Titel: | Polytechnische Rundschau. |
Fundstelle: | Band 325, Jahrgang 1910, S. 379 |
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Polytechnische Rundschau.
Polytechnische Rundschau.
Studie über die gegenwärtige Lage der Gasturbine.
Nach den Erfahrungen mit Dampfturbinen und Kreiselpumpen lassen sich Wirkungsgrade
von etwa 60 v. H. erreichen, so daß vom thermischen Standpunkt die Ausführung einer
brauchbaren Gasturbine durchaus möglich scheint; auch liefert die Metallindustrie
Stahlsorten und andere Materialien, die auch bei 5–600° eine hohe Festigkeit haben.
Die Düsen können leicht gekühlt werden.
Bei einem Druck von 2 kg/qcm geht die Verbrennung von Petroleum am
günstigsten vor sich. Wird dies als Maximaldruck und ein Druckverhältnis
\frac{p_2}{p_1}=16 gewählt, so müssen die Gase auf 0,125 kg/qcm
expandieren. Die Zusatzpumpe muß also das Gemisch auf 2 at pressen und die Abgase
ansaugen und von 0,125 at auf Atmosphärendruck bringen. Im folgenden Beispiel ist
die Oekonomie einer Petroleumturbine auf dieser Grundlage durchgerechnet: Die
Expansion werde in zwei Druckstufen vorgenommen, in jeder Stufe sei das Druckverhältnis
4. Es berechnet sich dann die Endtemperatur T2 der Expansion in der
ersten Stufe unter Berücksichtigung der veränderlichen spezifischen Wärme zu T1 : 1,32. Die
Verbrennungstemperatur T1 des Petroleums bei 2 at ist ∾ 1800°; die Endtemperatur der
Verbrennungsgase wäre somit ∾ 1370°. Läßt man indessen nur eine Temperatur von 500°
C zu, also T2 = 500 +
273 = 773, so darf die Anfangstemperatur T1 nur 1015° betragen. Um diese Temperatur zu
erreichen, müssen dem Gasgemisch 28,2 v. H. Wasser zugeführt werden, an welches die
Wärme abgegeben wird. 1 kg arbeitendes Gemisch besteht nun aus 680 g Luft, 282 g
Wasser und 38 g Petroleum. Die in der Wärme des Gemisches verfügbare Arbeit Q = Cp (T1 – T2) – 0,38 (1015 – 773) = 92 WE. Hieraus errechnet sich
eine Austrittsgeschwindigkeit aus den Düsen v = 91,2
√92 = 870 m und bei einer Radumfangsgeschwindigkeit von 200 m nach den Angaben von
Banki ein hydraulischer Wirkungsgrad von 60 v. H.
Die in der zweiten Stufe verfügbare Wärme berechnet sich unter der Voraussetzung,
daß die Verluste in der ersten Stufe sich wieder in Wärme umsetzen, zu 81 WE und die
entsprechende Austrittsgeschwindigkeit aus den Düsen zu 820 m; der hydraulische
Wirkungsgrad beträgt hier ebenfalls 60 v. H. Im ganzen werden 0,60 . 92 + 0,60 . 81
= 104 WE in Arbeit umgesetzt. Für die isothermische Kompressionsarbeit von 1 kg Luft
auf das 16fache des Anfangsdruckes sind 57,5 WE erforderlich. Mit einem
Kompressorwirkungsgrad von 65 v. H. sind für die nötige Luftmenge von 680 g in 1 kg
Gemisch \frac{57,5}{0,65}\,.\,0,68=60\mbox{ WE} erforderlich, so
daß für die Leistung der Turbine 104 – 60 = 44 WE übrig bleiben. 1 kg Gemisch
liefert also eine Leistung von \frac{44}{637}=0,07\mbox{ PS} und
da 38 g Petroleum in 1 kg Gemisch enthalten sind, so berechnet sich der
Petroleumverbrauch der Turbine für 1 PS i. d. Stunde zu
\frac{38}{0,07}=540\mbox{ g}.
Bei einer Umfangsgeschwindigkeit von 250 m und bei zwei Aktionsrädern mit einer
einzigen Schaufelreihe errechnet sich mit den vorstehenden Annahmen nach den
Zahlentafeln von Banki ein Petroleumverbrauch von 458 g
für 1 PS und Stunde und bei Annahme einer Endtemperatur von 600° vor den Schaufeln
des ersten Rades ergibt sich unter sonst gleichen Voraussetzungen wie im ersten
Beispiel ein Petroleum verbrauch von 470 g, also ( durch eine um 100° höhere
Temperatur ein Gewinn von 13 v. H.
Wenn die Abgase bei 0,125 at abgesaugt werden sollen, so müssen die Gase durch
Abkühlung auf die entsprechende Temperatur gebracht und die Wärme des bei der
Verbrennung und aus dem zugesetzten Wasser gebildeten Dampf vom Kühlwasser
aufgenommen werden. Bestimmt man für die Bestandteile der Abgase die abzuführende
Wärme, welche das Kühlwasser aufnimmt, so ergibt sich bei einer Kühlwassertemperatur
ein Wasserverbrauch von rd. 200 l für 1 PS und Stunde. Das entspricht ungefähr der
Wassermenge, die man bei Dampfturbinen zur Kondensation nötig hat.
Die Leerlaufsarbeit der Turbine fällt bei der hohen Temperatur und der geringen
Dichte des Treibmittels sehr klein aus. Wenn man in Stodolas Formel für die Radwiderstände eine Umfangsgeschwindigkeit von 200
m i. d. Sek. und einen Raddurchmesser von 1 m einsetzt, was bei ¼ Beaufschlagung des
Radumfanges einer Leistung von 200 PS entspricht, so ergibt sich eine
Leergangsarbeit von 6 PS, also 3 v. H. der Normalleistung. Um soviel sind die
obenangegebenen Verbrauchsziffern zu hoch.
Das Verhältnis der von der Turbine entwickelten Arbeit abzüglich der
Kompressorarbeit zu der zugeführten Wärme des Brennstoffs ergibt sich für das erste
Beispiel zu 10,6 v. H. Der Wirkungsgrad des theoretischen Prozesses (nach Brayton) ist gleich dem Verhältnis der äußersten
Temperatur der Expansion, in unserem Fall = 0,35. Es ergibt sich daraus der
thermische Wirkungsgrad bezogen auf den theoretischen Prozeß zu
\frac{0,11}{0,35}=0,315. Für eine Endtemperatur von 800°
würde sich 0,40 ergeben. Das Verhältnis von Kompressions- und Expansionsarbeit ist
von großem Einfluß auf die Umsetzung der zugeführten Wärme in effektive Arbeit.
Die Aussichten für eine brauchbare Gasturbine scheinen nach den vorstehenden
Berechnungen nicht ungünstig zu sein; durch ein größeres Expansionsverhältnis ließe
sich auch noch ein geringerer Petroleumverbrauch erzielen. (Armengaud.) [Zeitschrift für das gesamte Turbinenwesen 1910, Heft 2 und
3.]
M.
Akkumulatorenwagen.
Kürzlich sind in New Jersey Versuchsfahrten mit einem Wagen vorgenommen worden, der
mit einer Edisonschen Nickeleisenbatterie ausgerüstet
ist. Der Wagen ist unter Berücksichtigung der im Automobilbau gewonnenen Erfahrungen
so leicht wie möglich hergestellt. Sein Kasten enthält 26 Sitzplätze und ist 5,48 m
lang; an beiden Enden sind je 1,22 m lange verglaste Plattformen vorgesehen. Der
Bodenrahmen besteht ganz aus Holz. Das Dach hat einfache Tonnenform, ist aus einer
Lage von dreifach verleimtem Furnier hergestellt und außen in der üblichen Weise mit
Segeltuch bedeckt, sodaß es nur 123 kg wiegt. Zur Entlüftung dienen verstellbare
Holzjalusien in den Stirnseiten des Daches.
Mit Rücksicht auf den vollständigen Abschluß der Plattformen sind keine besonderen
Türen an den Enden des Wagenkastens eingebaut. Zur Unterstützung des dünnen
Wagendaches, sowie zur Befestigung der Beleuchtungskörper, mit denen das erstere
nicht belastet werden soll, sind zu beiden Seiten des Mittelganges mit Hilfe von
Konsolen in geringem Abstande vor den Bänken je vier weiß emaillierte Stahlrohre
senkrecht angebracht, die ferner die Stromzuführungsdrähte zu den
Beleuchtungskörpern aufnehmen und gleichzeitig die Stelle von Halteriemen
vertreten.
Das zweiachsige Untergestell besitzt 2 m Radstand, besteht aus Stahlprofilen, deren
Verbindungen mittels des Acetylen-Sauerstoff-Verfahrens zusammengeschweist sein
sollen. (Die Zeichnung zeigt jedoch zahlreiche Niete.)
Die Achsen sind 63 mm stark, in der Mitte geteilt und hier mit Bunden und einer
herumgelegten Hülse versehen, so daß sich die beiden zusammengehörigen Räder eines
Satzes unabhängig von einander drehen können, wie dies bei Automobilfahrzeugen der
Fall ist. Der Laufraddurchmesser beträgt 740 mm. Zur Abfederung sind
Blattfederbündel an den Untergestellenden und Spiralfedern über den Achslagern
angeordnet.
Die Batterien sind unter den Längssitzen im Wageninnern in elektrisch geschweisten
Gitterrahmen von 70 kg Gewicht untergebracht. Diese Rahmen bilden gleichzeitig eine
Versteifung des Wagenkastens, da sie mit den Holzteilen des Wagens durch Schrauben
verbunden sind. Die Batterie besteht aus 200 Zellen für die Speisung der
Wagenmotoren und 10 Zellen für die Beleuchtung. Im Betriebe sind beide Gruppen von
einander getrennt; zur Aufladung werden sie dagegen in Reihe geschaltet. Die
Kapazität der Batterie beträgt 240 Wagenkilometer. Zum Antriebe der Räder dienen
zwei 5 PS 110 Volt Motoren, mit denen eine Höchstgeschwindigkeit von 25 km/Std. und unter Voraussetzung
von neunmaligem Anhalten für das Kilometer eine mittlere Geschwindigkeit von 12,6
km/Std.
erzielt werden kann. Die Energieübertragung von jedem Motor zu dem zugehörigen Rade
erfolgt mittels Renoldscher Zahnketten. Ist mit
Rücksicht auf die Steigungsverhältnisse der Strecke, die Fahrgeschwindigkeit oder
das Schleppen eines Anhängewagens eine größere Motorleistung erforderlich, so können
zwei weitere Motoren das dritte und vierte Rad antreiben.
Das Anfahren geschieht ohne Widerstände, indem zuerst die parallel geschalteten
Batteriehälften die hintereinander geschalteten Motoren speisen; auf der zweiten
Stufe werden die Batteriehälften hintereinander geschaltet und auf der letzten Stufe
speisen die hintereinander liegenden Batteriehälften die parallel geschalteten
Motoren. Der Energieverbrauch stellt sich beim Anfahren auf 3,5 KW, während der
Fahrt auf 1,5 KW, wobei das Gesamtgewicht des Wagens einschließlich 26 Fahrgäste 6,3
t beträgt. Von diesem Gewicht entfallen auf den Wagenkasten 1,59 t, auf das
Untergestell, sowie die elektrische Einrichtung einschließlich zwei Motoren
gleichfalls 1,59 t und auf die Batterie 1,36 t. [Electric Railway Journal 1910, Bd.
I, S. 182–183.]
Pr.
Maschine für Dauer-Schlag-Biegeproben.
Die in Fig. 1 dargestellte Maschine dient zur
Ausführung von Schlagbiegeversuchen mit in der Mitte eingekerbten Stäben. Die Stäbe
ruhen mit beiden Enden auf Schneiden und werden nach jedem Schlage um 180° gedreht.
Der Schlag erfolgt durch das aus bestimmter Höhe herabfallende Gewicht E. Letzteres ist durch die Stange F bei G angelenkt (siehe
auch Fig. 2) und wird durch die Stange C wie folgt betätigt.
Textabbildung Bd. 325, S. 381
Fig. 1.
Die Stange C, welche links (Fig. 2) an der Kurbel B angelenkt und im
mittleren Teil durch die Rolle D unterstützt ist,
greift bei wagerechter Lage mit dem rechten Ende unter das Gewicht E. Wird die Kurbel durch die Antriebsscheibe A gedreht, so beschreibt das rechte Ende der Stange C einen elliptischen Weg nach oben und nimmt das
Gewicht E mit, bis letzteres bei einer bestimmten
Hubhöhe von der Stange C abgleitet und nun frei auf die Probe herunterfällt. Die
Hubhöhe wird durch Verschieben der Stützrolle D auf dem
Bett M eingestellt und ist an einer hier angebrachten
Teilung abzulesen. Sie beträgt im Höchstfalle 89 mm (3,5 Zoll).
Die benutzten Proben haben in der Regel 12,7 mm (0,5 Zoll) ⌀. Der Abstand der beiden Stützschneiden beträgt 114,3 mm (4,5 Zoll). Die
Schneiden sind ein wenig eingeschnitten. Auf der einen von ihnen ist die Probe
durch die Feder K gehalten, während das andere Ende der
Probe an ein Futter angeschlossen ist, mit dem es nach jedem Schlage um 180° gedreht
wird. Die Verbindung zwischen Futter und Antrieb besteht aus einer biegsamen Feder,
so daß der Schlag nicht von der Verbindung aufgenommen, sondern auf die Schneide
übertragen wird.
Textabbildung Bd. 325, S. 381
Fig. 2.
Textabbildung Bd. 325, S. 381
Fig. 3.
Die Anordnung zum Drehen der Probe zeigt Fig. 3. Der
Antrieb erfolgt durch die Kettenscheibe J, die nach
jedem Schlage eine halbe Umdrehung macht und mit der Probe, wie bereits erwähnt,
durch eine Feder verbunden ist. Solange der Hammer in Bewegung ist, wird die Feder
angespannt, indem die Probe dadurch an der Drehung behindert ist, daß der Hebel L auf dem Kontakt T ruht.
Nach dem Schlage drückt der Hebel O, der sich mit der
Kettenscheibe J dreht, mit einem der Stifte P bei R auf den
Kontakt-Hebel T. Hierdurch wird der Hebel L frei und dreht sich mit der Probe unter der Wirkung
der vorher gespannten Feder.
Die Zahl der Schläge wird von einem Zählwerk angezeigt. Bricht die Probe, so betätigt
der Hammer einen Stromunterbrecher, durch den der Antriebsmotor still gestellt wird.
Der Apparat ist unter Zugrundelegung der Konstruktion von Stanton von der Cambridge Scientific Instrument
Company, Cambridge, gebaut. [Engineering 1910, Bd. I, S. 572.]
ε
Kupferpanzer-Stahldraht
ist ein Stahl-Kupfer-Verbundmetall, das in Amerika unter dem
Namen „Monnot-Draht“ an Stelle von Kupfer,
Bronze und verzinktem Eisendraht seit Jahren mit Erfolg verwendet wird. In
Deutschland wird der Kupferpanzer-Stahldraht von Heddernheimer Kupferwerk & Süddeutsche
Kabelwerke Aktiengesellschaft hergestellt. Seine Vorzüge sind bei geringem
Preise große Bruchfestigkeit und Elastizität, genügende Leitfähigkeit,
Rostsicherheit und geringe Wärmeausdehnung- Von dem bekannten „Bimetalldraht“ unterscheidet es sich durch die
Art der Herstellung, bei der die beiden Metalle unter Luftabschluß metallurgisch
verschmolzen werden, so daß an der Uebergangsstelle sich gewissermaßen eine
Legierung der beiden Metalle bildet. Hierdurch ist eine innige Verbindung beider
gegeben, so daß Abblättern der Kupferumhüllung selbst bei den stärksten
Formänderungen durchaus vermieden wird.
Tab. 1 gibt eine Gegenüberstellung der Eigenschaften von Kupfer, Bronze, Aluminium,
Stahl und Monnot-Metall.
Tabelle 1.
Eigenschaften der verschiedenen Draht-Materialien.
Material
Spez.
elektr.Leitungs-Widerstandbei + 15° C
Wärme-Aus-dehnungszahlα . 10–7
Spez.Gewicht
Festigkeitseigenschaften
ZulässigeBean-spruchung3)kg/qmm
Art
Zu-stand
Elastizitäts-modulEkg/qmm
Streck-grenzeσSkg/qmm
Bruch-festigkeitσBkg/qmm
Bruch-dehnungδv. H.
Kupfer
weichhart
0,0172 0,0175
168168
8,908,96
1000013300
1230
22,4–261)40–701)
43,6–26,92)1–1,5
512
Bronze
IIIIIIIVV
0,0177 0,0198 0,0283 0,0423 0,0563
175
8,91bis8,8
12000
30bis40
465065–7065–7075–80
1,51,51,01,01,0
12,5bis25
Aluminium
0,0287
230
2,7
7300
15
18–261)
3,7–22)
9
Stahl
0,17–0,23
122
7,8
20000
90–110
120–140
2–33)4–54)
30–50
MonnotKupferpanzerStahl
ABC
0,0585 0,04390,035
122
8,258,358,45
20000
90–110
47–7145–6743–63
–
30–50
1) Wachsend mit abnehmendem Durchmesser. – 2) Abnehmend mit abnehmendem Durchmesser. – 3) Unverzinkt. – 4) Verzinkt. – 5) Nach den Vorschriften
des Vereins deutscher Elektrotechniker.
Vor massivem Kupferdraht hat letzteres den Vorzug hoher
Festigkeit und Elastizität, die bei Kupfer- und Bronzedrähten nur durch Hartziehen
zu erreichen ist. Hierbei wird besonders die Oberflächenschicht hart, zugleich aber
der Draht empfindlich gegen oberflächliche Verletzungen.
Der große Elastizitätsmodul des Kupferpanzer-Stahldrahtes (20000 kg/qmm gegen 10000
kg/qmm bei
Kupfer) gibt den Leitungen eine große Betriebssicherheit bei Witterungswechsel,
Winddruck und Beschwerungen des Drahtes durch Reifbildung und Schneebelastung.
Infolge der geringen Wärmeausdehnung können die Leitungen mit kleinerem Durchhang
verlegt werden als Leitungen aus Kupfer und Bronze. Die hierdurch erzielte
Materialersparnis zusammen mit geringerem spezifischen Gewicht ergibt bei gleichem
Preise für die Gewichtseinheit geringere Anlagekosten als bei Verwendung von Kupfer-
oder Bronzedrähten. Die Leitfähigkeit beträgt etwa 40 v. H. von der des Kupfers.
Bei Tragedrähten und Trageseilen für elektrische Bahnen, bei geerdeten
Blitzschutzdrähten usw. gilt der Kupferüberzug vornehmlich als Rostschutz. Der
Ueberzug wird hierzu in geringerer Dicke hergestellt zwecks Ermäßigung des Preises.
Die Leitfähigkeit beträgt dann etwa 30 v. H. von der des Kupfers.
ε
Druckversuche auf Silowände.
Die Anwendung der Erddruckformeln auf die Berechnung der seitlichen Silowanddrücke
liefert für große Schütthöhen und im Verhältnis zur Schütthöhe geringe Weiten der
Silozellen zu große Werte, da von einer gewissen Schütthöhe ab der Druck als nahezu
konstant angenommen werden kann. Der Druck ist besonders abhängig von der Reibung
zwischen den Silowänden und dem eingeschlossenen Sammelkörper und von dem
Bewegungszustand, in dem sich der letztere befindet.
Zur Bestimmung dieses Seitendruckes verwendete Lufft in
Buenos Aires ein Verfahren, das dem Messen von Flüssigkeits- oder Gasdruck
nachgebildet ist. Ein Teil der Silowand wird durch eine dünne Membran ersetzt,
die das Getreide von einer Flüssigkeit absperrt' Der Seitendruck des Getreides
auf die Membran wird durch die Flüssigkeit fortgeleitet und auf ein
Quecksilbermanometer übertragen. Aus den zusammengehörigen Schütthöhen und
Ablesungen am Quecksilbermanometer lassen sich die Diagramme der Flächendrücke
ermitteln.
Die zu den Versuchen herangezogenen 16,7 m hohen Silozellen waren kreisförmig mit
unteren lichten Durchmessern von 3,44 m bezw. 7,28 m. Die größeren Zellen hatten
vier Auslauföffnungen, die kleinere nur eine. Der Nutzinhalt der größeren Zellen
betrug rd. 540 t, der kleineren rd. 120 t Schwergetreide. Die Silowände waren
gemauert und mit Zementmörtel glatt verputzt. Aus der folgenden Zusammenstellung
sind die zusammengehörigen Schütthöhen und Seitendrücke für vier verschiedene
Versuche ersichtlich. Die Zahlen sind aus den veröffentlichten Diagrammen berechnet.
Versuch a ist in der 7,28 m weiten Silozelle mit reinem
Getreide von 800 g Litergewicht, die zusammengehörigen Versuche b, c und d sind in der
3,44 m weiten Zelle mit 720, 760 und 780 g schwerem Getreide angestellt, von dem die
leichteste Sorte b schlecht, feucht und brandig war,
während die Sorten c und d
reiner und besser waren.
Schütt-höhehm
Seitendruck p in
kg/qcm
Flüssig-keitsdruckfürγ = 800 g/lin kg/qcm
Versuch aγ = 800 g/l
Versuch bγ = 720 g/l
Versuch cγ = 760 g/l
Versuch dγ = 780 g/l
D = 7,28 m
D = 3,44 m
2
0,125
0,080
0,092
0,097
0,16
4
0,200
0,113
0,127
0,135
0,32
6
0,255
0,130
0,150
0,157
0,48
8
0,292
0,140
0,161
0,167
0,64
10
0,317
0,147
0,174
0,174
0,30
12
0,334
0,150
0,177
0,175
0,96
14
0,346
0,150
0,178
0,176
1,12
16
0,352
0,150
0,177
0,175
1,28
Die Zahlen beziehen sich auf Messungen während der Einfüllung. Für den Zustand der Ruhe und bei sehr
langsamen Einfällen sind die Werte geringer. Je
schneller die Bewegung ist, desto größer sind auch die Pressungen. Dieselbe
Beobachtung wurde bei dem Entleeren gemacht. Plötzliche Aenderungen im
Bewegungszustand des Sammelkörpers äußern sich in pendelartigen Schwankungen des
Quecksilberstandes im Manometer.
Aus den mitgeteilten Messungen ergeben sich noch folgende Schlüsse:
1. Der Druck wächst proportional mit dem Gewicht des
Sammelkörpers,
2. der Druck des Getreides ist um so größer, je reiner dasselbe
ist,
3. der Druck nimmt ungefähr proportional mit der Weite der
Zellen zu,
4. Der Druck wächst mit der Höhe nicht geradlinig, sondern
kurvig, zuerst schneller, dann langsamer bis zu einem gewissen Höchstwert, der
nach den hier angegebenen Messungen ungefähr bei einer Schütthöhe gleich dem
dreifachen Zellendurchmesser liegt. Von da ab ist der Druck nahezu konstant. Das
Gesetz der Kurve kann erst aus vielen Messungen abgeleitet werden.
[Beton und Eisen 1910, S. 76–79.]
Dr.-Ing. Weiske.
Die Pelton-Francis-Turbine.
Die Pelton Water Wheel Company in San Francisco hat
bereits vor etwa zehn Jahren den Bau von Francis-Turbinen aufgenommen. Maßgebend dafür war einmal die Erkenntnis, daß
die für Wasserkraftzwecke verfügbaren großen Gefälle mit der Zeit sämtlich
ausgenutzt und für weitere Wasserkraftanlagen nur geringere Gefälle auszunutzen sein
würden, dann aber auch das von den elektrotechnischen Fabriken geförderte Bestreben,
möglichst große Leistungen in einer Maschine zu vereinigen und diese mit möglichst
großer Umdrehungszahl und weitestgehender Regelmäßigkeit zu betreiben. Die Francis-Turbine, die aus diesen Erwägungen heraus
geschaffen worden ist, ist eine von außen beaufschlagte Radialturbine, die in
senkrechter oder wagerechter Bauart für unmittelbare Kupplung mit den
Drehstromerzeugern hergestellt wird. Die Laufräder aus einer eigenen Bronzelegierung
sind in einem Spiralgehäuse angeordnet, das dem Wasser unter Vermeidung von Wirbel
Verlusten eine gleichmäßige Geschwindigkeit verleiht. Ein besonderes Kennzeichen
dieser Turbine ist, daß das übliche, bei zu schnellem Entlasten der Turbine in
Tätigkeit tretende Ueberdruckventil, das zum Vermeiden von Ueberbeanspruchungen der
Druckleitungen dient, nicht als selbsttätiges Ventil ausgeführt ist, sondern von dem
Regulator zwangläufig verstellt wird. Dadurch wird erreicht, daß in der Druckleitung
nicht einmal jene Drucksteigerung eintreten kann, die zum Oeffnen eines
selbsttätigen Ueberdruckventils erforderlich ist. Das Ueberdruckventil steht mit
einem Oelbremskolben in Verbindung und wird, nachdem es der Regulator geöffnet hat,
langsam selbsttätig geschlossen. Außerdem werden die Turbinen mit schweren
Schwungrädern ausgestattet.
Turbinen dieser Bauart sind bei vielen bemerkenswerten Wasserkraft-
Elektrizitätswerken zur Anwendung gelangt. Vier Turbinen von je 20000 PS Leistung
sind z.B. in dem Werk Schaghticoke der Schenectady Power
Company, 1000pferdige Turbinen für 33,53 m Gefälle in der Anlage der Black Hills Traction Company, South Dakota,
5000pferdige von 300 Umdrehungen i. d. Min. bei 38,4 m Gefälle von der Utah Light and Railway Company aufgestellt worden usw.
[The Iron Age 1910, S. 517.]
H.
Darstellung von Ammoniak aus Stickstoff und
Wasserstoff
Unter den verschiedenen Wegen, den Luftstickstoff nutzbar zu machen, ist seine
Vereinigung mit Wasserstoff zu Ammoniak bisher wenig aussichtsvoll gewesen. Bei
niederer Temperatur vereinigen sich beide Gase zu langsam, bei hoher Temperatur
zerfällt das Ammoniak zum größten Teil. Man hat Calcium und andere Metalle, die sich
mit Stickstoff und mit Wasserstoff verbinden, als Ueberträger anzuwenden gesucht, in
der Weise, daß man zuerst Stickstoff über das erhitzte Metall leitete und dann das
entstandene Nitrid im Wasserstoff ström zu Hydrür umwandelte, wobei Ammoniak frei
wird. Aber unterhalb Rotglut war die Umsetzungsgeschwindigkeit zu gering;
andererseits ist bei 630° und Atmosphärendruck Ammoniak schon zu 99,8 v. H. in seine
Bestandteile zerfallen. Eine bessere Kontaktsubstanz fand F.
Haber im Osmium; da aber Osmium nur spärlich in der Natur vorkommt, suchte
Haber weiter und fand endlich einen passenden Stoff
im Uran.
Da bei der Vereinigung von Wasserstoff und Stickstoff das Gasvolumen abnimmt, so
begünstigt Druckerhöhung die Ammoniakbildung.
Indem Haber bei 200 at Druck ein Gemisch von Wasserstoff
und Stickstoff über Uranmetall bei weniger als 500° kreisen ließ und das entstandene
Ammoniak fortdauernd durch Abkühlen aus dem Gasgemisch als flüssiges Ammoniak
entfernte, konnte er stündlich 90 g Ammoniak gewinnen. Der Kraftbedarf des Prozesses
ist gering.
Auf dieser Grundlage hat die Badische Anilin- und
Sodafabrik mit Erfolg weiter gebaut. [Zeitschrift für Elektrochemie 1910,
S. 244–246.]
A.
Die neue Wasserkraftanlage der Stadt Trient.
Die Stadt Trient hat für den Betrieb der annähernd 60 km langen eingleisigen
Nebenbahn nach Male in der Nähe der italienischen Grenze ein neues Wasserkraftwerk
an der Sarca, einem zum großen Teil aus den Gletschern der Adamello- und
Brentagruppe gespeisten Fluß, erbaut, welches vorläufig über eine normale Leistung
von 4500 PS verfügt. Das Werk nutzt das zwischen den Orten Pietra Murata und Dro
verfügbare Gefälle in der Weise aus, daß das Wasser der Sarca in den Cavedinesee
abgeleitet, von dort mittels eines Stollens einem Wasserschloß und durch
Rohrleitungen den Turbinen zugeführt wird. Oberhalb des aus Steinmauerwerk erbauten,
etwa 1 m hohen Wehres wird das Wasser durch vier Einlauföffnungen ohne Rechen in ein
90 m langes und 11,6 m breites Klärbecken geleitet, an welches sich ein 1250 m
langer mit einem Sohlengefälle von 1,5 v. T. angelegter und für 10 cbm. i. d. Sek.
bei 1,8 m Wassergeschwindigkeit und 1,5 m Wassertiefe bemessener Oberwasserkanal
nach dem Cavedinesee anschließt. Von diesem See führt ein geradlinig verlaufender
Stollen von 499,35 m Länge mit 1,5 v. T. Sohlengefälle und ein an diesen sich
anschließender offener Kanal von 532,2 m Länge zu dem Wasserschloß. An der
Einlaufstelle des Stollens befinden sich drei Schleusenöffnungen von 1,8 × 2 m Weite
und zwischen dem normalen Seewasserspiegel und dem Wasserspiegel unterhalb des
Wehres ist so großer Gefällsunterschied vorhanden, daß man den See zum Teil als
Staubecken zum Ausgleich der Schwankungen des Wasserbedarfs benutzen kann.
Das für die volle Leistung bemessene Wasserschloß ist in Kammern von 5 m Länge und
2,5 m Breite eingeteilt, die mit Feinrechen und Schützen versehen sind. An diese
sind bis jetzt drei große Druckleitungen von je 1250 mm Weite und eine Leitung für
die Erregerturbinen angeschlossen, welche 500 mm ⌀ besitzt. Diese Leitungen sind aus 6 m langen,
genieteten Rohrstücken von 6 bis 10 mm Wandstärke zusammengebaut und haben ein
Bruttogefälle von 52,89 m. An den Enden der großen Leitungen sind hydraulisch
angetriebene Absperrschieber von 1000 mm ⌀ und Entleerungsleitungen von 400 mm ⌀
angeschlossen. Der Druckverlust in den Leitungen beträgt für normale Belastung 0,87
m, für Vollbelastung 1,33 m.
In dem Maschinenhaus sind jetzt drei Maschineneinheiten aufgestellt. Sie bestehen aus
symmetrischen, doppelkränzigen Spiral-Francissturbinen
mit 6 m Sauggefälle und Finkscher
Drehschaufelregulierung, welche bei 51,5 m Nutzgefälle und 2730 l/Sek.
Betriebswassermenge 500 Umdreh. i. d. Min. machen und 1500 PS leisten. Die Turbinen
sind mit Druckwasserregulatoren ausgerüstet und treiben Drehstromerzeuger von
1250 KVA bei 5000 Volt verketteter Spannung an, welche für 25 v. H. Ueberlastung
bemessen sind. Die beiden Erregerdynamos von je 130 KW werden von 250pferdigen
Turbinen angetrieben.
Der erzeugte Strom wird in drei Drehstromöltransformatoren mit Wasserkühlung auf
20000 Volt umgeformt und auf einer doppelten, auf eisernen Masten verlegten 23 km
langen Fernleitung nach Trient übertragen. Von Trient aus wird der ebenso
hochgespannte Strom mittels einer insgesamt 65 km langen Fernleitung den drei
Umformerwerken von je 2 × 130 KW Leistung bei 800 Volt zugeführt, aus welchen die
doppelte Oberleitung der Bahnlinie mit Gleichstrom gespeist wird. (Dittes.) [Zeitschr. d. österr. Ingenieur- u.
Archit.-Vereins 1910, S. 49–60 und S. 69–79.]
H.