Titel: Waterman's Dampfmaschine.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1865, Band 176, Nr. LI. (S. 170–173)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj176/ar176051

LI. Waterman's Dampfmaschine.

Aus der deutschen Industriezeitung, 1865, Nr. 7.

Mit Abbildungen auf Tab. III.

Waterman in New-York, der sich seit langer Zeit mit Versuchen über die günstigste Anordnung der Dampfmaschinen und die vortheilhafteste Verwendung des Wasserdampfes beschäftigt, stellt als Resultate seiner Versuche folgende Sätze auf: 1) Bei allen Condensationsdampfmaschinen erhält man je nach ihren Dimensionen nur 1/4–1/2 der mechanischen Leistung, welche dem im Kessel verdampften Wasser entspricht und dieser Verlust wird, selbst wenn Cylinder und Dampfleitungsröhren gut mit nicht wärmeleitenden Substanzen umwickelt sind, hauptsächlich durch die Wärmestrahlung nach Außen und die daraus folgende Dampfcondensation bewirkt. 2) Der Dampf, der sich in Folge dieses Wärmeverlustes im Cylinder condensirt hat, verdampft wieder, wenn der Druck im Cylinder aus irgend einer Ursache, z.B. Expansion, abnimmt und führt in Folge der latenten Wärme, die er dazu nöthig hat, einen neuen Wärmeverlust herbei. 3) Ein großer Verlust findet in dem mit einem Dampfmantel umgebenen Cylinder statt, wenn der gesammte Cylinder mit den zugehörigen Theilen von Dampf umgeben ist, der dieselbe Temperatur wie der im Cylinder befindliche besitzt; da der innere Theil des Cylinders die halbe Zeit über den Dämpfen des Condensators ausgesetzt ist, welche eine niedrige Temperatur und niedrige Spannung besitzen, so werden diese kälteren Dämpfe dem wärmeren Metall Wärme entziehen; ist Wasser vorhanden, so wird es im Verhältniß dieses verminderten Druckes verdampft werden und einen großen Theil der Wärme absorbiren, welche das Metall des Cylinders |171| besitzt. Außerdem wird durch den Gegendruck, welchen der so erzeugte Dampf auf den Kolben ausübt, Verlust herbeigeführt werden. 4) Der überhitzte Dampf im Mantel besitzt nicht Wärme genug, um den Verlust zu ergänzen, der durch die Condensation und die zweite Verdampfung herbeigeführt wird, sobald seine Temperatur nur so hoch ist, daß das Metall, aus dem der Cylinder, Kolben und Schieber bestehen, nicht Schaden leidet.

Um nun die Leistungsfähigkeit des Dampfes möglichst auszunutzen, stellt Waterman die inneren Cylinderflächen, mit denen der Betriebsdampf in Berührung kommt, aus dünnem Metall her, während die dem dünnen Metall gegenüber liegenden Flächen auf höherer Temperatur als der des Betriebsdampfes erhalten werden. In Folge der geringen Dicke des Metalls und der hohen Temperatur des Dampfes, der mit dessen Außenfläche in Berührung ist, wird die Condensation vollständig gehindert und die Wassertheilchen, die sich etwa im Cylinder anhäufen, werden sofort verdampft.

Fig. 6 zeigt den Waterman'schen Dampfcylinder im Längendurchschnitt, Fig. 7 im Querschnitt nach dem Dampfaustrittsrohre, Fig. 8 einen Längendurchschnitt des Erhitzers, der den Cylinder umgibt, nach Entfernung der inneren Platten, Fig. 9 den Grundriß, Fig. 10 einen Querschnitt, Fig. 11 eine Endansicht desselben, Fig. 12 links den Grundriß des Erhitzers auf dem hinteren Boden des Cylinders nach Entfernung der Platte, Fig. 13 und 14 endlich Durchschnitte der Stangen und Gürtel, welche das Gerüst des den Cylinder umgebenden Erhitzers bilden.

A ist der Dampfcylinder, B (Fig. 6 und 7) Dampfrohr und Dampfkammer. Alle Außenflächen dieser Theile können von einem Dampfmantel umgeben seyn, dessen Dampf dem Kessel der Maschine entnommen wird. Das condensirte Wasser, das sich im Dampfrohre ansammelt, sowie das mechanisch mit fortgerissene, wird in einer Kammer, die mit dem Dampfrohre verbunden ist, aufgefangen, bevor der Dampf in die Dampfkammer gelangt. An jedem Ende des inneren Cylindertheiles liegen auf den Böden Ueberhitzer c, deren Wandungen aus 2 1/2 Millimeter starkem Stahlblech bestehen. Zwischen den Stahlblechen liegt ein schmiedeeiserner Ring b von 32 Millimeter Dicke, dessen äußerer Durchmesser der Cylinderbohrung gleich ist. Die Stahlplatten werden auf dem Ringe durch Niete d (Fig. 12) von 10 Millimeter Durchmesser befestigt, die im Mittel 30 Millimtr. von einander abstehen. Man bildet so eine wasserdichte Scheibe, deren Durchmesser der lichten Weite des Cylinders gleich ist. Verstärkt wird diese Scheibe durch Bolzen e, e von 10 Millimeter |172| Dicke, die 35 Millimeter von einander abstehen. Die Scheibe, die auf den vorderen oder oberen Cylinderboden zu liegen kommt, erhält in der Mitte einen kleinen Ring, der eine Durchgangsöffnung für die Kolbenstange n übrig läßt. In die großen Ringe sind zwei Löcher g, g (Fig. 6) von 12 Millimeter Durchmesser vom äußeren Rande bis 10 Millimeter vom innern gebohrt und zwei Röhren h, h', die durch die Cylinderböden gehen und durch die äußere Stahlplatte bis zu den Löchern eingeschraubt sind, gestatten eine Verbindung mit dem Innern des Erhitzers. Das Rohr h steht mit dem Dampfraume eines kleinen Kessels in Verbindung, der Dampf von einer um 50–55° C. höheren Temperatur liefern kann, als die des Betriebsdampfes; das Rohr h' stellt die Verbindung mit dem Wasserraume des Hülfskessels her, der niedriger liegen muß als die Röhren h, h'. Kann das nicht geschehen, so müssen die Röhren mit einem geschlossenen Gefäße verbunden werden, aus dem die Condensationswässer durch eine Druckpumpe in den Kessel geschafft werden können. Im Innern des Cylinders liegt ein Erhitzer, der aus zwei Stahlcylindern von 2 1/2 Millimeter Stärke besteht Die einzelnen Theile desselben liegen auf mehreren Längsstäben z, z und drei Gürteln y, y (Fig. 8) auf. Die Längsstäbe können 7 Centimeter Breite auf 3 Centimeter Dicke und auf den breiten Flächen 5 Millimeter hohe Rippen erhalten. Von den Enden und der Mitte dieser Stäbe gehen auf zwei Seiten Arme m, m (Fig. 12 und 13) von 30 Millimeter im Quadrat aus, die so lang sind, daß sie nach dem Biegen ein Viertel des Kreisumfanges bilden. Sie sind die Elemente der Gürtel y, y und bilden mit den Längsstäben das Gerüst, auf welches die Stahlbleche aufgenietet werden. Um den cylindrischen Erhitzer vollständig dampfdicht zu machen, werden die Längsstäbe, wie erwähnt, auf beiden Seiten mit Rippen versehen, die sehr genau und einander parallel mit der erforderlichen Krümmung auf die Stellen zu liegen kommen, wo die Bleche angenietet werden. Die Platten erhalten die ganze Cylinderlänge, werden sorgfältig geglättet und planirt, und an den Längsrändern unter circa 70° abgehobelt.

Sind dann die Platten auf die Gürtel und Stäbe aufgenietet, so werden die Rippen schräg über die Ränder gestaucht und so völlig dampfdichte Verbindungen hergestellt; die Rippen werden dann ausgehämmert und nach der Cylinderkrümmung gefeilt. Die äußersten Gürtel haben Ausschnitte, welche drei Seiten der Oeffnungen im Erhitzer bilden, wie in Fig. 6 punktirt angegeben; die vierte Seite der Oeffnungen wird durch den Boden des Erhitzers c gebildet. Die Nietknöpfe sind alle versenkt und nach der Krümmung der Wände abgefeilt.

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Der mittlere Gürtel und die Längsstäbe sind bei l', l' mit Löchern zur Aufnahme der Röhren h₂ und h₃ (Fig. 7 und 8) versehen, von denen die eine nach dem Hülfsdampfkessel und die andere nach dem oben erwähnten geschlossenen Gefäße ganz ähnlich geführt sind, wie die Röhren h und h' für die Bodenerhitzer. Von einer Platte zur andern gehen zwischen den Nieten Bolzen e von 10 Millimeter Durchmesser und 36 Millimeter Abstand, die in Mennige verschraubt und an den Köpfen nach der Flächenkrümmung abgefeilt sind. Die Fugen um die Oeffnungen zwischen Cylinder und Erhitzer sind mit Werg, das mit Mennige gesättigt ist, abgedichtet.

Ob die Construction in der hier beschriebenen Weise schon ausgeführt ist, wissen wir nicht; möchten aber, bei aller Anerkennung des Princips, doch fast bezweifeln, daß sie sich praktisch bewähren wird. Statt des Wasserdampfes kann man für die Erhitzer auch warme Luft oder Gas anwenden, der Dampf scheint aber vorzüglicher zu seyn.

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