Titel: Barclay's Ausblas-Condensator.
Autor: Zeman, Johann
Fundstelle: 1869, Band 193, Nr. II. (S. 2–5)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj193/ar193002

II. Ueber Morton's Ausblas-Condensator, vom Ingenieur Andreas Barclay in Kilmarnock.

Nach Engineering, März 1869, S. 161.

Mit Abbildungen auf Tab. I.

Der in diesem Journal Bd. CXCII S. 84 (zweites Aprilheft 1869) beschriebene Ausblas-Condensator gab in der Versammlung der Institution of Engineers in Scotland zu Glasgow am 20. Januar d. J. dem bekannten Ingenieur Barclay Veranlassung in einem längeren Vortrage gegen Morton aufzutreten und diesem die Priorität der Erfindung dieses Condensators gänzlich abzusprechen.

Da sich viele Anführungen Barclay's blos auf nebensächliche Dinge bezogen, so sind dieselben im Nachstehenden nur in gedrängter Kürze wiedergegeben.

Zunächst constatirte Barclay, daß seine Versuche mit Ausblas-Condensatoren (blow-through condensers) bereits um das Jahr 1854 begonnen hatten. Neun Jahre später, im Jahre 1863 nahm er in Gemeinschaft mit Morton, welcher in seinen Diensten stand, auf die in Fig. 24 u. 25 skizzirten Ejectoren ein Patent, welche Constructionen ohne weitere Erläuterungen verständlich sind. Indeß genügten diese Apparate nicht, obwohl mit denselben das Wasser aus einer Tiefe von |3| 14 Fuß gehoben werden konnte. Barclay versuchte nun den Giffard'schen Injector umzugestalten, um denselben in Verbindung mit einem Condensator verwendbar zu machen.

In der That nahm er 1864 ein Patent auf den in Fig. 26 skizzirten Apparat.3) Die Versuche hatten den Zweck, das günstigste Vacuum zu erhalten und er gibt an, als Maximum ein Vacuum von 11 Pfund nach Bourdon's Manometer erreicht zu haben, ehe noch Morton sein Etablissement verlassen habe. Nur die Androhung eines Processes seitens der Firma Sharp, Stewart und Comp. wegen Verletzung des Giffard'schen Patentes unterbrach die Versuche in dieser Richtung.

Mit Rücksicht auf Barclay's neueste Verbesserungen führen wir am besten seine eigenen Worte an: „Als ich einzusehen begann, daß der Apparat ohne Ventile für langsam gehende Pumpenmaschinen sich nicht eigne, kehrte ich zu dem früheren Plan des Ejectors oder Ausblas Condensators mit Ventilen zurück, um einen Rücktritt der Luft und des Wassers zu verhindern, und bin nun im Stande Resultate meiner Versuche nachzuweisen, welche ich als sehr befriedigend betrachte, wenn auch meiner Meinung nach noch manche Verbesserungen möglich sind. Fig. 37 [Fig. ist auf bezeichneter Tafel nicht vorhanden.] zeigt den Plan einer Anordnung, welche ich bei meiner Gießereimaschine – eine Hochdruck-Dampfmaschine mit 14 zölligem Cylinder und 2 1/2 Fuß Kolbenhub – in Anwendung gebracht habe. Die abgenommenen Diagramme wiesen den reducirten Gegendruck klar nach; die Temperatur in der Heißwassercisterne beweist, daß nicht mehr als 1/3 des sonst nöthigen Wasserquantums erforderlich ist, daß somit circa die dreifache Wärmemenge in den Kessel zurückgeführt wird, da das Wasser bis 150° F. erwärmt war, statt bis zu 83 oder 84° F. (Seite 90 in Bd. CXCII dieses Journals sind als Mittel 86,5° angegeben), wie in Professor Rankine's Versuchen.

Das Injectionsventil A, Fig. 27, wird am Ende jedes Kolbenhubes für einen Augenblick geöffnet, und ich glaube nicht länger als während der Dauer des letzten und ersten Zolles des Kolbenschubes. Die Kolbenbewegung entspricht einem Bogen, dessen sinus versus dieser Größe gleich ist; es ist genügend Zeit vorhanden durchzublasen und ein Vacuum zustellen. Die Klappe B schließt den Kasten C dicht ab und die Bewegung von A erfolgt von einem Excenter aus.

Mit dieser Anordnung erreichte ich ein Vacuum von 12,5 Pfund im Cylinder und das Wasser in der Heißwassercisterne hatte 150° F.

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Ich bin jedoch überzeugt, daß ich mit einem neuen Condensator, mit der Heizcisterne G versehen, 12 Pfund Vacuum und Condensationswasser von 212° F. erreichen werde. Die Cisterne G ist bestimmt so viel Speisewasser bis zum Siedepunkte zu erwärmen, als für die Speisung des Kessels nöthig ist. Es wird sich diese Anordnung dort bewähren, wo gut gespannter Dampf zur Condensation gelangt; in einigen Fällen kann die Cisterne G so niedrig angeordnet werden, daß sie das Wasser aus der Heißwassercisterne C entnimmt, während in anderen Fällen, wenn der Druck zu gering ist, das Wasser wird hinaufgepumpt werden müssen.

Die Wirkung dieser Anordnung beruht darauf, daß wenn die untere Klappe B durch den ausblasenden Dampf geöffnet wird, gleichzeitig die Klappe H sich öffnet und so viel Dampf passiren läßt als erforderlich ist um das für den Kessel bestimmte Speisewasser zur Siedhitze zu bringen; das Wasser wird eingepumpt oder läuft durch das Rohr I zu und fällt in Tropfen durch das Sieb J herab.

In Fällen, wo die Maschine schwere Arbeit verrichtete, zeigten die Versuche, daß um so günstigere Resultate beobachtet wurden, je kleiner der Condensator gehalten und je mehr alle Wärmeverluste vermieden wurden.

Ich fürchte, daß es mit der Anordnung meines Ausblas-Condensators, welchen Professor Rankine Ihnen vorführte, Schwierigkeiten machen wird, große Apparate mit centralem Wasserstrahl im Ausblasrohr herzustellen; denn wenn die Dampfmenge verdoppelt wird, so müssen die abkühlenden Oberflächen ebenfalls verdoppelt werden, fast ebenso viel der Durchmesser des Wasserstrahles. Dieß vervierfacht aber den Wasserbedarf, obgleich eigentlich die zweifache Wassermenge genügen sollte.

Es sind daher die Vortheile meines neuen Condensators folgende:

  • 1) es ist kein Kesseldampf zum Ausstoßen des Wassers erforderlich, wie dieß bei der von Morton modificirten Anordnung meines Apparates der Fall ist;
  • 2) es wird heißeres Wasser in der Heißwassercisterne erhalten;
  • 3) die nöthige Wassermenge beträgt weniger als die Hälfte, da mein Ventil- oder Durchblas-Condensator nur 1/3 der Menge des Condensationswassers benöthigt und dieses in der Heißwassercisterne auf 140 bis 160° F. erwärmt wird.“

Barclay weist weiter darauf hin, daß aus Fig. 29 – ein Schnitt durch Morton's Injector (Fig. 25) – klar zu entnehmen ist, daß zufolge des scheibenförmigen Austrittes des Wassers ein großer Theil der Wassertheilchen in ihrer Austrittsbewegung gestört wird, so daß nur der Theil, welcher der Oeffnung E gegenüber austritt, ungeschwächt herauskommt.

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Darin ist der Grund zu suchen, daß Morton mit diesem Injector kein Wasser in den Kessel brachte. Deßhalb hat Barclay die in Fig. 24 angegebene Form gewählt, in welcher das Wasser nicht einseitig eingeführt und auch concentrirt weitergeleitet wird. Wenn auch diese Anordnung nicht praktisch erprobt wurde, so dürfte sie seiner Meinung nach bessere Resultate erzielen als Morton's Apparat, welcher Wasser auf 14 bis 18 Fuß gehoben hatte.

In der Absicht, möglichst Dampf zu ersparen, durch das erreichte Vacuum aber das Wasser dennoch hoch genug zu heben, construirte Barclay den in Fig. 26 abgebildeten Injector, welcher sich auf der Pariser Welt-Ausstellung befand und bei 25 Pfund Dampfpressung das Wasser auf 22 Fuß Höhe hob.

Entsprechend den Principien seines Patentes von 1864 ist der in Fig. 28 gezeichnete Apparat construirt; der Unterschied liegt darin, daß die Anlage wirksamer und der Dampfstrahl dem niederen Druck gemäß vergrößert wurde; Aenderungen, zu denen er auf Grundlage des ursprünglichen Patentes berechtigt war.

Die Kammer A hat zum Zweck den Dampf, welcher aus einem oder mehreren Cylindern ausbläst, gleichmäßiger zu vertheilen und dadurch einen möglichst gleichstarken Wasserstrahl zu heben. Barclay nennt den Raum B die Vacuumkammer; es ist der Raum, in welchem Giffard sein Ausblasrohr durch einen Hahn der Röhre C verschlossen hat, welche Rohre zu der Ausgleichskammer A führt und zur Abführung des darin etwa angesammelten Condensationswassers mit Vortheil verwendet werden kann. Dadurch wird die Luft verhindert, mit dem austretenden Wasser in Berührung zu kommen. Nach Barclay variirt die Länge des Abzugrohres zwischen 10- und 12 mal dem Durchmesser der engsten Stelle desselben. Es erweitert sich dasselbe nach Außen nach einer leicht gekrümmten Curve, wie dieß in den Specificationen der Patente von 1865 und 1867 angegeben ist. (Morton erweiterte diesen Schlund trompetenförmig nach einer parabolischen Curve, wie dieß in der bezüglichen Abhandlung Bd. CXCII auf Seite 84 angegeben ist.)

Die Vacuumkammer B erhält das Vacuum eine gewisse Zeit hindurch gleichförmig; diese Gleichförmigkeit will Barclay ohne Anwendung eines centralen, dem Kessel entnommenen Dampfstrahles erreichen.

J. Z.

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Man s. die Beschreibung des Barclay'schen Injectors im polytechn. Journal Bd. CLXXVI S. 409.

Fig. ist auf bezeichneter Tafel nicht vorhanden.
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