Titel: Ludwik, über Kohlenconsum einer Dampfmaschinenanlage.
Autor: Ludwik, C.
Fundstelle: 1876, Band 221 (S. 306–309)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj221/ar221083

Kohlenconsum einer Dampfmaschinen-Anlage; von Ingenieur C. Ludwik.

Im Vorjahre lieferte die Maschinenfabrik von Bolzano, Tedesco und Comp. in Schlan (Böhmen) an die Kunstmühle von G. Hannak in Brandeis a. d. Adler eine Dampfmaschinenanlage mit der Garantie, daß dieselbe bei einer Leistung von etwa 50e effectiv und bei einer Kesselspannung von 5at Ueberdruck nicht mehr als 2k Waldenburger Kohle pro Stunde und Indicatorpferd consumire. Es sollte |307| nun durch einen genauen Versuch festgestellt werden, ob diese Vertragsbestimmung erfüllt sei; derselbe fand unter Leitung von Prof. Gustav Schmidt und unter Theilnahme mehrerer Fachmänner mit nachstehend verzeichneten Resultaten statt.

Die untersuchte Dampfmaschine ist eine einfache, horizontale Eincylindermaschine mit Condensation und variabler, vom Regulator abhängiger Schleppschiebersteuerung (Farcot'sche Schieber). Der Dampfcylinder hat keinen Dampfmantel; sein Cylinderdurchmesser beträgt 460mm, der Kolbenhub 1m; bei normalem Gang macht die Kurbelwelle 50 Touren pro Minute, was einer Mittlern Kalbengeschwindigkeit von 1m,66 entspricht.

Die Uebertragung auf die Transmission der Mühle geschieht mittels eines auf der Schwungradwelle sitzenden Rades, welches in ein solches auf der Haupttransmission eingreift.

Der Dampfzutritt vom Kesselhause erfolgt zunächst durch eine ca. 25m lange Rohrleitung. Die Dampferzeugung findet in zwei sogen. Dreirohrkesseln (*1874 213 374) statt; die beiden Oberkessel haben bei je einem Durchmesser von 800mm 7600mm Länge, der Unterkessel ist nach der Disposition des Kesselhauses, welche ein Tiefgehen (des Wassers wegen) nicht gestattet, seitlich angeordnet und hat die gleichen Dimensionen wie die Oberkessel. Die Heizfläche jedes der beiden Kessel ist 42qm. Concessionirt sind dieselben auf 5at,25 Ueberdruck. Die abziehenden Gase entweichen durch einen Schornstein, welcher einen oben und unten gleichen Durchmesser von 1m hat. Die Verbrennung geschieht auf Bolzano-Rosten und hat jeder der beiden Kessel einen solchen von 1m,6 Länge und 1m,1 Breite, also eine Rostfläche von 1qm,76. Als Brennmaterial wurde gute Waldenburger Stückkohle verwendet, welche 6 Proc. Aschenrückstand gab.

Die zur Abnahme der Curven bestimmten Indicatoren waren dreierlei Art und zwar von Elliot, von Schäffer und Budenberg und von C. Kraft in Wien. Zwei Instrumente waren stets auf beiden Seiten des Cylinders angebracht, so daß gleichzeitig Diagramme vor und hinter dem Kolben aufgenommen wurden. Die Indicatoren wurden zur Controle zeitweise unter einander gewechselt. Die Tourenzahl wurde durch einen Tourenzähler bestimmt, und übrigens durch häufiges Tourenzählen der Gang der Maschine controlirt. Der Kohlenverbrauch wurde durch genaue Wägung der Kohle und stete Beaufsichtigung des Heizers controlirt. Die Asche und Verbrennungsrückstände wurden nach Beendigung des Versuches gleichfalls gewogen. Die Rückstände zeugten von bester Verbrennung. Die Ablesung des Dampfdruckes im Kessel geschah mittels |308| des gewöhnlichen Betriebsmanometers und wurde durch ein Controlmanometer controlirt. Bei der Probe wurde nur ein Kessel geheizt.

Es wurden nun zwei Versuche vorgenommen; bei beiden war man bemüht, einen möglichst genauen Mittelwerth für die indicirte Arbeitsleistung der Maschine zu erhalten, und wurde Sorge getragen, daß die Schwankungen in der Arbeit möglichst geringe waren. An der Dampfmaschine wurde der Regulator außer Verbindung mit der Expansionsvorrichtung gesetzt und der nunmehr constante Füllungsgrad so gewählt, daß beim ersten Versuch etwa 65 indicirte Pferdestärken, beim zweiten Versuche aber nahezu die Maximalleistung resultirte. Es wurden von je 15 zu 15 Minuten Diagramme abgenommen und die sämmtlichen so erhaltenen Curven zur Berechnung eines Mittelwerthes benützt. Der mittlere Druck beim ersten Versuch berechnet sich mit 1at,818, beim zweiten Versuch mit 2at,156.

Aus dem Kolbendurchmesser von 460mm ergibt sich mit Berücksichtigung des Kolbenstangenquerschnittes eine wirksame Kolbenfläche von 1634qc und sonach die indicirte Pferdestärke N i = 0,726 np, wo n die Tourenzahl und p die mittlere Spannung in Atmosphären ist. Die Durchschnitts-Tourenzahl bei beiden Versuchen ergab sich mit 49.

Beim ersten Versuch ergab sich sonach N l = 0,726 × 49 × 1,818 = 64e,67. Während dieses Versuches wurden pro Stunde 111k,11 Kohlen verfeuert. Der Kohlenverbrauch beim ersten Versuch ergab sich sonach pro indicirte Pferdestärke und Stunde mit 1k,719.

Beim zweiten Versuch ergab sich ein noch günstigerer Kohlenconsum; hier ist Ni = 0,726 × 49 × 2,156 = 76e,70 bei einem Kohlenconsum von 112k,5 pro Stunde, also pro Pferdestärke und Stunde 112,5 : 76,7 = 1k,466. Die zweite Leistung war die maximale, welche sich mit einem Kessel erzielen ließ. Es stellte sich hierbei das Verhältniß der Heizfläche derart, daß sich Pro Indicatorpferd blos 0qm,55 Heizfläche ergaben.

Es wurde auch die für den Leerlauf der Maschine erforderliche Dampfarbeit gemessen, indem das früher erwähnte Vorgelege ausgerückt wurde. Die Tourenzahl wurde hierbei ebenfalls auf 49 erhalten, und mehrere Diagramme aufgenommen, welche einen Durchschnittsmitteldruck von 0at,173 und dem entsprechend eine Leergangsarbeit von 6e,15 ergaben.

Um nun annähernd die effective Pferdestärke zu berechnen, sei die zusätzliche Reibung mit 10 Proc. der Nutzspannung angenommen, und ergibt der erste Versuch Ne = (64,67 – 6,15)/1,1 = 53e,2 und der zweite |309| Versuch Ne = (76,60 – 6,15)/1,1 = 64e,1; es würde sonach die Maschine mit einem Nutzeffect von etwa 84 Proc. arbeiten.

Erwähnenswerth wäre noch, daß die Steuerung noch einen Füllungsgrad gestattet, aus welchem ein mittlerer Druck von 2at,5 und daher bei 50 Touren: Ni = 0,726 × 50 × 2,5 = 90e,75 und Ne etwa mit 75e resultirt.

Die Maschine war übrigens schon Monate vor dem Versuche in Betrieb und entsprechen die Resultate desselben vollständig jenen der Probe. (Nach den Technischen Blättern, 1876 S. 29.)

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