Titel: Perkins' Hochdruck-Dampfkessel und Maschine.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1877, Band 225 (S. 532–535)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj225/ar225156

Perkins' Hochdruck-Dampfkessel und Maschine.

Mit Abbildungen auf Taf. VII [b. c/1].

Loftus Perkins in London, welcher schon vor mehr als einem Decennium die nutzbare und gefahrlose Anwendung hochgespannter Dämpfe zum Betriebe von Dampfmaschinen einzuführen begonnen hat, hielt kürzlich über sein Kessel- und Maschinensystem einen Vortrag in der „Institution of Mechanical Engineers“, dessen ausführliche Wiedergabe im Engineer, Juni 1877 S. 389 ff. enthalten ist. Wir ersehen daraus zunächst, daß schon mehrfach, auch bei Seedampfern und Yachten, Perkins'sche Kessel und Maschinen im Betriebe sind, und daß das englische Admiralitäts-Kessel-Comite schon 1874 einen günstigen Bericht darüber erstattete.

Der in Fig. 7 und 8 dargestellte Kessel ist selbstverständlich Röhrenkessel, aber in so eigenthümlicher Weise zusammengesetzt, daß die Rohrwände und überhaupt alle anderen ebenen Flächen im Kessel selbst vollständig |533| vermieden sind. Jedes einzelne Rohr ist für sich geschlossen und mit dem nächsten nur durch kurze eingelöthete Kupferröhrchen verbunden. So besteht die Feuerkiste aus 7 über einander liegenden Rahmen aus rechteckig gebogenen Röhren von 57mm lichtem Durchmesser und 9mm,5 Wandstärke; an der Stelle der Feuerthüren sind zwei mittlere Rohre, wie aus Figur 7 ersichtlich, ausgeschnitten und die offenen Enden mit einem 13mm starken Stopfen verschweißt. Die einzelnen Rahmen stehen je 44mm von einander ab und sind durch zahlreiche verticale Röhrchen von 23mm innerm Durchmesser verbunden. In diesem Raume, welcher nach außen von einem doppelten Blechmantel umgeben ist, wird gefeuert; die Gase steigen auf durch 15 Reihen von je 11 über einander liegenden Rohren, von gleichen Stärken wie die Feuerkastenrohre, aber gerade, beiderseits verschweißt und nur an den Enden durch je ein verticales Röhrchen mit dem nächst darüber und darunter liegenden Rohre verbunden. Nach dem Passiren dieser 165 Rohre entweichen die Heizgase in den Rauchfang, während der in den Röhren gebildete Dampf in ein Sammelrohr (102mm weit, 19mm Wandstärke) aufsteigt, welches quer über die obersten Rohre gelegt ist. Aus diesem wird der Dampf für die Maschine entnommen.

Die Perkins'sche Maschine, in Figur 9 im theilweisen Schnitte dargestellt, hat drei Cylinder, in welchen der Dampf mit successive zunehmendem Volum arbeitet; nachdem der zweite Cylinder das vierfache Volum des ersten, der dritte das vierfache Volum des zweiten Cylinders hat und der erste Cylinder halbe Füllung erhält, ist die Gesammtexpansion 32 fach bei einer Anfangsspannung von etwa 20^; dabei ist selbstverständlich der letzte Cylinder mit einem Condensator in Verbindung. Erster und zweiter Kolben haben, wie aus Figur 9 ersichtlich, gemeinsame Kolbenstange und greifen an demselben Kurbelzapfen der gekröpften Schwungradwelle an; der Kolben des dritten Cylinders wirkt auf eine zweite Kurbel, welche zu der frühern Kurbel unter einem rechten Winkel steht. Der Dampf tritt oberhalb des ersten Kolbens bei dessen Niedergang ein, expandirt beim Aufgang unter dem Kolben des zweiten Cylinders und gelangt endlich beim abermaligen Niedergange in den Raum zwischen erstem und zweitem Kolben, welcher nach oben eine ringförmige Erweiterung hat, die als Dampfsammelraum dient. Von hier gelangt der Dampf abwechselnd unter und über den dritten Kolben und wird zuletzt condensirt.

Dies die charakteristischen Punkte bei der Erzeugung und Verwendung der hochgespannten Dämpfe in L. Perkins' System, welche an und für sich nichts überraschend Neues bieten (vgl. 1872 206 492). |534| Bewundernswerth dagegen und von wesentlichstem Einflusse auf die praktische Verwendbarkeit ist die Ausarbeitung der Details, die sichere und dauerhafte Herstellung jedes einzelnen Bestandtheiles. Der Kessel erhielt nur dadurch seine Bedeutung, daß er, nach Entfernung des einhüllenden Blechmantels, überall leicht zugänglich und leicht zu repariren ist; die Anordnung seiner Theile gestattet jedem einzelnen Rohre freie Ausdehnung und bringt eine rasche Circulation des Wassers hervor. Dabei verwendet Perkins nur ganz reines oder destillirtes Wasser, welches stets von neuem wieder im Kessel verwendet wird, nachdem es den Oberflächencondensator passirt hat. Schmiermaterial wird in den Dampfräumen der Maschine nicht verwendet, daher ist auch die schädliche Bildung freier Fettsäure vermieden, und so groß ist die Sorgfalt, mit der allen Dampfverlusten begegnet wird, daß, wie constatirt wird, ein Kessel von 1cbm Wasserinhalt, welcher bei 16at Druck eine Maschine von 250e betreibt, 12 Tage und Nächte continuirlich arbeiten konnte, ohne die geringste Zuführung frischen Wassers zu benöthigen. Ueber die Sicherheit des Kessels kann kein Zweifel sein, nachdem die Stärke der Rohre durch den Betrieb nicht beeinträchtigt werden kann und jedes Rohr vor dem Einbringen in den Kessel auf 260at, der ganze Kessel unter Wasserdruck auf 130at geprüft wird.

In gleicher Weise wie der Kessel ist auch die Maschine in allen ihren Details durchdacht. Von der Steuerung, welche mit Ventilen zu geschehen scheint, ist leider nichts näheres mitgetheilt; die Cylinder sind in einem gemeinschaftlichen Gehäuse aus doppelten Blechwänden, mit Holzkohle ausgefüllt, eingeschlossen und mit Dampfmänteln versehen, welche direct mit dem Dampfkessel communiciren. Dieselben sind in eigenthümlicher Weise dadurch hergestellt, daß zur eigentlichen Lauffläche des Kolbens ein schmiedeisernes Rohr genommen wird, welches in den Cylindermantel eingegossen ist. Besonderer Werth wird den Kolbenringen beigelegt, deren Zusammensetzung Perkins mit 75 Proc. Kupfer und 25 Proc. Zinn angibt. Sie sollen sich seit langen Jahren vorzüglich bewährt haben und bei vollkommen dichtem Schluß die geringste Reibung verursachen.

Interessant ist auch die Construction des Oberflächencondensators und manches andere Detail, dessen Beschreibung uns hier zu weit führen würde.

In dieser Weise hat Perkins die Frage der Verwendbarkeit hoher Dampfspannungen zum erstenmale praktisch gelöst und damit vielleicht einen großartigen Fortschritt der modernen Dampfmaschine angebahnt. Allerdings wurde und wird noch von vielen Seiten das Fortschreiten |535| zu höhern Spannungen bekämpft und „klar“ bewiesen, daß mit vergrößerter Expansion nur äußerst geringe Vortheile erreichbar sind; dennoch aber haben wir schon heute den Schritt von 0at,5 Ueberdruck zu 8 und 10at normaler Arbeitsspannung zurückgelegt, und nicht zum Schaden des industriellen Fortschrittes. Unläugbar ist die Erhöhung des „wahren Wirkungsgrades“ nur durch Zunahme der Admissionstemperatur und vollkommene Expansion des Dampfes zu erreichen; unläugbar ist ferner, daß nur bei Verwendung gesättigten Dampfes unsere Constructionsmaterialien so hohen Temperaturen widerstehen können, und es erscheinen uns daher Perkins' Bemühungen wohl begründet und zu den kühnsten Hoffnungen berechtigend. Thatsächlich erreichte er schon, bei einer Schiffsmaschine von 70e nominell, mit 20at Admissionsspannung einen mittlern Kohlenverbrauch von 0k,73 für 1e indicirt; dabei arbeitete die Maschine ohne Condensation und war auch in anderer Beziehung nicht vollkommen, so daß sich hiernach, bei einem verbesserten Motor, ein Kohlenverbrauch von nur 0k,5 für 1e indicirt erwarten läßt.

M-M.

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