Titel: Neuere Pumpen.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1896, Band 300 (S. 30–33)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj300/ar300008

Neuere Pumpen.

(Fortsetzung des Berichtes S. 9 d. Bd.)

Mit Abbildungen.

Textabbildung Bd. 300, S. 30

C. C. Worthington in Irvington, N. Y., wurde in Nordamerika unter Nr. 526429 eine Anordnung behufs zwangläufiger Steuerung der Druckventile von Duplex-Dampfpumpen patentirt. Wie die The Engineer entnommene Abbildung (Fig. 13) erkennen lässt, führen sich die Ventile d in Bohrungen darüber liegender Stücke, die mit in Stopfbüchsen geführten Stangen verschraubt sind, welche unter Zwischenschaltung kleiner Gelenke mit Glockenhebeln 16 in Verbindung stehen. Diese sind an einer Schwinge drehbar befestigt, welche für jede Pumpe mittels Stange 14 |31| von einem um den Zapfen 2 schwingenden, an der zugehörigen Kolbenstange c in bekannter Weise angeschlossenen Hebel 3 bethätigt wird, so dass die Ventile d abwechselnd sicher auf ihren Sitz gelangen, wenn der Plungerkolben das jedesmalige Ende seines Hubes erreicht hat. Die Feder 17 dient zur Verbindung der beiden Glockenhebel 16.

Die Bewegungen der Steuerschieber der Dampfcylinder erfolgen, wie bei direct wirkenden Worthington-Pumpen gebräuchlich, wechselweise von der Kolbenstange des nicht zugehörigen Cylinders aus, mittels des betreffenden Hebels 3 und angreifender Schubstange 4.

Eine im J. 1893 von der Wilson Snyders Manufacturing Co. in Pittsburg, Pa., für eine secundliche Leistung von 0,13 cbm erbaute, stehende Dampfpumpe lässt die dem Praktischen Maschinenconstructeur, 1894, entnommene Abbildung (Fig. 14) erkennen.

Textabbildung Bd. 300, S. 31

Das auf der Abbildung nicht ersichtliche Pumpwerk besteht aus je zwei Ventilkästen, an die sich unten die Saugkästen mit den Saugstutzen und oben die Druckkästen mit den Druckleitungen anschliessen. In den zwei über einander liegenden Pumpencylindern jeder Maschinenseite bewegt sich je ein Differential-Plungerkolben. Das angesaugte Wasser wird nach Passiren der oberen Pumpencylinder in röhrenartigen Säulen empor und in die Druckleitungen gepresst.

Die Hauptabmessungen eines Pumpwerkes sind nachstehend angegeben:

Durchmesser des Saugrohres 356 mm
„ „ Druckrohres 305 mm
„ „ Differential-Plunger-
kolbens

343

bezieh. 534 mm
Plungerhub 762 mm
Leistung beider Pumpwerke in 24 Stun-
den

11355

cbm

Die Druckrohre haben am oberen Ende Planschen, auf denen die Grundplatte für beide Tandem-Verbunddampfmaschinen ruht. Die Kolbenstangen der beiden Pumpen sind mit den Kolbenstangen der Dampfmaschinen gekuppelt. Die Cylinder gg1 einer jeden Dampfmaschine haben angegossene cylindrische Schieberkästen mit Kolbenschiebern p bezieh. m. Die Steuerung derselben erfolgt nach dem sogen. Wechselprincip unter Vermittelung der doppelt vorhandenen Theile hikl, und zwar steuern stets die Theile hi der einen, die Theile kl der anderen Dampfmaschine. Die Hochdruckschieberstangen o sind durch Passtücke an die Stangen n der Niederdruckschieber angeschlossen. Der frische Dampf tritt durch das Rohr q in die Schieberkasten der beiden Hochdruckcylinder, der Abdampf der letzteren entweicht durch das längs getheilte Rohr r in die Niederdruckcylinder.

Einige Hauptabmessungen der Dampfmaschine sind folgende:

Durchmesser der Hochdruckcylinder 305 mm
„ „ Niederdruckcylinder 559 mm
Kolbenhub 762 mm
Wirksamer Dampfdruck in den Hochdruck-
cylindern

6,12

at
Textabbildung Bd. 300, S. 31

Unter D. R. P. Nr. 75039 vom 31. August 1893 wurde H. A. Hülsenberg in Freiberg die Construction einer Expansionssteuerung für direct wirkende Dampfpumpen im Deutschen Reiche geschützt. Der den Vertheilungsschieber s (Fig. 15) umstellende Kolbenschieber pp1 ist vom Dampfeinlass m her durch Kanäle αα1 auf seinen Endflächen belastet; der mit Nuth e1 versehene Abschlusschieber e ist zur Füllungsänderung dreh- und feststellbar, und beide sind mit einander und mit dem Kolbenschwinghebel A durch einen Zwischenhebel ac verbunden. Wenn der Dampfkolben T am rechten Cylinderende ankommt, schiebt der um c schwingende Zwischenhebel durch den Mitnehmer q1 den Vorsteuerkolben q nach links, das linke Ende p1 des Kolbenschiebers wird durch Kanäle β1γ vom Dampfdruck entlastet und der auf p wirkende Dampfdruck wirft s nach links, wobei ac um b schwingt und den Dampfeinlass e1r schnell öffnet. Nun schwingt a c wieder um c, bis e den Dampf abschliesst, q1 den Vorsteuerkolben q nach rechts schiebt und das Ende p durch γβ entlastet wird u.s.w.

Textabbildung Bd. 300, S. 31

Um an Stelle des drehbaren Expansionsschiebers e mit schraubenförmiger Nuth e1 einen flachen, also nicht drehbaren Expansionsschieber einschalten zu können, schlägt Hülsenberg vor (D. R. P. Nr. 79264 vom 3. Juli 1894), das Hebelverhältniss des Zwischenhebels ac, also ab : bc verstellbar zu machen. Die constructive Darstellung einer derartigen Ausführung veranschaulichen Fig. 16 und 17. Unter Beibehaltung der früheren Bezeichnungen greift die vom Schwinghebel A bewegte Lenkstange b0d in b0 an einem neuen Zwischenhebel C an, der seinen Drehpunkt in O hat. Der Hebel C endigt nach oben in einen Schlitz l, in welchem ein Kopf i verstellt werden kann. In diesem Kopf i kann sich der Zapfen b drehen, durch dessen Verstärkung k der Hebel a c gesteckt ist. Letzterer kann je nach entsprechendem Anschluss der Stangen e und p an a bezieh. c durch k gleiten oder ist fest damit verbunden. In beiden Fällen bewirkt eine Verstellung von k ein gleichzeitiges Verschieben des Drehzapfens b auf a c und des Hebels C. Diese Construction ist besonders für grosse Maschinen werthvoll; wenn sie auch nicht ganz so einfach wie der Rundschieber ist, so sind aus praktischen Gründen der Anwendung des letzteren doch bald Grenzen gesteckt und daher der Flachschieber eine Nothwendigkeit.

|32|

Hülsenberg beschreibt in der Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure vom 2. November 1895, S. 1313, die Construction einer mit Expansion arbeitenden Verbunddampfpumpe mit Rundschieber, die mit Kraftausgleichern (D. R. P. Nr. 50880) versehen ist. Hierzu dienen, in Kürze erwähnt, zwei unter gleichem Druck in gemeinsamem Gehäuse parallel verschobene Kolben, welche durch Lenkerstangen an zwei unter rechtem Winkel versetzte Kurbelzapfen angehängt sind, welche von der hin und her gehenden Kolbenstange der Hauptmaschine Schwingungen vom Ausschlage eines rechten Winkels erhalten. Der zum Betreiben des Kraftausgleichers nöthige Druck wird ohne Zwischenmechanismen in denkbar einfachster Weise einem kleinen Windkessel, der mit dem Windkessel der Pumpe durch ein enges, mittels Hahnes regelbares Rohr in Verbindung steht, entnommen. Es ist dann der stetige Druck der Drucksäule das treibende Mittel des Kraftausgleichers.

Durch die regelbare Expansion kann man nun den Druckausgleicher und die Maschine so zusammen arbeitend machen, dass die Kolbenbewegung während des Hubes gleichförmig und an dessen Ende ohne Stoss, vollkommen ruhig verläuft. Bei der erwähnten Maschine ist der Kraftausgleicher wagerecht zwischen Hochdruck- und Pumpencylinder gelagert und es bilden der Hebelarm, welchen mittels eines kurzen Gelenkes die Kolbenstange in schwingende Bewegung versetzt, die Hebelplatte mit den Kurbelzapfen der Druckkolben und ihre kurze, starke Welle ein aus Gusstahl gefertigtes Ganze.

Die Druckkolben sind nicht blosse Riffelkolben, wie man sie bei schwingender Anordnung gewohnt ist, sondern mit Lederstulpen versehen und können nach Oeffnen des vorderen Druckdeckels, dort, wo das Druckwasser ein- und ausfliesst, ohne weiteres herausgezogen werden, da die Lenkerstangenköpfe nur halb die in den Kolben angebrachten, ebenfalls leicht auswechselbaren cylindrischen Zapfen umgreifen. Der im Gehäuse herrschende Druck sorgt dafür, dass alle Theile unter sich in gehöriger Verbindung bleiben.

Die Maschine mit hinter einander liegenden Dampfcylindern hat folgende Hauptabmessungen:

Durchmesser des Hochdruckcylinders 250 mm
„ „ Niederdruckcylinders 450 mm
„ der Wasserpumpe 155 mm
Gemeinsamer Kolbenhub 410 mm
Durchmesser der Kraftausgleichercylinder 120 mm

Eine derartige Pumpe leistet, wenn sie mit dem mit Volldruck arbeitenden Hochdruckcylinder allein in Verbindung steht, bei 4,8 at Dampfüberdruck und 32 minutlichen Umdrehungen 0,45 cbm bei 82 m Druckhöhe oder minutlich 36900 mk. Die neue Expansionspumpe schaffte jedoch bei einer Dampfabsperrung bei 0,16 des Hubes und 32 Doppelhüben 0,45 cbm auf 58 m oder minutlich 26100 mk mit einer 6¼ mal kleineren Dampfmenge; folglich würde sich bei gleichen Dampfmengen die Leistung der gewöhnlichen Volldruckdampfpumpe zu der einer Expansionsmaschine mit Kraftausgleicher verhalten wie

36900 . 1 : 26000 . 6,25

oder

36900 : 163125;

mithin leistet eine Expansionsmaschine fast fünfmal so viel wie die Maschine einfachen Systems.

Wenn man erwägt, dass diese Maschine nur klein ist, dass die Dampfcylinder keine Mäntel haben, auch Zwischenkammer und Condensator fehlen, so ist das Ergebniss in der That beachtenswerth.

Ueber Dauerversuche, welche Prof. Kennedy am 24. Juli 1894 an einer von James Simpson and Co. in London für die New River Company's Pumping Station, Hornsey Sluice, erbauten Pumpmaschine (System Worthington) anstellte, berichtet Engineering vom 30. November 1894, S. 717.

Die Ergebnisse dieser Versuche sind derart günstige, dass weitere Mittheilungen über dieselben am Platze sein dürften.

Textabbildung Bd. 300, S. 32

Die Fig. 18 ersichtliche Maschine ist eine direct wirkende Dreifach-Expansions-Duplex-Dampfpumpe mit Oberflächencondensation; sie hat nach den Lieferungsbedingungen Dampfcylinder von 406, 635 und 1067 mm Durchmesser, welche auf jeder Maschinenseite in Tandem hinter einander liegen und durch gemeinsame Kolbenstange mit einer doppelt wirkenden Plungerpumpe von 445 mm Durchmesser verbunden sind. Der gemeinschaftliche Kolbenhub soll 1067 mm betragen. Nachdem die Versuche beendet, wurden die Durchmesser der Cylinder und Plunger, wie auch diejenigen der zugehörigen Stangen genau nachgemessen und die erhaltenen Werthe, welche von den oben genannten Abmessungen theilweise abweichen, der Rechnung zu Grunde gelegt. Jeder Cylinder ist, wie auch der Aufnehmer zwischen jedem Cylinderpaar, von einem Dampfmantel umgeben.

Um den durchschnittlichen Hub während der Versuche bestimmen zu können, waren Marken angebracht, mittels welcher der Hub jeder Maschine viermal in der Stunde sorgfältig gemessen wurde, so dass der wirkliche Hub aus 48 Beobachtungen resultirt. Die Längen des Hubes differirten übrigens nur um höchstens 13 mm. Die |33| Anzahl der Kolbenhübe wurde fortlaufend durch einen Zählapparat, System Harding, angezeigt und gleich wie die Dampfspannung und das Vacuum jede Viertelstunde aufgeschrieben. Während der Versuche pumpte die Maschine in einen Behälter der New River Company, aus welchem das Wasser beständig abfloss. Irgend welche Mittel, um diese geförderte Wassermenge direct messen zu können, waren nicht vorhanden. Die Höhe, auf welche das Wasser gepumpt wurde, liess sich an einem Wassermesser im Maschinenraum ablesen, der nachdem durch Vergleich mit einer Quecksilbersäule auf seine Richtigkeit geprüft wurde. Die Tiefe des Wasserstandes unter dem Fussboden des Maschinenraumes wurde jede Viertelstunde gemessen.

Zur Abnahme von Schaulinien an den Dampfcylindern dienten Crosby-Indicatoren, ausgenommen am Mitteldruckcylinder, an welchem ein Wayne-Indicator angeordnet war. Die Maschine erhielt von zwei Lancashire-Kesseln den erforderlichen Arbeitsdampf; ein dritter, vollständig getrennt aufgestellter Kessel lieferte ausschliesslich den Dampf für die Speisepumpen. Im Maschinenraum war ein Wasserabscheider zum Abfangen des vom Dampf mitgeführten Wassers aufgestellt; letzteres wurde stündlich durch Oeffnen eines Hahnes in einen Behälter abgelassen und gewogen. Ebenso wurde auch das in den Dampfmänteln der Cylinder und den Zwischenbehältern sich bildende Condensationswasser in einen unter den Maschinen stehenden Behälter geleitet, der mit einem Wasserstand und Scala versehen, war. Das heisse Wasser gelangte aus diesem Behälter mit dem Condenswasser gemischt in einen Heisswasserkasten. Die Maschinenspeisepumpen, welche unter gewöhnlichen Umständen direct in den Kessel fördern, pumpten während des Versuches aus diesem Heisswasserkasten in einen etwa 36,5 m über dem Fussboden des Maschinenraumes aufgestellten Behälter, und zwar war in die Druckleitung ein Widerstand eingeschaltet, um zu ermöglichen, dass die Pumpen annähernd gegen einen Druck arbeiten, wie er beim Speisen der Kessel vorhanden ist. Unter dem genannten Hochbehälter standen zwei Messgefässe von 565 bezieh. 700 k Fassungsraum. Diese wurden abwechselnd gefüllt und entleert; das zum Ausguss gelangte Wasser wurde von den Speisepumpen in die Kessel gedrückt. Die gesammte Dampfmenge zum Speisen der Maschinen ist demnach gleich der gesammten gemessenen Wassermenge, vermindert um diejenige Wassermenge, welche dem Abscheider entnommen wurde.

Die hauptsächlichsten Abmessungen der Maschinen und Kessel, sowie die Ergebnisse der Versuche sind in den nachstehenden Tabellen gegeben.

Dauer der Versuche (für Wassermessungen) 12 Stunden 9 Minuten.

Durchmesser der Cylinder und Stangen:
Hochdruckcylinder 406 und 95,2 mm
Mitteldruckcylinder 638 82,5 mm
Niederdruckcylinder 1072 70,0 mm
Durchmesser der Plungerpumpe 444,5 mm
„ „ zugehörigen Kolben-
stange

89,0

mm
Mittlerer Kolbenhub 1079,5 mm
Anzahl der Betriebskessel 2
Totale Länge jedes Kessels 9,145 m
Durchmesser „ „ 2,286 m
Totale Heizfläche beider Kessel 178,46 qm
Rostfläche „ „ 54,25 qm
Verhältniss der Heizfläche zur Rostfläche 33 : 1
Mittlerer Kesseldruck 9 at
Mittlerer Admissionsdruck, Hochdruck-
cylinder

8,5

at
Mittlerer effectiver Druck, Hochdruck-
cylinder

3,43

at
Mittlerer effectiver Druck, Mitteldruck-
cylinder

1,16

at
Mittlerer effectiver Druck, Niederdruck-
cylinder

0,735

at
Mittlerer effectiver Druck in der
Maschine bezogen auf den Nieder-
druckcylinder


1,61


at
Mittlere Luftleere 0,98 at
„ Doppelhübe in der Minute 25,2
Leistung in indicirten Pferdestärken:
Hochdruckcylinder 102,8
Mitteldruckcylinder 87,9
Niederdruckcylinder 160,8
––––––
Gesammt 351,0
Berechnete Wasserlieferung in der
Stunde

1016,97

cbm
Mittlere gesammte Förderhöhe 80,25 m
Entsprechender Druck auf den Quadrat-
centimeter

8,02

k
Mittlere Pumpen-Pferdestärken 298,2 k
Gesammtes Speisewasser in der Stunde 2,303 cbm
„ Wasser aus dem Abscheider
in der Stunde

0,028

cbm
Gesammter Dampfverbrauch der Ma-
schinen in der Stunde (incl. Dampf-
mäntel)


2276


k
Gesammter Dampfverbrauch in Män-
teln u.s.w.

358,4

k
Mittlere Temperatur des Speisewassers 47° C.
Kohlenverbrauch in der Stunde 215,46 k
Dampfverbrauch für 1 ind. und
Stunde


6,44


k
Verbrauchter Dampf in den Mänteln 15,7 Proc.
Mechanischer Wirkungsgrad der Ma-
schine

84,4

Proc.

(Fortsetzung folgt.)

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