Titel: Abwärmekraftmaschinen.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1901, Band 316/Miszelle 1 (S. 466–467)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj316/mi316mi29_1

Abwärmekraftmaschinen.

In den Mitteilungen aus dem Maschinenlaboratorium der kgl. Technischen Hochschule zu Berlin ist von Prof. E. Josse eine Abhandlung über neuere Erfahrungen und Versuche mit Abwärmekraftmaschinen erschienen, die recht beachtenswerte Ergebnisse aufweist.

Bekanntlich verwertet die Dampfmaschine nur einen geringen Teil der im Dampf enthaltenen Wärme zur Arbeitserzeugung, so dass der in die Maschine eintretende Dampf aus dem letzten Cylinder mit fast demselben Wärmegehalt ausströmt, mit welchem er in den ersten Cylinder aus dem Kessel eingetreten ist. Da aber der dem Niederdruckcylinder entströmende Dampf mit der niederen Temperatur von 45 bis 60° C. in den Kondensator tritt, so blieb diese grosse Wärmemenge von niederer Temperatur bis jetzt gar nicht ausgenutzt.

Der Abdampf der Dampfmaschine, der bisher mit dem Kühlwasser des Kondensators unausgenutzt abgeführt werden musste, wird nun in den Abwärmekraftmaschinen verwertet, indem derselbe als Heizmittel in einem Kessel dient, in welchem eine bei niederer Temperatur siedende Flüssigkeit unter hohem Druck verdampft (D. p. J. 1900 315 357). Durch die hochgespannten Dämpfe dieser Flüssigkeit (Schwefligsäure) wird nun eine zweite Dampfmaschine betrieben, die vollkommen den Charakter einer gewöhnlichen Wasserdampfmaschine hat, mit den Abänderungen, welche durch die Eigenschaften der Schwefligsäure bedingt sind und die im grossen und ganzen aus den für die bekannten Kältemaschinen üblichen Konstruktionen entnommen sind. Der Verdampfer für die Schwefligsäure dient zugleich als Oberflächenkondensator für die Hauptdampfmaschine, in dem die verdampfende Schwefligsäure die Rolle des Kühlwassers übernimmt. Die aus der Abwärmekraftmaschine ausströmenden Schwefligsäuredämpfe werden ihrerseits in einem Oberflächenkondensator mittels Kühlwasser niedergeschlagen und wieder benutzt. So einfach dieses neue Verfahren an sich erscheint, so hat doch dessen praktische Durchführung, die jetzt als gelungen zu betrachten ist, der ernsten Arbeit von mehreren Jahren bedurft. Zur Zeit sind die Maschinen so weit durchgebildet, dass die erste grössere Maschinevon 60 PS in der Technischen Hochschule seit September 1900 im Betriebe ist, ohne dass sich irgend welche Missstände gezeigt hätten. Die Schwefligsäuremaschine ist dort als eine Eincylindermaschine ausgeführt, die an eine zweite Kurbel einer Görlitzer Dreifach-Verbundventildampfmaschine angeschlossen ist. Die Dampfmaschine hat folgende Dimensionen:

Hochdruckcylinderdurchmesser 270 mm
Mitteldruckcylinderdurchmesser 430
Niederdruckcylinderdurchmesser 675
Gemeinsamer Hub 500
Normale Umdrehungszahl 150
Der Abwärmecylinder erhielt:
einen Durchmesser von 266
einen Hub von 500

und ist mit ähnlicher Ventilsteuerung wie die Dampfmaschine versehen.

Prof. E. Josse hat mit dieser Maschine eingehende Versuche angestellt, von denen einige Ergebnisse im folgenden mitgeteilt werden mögen.

Der Anbau einer Ab Wärmekraftmaschine an eine vorhandene Dampfmaschine beeinflusst, wie aus dieser Tabelle ersichtlich, die Wirkung der Dampfmaschine keinesfalls, erhöht aber deren Leistung um 30 bis 40% ohne Erhöhung der Betriebskosten. Die Anlagekosten der Abwärmekraftmaschine stellen sich aber schon jetzt so niedrig, dass die Maschinen als vollkommen marktfähig zu bezeichnen sind.

Während bei der Anlage der Technischen Hochschule der SO2-Cylinder mit der Dampfmaschine zu einem einheitlichen Maschinensatz gekuppelt ist, besteht die jetzt in Betrieb genommene und anstandslos arbeitende 175-PS-Abwärmekraftmaschine der Zentrale der Berliner Elektrizitäts-Werke in der Markgrafenstrasse als selbständige Maschine für sieb. Die Maschine ist eincylindrig, hat 450 mm Cylinderdurchmesser bei 500 mm Hub und leistet bei 130 Umdrehungen pro Minute normal 150 PSe. Zum Antrieb dient der Abdampf einer der dort aufgestellten van der Kerkhove'schen stehenden Verbundmaschinen von 360 PS mit ziemlich hohem Dampf verbrauch (8,2 kg pro 1 PS/Std.). Die Abwärmemaschine ist mit Kolbenschiebersteuerung

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Tag des Versuches 21. 11. 00 12. 2. 01 16. 2. 01 20. 2. 01
Tourenzahl pro Minute 136,3 137,4 149 148


Dampfmaschine
Dampfdruck in at Ueberdruck
Dampftemperatur in °C
Ueberhitzung in °C
Vakuum in % der at
PSi
Dampf pro PSi in kg pro Stunde
11
309
122
80,5
127,1
5,0
11
306
119
85
103,1
6,45
11
189,5
3
68,2
158,7
7,3
11,5
326
138
69,1
142,6
5,98


Abwärmemaschine
Verdampfertemperatur in °C.
Verdampferdruck in at Ueberdruck
Kondensatortemperatur in °C.
Kondensatordruck in at Ueberdruck
PSi
Leistung in % der Dampfmaschinenleistung
56,5
9,0
18,8
2,35
43,5
34,2
50,4
7,8
18
2,28
31,5
36,5
67,5
12,7
21,1
2,71
67,1
42,1
68,6
12,9
19,4
2,44
56,5
39,5
Kombinierte Masch. Leistung in PSi
Dampfverbrauch in kg pro Stunde und PSi
170,6
3,74
134,5
4,92
225,7
5,15
199,1
4,28
Bemerkung Beim Versuch am 20. 2. 01 war der Mitteldruckcylinder der Hauptdampfmaschine ausgeschaltet.

versehen und ist wegen Platzmangel in einem engen Raum ohne direkten Zutritt von Licht und Luft aufgestellt, was zur Genüge die Sicherheit und Gefahrlosigkeit des Betriebes beweist.

Der Kühlwasserverbrauch der Abwärmekraftmaschine ist ungefähr derselbe, wie bei der Hauptdampfmaschine, Cylinderschmierung fällt infolge der schmierenden Eigenschaften der Schwefligsäure weg. Die Wartung der Abwärmekraftmaschine verlangt vom Maschinisten nicht mehr Aufmerksamkeit und Intelligenz, wie die einer gewöhnlichen Dampfmaschine.

Auf Grund der Erfahrungen mit den ausgeführten Abwärmekraftmaschinen hat Prof. Josse Rentabilitätsberechnungen aufgestellt, die wir hier nicht ausführlich mitteilen können, und die einen ganz bedeutenden Vorzug der kombinierten Maschine gegenüber der gewöhnlichen Dampfmaschine darthun. Für die Erweiterung der bereits bestehenden Dampfkraftanlagen erweist sich der Anbau einer Abwärmemaschine als überaus rentabel.

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