Titel: Die Westinghouse-Leblanc-Luftpumpe.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1910, Band 325 (S. 117–120)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj325/ar325035

Die Westinghouse-Leblanc-Luftpumpe.

Von Dipl.-Ing. Carl Züblin.

(Schluß von S. 103 d. Bd.)

Eingehende Versuche werden vom Elsässischen Verein von Dampfkesselbesitzern an der Anlage des Schachtes der Internationalen Kohlenwerks-Akt.-Ges. in Sankt-Avold gemacht. Die Anlage arbeitet mit einem Kaminkühler, der ebenfalls von Balcke geliefert wurde. Bemerkenswert sind die Versuche noch dadurch, daß Aufzeichnungen für |118| geringe Belastungen gemacht wurden und die Leistungsfähigkeit der Westinghouse-Leblanc-Pumpe auch in diesen Grenzen beurteilt werden konnte.

Textabbildung Bd. 325, S. 118
Datum 20. 7. 09 21. 7. 09. 21. 7. 09 21. 7. 09
Belastung 4/4 ¾ 2/4 ¼
Dauer des Versuchs Sek. 2369 1540 1688 1920
Leistung des Generators KW. 556,1 407,8 265,5 138,9
Dampfspannung vor dem Ein-
laßventil

at

13,1

12,6

12,6

11,9
Vakuum a. Auslaßstutz, cm Quecks. 70 70,6 71,1 71,2
Barometerstand cm 73,7 73,5 73,5 73,5
Vakuum in Prozente v. H. 95,2 96,1 96,7 96,9
Absoluter Druck im Stutzen cm Hg 3,7 2,9 2,4 2,3
Sättigungstemperat, d. Dampfes
im Auslaßstutzen

° C

32,8

28,5

25,3

24,6
Temperatur des kalten Kühl-
wassers

° C

28,8

26,7

24,6

23
Temperatur des warmen Kühl-
wassers

° C

36,8

33,3

29,6

26,5
Erwärmung des Kühlwassers ° C 8 6,6 5 3,5

Der Turbo-Generator mit Bergmann-Turbine hat eine Leistung von 500 KW., 3200 Volt, 50 Perioden. Bei dieser Vollast sollte 92 v. H. Vakuum garantiert werden, unter Annahme eines Barometerstandes von 760 mm und einer Luft temperatur von 10° C.

Die Versuche sind aus nachstehenden Gründen besonders bemerkenswert. Die Sättigungstemperatur des Dampfes im Austrittsstutzen der Turbine entspricht nicht der zugehörigen Warmwassertemperatur. Es kann dies nur damit erklärt werden, daß der Auspuffdampf im Turbinenstutzen noch etwas überhitzt ist, es ist ferner nicht ausgeschlossen, daß die Adjustierung des Barometers auf den Ortsbarometer nicht ganz korrekt ausgefallen ist. Nachteilig auf den Betrieb ist dies insofern nicht, als Verluste in der Kondensation nicht vorhanden sind. Die Zentrifugal-Kühlwasserpumpe ist bei dieser Anlage zu groß, denn das Kühlwasser erwärmte sich nur auf 8 Grad, während 13° C noch zulässig gewesen wären. Das um 3½ v. H. höhere Vakuum ist ja eine Folge der niedrigen Temperatur, so daß die Kühlwassermenge erst bei geringeren Belastungen als ½ vermindert zu werden braucht. Mit Rücksicht auf den besseren Dampfverbrauch infolge des höheren Vakuums kann die reichliche Bemessung der Zentrifugalpumpe nicht von vornherein getadelt werden.

Die Abnahme-Versuche der Ueberlandzentrale Derenburg vom 14. Dezember 1909 zeigen äußerst gute Leistungen der Westinghouse-Leblanc-Pumpe. Es sollte dort bei Volllast, das ist 320 KW. und 15° C ein Vakuum von 95 v. H. am Turbinenstutzen garantiert werden.

Textabbildung Bd. 325, S. 118

Belastung
der Turbo-
dynamo
KW.

Betriebsdampf
Vakuum
im
Turbinengehäuse
Temperatur
Barometer-
stand
mm Quecks.
Kühlwasser
Kondensat

° C
im Luft-
pumpenrohr

° C

mm

v. H.
Druck
at
Temperatur
° C
Eintritt
° C
Austritt
° C
260 11,3 245 739 98,5 3,5 13,5 9 11 753
220 11,5 255 746 99 3,5 12,3 10,5 12 753
68 748 99 3,5 9,0 7,0 9,5 753
100 11,1 248 748 99 3,5 9 5,8 9,8 753
150 12,0 263 745 99 3,5 10,5 7 11 754
260 742 98,3 3,5 13,5 11,5 12,5 755
240 12,2 260 742 98,3 3,5 13,5 9,5 12,5 755
180 745 98,3 3,5 10,5 5,5 12 755
|119|

Die letzten beiden Messungen wurden bei ¾ Last gemacht. Das erreichte Vakuum ist allen Belastungen nahezu konstant und als vollkommen zu bezeichnen. Ferner ist zu erwähnen, daß das Vakuum im Kondensator selbst bei allen Versuchen gleich gut wie im Turbinengehäuse war, ein Druckabfall war also nicht zu beobachten. Die Temperatur des Arbeitswassers für die Luftpumpe wurde zu 15° C gemessen. Der elektrische Antrieb derselben beanspruchte einen Kraftaufwand von 12,5 Amp. bei 500 Volt.

Bezüglich des Arbeitswassers sei bemerkt, daß dasselbe keinen besonderen Ansprüchen genügen muß, das zum Kühlen des Kondensators brauchbare Wasser eignet sich ohne weiteres auch für den Betrieb der Leblanc-Pumpe. Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, wird das Arbeitswasser einem Bassin entnommen, in welches es wieder zurückbefördert wird. Für die Abkühlung des Wassers dient die in der Fig. 1 rechts angedeutete Leitung. Die Abkühlung in dem Bassin ist aber so stark, daß die Menge dieses Zusatzwassers sehr gering ist. Bei der Anlage in Neuß geschah es, daß der Zuflußhahn versehentlich mehrere Tage geschlossen geblieben war. Das Wasser im Bassin erwärmte sich bis auf 35° C, ohne daß an der Leistung der Pumpe eine Unregelmäßigkeit bemerkt worden wäre.

Textabbildung Bd. 325, S. 119

Durch das Arbeitswasser wird nicht etwa Dampf aus dem Kondensator mitgerissen und im Düsenrohr kondensiert. Wäre dies der Fall, dann müßte die Wassermenge im Bassin stark zunehmen. Es dürfte dann der Dampfverbrauch der Anlage nicht aus der Menge des Kondensats aus dem Kondensator bestimmt werden. Jede Luftpumpe saugt ja etwas Wasserdampf weg, dazu kommt aber noch der Teil, der in Dunstform mehr oder weniger der ausgeschiedenen Luft stets beigemengt ist und mit dem eigentlich zu kondensierenden Dampf nichts zu tun hat. Um den Betrag des von der Luftpumpe kondensierten Dampfes zu messen, wurde die Zunahme des Arbeitswassers im Bassin genau beobachtet. Auf dem Elektrizitätswerk in Neuß betrug dieser nur 0,3 v. H. des Dampfverbrauches der Turbine, obwohl die Turbine um Vs überlastet war. Der in der Luft vorhandene Wasserdampf wird vor Eintritt in die Düse kondensiert, es wird dadurch die Menge der abzusaugenden Gase bedeutend vermindert. Aus diesem Grunde muß die Temperatur des Arbeitswassers auf alle Fälle niedriger sein als diejenige des austretenden warmen Kühlwassers.

Die Verwendung der Westinghouse-Leblanc-Pumpe ist auch bei der Einspritzkondensation mit denselben Vorteilen verknüpft. Eine solche Anlage für 50000 kg Dampf in der Stunde wurde auf der Myslowitzergrube der Kattowitzer Akt.-Ges. für Bergbau und Eisenhüttenbetrieb aufgestellt. Die Pumpen, eine Westinghouse-Leblanc- und eine Kühlwasserpumpe werden von einer stehenden Dampfmaschine direkt angetrieben. Die ganze Gruppe steht unter dem Gegenstrom-Mischkondensator (s. Fig. 4). Für gewöhnlich arbeitet diese bei 250 Umdrehungen. An diese Zentrale sind eine große Anzahl Maschinen angeschlossen, so daß die ganze Vakuumleitung etwa 1000 m lang ist. Es mußte bei Vollast und 27° C Kaltwassertemperatur ein Vakuum von 91 v. H. garantiert werden. Die Abnahmeversuche ergaben 93½ v. H. Vakuum und zwar bei einer Kaltwassertemperatur von 31,5° C. Die Anlage kondensierte zur Zeit 45000 kg Dampf.

Die Abnahmeversuche vom 6. Dez. 09 der Anlage der Continental-Caoutchouc- und Guttapercha Comp. sind hier nachfolgend angeführt. Die Betriebsmaschine, eine Sulzer-Maschine, arbeitete mit einer Mischkondensation in Verbindung mit einem Kaminkühler. Es mußte 89 v. H. Vakuum im Kondensator bei 10° C Außenlufttemperatur garantiert werden. Dabei war der Dampfverbrauch pro Stunde zu 5500 kg angesetzt, oder bei 88 v. H. Vakuum zu 6000 kg. Der Kraftverbrauch der Kondensation durfte bei direkter Förderung in das Kühlwerk mehr als 37 PS nicht betragen.

Die Belastung der Maschine wurde bei 228 Volt Gleichstromspannung gemessen. Die Gesamtleistung derselben ergibt sich zu 950 PS. Es stellt sich dann der Gesamtdampfverbrauch bei 6 kg pro PS zu 5700 kg pro Stunde. Für die Warmwasser- und Luftpumpe kommt ein Betrag von 140 Amp. in Anrechnung. Bei 225 Volt ergibt dies einen Kraftbedarf von 36,4 PS. Die Tourenzahl der Westinghouse-Leblanc-Pumpe war 1020 i. d. Min. Eine Mischkondensation Patent Westinghouse-Leblanc mit rotierender Luftpumpe und Wasserschleuderpumpe Patent Balcke zeigt ferner auch Fig. 5.

Wie aus den Fig. 1 bis 3 hervorgeht, geschieht der Antrieb dieser Pumpen gewöhnlich durch Elektromotoren oder andere schnell rotierende Motoren; Dampfmaschinen eignen sich wegen der geringen Tourenzahl nur für große Anlagen, wie z.B. für die Myslowitzer Anlage (Fig. 4). Es sind aus diesem Grunde zwei Pumpenmodelle entstanden. Das eine, das langsamlaufende, für Elektromotorenbetrieb, das andere, das schnellaufende, für Dampfturbinenantrieb. Letzteres wird gewöhnlich für 2500 Umdrehungen ausgeführt und zwar in allen Größen, während das langsamlaufende Modell sich den Umdrehungen der normalen Drehstrommotoren anpaßt. Meistens machen dann die größeren Pumpen 580, die mittleren 720 und die kleinen 960 Touren. Um die Luftpumpe gemeinsam mit der Kondensatpumpe betreiben zu können, werden


Belastung
der Anlage
Amp.
Trans-
missionskraft
etwa
PS
Vakuum Temperatur Barometer


mm


in v. H.
im Konden-
sator
mm
a. d. Luft-
pumpe
mm
des Kühlwassers i. Luftpump.-
Saugerohr
° C
der Luft
im Freien
° C
Eintritt
° C
Austritt
° C
1600 400 92,6 676 676 21,8 35,3 24,5 6 730
1650 400 92,5 675 675 22 35,5 25 6 730
1650 400 92,5 675 675 22,2 35,7 25,5 6,5 730
1680 450 92,2 673 673 22,5 36 26,3 6,5 730
1700 450 91,8 670 670 23 39 28 7,0 730
1650 450 91,5 668 668 23,5 41 34 7,5 730
|120|

letztere ebenfalls für die angegebenen Tourenzahlen eingerichtet. Der Antrieb geschieht durch eine kleine Dampfturbine. Wird außer diesen beiden Pumpen auch noch die Kühlwasserpumpe gemeinsam angetrieben, wie dies in Fig. 6 der Fall ist, so müssen die Tourenzahlen bei großen Pumpen auf 2000, bei kleineren auf 1400 Umdrehungen vermindert werden. Es ist dies der Zentrifugalpumpen wegen notwendig, weil diese bei 2500 Touren und den großen Wassermengen einen schlechten Wirkungsgrad ergeben.

Bis anhin haben die in den verschiedenen Abbildungen gezeigten Beispiele eine liegende Anordnung. Erheischen es die Umstände, so kann die Anordnung auch in senkrechter Richtung geschehen. Eine solche mit gemeinsamen Antrieb aller zusammengehörigen Pumpen zeigt Fig. 7. Die Dampfturbine ist oben, darunter die Luftpumpe und unter dieser die Kondensatpumpe. Der Anschluß an den Kondensator erfolgt bei A. Das Arbeitswasser tritt durch B auf beide Seiten der Luftpumpe ein. Der ganze Pumpensatz ist für eine Stundenleistung von 80000 kg Dampf bestimmt. Er wiegt einschließlich der Dampfturbine nur 1700 kg.

Im Schiffsbetriebe haben die Westinghouse-Leblanc-Pumpen zuerst auf den französischen Torpedojägern Eingang gefunden. Nach den eingehenden Versuchen auf dem Torpedojäger Voltigeur sind die neuen Turbinenboote Fourche u. Faulx Cimeterre, Dague u. Boutefeu alle mit Leblanc-Luftpumpen ausgestattet worden.

Die deutsche Marine beschäftigt sich bereits mit ähnlichen Projekten, in Amerika hat die Westinghouse Machine Co. in Pittsburg die Ausführung dieser Pumpen übernommen. Ebenso hat die italienische Regierung Leblanc-Luftpumpen bestellt.

Textabbildung Bd. 325, S. 120

Im Landmaschinenbau sind bereits über 500 Anlagen mit Westinghouse-Leblanc-Pumpen zur Aufstellung gekommen und zwar in den verschiedensten Teilen des Kontinents.

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