Titel: Polytechnische Rundschau.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1912, Band 327 (S. 636–638)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj327/ar327194

POLYTECHNISCHE RUNDSCHAU.

Ueber Abwärmeverwertung bei Verbrennungsgasmaschinen veröffentlicht Oberingenieur H. Kutzbach aus Nürnberg einen Aufsatz in der Zeitschrift „Stahl und Eisen“, dem wir das nachfolgende entnehmen.

Verglichen mit der Dampfmaschine steht bei der Gasmaschine eine verhältnismäßig viel geringere Abwärmemenge für die weitere Verwertung zur Verfügung. Auch wird die Abwärme bei der Dampfmaschine in weitaus praktischerer Form, nämlich in Gestalt von Dampf geboten. In der Zwischendampfentnahme hat man ferner bei der Dampfmaschine ein Mittel, um ein beliebiges von der Leistung der Maschinenanlage im allgemeinen unabhängiges Wärmequantum zu entnehmen. Trotzdem die Gasmaschine gleiche Vorteile nicht aufweist, kann es doch auch hier von großem Vorteil sein, wenn der Verwertung der im Kühlwasser und in den Auspuffgasen enthaltenen Wärme nähergetreten wird. Bei Gasmaschinen stellen sich der Ausnutzung der Kühlwasserwärme erhebliche Schwierigkeiten in den Weg, da das Kühlwasser wegen der sonst bestehenden Gefahr von Vorzündungen nicht höher als bis etwa 40°C erwärmt werden darf. Die Verdampfungskühlung läßt sich wohl bei kleineren Maschinen, keinesfalls aber bei größeren Maschinen anwenden. Wesentlich besser liegen die Verhältnisse bei Oelmaschinen. Dort kann das Kühlwasser bis etwa 80°C erwärmt werden, was ein genügend hohes Temperaturgefälle ergibt.

Schwierig wie die Verwertung des Kühlwassers gestaltet sich die Abwärmeverwertung aus den Abgasen. Dieselben haben ein großes Volumen bei verhältnismäßig sehr geringem Wärmeinhalt. Sehr günstig ist aber, daß die Abgase die Maschine mit einer Temperatur von 40° bis 600°C verlassen. Es läßt sich damit ohne Schwierigkeit Dampf und selbst hoch überhitzter Dampf erzeugen. Die Abkühlung der Abgase darf aber nicht soweit getrieben werden, daß das in ihnen enthaltene Wasser kondensiert, da sonst Rostgefahr eintreten würde. Unter Annahme eines Dampfkesselwirkungsgrades von 60 v. H. lassen sich bei der Gasmaschine etwa 500 WE, beim Diesel-Motor 300 WE durch Ausnutzung der in den Abgasen enthaltenen Wärme wiederbringen. Dies ist bei großen Anlagen, namentlich bei solchen, die Dampf in großen Mengen brauchen, sehr vorteilhaft. Besonders günstig dürften solche Anlagen auf großen Hüttenwerken arbeiten. Die Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg hat schon im Jahre 1903 für Madrid eine Anlage zur Abwärmeverwertung geliefert, welche den zum Betrieb von Generatoren erforderlichen Dampf zu erzeugen hatte. Auch in England wurden derartige Anlagen in den letzten zehn Jahren viel gebaut. Die Apparate werden sowohl in liegender wie in stehender Ausführung geliefert. Sie bestehen aus einem Kasten, in welchen ein Rohrbündel eingelassen ist, das von den Abgasen durchstrichen wird. Die Abgase werden dem kastenförmigen Teil auf kürzestem Weg von der Maschine zugeführt. Auf diesem Unterteil ist fest verschraubt ein zylindrischer Kessel angebracht, der die Rohre und das Kühlwasser in sich aufnimmt. Zu Reinigungszwecken kann der zylindrische Kessel leicht mit dem Kran nach oben abgezogen werden, nachdem der untere Flansch gelöst ist. Die Abwärmeverwerter werden so stark konstruiert, daß sie auch gelegentlichen Auspuffexplosionen sicher standhalten.

Die wirtschaftliche Bedeutung derartiger Anlagen beleuchtet Kutzbach an Hand folgender Rechnung: Für eine 2000 PS-Gasmaschine kostet eine Abwärmeverwertungsanlage 7000 bis 9000 M. Die jährlichen Auslagen für diese Anlage mit 15 bis 20 v. H. der Anschaffungskosten gerechnet, ergibt eine jährliche Ausgabe von 1000 bis 1500 M. Da mit der Anlage etwa 500 WE i. d. PSe/Std., d.h. also 2000 × 500 = 1 Million WE für die ganze Anlage und Stunde in Form von heißem Wasser oder Dampf gewonnen werden können, und der Preis für 10000 WE sich etwa auf 2,9 Pf. stellt (entsprechend einem Kohlenpreis von 15 M f. d. t), so wird durch die Abwärmeverwertung eine stündliche Einnahme von

M erzielt.

Bei einem Belastungsfaktor der Maschine von 70 v. H. bedeutet dies im Jahre eine Einnahme von 0,70 × 8760 × 2,90 = rd. 17500 M, welcher Ausgaben in Höhe von 1000 bis 1500 M gegenüberstehen. Die Abwärmeverwertungsanlage macht sich also bereis in einem halben Jahre bezahlt und liefert in den folgenden Jahren eine Ersparnis von etwa 16000 M.

Arbeitet die Maschine infolge fehlerhafter Steuerung mit Nachbrennen, so wird ein Teil der sonst verlorenen Wärme aus den Auspuffgasen, die die Maschine mit erhöhter Temperatur verlassen, wiedergewonnen. Nutzt man die 500 WE f. d. PSe/Std. in Form von hoch überhitztem Dampf (Einbau eines Ueberhitzers) in einer modernen Dampfturbine mit einem Verbrauch von 3000 bis 3500 WE i. d. PSe/Std. aus, so läßt sich damit noch ⅙ bis 1/7 PSe für jede aus der Maschine gewonnene PSe erzeugen, das sind rd. 15 v. H. Gewinn. Diese Kraft kann direkt zur Abpufferung der Zentrale oder zu einer zusätzlichen Spülung der Gasmaschine verwendet werden, wodurch sich die Leistung der letzteren wiederum erhöht.

Kutzbach kommt zu dem Schluß, daß man in Zukunft keine große Gasmaschinenzentrale bauen sollte, |637| ohne die Ausnutzung aller zur Verfügung stehenden Abwärmen ernstlich in Erwägung zu ziehen. [Stahl und Eisen, 11. Juli 1912.]

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Die Seilschwebebahn Lana-Vigiljoch, die erste durch die Luft führende Lokalbahn Oesterreichs, ist am 31. August d. J. feierlich eröffnet worden. Sie beginnt in Lana bei Meran auf 328 m Seehöhe und führt auf den Bergbahnhof Vigiljoch von 1481 m Höhe. Die gesamte Steigung beträgt somit 1153 m, die gesamte Länge 2210 m, die mittlere Steigung 620 v. T. oder 32°.

In der halben Höhe von 848 m ist die Bahn durch eine Umsteigestation in zwei Teilstrecken geteilt, von denen jede selbständig betrieben wird. Die. Bahn ist nach dem System Ceretti & Tanfani erbaut. Dieses weist ein Tragseil, ein Führungsseil, ein Zugseil, ein Ballastseil und ein Bremsseil auf. Alle Seile sind von der St. Egydyer Eisen- und Stahl-Industrie-Gesellschaft aus Material von 160 und 180 kg/qmm Festigkeit hergestellt. Die Seile laufen über 39 Stützen, welche bis zu 31 m hoch sind. Die Fahrgeschwindigkeit beträgt 1,85 m/Sek., die Fahrtdauer einschließlich des Umsteigens 20 Min. Jeder Wagen faßt einschließlich des Schaffners 16 Personen und wiegt voll beladen 3500 kg. In der Stunde können in sechs bis sieben Wagen 100 Personen bergauf und ebensoviele talab befördert werden. Als Antrieb dient Gleichstrom von 550 Volt, der in der Bergstation aus Drehstrom von 3000 Volt erzeugt wird. Eine Pufferbatterie ist vorhanden. Die Windwerksmotoren leisten 50 PS. Die Antriebsmaschinen besitzen vier Backenbremsen und eine Handbremse, die Wagen eine selbsttätige durch das Wagengewicht betätigte Bremse und eine Handbremse. Auch sind Vorkehrungen getroffen, um im Falle eines Versagens des Zugseiltriebwerkes oder der Gleichstromzufuhr die Fahrt mit dem Bremsseil und mit Hilfe von Drehstrom vollenden zu können. Zur Signalisierung vom Wagen aus sind entlang der ganzen Strecke zwei Signaldrähte und ein Telephondraht gespannt. Im Anschluß an die Bergstation wird eine Villenkolonie errichtet, welche sich von 1500 bis 1600 m Seehöhe erstreckt.

Der Bau der Bahn dauerte drei Jahre und wurde von Ceretti & Tanfani geführt. An der Spitze der Gesellschaft steht Dr. Köllensperger aus Lana. Die technischen Vertreter der Bauherren waren Architekt Birkenstaedt in Meran und Zivilingenieur Dr. Walter Conrad in Wien, welchem der Verkehr mit dem Eisenbahnministerium, die Vorbereitung und Durchführung der amtlichen Erprobungen, die Fertigstellung und Inbetriebsetzung der Bahn zufiel. Besonderes Verdienst hat sich das Eisenbahnministerium durch sorgfältige Bearbeitung der Spezialprobleme und rasche Erledigung der Eingaben erworben.

Die Bedeutung der Bahn liegt darin, daß damit die Seilschwebebahnen zum ersten Male in den Kreis der Lokalbahnen Oesterreichs eingeführt werden. Sie sind um mehr als die Hälfte billiger als Standseilbahnen und kosten nur ¼ bis ⅕ so viel als Zahnradbahnen. Ihr Bau läßt sich nahezu in jedem Terrain durchführen, das Gelände braucht durch Einschnitte und Dämme nicht berührt zu werden. Der Verkehr ist vom Schneefall unabhängig. Da überdies die Fahrt hoch über Flur und Wald ganz neue ungeahnte landschaftliche Genüsse bietet, wird sich das System rasch einbürgern und viel zur Erschließung unserer Alpenschönheit beitragen.

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Ersatz von Elementen durch Starkstrom. Für Haustelegraphenanlagen (Klingeln, Tableaux, Türöffner usw.) werden allgemein nasse oder trockene Primärelemente verwendet. Es ist bekannt, daß diese betriebstechnische Mängel aufweisen, namentlich zeigt sich dies in den Fällen, wo es sich um die Frage des geringen inneren Widerstandes oder möglichst gleichbleibender Spannung und Stromstärke handelt. Die Erfahrung lehrt, daß alle Primärelemente mit der Zeit in ihrer Wirkung nachlassen und daß auch die sorgfältigste Wartung diesen Vorgang nicht aufzuhalten vermag. So kommt es, daß man bei Benutzung von Primärelementen, selbst bei bester Qualität, sehr oft mit Versagen und mit den damit verbundenen Betriebsstörungen zu rechnen hat.

Diesen Uebelständen wird in Wechselstromnetzen durch einen noch wenig bekannten Apparat in überraschend einfacher Weise abgeholfen. Er besteht in einem kleinen patentierten Transformator, genannt „Reduktor“ (Reduktor-Elektrizitäts-Gesellschaft m. b. H., Frankfurt a. M.), der jedes Element resp. auch eine ganze Anzahl von Elementen ohne eine Veränderung der bestehenden Gesamtanlage und der Apparate mit glänzendem Erfolge ersetzt. Dieser Reduktor läßt sich ohne weiteres an jede Wechselstrom-Lichtleitung anschließen und bewirkt, daß die an sich für Klingeln usw. zu hohe Spannung in eine zweckdienliche niedrigere Spannung umgeformt wird. Der Stromverbrauch des Reduktors beträgt nur etwa ½ Watt, ist also so gering, daß ein Zähler ihn nicht registrieren kann.

Textabbildung Bd. 327, S. 637

Wie Fig. 1 zeigt, dienen zwei, im Isoliermaterial eingebaute Klemmen zum Anschluß an die Lichtleitung, während auf der entgegengesetzten Seite drei Klemmen vorhanden sind, die es gestatten, nach Belieben drei, fünf und acht Volt zum Betriebe der Klingeln usw. abzunehmen. Diese verschiedenen Spannungen an der Niederspannungsseite haben den Vorteil, daß je nach der Entfernung der Klingeln usw. die richtige Spannung gewählt werden kann. Zur Speisung geringer Leitungslängen genügen drei Volt, während für größere Anlagen, speziell mit mehreren Klingeln, fünf oder acht Volt benötigt werden. Es können damit Läutewerke aller Art betätigt werden.

Bei Kurzschlüssen an der Niederspannungsleitung tritt keine Beschädigung des Reduktors ein. Bei verkehrtem Anschluß erhält man keine Hochspannung, so daß |638| dieser Apparat unter allen Umständen zuverlässig und zweckdienlich genannt werden kann. In kurzer Zeit sind etwa 30000 Stück davon abgesetzt worden, ein Beweis, daß derselbe eine große Lücke ausfüllt.

Die betriebstechnischen Vorteile eines solchen Reduktors sind ohne weiteres klar. Es handelt sich hierbei nur um eine einmalige Anschaffung eines verhältnismäßig billigen Apparates, der keine Kontakte oder beweglichen Teile aufweist, also eine unbegrenzte Lebensdauer besitzt. Derselbe bietet eine unveränderliche und unversiegbare Stromquelle, wobei Versagen oder andere Störungen ausgeschlossen sind.

Einer Wartung benötigt der Apparat nicht.

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Benzinlötkolben „Piccolo“. Mancher Praktikus weiß recht geschickt Säge und Hobel zu führen. Gilt es aber, Metallgegenstände auszubessern, so versagt meist die Kunst. Grund hierfür: Fehlen des erforderlichen Werkzeuges und die verbreitete Meinung, daß Löten schwierig sei. Dies mag für umfangreiche Lötarbeiten zutreffen, bei Reparaturen, wie sie oft im Haushalte vorkommen, bedarf es nur des geeigneten Werkzeuges, wie wir es hier im Bilde (Fig. 1) vorführen.

Dieser kleine Benzinlötkolben „Piccolo“ besteht, wie die Abbildung zeigt, aus einem Benzingebläse, dessen Brennstoffbehälter den Handgriff bildet, und dem Kolben, der mit einer Klemmschraube an dem Gebläse verstellbar befestigt ist. Der Kolben kann sowohl als Stumpf- wie als Spitzkolben verwendet werden, da der Kupferbolzen mit Hilfe der Klemmschraube leicht ausgewechselt werden kann.

Textabbildung Bd. 327, S. 638

Die Vorzüge des neuen Benzinlötkolbens „Piccolo“ gegenüber den im Handel befindlichen ähnlichen Modellen sind die außerordentlich solide Ausführung und die sehr einfache Konstruktion, wodurch ein störungsfreies Funktionieren und eine lange Lebensdauer gewährleistet wird.

Die Firma Gustav Barthel, Dresden, die diese Neuheit herstellt, liefert den Benzinlötkolben „Piccolo“ in einem soliden Kasten, der außerdem eine Dose Lötpasta und ein Quantum Lot enthält. Letzteres ist so zusammengesetzt, daß es sich erübrigt, Lötwasser zu verwenden. Dadurch wird das Löten außerordentlich vereinfacht und erleichtert; die ganze Arbeit ist sauber und bequem gemacht.

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