Titel: Polytechnische Schau.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1931, Band 346 (S. 196–198)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj346/ar346045

Polytechnische Schau.

Sonder-Kupfer-Nickel-Legierungen.

Die für Gießereizwecke verwendeten Kupfer-Nickel-Legierungen lassen sich in folgende 3 Gruppen einteilen, in solche mit 25 bis 35 v. H., mit 45 v. H. und mit 65 bis 70 v. H. Nickel; den beiden letzten Gruppen kommt eine höhere Bedeutung zu als der ersten Gruppe. Man bedient sich neuerdings in gesteigertem Maße hochwertiger Nickel-Legierungen infolge ihres hohen Korrosions Widerstandes, ihrer weißen Farbe und ihrer mechanischen Festigkeit, welche letzte mit derjenigen warmbehandelter Stähle vergleichbar ist. Die Zubereitung der Kupfer-Nickel-Legierungen bedingt einige Vorsichtsmaßregeln: schnelles Niederschmelzen, kurzes Verweilen bei der höchsten Temperatur vor dem Gießen, Desoxydation und Neutralisation des Einflusses des Schwefels durch Zusatz von Magnesium. Zu neuartigen Legierungen auf diesem Gebiete gehört u.a. das „Platnam“ mit 54 v. H. Nickel, 33 v. H. Kupfer und 13 v. H. Zinn und mit einer Brinellhärte von 240 bis 300. Die Härte dieser Art von Legierungen steigt mit dem Zinn-Gehalt, und zwar zunächst langsam, dann schneller, wenn der Zinn-Gehalt 10 v. H. erreicht.

Siliziumhaltige Kupfer-Nickel-Legierungen erfahren durch Warmbehandlung erhebliche Veränderungen der mechanischen Eigenschaften. So ist es z.B. möglich, dem bekannten Monel-Metall durch Einführung von Silizium eine Brinellhärte von 230 zu verleihen gegen 118 ohne Silizium. Andere Legierungen dieser Art erfahren durch 6 v. H. Silizium eine Erhöhung der Brinellhärte von 110 auf 380 im rohgegossenen Zustande und auf 450 im gehärteten und geglühten Zustande. Die „Montefiore“ genannte Legierung mit 56 v. H. Nickel, 32 v. H. Kupfer, 2,8 v. H. Zinn und 2,8 v. H. Silizium besitzt eine Brinellhärte von 297, bei etwas höherem Siliziumgehalt (etwa 3 v. H. Silizium) ergibt sich eine Härte von sogar 359 und mehr.

Auch die aluminiumhaltigen Kupfer-Nickel-Legierungen werden durch Warmbehandlung in starkem Maße verändert. So wird die Härte der Legierung mit 83 v. H. Kupfer, 15 v. H. Nickel, 2 v. H. Aluminium, welche Legierung an sich schon hervorragende mechanische Eigenschaften besitzt, durch Härten bei 1000° und Anlassen bei 700° verdreifacht. Diese Legierungen widerstehen dem Seewasser gut.

(M. Ballay, Vortrag, gehalten auf dem internationalen Gießereikongreß zu Mailand, am 12. bis 16. September 1931.)

Dr. –s.

Ueber Fernheizwerke.1)

Die Bedingungen für die Wirtschaftlichkeit von reinen Fernheizwerken und Kraftzentralen sind grundverschieden, dies wird aber oft übersehen. Der Belastungsfaktor einer Kraftzentrale beträgt ungefähr 40 bis 50 v. H. und nimmt im allgemeinen noch zu, derjenige aber eines Heizwerkes beträgt nur etwa 30 v. H. Die Verlustebei der Fortleitung von Heizdampf sind nahezu konstant, während die beim Strom mit der Belastung schwanken. Die Spitzenleistung, die im Laufe eines Jahres auftreten kann, dauert beim Heizwerk einige Tage, während sie beim Kraftwerk sich auf einige Stunden konzentriert. Zwischenverbindungen zwischen Fernheizwerken sind im allgemeinen unpraktisch. Selbst wenn Grund und Boden teuer sind, lohnt es sich, Heizwerke in die Nähe des Verbraucherzentrums zu bauen, und zwar mit Rücksicht auf die hohen Fortleitungskosten, aus demselben Grunde ist es selten wirtschaftlich, das Kondensat zurückzuführen. Es sind deshalb große Wassermengen aus dem städtischen Netz erforderlich, da aber eine Speicherung größerer Mengen auf Schwierigkeiten stößt, sind verschiedene Versorgungsmöglichkeiten vorzusehen.

Der wirtschaftlichste Betriebsdruck für die Verteilungsleitungen scheint bei etwa 14 at zu liegen. Es ist selten wirtschaftlich, mit Rücksicht auf den niedrigen Belastungsfaktor der Heizwerke, den Heizdampf zur Krafterzeugung bei einzelnen Abnehmern zu verwenden.

Lufterhitzer scheinen für solche Kesselanlagen besonders geeignet, weil der Dampferzeuger so bemessen werden kann, daß er bei relativ Größerer Leistung mit Abgastemperaturen arbeitet, die von den Saugzugventilatoren noch ertragen werden können. Bei Kohlenstaubfeuerungen erhöht die Luftverwärmung die Leistung der Mühlen bei Verwendung feuchter Kohle. Ekonomiser sind wegen ihrer hohen Anschaffungskosten meist nicht wirtschaftlich.

Wichtig ist bei den Heizwerken, daß eine möglichst große Dampferzeugung je Quadratmeter bebaute Fläche erzielt wird. Da sie meist dicht bei oder in Wohnvierteln liegen, ist auf Vermeidung jeglicher Verunreinigung der Luft zu achten, die Anlagen für Kohlen- und Aschentransport müssen dementsprechend gebaut sein. Besonders ist auf Beseitigung von Ruß, Flugasche und Rauch zu achten. Die richtige Bemessung und Konstruktion des Feuerraumes ist hierfür von Bedeutung.

Zum Antrieb der Hilfsmaschinen werden meist Dampfturbinen verwendet. Ventilatoren, Pumpen, Roste usw., von solchen angetrieben, lassen sich bequem regeln.

Das Rohrleitungsnetz soll so einfach als möglich sein. Der wirtschaftlichen Stärke der Isolierung muß besondere Aufmerksamkeit geschenkt werden. Diese wird namentlich für das Kesselhaus selbst verhältnismäßig dünn sein, so daß eine starke Strahlung eintritt, diese kann aber durch entsprechende Bauweise und Anordnung der Unterwindventilatoren wieder nutzbar gemacht werden.

Die Speisepumpen sollen Turbinenantrieb erhalten, nur die Reservepumpen, elektrischen, diese können dann auch bei Untersuchungen der Wärmebilanz verwendet werden.

K.

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Wirtschaftlicher Betrieb von Dampfheizungen.1)

Die zwei Hauptverlustquellen jedes Heizungssystemes sind: Ueberheizen und Dampfverluste in den Rückführungsleitungen durch mangelhafte Kondenswasserableiter an den Heizkörpern. Wird der Betrieb so geführt, daß diese Verlustquellen ausgeschaltet werden, so ist Verminderung des Dampfverbrauches die Folge davon. In Gebäuden, die ein normales Zweiröhren-Vacuumsystem haben, hat man durch sorgfältige Betriebsführung bis zu 10 v. H. Dampfersparnis erzielt und braucht jetzt etwa 11,4 bis 12,8 kg Dampf je m3 und Tag! Bei selbsttätiger Temperaturregelung kommt man auf 8,8 kg/m3/ Tag herunter.

Um mit einem gegebenen Heizungssystem, gleichgültig ob mit oder ohne selbsttätige Regelung, die besten Ergebnisse zu erzielen, ist es erforderlich, genaue Betriebsaufzeichnungen zu machen, diese sollen den stündlichen Dampfverbrauch, die Temperaturen im Gebäude, die Außentemperatur und die in den Rückleitungen enthalten. Nützlich sind auch Aufzeichnungen über das Wetter, Wolkendecke und Windanfall.

Mangelhafte Kondenswasserableiter bedeuten immer einen Verlust, der sich in Geldwert ausdrücken läßt, sowohl bei gekauftem Dampf, wie bei selbsterzeugtem, denn auch im letzteren Falle, in dem der verlorene Dampf durch die Kondensleitungen zum Speisewassersammelbehälter zurückgeht, bedeutet dies Wärmeverluste, da man das Speisewasser besser mit Abdampf erwärmt. Kennt man die normalen Werte der Temperaturen in den Kondensleitungen, so kann man daraus auf den Zustand der Kondenstöpfe usw. schließen.

Ueberheizen kann auf zweierlei Weise erfolgen, Einmal durch unnötiges Heizen während der Zeit, in der das Gebäude nicht benützt wird, oder dadurch, daß die Temperaturen zu hoch gehalten werden. Im ersteren Falle kann man Dampf durch entsprechende Maßnahmen, die von der Art des Gebäudes und der Heizung abhängen, sparen, und zwar indem man den Dampf rechtzeitig vor Betriebsschluß abstellt, aber auch Rücksicht auf entsprechendes Warmhalten während der Nacht oder Betriebspausen nimmt. Durch Aufzeichnen der Temperaturen in und außerhalb des Gebäudes während der Nacht, kann man Kurven für die Abkühlung desselben aufstellen und nach diesen, in Verbindung mit der Beobachtung des Wetters, die Zeitpunkte bestimmen, an denen der Dampf wieder angestellt werden muß. Die Aufwärmeperiode soll so kurz wie möglich sein. Je nachdem einzelne Teile eines Gebäudes verschieden lang benützt werden, kann man durch entsprechende Unterteilung der Heizdauer erhebliche Ersparnisse erzielen. Nötig ist dazu natürlich, daß auch die Leitungen entsprechend unterteilt sind, die erreichbaren Ersparnisse wiegen aber oft sogar die Kosten für nachträgliche entsprechende Aenderungen des Leitungssystems auf.

Um stets richtige Temperaturen bei geringstem Dampf verbrauch zu haben, sind selbsttätige Regler unerläßlich. Es gibt zahlreiche Ausführungen solcher. Man kann hier folgende Anordnungen unterscheiden, entweder zentrale Regelung des ganzen Systems, oder Regelung einzelner Heizkörpergruppen durch Thermostaten oder Einzelregelung der Heizkörper durch solche. Nach den neuesten Erfahrungen scheint die zentrale Regelung den anderen überlegen zu sein. Selbstverständlich wird man in manchen Fällen auch ein Gebäude in verschiedene horizontale oder vertikale Zonen einteilen, die entsprechend geregelt werden, ausschlaggebend ist hier z.B. die Lage nach der Himmelsrichtung, Wetterseite usw.

Um Wärmeverschwendung erfolgreich bekämpfen zu können, ist es nötig, bestimmte Normalzahlen zu haben, nach denen man sich richten kann. Der Kraftwerksbetrieb hat solche als theoretische oder garantierte Verbrauchszahlen zur Verfügung, der Heizungsingenieur kann sie sich aus den Unterlagen über Wärmeverlust usw., nach denen die Heizung berechnet wurde, in Wärmeeinheiten und damit auch in kg Dampf errechnen. Legt man den Dampf verbrauch für eine bestimmte mittlere Tagestemperatur zu Grunde, so kann man sich eine Kurve für den theoretischen Dampf verbrauch bei verschiedenen mittleren Tagestemperaturen aufzeichnen. Vergleicht man dann die nach den oben erwähnten Aufschreibungen aufgezeichneten Dampfverbrauchskurven während einer oder mehrerer Heizperioden mit dieser theoretischen, so erhält man ein Bild über den Betrieb und Zustand der Anlage.

Ueber Lichtbogenschweißung.1)

Von den verschiedenen Arten der Schweißung scheint sich für Blechstärken über 30 mm, der wirtschaftlichen Grenze für die Verwendung von Gas, der Lichtbogen am besten zu eignen, während für die Schweißung von Ueberhitzern und ähnlichen Rohrkonstruktionen die Widerstandsschweißung mehr Anwendung findet.

Die Faktoren, die die Herstellung einer guten Schweißung beeinflussen sind so mannigfach, daß gerade diese Vielfältigkeit und oft relative Kleinheit und Einfachheit derselben, die Entwicklung lange Zeit aufhielt. Es sind hier drei Gruppen zu unterscheiden, metallurgische, chemische, physikalische und elektrische Größen.

Die physikalischen Eigenschaften eines Eisens oder Stahles hängen nicht nur von seiner chemischen Zusammensetzung ab, sondern auch von der Art der Wärmebehandlung und mechanischen Bearbeitung, die er erfahren hat. Dazu kommen die chemischen Eigenschaften seiner einzelnen Komponenten und deren Neigung z.B. zum Oxydieren, Reduzieren, Nitrieren usw. Für die Ausführung der Schweißung sind maßgebend Ausdehnung und Schwinden an der Schweißnaht, Ausbildung der Elektroden, Spannung usw.

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Für Dampfkessel und ähnliche Druckgefäße müssen an die Schweißung besondere Ansprüche gestellt werden, und zwar soll eine Verbindung an solchen folgende Eigenschaften aufweisen: Entsprechende Zugfestigkeit, eine solche wäre an sich leicht zu erreichen, ja sogar größer als die des eigentlichen Bleches, doch geht dies meist auf Kosten der Duktilität, d.h. der geringeren Gefahr bei Biegung und größeren Widerstandsfähigkeit gegen Stoß oder wechselnde Beanspruchungen. Man hat schon lange gewußt, daß Oxyde und Nitrite die Brüchigkeit einer Schweißnaht erhöhen, aber erst vor kurzem sind die Zusammenhänge geklärt worden, die zeigen, daß die Zugfestigkeit mit dem Stickstoffgehalt steigt, während Duktilität und Stoßfestigkeit abnehmen. Daher muß das Metall beim Schweißen vor der Berührung mit der Atmosphäre geschützt werden. Das kann man erreichen, indem man die Elektroden mit einem Gehäuse umgibt, in das Wasserstoff oder bestimmte Kohlenwasserstoffe eingeleitet werden, die so eine schützende Atmosphäre bilden. Wichtig ist auch, daß die Nähte frei sind von Poren und Gaseinschlüssen. Die Gefährlichkeit dieser Fehler liegt darin, daß eine einzelne kleine Pore oder Gasblase an einer bestimmten Stelle, den Ausgangspunkt für Ermüdungsbrüche geben kann, besonders wenn das betreffende Gefäß wechselnden Beanspruchungen ausgesetzt ist. Diese Erscheinungwurde durch Versuche festgestellt. Diese Poren usw. können aber durch Röntgenuntersuchung festgestellt werden, ohne diese Untersuchung ist eine Vervollkommnung der Schweißung nicht möglich. Die Porosität kann auch durch Bestimmung des spezifischen Gewichtes nachgeprüft werden, dies ist aber nur bei kleinen Stücken möglich.

Durch kleine normale Untersuchungen können die Fehler festgestellt werden, die daher kommen, daß sich in der Naht zusätzliche Spannungen durch die Schwindung des Metalls während der Abkühlung bilden. Dies kann zum Teil während des Schweißens verhindert werden, indem man die einzelnen Lagen entsprechend behandelt, sonst aber nur durch Anlassen des ganzen Stückes nach der Schweißung.

K.

Schau von Meßgeräten für staubförmiges Arbeitsgut.

Die vom Fachausschuß für Staubtechnik beim Verein deutscher Ingenieure veranstaltete Schau von Meßgeräten (s. D. P. J. 1931, S. 174) brachte in übersichtlicher Anordnung 140 verschiedene Geräte und Meßverfahren, sowie die letzten Forschungsergebnisse der Staubmeßtechnik und entsprechende Zeichnungen und Photos. Die meisten Geräte wurden von Fachleuten im Betrieb vorgeführt. Man konnte dort einen guten Einblick in die auf diesem Gebiet geleistete Arbeit bekommen.

K.

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Power 1931, Bd. 73, S. 1044.

|197|

Power 1931, Bd. 74, S. 290.

|197|

Power 1931, Bd. 73, S. 813.

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