Text-Bild-Ansicht Band 316

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Der soeben gefundene Ausdruck gibt nur in einem Falle den relativen Dampfverbrauch ganz richtig, nämlich für die Maschine ohne Mantel, deren Kolbengeschwindigkeit c = 2 m ist. Für jede andere Kolbengeschwindigkeit muss der obige Ausdruck noch mit dem Korrektionskoeffizienten x für die Geschwindigkeit multipliziert werden. Mittels dieses Koeffizienten berücksichtigen wir die sogen. Undichtigkeitsverluste.

Für den Geschwindigkeitskoeffizienten fand ich

. . . . . 23)

Die nachstehende kleine Tabelle enthält einige Werte von ϰ.

Tabelle III.

Ueber die Werte von ϰ.

c 0,5 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8
ϰ 1,16 1,14 1,11 1,08 1,06 1,04 1,03 1,01
c 2,0 2,4 2,8 3,2 3,6 4,3 5,0 6,0
ϰ 1,00 0,98 0,96 0,95 0,94 0,93 0,92 0,91

Bei der Maschine mit Dampfmantel muss der Ausdruck noch überdies mit dem Korrektionskoeffizienten multipliziert werden, welcher den Dampf verbrauch infolge der Kondensation im Mantel berücksichtigt.

Es bezeichne μ diesen Koeffizienten, für welchen ich fand

. . . . 24)

Die nachstehende Tabelle enthält die Werte von μ nach obiger Gleichung.

Tabelle IV.

Ueber die Werte von μ.

φ μ φ μ φ μ φ μ
0,04 1,125 0,22 1,086 0,40 1,055 0,58 1,032
0,06 1,120 0,24 1,082 0,42 1,052 0,60 1,030
0,08 1,116 0,26 1,079 0,44 1,049 0,64 1,026
0,10 1,111 0,28 1,075 0,46 1,046 0,68 1,023
0,12 1,107 0,30 1,071 0,48 1,044 0,72 1,020
0,14 1,102 0,32 1,068 0,50 1,041 0,76 1,017
0,16 1,098 0,34 1,064 0,52 1,039 0,80 1,015
0,18 1,094 0,36 1,061 0,54 1,036 0,85 1,013
0,20 1,090 0,38 1,059 0,56 1,034 0,90 1,011

Es sei endlich

. . . . . . 25)

dann kann man ξ mit Hilfe der Gleichungen 21a und 21b berechnen.

Tabelle V.

Ueber die Werte von ξ für Maschinen mit Dampfmantel.

φ ξ Δ φ ξ Δ φ ξ Δ
0,10 4,60 41 0,30 11,85 33 0,50 17,88 29
0,12 5,42 40 0,32 12,50 32 0,52 18,46 28
0,14 6,22 39 0,34 13,13 31 0,54 19,02 28
0,16 6,99 38 0,36 13,75 31 0,56 19,59 28
0,18 7,74 37 0,38 14,36 30 0,58 20,15 28
0,20 8,47 36 0,40 14,97 29 0,60 20,72 28
0,22 9,18 34 0,42 15,55 29 0,62 21,29 28
0,24 9,86 34 0,44 16,14 29 0,64 21,85 28
0,26 10,54 33 0,46 16,72 29 0,66 22,42 28
0,28 11,20 33 0,48 17,30 29 0,68 22,98 28

Tabelle VI.

Ueber die Werte von ξ für Maschinen ohne Dampfmantel.

φ ξ Δ φ ξ Δ φ ξ Δ φ ξ Δ
0,10 6,04 49 0,30 13,62 30 0,50 19,15 26 0,70 24,30 25
0,12 6,99 45 0,32 14,22 29 0,52 19,67 26 0,72 24,80 26
0,14 7,88 43 0,34 14,80 29 0,54 20,19 26 0,74 25,32 25
0,16 8,73 40 0,36 15,38 28 0,56 20,71 26 0,76 25,82 28
0,18 9,52 38 0,38 15,95 28 0,58 21,22 26 0,78 26,38 28
0,20 10,27 37 0,40 16,52 27 0,60 21,74 26 0,80 26,94 29
0,22 11,00 35 0,42 17,06 26 0,62 22,25 26 0,85 28,37 29
0,24 11,70 33 0,44 17,58 26 0,64 22,77 25 0,90 29,83 31
0,26 12,35 32 0,46 18,11 26 0,66 23,28 25 0,95 31,38 33
0,28 13,00 31 0,48 18,63 26 0,68 23,79 25 1,00 32,94

Das spezifische Gewicht γ des Dampfes kann man der Tabelle Prof. Zeuner's entnehmen, oder nach der Formel

γ = 0,58723 p10,94
d. i. 26)
logγ = 0,94 log p1 – 0,23119

berechnen.

Wenn wir den wirklichen Dampf verbrauch in Kilogramm für 1 Stunde und 1 PSi mit gi bezeichnen, dann ist

a) für Maschinen mit Dampfmantel

. . 26a)

b) für Maschinen ohne Dampfmantel

26b)

Beispiel: Bei einer Maschine mit Präzisionssteuerung, Dampfmantel und Kondensation ist das nominelle Füllungsverhältnis φn = 0,15, der schädliche Raum v = 0,035, der Kompressionsweg u = 0,2 und die anfängliche (Volldruckspannung) p1 = 7,2 at. Wie gross muss die nutzbare Kolbenfläche sein, damit die Maschine Ni = 50 PSi leiste, wenn die Kolbengeschwindigkeit c = 1,7 m beträgt. Wie gross ist der Dampf verbrauch für 1 PSi/Std.? Das reduzierte Füllungsverhältnis schätzen wir bei der gegebenen Steuerung mit

φr = 0,92 φn = 0,138.

Mit Rücksicht auf den schädlichen Raum ist das wahre Füllungsverhältnis nach Gleichung 12

abgerundet

φ = 0,17.

Hier ist die Tabelle I anzuwenden. Es ist für

φ = 0,16 ϑ = 0,204

und für

Demnach die Spannung am Ende des Hubes (Gleichung 4) p2 = 0,216 . 7,2 p2 = 1,555.

Die Gegenspannung nach Gleichung 14

pg = 0,125 + 0,2 . 1,555 = 0,436.

Das Füllungsverhältnis bei der Kompression nach Gleichung 16

,

abgerundet

φc = 0,15.

Nach der Tabelle I

ϑc = 0,192 λc = 0,392

.

Die Nutzspannung nach Gleichung 18

pn = 7,2 (1,035 . 0,52 – 0,035) – 0,436 (0,8 + 0,2 . 2,042)

pn = 3,096.