Titel: | Ueber eine Vorrichtung, welche von sich selbst die Kessel der Dampf-Maschinen mit Wasser versieht, und wodurch Ersparung des Feuer-Materiales erzielt wird. Von Hrn. Thom. Hall, Maschinen-Wärter bei der Glasgower Wassergesellschaft. |
Fundstelle: | Band 11, Jahrgang 1823, Nr. LX., S. 393 |
Download: | XML |
LX.
Ueber eine Vorrichtung, welche von sich selbst
die Kessel der Dampf-Maschinen mit Wasser versieht, und wodurch Ersparung des
Feuer-Materiales erzielt wird. Von Hrn. Thom. Hall, Maschinen-Wärter bei der
Glasgower Wassergesellschaft.
Aus dem XL. Bande der Transactions of the Society for
Encouragement of Arts, Manuf. and Commerce, in Hrn. Gill'stechnic.
Repository. Junius 1823.
Mit Abbildungen auf Tab.
VIII. (Im Auszuge.)
Hall's Vorrichtung zu Ersparung des Feuer-Materiales bei
Dampfmaschinen.
Hr. Hall, welcher von der
Gesellschaft 10 Guineen Belohnung erhielt, ist seit 30 Jahren bei
Dampf-Maschinen angestellt, und ungefaͤhr 15 Jahre lang bei der
Glasgower Wassergesellschaft, bei welcher er drei Boultons und Watt's zu besorgen hat, die eine
von 60 Pferden, die beiden anderen von 27 Pferden jede: alle drei sind auf die
gewoͤhnliche Weise vorgerichtet.
Immer bedacht auf Ersparung an Brenn-Materiale fand er jezt in der Art, wie
der Dampf-Kessel mit Wasser nach seiner Erfindung gespeiset wird, eine
Ersparung von beinahe 25 Procent Wir haben hievon bereits im Junius unsers polyt. Journ. S. 255 Notiz gegeben.
Die Gesellschaft bezeugt durch ihren Sekretaͤr, daß Hr. Hall durch seine Vorrichtung ihr in einer
Woche 5 Tonnen 12 Zentner Kohle ersparte, oder 19 Zentner taͤglich.
A. d. Ueb. . Statt den Kessel ununterbrochen mit der gehoͤrigen Menge Wassers zu
speisen, versieht er ihn nur zu gewissen Zeiten mit den gehoͤrigen Mengen. Er
machte seine Versuche an der Maschine von 60 Pferden, die taͤglich 17 Stunden
lang geht, und 12 1/2 mal in einer Minute schlagt. Die Pumpe ist 22 Zoll weit, und
jeder Schlag oder Zug betraͤgt 8 Fuß. Sie hebt das Wasser 130 Fuß in die Stadt hinauf.
Die 3 Kessel dieser Maschine sind jeder 16 Fuß 9 Zoll lang, und 6 Fuß 1 Zoll tief.
Die Laͤnge der Ofen-Stangen ist 3 Fuß 5 Zoll; die Weite der Ofen 4 Fuß
6 Zoll: Neigung 1 Fuß auf 3. Dieser Bau, der fuͤr gewoͤhnliche
Dampfmaschinen sehr zwekmaͤßig ist, ist bei Hall's
Vorrichtung zu stark, da diese nicht so viel Feuer nothwendig hat, und 2 Kessel
hinreichen. Hr. Hall konnte daher diesen Bau beinahe um
1/4 verkleinern. Die gewoͤhnliche Hoͤhe des Wassers in den
Dampf-Kesseln ist 3 Fuß, 6 Zoll.
Bekanntlich laͤßt man, wenn Dampfmaschinen die Nacht uͤber still
stehen; mehr oder weniger Feuer-Material in den Ofen unverzehrt
zuruͤk, und schuͤrt wohl sogar noch etwas nach, um am anderen Morgen
leichter anschuͤren zu koͤnnen. Durch dieses starke Feuern wird
nothwendig das Wasser in den Dampfkesseln sehr vermindert, so daß, wenn die Maschine
wieder in den Gang gebracht wird, eine Menge Wassers als Ersaz fuͤr das durch
Verdampfung verloren gegangene zugelassen werden muß, wozu dann wieder mehr
Brenn-Material und viele Sorge und Aufmerksamkeit erfodert wird. Hr. Hall laͤßt daher bei der Nacht etwas Wasser
einlaufen, damit dasselbe in dem Kessel uͤber der gewoͤhnlichen
Hoͤhe steht, was, bei Kesseln von obiger Groͤße, fuͤglich an 13
Zoll betragen kann. Er laͤßt diesses Wasser durch Oeffnung eines Sperrhahnes
an einer Seitenroͤhre von 2 1/2 Zoll im Durchmesser zu, welche aus der
Hauptroͤhre, die das Wasser in die Stadt leitet, in den obersten Theil der
Speisungs-Roͤhren laͤuft. Man brachte diese Roͤhre statt
der Cisterne schon urspruͤnglich so an dieser Maschine an, um den Kessel nach
der Reinigung desselben zu fuͤllen, und diese Roͤhre veranlaßte jezt
alle seine schoͤnen und genauen Versuche. Ehe er den Sperr-Hahn
oͤffnet, wird die Klappe in der Speisungs-Roͤhre offen
gehalten, und zwar durch ein an dem Schwimmer-Ende des Hebels angebrachtes
Gewicht. Er mußte hierauf bei dem oberen Lauf-Hahne (Guage-Cock) so lang stehen, bis die oben angegebene Menge Wassers
in den Kessel eingelassen war. Allein, obschon er hiedurch den Kessel fuͤr
sich allein fuͤllen konnte, so war diese Arbeit doch immer eine delicate
Sache, die viele Muͤhe und Aufmerksamkeit kostete.
Um diese Muͤhe sich zu ersparen, und jedem Einwurfe wegen Gefahr von
Ueberfuͤllung oder nicht gehoͤriger Fuͤllung zu begegnen,
gerieth er auf die Idee, außer dem gewoͤhnlichen Schwimmer noch einen zweiten
in dem Kessel anzubringen. Diesen zweiten Schwimmer brachte er 16 Zoll uͤber
dem ersten an, und der Nuzen desselben erhellt aus Folgendem:
L, 1 in Fig. 2 und 3, Taf. XIII. stellen die
beiden Schwimmer in den Kessel, m, mit ihren respectiven
Gegengewichten, n, o, dar.
Hebt man das Gegengewicht n ab, so steigen die Schwimmer
nieder, und oͤffnen folglich die Speisungs-Klappe in Fig. 3
Fehlt im Originale, A. d. Ueb. . Dreht man nun den Sperrbahn mit der Hand und laͤßt Wasser zu, so
wird der Kessel st lang damit gespeiset, bis das Wasser den oberen Schwimmer
erreicht, und dieser dann aufsteigt und die Speisungs-Klappe schließt; also
einen hoͤheren Wasserstand, oder eine Ueberfuͤllung, unmoͤglich
macht. Run muß aber, damit kein Wasser aus den Speisungs-Roͤhren
verloren geht, der Sperr-Hahn alsogleich wieder geschlossen werden.
Um dieser nicht unbedeutenden Unbequemlichkeit abzuhelfen, wurde Hr. Hall auf die Idee einer kleinen Cisterne g, Fig. 2, geleitet, die in
gleicher Hoͤhe mit dem Niveau der oberen Speisungs-Roͤhre
angebracht ist, mit welcher sie durch die Ableitungsroͤhre, ii, in Verbindung steht. Oben an dieser Cisterne ist
eine Klappe, c, die von sich selbst spielt, indem sie
mit dem Schwimmer, h, verbunden ist, der an dem Hebel
e, haͤngt, welcher durch das Gegengewicht,
d, im Gleichgewichte erhalten wird. Das Spiel dieses
verbesserten Speisungs-Apparates erklaͤrt sich, wie folgt: Wenn die
Maschine des Nachts in Ruhe gestellt wird, braucht es nichts anderes, als das
Gegengewicht n, Fig. 3, abzunehmen, worauf
die Speisungs-Klappe, p, (fehlt im Original ii) sich alsogleich oͤffnet, weil der doppelte
Schwimmer, Rl, niedersteigt. Das Wasser fließt dann,
durch die Ableitungsroͤhre ii, aus der Cisterne
g, und macht den Schwimmer h fallen, wodurch die Klappe i sich
oͤffnet, und Wasser aus der Haupt-Cisterne a durch die Roͤhre b zustießt. Auf
diese Weise erhaͤlt der Siedekessel immer Zufluß, bis, wenn das Wasser zu der mit
k parallelen Linie emporsteigt, (Fig. 2) die
Speisungs-Klappe sich schließt. Das Wasser, das indessen in die kleine
Cisterne g zustießt, hebt den Schwimmer h, und dieser sperrt die Verbindung zwischen der
Roͤhre b und der Klappe c. Auf diese Weise wird die Speisung der Kessel mit eben so viel
Einfachheit als Sicherheit bewerkstelligt und unterhalten, aller Verlust an Wasser
vermieden, und jede Bedienung des Sperrhahnes uͤberfluͤssig.
Wenn man das untere Gegengewicht wieder, wo die Maschine in Gang gebracht werden
soll, an seine Stelle bringt, wird aller fernere Zufluß des Wassers abgesperrt,
indem die uͤberschuͤssigen achtzehn Zoll Wasser hinreichen, die
Maschine durch beinahe sechs Stunden zu treiben. Man erspart also das Einlassen
einer großen Menge Wassers beim Anfange der Arbeit, und die Muͤhe und
Aufmerksamkeit, die man bei der gewoͤhnlichen Speisungs-Methode des
Kessels nothwendig haben muß. Die achtzehn Zoll Wassers, die man des Nachts
einlaͤßt, gerathen aber, bei der noch vorhandenen Hize des Ofens, bald in den
Sud, und erleiden folglich wieder eine Verminderung. Und dadurch erhellt der
Vortheil der frei spielenden Klappen in der Cisterne erst deutlich, indem jeder
Verlust in dem Kessel alsogleich dadurch ersezt wird. Durch dieses bloße
Nachfuͤllen des Wassers des Nachts zu dieser ungewoͤhnlichen
Hoͤhe werden 8-10 Zentner Brenn-Material erspart.
Wo Dampfmaschinen waͤhrend des Tages nicht still stehen koͤnnen, hat
die Ersparung durch dieses Nachfuͤllen nur bei der Nacht allein Statt; denn,
da das Gewicht n den oberen Schwimmer k genau aufwiegt, so kommt der untere, gerade so, als ob
der obere nicht da waͤre, in Thaͤtigkeit, so bald das Wasser im Kessel
unter 18 Zoll abgenommen hat, und speiset den Kessel auf die gewoͤhnliche
Weise.
Wo man aber Dampfmaschinen jeden Augenblik stellen kann, um das Wasser in dem Kessel
auf eine gegebene Hoͤhe zu bringen, ist der Vortheil noch weit
groͤßer. So benuͤzte Hr. Hall jede
Gelegenheit, in welcher seine Maschine unter Tages still stehen konnte, z.B. selbst
die Ruhe waͤhrend einiger Reparatur, um. durch Entfernung des Gegengewichtes
n, Wasser in den Kessel zu lassen: nach 30-40
Minuten war bereits Dampf gebildet, und die Maschine konnte, wo die Reparatur vollendet war, wieder
fortbewegt werden. Das Feuer, das waͤhrend dieser Zeit verloren ging, war
unbedeutend; der Daͤmpfer am Schornsteine wurde mittelst Kette und Haken
unter dem Werkpuncte gehalten. Durch diese zweite Fuͤllung mit Wasser wurde
eine neue Ersparung von beinahe 5 Zentner erhalten; eine dritte reichte fuͤr
beinahe 17 Stunden Arbeit zu, und gab wieder dieselbe Ersparung, so daß
taͤglich beinahe Eine Tonne erspart wurde, was beilaͤufig 25 Procent
gibt.
Außer dieser bedeutenden Ersparung entsteht auch noch dadurch Gewinn, daß der Kessel
mehr geschont wird, und daher, sammt dem Ofen, weit langer dauert; uͤberdieß
wird dadurch viele Arbeit und Muͤhe und Aufmerksamkeit, und dadurch auch die
Wahrscheinlichkeit von Gefahr erspart, die immer nur durch Nachlaͤssigkeit
und Unaufmerksamkeit der Arbeiter entsteht.
Die Ersparung an Feuer-Material koͤnnte noch hoͤher getrieben
werden, wenn die Haupt-Cisterne a an einem
schiklichen Orte angebracht wuͤrde, um das Wasser aus der Maschine warm zu
erhalten, und wenn die Dampfkessel uͤberhaupt weit genug waͤren, um
bei der Nacht eine hinlaͤngliche Menge Wassers fuͤr die Arbeit des
folgenden Tages aufzunehmen, vorzuͤglich dann, wenn die Maschine
waͤhrend des Tages nicht still stehen kann oder darf. Selbst wo kaltes Wasser
nachgefuͤllt wird, wuͤrde die Ersparung groͤßer seyn, wenn die
Kessel groͤßer waͤren, indem das Fuͤllen des Nachts die
Hauptsache ist.
Fig. 4 zeigt
die Schwimmer, und die Weise, dieselben in jeder gegebenen Hoͤhe zu
befestigen, was mittelst der Schiebstange geschieht, die an demselben Heber
angebracht ist, an welchem sich der gewoͤhnliche Schwimmer befindet. Die
Nuͤzlichkeit dieser Erfindung zeigt sich, vorzuͤglich bei jenen
Maschinen, welche Mittags, waͤhrend der Mahlzeit der Arbeiter oder sonst zu
bestimmten Zeiten still stehen; indem, man mag wie viel immer Wasser in dem Kessel
brauchen, der Arbeiter nichts anderes zu thun hat, als bloß das Gegengewicht n abzuheben, und den Schwimmer k in der gehoͤrigen Hoͤhe zu befestigen. Bis die Maschine
wieder in den Gang kommt, ist das Nachfuͤllen vollendet; vorher muß aber das
Gewicht n wieder an seinem Plaze aufgehaͤngt werden. Auf
diese Weise geht keine Zeit verloren, und der Arbeiter kann zu etwas Anderem
verwendet werden.