Titel: | Ueber eine neue Speisepumpe für Dampfkessel. Von Hrn. Charles Pott, Civilingenieur. |
Fundstelle: | Band 62, Jahrgang 1836, Nr. XVI., S. 106 |
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XVI.
Ueber eine neue Speisepumpe fuͤr
Dampfkessel. Von Hrn. Charles
Pott, Civilingenieur.
Aus dem Franklin Journal im Mechanics' Magazine, No.
672.
Mit Abbildungen auf Tab.
II.
Pott's neue Speisepumpe fuͤr Dampfkessel.
Ich hatte vor ein Paar Jahren Gelegenheit, eine kleine Dampfmaschine zu
physikalischen Versuchen zu verfertigen, und verfiel dabei, indem ich dahin strebte,
alle Theile so einfach und so leicht handhabbar als moͤglich zu machen, auf
eine Speisungsmethode, welche ich allgemein bekannt machen zu muͤssen
glaube.
Ich bemerke, bevor ich zur Beschreibung meiner Vorrichtung uͤbergehe, daß das
zur Speisung des Kessels bestimmte Wasser durch seine Schwere in denselben gelangen
soll, und sich daher mit dem zur Vermittelung der Speisung dienenden Apparate
uͤber dem Niveau des hoͤchsten Wasserstandes im Kessel befinden
muß.
In Fig. 8 ist
demnach C, D der Kessel einer Dampfmaschine mit dem
damit verbundenen und uͤber ihm angebrachten Speisungsapparate, der in seiner
allgemeinen Einrichtung einem gewoͤhnlichen Zapfenhahne (plug-cock) nicht unaͤhnlich ist. Fig. 9 gibt eine andere
Ansicht der Vorrichtung, in welcher jedoch gleiche Theile mit gleichen Buchstaben
bezeichnet sind. A, B ist naͤmlich der Zapfen,
welcher hohl und an seiner aͤußeren Oberflaͤche so abgedreht seyn muß, daß er dampfdicht
in das fuͤr ihn bestimmte Gehaͤuse H
einpaßt. An dieses Gehaͤuse sind zwei Randvorspruͤnge gegossen, von
denen sich der eine oben bei m, n und der andere unten
bei s, t befindet, und durch welche beide ein Loch o, o geht. In dem Zapfen selbst ist gleichfalls eine
Oeffnung angebracht, welche man bei w sieht.
Der Zapfen A, B hat sich waͤhrend der Speisung um
seinen Siz umzudrehen, was dadurch vermittelt werden kann, daß man an dessen Achse
eine Rolle P, wie man sie in Fig. 9 sieht, anbringt,
und daß man an diese von irgend einem geeigneten Theile der Maschine her ein
Laufband fuͤhrt. Um die Art der Thaͤtigkeit dieser Vorrichtung noch
mehr zu versinnlichen, habe ich angenommen, daß unmittelbar uͤber dem oberen
Randvorsprunge ein Wasserbehaͤlter K, L
angebracht ist, welcher, mit einer Roͤhre und einem Kugelhahne versehen, von
den Wasserleitungsroͤhren der Straße aus mit kaltem Wasser gespeist wird.
Diese Pumpe arbeitet nun, wie folgt. Wenn die Maschine und mit ihr folglich auch der
Zapfen A, B in Thaͤtigkeit gesezt wird, so wird
die Oeffnung w in die aus Fig. 8 ersichtliche
Stellung gelangen, in der das kalte Wasser aus dem Behaͤlter in die
Aushoͤhlung des Zapfens herabfließen wird; so wie hingegen der Zapfen
umlaͤuft, wird die Oeffnung w an der in dem
oberen Randvorsprunge befindlichen Oeffnung voruͤbergehen, wo dann die
Communication mit dem Wasserbehaͤlter abgeschnitten ist. Dreht sich dann die
Oeffnung w noch weiter um, so wird sie uͤber die
in dem unteren Randvorsprunge befindliche Oeffnung zu stehen kommen, worauf das
Wasser aus dem Zapfen herabfließt und durch die Roͤhre in den Kessel C, D stroͤmt. Jeder Mechaniker wird einsehen, daß
die Quantitaͤt Wasser, welche bei einer Umdrehung in den Zapfen gelangt, auf
verschiedene Weise durch Erweiterung der Oeffnung im Zapfen oder dadurch, daß man
dem Zapfen in dem Augenblike, wo die Oeffnungen einander gegenuͤber zu stehen
kommen, eine raschere oder langsamere Bewegung mittheilt, abgeaͤndert und
regulirt werden kann.
Um den Druk uͤber und unter dem Wasser in dem hohlen Raume von A, B auszugleichen, ist an dem Gehaͤuse H, J eine kleine Roͤhre oder ein Canal x, y angebracht, durch den der Dampf bei der Oeffnung
y in das Gehaͤuse empor gelangt. Wenn sich
naͤmlich die Oeffnung w des Zapfens uͤber
der unteren, in den Kessel fuͤhrenden Oeffnung befindet, wird das kleine Loch
z mit der Oeffnung y in
Communication treten, so daß dann in den oberen Theil des hohlen Raumes des Zapfens
ein Dampfstrom eintreten wird, in Folge dessen das Wasser seiner Schwere
gemaͤß aus dem Zapfen herabfließen muß. Eine aͤhnliche Oeffnung kann
auch angebracht werden, um das Wasser frei aus dem Wasserbehaͤlter in den
Zapfen treten zu lassen.
Die Vorzuͤge dieser Pumpe scheinen mir folgende zu seyn: 1) verrichtet der
Apparat alle Functionen einer Drukpumpe, ohne Ventile zu besizen. 2) beruht der
einzige Widerstand gegen die Thaͤtigkeit dieser Pumpe auf der Reibung der
aͤußeren Oberflaͤche des Zapfens an dem Gehaͤuse. 3) endlich
regulirt sie die Speisung des Kessels mit Wasser auf sichere Weise. Die beiden
ersteren dieser drei Punkte erhellen so offenbar, daß es keines Commentares
daruͤber bedarf; nicht so ganz duͤrfte dieß in Bezug auf den dritten
der Fall seyn. Ich will demnach zeigen, wie diese Pumpe als Regulator dienen kann.
Die Speisungsroͤhre u, v muß in der oberen
Wasserlinie E, E mit dem Kessel in Verbindung gesezt
werden; wenn nun die Pumpe rascher Wasser liefert, als die Verdampfung von Statten
geht, und wenn die Wasserlinie E, E so hoch steigt, daß
die Muͤndung der Roͤhre dadurch bedekt wird, so wird diese
Roͤhre mit Wasser anstatt mit Dampf erfuͤllt werden, und die Folge
hievon wird seyn, daß das Wasser nicht mehr aus dem Zapfen A,
B ausfließen kann. Faͤllt dagegen die Wasserlinie E, E unter die Muͤndung der Roͤhre u, v, so wird die Pumpe abermals in Thaͤtigkeit
kommen; und auf diese Weise wird dieß so fort gehen, daß, wenn die Einrichtung von
allem Anfange gehoͤrig getroffen worden ist, das Wasser stets auf
gehoͤriger Hoͤhe erhalten werden wird. Es erhellt, daß jedes Mal, so
oft sich der Inhalt der Pumpe oder des Zapfens A, B in
den Kessel entleert, die Kammer oder der hohle Raum dieses Zapfens mit Dampf
erfuͤllt werden wird; und daß dieser Dampf dann entweicht und verdichtet
wird, sobald die Oeffnung des Zapfens mit dem Wasserbehaͤlter in
Communication gelangt. Dieser Proceß selbst wird gleichfalls wieder seine Vortheile
haben, denn der Dampf wird seinen Waͤrmestoff an das Speisungswasser abgeben,
bevor dieses noch in den Kessel gelangt ist.
Der oben beschriebene Apparat scheint mir der einfachste; derselbe Zwek laͤßt
sich aber noch auf eine andere Weise erreichen, wie dieß aus einem Blike auf Fig. 10
erhellt. Hier ist A, B ein hohler, außen glatt und genau
abgedrehter Kolben, der sich durch zwei, an den Enden des hohlen Cylinders oder der
Kammer C, D befindliche Stopfbuͤchsen E und F auf und nieder
bewegt. Dieser Kolben (plunger) ist mit drei Oeffnungen
o, p, q versehen, statt denen aber auch von o bis q eine
Laͤngenspalte angebracht seyn kann; durch diese kann das Wasser vermittelst
des hohlen Kolbens in die Kammer ein und auch wieder aus ihr ausstroͤmen. Die
kleine Roͤhre r, s laͤßt Dampf in den
oberen Theil der Kammer C, D eintreten, damit das Wasser frei aus der
Kammer in die Speisungsroͤhre v fließen kann.
Wenn nun der Wasserbehaͤlter K, L, Fig. 8, auf dem
Randvorsprunge t, u angebracht waͤre, und der
Kolben A, B so mit der Maschine verbunden wuͤrde,
daß er sich wie der Kolben einer gewoͤhnlichen Drukpumpe auf und nieder
bewegte, so wuͤrde erhellen, daß wenn der Kolben aufgezogen ist, die
Muͤndung o sich innerhalb des
Wasserbehaͤlters und die Muͤndung q
innerhalb der Kammer C, D befinden muͤßte, und
daß das Wasser folglich aus dem Wasserbehaͤlter in diese Kammer einfließen
und sie erfuͤllen wuͤrde. Ist der Kolben hingegen herabgesenkt, wie
man ihn in Fig.
10 ersieht, so wuͤrde das Loch q gegen
den Kessel hin geoͤffnet seyn, und das Wasser durch p und q aus der Kammer in den Kessel gelangen.
Das Verhaͤltniß des Durchmessers des Kolbens zu jenem der Kammer C, D kann so abgeaͤndert werden, daß es der dem
Kolben mitgetheilten Bewegung entspricht.
Ich fuͤhle wohl, daß sich in der Praxis wahrscheinlich einige Schwierigkeiten
bei diesen Pumpen ergeben duͤrften; allein ich bin auch uͤberzeugt,
daß sich diese vollkommen beseitigen lassen. So z.B. wuͤrde, wenn die Pumpe
die Quantitaͤt des Wassers im Kessel zu reguliren hat, und wenn folglich die
Verbindung der Speisungsroͤhre mit dem Kessel in der Naͤhe der
obersten Wasserlinie Statt finden muß, das Wasser haͤufig aus dem Kessel in
die Roͤhre emporsteigen und bis zur Pumpe emporlaufen, bevor es noch im
Kessel so hoch gestiegen ist, daß es die Muͤndung der Speisungsroͤhre
bedekt. Diesem Uebelstande ließe sich jedoch durch eine kleine, vom Scheitel des
Kessels, Fig.
8, zu der im Pumpengehaͤuse befindlichen Oeffnung y fuͤhrende Roͤhre abhelfen.