Titel: | Ueber die an den East London Water Works nach Cornwalliser Art errichtete Dampfmaschine. |
Fundstelle: | Band 76, Jahrgang 1840, Nr. XX., S. 88 |
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XX.
Ueber die an den East London Water Works nach
Cornwalliser Art errichtete Dampfmaschine.
Aus dem Civil Engineers and Architects Journal. Febr.
1840, S. 65.
Ueber eine Dampfmaschine nach Cornwalliser Art.
Die Dampfmaschine, welche man in lezter Zeit an den Wasserwerken der
East-London-Compagnie in Old-Ford errichtete, und welche bereits für die
Ingenieurs sowohl als für das Publicum von großer Wichtigkeit geworden, ward
ursprünglich von Hrn West für die Grube
East-Cornwall bestimmt.Man vergleiche hierüber polytechn. Journal Bd. LXXI. S. 292, und die Abhandlung Armstrong's
Bd. LXXV. S. 417. Sie ist nach demselben Principe gebaut, wie jene Maschine, die West vor mehreren Jahren für die Fowey Consols Mines
angab, und die daselbst, nachdem sie von den HHrn. Harvey
und Comp. in Fayle diesen Angaben gemäß gearbeitet worden, eine größere Leistung gab
als irgend eine andere Dampfmaschine in oder außer Cornwallis. Die genannte
Gesellschaft kaufte diese Maschine im Jahre 1837, und versezte sie an ihre
Wasserwerke in London.
Die Maschine hat folgende Dimensionen. Der Durchmesser des Dampfcylinders beträgt 80
1/4, Zoll; die Länge des Hubes 10 Fuß 3 Zoll. Der Dampf wird in den Kesseln unter
einem Druke, welcher über den Luftdruk 35 Pfd. auf den Quadratzoll beträgt, erzeugt
und abgesperrt, nachdem der Kolben ungefähr den dritten Theil seines Laufes
zurükgelegt hat, so daß er sich während der übrigen zwei Drittheile des Kolbenhubes
expandirt. Bei dem nächsten Hube wird der Dampf, indem die Maschine eine einfach
wirkende ist, verdichtet, damit an der entgegengesezten Seite des Kolbens, an welche
der Dampf bei dem Rüklaufe des Kolbens durch das Ausgleichungsventil gelangt, ein
Vacuum erzeugt wird. Mittelst einer Vorrichtung, welche von den Ingenieurs die
Cataracte (cataract) genannt wird, kann man die Maschine
je nach Bedarf von einem bis zu 10 Huben in der Minute machen lassen. Nach den
Berechnungen des Hrn. Armstrong beträgt die Kraft der
Maschine 206 1/2, Pferdekräfte; Hr. Enys berechnet sie
auf 235 Brutto-Pferdekräfte. Hr. Wicksteed, der
Ingenieur der Gesellschaft, gibt dagegen an, daß die Maschine in Wirklichkeit bei jedem Hube ein Gewicht von 66,443 Pfd.
auf eine durchschnittliche Höhe von 9 Fuß hebt. Dieß gibt also, wenn die Maschine in
jeder Minute einen Kolbenhub macht, eine Kraft von 18,12 Pferden, während sich diese
Kraft auf 181,2 Pferde steigert, wenn auf die Minute 10 Kolbenhube kommen: eine
Geschwindigkeit, über welche hinaus nach Hrn. Wicksteed's
Meinung der Gang dieser Maschine nicht mehr beschleunigt werben soll.
Die Pumpe hat einen Stiefel von 41 Zoll Durchmesser, und 9 Fuß 4 Zoll Kolbenhub. Mit
jedem Hube hebt sie 82,5 Kubikfuß Wasser, d.h. eine Menge, welche dem
Wasserverbrauche gleichkommt, den man im Durchschnitte wöchentlich auf ein Haus
rechnet. Die Kolbenstange ist über dem anderen Ende des Balanciers mit ungefähr 29 Tonnen belastet, und
dieß ist also das Gewicht, welches die Maschine bei jedem Hube zu heben hat. Das an
dieser Pumpe angebrachte Patentventil der HHrn. Harvey
und West arbeitet so still und ruhig, daß man selbst ganz
in der Nähe der Pumpe kaum irgend eine dadurch veranlaßte Erschütterung bemerkt.
Der Dampf wird in vier cylindrischen Kesseln von 27 Fuß 8 Zoll Länge und 6 Fuß 5 Zoll
Durchmesser, welche Hr. West nach dem in Cornwallis gebräuchlichen Systeme bauen
ließ, erzeugt. Um die Ausstrahlung zu verhüten, sind die Scheitel dieser 4 Kessel
mit feiner Asche bedekt. Der der Einwirkung der Flammen und der heißen Luft
ausgesezte Flächenraum dieser Kessel ist sehr groß. Die Oefen sind im Verhältnisse
zu dem Verbrauche an Steinkohlen mit einem sehr großen Feuerroste ausgestattet,
damit das Princip der langsamen Verbrennung eingeführt werden konnte. Dieses Princip
ward an diesen Kesseln auch wirklich auf das Weiteste getrieben; denn wenn man die
Ofenthüren öffnet, tritt der Rauch bisweilen bei ihnen heraus in den Schürraum. Auch
der Dampfcylinder ist mit einem Mantel umgeben, welcher von den Kesseln her mit
Dampf erfüllt wird. Außerdem ist aber auch noch ein Gehäuse aus Brettern angebracht,
welches 17 bis 18 Zoll dik mit Asche gefüttert ist. Sämmtliche Dampfröhren sind mit
Patentfilz bekleidet oder mit Büchsen, worin sich Asche befindet, versehen.
Diese Maschine hat nun innerhalb einer Zeit von 18 Wochen 2923 1/4. Stunden lang
gearbeitet, und dabei, wenn man auf die Minute im Durchschnitte 5,77 Hube rechnet,
1,012,353 Hube gemacht. Sie hob hiebei mit einem Verbrauche von 810,348 Pfd.
Steinkohlen 13,982,942 Barrels Wasser, den Barrel zu 360 Pfd., 112 Fuß 6 Zoll hoch.
Die zum Heizen verwendete Kohle bestand nur aus Kohlenklein von Newcastler Kohle,
welches durch ein Sieb mit 3/4 zölligen Maschen gegangen war. Nur bei der Einführung
der langsamen Verbrennung war es möglich, dieses Kohlenklein, von dem die Tonne nur
17 Schill. kostet, während die bei der raschen Verbrennung erforderliche bessere
Kohle auf 23 Schill. und darüber zu stehen kommt, zur Heizung zu verwenden.
Während derselben 18 Wochen machte eine nach Boulton's und
Watt's System gebaute Condensationsmaschine, deren
Cylinder 80 Zoll Durchmesser hat und an der die Länge des Kolbenhubes 8 Fuß beträgt,
mit einer Pumpe von 27 1/8 Zoll Durchmesser und 8 Fuß Hublänge in 1345 1/2 Stunden
1,152,424 Hube, wobei sie mit einem Verbrauche von 617,988 Pfd. obiger Kohlen
5,416,385 Barrels Wasser hob.
Die Cornwalliser Maschine arbeitete beständig mit gleichem Druke; an der Watt'schen Maschine hingegen wechselte er fortwährend; doch war er an ihr
nie größer als an ersterer, sondern im Durchschnitte geringer. Erstere arbeitete mit
Ausnahme einiger zufälliger Unterbrechungen die ganze angegebene Zeit hindurch bei
Tag sowohl als bei Nacht; leztere dagegen arbeitete nur bei Tage. Zwei andere Watt'sche Maschinen, welche 2938 1/4 Stunden arbeiteten,
und von denen jede 2,068,430 1/2 Hube machte, hoben zusammen bei einem Verbrauche
von 1,272,432 Pfd. bester Steinkohlen 9,309,362 Barrels Wasser.
Bevor die Gesellschaft die Cornwalliser Maschine errichtete, hatte sie außer ihren an
zwei Stationen befindlichen Wasserrädern noch vier Dampfmaschinen und eine
Aushülfsmaschine, welche die Sommermonate über arbeitete. Von diesen Maschinen
arbeiteten zwei zu je 30 Pferdekräften täglich 24, und zwei zu je 95 Pferdekräften
im Durchschnitte täglich 12 Stunden. Die Aushülfsmaschine war eine von 70
Pferdekräften. Diese Maschinen verbrauchten 3426 Tonnen Steinkohlen und bedingten
somit für Brennmaterial einen Kostenaufwand von 3700 Pfd. Sterl. Die dermalen
errichtete Cornwalliser-Maschine, welche täglich 24 Stunden arbeitet und
dabei im Durchschnitte 6 Hube in der Minute macht, und eine große Watt'sche Maschine, welche wöchentlich 60 Stunden
arbeitet, werden hingegen nach dem in 18 Wochen beobachteten Verbrauche für das
ganze Jahr nur 1941 Ton. Steinkohlen verbrauchen, welche, die Tonne zu 17 Shill.
gerechnet, nur 1649 Pfd. St. 17 Shill. kosten werden, so daß sich also an
Brennmaterial allein jährlich eine Ersparniß von 2050 Pfd. Sterl. ergeben wird.
Nimmt man 66,443 Pfd. als das bei jedem Hube abgesehen von der Reibung und dem
Widerstande der Maschine wirklich gehobene Gewicht, und multiplicirt man dieses mit
9 Fuß, d.h. mit der durchschnittlichen Länge des Hubes der Pumpe, so gibt dieß
597,987 Pfd., welche bei jedem Hube einen Fuß hoch gehoben werden. Multiplicirt man
diese Zahl mit der Zahl der Hube, welche die Maschine innerhalb der 18 Monate
machte, und theilt man die Summe durch den während dieser Zeit gemachten Aufwand an
Brennmaterial, so erhält man ((597,987 × 1,012,353)/810,348) = 747,054 Pfd.,
welche mit einem Pfunde Steinkohlen einen Fuß hoch gehoben wurden, oder 70,223,076
Pfd., die mit einem Bushel Steinkohlen zu 94 Pfd. gehoben wurden. Um sicher zu seyn,
nie eine Kohle von schlechterer Qualität geliefert zu erhalten, haben die Directoren
der Gesellschaft in dem mit den Lieferanten abgeschlossenen Contracte zur Bedingung
gemacht, daß mit einem Verbrauche von 94 Pfd. Steinkohlen über 73 Mill. Pfd. Wasser
gehoben werben müssen, was ungefähr einem stündlichen Verbrauche von 2 1/2 Pfd. per Pferdekraft gleichkommt. Fiele die Leistung im
Durchschnitte geringer aus, so müßten sich die Lieferanten einen entsprechenden
Abzug im Preise der Kohlen gefallen lassen. Wir glauben, daß diese Art zu
contrahiren auch anderen Compagnien anempfohlen werden dürfte.
Hr. Wicksteed beabsichtigt vollständige Zeichnungen der
fraglichen Maschine sowohl als der Kessel in einem Berichte vorzulegen, für den er
nur noch einiger Daten von Wichtigkeit bedarf, um die Wassermenge, welche mittelst
einer bestimmten Kohlenmenge an dieser Maschine wirklich in Dampf verwandelt wird,
und die Wassermenge, welche zum Behufe der Erzielung der angegebenen Nuzeffecte in
Dampfgestalt durch den Cylinder geht, mit denselben Daten an einer Boulton und Watt'schen
Maschine vergleichen zu können. Aus dieser Vergleichung wird dann zu entnehmen seyn,
was auf Rechnung der Vorzüge der Kessel und was auf Rechnung der expansionsweisen
Benuzung des Dampfes zu sezen ist.
Einstweilen fügen wir nur noch die Bemerkung bei, daß die in Cornwallis gebräuchliche
monatliche Bekanntmachung der Leistungen der Maschinen einen Wetteifer veranlaßt
hat, der mächtig zur Vervollkommnung der Expansionsmaschine beigetragen haben
dürfte, und daß daher diese Sitte auch in anderen Gegenden zur Nachahmung zu
empfehlen wäre.