Titel: | Die combinirte Dampfmaschine (mit Chloroform- und Wasserdämpfen) von Du Trembley. |
Fundstelle: | Band 111, Jahrgang 1849, Nr. XLVI., S. 256 |
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XLVI.
Die combinirte Dampfmaschine (mit
Chloroform- und Wasserdämpfen) von Du Trembley.
Aus dem Civil Engineer and Architect's Journal, Januar
1849, S. 7.
Mit einer Abbildung auf Tab. V.
Du Trembley's combinirte Dampfmaschine.
Die sogenannte combinirte Dampfmaschine (combined vapour
engine, machine à ether) hat in Folge der Ankündigungen in der
(englischen) Tagespresse große Aufmerksamkeit erregt und viele wissenschaftlich
gebildete Techniker veranlaßt, die Maschinenfabrik der HHrn. Horne in High-street, Whitechapel, zu
besuchen, wo eine solche Maschine in Gang ist. Wir theilen im Folgenden mit, was wir
bei zweimaliger Besichtigung dieser Maschine beobachteten und fügen einen Auszug aus
dem Bericht der Commission bei, welche früher in Auftrag der französischen Regierung
Du Trembley's Erfindung zu
prüfen hatte. Die Construction der in erwähnter Fabrik aufgestellten Maschine ist
übrigens ziemlich unvollkommen.
Fig. 24 ist
eine hintere Ansicht der erwähnten Maschine. Sie hat zwei Cylinder, jeder derselben
8 3/4 Zoll Durchmesser mit einem Hub von 22 Zoll. Die Kolben beider arbeiten
zusammen, auf- und abwärts, und sind mit demselben Querhaupt verbunden. Das
Dampfrohr war mit einem Dampfrohr verbunden, welches eine andere Dampfmaschine von
hohem Druck speiste und man ließ nur eine kleine Menge Dampf durch ein Drosselventil
passiren, um die combinirte Maschine zu treiben. In der Maschine werden 40 Pfd.
Chloroform angewandt, von welchen im Verlauf eines Monats nur 1 Pfd. durch
Verdunstung verloren gehen soll. Man beabsichtigt anstatt des Chloroforms in der
Folge Anderthalb-Chlorkohlenstoff zu benutzen, welcher bedeutend wohlfeiler
ist.Das Pfund Chloroform kostet in England 8 Shill., das Pfund
Anderthalb-Chlorkohlenstoff eben so viele Pence.
Die Erfindung ist sowohl bei einer einzelnen Maschine mit zwei Cylindern und Kolben
(C und D) anwendbar, als
bei zwei besonderen Maschinen, jede mit einem Cylinder und Kolben. In beiden Fällen
wird einer der Kolben durch Wasserdampf getrieben und der andere durch den Dampf von
Chloroform (oder Aether, überhaupt einer leicht zu verdampfenden Flüssigkeit). Die
Dampfkraft wird wie in der gewöhnlichen Maschine erzeugt und angewandt; der
Wasserdampf, welcher aus dem ersten Cylinder (C)
entweicht, nachdem er darin seine Spannkraft ausgeübt hat, zieht aber in ein
luftdichtes Gehäuse (A), Verdunster genannt, welches ein mit Chloroform gefülltes Röhrensystem
enthält, durchdringt dessen Zwischenräume und kommt so mit der ganzen Oberfläche der
Röhren in Berührung.
Chloroform, Schwefeläther und ähnliche Flüssigkeiten absorbiren die Wärme so leicht,
daß ein großer Theil des Wärmestoffs dem Wasserdampf entzogen wird, sobald letzterer
mit den das Chloroform enthaltenden Röhren in Berührung kommt, wobei das Chloroform
verdunstet wird; der seines Wärmestoffs beraubte Wasserdampf verdichtet sich und
wird als reines Wasser in den Dampfkessel zurückgeführt.
Der bei der Wirkung des Wasserdampfs auf das Röhrensystem (A) erzeugte Chloroformdampf wird in den zweiten Cylinder D geleitet, und nachdem er seine Spannkraft (welche
größer als die des Wasserdampfs ist) auf den Kolben im zweiten Cylinder ausgeübt
hat, wird er verdichtet und mittelst einer Druckpumpe in den Verdunster (A) zurückgeführt; letzterer wird also mit dem
verdampften Chloroform regelmäßig wieder beschickt.
Beschreibung der Abbildung.
A, Fig. 24, ist der
Verdunster des Chloroforms, welcher auch als Verdichter des Wasserdampfs dient. B ist der Verdichter des Chloroformdampfs. C der Cylinder, in welchem der Wasserdampf wirkt. D der Cylinder, in welchem der Chloroformdampf wirkt.
E Luftpumpe, welche das bei der Condensation im
Apparat A entstandene Wasser wegzieht. F Luftpumpe, welche das Chloroform nach seiner
Verdichtung im Apparat B wegzieht und in den
Speiseapparat A zurückführt. G Pumpe, welche den verdichteten Wasserdampf in den Kessel zurückschafft.
H Pumpe, um den Apparat mit Wasser zu speisen,
welches das Entweichen des Chloroforms an den Kolbenstangen zu verhindern dient. I Pumpe, welche kaltes Wasser aus dem Brunnen zum
Apparat B schafft, um den Chloroformdampf zu verdichten.
J Apparat, um das Vacuum in den verschiedenen Theilen der
Maschine zu erzeugen, wo das Chloroform wirkt.
1, Rohr, welches den Wasserdampf zum Cylinder C leitet.
2, Rohr, durch welches der Chloroformdampf in den Cylinder D geführt wird. 3, Rohr, durch welches der Wasserdampf entweicht, um sich
im Apparat A zu verdichten, nachdem er seine Arbeit im
Cylinder C verrichtet hat. 4, Rohr, durch welches der
Chloroformdampf behufs der Verdichtung in den Apparat B
entweicht, nachdem er seine Leistung im Cylinder D
vollbracht hat.
Ueber die Leistungen solcher
Dampfmaschinen.
Folgendes ist dem Bericht entnommen, welchen eine von der französischen Regierung im
J. 1846 ernannte Commission über die Leistungen der combinirten Dampfmaschine
erstattete.
„Der Erfinder ging von der Idee aus, den Wärmestoff, welcher bei der
gewöhnlichen Condensirmethode verloren geht, zum Verdampfen von Schwefeläther zu
benutzen. Es wurden zwei Maschinen, jede von 10 Pferdekräften, auf derselben
Welle verkuppelt: die eine, welche von einem Dampfkessel aus gespeist wird,
wirkt auf die gewöhnliche Weise durch Einführen von Wasserdampf, welcher nach
seiner Expansion austritt. Die Condensation dieses Wasserdampfs erfolgt in einem
Recipient, welcher eine Anzahl enger, vorher mit Aether gefüllter Röhren
enthält. Diese Flüssigkeit entzieht dem Wasserdampf schnell seinen Wärmestoff
und wird unter einem Druck verdampft, welcher von der Temperatur und dem Volum
des in der Dampfmaschine verbrauchten Wasserdampfs abhängt. Die andere Maschine
hat einen Kolben von demselben Durchmesser, welcher sich auch gerade so bewegt,
aber durch Aetherdampf in Bewegung gesetzt wird: er empfängt diesen Dampf
während eines Theils seiner Bewegung und entläßt ihn nach der Expansion in einen
Recipient, ähnlich dem vorigen, welcher durch ununterbrochenes Einspritzen von
kaltem Wasser beständig auf einer sehr niedrigen Temperatur erhalten wird.
Wenn man nun an jeder Maschine einen geeigneten Expansionsapparat anbringt, so
ist man im Stande das Einlassen und die Expansion des Dampfs in jedem Cylinder
nach Belieben zu reguliren, und so diese zwei Kraftelemente – einerseits
die Expansion und das Volum des Wasserdampfs für den ersteren, andererseits die
Expansion und das Volum des Aetherdampfs für den letztern – zu
combiniren; man erzielt so ein Gesammt-Kraftmaximum mit dem geringsten
Aufwand von Dampf,
oder was ziemlich dasselbe ist, mit dem geringsten Aufwand von
Brennmaterial.
Nachdem wir uns überzeugt hatten, daß eine solche combinirte Dampfmaschine mit
vollkommener Sicherheit arbeiten kann, suchten wir die Kraft zu bestimmen,
welche sie in folgenden drei Fällen erzeugt: 1) wenn eine Dampfmaschine bloß
durch den Wasserdampf in Thätigkeit gesetzt wird; 2) wenn man zwei Maschinen
verkuppelt, wovon die eine durch Expansion und Condensation von Wasserdampf, die
andere ebenso durch Expansion und Condensation von Aetherdampf in Bewegung
gesetzt wird; 3) wenn bloß die Aethermaschine in Thätigkeit ist.
Erzeugte Kraft. – Der Indicator wurde während
verschiedener Versuche über den Cylindern angebracht; ein Hebel wirkte beständig
auf die Hauptachse. Wir kamen zu folgenden allgemeinen Schlüssen. Wenn man die
Kraft auf dem Kolben mittelst des Indicators mißt, weisen die vom Aetherdampf
gezeichneten Diagramme immer eine größere Kraft nach, als die vom Wasserdampf
gezeichneten. Der endliche Druck des Aethers ist gewöhnlich größer als derjenige
des Wasserdampfs, nur selten ist er ihm gleich, aber nie geringer. Da die zwei
Cylinder gleich sind, so folgt, daß wenn ein Volum Wasserdampf unter einem
gegebenen Druck in den Aether-Verdunster abzieht, ein Volum Aetherdampf
erzeugt wird, welches jenem mindestens gleich und von demselben Druck ist.
Mehrmals wurde mit der Volumsgleichheit ein Drucküberschuß von 10, 20 und 30
Proc. gewonnen. Betrachten wir Nun die combinirten Effecte dieser Maschinen im
Verhältniß zum mittlern Druck, welchen die Diagramme anzeigten, so müssen wir
schließen, daß durch die Anwendung von Aether eine Kraft gleich 100 wenigstens
200, bisweilen 210, 220, 230 bei demselben Aufwand von Brennmaterial wird.
Als man den Hebelarm so anbrachte, daß er die Kraft der zwei mit einander
verkuppelten Maschinen maß, gab der Hebel (nach den Diagrammen des Indicators)
80, 90, 105 und sogar 120 Kilogramme bei einem ihm angehängten Gewicht von 38
bis 42 Kilogr. Die Wasserdampf-Maschine vermochte an und für sich das an
den Hebel gehängte Gewicht von 38 bis 42 Kilogr. nicht zu heben. Die
Aethermaschine hob es an und für sich ohne Schwierigkeit, mit einer Belastung
von etwa 200 Kilogr. und darüber; daraus folgt, daß ein directes und
ununterbrochenes Eintreiben von Wasserdampf in den Aether-Verdunster den
Erfolg hatte, daß die Aethermaschine für sich allein das Maximum der vom Hebel
angezeigten Leistung hervorbrachte.“
Der Erfinder bemerkt: „Im Bericht ist keine Rücksicht auf das Vacuum
genommen, welches in dieser Maschine eine Kraft von eben solchem Belang gibt wie
die Kraft beider combinirten Dämpfe. Eine Untersuchung der Manometer, welche an
meiner in Horne's Fabrik
befindlichen Maschine angebracht sind, wird meine Meinung erklären. Der Druck
des Wasserdampfs bei seinem Eintritt in den Dampfcylinder war nach dem Indicator
nur 5 Pfd. per Quadratzoll (indem der Kolben 46 Hube
in der Minute machte); während die Kraft des Vacuums, welches durch die
Condensation des Wasserdampfs erzeugt wurde, und in Verbindung mit ihm auf den
Kolben im Dampfcylinder wirkte, nach dem Indicator zweimal so groß, nämlich 10
Pfd. per Quadratzoll war: die im Dampfcylinder
ausgeübte Gesammtkraft ist also 15 Pfd. per
Quadratzoll. – In dem andern oder Chloroform-Cylinder war die
Expansion des Dampfs gleich der Kraft von 21 Pfd. per Quadratzoll und das Vacuum nur von 8 Pfd.: zusammen 29 Pfd.; der
durchschnittliche Druck in den zwei verbundenen Cylindern war also 22 Pfd. per Quadratzoll, ohne einen größeren Aufwand von
Brennmaterial, als erforderlich ist um eine Dampfkraft von 5 Pfd. per Quadratzoll hervorzubringen.“