Titel: | Gwynne's Hochdruck-Centrifugalpumpe für Bergwerke, Gießereien, Dampfmaschinen etc. |
Fundstelle: | Band 128, Jahrgang 1853, Nr. XXXIX., S. 176 |
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XXXIX.
Gwynne's
Hochdruck-Centrifugalpumpe für Bergwerke, Gießereien, Dampfmaschinen
etc.
Aus Armengaud's Génie industriel, März 1853, S.
113.
Mit Abbildungen auf Tab.
III.
Gwynne's Hochdruck-Centrifugalpumpe für Bergwerke,
Gießereien, Dampfmaschinen etc.
In Frankreich wurden zahlreiche Versuche mit Ventilatoren angestellt, und der
bekannte Ingenieur Cadiat hat die Spannung der
austretenden Luft
dadurch zu vermehren gesucht, daß er mehrere auf einander folgende Ventilatoren mit
einander in Verbindung brachte. Auf der allgemeinen Industrie-Ausstellung zu
London waren mehrere Ventilatoren und Centrifugalapparate von eigenthümlicher
Anordnung ausgestellt, von denen wir hier den des Hrn. Gwynne beschreiben wollen, welcher aus drei einzelnen Ventilatoren
besteht, die mit einander in Verbindung gebracht sind. Der Wind des ersten wird dem
zweiten zugeführt, und zwar unter einem Druck, wie ihn ein gewöhnlicher Ventilator
hervorzubringen im Stande ist. Da nun der zweite Ventilator die Luft schon im
comprimirten Zustande aufnimmt, so wird sie in demselben noch mehr comprimirt
werden, und wenn sie dann einem dritten Ventilator zugeführt wird, so ist natürlich,
daß ihre Spannung in diesem noch mehr erhöht wird. Der Zweck, welcher hierdurch
erreicht wird, ist der, einen viel kräftigeren Windstrom mit höherer Spannung zu
erhalten, ohne den Ventilatoren eine übertriebene Geschwindigkeit zu geben. Dieses
Princip wandte Hr. Gwynne mit Erfolg bei einer neuen
Ventilatorcombination mit verbesserter Flügelform an, und will hierdurch nicht nur
eine größere Windspannung, sondern auch Kraftersparniß erzielt haben.
Bei allen bisher angewandten Centrifugalmaschinen ist die Wirkung durch hindernde
Luftströmungen sehr geschwächt, welche einen wirklichen Verlust herbeiführen, den
der Erfinder durch sein System zu beseitigen suchte. Derselbe macht außerdem noch
eine ganz neue Anwendung von seinem Princip, nämlich zum Heben
von Wasser aus großen Tiefen.
Fig. 10
stellt einen verticalen Durchschnitt durch die Achse der Scheibenpumpe, oder des zum
Heben von Wasser bestimmten Centrifugalapparates dar.
Eine Reihe von vier hohlen Centrifugalscheiben A ist
übereinander auf die verticale Welle B aufgekeilt, und
jede Scheibe liegt in einer besonderen, in dem feststehenden Cylinder C angebrachten Kammer. Dieser Cylinder ist mit
ringförmigen Windkesseln D umgeben, welche durch
Oeffnungen E mit den Kammern in Verbindung stehen. Die
Oeffnungen E sind abwechslungsweise auf der rechten und
linken Seite des Cylinders angebracht.
In jeder Kammer befinden sich radial gestellte Scheidewände F, welche so ausgeschnitten sind, daß die Scheibe gerade in den
Ausschnitten Platz hat. Der Zweck derselben ist, die kreisförmige Bewegung des
Wassers zu hindern, wenn dasselbe einmal die Scheiben verlassen hat, und es dann
geradlinig aufwärts der nächsthöheren Kammer durch die Oeffnungen G
zuzuführen. An die
Saugröhre H, welche in die zu hebende Flüssigkeit
hinabreicht, ist innen eine Pfanne I angegossen, welche
das untere Ende der verticalen Achse B aufnimmt, die
oben in dem mit einer Stopfbüchse versehenen Deckel J
läuft. Die Pumpe wird durch ein Zahnrad K in Bewegung
gesetzt, das auf die Treibwelle L aufgekeilt ist, und
mit dem Getriebe M oben auf der Achse B im Eingriff steht. Die Wirkungsweise dieser Pumpe wird
leichter verständlich seyn, wenn man den Lauf des Wassers von seinem Austritte aus
der Saugröhre H an bis zur Steigröhre N verfolgt. Stellen wir uns zum Beispiele vor, daß durch
die in Folge der Umdrehung der Scheibe hervorgebrachte Centrifugalkraft das Wasser
aus der Steigröhre H in den unteren Cylinderraum mit
einem Drucke geliefert wird, welcher einer Wassersäule von 9,15 Meter Höhe
entspricht, so wird die Luft in dem unteren Windkessel so comprimirt werden, daß
durch ihre Spannung eine Wassersäule von derselben Höhe getragen werden kann, und
sie wird deßhalb der zweiten Scheibe einen Wasserstrahl durch die Oeffnung G zuführen, der das Bestreben hat, sich auf 9,15 Meter
zu heben. Die zweite Scheibe vermehrt die Geschwindigkeit des Wassers auf gleiche
Weise, so daß dasselbe bei seinem Austritte eine Windspannung erzeugt, die einer
Höhe von 18,30 Meter entspricht. Auf ähnliche Weise geht nun das Wasser durch die
dritte Scheibe, erlangt in derselben eine Geschwindigkeit, welche 27,45 Meter
Druckhöhe entspricht, und steigt endlich, nachdem es die vierte Scheibe verlassen
hat, in der Steigröhre N bis zu einer Höhe von 36,60
Meter empor. Wollte man mit einer einfachen Scheibe, welche 1,22 Meter Durchmesser
hat, und bei einer Geschwindigkeit von 200 Umdrehungen das Wasser 9,15 Met. hoch zu
heben im Stande ist, die vierfache Wasserhöhe erreichen, so müßte dieselbe nach des
Erfinders Angabe eine doppelt so große Anzahl von Umdrehungen machen. Mit der aus
vier Scheiben vom selben Durchmesser zusammengesetzten Pumpe aber wird das Wasser
bei 200 Umdrehungen bis auf 36,60 Meter gehoben werden, und bei Anwendung von sechs
Scheiben bis auf 54,90 Meter.
In Fig. 10
sind die Scheiben horizontal angebracht; es ist jedoch klar, daß dieselben auch
vertical gestellt seyn könnten, in welchem Falle die Achse horizontal liegen müßte.
Natürlich müßten die Windkessel dann kugelförmig seyn, und über den einzelnen
Kammern stehen, statt dieselben ringförmig zu umgeben.
Fig. 11 zeigt
eine neue Anwendung der einfachen Centrifugalpumpe als Luftpumpe für eine Dampfmaschine mit Condensator. Die bewegende Kraft wird
einer kleinen Dampfturbine entnommen, welche auf der Pumpenachse befestigt ist,
und durch den zum Condensator gehenden Dampf getrieben wird. Die Zeichnung stellt
einen verticalen Durchschnitt durch den unteren Theil eines mit Schiebersteuerung,
Pumpe und Condensator versehenen Dampfcylinders A dar.
Der Dampf, welcher im Cylinder gearbeitet hat, geht durch den Canal B, und tritt in die oben hohle Achse, auf welcher die
Turbine oder das Reactionsrad C befestigt ist. Diese
Achse steht in einer Pfanne D, die unter dem Condensator
angebracht ist, und geht durch die Mitte desselben. Oben ist sie durch ein Lager
gehalten, welches im Deckel des Turbinengehäuses befestigt ist. Tritt der Dampf aus
den Turbinenarmen C aus, so wird derselbe durch kaltes
Wasser condensirt, welches durch die Röhren I zugeleitet
wird, und durch die kleinen Oeffnungen im Deckel der Kammer H in die Höhe steigt, worauf es durch die große in der Mitte angebrachte
Röhre wieder abfließt, und zwar durch die Mündung G in
die Mitte der Centrifugalpumpe E. Durch die Umdrehung
dieser letztern wird alsdann das Wasser in den unter dem Condensator angebrachten
Behälter, die Pumpenkammer, gebracht, von wo aus dasselbe durch das Ventil R abfließt. Diese Anordnung bildet nach der Angabe des
Erfinders eine der besten Luftpumpen für Dampfmaschinen, da sie das Vacuum
ununterbrochen herstellt.