Titel: | Ventil zum Abfluß des Wassers aus den Cylindern der Schiffs-Dampfmaschinen, von Robert Waddell zu Liverpool. |
Fundstelle: | Band 132, Jahrgang 1854, Nr. I., S. 2 |
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I.
Ventil zum Abfluß des Wassers aus den Cylindern
der Schiffs-Dampfmaschinen, von Robert Waddell zu Liverpool.
Aus dem Civil Engineer and Architect's Journal, Januar
1854, S. 8.
Mit Abbildungen auf Tab.
I.
Ventil zum Abfluß des Wassers aus den Cylindern der
Schiffs-Dampfmaschinen.
Die horizontalen Dampfmaschinen sind in den letzten Jahren bei der brittischen Marine
vorzugsweise angewendet worden, weil sie bei den Schrauben-Dampfschiffen den
Vortheil gewähren, besser gegen die Schüsse geschützt werden zu können, als
Maschinen mit stehenden Cylindern; die horizontalen Maschinen können nämlich sammt
den Kesseln gänzlich unter der Wasserlinie aufgestellt werden. Es kann bei den
Kesseln um so leichter eine Vermischung des Dampfes mit Wasser stattfinden, wenn die
Höhe des Dampfraumes beschränkt ist, wie es bei Schiffs-Dampfkesseln der Fall
ist, und dann muß nothwendig eine große Menge Wasser mit dem Dampf in die Cylinder
geführt werden. Nun ist aber erwiesenermaßen Wasser in den Cylindern die Ursache von
vielen Unfällen bei den Maschinen gewesen; es wurden schon die Böden der Cylinder
hinausgedrängt, Kolben zerbrochen, Kolbenstangen gebogen und Gegenlenker zerbrochen,
bloß aus dem Grunde, weil Wasser in den Cylindern vorhanden war. Dieß läßt sich
leicht durch die große Kraft erklären, welche die eine Maschine über die andere hat,
wenn sich Wasser im Cylinder anhäuft; da die beiden Maschinen unter rechtem Winkel
mit einander verbunden sind und der Kolben in dem einen Cylinder, wenn nur wenige
Zolle Wasser darin enthalten sind, das Ende des Schubes nicht erreichen kann, so
wird die andere Maschine fast die Hälfte des Kolbenhubes gemacht haben, wo sie die
größte Kraft entwickelt (da Kolben und Kurbel fast mit gleicher Geschwindigkeit
gehen), während der Kolben der ersten Maschine, wegen der Stellung der Kurbel, fast
den todten Punkt erreicht
hat; die Kraft, welche die zweite Maschine zur Zusammendrückung des Wassers ausübt,
ist dann proportional der Geschwindigkeits-Differenz beider Kolben plus dem Moment der Maschine.
Man hat daher an den Cylindern Ventile zum Abfluß des in ihnen enthaltenen Wassers
angebracht, um die durch dessen Anhäufung entstehenden Zufalle zu verhindern, bisher
jedoch mit geringem Erfolg. Der Fehler der gewöhnlichen Ventile besteht darin, daß
sie wie ein Sicherheitsventil belastet sind, so daß kein Wasser den Cylinder
verlassen kann, bis es durch den Kolben ausgetrieben wird, wobei, da der Querschnitt
der Fläche, durch welche das Wasser entweichen kann, sehr klein ist, leicht eine
Beschädigung der Maschine veranlaßt wird.
Der Zweck der nun zu beschreibenden verbesserten Ventile besteht darin, das Wasser
dem Cylinder während des ganzen Kolbenhubes zu entziehen, so daß sich dasselbe in
dem Cylinder nicht anhäufen kann und folglich nicht durch die Kraft des Kolbenzuges
ausgetrieben zu werden braucht. Fig. 15 ist ein
horizontaler Cylinder, an dessen beiden Enden Ventile zum Abfluß des Wassers,
nämlich am Rand G angebracht sind; eines dieser Ventile
ist in Fig.
16 nach einem vergrößerten Maaßstabe dargestellt. B ist ein kleiner bei G angebrachter Cylinder.
F ist ein Schwimmer in dem Innern dieses Cylinders;
durch diesen Schwimmer geht eine Spindel und ist an ihm befestigt. A und C sind zwei conische
Ventile, die fast im Gleichgewicht stehen und mit der Spindel durch Schraubenmuttern
am Deckel und Boden des Cylinders verbunden sind. Das obere Ventil A ist an der untern Seite wie ein Kolben eingerichtet,
so daß es, wenn es seinen Sitz verläßt, das Entweichen einer etwas bedeutenden
Dampfmenge verhindert; es ist auch ein wenig weiter als das untere Ventil C gemacht, damit der Dampfdruck zum Heben der Ventile
beitragen kann und eine geringe Anhäufung von Wasser um den Schwimmer, die Ventile
öffnet. Nehmen wir z.B. an, der Schwimmer, die Ventile und die Spindel wiegen bei
den größten Maschinen 50 Pfund, der Druck des Dampfes in den Kesseln übersteige
nicht 15 Pfd. per Quadratzoll, und das obere Ventil habe
3 Zoll mehr Fläche als dasjenige am Boden; alsdann beträgt der Ueberdruck auf das
obere Ventil 3 × 15 = 45 Pfd., d.h. also nur einige Pfund weniger als zum
Heben der Ventile erforderlich ist, ohne daß sich Wasser um den Schwimmer befindet.
Der Schwimmer muß eine hinlängliche Schwimmkraft haben, um die Ventile zu heben,
wenn kein Dampfdruck dazu behülflich ist.
Aus der Einrichtung der ganzen Vorrichtung wird man erkennen, daß, wenn aus dem
Dampfcylinder Wasser in die kleinen Cylinder fließt, der Schwimmer gehoben wird,
also die Ventile öffnet und den Abfluß des Wassers durch das Bodenventil der kleinen Cylinder
gestattet. In der Spindel ist eine Oeffnung, um dasjenige Wasser abzuführen, welches
sich in dem Schwimmer sammeln könnte.
Das obere Ventil ist, wie schon bemerkt, weiter als das untere, aus zwei Gründen:
erstens, damit der Dampfdruck zu ihrer Hebung beitragen kann, wenn sich eine geringe
Menge Wasser um den Schwimmer angesammelt hat; zweitens damit, wenn eine Luftleere
in dem kleinen Cylinder entstanden ist, die Ventile in Folge des größeren
atmosphärischen Drucks auf das obere Ventil verschlossen bleiben; dieser Fall tritt
ein, wenn eine große Wassermenge in den Dampfcylinder gelangt, wo dann die Ventile
so lange offen bleiben, bis dasselbe ausgelaufen ist.
Die hier dargestellte Vorrichtung eignet sich für eine Dampfmaschine von 400
Pferdekräften, deren Dampfcylinder 93 Zoll Weite hat; die Ventile zum Abführen des
Wassers müssen alsdann einen Durchmesser von ungefähr 6 Zoll haben, während der
Schwimmer etwa 13 Zoll stark seyn muß.