Titel: | System unexplodirbarer Generatoren, von Hrn. J. Belleville zu Nancy. |
Fundstelle: | Band 134, Jahrgang 1854, Nr. LXXXVII., S. 321 |
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LXXXVII.
System unexplodirbarer Generatoren, von Hrn.
J. Belleville zu
Nancy.
Aus Armengaud's Génie industriel, August 1854, S.
88.
Mit Abbildungen auf Tab.
V.
Belleville's System unexplodirbarer Generatoren.
Das Wesentliche dieses Systems von Generatoren besteht in der Anwendung des
Gleichgewichtsprincips zur Regulirung der augenblicklichen Verdampfung der
Flüssigkeiten, um jeden gewünschten Druck zu erlangen. Man wendet dabei an:
1) ein den Druck und die Speisung regulirendes Ventil, und in gewissen Fällen einen
Wasserbehälter mit zusammengepreßter Luft;
2) eine Einspritzöffnung, welche regulirt werden kann;
3) eine sehr rasche Emulation in Röhren, die einen möglichst beschränkten Durchmesser
haben.
Beschreibung des in Fig. 1 bis 4
abgebildeten Apparats.
Am Körper der Speisepumpe der Maschine ist ein regulirendes Speise-Ventil A angebracht, welches in Fig. 3 besonders
dargestellt ist. Dieses, nach Atmosphären graduirte Ventil, regulirt den Druck im
Generator; es ersetzt das Zugehör, womit die Kessel versehen sind; eine zweite
Druckpumpe, welche man von Hand bewegt, um den Druck herzustellen wenn die Maschine
in Betrieb gesetzt wird, steht ebenfalls mit dem Ventil A in Verbindung. Die Druckröhren dieser beiden Pumpen stehen zusammen
durch eine gabelförmige Röhre mit der Speiseröhre B des
Generators in Verbindung; diese Röhre B ist an ihrem
Ende mit einem Injector C versehen, der in Fig. 4 für sich
dargestellt und mit der Einströmungsöffnung des Generators durch eine Oeffnung verbunden ist, in
welche fortwährend das conische Ende eines Schlüssels mit Schraube tritt, welcher
den freien Querschnitt dieser Oeffnung zu reguliren gestattet.
Der Generator besteht aus einer Schlange von schmiedeisernen Röhren, deren
Durchmesser sich vom Ausströmen des Dampfes bis zum Einströmen des Wassers
vermindert; diese stufenweise Verengung befördert die Circulation ganz
außerordentlich. Die Schlange ist in zwei Reihen D und
E getheilt, deren jede aus rechtwinklichen Windungen
besteht, die in zwei senkrechten Ebenen übereinander liegen; ihre Winkel sind
abgerundet. Die Windungen der einen Reihe D sind von der
Linken zur Rechten gedreht und die der andern Reihe E
von der Rechten zur Linken, um ihre Durchkreuzung zu erleichtern. Sie greifen daher
so ineinander, daß sie sich gegenseitig einen Halt geben und abwechselnd die erste
und die zweite Reihe einnehmen; das obere Ende der Reihe D steht mittelst einer Röhre F mit dem untern
Ende der Reihe E in Verbindung. Oben ist der Apparat mit
einer Blechplatte G geschlossen, deren Durchmesser auf
allen Seiten gleich dem größten äußern Durchmesser der Windungen ist. Diese Platte
ist auf einem festen schmiedeisernen Rahmen H
aufgenietet, und an diesem Rahmen hängt der ganze Apparat von der Basis bis zum
Scheitel mittelst acht eisernen Zugstangen I, welche an
den vier Winkeln, zwischen den beiden Reihen von Röhrenwindungen, durchgehen. Die
Winkel des Rahmens H, mit welchem der ganze Apparat
verbunden ist, treten hervor und stützen sich auf vier Tragsteine, die in den Ecken
des obern Theils von dem Mantel J des Generators
angebracht sind. Der Apparat ist daher aufgehängt und in seinen
Ausdehnungsbewegungen ganz frei; sein unterer Theil ist mehrere Centimeter von dem
Mauerwerk K entfernt, welches den Rost umgibt, und der
Apparat bleibt stets in einer hinreichenden Entfernung von dem Rost, so daß die
Schlangen nicht von den heißen Gasen beleckt werden können, sondern nur die
strahlende Wärme aufnehmen.
Die Verbrenungsproducte steigen senkrecht vom Rost auf und ziehen durch den
Zwischenraum, der hiezu zwischen den Rändern der Blechplatte G und dem Mantel J des Generators gelassen
ist, in die Esse ab; um dahin zu gelangen, müssen sie durch die obern Windungen
streichen und setzen an dieselben noch alle Wärme ab, welche die unteren Windungen
durch die Strahlung nicht absorbiren konnten.
Das von der Oeffnung des Injectors C gelieferte Wasser
tritt durch L in den Schlangen-Generator, und
circulirt von unten nach oben in den Windungen D, wo es
sich erhitzt und dann verdampft.
Der auf diese Weise gebildete Dampf ist feucht und strömt in die zweite Reihe, wo er
sich noch von unten nach oben in den Schlangengewinden E
bewegt; darin trocknet er aus und entweicht dann durch das Ausgangsrohr O in den Reinigungsbehälter, worin er alle
Unreinigkeiten absetzt, die er mit sich gerissen hat.
Bei seinem Eintritt in den Reinigungsbehälter hat der Dampfstrahl eine diagonale
Richtung von oben nach unten; die Abführung des Dampfes, je nach den Bedürfnissen
des Maschinenbetriebes, ist oben an diesem Behälter und in entgegengesetzter
Richtung von der Einführungs-Oeffnung angebracht.
Der Reinigungsbehälter ist ein blecherner Cylinder mit gußeisernem Deckel, der mit
Röhrenhälsen zum Ein- und Ausströmen des Dampfes versehen ist; an einem der
Hälse ist ein Dampfventil angebracht. Am Boden ist der Behälter mit einem Hahn
versehen, um ihn von den Unreinigkeiten befreien zu können, die der Dampf abgesetzt
haben dürfte.
Anwendung des Schlangen-Generators.
Die Anwendung dieses Systems bei der Marine ist unbestreitbar die wichtigste.
Abgesehen von dem großen Vortheil einer absoluten Sicherheit und eines bedeutend
geringern Gewichts und Volums, wird man doppelt so lange Fahrten mit den jetzt
erforderlichen Brennmaterialmengen machen können; man könnte die Maschinen mit sehr
hohem Dampfdruck betreiben und die Pferdekräfte erhöhen.
Bei den Locomotiven angewendet, würde der neue Generator eine Erhöhung der Kraft,
eine beträchtliche Brennmaterial-Ersparung und Sicherheit gegen Explosionen
gewähren. Er würde die gänzliche Weglassung des Tenders gestatten, da man den
Wasser- und den Brennmaterialbehälter auf der Locomotive selbst anbringen
kann, um das nöthige Gewicht und die erforderliche Adhärenz an den Schienen zu
erlangen.
Wendet man dieses System auf feststehende Maschinen an, so erlangen dieselben dadurch
alle schon erwähnten Vortheile.
Ueberdieß kann er gleichzeitig oder getrennt als Triebkraft und als Mittel zur
Wärmeerzeugung angewendet werden; in letzterem Fall ist er zum Heizen, zur
Verdampfung von Flüssigkeiten zu benutzen. Man kann die Luft mittelst dieses
Generators (wie in einem Röhrenofen) zum Trocknen, Dörren, und selbst zur Verkohlung
Erhitzen, da man mit ihm sehr hochgespannte und sehr heiße Dämpfe erzeugen kann.
Vortheile des neuen
Generators.
Die Vortheile des neuen Generators lassen sich, wie folgt, zusammenfassen:
1) absolute Sicherheit gegen Explosionen;
2) bedeutende Ersparung an Brennmaterial, jedoch nach den verschiedenen Anwendungen
verschieden;
3) große Verminderung des Gewichts und Volums;
4) rasche Verdampfung und unmittelbare Erlangung der Kraft;
5) Erlangung von Dampf von jedem Druck und von hohen Temperaturen;
6) die Leichtigkeit unmittelbar eine überschüssige Kraft zu erzeugen durch Belastung
des Ventils, welches die Speisung regulirt, damit die Maschine einen momentanen
größern Widerstand überwinden kann. Dieß ist besonders bei Locomotiven von Werth, um
mit denselben steile Rampen befahren zu können, so wie bei Dampfbooten;
7) größerer Nutzeffect, in Folge der Anwendung trockenen Dampfes;
8) leichte Reparaturen;
9) gute Verbrennung, eine Folge der günstigen Anordnung des Apparates;
10) leichte Construction sehr kräftiger Maschinen von kleinem Volum;
11) einfache und leichte Anwendung bei allen Arten von Maschinen, feststehenden oder
beweglichen, sowie zur Heizung jeder Art.
Ingangsetzung des
Generators.
Um den Generator in Betrieb zu setzen, regulirt man den Durchschnitt der
Injectionsöffnung, indem man den conischen, mit einer Schraube versehenen Schlüssel
um diejenige Anzahl von Schraubengängen öffnet, welche man als nöthig erachtet,
damit eine hinreichende Wassermenge einströmen kann. Ein zu großer Durchschnitt der
Speisungsöffnung kann nicht nachtheilig seyn, besonders wenn der Heizer sein Feuer
nicht fortwährend unterhält. Nachdem man alsdann das Feuer auf dem Herde angezündet
und das Ventil zur Regulirung der Speisung, welches an dem Körper der Speisepumpe
angebracht ist, gehörig belastet hat, deßgleichen das am
Dampfreinigungs-Behälter angebrachte Ventil, stellt man den Druck in dem
Wasserbehälter mit verdichteter Luft und in dem Generator her, indem man Wasser
mittelst einer Handpumpe hineindrückt, bis das Regulirventil spielt und die Maschine
sich in Bewegung setzt. Man sollte bei jedesmaligem Inbetriebsetzen den
Reinigungshahn am Reinigungsbehälter etwas öffnen, um in dem Generator einen Dampfstrom
herzustellen.
Außergangsetzung des Generators.
Um die Verdampfung zu unterbrechen, verschließt man die Oeffnung des Injectors und
öffnet den Reinigungshahn, um den Generator vollständig zu entleeren; darauf
verschließt man das Essenregister und bedeckt hierauf den Rest mit einer dicken
Schicht eines Gemenges von Asche und Staubkohlen, um die Wärme im Herde zu
erhalten.
Momentane Außergangsetzung.
Soll der Betrieb der Maschine nur auf wenige Augenblicke unterbrochen werden, so
genügt es, das Register in der Esse zu verschließen oder die Herdthüre zu
öffnen.
Leitung des Feuers.
Man leitet das Feuer mit der sonst gebräuchlichen Sorgfalt und steht besonders dahin,
daß es sehr regelmäßig ist. Auch muß man die Einrichtung treffen, daß sich stets
Wasser in dem Aschenfall befindet.
Veränderungen des Drucks.
Während des Ganges kann man den Dampfdruck nach Belieben verändern, indem man das
Regulatorventil mehr oder weniger belastet.
Vermindert sich der Dampfdruck während des Ganges, ohne daß man das regulirende
Ventil entlastet hat, so ist die Ursache davon entweder der Umstand, daß das Wasser
dem Generator nicht in hinreichender Menge zukommt, oder daß der Herb nicht genug
Wärme entwickelt. Man kann sogleich erkennen, welche von beiden Ursachen diese
Druckverminderung veranlaßt, indem man den Zustand des Dampfes untersucht; fehlt es
an Wärme, so wird derselbe stets feucht seyn, und fehlt es an Wasser, so wird er
dagegen stets gasförmig erscheinen.
Wenn es dem Apparat an Wasser fehlt, so ist der Grund, daß die Speisepumpe oder das
regulirende Ventil aus irgend einer Ursache nicht gut wirken; man muß es alsdann, so
wie die Injection, untersuchen.
Ist die Wärme nicht hinreichend, so rührt dieß daher, daß die Verbrennung im Herde
nicht lebhaft genug vor sich geht, weil entweder keine Steinkohlen auf dem Rost
liegen, oder hie Oeffnungen durch Cinders verstopft sind, oder weil er mit einer zu
dicken Kohlenschicht bedeckt, oder endlich weil das Essenregister zu weit
verschlossen und folglich der Zug nicht lebhaft genug ist.
Allgemeine Wartung.
Der Behälter mit verdichteter Luft wird täglich gänzlich von dem Wasser entleert, um
die Luft zu erneuern. Zu dem Ende schraubt man den Stöpsel los, welcher am höchsten
Theil des Luftbehälters angebracht ist, damit die Luft in dem Maaße einströmen kann,
als das Wasser durch den Entleerungshahn am Boden abfließt. Ist der Behälter leer,
so schraubt man zuerst den Verschluß am Deckel zu, und verschließt nachher den
Reinigungshahn. Auch muß man öfters das Regulator-Ventil auseinander nehmen
und reinigen, deßgleichen die Klappenventile der Speisepumpe und den Injector.
Die innere Oberfläche der Generatorröhren muß man mit einer Bürste abfegen, um sie
von der anhaftenden Asche zu befreien, welche die Wärmeleitung beeinträchtigt; dieß
soll wöchentlich wenigstens einmal geschehen. Um zur Ausführung dieser Arbeit in den
Herd gelangen zu können, nimmt man einige Roststäbe heraus.
Hr. Belleville hat mit einem
derartigen Generator ein Dampfboot des Hrn. Jacquesson versehen, und ist beschäftigt, ihn
auch auf dem der Regierung gehörenden Dampfboot „la Biche“
anzubringen; wir werden die damit erlangten Resultate seiner Zeit mittheilen.