Titel: | Die Centrifugalpumpe von Appold in London. |
Fundstelle: | Band 138, Jahrgang 1855, Nr. LXVI., S. 252 |
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LXVI.
Die Centrifugalpumpe von Appold in London.
Aus Armengaud's Génie industriel, Juli 1855, S.
37.
Mit Abbildungen auf Tab.
IV.
Appold's Centrifugalpumpe.
Die Appold'sche Centrifugalpumpe ist schon seit einiger
Zeit im Conservatoire des Arts et Métiers zu
Paris aufgestellt, wo man sie schon öfters in Gang setzte.Eine Notiz über dieselbe von Prof. Dr. Rühlmann wurde im polytechn. Journal Bd. CXXX S. 334 mitgetheilt; eine
Zeichnung dieser Pumpe war bisher nicht veröffentlicht worden.A. d. Red. Gegenwärtig sieht man zwei solcher Pumpen in der allgemeinen
Industrieausstellung; die eine, von großen Dimensionen, ist bestimmt durch Dampf
getrieben zu werden; die andere, viel kleinere, wird aus freier Hand in Thätigkeit
gesetzt.
Fig. 7 stellt
die vollständige Pumpe im Verticaldurchschnitte dar;
Fig. 8 ist ein
Verticaldurchschnitt, rechtwinkelig zu dem vorhergehenden Durchschnitte. Die Figuren 9, 10 und 11 sind
Detailansichten des Centrifugalrades, des wesentlichen Organes der Maschine, im
Aufriß und im Durchschnitt.
Dieses Rad besteht aus einer kleinen Trommel P, welche
durch eine kupferne Scheidewand a
Fig. 10 in
zwei gleiche cylindrische Räume getheilt ist. Die gleichfalls kupfernen Seitenwände
b der Trommel haben in ihrer Mitte eine kreisförmige
Oeffnung, durch welche das Wasser herbeiströmt. Die Scheidewand a ist mit den Seitentheilen b durch sechs krumme Schaufeln verbunden. Die ganze Trommel rotirt um eine
Achse p, auf welcher sie festgekeilt ist. Zur weiteren
Befestigung an die Achse dient eine Schraube von conischer Gestalt, um soviel wie
möglich den Verlust an lebendiger Kraft beim Eintritt des Wassers in die Trommel zu
vermeiden.
Die Trommel dreht sich frei im Innern eines Kastens R,
welcher nach der Mitte hin enger wird, wo seine Wände so nahe wie möglich an den
Radkranz sich anschließen. H sind Saugröhren, welche
sich in das Bassin des zu hebenden Wassers hinaberstrecken und das Wasser von beiden
Seiten dem Rade zuführen. Durch die Centrifugalkraft der Trommel wird das
herbeigesaugte Wasser die Röhre T hinaufgetrieben und in
den Behälter G gehoben.
Die Rotation wird der Achse p durch eine
Transmissionsrolle M mitgetheilt, welche ihre Bewegung
von der Triebkraft herleitet. Die Achse tritt durch eine Stopfbüchse N, welche zugleich als Führung dient, in den Apparat.
Mit Hülfe dieser Führung und des Lagers O wird ein Lager
am andern Ende der Achse entbehrlich.
Der Apparat arbeitet nur, wenn das Rad von Wasser umgeben ist, und um ihn immer mit
Wasser gefüllt zu erhalten, sind zwei Bodenventile K
angebracht, welche sich, wenn der Apparat in Thätigkeit ist, unter dem Einflüsse des
Saugens öffnen. L ist das hölzerne Gestell, in welchem
der Apparat gelagert ist.
Setzt man nun unter den angegebenen Bedingungen das Rad in rasche Umdrehung, so wird
das Wasser unter dem Einflusse der Centrifugalkraft das Bestreben äußern zu
entweichen. Das aus dem Rad herausgetriebene und die Röhre T hinaufsteigende Wasser wird aber durch das von unten heraufgesaugte
Wasser sofort ersetzt.
Die Höhe auf welche das Wasser gehoben werden kann, hängt von der Geschwindigkeit des
Rades ab. Ueber eine gewisse Höhe hinaus wäre es absolut unmöglich eine hinreichende
Geschwindigkeit zu erhalten; aber lange bevor man diese Gränze erreicht, würde man
nur einen sehr schwachen Nutzeffect erzielen, woraus hervorgeht, daß die Appold'sche Pumpe hinsichtlich ihrer Anwendung beschränkt
ist. Sie eignet sich im Allgemeinen für diejenigen Fälle, wo es sich darum handelt
eine große Wassermenge auf eine geringe Höhe zu heben.
Um bei einer solchen Maschine mit einer gegebenen Geschwindigkeit den größtmöglichen
Nutzeffect zu erzielen, muß der Verlust an lebendiger Kraft beim Ein- und
Austritt des Wassers möglichst gering seyn. Es ist daher jede Einengung des
Zuführungscanals vermieden und durch eine geeignete Form in der Mitte des Rades die
Anordnung so getroffen, daß das herbeiströmende Wasser ohne allen Stoß in die
Abtheilungen des Rades gelangt. Gibt man nun den Schaufeln eine gewisse Krümmung,
deren Richtung der Bewegung des Rades entgegengesetzt ist, und am Umfange des Rades
sogar eine tangentiale Richtung annimmt, so ist die Wirkung der Centrifugalkraft
eine Geschwindigkeit im Sinne dieser Tangente, d.h. eine Geschwindigkeit in einem
der Bewegung des Rades selbst geradezu entgegengesetzten Sinne. Die Centrifugalkraft
ändert sich mit dem Abstande vom Mittelpunkte und mit der Geschwindigkeit des Rades.
Diese Elemente kann man benützen, um die Geschwindigkeit des Wassers rücksichtlich
des Rades zu ändern, somit die beiden Geschwindigkeiten gleich zu machen und
folglich das Wasser mit einer geeigneten Geschwindigkeit, welche fast gleich Null
ist, aus dem Rade austreten zu lassen. Dieses ist der Zweck der Krümmung der
Schaufeln.
Was die Bewegung des Wassers längs der Schaufeln anbelangt, so ist es wichtig zu
bemerken, daß das fortwährende Streben der Centrifugalkraft, die Geschwindigkeit des
Wassers nach Maaßgabe seiner Entfernung vom Mittelpunkte zu vermehren, nur dann für
alle Wassertheilchen eines und desselben Querschnittes stattfinden kann, wenn der
Querschnitt der durch die Schaufeln gebildeten Canäle vom Mittelpunkte aus abnimmt.
Würde das letztere nicht der Fall seyn, so würde ein Theil des Wassers beständig in
seiner Bewegung verzögert, und diese Verzögerung würde einen unnützen Verlust an
lebendiger Kraft herbeiführen. Diese Betrachtung ist es, welche auf die Bestimmung
der Form der Schaufeln führt.
Die Versuche, welche bei Gelegenheit der Londoner Industrie-Ausstellung mit
der Appold'schen Pumpe mittelst des Morin'schen Dynamometers angestellt wurden, haben folgende Resultate
geliefert.
Höhe in Metern,auf
welche das
Wasser, gehoben
wurde.
Wassermenge per Secunde in
Litern.
Umdrehungen des
Rades per Minute.
Nutzeffectder Maschine.
2,590
9,540
828
0,588
2,745
7,440
620
0,648
5,690
5,274
792
0,649
5,897
5,610
788
0,680
5,897
5,676
800
0,650
7,970
4,962
843
0,398
8,235
3,000
876
0,463
Demgemäß kann die Appold'sche Centrifugalpumpe bis zu
einer Höhe von 5 Metern mit großem Vortheil da angewendet werden, wo mittelst einer
geeigneten Transmission eine hinreichend große Geschwindigkeit zu erlangen ist.