Titel: | Versuchsbericht über die Allen-Dampfmaschine. |
Fundstelle: | Band 201, Jahrgang 1871, Nr. I., S. 1 |
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I.
Versuchsbericht über die Allen-Dampfmaschine.
Nach dem Engineering and Mining Journal, März 1871, S.
178.
Versuchsbericht über die Allen-Dampfmaschine.
Nachstehend folgt ein Auszug des Berichtes über Indicator- und Bremsversuche,
welche mit der in diesem Journal Bd. CC S. 249 (zweites Maiheft 1871) eingehend
beschriebenen Allen-Dampfmaschine auf dem Fair of the American Institute unter Leitung des
Civilingenieurs W. Lee vorgenommen wurden.
Dimensionen und Daten der
Maschine.
Cylinderdurchmesser
16
ZollAlle Maaße sind in englischen Einheiten ausgedrückt.
Hub
30
Zoll
Umdrehzahl der Schwungradwelle pro
Minute
125
Mittlere Kolbengeschwindigkeit pro
Minute
625
Zoll
Schädlicher Raum (im Cylinder und in den Dampfcanälen)
248
Kubikzoll
Schädlicher Raum Als Verhältnißzahl zum nutzbaren Cylindervolum
0,0411
Schwungrad, Durchmesser
9
Fuß
Schwungrad, Breite
26
Zoll
Schwungrad, Gewicht
7800
Pfund
Die Einrichtung der Steuerung ist a. a. O. S. 250 beschrieben
worden.
Hub des Excenters
2½
Zoll
Die Expansion ist selbstthätig variabel, der Füllungsgrad im
Maximum
½
Querschnitt des Einströmungscanales (9 × 1,5)
13½
Quadratzoll
Durchmesser des Dampfzuleitungsrohres
6
Zoll
Querschnitt des Auslaßcanales
20
Quadratzoll
Durchmesser des Dampfableitungsrohres, zuerst 7 dann
8
Zoll
Der Dampfauslaß beginnt gegen Ende des Hubes, nämlich bei 27,5 Zoll; auf der
Rückseite tritt fast gleichzeitig (bei 28 Zoll Hub) die Compression ein.
Die Dampfspeisung erfolgt von einem Allen-Dampfkessel (beschrieben in diesem Journal Bd. CC S. 171,
erstes Maiheft 1871). Der Dampf war überhitzt und zwar betrug die Temperatur um
24,14° F. mehr als dem Druck entsprach.
Versuchsresultate.
Der Kohlenverbrauch ist unter Annahme von 9 Pfund Wasser pro 1 Pfund Kohle berechnet, obgleich dem Kessel eine noch größere
Verdampfungsfähigkeit zugeschrieben wurde.
Verdampfte Wassermenge in 11 Stunden (der Dauer der Versuchszeit)
18750
Kubikfuß
Verdampfte Wassermenge in pro Stunde
1704,5
Kubikfuß
Kohlenverbrauch pro Stunde
189,4
Pfund
Mittlere indicirte Dampfspannung
17,345
Pfund
Pferdestärken für 1 Pfund dieser Spannung
3,808
Indicirte Pferdestärken der
Dampfmaschine
66,05
Kohlenverbrauch pro
indicirte Pferdestärke u. Stunde
2,868
Pfund
Mittlere Vorderdampfspannung (Atmosphärendruck = 14,8 plus Gegendruck = 0,983)
15,783
Pfund
Mittlere Hinterdampfspannung (mittlere indicirte Dampfspannung = 17,345
plus mittlere Vorderdampfspannung =
15,783)
33,128
Pfund
Hieraus berechnete man die
Brutto-Pferdestärke der Dampfmaschine
(33,128 × 201 × 605/33000)
sogen. gross horse power
126,15
Kohlenverbrauch
pro gross horse power
1,5
Pfund
Güteverhältniß (indicirte Pferdestärke dividirt durch
Bruttopferdestärke)
0,5236
Bei der zweiten Versuchsreihe wurde die Maschine gebremst und indicirt. Die
Diagramme, welche nun an beiden Kolbenseiten abgenommen wurden, stimmten in Folge
einer geringen Abweichung der Füllungsgrade nicht vollkommen überein. Anschließend
sind die aus den Indicatordiagrammen entnommenen Resultate verzeichnet, und zwar
oberhalb jene vor, unterhalb jene hinter dem Kolben.
Manometerdruck im Dampfrohr
72,79573,25
PfundPfund
Temperatur des Dampfes
343,9344
Grad. Fahr.Grad. Fahr.
Betrag der Ueberhitzung
24,1423,88
Grad. Fahr.Grad. Fahr.
Anfangsspannung des Dampfes
69,96571,1
PfundPfund
Füllungsgrad
0,110,1
Mittlere indicirte Dampfspannung
17,34516,33
PfundPfund
Endspannung
—0,455—0,51
PfundPfund
Theoretische Endspannung
—2,085—2,57
PfundPfund
Mittlerer Gegendruck (über die Atmosphäre)
0,9831,03
PfundPfund
Was den Bremseffect anlangt, so ergaben sich
beim
1.
2.
3.
4.
und 5.
Versuche:
Effective Pferdestärke
17,797
46,546
75,295
99,624
128,375
Es betrug die mittlere indicirte Dampfspannung (Pfund)
7,14
14,76
21,97
28,55
37,207
Indicirte Pferdestärke
27,19
56,2
83,66
108,72
141,68
Der Nutzeffect
65,45
82,8
90,0
91,62
90,6
Aus dem Leergangsdiagramm wurde
bestimmt, daß die mittlere indicirte
Dampfspannung vor dem
Kolben beim 1. und 2. Versuch betrug
2,225
bez. 2,2
Pfund,
dagegen hinter dem Kolben beim 3. und 4. Versuch
2,175
resp. 2,1
Pfund,
durchschnittlich also
2,175
Pfund
Der mittlere Gegendruck war 0,5 Pfund über den
Atmosphärendruck.
Zum Schluß seyen vergleichsweise jene Resultate zusammengestellt, welche mit der Allen-Dampfmaschine und im Vorjahre bei gleicher
Gelegenheit mit einer Corliß-, sowie mit einer Babcock und Wilcox-DampfmaschineDie Dampfmaschine von Babcock und Wilcox in New-York ist im Engineering, August 1870, S. 151 und 168
beschrieben. Die sehr umfangreichen Abbildungen gestatteten eine Wiedergabe
in diesem Journal nicht.J. Z. gefunden wurden.
Allen
Corliß
Babcock u.Wilcox
Cylinderdurchmesser (Zoll)
16,0
16,13
16,0
Cylinderquerschnitt (Quadratzoll)
201,06
204,25
201,06
Hub (Zoll)
30
42
42
Schädlicher Raum (als Zuschlag zum Hub in Zollen)
1,23
1,3
0,63
Umdrehzahl der Schwungradwelle pro
Minute
125
60,344
60,273
Kolbengeschwindigkeit pro Minute (Fuß)
625,0
422,4
421,9
Druck im Dampfrohr (Pfund)
72,975
80,51
81,69
Anfangsspannung im Cylinder (Pfund)
69,965
70,943
76,148
Füllungsgrad
0,11
0,226
0,189
Mittlere indicirte Dampfspannung (Pfund)
17,345
29,728
31,057
Indicirte Pferdestärken
66,05
76,579
78,792
Mittlerer Vorderdampfdruck (Pfund)
15,3
15,48
15,843
Mittlerer Hinterdampfdruck (Pfund)
33,128
45,208
46,9
Brutto-Pferdestärke (gross horse power)
126,15
116,456
118,985
GüteverhältnißDarunter ist wie oben der Quotient aus der Zahl der indicirten und
der Brutto-Pferdestärken verstanden.
0,5236
0,6622
0,6575
Kohlenverbrauch pro
indicirte Pferdekraft
2,868
2,895
2,831
Kohlenverbrauch
pro gross horse power
1,5
1,9
1,87
NutzeffectBekannter Quotient aus der Zahl der effectiven und der indicirten
Pferdestärken.
91,11
90,23
87,2
Es mag zu dieser vergleichenden Uebersicht die Bemerkung beigefügt werden, daß die
Allen Engine Company das Verlangen gestellt hatte,
die Versuche bis 100 Indicator-Pferdestärken auszudehnen, um dem mittleren
Dampfdruck gleichzukommen, welcher bei den vorjährigen Versuchen mit den anderen
Maschinen stattgefunden hatte. Es war indeß bei der Beschränktheit des
Ausstellungsmarktes unmöglich, den gewünschten Grad der Nutzleistung zu erzielen, so
daß für die Allen-Dampfmaschine nur 66,05
Pferdestärken und eine mittlere Dampfspannung von 17,345 Pfund indicirt wurden, im
Gegensatz von 29,728 und 31,057 Pfund bei der Corliß- beziehungsweise bei der Babcock und
Wilcox-Dampfmaschine.
Die Genauigkeit der Versuche wurde — wie noch hervorgehoben werden muß
— dadurch beeinträchtigt, daß der Kessel auch die Dampfspeisepumpe für die
Maschine zu speisen hatte.
Ganz interessant bleibt aber der Aufschluß, welchen dieser Bericht über die bis jetzt
bekannt gewordenen Angaben über Kohlenverbrauch pro
Pferdekraft liefert, indem die in Amerika benutzte Krafteinheit: gross horse power bei uns nicht gangbar ist und in
technischen Zeitschriften einfach für Indicatorpferdestärke genommen wurde, daher
natürlich ein übertrieben günstiges Verhältniß zwischen Kohlenconsum und
Pferdestärken lieferte.