Titel: | Kohlenconsum einer Dampfmaschinen-Anlage; von Ingenieur C. Ludwik. |
Fundstelle: | Band 221, Jahrgang 1876, S. 306 |
Download: | XML |
Kohlenconsum einer Dampfmaschinen-Anlage;
von Ingenieur C.
Ludwik.
Ludwik, über Kohlenconsum einer Dampfmaschinenanlage.
Im Vorjahre lieferte die Maschinenfabrik von Bolzano,
Tedesco und Comp. in Schlan (Böhmen) an die
Kunstmühle von G. Hannak in Brandeis a. d. Adler eine
Dampfmaschinenanlage mit der Garantie, daß dieselbe bei einer Leistung von etwa
50e effectiv und bei einer
Kesselspannung von 5at Ueberdruck nicht
mehr als 2k Waldenburger Kohle pro Stunde
und Indicatorpferd consumire. Es sollte nun durch einen genauen Versuch festgestellt werden, ob
diese Vertragsbestimmung erfüllt sei; derselbe fand unter Leitung von Prof. Gustav
Schmidt und unter Theilnahme mehrerer Fachmänner mit
nachstehend verzeichneten Resultaten statt.
Die untersuchte Dampfmaschine ist eine einfache, horizontale Eincylindermaschine mit
Condensation und variabler, vom Regulator abhängiger Schleppschiebersteuerung
(Farcot'sche Schieber). Der Dampfcylinder hat keinen Dampfmantel; sein
Cylinderdurchmesser beträgt 460mm, der
Kolbenhub 1m; bei normalem Gang macht die
Kurbelwelle 50 Touren pro Minute, was einer Mittlern Kalbengeschwindigkeit von 1m,66 entspricht.
Die Uebertragung auf die Transmission der Mühle geschieht mittels eines auf der
Schwungradwelle sitzenden Rades, welches in ein solches auf der Haupttransmission
eingreift.
Der Dampfzutritt vom Kesselhause erfolgt zunächst durch eine ca. 25m lange Rohrleitung. Die Dampferzeugung
findet in zwei sogen. Dreirohrkesseln (*1874 213 374)
statt; die beiden Oberkessel haben bei je einem Durchmesser von 800mm 7600mm Länge, der Unterkessel ist nach der Disposition des Kesselhauses,
welche ein Tiefgehen (des Wassers wegen) nicht gestattet, seitlich angeordnet und
hat die gleichen Dimensionen wie die Oberkessel. Die Heizfläche jedes der beiden
Kessel ist 42qm. Concessionirt sind
dieselben auf 5at,25 Ueberdruck. Die
abziehenden Gase entweichen durch einen Schornstein, welcher einen oben und unten
gleichen Durchmesser von 1m hat. Die
Verbrennung geschieht auf Bolzano-Rosten und hat jeder der beiden Kessel
einen solchen von 1m,6 Länge und 1m,1 Breite, also eine Rostfläche von 1qm,76. Als Brennmaterial wurde gute
Waldenburger Stückkohle verwendet, welche 6 Proc. Aschenrückstand gab.
Die zur Abnahme der Curven bestimmten Indicatoren waren dreierlei Art und zwar von
Elliot, von Schäffer und
Budenberg und von C. Kraft
in Wien. Zwei Instrumente waren stets auf beiden Seiten des Cylinders angebracht, so
daß gleichzeitig Diagramme vor und hinter dem Kolben aufgenommen wurden. Die
Indicatoren wurden zur Controle zeitweise unter einander gewechselt. Die Tourenzahl
wurde durch einen Tourenzähler bestimmt, und übrigens durch häufiges Tourenzählen
der Gang der Maschine controlirt. Der Kohlenverbrauch wurde durch genaue Wägung der
Kohle und stete Beaufsichtigung des Heizers controlirt. Die Asche und
Verbrennungsrückstände wurden nach Beendigung des Versuches gleichfalls gewogen. Die
Rückstände zeugten von bester Verbrennung. Die Ablesung des Dampfdruckes im Kessel
geschah mittels des
gewöhnlichen Betriebsmanometers und wurde durch ein Controlmanometer controlirt. Bei
der Probe wurde nur ein Kessel geheizt.
Es wurden nun zwei Versuche vorgenommen; bei beiden war man bemüht, einen möglichst
genauen Mittelwerth für die indicirte Arbeitsleistung der Maschine zu erhalten, und
wurde Sorge getragen, daß die Schwankungen in der Arbeit möglichst geringe waren. An
der Dampfmaschine wurde der Regulator außer Verbindung mit der Expansionsvorrichtung
gesetzt und der nunmehr constante Füllungsgrad so gewählt, daß beim ersten Versuch
etwa 65 indicirte Pferdestärken, beim zweiten Versuche aber nahezu die
Maximalleistung resultirte. Es wurden von je 15 zu 15 Minuten Diagramme abgenommen
und die sämmtlichen so erhaltenen Curven zur Berechnung eines Mittelwerthes benützt.
Der mittlere Druck beim ersten Versuch berechnet sich mit 1at,818, beim zweiten Versuch mit 2at,156.
Aus dem Kolbendurchmesser von 460mm ergibt
sich mit Berücksichtigung des Kolbenstangenquerschnittes eine wirksame Kolbenfläche
von 1634qc und sonach die indicirte
Pferdestärke N
i = 0,726 np, wo n die Tourenzahl und p die mittlere Spannung in Atmosphären ist. Die
Durchschnitts-Tourenzahl bei beiden Versuchen ergab sich mit 49.
Beim ersten Versuch ergab sich sonach N
l = 0,726 × 49 × 1,818 = 64e,67. Während dieses Versuches wurden pro
Stunde 111k,11 Kohlen verfeuert. Der
Kohlenverbrauch beim ersten Versuch ergab sich sonach pro indicirte Pferdestärke und
Stunde mit 1k,719.
Beim zweiten Versuch ergab sich ein noch günstigerer Kohlenconsum; hier ist Ni = 0,726 × 49 × 2,156 = 76e,70 bei einem Kohlenconsum von 112k,5 pro Stunde, also pro Pferdestärke und
Stunde 112,5 : 76,7 = 1k,466. Die zweite
Leistung war die maximale, welche sich mit einem Kessel erzielen ließ. Es stellte
sich hierbei das Verhältniß der Heizfläche derart, daß sich Pro Indicatorpferd blos
0qm,55 Heizfläche ergaben.
Es wurde auch die für den Leerlauf der Maschine erforderliche Dampfarbeit gemessen,
indem das früher erwähnte Vorgelege ausgerückt wurde. Die Tourenzahl wurde hierbei
ebenfalls auf 49 erhalten, und mehrere Diagramme aufgenommen, welche einen
Durchschnittsmitteldruck von 0at,173 und
dem entsprechend eine Leergangsarbeit von 6e,15 ergaben.
Um nun annähernd die effective Pferdestärke zu berechnen, sei die zusätzliche Reibung
mit 10 Proc. der Nutzspannung angenommen, und ergibt der erste Versuch Ne = (64,67
– 6,15)/1,1 = 53e,2 und der zweite
Versuch Ne = (76,60
– 6,15)/1,1 = 64e,1; es würde sonach
die Maschine mit einem Nutzeffect von etwa 84 Proc. arbeiten.
Erwähnenswerth wäre noch, daß die Steuerung noch einen Füllungsgrad gestattet, aus
welchem ein mittlerer Druck von 2at,5 und
daher bei 50 Touren: Ni = 0,726 × 50 × 2,5
= 90e,75 und Ne
etwa mit 75e resultirt.
Die Maschine war übrigens schon Monate vor dem Versuche in Betrieb und entsprechen
die Resultate desselben vollständig jenen der Probe. (Nach den Technischen Blättern,
1876 S. 29.)