Neuanordnung von Druckwindkesseln; von Prof. Georg Wellner in Brünn. Mit Abbildungen. Wellner's Anordnung von Druckwindkesseln. Die Windkessel bei Druckpumpen und Wasserwerken bezwecken den Ausgleich der Wasserbewegung in den Leitungsrohren und die Abschwächung der Wasserschläge. In Folge der verschwindend kleinen Zusammendrückbarkeit des Wassers pflanzt sich nämlich jede Spannungs- oder Geschwindigkeitsänderung der ganzen zusammenhängenden Wassermasse mit, erzeugt also Stöße, und diese lassen sich nur durch Einschaltung eines elastischen Mediums beheben, indem dann jene Aenderung nicht plötzlich eintreten kann, sondern allmälig eingeleitet, auf einen längern Zeitraum vertheilt wird. Bei jedem plötzlichen Oeffnen oder Schließen des Ausflusses einer Wasserdruckleitung, bei jedem Hubwechsel eines hin- und hergehenden Pumpenkolbens, wobei sowohl Spannung als Geschwindigkeit des angesaugten und des gedrückten Wasserkörpers sich plötzlich zu ändern gezwungen ist, muß jedesmal die ganze, durch die Differenz der Wassergeschwindigkeit frei werdende lebendige Kraft in Stoßarbeit aufgehen, welche die Luft im Windkessel vermöge ihrer Compressionsfähigkeit aufnehmen soll. Zu diesem Behufe soll das in den Kessel gestoßene Wasser mit dem aus dem Kessel abströmenden Wasser außer Contact sein. Aus dem Wesen des Vorganges können wir unmittelbar folgern, daß die ausgleichende Wirkung eines Windkessels um so ausgiebiger sein wird: 1) je geringer die Wasserdruckhöhe, 2) je langsamer der Gang, 3) je größer der Querschnitt der Ventile und der Wasserrohre, 4) je größer der Windkessel und 5) je kleiner die der Störung direct unterliegende Wassermasse ist; denn durch diese Bedingungen verringern sich naturgemäß die absoluten und relativen Geschwindigkeits- und Spannungsdifferenzen. Bei gegebenen Geschwindigkeits- und Druckverhältnissen und bei bestimmten Dimensionen der Pumpe oder des Wasserdruckwerkes ist für die gute Functionirung eines Windkessels erforderlich, daß er: a) möglichst viel Luft fasse und b) die Isolirung der Wasserdruckrohre vollständig herbeiführe. Außerdem soll er gegen die Stelle, wo die Störungen verursacht werden, möglichst knapp angeordnet sein, damit nur eine kleine Wassermasse den Stößen unterworfen bleibt. Das angesaugte Wasser enthält bei normalen Verhältnissen eine mehr minder bedeutende Menge mechanisch vertheilter Luft in sich, wovon ein großer Theil im Saugraum wegen der sinkenden Spannung freigegeben und im Druckraum wieder absorbirt wird; doch bleibt gewöhnlich noch ein Ueberschuß von Luft frei. Das Wasserniveau in den Windkesseln, welches bei jedem Pumpenhub auf- und abschwankt, muß sich demnach für den gleichförmigen Beharrungszustand jedesmal am Schlüsse so tief einstellen, daß jener Luftüberschuß mit fortgeht. Für die Maximalausnutzung des Kesselvolums folgt hiernach mit Bezug auf obigen Punkt a die allgemein befolgte Regel, daß man die abgehenden Rohre sowohl beim Saug- als beim Druckwindkessel möglichst tief anzuordnen habe. Anders verhält es sich mit den Zuleitungsrohren, deren Wassermasse nach Punkt b durch die Windkessel außer Berührung mit dem übrigen Wasser bleiben soll. Damit die Wasserkörper vor und hinter dem Pumpenkolben durch die Kesselluft von der Saug- und Druckleitung wirklich geschieden seien, müssen die Zuleitungsöffnungen zum Saug- und Druckwindkessel so hoch gesetzt werden, daß auch die höchste Schwankung des Wasserniveaus in denselben sie nicht erreiche; ein nutzloses Höhersetzen würde durch Tropfenbildung die Luftabsorption erhöhen, eine tiefere Anordnung dagegen die gewünschte Isolirung des Druckwassers vereiteln. Textabbildung Bd. 224, S. 366 Textabbildung Bd. 224, S. 366 Nach diesen Regeln ist, abweichend von der üblichen Construction, vorstehende schematische Figur I gezeichnet: P der Pumpenquerschnitt, V das Ventilgehäuse, w der Saug-, w′ der Druckwindkessel. Die punktirte Linie bedeutet das Maximalniveau, die ausgezogene Linie das sich normal einstellende Minimalniveau. Die Zuleitungsrohre e, e′ stehen knapp über dem höchsten Wasserstand, die Ableitungsrohre a, a′ möglichst tief. Wesentlich günstig erscheint diese Anordnung bei Wasserdruckwerken, wo zur Vermeidung der oft gefahrvollen Heftigkeit der Wasserstöße theuere Anlagen von Wasserthürmen mit oben liegendem Reservoir, hohe Kamine mit freiem Ueberfallrohr etc. gebaut zu werden Pflegen, um die nothwendige Einschaltung des elastischen Luftmediums zu erreichen. Sobald man Windkessel von vorstehender Form verwendet, sind Momentanstöße in der Druckleitung unmöglich; auch wenn durch eine plötzlich eröffnete Schließe S (Fig. II) viel Wasser auf einmal ausströmt, kann die Störung nur den kurzen Wasserkörper zwischen Luftkessel und Auslaß unmittelbar treffen, das Wasser in den Rohren bleibt im Anfangsmoment unberührt, denn erst die sinkende Luftspannung im Kessel K leitet ein allmälig rascheres Nachfließen ein.