Titel: | Ueber Wasserhebung beim Grubenbetriebe mittels Wasserstrahl. |
Autor: | Whg. |
Fundstelle: | Band 251, Jahrgang 1884, S. 433 |
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Ueber Wasserhebung beim Grubenbetriebe mittels
Wasserstrahl.
Mit Abbildung.
Makuc, über Körting's Wasserstrahlpumpe bei
Grubenbetrieb.
Bergdirektor Makuc berichtet in der Oesterreichischen Zeitschrift für Berg- und Hüttenwesen,
1883 S. 32 über die Benutzung eines Körting'schen Wasserstrahlapparates in dem Rudolfschachte der Bleiberger Bergwerkes
Union. Der einfache, ganz aus Rothguſs hergestellte Apparat besteht, wie
aus nebenstehender Abbildung ersichtlich, aus einem 290mm langen, in der Mitte bis auf 12mm
Durchmesser zusammengezogenen Rohre R, in welches oben
die Düse b für das Kraftwasser eingesetzt ist. Für die
an die Flansche a anzuschlieſsende Kraftwasserleitung
wurden vom Bohrmaschinenbetriebe erübrigte gezogene Röhren von 36mm Durchmesser und für die bei f anzuschlieſsende Steigleitung alte guſseiserne Röhren
von 52mm Durchmesser benutzt. Der Apparat wurde in
das Sumpfwasser eingebaut und die Saugöffnung bei c mit
einem Siebe g zur Zurückhaltung der Unreinigkeiten
versehen.
Textabbildung Bd. 251, S. 433
Nach angestellten Messungen verbrauchte der Apparat in der Secunde 1l,967 Kraftwasser, welches ein Gefälle von 188m hatte, und förderte in der Secunde 1l,647 aus einer Tiefe von 28m. Es ergab sich also ein Nutzeffekt von nur (28 ×
1,647) : (188 × 1,967) = 0,12. Derselbe ist jedoch nicht eigentlich, wie Makuc annimmt, durch die eigenartige Wirkungsweise der
Strahlapparate an sich bedingt, sondern erklärt sich hier aus dem für die geringe
Steighöhe sehr ungünstigen Verhältnisse der Durchmesser. Strömt in einer Secunde aus
der Düse b eine Wassermenge Q mit der Geschwindigkeit v aus und durch den
Querschnitt e eine Wassermenge Q1 mit der Geschwindigkeit v1, so müſste, wenn von
der lebendigen Kraft des ausströmenden Druckwassers gar nichts verloren gehen
sollte, die Gleichung bestehen:
Q\,\gamma\,\frac{v^2}{2\,g}=Q_1\,\gamma\,\frac{{v_1}^2}{2\,g}
oder \frac{Q_1}{Q}=\left(\frac{v}{v_1}\right)^4.
Ist nun d der Durchmesser der
Düsenmündung und d1 der
Durchmesser bei e, so ist: Q = ¼ πd2vund Q = ¼ πd12v1, woraus folgt:
\frac{v}{v_1}=\frac{Q}{Q_1}\
\left(\frac{d_1}{d}\right)^2 und
\left(\frac{v}{v_1}\right)^2=\left(\frac{Q}{Q_1}\right)^2\,\left(\frac{d_1}{d}\right)^2.
Demnach müſste, wenn gar keine Verluste im Apparate, in der
Saug- und Steigleitung (durch Reibungswiderstände u.s.w.) vorhanden wären:
\frac{Q_1}{Q}=\left(\frac{Q}{Q_1}\right)^2\
\left(\frac{d_1}{d}\right)^4 oder
\left(\frac{Q_1}{Q}\right)^3=\left(\frac{d_1}{d}\right)^4
sein. Setzt man für d1 und d die Werthe
12mm und 6mm,5 ein, so erhält man Q_1:Q=\sqrt{(12:6,5)^4}=2,265,
wonach sich also das angesaugte und geförderte Wasser Q_1-Q=1,265\
Q ergibt. Da Q=1^l,967 war, so hätten
1,265\times 1,967=2^l,488 gehoben werden müssen. In
Wirklichkeit sind jedoch nur 1^l,647 gefördert und hieraus folgt
ein Nutzeffekt von 1,647:2,488=0,662. Derselbe würde sich
jedenfalls noch wesentlich erhöhen lassen durch Verminderung der Leitungswiderstände
und namentlich des Widerstandes in dem Siebe der Säugöffnung (der im vorliegenden
Falle sehr groſs gewesen zu sein scheint).
Die Wirkung des Strahlapparates an sich ist also durchaus nicht so ungünstig, als sie
in Hinsicht auf die thatsächlich geförderte Wassermenge erscheint. Der gröſste Theil
der lebendigen Kraft des Druckwassers ging durch die groſse Geschwindigkeit des oben
aus der Steigleitung abflieſsenden Wassers verloren. Für die geringe Förderhöhe von
28m hätte die Düse b viel enger oder der Querschnitt bei e
weiter sein können. Der gleiche Apparat wird aber, wie Makuc mittheilt, voraussichtlich auch in gröſseren Tiefen, bis zu 63m, zu gebrauchen sein und dann statt 12 über 25
Procent wirklichen Nutzeffekt geben. Vergleicht man jedoch einen Apparat, dessen
Maſse für eine bestimmte kleine Förderhöhe möglichst günstig bestimmt sind, mit
einem für eine. gröſsere Förderhöhe in gleicher Weise berechneten Apparate, so wird
der erstere günstiger wirken, da bei demselben dem zu fördernden Wasser nur eine
geringere Geschwindigkeit zu ertheilen ist, um die Steighöhe zu überwinden, also
auch die von der Geschwindigkeit abhängigen Widerstände und Verluste geringer
ausfallen.
Trotz der ungünstigen Wirkung leistete der kleine Apparat in Bleiberg, während er
täglich 6 Stunden in Betrieb war, dieselbe Arbeit, welche früher von 16 Arbeitern in
24 Stunden verrichtet wurde. Seine Anwendung wird sich daher, da die Anlage- und
Unterhaltungskosten sehr gering sind, in vielen Fällen empfehlen, wenn das nöthige
Druckwasser vorhanden ist.
Whg.