Titel: | Neues im Schiffswesen. |
Autor: | Mg. |
Fundstelle: | Band 278, Jahrgang 1890, S. 560 |
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Neues im Schiffswesen.
(Fortsetzung des Berichtes S. 492 d.
Bd.)
Neues im Schiffswesen.
Ein von Napier, Shanks und Bell in Ycker bei Glasgow für
die Canadian Pacific Navigation Company in Victoria,
Britisch-Columbia, gebautes Zwillingsschraubenboot, Islander, hat nach Engineer, 1890 S. 306, die
Abmessungen 240 × 42 × 15 Fuſs engl. bei einem Raume von 1500t. Die beiden Dreifach-Expansionsmaschinen haben
Cylinder von 20, 31 und 50 Zoll Durchmesser mit 36 Zoll Hub; dieselben indiciren
3000 und geben dem Schiffe 16,5 Knoten Fahrt.
Dieselbe Firma baute für Huddert, Parker und Co. in
Melbourne zum Verkehr auf der Port Philip Bay einen Schaufelraddampfer Hygieia, welcher die ungewöhnliche Geschwindigkeit von
22,8 Seemeilen gestattet (vgl. Engineer, 1890 * S.
306). Der Dampfer ist 300 Fuſs lang, 32 Fuſs breit und 12 Fuſs tief. Zwei
Dreifach-Expansionsmaschinen, nach dem Tandemsystem gelagert, entwickeln 4000
. Die Cylinder haben Durchmesser von 28, 28, 56 und 86 Zoll bei 66 Zoll Hub.
Sechs Kessel liefern Dampf von 140 Pfund Pressung.
Unsere Quelle gibt ausführliche Zeichnungen dieses hervorragenden Fahrzeuges und
rühmt besonders die Vortrefflichkeit der Platzanordnung. –
Wesentlich anderen Gesichtspunkten unterliegen naturgemäſs die Kriegsfahrzeuge, über
deren heutigen Standpunkt wir nach einem Vortrage von R.
Ziese im Petersburger polytechnischen Verein bereits 1890 276 513 berichtet haben.
Zeichnungen und Beschreibungen neuerer Kriegsschiffstypen finden sich besonders im
Engineer, 1889 * S. 230, und Industries, 1890 * S. 8; namentlich sei aber auf einen
sehr interessanten Bericht von W. H. White im Engineer, 1890 * S. 306, aufmerksam gemacht, welcher
die neuen Schlachtschiffe ausführlich behandelt.
Die Versuche bezüglich der Torpedoboote scheinen bei den verschiedenen Seemächten
noch nicht endgültig abgeschlossen zu sein. Zu bedauern ist es, daſs zahlreiche
Unfälle und Verluste ganzer Schiffe erst die Lehre aufdrängen müssen, daſs die
Torpedoboote in erster Linie seetüchtig sein müssen. Die deutsche Marine scheint das
beste Material zu liefern, wenn dies auch seitens der englischen und französischen
Schiffsbauer nicht unbestritten bleibt, trotzdem die Ueberlegenheit der
Fahrgeschwindigkeit erwiesen ist (vgl. Industries, 1889
S. 617). Nach dieser Quelle machte das Schichau-Boot
Nibbio der italienischen Marine 26,6 Knoten Fahrt,
während das beste Thornykroft-Boot Ariete der spanischen Flotte nur knapp 26 Knoten
erzielte. In dritter Linie steht ein Yarrow-Boot der
italienischen Marine mit 25,1 Knoten.
Der Abschuſs der Torpedos aus den Booten erfolgt jetzt wohl überwiegend über Wasser in der Weise, daſs der Torpedo beim
Eintauchen in das Wasser
zu arbeiten beginnt. Die üblichen Abschieſs Vorrichtungen sind ihrem Prinzipe nach
früher an dieser Stelle erläutert und sei nur darauf hingewiesen, daſs eine in den
Einzelheiten besonders durchgebildete Ausführung der Canet'schen Abschieſsvorrichtung im Génie
civil, 1889 * S. 214, ausführlich abgehandelt ist.
Genauere Abbildungen eines neuen elektrisch gesteuerten sogen. Victoria-Torpedos finden sich in Engineering, 1890 * S. 244.
Besondere Erwähnung mag jedoch ein Vorschlag finden, welcher im Engineer * vom 10. Oktober 1890 veröffentlicht wird und
dahin geht, die Schraubenpropeller der Schiffe mittels langer Rammen am Bug
schneller Boote zu zerstören. –
Ueber die neuen Schiffsdampfmaschinen wird in der Wochenschrift des österreichischen Architekten- und Ingenieur-Vereins,
1890 S. 343, berichtet. Danach liegt der eigentliche Nutzen der
Schiffsdampfmaschinen mit drei- und vierfacher Expansion darin, daſs bei denselben
der frische Kesseldampf nicht in jenen Cylinder gelangen kann, von welchem der
Wasserbeschlag in den Condensator hinüberdampfen kann. Hieraus wird gefolgert, daſs
die Abkühlung der Wände im Hochdruckcylinder geringer ist als bei Maschinen mit
einfacher Expansion und eine schädliche Nachverdampfung nur im letzten
Niederdruckcylinder stattfinden kann, welcher in Verbindung mit dem Condensator
steht.
Nebst der aus diesem Umstände sich ergebenden Verminderung der inneren Dampfverluste
werden aber gleichzeitig auch jene Dampfverluste herabgestimmt, welche sich aus der
Undichtigkeit der Kolben ergeben, weil der durch eine solche Undichtigkeit im ersten
Cylinder verlorene Dampf noch im zweiten Cylinder zur Wirkung gelangt, der im
zweiten Cylinder verlorene im dritten Cylinder noch Arbeit verrichtet u.s.f., und
weil schlieſslich nur die diesfällig im Niederdruckdampfcylinder auftretenden
Verluste aufrecht bleiben können.
Nach den bisherigen Erfahrungen scheint es am zweckmäſsigsten zu sein, wenn das
zwischen dem Admissionsdampfe und dem Condensator bestehende Temperaturgefälle sich
auf die einzelnen Expansionscylinder der Maschinen mit mehrmaliger Expansion
gleichmäſsig vertheilt, wobei diese Maschinen im Allgemeinen um so leistungsfähiger
ausfallen, je mehr die auf die einzelnen ihrer Kolben wirkenden Anfangsdrucke und
die durch sie zu übertragenden Leistungen einander gleich werden.
Die Behandlung der mit dreimaliger oder mit viermaliger Expansion arbeitenden
Schiffsdampfmaschinen bietet, jenen mit zweimaliger Expansion gegenüber gehalten,
keinerlei Schwierigkeiten. Für die Stopfbüchsen ihrer Hochdruckdampfcylinder
empfiehlt es sich, metallische Packungen anzuwenden; auch erscheint es sehr
räthlich, den Gebrauch der Schmiermittel bei den dampfführenden Theilen dieser
Maschinen möglichst einzuschränken, was um so leichter durchführbar ist, wenn die
Hochdruckdampfcylinder anstatt eines Dampfmantels nur eine Bekleidung mit einem
schlechten Wärmeleiter erhalten, in welchem Falle dem in diesen Cylindern
enthaltenen Dampfe eine gewisse Menge Feuchtigkeit erhalten bleibt, welche zur
Schmierung der glatten Schieberund Cylinderflächen beiträgt.
Von den verschiedenen Ausführungsformen der Schiffsdampfmaschinen mit mehrmaliger
Expansion sind dermalen jene mit dreimaliger Expansion die verbreitetsten; unter
diesen werden wieder jene bevorzugt, bei welchen nur drei Dampfcylinder zur
Anwendung kommen, deren zugehörige Kolben auf unter Winkeln von 120° gegen einander
gestellte Kurbeln wirken. Bei der Berechnung ihrer Cylinderdimensionen nimmt man an,
daſs der Dampf seine Gesammtexpansion im Niederdruckdampfcylinder vollzieht, und
ermittelt – unter Zugrundelegung des der beabsichtigten Gesammtexpansion für eine
gegebene Kesseldampfspannung entsprechenden mittleren theoretischen Druckes und des
Gegendruckes im Condensator – zuerst die einer gewählten Kolbengeschwindigkeit
entsprechende Gröſse der Kolbenfläche des Niederdruckcylinders und hiernach mit
Rücksicht auf die Cylinderverhältnisse, welche sich auf die gleichmäſsige
Vertheilung des vorliegenden totalen Temperaturgefälles stützen, die Kolbenflächen
der übrigen Dampfcylinder aus jener des Niederdruckdampfcylinders.
In Folge der Einflüsse der Steuerung, der Gröſse der Dampfwege und der schädlichen
Räume, der Kolbengeschwindigkeit, der inneren Dampfverluste und durch die
Druckabnahme, welche der Dampf beim Durchströmen der zwischen den einzelnen
Dampfcylindern liegenden Behälter (Receiver) erleidet, in denen er nur eine freie
Expansion erfährt, ohne dabei eine Arbeit zu verrichten, fällt jedoch unter allen
Umständen der wirkliche mittlere Druck einer Dampfmaschine mit mehrmaliger Expansion
stets geringer aus als der theoretisch berechnete. Aus diesem Grunde ermittelt man
die Gröſse der Kolbenflächen dieser Maschinen nach dem früher gekennzeichneten
Vorgange unter Anwendung eines Coefficienten, mit welchem man den mittleren
theoretischen Druck multiplicirt; derselbe schwankt bei anderseits guter
Durchführung dieser Maschine je nach ihrer Gröſse und ihren sonstigen Verhältnissen
– wie aus verläſslichen Indicatordiagrammen derselben geschöpft wurde – für
Maschinen mit dreimaliger Expansion zwischen 0,60 und 0,70 und für jene mit
viermaliger Expansion zwischen 0,60 und 0,65, wobei die kleineren Werthe im
Allgemeinen für kleinere Maschinen Gültigkeit haben.
In der Behandlung der Dampfkessel der mit mehrmaliger Expansion functionirenden
Dampfmaschine muſste in Ansehung der bei ihnen angewendeten hohen Dampfspannungen
eine wesentlich gesteigerte Obsorge platzgreifen. Wird nämlich das Speisewasser
einem Oberflächencondensator entnommen, wie dies bei den Dampfmaschinen der
Seeschiffe durchgängig
gebräuchlich ist, so fördern die Kesselspeisungen – insolange die Kühlrohre des
Condensators vollkommen dicht sind – zunächst nur reines destillirtes Wasser in die
betreffenden Kessel; da aber die auf diesem Wege erhältliche Speisewassermenge wegen
der in den Maschinen auftretenden Dampfverluste nicht zur Speisung der Kessel
ausreicht, so muſs stets eine gewisse Menge anderen Wassers für die Kesselspeisung
herangezogen werden; man entnahm dieses Zusatzwasser meistens aus dem
Kühlwasserraume des Condensators und hatte somit hierdurch stets salzhaltiges
Kesselwasser.
Bei den Dampfspannungen, welche für Maschinen mit zweimaliger Expansion angewendet
wurden, war ein solcher Vorgang zulässig; nach Einführung der zwischen 10 und 15k für den Quadratcentimeter (Ueberdruck) liegenden
Kesseldampfspannungen kam man jedoch durch mehrfache Erfahrungen zur Anschauung,
daſs es bei den bezüglichen Schiffsdampfkesseln, und namentlich dann, wenn ihr
Inneres etwa aus constructiven Rücksichten für die Vornahme der periodischen
Reinigung nicht in allen Theilen gut zugänglich ist, zweckmäſsiger erscheint, davon
abzusehen, das allenthalben nöthige Zusatzwasser dem Kühlwasserraume des
Condensators zu entnehmen. Man erachtet es vielmehr derzeit für einen anstandslosen
und für längere Zeit zu sichernden, ununterbrochenen Betrieb der Schiffsdampfkessel
in solchen Fällen für unbedingt nothwendig, daſs auch das Zusatzwasser
ausschlieſslich destillirtes Wasser sei, und beschafft dasselbe durch eigene
Seewasserverdampfungsapparate (Destillatoren oder Zusatzwassererzeuger), welche
genügend groſs angelegt sind, um die fall weisen, durch Undichtigkeiten der
Rohrleitungen, Stopfbüchsen u.s.w. oder durch das Abblasen der
Kesselsicherheitsventile entstandenen Dampf- bezieh. Speisewasser Verluste reichlich
zu ersetzen. Das durch die genannten Apparate gewonnene Zusatzwasser wird in
geeigneter Weise entfettet, bevor es in die Dampfkessel eingebracht wird.
Daſs die Herstellung der für so hohe Dampfspannungen in Aussicht genommenen
Dampfkessel eine ungemein sorgfältige sein muſs, ist selbstverständlich; durch eine
zweckmäſsige Detailconstruction derselben, durch die Wahl von bestem und thunlichst
weichem Siemens-Martin-Fluſseisen zu ihrem Baue und
durch die Ausführung aller bei ihnen vorkommenden Flanschungen (Bördelungen) und
Vernietungen der Bleche auf hydraulischem Wege wurde den hinsichtlich der Festigkeit
und Dichtigkeit gesteigerten Bedürfnissen am besten entgegengekommen.
Die Gröſse der Dampfkessel für Schiffsmaschinen mit dreimaliger Expansion wird so
gewählt, daſs für je 120 bis 150 indic. 1qm Rostfläche in ihnen untergebracht werden kann, und die totale
Heizfläche 27- bis 30mal so groſs als die totale Rostfläche ist. Diese Verhältnisse
gelten für die gewöhnlich zur Anwendung kommenden Kohlengattungen bei Gebrauch des
natürlichen Zuges.
Wassersäulenhöhe). – Mit starkem Unterwinde arbeiten nur die
Kesselanlagen der Kriegsschiffe und der Torpedoboote, wenn bei denselben eine
Forcirung unbedingt nothwendig ist, mit schwachem und zuweilen mit mäſsig starkem
Unterwinde die Kessel der Handelsdampfer und jene der Kriegsschiffe bei der
Nichtforcirung.
Durch die Forcirung der Kesselanlagen mittels Unterwind ist man in der Lage, für den
Quadratmeter der Rostfläche eine gröſsere Menge Steinkohlen zu verbrennen und
dadurch in der bezüglichen Kesselanlage eine (gewöhnlich bis um 50 Proc.) gröſsere
Dampfmenge zu erzeugen als bei natürlichem Zuge; das Gewicht der stündlich auf den
Quadratmeter der Rostfläche verdampften Wassermenge wächst mit der Pressung des
Unterwindes; dabei fällt aber gleichzeitig die Güte der Feuerungsanlage geringer
aus, was sich durch einen gröſseren Kohlenaufwand für das Kilogramm verdampften
Wassers bekundet. Man hat hieraus mehrseitig mit Unrecht den Schluſs ziehen wollen,
daſs die Verwendung des starken Unterwindes vom wirthschaftlichen Standpunkte aus
nicht zu rechtfertigen sei; das Sinken der Güte der Kessel bei zunehmender
Verdampfung auf den Quadratmeter Rostfläche hatte jedoch in den bezüglichen Fällen
nur in der im Verhältnisse zur verbrannten Kohlenmenge zu kleinen Heizfläche seinen
Grund, welche die erzeugte Wärmemenge nicht auszunutzen vermochte.
Die gröſsere Vollkommenheit der Verbrennung durch den Unterwind bewirkt im
Allgemeinen eine Erhöhung der Temperatur im Verbrennungsraume; will man die
hierdurch wärmeren Heizgase im gleichen Maſse wie beim natürlichen Zuge ausnutzen,
d. i. keine höhere Temperatur der aus dem Schornsteine abziehenden Rauchgase
zulassen, so erscheint es geboten, die Heizfläche entsprechend zu vergröſsern oder
aber die Rostfläche zu verkleinern. Die Erfahrung stellte diesbezüglich fest, daſs
bei Anwendung von starkem Unter winde (wie auf Kriegsschiffen, wo zugleich
getrachtet werden muſs, das Kesselgewicht thunlichst niedrig zu halten) die
Heizfläche 40- bis 50mal so groſs als die Rostfläche, und bei schwachem Unterwinde
(wie auf Handelsschiffen, wo die Oekonomie möglichst weit getrieben werden muſs) 50-
bis 60mal so groſs als die Rostfläche zu sein habe. Der starke Unterwind hat auf
Schiffen den lediglichen Zweck, einen möglichst kleinen, d. i. also leichten Kessel
zu befähigen, eine möglichst groſse Dampfmenge hervorzubringen, ohne weitgehende
Rücksicht auf die Oekonomie im Kohlenaufwande; wogegen beim Gebrauche des schwachen
Unterwindes die Erzielung eines möglichst geringen Kohlenaufwandes, zuweilen auch
die Möglichkeit der dauernden Verwendung minderwerthiger Brennstoffe ohne Rücksicht
auf die Raum- und Gewichtsfrage angestrebt wird.
Die derzeit auf Schiffen verbreitetsten Arten der Anwendung des Unterwindes sind: 1)
jene bei Anordnung abgeschlossener Heizräume, welche vorwiegend auf groſsen
Kriegsschiffen ausgeführt wird, und 2) die Anordnung geschlossener Aschenfälle, welche auf den
neuesten gröſseren Handelsschiffen gebräuchlich wurde. Auf Torpedobooten behaupten
sich beide Ausführungsformen in ziemlich gleichem Maſse.
Falls die Heizräume abschlieſsbar eingerichtet sind, was gewöhnlich in der Weise
erfolgt, daſs alle über denselben befindlichen Luken und sonstigen Oeffnungen mit
Deckeln ausgestattet werden, welche mittels Kautschukrahmen dicht angelegt werden
können, müssen die für den Personenverkehr oder für den Aschentransport dienenden
Thüröffnungen derselben einen doppelten Verschluſs – ähnlich wie bei den
Taucherglocken – erhalten, damit die Luft- und die Pressungsverluste, welche beim
fallweise nothwendigen Oeffnen der Heizräume entstehen, auf ein möglichst geringes
Maſs eingeschränkt bleiben.
Wenn dagegen die durch die Ventilatoren beschaffte Luft durch dichte Kanäle oder
Rohre in die unteren Theile der mit einem hermetischen Verschlusse ausgestatteten
Aschenfälle geleitet wird, muſs in entsprechender Weise dafür vorgesorgt sein, daſs
die Zufuhr des Unterwindes vor dem jedesmaligen Oeffnen der betreffenden Heizthüre
abgesperrt werde, weil im Gegenfalle die Flammen durch die geöffnete Heizthüre in
den Heizraum zurückschlagen und das dort beschäftigte Personal in sehr hohem Grade
gefährden würden.
Die mit den verschiedenen Ausführungsformen des Unterwindes bisher gemachten
Erfahrungen haben zur Anschauung geführt, daſs bei den Anlagen mit geschlossenen
Aschenfällen eine gröſsere Oekonomie zu erwarten ist, insolange dieselben unter
intelligenter Bedienung stehen und ohne Betriebsstörungen arbeiten, wogegen die
Anlagen mit abgeschlossenen Heizräumen wohl eine geringere Oekonomie erwarten
lassen, dafür aber auch bei minder intelligenter Bedienung sicherer benutzbar
bleiben und entschieden weniger gefährlich sind.
Um die Dampfkessel bei Anwendung des Unterwindes zu schonen bezieh. gegen ein
Leckwerden und gegen frühzeitiges Zugrundegehen sicherzustellen, ist es dringlich
nothwendig, nur eine möglichst geringe Intensität desselben zu gebrauchen und jede
nicht unbedingt nöthige Forcirung zu vermeiden. Die obere Grenze der für die
gewöhnlichen Gebrauchsfälle zulässigen Pressung des Unterwindes ist deshalb den
Betriebsorganen vorzuschreiben und von diesen gewissenhaft einzuhalten.
Während man bei den Maschinen der Handelsschiffe darauf ausgeht, die möglichst
erreichbare Oekonomie im Kohlen verbrauche zu erzielen, ist man bei den
Kriegsmarinen bestrebt, die gewünschten Maschinenleistungen mit dem geringsten
totalen Eigengewichte der Maschinenanlage zu erhalten. Im Gegensatze zu den
Maschinen der Handelsschiffe, für welche man dem Entwürfe aus obiger Ursache den
vortheilhaftesten Füllungsgrad zu Grunde legt, wählt man bei den für Kriegsschiffe
bestimmten Maschinen einen gröſseren Füllungsgrad bezieh. ein geringeres totales
Expansionsverhältniſs, nämlich jenes, für welches sich die Summe von Maschinen-
und Kesselgewicht als ein Minimum herausstellt.
Hinsichtlich des totalen Eigengewichtes der Schiffsmaschinenanlagen (d.h. das Gewicht
der Dampfmaschine mit zugehörigen Dampfkesseln, dann mit Hilfsdampfmaschinen,
Wasser, Ausrüstungs- und Ersatztheilen) sei bemerkt, daſs selbes für mittelgroſse
Schraubenschiffsmaschinen mit dreimaliger Expansion sich auf beiläufig 150k für die indicirte Pferdekraft beläuft, wenn
diese bloſs mit natürlichem Zuge arbeiten; bei den für Kriegsschiffe bestimmten
Maschinen mittlerer Gröſse beträgt dieses Gewicht, wenn der Unterwind zur Anwendung
gelangt, beiläufig 105k für die indicirte
Pferdekraft.
Es gibt übrigens noch besonders leicht gebaute Maschinen mit dreimaliger Expansion,
wie z.B. jene für Torpedoboot-Jagdschiffe und für Torpedoboote, bei denen gewöhnlich
das totale, auf die bei starkem Unter winde erziel bare Leistung bezogene
Eigengewicht des Maschinencomplexes nur 45 bis 50k
bezieh. nur 30 bis 35k für die indicirte
Pferdekraft beträgt; bei diesen Typen leichtester Art kommen ausschlieſslich
Locomotivkessel mit theilweisem Wasserboden zur Anwendung, welche für
Dampfspannungen von mindestens 12k auf das
Quadratcentimeter (Ueberdruck) bestimmt sind.
Ueber die Stabilität von Rettungsbooten hat J. Corbett
umfassende Versuche und Untersuchungen angestellt, über deren Ergebniſs er in einem
Vortrage vor der Institution of Naval Architects
berichtete. Dieser Vortrag ist mit ausführlichen Zeichnungen und Stabilitätscurven
für die verschiedenen Arten der zur Untersuchung gezogenen Rettungsboote im Engineering, 1890 * S. 518, mitgetheilt.
Desgleichen sei auch auf einen Aufsatz über die Construction, Ausrüstung und Art von
Feuerschiffen und Leuchtthürmen im Engineer, 1889 * S.
264, nur hingewiesen. Der Aufsatz gibt die Ansichten und Erfahrungen des bekannten
Sir J. N. Douglas wieder und bezieht sich auch auf
die Signalgebung und deren Hör- bezieh. Sehweite.
Mg.