Leistungsversuche mit überhitztem Dampfe nebst einer Einleitung über die Verwendung des überhitzten Dampfes zum Maschinenbetriebe. (Schluss des Berichtes S. 267 d. Bd.) Mit Abbildung. Leistungsversuche mit überhitztem Dampfe. Die wesentlichsten durch die Versuche gewonnenen Ergebnisse sind in den Tabellen 1 bis 9 zusammengestellt; ausserdem enthält die Quelle Einzeldiagramme der drei Versuchstage und die in Fig. 5 dargestellten daraus construirten zusammengelegten Diagramme, wobei die Diagramme der beiden Seiten jedes Cylinders in ein mittleres vereinigt wurden. Textabbildung Bd. 293, S. 289Fig. 5.Diagramme.Leistungen bei 66 Umdrehungen; Versuch; Mittlere Füllung Cyl. I. Proc.; Dampftemperatur °C.; Cyl. I i; Cyl. II i; Insgesammt i; Ueberhitzter Dampf, alle Mäntel u.s.w. geheizt; desgl., nur Cyl. I geheizt; Gesättigter Dampf, alle Mäntel geheizt; Mariotte'sche Linie. In dem praktischen Zwecke der Versuche, und dem damit zusammenhängenden beschränkten Umfange der für dieselben getroffenen Vorbereitungen liegt es begründet, dass die Zusammenstellungen nicht alles enthalten, was zu einer wissenschaftlichen Bearbeitung der Ergebnisse nöthig wäre; insbesondere fehlt, wie erwähnt, die Ermittelung der einzelnen Mantelwässer und des aus dem Innern des Receivers kommenden Condensationswassers, die Messung der Dampftemperaturen im Receiver und im Ausströmungsrohre, endlich die Bestimmung der Ausgusswassermenge. Immerhin aber dürfte doch das Vorhandene nicht nur dem Interessenten, sondern auch dem Fachmanne manchen erwünschten Aufschluss bieten. Wie aus Tabelle 8 ersichtlich, war die Hauptgrundlage der Versuche – Gleichheit der Dampfmaschinenleistung – in genügendem Maasse vorhanden, auch die mittleren, den Diagrammen entnommenen Anfangsspannungen und Luftleeren weichen, erstere den praktisch genommen unter sich ganz gleichen Kesselspannungen entsprechend, nur sehr wenig von einander ab (Tabelle 3 bis 5). Die für die gleiche Leistung benöthigten Füllungen des Cylinders I sind, wie aus Tabelle 3 hervorgeht, bei dem gesättigten Dampfe am kleinsten, bei dem Versuche des 26. Mai (Cylinder II und Receiver ungeheizt) am grössten; der relative Dampf verbrauch der Maschine aber steht im umgekehrten Verhältnisse zu den Füllungen. Zur Erklärung dieser im ersten Augenblicke überraschenden Thatsache braucht hinsichtlich des Unterschiedes zwischen dem Gewichtsaufwande an gesättigtem und demjenigen an überhitztem Dampfe zunächst nur auf die Verschiedenheit der specifischen Volumina der zugeführten Dampfmengen (welche sich z.B. am 25. Mai gegenüber dem 30. Mai verhielten wie 0,3002 : 0,255 = 1 : 0,85), hinsichtlich des Vergleiches zwischen dem 25. und 26. Mai aber nur darauf hingewiesen zu werden, dass an letzterem Tage die für die Mantelheizung von Receiver und Cylinder II erforderliche Dampfmenge wegfiel, also dem Arbeitsdampfe nach dem Verlassen des Cylinders I keine Wärme mehr von aussen zugeführt wurde. Letzterer Umstand bedingte naturgemäss für den 26. Mai eine grössere Füllung im Cylinder I, welche aber offenbar durch den Minderverlust an Heizdampfwärme nach aussen mehr als ausgeglichen wurde. Der geringen Mehrüberhitzung des 26. gegenüber dem 25. Mai (7½ Proc.) kommt hinsichtlich des Dampfverbrauches keinesfalls ein nachweisbarer Einfluss zu. Dass mit diesem einen Versuche die Frage, ob für überhitzten Dampf Cylinder und Receiver geheizt werden sollen oder nicht, keiner allgemeinen Erledigung zugeführt werden kann, ist begreiflich; unter anderen vergleichenden Versuchen befinden sich auch solche, welche ein dem unserigen entgegengesetztes Resultat ergaben. Auf Grund blosser Ueberlegung müsste man indess in Uebereinstimmung mit den Augsburger Versuchen die Frage verneinen, da ja der im überhitzten Dampfe aufgespeicherte Wärmeüberschuss unter anderen Functionen auch diejenige des Dampfmantels zu übernehmen bestimmt ist und geeignet erscheint, während noch dazu durch die Anwendung des Dampfmantels die ausstrahlende Oberfläche von Cylinder und Receiver vergrössert wird. Die Menge des Mantelwassers von Cylinder II und Receiver ist, wie von vornherein anzunehmen war und auch anderweitigen Versuchsergebnissen entspricht, bei überhitztem Dampfe geringer als bei gesättigtem, nämlich am 25. Mai etwa 170 k in der Stunde gegen etwa 235 k am 30. Mai. Dieser Umstand, sowie das bei gesättigtem Dampfe trotz der kleineren Füllung pro Hub in den Hochdruckcylinder gelangte grössere Gewicht an Arbeitsdampf (gegenüber dem überhitzten Dampfe) erklären auch genügend die aus Tabelle 3 und Fig. 5 ersichtliche Thatsache, dass bei dem Versuche mit gesättigtem Dampfe für ungefähr gleiche Gesammtleistung die -Arbeit des Hochdruckcylinders von allen drei Versuchen am kleinsten, diejenige des Niederdruckcylinders dagegen am grössten war, und dass der letztere die kleinste Leistung am 26. Mai bei abgestellter Heizung des Receivers und Cylinders II ausweist. Fig. 5 gibt noch den interessanten Aufschluss, dass die Expansionslinie des überhitzten Dampfes, wenigstens unter den hier vorhanden gewesenen Umständen, rascher sinkt als diejenige des gesättigten Dampfes, sowie dass die sämmtlichen drei Expansionslinien wesentlich unter der eingezeichneten Mariotte'schen Linie verlaufen. Aus der ersten Erscheinung folgt der Schluss, dass für gleiche Leistungen der überhitzte Dampf grösserer Füllung bedarf als der gesättigte und weiter, dass die Maschine das Maximum ihrer Leistung bei gesättigtem Dampfe zu entwickeln im Stande sei; die zweite Beobachtung aber Hesse darauf schliessen, dass an allen drei Tagen, insbesondere also auch am 30. Mai, der verwendete Dampf trocken gewesen sei, allerdings unbeschadet des an den Cylinderwandungen niedergeschlagenen Dampfwassers, welches sich auch während der Versuche mit überhitztem Dampfe in den Indicatoren sehr bemerkbar machte. Auffallend ist, dass in den zusammengelegten Diagrammen die Niederdruckexpansionscurve des 26. Mai trotz des an diesem Tage ungeheizten Cylinders diejenige des 25. Mai schneidet; eine ausreichende Erklärung hierfür habe ich bisher nicht finden können. Eine auf Grund der zusammengelegten Diagramme durchgeführte Berechnung des Exponenten n in der Gleichung p.vn = C zeigt, dass die Expansionslinie des überhitzten Dampfes sich immer mehr der Curve für gesättigten Dampf nähert, je mehr das Dampfvolumen zunimmt. In welchem Punkte aber etwa hier der Uebergang in den Zustand der Sättigung erfolgte, kann auf Grund des vorhandenen Materiales nicht ermittelt werden. Die tadellosen Formen der (hier nicht wiedergegebenen) Einzeldiagramme, sowie der gute Zustand und die günstige Füllung der Maschine machen es begreiflich, dass für das Indicatorpferd nur 6¾ k gesättigten Dampfes (ohne Leitungswasser) in der Stunde aufzuwenden waren. Desto bemerkenswerther ist die Feststellung, dass durch eine Ueberhitzung des Dampfes um 68 bis 76° bei gleicher Anfangsspannung von ungefähr 6½ k/qc eine Dampfersparniss von 16 bis 18½, im Mittel 17,32 Proc. erreicht wurde (siehe Tabelle 4a). Der relative Dampfverbrauch ermässigte sich durch die Anwendung der Ueberhitzung bis auf 5,63 bezieh. 5,48, im Mittel 5,55 k, so dass sich hinsichtlich desselben die mit überhitztem Dampfe und 6½ at arbeitende Zweicylindermaschine der mit gesättigtem Dampfe von 11 at arbeitenden gleich grossen Dreicylindermaschine mindestens ebenbürtig, wenn nicht überlegen zeigt! Im vorliegenden Falle erhöht sich die Ersparniss an Dampfgewicht durch den Einfluss des Leitungsverlustes (siehe Tabelle 4a) auf 18 bis 20, im Mittel 19,09 Proc. Ein Vergleich dieser Ziffern mit dem vom Elsässer Vereine bei den Versuchen in Wittenheim gefundenen Dampfverbrauche ist nicht uninteressant. Die dortige Dreicylindermaschine von 700 , welche keine Deckelheizung besitzt, verbrauchte durchschnittlich bei 11½ atKesselspannung an überhitztem Dampfevon etwa 230°an gesättigtem Dampfevon etwa 180° 5,30 k5,88 k bei 7½ atKesselspannung an überhitztem Dampfevon etwa 230°an gesättigtem Dampfevon etwa 170° 5,787 k6,638 k In diesen Zahlen scheint das Leitungswasser, über welches der betreffende Bericht leider ebensowenig erwähnt, wie über Füllungsgrade, Luftleere u. dgl., sowie er auch keine Diagramme enthält, inbegriffen zu sein; trotzdem zeigt der Vergleich derselben, sowie anderer einschlägiger Ermittelungen mit den Ergebnissen unserer Augsburger Versuche, dass sich bei Anwendung überhitzten Dampfes weder von einer Vertheilung der Expansion auf drei anstatt auf zwei Cylinder, noch von einer Erhöhung der Dampfspannung von 7 auf 11½ at ein grösserer Vortheil erwarten lässt. Allerdings kommt dabei einigermaassen in Betracht, dass eine Ueberhitzungstemperatur von nur 230° für eine Dreicylindermaschine ungenügend erscheint. Wie die oben angegebenen Zahlen beweisen, wurden bei 11½ at Kesselspannung durch die Ueberhitzung etwa 10 Proc., bei 7½ at etwa 13 Proc. Dampf erspart. Dass diese Ersparniss durch den zu grossen Brennmaterialaufwand für den hier aufgestellten Uhler'schen Ueberhitzer und durch die hohen Anlagekosten desselben wieder verloren ging, mag des Interesses halber gleich beigefügt werden. Auch auf Grund rein theoretischer, im Wesen und Zwecke der Anwendung genügend hoch überhitzten Dampfes fussender Erwägungen kommt man zu dem Schlüsse, dass diese Anwendung den Werth der mehrstufigen Expansion bedeutend vermindert und auch bei den grössten Ausführungen die Vertheilung der Expansion auf mehr als zwei Cylinder kaum als begründet erscheinen lässt. Mit der Bewährung der Dampfüberhitzung dürfte daher voraussichtlich eine Vereinfachung im Dampfmaschinenbau Hand in Hand gehen. Die Wittenheimer Maschine verbrauchte weniger überhitzten Dampf von 7½ at als gesättigten von 11½ at Ueberdruck, was für die Entscheidung der Frage, ob es unter allen Umständen vortheilhaft ist, für eine neu aufgestellte Dreicylindermaschine auch neue theuere Hochdruckkessel zu beschaffen, anstatt mit weit geringeren Anlagekosten die alten, aber häufig noch guten Mitteldruckkessel mit Dampfüberhitzern zu versehen, von grosser Wichtigkeit ist. Zur Schmierung der Dampfcylinder wurde in der Feinspinnerei gutes amerikanisches Cylinderschmieröl verwendet; dass trotz der sehr sparsamen Zuführung desselben (der Oelverbrauch pro Monat blieb, wie mir aus den Büchern der Spinnerei mitgetheilt wurde, nach Einbau der Dampfüberhitzer ebenso gross wie vor demselben) die Laufflächen der Cylinder und Kolbenringe sich bei vorgenommener Untersuchung tadellos erhalten zeigten, hängt mit dem bereits erwähnten, als sicher vorhanden anzunehmenden Wasserüberzuge der Cylinderinnenwandung zusammen. Das hier erwähnte Oel scheint schon zwischen 260 bis 270° theilweise zu verdampfen; denn sowie in Folge ungenügender Abdeckung und gründlicher Abrussung der Ueberhitzer die Dampftemperatur im Ventilkasten bis in die bezeichnete Höhe steigt, macht sich nach Mittheilung der Fabrikleitung im Maschinenhause der Geruch der Oeldämpfe bemerkbar, auch muss dann der Oelverbrauch zur Erhaltung des richtigen Zustandes des Hochdruckcylinders nebst Kolben beträchtlich gesteigert werden. Die Anwendung hoher Ueberhitzungsgrade setzt daher vor allem auch Vorhandensein eines Schmieröles mit hoher Verdampfungs- und Entzündungstemperatur voraus. Von den noch nicht angeführten auf die Dampfmaschine bezüglichen Tabellen enthält Nr. 5 eine Uebersicht über die Einzelheiten der Indicirung mit den Mittelwerthen der gefundenen maassgebenden Grossen, Tabelle 6 die Maxima und Minima sowie die Mittelwerthe der Umdrehungszahlen, Füllungen und Anfangsdrücke, woraus die vorgekommenen Schwankungen dieser Grossen entnommen werden können, Tabelle 9 endlich gibt eine Zusammenstellung derjenigen Aufschreibungen wieder, welche auf die Gestaltung des Vacuums der Maschine Einfluss ausübten. Dass unter diesen letzteren Werthen einer der wichtigsten, die Menge des Ausgusswassers, wegen seiner umständlichen Bestimmung fehlt, wurde bereits erwähnt. Hinsichtlich der Erzeugung und Ueberhitzung des Dampfes ist zunächst aus Tabelle 1 zu entnehmen, dass die Beanspruchung der Kessel bei dem Versuche mit gesättigtem Dampfe nur um ein Geringes schwächer war als bei den vorhergegangenen Versuchen mit überhitztem Dampfe; diese für den unmittelbaren Vergleich günstige Uebereinstimmung fällt mit dem Umstände zusammen, dass der relative Mehrbedarf an gesättigtem Dampfe ungefähr ebenso gross (20 Proc.) war, als die durch Beistellung des fünften Dampfkessels der Anlage für den 30. Mai bewirkte Zunahme der Kesselheiz- und Rostfläche. Am 25. und 26. Mai erfuhr der Dampf in den Ueberhitzern eine mittlere Temperatursteigerung von 167 bis auf ungefähr 300°, also um etwa 130°; die hierbei vorgekommenen äussersten Temperaturschwankungen sind in Tabelle 8 zu finden. Tabelle 1 gibt auch über die Hauptergebnisse der Feuerungsuntersuchung Aufschluss: Entsprechend den an allen drei Versuchstagen ziemlich gleichmässigen Endtemperaturen der Heizgase und dem ebenfalls nahezu constanten Luftüberschusse, mit welchem die Feuerung betrieben wurde, sind auch die Ziffern für den Kaminverlust nahezu dieselben (ungefähr 26 Proc); die Ursache des grossen Luftüberschusses, an welchem in Folge der vorzüglichen Ausführung und Verfugung des Kesselmauerwerkes keine nachgesaugte Luft Antheil hat, liegt nach meiner Ueberzeugung zum nicht geringen Theile daran, dass der Vorrost der Feuerung durch seine Spalten und die auf ihm ruhende entgasende dünne Kohlenschicht ziemlich viel Luft über den Rost gelangen lässt. Dass diesem grossen Luftüberschusse die Hauptschuld an dem ungenügenden Güteverhältnisse der Kesselanlage beizumessen ist, geht aus der Betrachtung der Wärmebilanzen (Tabelle 1) hervor. Der Verlust im Aschenfall war am 30. Mai mit 6,46 Proc. beträchtlich geringer als an den beiden vorausgegangenen Versuchstagen, an welchen er je 10,46 Proc. betrug. Diesem in seiner Ursache nicht aufgeklärten, für die Verdampfung des 30. Mai günstigen Umstände steht aber zunächst der im gegenteiligen Sinne wirkende gegenüber, dass die Restverlustziffer des genannten Tages (14,13 Proc.) diejenige des 25. und 26. Mai (3,7 bezieh. 3,8 Proc.) bedeutend überragt. Und damit steht im Zusammenhange, dass die Verdampfungsziffer an den sämmtlichen drei Versuchstagen nahezu gleich war, während die dem Kilogramme Speisewasser bezieh. Dampf mitgetheilte Wärmemenge am 25. und 26. Mai rund je 690, am 30. Mai dagegen nur 629 W.-E. betrug. In Procentantheilen des Kohlenheizwerthes drückt sich, wie aus der Wärmebilanz der Tabelle 1 zu ersehen ist, diese Thatsache so aus, dass bei allen Versuchen fast gleich viel, nämlich ungefähr 54 Proc. des Heizwerthes, zur Erzeugung des Dampfes verwendet wurde, während an den beiden ersten Versuchstagen ausserdem noch etwa 5 Proc. desselben zur Ueberhitzung des Dampfes nutzbar gemacht wurden. Wo sind diese 5 Proc. am 30. Mai hingekommen, an welchem noch dazu die Endtemperatur der Heizgase und – wie bereits erwähnt – der Aschenfallverlust am niedrigsten waren? Zur Beantwortung dieser Frage nehme ich darauf Bezug, was bereits im Verlaufe dieser Abhandlung über die am 30. Mai in den Ueberhitzern absichtlich bewerkstelligte, zu deren Erhaltung nothwendige Lufterwärmung gesagt ist; die Abdeckung der Ueberhitzer mit Blechtafeln konnte eben nicht verhindern, dass eine beträchtliche Wärmemenge aus den Heizgasen in das Innere der Ueberhitzer gelangte; ja man ist versucht, aus der sonst fast völligen Gleichheit der einschlägigen Verhältnisse den Schluss zu ziehen, dass am 30. Mai diese an die kühlere Luft übertragene Wärmemenge ebenso gross war als diejenige, welche am 25. und 26. Mai ungehindert an den heisseren Dampf übergehen konnte. Diese Voraussetzung als richtig angenommen, würde sich der an den Inhalt des Kessels und Ueberhitzers abgegebene Antheil am Heizwerthe für den 30. Mai auf dieselbe Höhe wie am 25. und 26. Mai, also auf etwa 59 Proc. erheben, der Restverlust von 14,13 Proc. aber sich ebenfalls um etwa 5 Proc, also auf etwa 9 Proc. ermässigen. Dass dieser Betrag noch immer den gleichnamigen des 25. und 26. Mai (3,9 Proc.) nennenswerth übersteigt, würde sich dann ohne Zwang daraus erklären, dass der für den 30. Mai hinzu genommene fünfte Dampfkessel als Eckkessel eine freie Längswand hatte, welche die relative Gesammtabkühlungsfläche der Kesselanlage beträchtlich vergrösserte, und dass dieser Kessel erst am 29. Mai Morgens angeheizt wurde, so dass er sich vielleicht am 30. Mai noch nicht ganz im Wärmebeharrungszustande befand. Ist nun auch der Einfluss dieser besonderen Verhältnisse auf das Ergebniss des 30. Mai nicht zuverlässig ziffermässig festzustellen, so ist doch das eine sicher, dass die für diesen Tag ermittelte Verdampfungsziffer unter ungünstigeren Verhältnissen erhalten wurde, als sowohl den Versuchen des 25. und 26. Mai, als auch insbesondere dem vor Einbau der Ueberhitzer vorhergegangenen Dampfkesselbetriebe entspricht. Die Verdampfungsziffer bei gesättigtem Dampfe würde ohne diese ungünstigen Einflüsse jedenfalls besser sein als die von uns am 30. Mai ermittelte, weshalb auch – so sehr dies im Interesse der unmittelbaren Verwendbarkeit der gewonnenen Zahlen bedauerlich erscheint – die in den Tabellen 1 und 4b auf die Verdampfungsziffern gegründeten weiteren Werthe, insbesondere also auch diejenige für die Kohlenersparniss einer angemessenen Correctur bedürfen. Um wie viel dieser letztere wichtige Werth in der Tabelle zu hoch erscheint, bleibt ungewiss; aber es dürfte nicht uninteressant sein, auszurechnen, um wie viel derselbe abnehmen würde, wenn die oben erwähnte Annahme gleicher Wärmeausnützungsziffern der Rechnung zu Grunde gelegt würde: Bei 59 Proc. Ausnützung würde die Verdampfungsziffer (b) des 30. Mai von 3,989 auf \frac{0,59\,.\,4677}{637}=4,332 steigen, der Dampfpreis auf \frac{1,132}{4,332}\,.\,10=2,613 (gegenüber 2,838) Mark fallen. Der stündliche Kohlenverbrauch betrüge nur \frac{3,984}{4,332}=917,3 k (985,27) oder, auf das Indicatorpferd bezogen, \frac{917}{574,44}=1,597 k (1,715), woraus eine Kohlen- oder Kohlenkostenersparniss von \frac{1,597-1,425}{1,597}=10,73\mbox{ Proc.} hervorginge, also nahezu ein Drittel weniger, als den nackten Versuchszahlen entspricht. In der Ziffer für Kohlenersparniss ist ein Posten mit inbegriffen, dessen bisher in der Einleitung nur in allgemeiner Weise gedacht wurde, nämlich der Verlust in der Dampfleitung zwischen den Kesseln und der Maschine. Die hier einschlägigen Ziffern enthält Tabelle 2, 4a und 7. Aus ersterer ist mit Beiziehung der Tabelle 3 zunächst zu ersehen, dass der mittlere Spannungsverlust zwischen den Dampfkesseln und dem Ventilkasten der Maschine an keinem der drei Versuchstage den Betrag von 1/10 k/qc ganz erreichte und auch zwischen Ventilkasten und Cylinder (nach den Diagrammen) gering war, indem er nur bei gesättigtem Dampfe auf der Aussenseite des Hochdruckcylinders bis auf ungefähr 0,2 at stieg. Dagegen gingen an Dampftemperatur bei überhitztem Dampfe zwischen den Ueberhitzern und der Hauptleitung 15, in letzterer bis zur Maschine weitere 44° (0,9° auf jedes Meter Hauptleitung) trotz sorgfältigster Umhüllung verloren. Dazu gesellt sich der durch theilweise Condensation des Dampfes in der Leitung entstehende Verlust an Dampfgewicht, welcher bei gesättigtem Dampfe 2,59, bei überhitztem immer noch etwa 1 Proc. betrug. – Letzteres eine deutliche Widerlegung der viel verbreiteten, unrichtigen Ansicht, dass der überhitzte Dampf alle in seinem Bereiche stehenden Flüssigkeitsmengen gierig aufsauge. Und aus der Zusammenfassung dieser drei Factoren ergibt sich, dass der gesammte in der Leitung entstandene Wärmeverlust bei überhitztem Dampfe ungefähr noch einmal so gross war als bei gesättigtem; nämlich 4,35 gegen 2,12 Proc. der gesammten auf Erzeugung und Ueberhitzung des Dampfes verwendeten Wärme. Dadurch ist es erklärlich, warum bei sehr ungünstigen Leitungsverhältnissen die Anlegung eines mit directer Feuerung ausgestatteten Ueberhitzers neben der Maschine trotz grösserer für die Ueberhitzung aufzuwendenden Brennmaterialmengen von Vortheil sein kann. Beachtenswerth sind die Ziffern der Tabelle 7, welche ein annäherndes Bild davon geben, wie langsam sich in der Dampfleitung der Wärmebeharrungszustand einstellte; ohne auf die mitgetheilten Zahlen näher einzugehen, soll hier nur darauf hingewiesen werden, dass an den beiden Versuchstagen, wie insbesonders aus der letzten Colonne der Tabelle hervorgeht, erst gegen 10 Uhr die Dampftemperaturdifferenz zwischen dem Beginne und Ende der Hauptleitung ihren geringsten, dann annähernd constant bleibenden Werth erreichte, also ungefähr 4 Stunden, nachdem die Dampfmaschine angelassen worden war. Am 25. Mai betrug um 7 Uhr, 1¼ Stunden nach dem Anlassen der Dampfmaschine, der Temperaturunterschied des Dampfes zwischen den Ueberhitzern und der Maschine noch 89½°, also 89½ – 59 = 30½° mehr, als dem Mittelwerthe entspricht! Man darf hieraus wohl den Schluss ziehen, dass die Verwendung überhitzten Dampfes sich bei ununterbrochenem Betriebe wirtschaftlicher gestalten würde als bei dem hier in Betracht kommenden blossen Tagesbetriebe. Es erübrigt nun noch, auf Grund der Versuchszahlen den kaufmännischen Nutzen der Ueberbitzeranlage zu berechnen. Hierbei soll im Interesse sicherer Calculation nicht die der Tabelle 4b entsprechende Kohlenersparniss von 17 Proc, sondern die oben gerechnete von nur 11 Proc. zu Grunde gelegt und, da ich nicht ermächtigt bin, das wirklich für die Ueberhitzer aufgewendete Anlagekapital zu benennen, die Frage so gestellt werden: wie gross darf das Anlagekapital A sein, um noch genügenden Nutzen abzuwerfen? Hierbei mag von vornherein bemerkt werden, dass es nicht meine Aufgabe sein kann, den in der Feinspinnerei Augsburg erreichten, übrigens in Folge besonderer Betriebsverhältnisse überhaupt nicht direct nachweisbaren Nutzen möglichst genau auszurechnen, sondern den zu erwartenden Mindestnutzen nachzuweisen und ein allgemeines Beispiel einer derartigen Rechnung zu geben. Von den auf S. 270 angeführten Grossen ist vor allem der durch den Betrieb der Dampfmaschine vor Einbau der Ueberhitzer verursachte jährliche Kohlenaufwand K festzustellen; aus den Büchern der Fabrik kann derselbe nicht entnommen werden, da der in den Kesseln erzeugte Dampf nicht ausschliesslich zum Maschinenbetriebe verwendet wurde; dagegen kann als ziemlich zuverlässig angesehen werden, dass der mittlere jährliche Durchschnitt der Dampfmaschinenleistung den bei den Versuchen eingehaltenen Betrag der letzteren eher über- als unterschreitet, weshalb die Leistung des 30. Mai und der zugehörige stündliche Kohlen verbrauch von 917,3 k der Rechnung zu Grunde gelegt werden darf. Zum täglichen Kohlenverbrauch bei elfstündigem Betriebe rechne ich für Anheizen der Kessel und Anwärmen der Dampfleitung und Maschinencylinder schätzungsweise den Verbrauch einer Stunde hinzu und erhalte so einen bei gesättigtem Dampf zu erwartenden jährlichen Kohlenbedarf von K = 300 . 12 . 915,3 = 3302280 k oder rund 3300 t. Die durch die Ueberhitzung erreichte Kohlenersparniss k beträgt 11 Proc., der Kohlenpreis für 1 t p = 11,32 M., für α (Verzinsung, Abschreibung, Instandhaltung u.s.w.) sei ein Ansatz von 0,20 (20 Proc des Anlagekapitals) angemessen, β (mit der Ueberhitzung verbundene Ersparniss an Kosten für Bedienung und Reinigung kalt gelegter Kessel, sowie für Abführung der Brennmaterialrückstände) komme nicht in Betracht. Die jährliche Ersparniss an Kohlenkosten durch Ueberhitzung würde also betragen E = 0,11 . 3300 . 11,32 = 4109 oder rund 4000 M., so dass bei 20 Proc. Bruttonutzen ein Anlagekapital von K=\frac{\varepsilon}{\alpha-\beta}=\frac{4000}{0,2}=20000\mbox{ M.} zulässig erschiene, welches bei jährlicher Rücklage des nach Tabelle I. A. Erzeugung und Ueberhitzung des Dampfes. Textabbildung Bd. 293, S. 293 Geasammtrostfläche; Gesammtheizfläche; Versuche mit überhitztem Dampf; Versuche mit gesättigtem Dampf; W.-E.; Proc.; Dauer des Versuches in Stunden; Kohlen (Peissenberger Mischkohle) verheizt in Kilo; In der Stunde auf 1 qm Rostfläche in Kilo; für 1 qm Heizfläche in Kilo; Herdrückstände in Kilo; In Procenten der verheizten Kohle; Gehalt an Verbrennlichem in Procent; Speisewasser verdampft in Kilo; In der Stunde auf 1 qm Heizfläche in Kilo; Temperatur in Grad Celsius; Dampfspannung im Kessel in k/qc Ueberdruck; Entsprechende Sättigungstemperatur in Grad Celsius; Dampftemperatur am Ueberhitzerende in Grad Celsius; Ueberhitzungsgrad am Ueberhitzerende in Grad Celsius; Gesammtwärme des Kilo Dampfes abzüglich Flüssigkeitswärme des Speisewassers in Wärme-Einheiten; Dem Kilo Dampf zur Ueberhitzung Wärme zugeführt in Wärme-Einheiten; Auf 1 qm der ganzen Ueberhitzerfläche treffen stündlich Kilo Dampf; Heizgase: Kohlensäuregehalt am Kesselende in Raum-Procent; Sauerstoffgehalt in Raum-Procent; Vielfaches der theoretischen Luftmenge; Temperatur am Kesselende in Grad Celsius; Temperaturüberschuss am Kesselende in Grad Celsius; Zugstärke in Millimeter Wassersäule im ersten Zuge; am Kesselende; im Kaminfuchs; a) 1 k Kohle verdampfte Wasser in Kilo; b) Berechnet auf gesättigten Dampf von 100° C. aus Wasser von 0° in Kilo; c) Berechnet auf überhitzten Dampf (calorimetrisch) von 100° C. aus Wasser von 0° in Kilo; Wärmebilanz; Nutzbar gemacht zur Dampfbildung; Ueberhitzung; Gesammte nutzbar gemachte Wärme; Verloren im Aschenfall; Kamin; Rest (Strahlung u.s.w.); Summe = Heizwerth; M.; Dampfpreis* nach Verdampfungsziffer; (Preis der Kohle 1,132 M. für 100 k loco Kesselhaus); * D.h. Kohlenkosten für 1000 k verdampftes Wasser Tabelle 4. Ersparnissziffern. Textabbildung Bd. 293, S. 293 Versuche mit überhitztem Dampf; Versuche mit gesättigtem Dampf; I 25/5; II 26/5; III 30/5; k;  Proc.; a) Ersparniss an Dampfgewicht in 1 Stunde und indic. ; 1) In Folge geringeren Leitungsverlustes; Dampfverbrauches; Insgesammt; Demnach mittlere Dampfersparniss durch Ueberhitzung: 19,09 Proc.; b) Ersparniss an Kohlen; Stündlicher Kohlenverbrauch in Kilo; Mittlere Maschinenleistung in indic. ; Kohlenverbrauch in 1 Stunde und indic. in Kilo; Desgl. Ersparniss durch Ueberhitzung in Kilo; Desgl. in Procent Tabelle 2. B. Leitung des Dampfes. Textabbildung Bd. 293, S. 294 Hauptleitung 210 mm Durchmesser licht; Länge etwa 60 m, wovon 49 m zwischen Thermometer und Maschine. Kieselguhrumhüllung 5 cm dick. Anschlussleitungen 100 mm Durchmesser. Gesammte innere Rohrfläche etwa 47,5 qm, wovon 32,3 qm zwischen Thermometer und Maschine; Versuche mit überhitztem Dampf; Versuche mit gesättigtem Dampf; I 25/5; II 26/5; III 30/5; I. Mittlere Dampfspannungen; a) Im Kessel in k/qc Ueberdruck; b) Am Anfange der gemeinsamen Hauptleitung in k/qc Ueberdruck; c) Im Ventilkasten der Maschine in k/qc Ueberdr.; d) Druckverlust a) bis c) in k/qc Ueberdruck; II. Mittlere Dampftemperaturen; a) Hinter den Ueberhitzern in Grad Cels; b) Am Anfange der gemeinsamen Hauptleitung in Grad Cels; c) Im Ventilkasten des Cylinders I in Grad Cels; IIa. Verlust an Temperatur in der Hauptleitung in Grad Cels; Verlust an Temperatur auf 1 m Hauptleitung in Grad Cels; III. Speiseivasser verdampft in 1 Stunde in Kilo; Dampfwasser aus der Leitung in Kilo; Dampfwasser aus der Leitung in Procent des Speisewassers; etwa; IV. Wärmeverlust** eines Kilo Dampf in der Leitung durch Temperatur- und Spannungs-Erniedrigung, sowie durch Condensation in W.-E.; Desgl. in Procent der Erzeugungswärme; * Der beobachtete kleine Ueberschuss an Dampfspannung in der Hauptleitung über die Kesselspannung rührt, wenn nicht von einer geringen Drucksteigerung in den Ueberhitzern, entweder von unvermeidlichen Beobachtungsfehlern her oder von fehlerhafter Anzeige des Sammelrohrmanometers, welches vielleicht durch den überhitzten Dampf in seinem richtigen Gange gestört war; ** Berechnet unter der Voraussetzung, dass der Dampf den Kessel bezieh. die Ueberhitzer trocken verlasse und ohne Wasser in den Ventilkasten gelange Tabelle 3. C. Verwendung des Dampfes. Textabbildung Bd. 293, S. 294 Versuche mit überhitztem Dampf; Versuche mit gesättigtem Dampf; Dauer des Versuches in Stunden; Der Maschine zugeführtes Dampfgewicht in 1 Stunde in Kilo; Dampfspannung im Ventilkasten in Atmosphären Ueberdruck; Beobachtete mittlere Dampftemperatur im Ventilkasten in Grad Cels; Entsprechende Temperatur des gesättigten Dampfes in Grad Cels; Demnach Ueberhitzung des Dampfes in Grad Cels; Kurbelseite; Anfangsspannung im Hochdruckcylinder in Atm. Ueberdruck; Aussenseite; Mittel; Füllungsgrad im Hochdruckcylinder in Procent; Mittlere Spannung im Hochdruckcylinder in Atm. Ueberdruck; Spannungsverlust im Receiver in Atm. Ueberdruck; Anfangsspannung im Niederdruckcylinder in Atm. Ueberdruck; Mittlere Spannung im Niederdruckcylinder in Atm. Ueberdruck; Hochdruckcylinder; Summe; Niederdruckcylinder; Leistung in indic. ; Gesammtleistung in indic. ; Gesammtexpansion, etwa; Dampfverbrauch in 1 Stunde und indic. in Kilo; Desgl. einschliesslich des Dampfwassers aus der Leitung in Kilo; Leitungswasser für 1 Stunde und indic. in Kilo; Vom Kilo Dampfe wirklich geleistete indicirte Arbeit in W.-E.; Vom Kilo Dampfe wirklich geleistete indicirte Arbeit in Procent der Erzeugungs- und Ueberhitzungswärme Tabelle 5. Uebersicht über die Einzelheiten der Indicirung. (Mittelwerthe.) Textabbildung Bd. 293, S. 295 Kesselspannung in k/qc Ueberdruck; Dampfspannung im Ventilkasten in Atm.; Dampftemperatur im Ventilkasten in Grad Cels; Vacuum im Condensator in Centimeter Hg; Umdrehungszahlen in der Minute; Hochdruckcylinder Kurbelseite; Anzahl der Diagrammsätze; Federmaasstab in Millimeter auf 1 k/qc; Anfangsspannung in k/qc Ueberdruck; Nutzdruck in k/qc; Füllungsgrad in Procent; Indic. Leistung in ; Niederdruckcylinder Aussenseite; Vacuum in Atm. Unterdruck; Hochdruckcylinder Aussenseite; Niederdruckcylinder Kurbelseite; I. Versuch am 25. Mai 1894. Ueberhitzter Dampf, sämmtliche Mäntel geheizt; II. Versuch am 26. Mai 1894. Ueberhitzter Dampf, nur Hochdruckcylinder geheizt; III. Versuch am 30. Mai 1894. Gesättigter Dampf Tabelle 6. Schwankungen hinsichtlich Geschwindigkeit, Füllungen und Nutzdruck der Maschine. Textabbildung Bd. 293, S. 295 Dampfmaschine; Kesselspannung in k/qc Ueberdruck; Umdrehungen in der Minute; Füllungen in dem Hochdruckcylinder nach den Diagrammen; Kurbelseite; Ausenseite; Mittlerer Nutzdruck; Hochdruckcylinder; Niederdruckcylinder; Max.; Min.; Mittel; I. Versuch am 25. Mai 1894. Ueberhitzter Dampf, sämmtliche Mäntel geheizt; II. Versuch am 26. Mai 1894. Ueberhitzter Dampf, nur Hochdruckcylinder geheizt; III. Versuch am 30. Mai 1894. Gesättigter Dampf.*; * Bezüglich der am 30. Mai Mittags vorgenommenen Verkleinerung der Füllungen siehe Text S. 290 Tabelle 7. Gleichzeitige Dampftemperaturen an verschiedenen Beobachtungsstellen. (Alle Ablesungen in Grad Cels.) Textabbildung Bd. 293, S. 296 Beobachtungsstelle; Temperaturunterschiede; Zeit; Versuchstag; Hinter den Ueberhitzern Mittel der vier Ueberhitzer; Am Anfange der gemeinsamen Hauptdampfleitung; Im Ventilkasten der Maschine; Mittelwerthe aus beiden Versuchstagen; Bemerkung. Das Anheizen der Kessel erfolgte jeweils Morgens um 5½ Uhr Tabelle 8. Schwankungen der Dampftemperaturen an den verschiedenen Beobachtungsstellen. Textabbildung Bd. 293, S. 296 Beobachtungsstelle; Temperatur in Grad Celsius; I. Versuch 25/5. 93; II. Versuch 26/5. 93; Maximum; Minimum; Mittel; Kessel Nr. 2; Kessel Nr. 3; Hinter den Ueberhitzern; Kessel Nr. 4; Kessel Nr. 5; Am Anfange der gemeinsamen Hauptdampfleitung; Im Ventilkasten der Maschine; * Bei Beginn des Versuches um 6 h 55' Tabelle 9. Verschiedene für das Vacuum der Maschine maassgebende Werthe. Textabbildung Bd. 293, S. 296 1) Condensator-Einspritzhahn offen nach Zeigerangabe in Proc.; bis; ab; Abends nach Vercuh; etwa; 2) Füllung Cylinder I nach Zeigerangabe in Proc.; 3) Füllung Cylinder II nach Zeigerangabe in Proc.; 4) Temperatur des Condensator-Einspritzwassers in Grad Cels; 5) Temperatur des Condensator-Ausgusswassers in Grad Cels; 6) Mittlerer Barometerstand in Millimeter Abzug von Verzinsung und Instandhaltungskosten verbleibenden Ueberschusses je nach der Höhe der letzteren auch ohne Berücksichtigung von β nach etwa 5 bis 8 Jahren getilgt wäre, worauf der jährliche Reingewinn gleich der Ersparniss an Kohlenkosten weniger dem für Instandhaltung erwachsenden Aufwand wäre. War, was wahrscheinlich ist, die Durchschnittsleistung der Maschine und damit der für letztere erwachsene jährliche Kohlenverbrauch der Spinnerei vor Einbau der Ueberhitzer grösser als 3300 t, so wächst damit selbst unter Festhaltung der reducirten Ersparnissziffer K = 11 Proc. auch die von der Ueberhitzung zu erwartende jährliche Ersparniss E und damit die Höhe des zulässigen Anlagekapitals über den vorberechneten Betrag hinaus; indessen glaube ich nicht indiscret zu sein, wenn ich mittheile, dass im vorliegenden Falle die wirklich erwachsenen Anlagekosten den nach obiger Berechnung zulässigen Betrag nicht erreicht haben. Schlusswort. Nach dem Mitgetheilten kann ein berechtigter Zweifel darüber nicht mehr bestehen, dass die Verwendung von überhitztem Dampfe zum Maschinenbetriebe in vielen Fällen zu einem erheblichen, nicht nur technischen, sondern auch wirthschaftlichen Nutzen führt, dass es jedoch noch vielfacher Untersuchungen und Studien bedarf, um von der allgemeinen, auf praktischem Wege gewonnenen Erkenntniss dieser Thatsache zur genauen Erforschung ihrer Ursachen und damit zur freien Beherrschung der ihr zu Grunde liegenden Vorgänge zu gelangen. Wird es erst der Wissenschaft gelungen sein, das Verhalten des überhitzten Dampfes in der Dampfmaschine allgemein festzustellen, so wird damit die wesentlichste Grundlage für die Lösung einer Reihe von besonderen, für die praktische Verwerthung des Principes wichtigen Aufgaben geschaffen sein. Derartige von Wissenschaft und Praxis gemeinsam zu lösende Aufgaben sind z.B.: die Frage nach dem Einflüsse gewisser Constructionsprincipien der Maschinen auf die Ausnutzung des überhitzten Dampfes (ein- oder mehrstufige Expansion, Dampfmantel, Auspuff oder Condensation), diejenige nach dem für den einzelnen Fall einerseits günstigsten, andererseits zulässigen Ueberhitzungsgrade, nach der für letzteren benöthigten Ueberhitzungsfläche, der besten Ueberhitzerconstruction, der für bestimmte Verhältnisse zu erwartenden Ersparniss an Dampf, Kohlen und Geld. Der Praxis allein wird es inzwischen noch zukommen, das entscheidende Wort über die Bewährung der verschiedenen Ueberhitzerconstructionen hinsichtlich ihrer Dauerhaftigkeit, Sicherheit und der mit ihrem Betriebe verbundenen besonderen Unterhaltungskosten auszusprechen. Fällt diese Entscheidung, wie nicht unwahrscheinlich ist, für die eine oder andere der bereits länger angewendeten Constructionen günstig aus, so wird damit das letzte Hinderniss beseitigt sein, welches sich bisher noch als Gebot der Vorsicht der allgemeineren Einführung von Dampfüberhitzungseinrichtungen entgegenstellt. Wenn dann diesem neuen oder eigentlich nur neuerdings mit besseren Mitteln als früher durchgeführten Fortschritte der Dampfmaschinentechnik auch noch andere, erst in jüngerer Zeit erfundene oder in ihrer wirklichen Bedeutung erkannte Verbesserungen beigesellt werden – z.B. sorgfältigste Einhüllung der Dampfcylinder nebst ihren Deckeln, ausgedehnte Ausnutzung der im Abdampfe enthaltenen Wärme zu Heiz- und Vorwärmezwecken, desgleichen der freien Wärme der Kesselabgase zum Vorwärmen (insbesondere in Economisern), Einführung der Oberflächencondensation nebst Rückkühlung bei ungenügender Menge oder hohem Preise des Einspritzwassers, vielleicht auch noch Combination der Heissdampf- mit einer Kaltdampf- (Ammoniak- oder Aether-) Maschine zur sogen, zweistoffigen Maschine u.s.w. u.s.w., – so wird die Dampfmaschine noch auf lange Zeit hinaus ausser durch ihre sonstigen Vorzüge auch durch ihren sparsamen Betrieb den übrigen Kraftmaschinen wie bisher überlegen bleiben.