Titel: | Zeitschriftenschau. |
Fundstelle: | Band 321, Jahrgang 1906, S. 686 |
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Zeitschriftenschau.
Zeitschriftenschau.
Dampfturbinen. Prof. Rateau an der Bergakademie zu Paris hat sich
bekanntlich grosse Verdienste durch die erste Anwendung und Einführung der
Druckstufenturbine mit Aktionswirkung erworben. Er schildert in einem Vertrage die
Versuche zur Ausbildung seines Turbinensystems und teilt die Grundsätze mit, die ihm
beim Ausbau desselben geleitet haben: 1. Verwendung einer grösseren Zahl von
Laufrädern zur Erzielung geringer Umfangsgeschwindigkeiten, jedoch Beschränkung auf
die gerade notwendige Zahl; 2. die hierbei bestehanden nicht unbeträchtlichen
Druckunterschiede zwischen benachbarten Stufen schliessen die Trommelbauart der
Laufräder aus und führen dazu, die Laufräder gegeneinander durch Scheidewände
abzudichten, die bis an die Welle heranreichen. Dadurch wird der Spaltquerschnitt,
durch den der Dampf treten kann, im Verhältnis der Wellen- und
Schaufelkreisdurchmesser verringert. 3. Die Aktionswirkung, das heisst die Expansion
des Dampfes in den Düsen der Leitapparate allein, vermeidet einen Axialschub der
Welle und erlaubt wegen des Gleichdruckes vor und hinter einem Laufrad, den Spalt
zwischen festem und beweglichem Teil ohne Dampfverlust genügend gross zu
machen. Die teilweise Beaufschlagung der Aktionsturbine ermöglicht die Anwendung
grösserer Raddurchmesser als bei den vollbeaufschlagten Reaktionsturbinen, weil bei
letzteren die Schaufelabmessungen nicht unter ein gewisses Mass herunter klein
gemacht werden können, wie es bei grossen Rädern, dem erforderlichen
Durchgangsquerschnitt der Schaufeln entsprechend, sein müsste. Zur Reduktion der
Geschwindigkeit kommen daher Aktionsturbinen mit einer geringeren Zahl von Rädern
aus. 4. Ausnutzung der übrigbleibenden Strömungsgeschwindigkeit aus dem
vorhergehenden Laufrad in dem nachfolgenden. 6. Unterteilung des Druckes statt der
Geschwindigkeit des Dampfes wegen der geringeren auftretenden Verluste. Es
folgt eine Beschreibung der Konstruktionselemente der Rateau-Turbine, von denen besonders das aus gedrücktem Blech bestehende
Schaufelrad und die einfache Befestigung der aufgenieteten Stahlblechschaufeln
interessant sind. Von 800 mm ab werden zwei linsenförmig verbundene Bleche für die
Laufräder verwendet. Trotz der vielen Laufräder ist der Verlust durch die Reibung der
Scheiben im Dampf gering; er betrug bei einer 1000 KW-Maschine mit 1500 Umdrehungen
nur 3 v. H. Gegenwärtig sind Rateau-Turbinen mit einer
Leistung von 5000 PS in einer Maschine im Bau, Bei Besprechung der
verschiedenen Anwendungsgebiete der Dampfturbine verweilt der Vortragende etwas
länger bei den Schiffsturbinen und kommt zu dem Ergebnis, dass ein wirtschaftliches
Arbeiten von Turbinen allein nicht recht möglich sei nur in Verbindung mit
Kolbenmaschinen, welche hauptsächlich bei Rückwärtsfahrt und bei kleinen
Fahrgeschwindigkeiten und Leistungen, wo die Turbinen schlecht arbeiten, in
Wirksamkeit zu treten hätten.
Rateau behandelt darauf ausführlicher das von ihm mit
Ausdauer und Erfolg bearbeitete Gebiet der Abdampfverwertung in Dampfturbinen
besonders für die Hütten- und Bergwerksmaschinen mit veränderlicher Belastung oder
aussetzendem Gang. Zur ununterbrochenen Speisung der Turbinen, die im Stande sind,
den niedrig gespannten Auspuffdampf noch mit gutem Wirkungsgrad, (etwa 15 kg
Dampfverbrauch f. d. PSe und Stunde) nutzbar zu
machen, führte Rateau einen Dampfakkumulator ein, mit
dem er die ersten Versuche im Jahre 1900 machte. Derselbe besteht aus einem oder
mehreren Kesseln, durch eine Reihe von gusseisernen Kasten unterteilt, die mit
Wasser gefüllt sind und die Wärme des Abdampfes aufnehmen und sie auch zu Zeiten, wo
die Dampfzufuhr von den Maschinen aussetzt, unter Verdampfung des Wassers abgeben.
Die Druckschwankungen des so erzeugten Dampfes betrugen bei ausgeführten Anlagen
kaum 1/10 at. In
Fällen, wo die Primärmaschinen während mehrerer Minuten völlig zum Stillstand
kommen, wird ein Akkumulator verwendet ohne eiserne Zellen. In den mit Wasser
gefüllten Raum wird der Abdampf eingeblasen und dessen Wärme durch die
Wirbelbewegung leicht an das Wasser abgegeben. So werden z.B. in den Rombacher
Hüttenwerken durch den Abdampf der Walzwerksmaschinen unter Zwischenschaltung eines
Wasserakkumulators vier Niederdruckdampfturbinen von je 500 KW Leistung, die
sozusagen kostenfrei gewonnen wird, betrieben. Bei einer anderen Anlage wird durch
den Abdampf einer Fördermaschine ein Drehstromturbogenerator betrieben; dieser
liefert den Strom für zwei elektrisch angetriebene Kreiselpumpen für die
Wasserhaltung der Grube (100 cbm/Std. auf 125 m und 60 cbm/Std. auf 220 m Höhe). Manchmal
erhalten die Abdampfturbinen noch ein Hochdruckrad vorgeschaltet, welches mit
Frischdampf beaufschlagt wird in Fällen, wo die Hauptmaschinen für längere Zeit
ausser Betrieb sind. Im weiteren werden Ergebnisse über den unmittelbaren
Antrieb von Zentrifugalpumpen und Ventilatoren, auch für hohen Druck, mitgeteilt.
Insbesondere mit letzteren Maschinen sind eingehende Versuche gemacht worden; unter
anderen wurde bei einer 100 PS-Maschine ein Gesamtwirkungsgrad von Turbine und
Ventilator von 38 v. H. erreicht. Hierbei ergibt sich rechnerisch ein Wirkungsgrad
des Ventilators allein von 75 v. H. Mit einer ökonomischen Turbine lässt sich ein
Gesamtwirkungsgrad von nahezu 50 v. H. erreichen, was wohl mit einem
Kolbenkompressor nicht möglich ist. Zur Erzeugung hoher Luftpressung wird der
Ventilator ähnlich wie die Zentrifugalpumpen mit mehreren Druckstufen ausgeführt. Im
Bergwerks- und Hüttenbetrieb werden, wie Rateau glaubt,
die Turbokompressoren eine grosse Zukunft haben und die teuren und grossen
Kolbenmaschinen ersetzen. Eine Hochofengebläsemaschine von 500 PS ist schon
ausgeführt und zeigt ein grosses Anpassungsvermögen an die auftretenden
Druckschwankungen. Unter normalen Verhältnissen betrug der bei einem vierstufigen
Krompressor erzielte mechanische Wirkungsgrad 66 v. H.; dabei wurden 0,9 cbm Luft i.
d. Sekunde auf 8 at gepresst bei 4660 Umdrehungen i. d. Minute. Rateau hofft durch Verbesserungen noch eine weitere
Steigerung des Wirkungsgrades. Am Schlusse werden die Vorzüge der
Zentrifugalgebläse noch einmal zusammengefasst: Geringer Raumbedarf, geringe Anlage-
und Unterhaltungskosten, unmittelbare Kupplung mit Elektromotoren und
Dampfturbinen, leichte Regelung des Druckes und der Leistung, kleinere Leitungen,
Fortfall von Windkesseln wegen des gleichmässig fliessenden Luftstromes. (Zeitschr.
d. Ver. deutsch. Ingenieure, 1906, S. 1505 u. 1541.)
M.
Eisenbahnoberbau. (Vietor) Jährlicher Verschleiss der Schienen auf den
deutschen Bahnen von mehr als 90000 km Gleislänge etwa 28500 t, d.h. etwa 3
Millionen Mark (nach Haarmann). Durch Hinweis auf
diesen Verschleiss wird die Notwendigkeit einer widerstandsfähigen Gleisanordnung
betont, die Entwicklung des Oberbaus wird besprochen. Besonders wichtig für die
Haltbarkeit der Schiene ist die Dichtigkeit des Materials. Diese ist bei
Bessemerstahl höher wie bei Thomasstahl und wird durch hohen Siliziumgehalt sowie
durch Anwendung von Nickelstahl mit etwa 3 v. H. Nickelgehalt erzielt. Wichtig für
die Beurteilung einer Profilform ist das spezifische Trägheitsmoment T_0=\frac{T}{(0,1\,Q)^2} (Q = Querschnitt in qcm) und das spezifische
Widerstandsmoment W_0=\frac{W}{\sqrt{0,1\,Q^3}}. In der Höhe dieser Ziffern drückt sich die
Zweckmässigkeit der Materialausnutzung für eine bestimmte Profilform im Vergleich zu
einer anderen aus. Besonders zweckmässig sind Stapelprofile, d.h. Profile mit
überall gleicher Dicke, die sich in beliebiger Anzahl passrecht stapeln lassen und
bei denen verschieden schwere Profile zwischen den nämlichen Walzen mittels weiterer
oder engerer Einstellung gewalzt werden können. Aus Z-förmigen Stapelprofilen lässt sich eine elastische Doppelschienenanordnung
herstellen, die aus einer „Fahrschiene“ und einer durch Zwischenstücke mit dieser
verbundenen „Tragschiene“ besteht. Die Druckverteilung auf die Schwellen vollzieht
sich fast vier mal günstiger wie bei gewöhnlichem Oberbau. Das Eigengewicht der
Anordnung beträgt 165 kg f. im Gleis. Eine einfachere Anordnung mit nur einer
Fahrschiene von 33 mm Walzstärke und 127,5 mm Walzbreite wiegt rund 100 kg/m Gleis. Die
Trägereigenschaften dieser Schiene von 33 kg/m Gewicht übertreffen die der preussischen
Normalschienen, und nehmen bei fortschreitender Abnutzung weniger rasch ab.
(Zeitschr. d. Vereins deutscher Ingenieure 1906, S. 1555/58.)
S.
G. Stephensons Lokomotive „Invictor“
ist der Stadt Counterbury zum Geschenk gemacht worden. Diese alte Lokomotive ist an
einem besonderen Platze in der Nähe eines Stadttores aufgestellt. Sie ist im Jahre
1830 gebaut; etwas früher als die bekannte Lokomotive „Rocket“. (Zeitschr. des Ver.
deutsch. Eisenbahnverw. 1906, S. 1113.)
W.
Funkenfänger für Lokomotiven. Bei
dem neuen Funkenfänger von Lehmann-Schwerin wird das
Verstopfen der Durchgangsöffnungen für die abziehenden Heizgase dadurch verhindert,
dass die Teile, welche die Funken zurückhalten sollen, beweglich gelagert sind. Der
Funkenfänger besteht aus einem Rahmen, der zwei bis drei eng übereinander liegende
Stabreihen enthält. Die Stäbe haben winkelförmige Querschnitte und sind mit der
Breitseite nach unten gekehrt. Versuche haben günstige Ergebnisse geliefert.
(Zeitschr. d. Ver. deutsch. Eisenbahnverw. 1906, S. 1147.)
W.
Ueber den Parallelbetrieb von
Wechselstrommaschinen. Dr. Fleischmann gibt
Formeln, welche gestatten das Eintreten der Resonanz und die Grösse der auftretenden
Pendelungen für den Fall vorauszubestimmen, dass zwei Wechselstrommaschinensätze
parallel geschaltet werden müssen, deren elektrische Verhältnisse sowohl wie ihre
mechanischen Grössen untereinander verschieden sind. Ein solches System besitzt eine
Eigenschwingungsdauer, welche ähnlich ausdrückbar ist, wie diejenige einer einzigen
Wechselstromdynamo bezogen auf ein unendlich starkes Netz. Bei verschiedenen
Perioden der Antriebsmaschinenimpulse gibt es zwei Fälle der Resonanz, je nachdem
die Schwingungszahl des einen oder des anderen Maschinenimpulses mit der
Eigenschwingungszahl des Systems zusammenfällt. (Elektrotechn. Zeitschr. No. 38 vom
20. Sept. 1906.)
D.
Die schweizerischen
Kleinbahnen. Behandelt werden: 35 schmalspurige Bahnen mit 788,8 km, 29
Drahtseilbahnen mit 25,4 km, 31 Strassenbahnen mit 368,3 km und 11 Zahnradbahnen mit
93,2 km Betriebslänge. In ausserordentlich umfangreichen Tabellen werden sämtliche
interessierenden Daten über Länge, Anlagekosten, Betriebsmittel, Zugkilometer,
Personen- und Güterverkehr, Einnahmen, Ausgaben, sowie Durchschnittserträge für die
Jahre 1903 und 1904 gegeben. Als besonders interessant entnehmen wir den Tabellen
die folgenden Angaben:
Art der Bahn
schmal-spurigeBahn
Drahtseil-bahn
Stassen-bahn
Zahnrad-bahn
Name der Bahn mitden höchsten
Anlage-kosten
Montreux-BernerOberland
Lausanne-Ouchy
StädtischeStrassen-bahnenZürich
Jungfrau-bahn
Höhe dieser Anlage-kosten
inFrancs/Bahnkilom.
280855
1747248
300999
1020930
Name der Bahn mitden niedrigsten
An-lagekosten
Rigi-Scheidegg
Biel-Magglin-gen
Strassen-bahnMürren
Generoso-bahn
Höhe dieser Anlage-kosten
inFrancs/Bahnkilom.
10323
272902
23296
41089
Name der Bahn mitdem höchsten
Ueber-schuss
BernerOberland-bahnen
Territet-Glion
StädtischeStrassen-bahnenZürich
Jungfrau-bahn
Höhe dieses Ueber-schusses
inFrancs/Bahnkilom.
13514
143944
28371
52680
12 dieser 106 Bahnen arbeiteten mit Verlust, der jedoch nur in
je einem Fall 48035 und 3418 Francs f. d. Bahnkilometer betrug, sich sonst aber
stets weit unter 1000 Francs hielt, Den teilweise reichlich hoch scheinenden
Anlagekosten gegenüber möchte angeführt sein, dass für die neuen Hamburger
Schnellbahnen eine Bausumme von 2400000 M. = 3000000 Francs für das
Bahnkilometer veranschlagt ist. (Zeitschr. für Kleinbahnen No. 9 vom Sept.
1906.)
D.
Die Wirtschaftlichkeit von
Gaskraftwerken für Lokal- und Strassenbahnen besprach Ing. Ziffer auf dem internationalen Kongress für Strassen-
und Lokalbahnen in Mailand 1906. Er gibt zum Vergleich die jährlichen Betriebskosten
für Kraftanlagen von 25 und 100 PS mit verschiedenen Betriebsmaschinen wie
folgt:
25 PS
100 PS
Mark
v. H.
Mark
v. H.
Elektromotor: Strompreis 8
Pfg. f. d. KW/Std.; Wirkungsgrad 98 v. H.;
Verzinsung und Amor- tisation 7,5 v. H.
4195
100
16677
100
Dampfmaschine:
Schnelläufer, Kohlenverbrauch 2,25 kg f. d. PS/Std.;
Kohlenpreis 12 M. die Tonne; 18 Liter Wasser f. d. PS/Std. zu
22,4 Pfg. f. 100 Liter; Personal 15,20 M.; Versinsung und
Amortisation 10 v. H.
3467
82,7
9947
59,6
Leuchtgasmotor:
Gasverbrauch 0,46 cbm f. d. PS/Std. zu 7,44 Pfg. f. d. cbm,
einschl. Verzin- sung und Amortisation
2774
66,1
9278
55,6
Kraftgasmotor: Dawsongas
0,45 kg Kohlenverbrauch f. d. PS/Std. zu 20 M. die
Tonne, 3,41 Liter Wasser f. d. PS/Std. zu 16 Pfg. f. d.
cbm.; Personal 4,96 M.; Versinsung und Amortisation 10 v.
H.
1389
33,1
4774
28,6
Die Vorzüge der Kraftgasmaschine und des Diesel-Motors
werden kurz erläutert. (L'Industria, Milano, 23. Sept. 1906.)
A. M.