Titel: | Neuere Pumpen und Kompressoren. |
Autor: | Fr. Freytag |
Fundstelle: | Band 322, Jahrgang 1907, S. 803 |
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Neuere Pumpen und Kompressoren.
Von Prof. Fr. Freytag,
Chemnitz.
(Fortsetzung von S. 789 d. Bd.)
Neuere Pumpen und Kompressoren.
Das Verdienst, zuerst und unbeirrt durch die Bedenken, welche die Vertreter der
Kolbenpumpensysteme dagegen geltend machten, Hochdruck-Zentrifugalpumpen für große
Wassermengen – 7 bis 8 cbm/Min. auf Förderhöhen von über 500 m (monometrisch) –
in Dienst gestellt zu haben, gebührt der westfälischen Zeche „Victor“ bei Rauxel. Seitdem die für diese Zeche
von Gebr. Sulzer mit Motoren der Allgemeinen Elektrizitätsgesellschaft gelieferte
unterirdische Wasserhaltungsanlage vom Beginn der Inbetriebsetzung ohne Störung
arbeitete, hat die elektrisch angetriebene Zentrifugalpumpe, besonders auch im Bergbau, eine
immer größere Verbreitung gefunden. Während bis vor wenigen Jahren für die zum
Antriebe solcher Pumpen dienenden schnellaufenden Motoren 300 bis 400 PS als
Höchstleistung galt, sind heute hierfür Motoren von 1100 PS bei 1486 Uml./Min. im
Bau.Mitteilung der Allgemeinen Elektrizitätsgesellschaft,
Berlin.
Textabbildung Bd. 322, S. 804
Fig. 7.Vierstufige Zentrifugalpumpe mit Riemenantrieb von Gebr.
Sulzer.
An Stelle des elektromotorischen Antriebes kommt häufig auch derjenige mittels Riemen
zur Ausführung, da die Pumpen in vielen Fällen den bestehenden Betrieben angepaßt
werden müssen.
Fig. 7 zeigt eine vierstufige Sulzer-Hochdruck-Zentrifugalpumpe, beider die Riemenrolle zwischen
Saugstutzen und einem äußeren Lager angeordnet ist, was die gleichzeitige Ausbildung
des ersteren als Lager für die Pumpenwelle erfordert (s. auch Fig. 2).
Textabbildung Bd. 322, S. 804
Fig. 8.Hochdruck-Zentrifugalpumpe mit Riemenantrieb von Gebr.
Sulzer.
Bei der Hochdruck-Zentrifugalpumpe (Fig. 8) trägt die
Grundplatte zwei Lagerböcke mit zwischenliegender Riemenrolle.
Besonders günstige Wirkungsgrade wurden mit Sulzerschen
Senkpumpen erreicht. Eine solche, in Fig. 9
dargestellte, für eine Förderung von 16 cbm/Min. auf 45 m monometrische Förderhöhe gebaute Pumpe
ergab mit 1025 minutl. Umdreh. einen Wirkungsgrad von 83 v. H., der unter etwas
anderen Betriebsverhältnissen sogar bis auf 84 v. H. anstieg.
Die zum Schachtabteufen ausgebildeten Senkpumpen werden, wie die Abbildung erkennen
läßt, normal mit einem Drehstrommotor zusammen in ein schmiedeeisernes Gerüst
eingebaut; sie erfordern nur einen geringen Raumbedarf und können frei am Seile
hängend arbeiten, ohne irgendwelche Einbauten und Verlagerungen im Schachte zu
beanspruchen.
Textabbildung Bd. 322, S. 804
Fig. 9.Mehrstufige Senkpumpe von Gebr. Sulzer.
Textabbildung Bd. 322, S. 804
Fig. 10.Mehrstufige Abteufpumpe von Gebr. Sulzer.
Fig. 10 zeigt eine 400pferdige Abteufpumpe von Gebr. Sulzer, die durch vier Laufräder mit zweiseitigem
Einlauf bei 975
Umläufen 8 cbm/Min. auf 165 m hebt. Ein Kammlager ist in der Abbildung nicht ersichtlich;
es befindet sich oben am Motor.
Textabbildung Bd. 322, S. 805
Fig. 11 und 12.Dreistufige Turbinenpumpe von Jäger & Co.
Textabbildung Bd. 322, S. 805
Fig. 13 und 14. Einzelteile zur Turbinenpumpe von Jäger & Co.
Die von dem Pumpen- und Gebläsewerk C. H. Jäger &
Co. in Leipzig-Plagwitz gebauten Zentrifugalpumpen zeichnen sich durch eine
ungemein einfache, seit Jahren vorzüglich bewährte Konstruktion aus.
Textabbildung Bd. 322, S. 805
Fig. 15.Hochdruck-Zentrifugalpumpe mit elektromotorischem Antrieb von
Jäger & Co.
Die neuesten Verbesserungen, welche an diesen Pumpen getroffen wurden, beziehen sich
auf selbsttätige Einrichtungen zur Beseitigung jeglicher Achsialdrücke, so daß
die Wellenlager solche im normalen Betriebe überhaupt nicht mehr aufzunehmen
haben.
Fig. 11 und
12
zeigen eine dreistufige Turbinenpumpe neuester Bauart
der genannten Firma.
Die Flüssigkeit tritt durch das Saugrohr A in das erste
Schaufelrad B ein, wird hier beschleunigt und im
Leitrade C auf höheren Druck gebracht, worauf sie durch
den Kanal D in das nächste Schaufelrad gelangt. Der
Vorgang wiederholt sich hier, wie auch in dem folgenden Schaufelrade, bis
schließlich die Flüssigkeit aus dem Kanal E der Pumpe
in den Druckstutzen F derselben gelangt. Da jedes
Leitrad mit zugehörigem Laufrad von einem Gehäuseteil umschlossen wird, kann durch
Ein- oder Ausschaltung einzelner Stufen die Förderhöhe beliebig geändert werden.
Zur Entlastung der im Gegensatz zu der Sulzerschen
Turbinenpumpe mit rückwärts gebogenen Schaufeln
ausgeführten Laufräder sind zu beiden Seiten jedes Rades am Gehäuse Dichtungsringe
pp angebracht, die gegen entsprechende Ringflächen
an der Radnabe abdichten. Durch den Spalt S am Umfange
jedes Rades wird nun der Druck des Wassers in den Räumen a und b gleichmäßig verteilt; ebenso wird in
den innerhalb dieser Dichtungsringe gelegenen Räumen c
und d gleicher Druck infolge der Durchbohrungen o in der Radnabe hergestellt. Es ist somit jedes Rad
für sich nahezu vollständig entlastet.
Textabbildung Bd. 322, S. 806
Fig. 16.Wasserhaltungsanlage der Zeche „General“.
A Zur mit Dampfbetriebenen
Wasserhaltung, B Rückschlagklappe, C Wasserschieber, D Schalttafel, E
Anlasser.
Um die durch etwaige ungleiche Abnutzungen der Dichtungsringe auftretenden
Achsialdrücke selbsttätig zu beseitigen, besitzt die Welle mit den Laufrädern eine
geringe seitliche Verschiebbarkeit.
Textabbildung Bd. 322, S. 806
Fig. 17.Zweistufige Kondensatpumpe von Jäger & Co.
Der äußere Kranz jedes Rades ist zylindrisch, während die
denselben einschließenden Flächen des Deckels bezw. der Gehäusewände kegelförmig
gestaltet sind (s. auch Fig. 13 und 14). Erhält
die Welle bezw. die Räder aus irgend einem Grunde einen seitlichen Schub, z.B.
von rechts nach links, so daß sich das Rad, wie in Fig. 14 angegeben,
nach links verschoben hat, so wird durch die kegelförmige Gestaltung der
Gehäusewände der Spalt S auf der linken Seite
vergrößert und durch das eintretende Druckwasser ein höherer Druck erzeugt werden,
der das Laufrad und damit die Welle wieder nach rechts schiebt.
Textabbildung Bd. 322, S. 806
Fig. 18.Senkpumpe von Jäger & Co
Zur Beseitigung des im normalen Betriebe der Pumpen auftretenden Strömungsdruckes
werden dieselben neuerdings noch mit einer besonderen, aus einem rotierenden Teller r (Fig. 13) von einer der
Radnabe ähnlichen Form bestehenden Vorrichtung versehen, durch welche eine
Verschiebung des Rades verhindert wird. Ein etwa beim Anlassen der Pumpe
auftretender Schub wird, soweit er nicht durch die Entlastungsvorrichtung im Innern
der Pumpe aufgehoben wird, von einem reichlich bemessenen Kammlager getragen.
Die – ebenso wie auch die Laufräder – aus zäher Bronze gefertigten, auf einer Seite
offenen Leiträder mit nach außen spiralförmig erweiterten Kanälen werden in die
Gehäuseteile besonders eingesetzt. Die Wellen bestehen aus Nickelstahl.
Fig. 15 zeigt die äußere Ansicht einer Jäger-Hochdruckzentrifugalpumpe der Mühlheimer Bergwerksgesellschaft, die mittels
beweglicher Kupplung von einem auf gemeinsamer Grundplatte mit ihr stehenden
Drehstrommotor der Allgemeinen
Elektrizitätsgesellschaft von 187 PS bei 1460 Umdr./Min. angetrieben wird. Die
Gehäuseringe sind außen glatt hergestellt und durch lange durchgehende Bolzen
miteinander verschraubt (s. auch Fig. 12). Die
Gehäuseteile der Hochdruckzentrifugalpumpen für mittlere Drücke werden durch
Flanschen miteinander verbunden.
Die von der Firma Jäger & Co. gelieferte, mit zwei nebeneinander
geschalteten fünfstufigen Turbinenpumpen für 5 bezw. 6 cbm/Min. bei 368 m Förderhöhe ausgerüstete
Wasserhaltungsanlage der Zeche „General“ in
Weitmar bei Bochum läßt Fig. 16 erkennen. Die
Motoren leisten 650 bezw. 750 PS bei 1450 Uml./Min.
Fig. 17 zeigt eine der acht stehenden zweistufigen
Kondensatpumpen, die für die
Oberflächenkondensatoren der 5500 KW-Westinghouse-Parsons-Dampfturbinen des Kraftwerkes für die Londoner
Untergrundbahn in Chelsea geliefert worden sind. Die größte Stundenleistung beträgt
63000 kg Kondensat bei 950 Uml./Min.
In Fig. 18 ist eine vierstufige, von einem
Elektromotor angetriebene Senkpumpe für die Zeche
Bliesenbach, dargestellt, die 750 l/Min. mit 1450 minutl. Umdrehungen auf etwa 100 m
Höhe fördert; das Druckrohr ist an eine seitlich im Schacht stehend verlegte
Steigleitung angeschlossen.
Ein großer Vorzug der Turbinenpumpen liegt noch darin, daß sie in ein geschlossenes
Rohrnetz ohne Hochdruckbehälter und Windkessel arbeiten können. Die Wasserleitung
der Pumpe und der Kraftverbrauch regulieren sich dabei ganz von selbst, entsprechend
der Wasserentnahme aus dem Netz.
Auch zur Kesselspeisung finden die Zentrifugalpumpen in der Neuzeit Verwendung. Bei
Speisung größerer Kesselanlagen hat man nur nötig – bei gleichbleibender Umlaufzahl
der Pumpe – den Druckschieber nach Bedarf auf die gewünschte Wassermenge
einzustellen oder auch vollständig zu schließen. Angestellte Vergleichsversuche
zwischen einer zur Kesselspeisung dienenden Turbinenpumpe der Firma Borsig in Berlin-Tegel und einer Dampfkolbenpumpe
ließen erkennen, daß erstere der letzteren wirtschaftlich nur dann überlegen ist,
wenn elektrischer Strom unmittelbar vorhanden und besonders billig istVergl. „Zeitschrift für das gesamte
Turbinenwesen“, Juli 1905, Heft 20..
(Fortsetzung folgt.)