Titel: | Neuere Pumpen und Kompressoren. |
Autor: | Fr. Freytag |
Fundstelle: | Band 323, Jahrgang 1908, S. 267 |
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Neuere Pumpen und Kompressoren.
Von Prof. Fr. Freytag,
Chemnitz.
(Fortsetzung von S. 243 d. Bd.)
Neuere Pumpen und Kompressoren.
Eine von der Maschinenbau-A.-G. vorm. Breitfeld,
Danek & Co. für den Nelson III Schacht in
Osseg gebaute unterirdische Verbundwasserhaltungsmaschine mit Kondensation zeigt
Fig. 81.
Die Hauptabmessungen der Maschine sind folgende:
Durchmesser
des Hochdruckzylinders
480 mm
„
„ Niederdruckzylinders
750 „
„
der Plungerkolben
184 „
Gemeinsamer Kolbenhub
600 „
Sie leistet mit 100 Uml./Min. etwa 3 cbm Wasser auf 250 m Druckhöhe bei 4,5 m
Saughöhe und erfordert hierzu an Dampf bei 7 at (absolut) Einströmspannung desselben
und einer Gesamtfüllung von 12,5 v. H. 8 kg für 1 PS/Std. einschließlich
Kondenswasser aus Deckel- und Zylindermänteln.
Der Hochdruckzylinder ist mit heizbarem Mantel und Deckel ausgeführt und besitzt eine
von Hand aus stellbare Ridersteuerung. Der Niederdruckzylinder ist nur mit
Deckelheizung versehen und hat Trickschen Flachschieber
mit fest eingestellter Expansion. Beide Zylinder samt Schieberkästen und Deckeln
sind sorgfältig isoliert und verschalt, die Schieberkästen außen liegend und leicht
zugänglich angeordnet. Der für beide Zylinder gemeinsame Rahmen besteht aus dem
Lagerteil mit drei vierteiligen, mit Weißmetall gefütterten Kurbellagern und den
beiden, wegen leichteren Grubentransportes angeschraubten Rundführungen, die mit
kräftigen Angüssen zur Befestigung der nach den Druckpumpen führenden
Verbindungsstangen versehen sind.
Die doppelt gekröpfte Kurbelwelle ist zur Aufnahme des zweiteiligen Schwungrades nach
einer Seite verlängert und an diesem Ende in einem zweiteiligen, mit Weißmetall
gefütterten Lager nochmals geführt.
Der Drucksatz besteht aus zwei einfach wirkenden Plungerpumpen, von denen je
eine von den rückwärts durchgeführten Kolbenstangen unmittelbar angetrieben und
mittels je zweier schmiedeeiserner Strebstangen mit der betreffenden Rundführung
verbunden ist. Die Saugventile sind als gesteuerte, die Druckventile als
selbsttätige Ringventile ganz aus Bronze ausgeführt. Jedes von einer Stahlfeder
belaetete Saugventil besitzt zwei Spalten von 222 mm Breite und 170 bezw. 280 mm
mittlerem Durchm., jedes Druckventil dagegen drei Spalten von 14 mm Breite und 160
bezw. 224 bezw. 288 mittlerem Durchm.
Textabbildung Bd. 323, S. 266
Fig. 81.Unterirdische Wasserhaltungmaschine der Maschinenbau-A.-G. vorm.
Breitfeld, Danek & Co.
Eine einstufige Luftfüllpumpe von 40 mm Plungerdurchm. und 600 mrn Hub mit
Wassereinspritzung zum Füllen der Windkessel ist an einer Druckpumpe angehängt und wird von dieser
unmittelbar betrieben. Die zur Kondensationseinrichtung gehörige Luftpumpe stehender
Anordnung wird mittels Kurbel von dem einen Ende der Schwungradwelle aus
angetrieben.
Das mit Schaltkranz zum Andrehen der Maschine versehene Schwungrad ist gänzlich mit
Blech verschalt, und es ist diese Schalung behufs Verhinderung des Spritzens unter
der Kammersohle wasserdicht hergestellt.
Die ganze Maschine ruht auf einem aus Walzeisen gebildeten Trägerrost mit
aufgenieteten Gurtblechen und besitzt, da örtliche Verhältnisse eine Fundierung ohne
Trägerrost nicht zuließen, nur eine Fundamenttiefe von 1000 mm.
In neuerer Zeit sind auch „Worthington-Pumpmaschinen“ als unterirdische Wasserhaltungen in
Betrieb gekommen. Derartige nach dem von Henry R.
Worthington angegebenen Duplexprinzip gebaute Maschinen gewährleisten, da
sie, gleichwie die Schwungrad-Pumpmaschinen, mit hoher Expansion des
Einströmdampfes, mit Dampfheizung und Kondensation arbeiten, gleich niedrige
Dampfverbrauchsziffern wie jene.
In Fig. 82 ist eine Worthington-Dreifachexpansions-Pumpmaschine dargestellt, die zur
Entwässerung eines Schachtes der Salgó-Tarjáner
Steinkohlen-Bergbau-A.-G. in Pálfalva dient. Sie hat nachfolgende
Hauptabmessungen:
Durchmesser
des Hochdruckzylinders
254 mm
„
„ Mitteldruckzylinders
406 „
„
„ Niederdruckzylinders
635 „
„
der Plunger
160 „
Gemeinschaftlicher Hub
458 „
und leistet mit 44–46 Uml./Min. etwa 1500 l/Min, auf eine
Förderhöhe von 250 m.
Die drei Dampfzylinder jeder Maschinenseite liegen hintereinander, und zwar die
Niederdruckzylinder hinten, die Hochdruckzylinder am nächsten zur Pumpe; erstere
haben Deckel- und Mantelheizung. Zur Steuerung dienen Corliß-Rundschieber.
Während die Kolben der Hochdruckzylinder unmittelbar an den zu den Pumpen führenden
Stangen angreifen, sind diejenigen der Mitteldruckzylinder durch nach hinten gehende
Stangen mit den Kolben der Niederdruckzylinder verbunden, letztere wiederum durch je
zwei äußere Kolbenstangen, welche die vorhergehenden Zylinder umgreifen, an der
zugehörigen Pumpentraverse angekuppelt, Hierdurch wird erreicht, daß Kolben und
Stangen ohne Entfernung eines Zylinders ausgewechselt werden können.
Der unterhalb der Hauptpumpen in einer Versenkung stehende Kondensator besitzt ein
mittels Handrad stellbares, einen Strahlenkonus bildendes Einspritzventil. Das
Einspritzwasser wird in derjenigen Menge, welche die Hauptpumpen fördern sollen, aus
dem Sumpf angesaugt, strömt durch die Luftpumpen, die demnach gleichzeitig als
Vorpumpen dienen, und wird als Warmwasser in einen über den Hauptpumpen angeordneten
Behälter ausgeworfen, von dem es dann unter Druck den letzteren zufließt. Die
Hauptpumpen haben demnach keine Saughöhen zu überwinden und ihre federbelasteten
Ventile heben sich unter Mithilfe des von unten auf dieselben lastenden Druckes.
Das Anlassen der Pumpen erfolgt wesentlich leichter und ruhiger, als es bei solchen
mit Saughöhen der Fall ist. Da sie stets mit Wasser gefüllt sind, ist ein Eindringen
von Luft unmöglich.
Die Anordnung der Vorpumpen in der Vertiefung bietet den weiteren Vorteil, daß das
Wasser im Sumpf bis über das Niveau der Maschine ansteigen kann; man braucht
daher nur kleine Sumpfstrecken anzulegen und die Gefahr des Ersaufens ist wesentlich
geringer als bei der gewöhnlichen Anordnung – übrigens können Duplex-Pumpmaschinen
bekanntlich auch unter Wasser fortarbeiten.
Textabbildung Bd. 323, S. 267
Fig. 82.Worthington-Dreifachexpansions-Pumpmaschine der Salgó-Tarjáner
Steinkohlen-Bergbau-A-G.
Die Hauptpumpen besitzen je acht Saug- und acht Druckventile, die zu je zwei – ein
Saug- und Druckventil – in einem gemeinsamen Ventilkasten untergebracht sind;
sämtliche Ventilkasten sind in der aus Fig. 82
ersichtlichen Weise mit dem Pumpenkörper verbunden und untereinander auswechselbar,
so daß ein einziger Reserve-Ventilkasten für etwaige Brüche genügt. Zufolge dieser
Anordnung können Ventile und zugehörige Kasten verhältnismäßig klein ausgeführt
werden, wodurch die Betriebssicherheit der Pumpen erhöht wird. Durch je mit drei
Umlegschrauben befestigte Deckel sind die einzelnen Ventile leicht zugänglich.
Eine nicht zu unterschätzende gute Eigenschaft der Worthington- Pumpmaschinen ist deren Unempfindlichkeit gegen Ansammlung
von Wasser in den Dampfzylindern. Während bei Schwungrad- Pumpmaschinen – um
Wasserschläge und deren Folgen zu verhüten – die Schacht – Dampfleitungen gewöhnlich
mit Wasserabscheidern von bedeutenden Abmessungen zu versehen sind, verkürzt die Worthington-Maschine, die durch keine Schwungmassen
behindert ist, einfach den Hub, sobald die Kolben mit Wasser im Zylinder
zusammentreffen, ohne daß hierdurch irgendwelche Gefahr für das weitere Arbeiten der
Maschine entsteht.
Fig. 82 zeigt auch, welchen geringen Raum die
Maschine zu ihrer Aufstellung erfordert; der Durchmesser der Maschinenkammer beträgt
nur 3800 mm, wobei noch genügend seitlicher Raum verbleibt, um eine zweite
Pumpmaschine bezw. deren Einzelteile an der ersteren vorbeibringen zu können.
Eine der vorbeschriebenen ähnliche Pumpmaschine für 350 m Teufe wurde von derselben
Kohlenbergbau-Gesellschaft auf deren Schacht in Ettes aufgestellt. Diese Maschine
ist ohne Druckwindkessel ausgeführt worden; derselbe konnte, da bei Worthington-Pumpen die Geschwindigkeiten in den Saug-
und Druckrohren nahezu gleichmäßige sind und wesentliche Druckänderungen hierdurch
nicht hervorgerufen werden, in Wegfall kommen.
Textabbildung Bd. 323, S. 268
Fig. 83.Dreifach-Expansions-Pumpmaschine von Haniel & Lueg.
Fig. 83 zeigt die äußere Ansicht der größten, von der
Firma Haniel & Lueg in
Düsseldorf bisher gelieferten Wasserwerksmaschine – eine
Dreifach-Expansions-Pumpmaschine mit Kondensation für das nördlich -westfälische
Kohlenrevier, Pumpstation Witten a. d. Ruhr.
Die Maschine hat Dampfzylinder von 600 bezw. 920 bezw. 1500 mm Durchm. und 1500 mm
Hub; sie liefert mit 40 Uml./Min. und einer Spannung des Einströmdampfes von 12
at (Ueberdruck) 30–35 cbm/Min. auf etwa 110 m Höhe. Mitteldruck- und
Niederdruckzylinder sind von Dampfmänteln umgeben, während der Hochdruckzylinder
ohne Heizmantel ausgeführt ist.
Alle Dampfzylinder sind mit Ventilsteuerung versehen.
Die Einlaßventile des Hochdruckzylinders arbeiten mit Flüssigkeitspuffern nach Patent
Wiegleb (D. R. P. 124381), während die anderen
Ventile durch unrunde Scheiben der Steuerwelle angetrieben werden.
Der Kondensator samt zugehöriger Luftpumpe liegt unmittelbar hinter dem
Niederdruckzylinder der einen Maschinenseite, während Hochdruck- und
Mitteldruckzylinder die andere Maschinenseite bilden. Die durchgehenden
Kolbenstangen der letzteren bezw. des Niederdruckzylinders und der Luftpumpe sind
mit den auf flachen Gleitbahnen geführten Traversen der mit nach außen gekehrten
Stopfbüchsen und Umführungsgestänge ausgerüsteten Pumpen von je 408 mm
Plungerdurchmesser unmittelbar verbunden.
Die beiden Pumpenkörper jeder Maschinenseite sind, wie auch Fig. 84 u. 85
ersichtlich, auf einem gußeisernen Kasten aufgebaut, der in das Fundament
eingebettet ist und als Saugwindkessel dient.
Textabbildung Bd. 323, S. 268
Fig. 84 und 85. Pumpenkörper zur Dreifach-Expansions-Pumpmaschine von Haniel
& Lueg.
Um einen möglichst ruhigen Wasserspiegel zu erhalten und Stoßwirkungen des durch
einen hinteren Stutzen in diesen Windkessel eintretenden Wassers beim Durchströmen
der Saugventile zu vermeiden, sind unterhalb der letzteren im Saugwindkessel mit
Durchbrechungen versehene und durch Rippen versteifte Wandungen angeordnet.
Das die beiden Plunger verbindende Umführungsgestänge besteht aus zwei Traversen, die
durch schmiedeeiserne Stangen miteinander verbunden sind; letztere sind aus je zwei
miteinander gekuppelten Hälften hergestellt.
Die als Ringventile ausgebildeten Steuerorgane jedes Pumpenkörpers sitzen senkrecht
übereinander in dem gemeinsamen, an den Uebergangsstellen a (Fig. 84) für durchtretende Spannanker entsprechend verstärkten
Ventilkästen, in
den auch der Plunger hineintritt. Nach oben sind die Pumpenkörper jeder
Maschinenseite durch Windhauben abgeschlossen, deren Lufträume durch eine
Rohrleitung miteinander verbunden sind. Aus den beiden Pumpenkörpern tritt das
Wasser durch seitliche Stutzen in den inmitten der Maschine stehenden gemeinsamen
Druckwindkessel.
Zum Festhalten der Ventilsitze dienen je vier, von außen stellbare
Druckstifte.
Zum Füllen des Pumpenraumes bezw. des Saugwindkessels
mit Wasser – vor dem Anlassen der Pumpe – sind Umlaufleitungen mit abstellbaren
Ventilen angeordnet.
(Fortsetzung folgt.)