Titel: | POLYTECHNISCHE RUNDSCHAU. |
Fundstelle: | Band 327, Jahrgang 1912, S. 716 |
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POLYTECHNISCHE RUNDSCHAU.
Polytechnische Rundschau.
Rußlands Kupferindustrie. Seit 1906 werden in Rußland
von Jahr zu Jahr mehr Kupfererze verhüttet, immer größere Kupfermengen
ausgeschmolzen, und mittels der Elektrolyse wird mehr und mehr Kupfer gewonnen. In
den letzten Jahren sind dort so bedeutende Rohkupfermengen ausgeschmolzen worden,
daß bei einer weiteren Entwicklung der russischen Kupferindustrie, diese an der
Kupferversorgung des Weltmarktes sich beteiligen und die Ausfuhr von Kupfer aus
Rußland bald in größeren Mengen stattfinden wird. Wie die Kupferindustrie Rußlands
seit 1906 sich entwickelt hat, zeigen die Zahlen der folgenden
Zusammenstellung.Alle Zahlenangaben
sind der russischen, amtlichen Handels- und Industriezeitung (Torgöwo
Promyshlennaja Gaséta) entnommen.
Jahr
Kupfermenget abgerundet
1906
10700
1907
15000
1908
17000
1909
18500
1910
22600
1911
25620
1912 (4 Monate)
7453
Die Zusammenstellung zeigt, daß innerhalb des Zeitraumes von 1906 bis 1911 die
Zunahme der Kupferproduktion rd. 140 v. H. betrug. Im Ural werden 47 bis 50 v. H.,
in Kaukasien etwa 35 v. H., in Sibirien mit Einschluß des Altaigebiets rd. 15 v. H.
und mittels der Elektrolyse etwa 4 v. H. der gesamten Kupfermenge gewonnen.
Innerhalb des Zeitraums von 1907 bis 1911 stieg die Kupferausbeute im Ural auf 43,4
v. H., in Kaukasien auf 51,1 v. H. und in Sibirien (mit Ausschluß des Altaigebietes)
auf rd. 200 v. H. In Sibirien sind seit Beginn dieses Jahrhunderts neue
Kupfervorkommen im Abbau begriffen; das Erz wird dort in den neugegründeten Werken
der Spaßki-Gesellschaft, der Jenissel-Gesellschaft und in den Dschiltawkischen
Werken verhüttet. Die Zunahme der Kupferproduktion im Ural haben
hauptsächlich die Kupferhütten der Bogoslowskischen
Gesellschaft, von Demidows Erben zu Nischne
Tagilsk und der Kyschtymer Gesellschaft bewirkt. An der
Zunahme der Kupferproduktion Kaukasiens ist in erster Linie die Kaukasische Kupfer- und Metallindustrie-Gesellschaft
beteiligt. Im Altaigebiet bestehen zwar zahlreiche Kupfervorkommen, wegen
Mangel von Zufuhrwegen und Eisenbahnen ist der Abbau aber dort sehr erschwert. Bald
werden sich aber auch dort die Verhältnisse zu Gunsten der Kupfergewinnung ändern,
weil die russische Staatsregierung 1913 den Bau von Eisenbahnen im Altaigebiet in
Angriff zu nehmen gedenkt. Auch mittels der Elektrolyse wird jetzt in Rußland mehr
und mehr Kupfer gewonnen.
Die Zunahme der Kupferproduktion in Rußland hat eine merkbare Abnahme der
Kupfereinfuhr bewirkt. Der einheimische Kupferbedarf hat dort in den letzten Jahren
bedeutend zugenommen. Die Ausfuhr von Kupfer findet seit 1907 in unbedeutenden
Mengen statt. Aufschluß hierüber geben die Zahlen der folgenden
Zusammenstellung.
Jahr
Kupferverbraucht abgerundet
Kupfereinfuhrt abgerundet
Kupferausfuhrt abgerundet
1906
24972
14252
–
1907
18739
4603
864
1908
21753
4900
147
1909
21650
3784
534
1910
29160
7100
600
1911
31156
7813
?
1912 (5 Monate)
–
2260
?
Die Abnahme der Einfuhr ist teilweise auch auf den im Jahre 1907 festgesetzten
Schutzzoll von 5 Rubel für 1 Pud oder etwa 65 Mark für 100 kg Kupfer zurückzuführen.
Das nach Rußland eingeführte Kupfer ist ausschließlich Elektrolytkupfer. Die Frage
wegen Einschränkung der Kupfereinfuhr aus dem Auslande ist demnach allein von der
auf elektrolytischem Wege in Rußland erzeugten Kupfermenge abhängig. Im Jahre 1907
wurden zum ersten Male rd. 50000 Pud oder 819 t Elektrolytkupfer in der Fabrik
vormals Rosenkranz zu St. Petersburg hergestellt. 1908
und 1909 lieferte diese Fabrik je rd. 277000 Pud oder 4537 t, 1911 rd. 269000 Pud
oder 4406 t. Nach Vollendung ihres Ausbaues wird sie bis je 500000 Pud oder 8190 t
Elektrolytkupfer jährlich erzeugen. In der Kyschtymer Fabrik im Ural wurden zum
ersten Male im Jahre 1911 etwa 200000 Pud oder 3276 t Elektrolytkupfer hergestellt.
Von 1912 ab wird die Fabrik etwa 400000 Pud oder 6552 t jährlich liefern. Vorläufig
sind dort die Erz Vorräte für eine Betriebsdauer von zehn Jahren mit Sicherheit
festgestellt. Die Schürfungen haben inzwischen auf bedeutend größere Erzvorräte
hingewiesen. Zum Schmelzen der Erze (Kupferkies aus dem Kreise Kyschtym mit 3 bis 4
v. H Cu) hat die mit englischen Geldsummen gegründete Gesellschaft eine Anlage mit zwei Oefen
am See Karabasch errichtet, von denen jeder 500 t Erz in 24 Stunden verarbeiten
kann. Der Kupferstein wird in Konvertern auf Schwarzkupfer verarbeitet und letzteres
in der elektrolytischen Fabrik zu Nischny-Kyschtym raffiniert, die jetzt für die
Verarbeitung von rd. 9000 t Schwarzkupfer jährlich eingerichtet ist. Zweifellos
werden diese Werke zusammen bald imstande sein, den Bedarf Rußlands an
Elektrolytkupfer zu decken.
Seit einigen Jahren ist in Rußland auch ein Kupfersyndikat gegründet worden, das
neben der technischen Vervollkommnung der Erzeugnisse eine fest umgrenzte
Qualitätsbestimmung (Standardsorte) für Kupfer erstrebt. Diesem Verbände hat sich
die Mehrzahl der großen Kupferhüttenbesitzer Rußlands angeschlossen. Die Geschäfte
des Verbandes leitet das Handelshaus Vorgan & Co. in
Moskau. Im Jahre 1907 entfielen auf die Werke der Verbandgruppen rd. 92 v. H., 1908
rd. 90 v. H., 1909 etwa 83 v. H. der gesamten Kupfermenge Rußlands.
Wilmersdorf.
Dipl.-Ing. F. Thieß.
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Abwärmeverwertung für Heizungsanlagen und dergl. In der
gesamten Industrie ist man heutzutage auf die denkbar weitestgehende Ausnutzung
aller Produktionselemente bedacht. Es ist also nur folgerichtig, wenn man auch auf
die Ausnutzung des Abdampfes bei Dampfmaschinen und -Turbinen und der Abgase der
Verbrennungskraftmaschinen sein Augenmerk richtet, zumal die in diesem enthaltene
Wärme in jedem Betriebe nutzbringend verwertet werden kann.
Die durch Ueberführung des Wassers von 100° C in Dampf von 100° C im Dampfkessel
aufgewandte Energie von 539,7 WE geht im Abdampf einer Auspuffmaschine verloren,
wenn keine Abwärmeverwertung vorgesehen ist. Bei Kondensationsanlagen geht die im
Abdampf noch zur Verfügung stehende Energie in das Kühlwasser über. Ein wichtiger
Teil für die Ausnutzung des Abdampfes ist daher bei Dampfkraftanlagen der
Kondensator selbst.
Bei der sogen. Mischkondensation mit Parallelbetrieb wird durch das Vakuum, welches
die Luftpumpe im Kondensator erzeugt, das Wasser aus dem Brunnen in den Kondensator
angesaugt, wodurch ein Niederschlagen des Dampfes erfolgt. Der Wasserverbrauch
beträgt für 1 PS etwa 100 bis 150 l. Da die Wassermenge groß ist, und außerdem das
austretende Wasser eine Temperatur von nur 30 bis 50° C hat, so ist eine solche
Kondensation nur bei entsprechendem Bedarf an Warmwasser zweckmäßig, wie z.B. für
Schwimmbäder. Der Gegenstromkondensator von Weiß erfordert einen geringeren
Kraftbedarf der Pumpe und stellt sich dadurch günstiger als der
Parallelkondensator.
Am vorteilhaftesten sind Oberflächenkondensatoren. Der Wasserverbrauch beträgt für 1
kg Dampf etwa 45 l, die Austrittstemperatur des Kühlwassers bis 60° C. Der höheren
Temperatur wegen ist dieses Wasser für die verschiedenartigsten Zwecke verwendbar,
zumal es vollkommen ölfrei ist. Als Oberfläche sind bei diesen Kondensatoren etwa
0,02 bis 0,03 qm für 1 kg Dampf erforderlich.
Weiterhin finden Strahlkondensatoren vielfach Anwendung, die ihrer Wirkung nach
gewissermaßen zu den Mischkondensatoren gehören. Der Wasserverbrauch beträgt etwa 30
l für 1 kg Dampf, die Ablauftemperatur nur etwa 30° C. Demzufolge ist ihr
Anwendungsgebiet für Abwärmeverwertung etwa das gleiche wie das der
Mischkondensatoren.
Um das Verwendungsgebiet des Abwassers auf die verschiedenartigsten Zwecke
auszudehnen und die Vorteile beider Systeme auszunutzen, kann man einen
Oberflächenkondensator und einen Mischkondensator hintereinanderschalten.
Von großer Wichtigkeit ist die Entölung des Abdampfes vor Eintritt in den Kondensator
mit Rücksicht auf die Reinheit des weiter zu verwertenden Warmwassers insbesondere
bei Mischkondensation. Am häufigsten werden hierfür die bekannten Stoßkraftentöler
genommen.
Die Hauptanwendung findet die Abwärme für Heizungsanlagen, Warmwasserversorgung, z.B.
in Badeanstalten, Lüftungsanlagen und Trockenanlagen, z.B. in der
Holzbearbeitungsindustrie.
Bei Heizungsanlagen durch Abdampf im Anschluß an Auspuff-Dampfmaschinen ist bei einem
Enddruck von 1,15 at unter Berücksichtigung der auftretenden Widerstände eine
Dampfleitung bis zu etwa 100 m Länge möglich. Um nötigenfalls auch Frisch dampf zur
Verfügung zu haben, mündet meist in die Heizdampfleitung eine Frischdampfleitung
ein, in der der Frischdampf vorher durch ein Reduzierventil auf den gleichen Druck
wie der Heizdampf gebracht ist. Um auf alle Fälle einen etwaigen Rückdruck des
Frischdampfes auf den von der Maschine kommenden Heizdampf zu vermeiden, wird die
Einmündung zweckmäßig als Strahldüse mit einem Austritt des Frischdampfes in
Richtung der Heizdampfströmung ausgebildet. Falls eine Warmwasserheizung ihrer
Vorteile wegen der Dampfheizung vorgezogen wird, wird bei Auspuffmaschinen der
Abdampf zur Abgabe seiner Wärme an das Wasser durch einen Gegenstromapparat geführt.
Diese Art der Heizung ist auch bei Kondensationsanlagen möglich, wobei das
Kühlwasser direkt zur Heizung benutzt wird, und viel in Gebrauch. Bei
Fernheizanlagen wird das im Gegenstromapparat erwärmte Wasser bzw. das
Kondensator-Kühlwasser durch Pumpen in Umlauf gehalten.
Für Fabrikanlagen wird häufig die Dampfluftheizung nach Sturtevant gewählt, wobei Luft mittels eines Ventilators durch ein von dem
Abdampf umspültes Rohrsystem getrieben wird. Anstatt durch einen Ventilator kann die
Luft auch unter Anwendung von Luftheizkammern durch den Auftrieb in Umlauf gesetzt
werden.
Abdampfwarmwasseranlagen arbeiten in entsprechender Weise wie Warmwasserheizanlagen,
Trockenanlagen entsprechend den Dampfluftheizungen.
Der Preis für 100 kg Abdampf läßt sich unter Annahme mittlerer Verhältnisse zu rund
45 Pfennig berechnen. Diese Zahl stellt also den Wert der bei Nichtvorhandensein
einer Abdampf Verwertungsanlage nutzlos verschwendeten Energie dar, Neuerdings müssen auch die
Verbrennungskraftmaschinen, insbesondere der Diesel-Motor, in die Betrachtung
gezogen werden, deren Abgase und Kühlwasser noch große Mengen nutzbarer Wärme
enthalten. Die Temperatur der Abgase beträgt 300 bis 500° C, die des ablaufenden
Kühlwassers von etwa 15 l auf die Pferdestärke etwa 60° C. Bei Versuchen an einem
Diesel-Motor von Sulz er von 235 PS und 0,189 kg Brennstoffverbrauch für 1 PS und
Stunde ergab sich z.B. bei Vollbelastung, daß 33,5 v. H. des Gesamtwärmeverbrauchs
in Arbeit verwandelt wurden, während 28,6 v. H. an das Kühlwasser und 29,6 v. H. an
die Abgase abgegeben wurden. Die Verbrennungskraftmaschine setzt aber mehr Wärme in
Arbeit um als die Dampfmaschine, läßt also weniger Wärme für eine weitere Verwertung
übrig.
Die Ausnutzung der Abwärme von Verbrennungskraftmaschinen geschieht in ähnlicher
Weise wie bei Dampfkraftanlagen und am einfachsten dadurch, daß das Kühlwasser in
einem Apparat nach Art der Speisewasservorwärmer durch die heißen Abgase weiter
erwärmt wird. Die Abgase dürfen jedoch nicht unter 100° C abgekühlt werden; da der
darin enthaltene Wasserdampf sonst kondensiert. [Social-Technik, 1. September
1912.]
Dipl.-Ing. C. Ritter.
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Reduziergetriebe mit Ueberlastungsfreilauf. In der
Zeitschrift für Dampfkessel und Maschinenbau Nr. 40, 35. Jahrgang, beschreibt
Dipl.-Ing. Lampe folgendes Reduziergetriebe mit
Ueberlastungsfreilauf:
Auf der Welle A des Motors ist ein kleines Zahnrad r aufgekeilt, welches in ein größeres Zahnrad R eingreift. R ist mit
einem Ritzel r1 auf
gemeinsamer Welle fest verbunden. Das Ritzel r1 greift in das Zahnrad R1, welches auf der zu treibenden Welle
B aufgekeilt ist. Welle A und B sind gleichachsig und bilden die
Drehachse des Gehäuses C, in dem die starr verbundenen
Räder R und r1 gelagert sind. Das um A und B drehbare Gehäuse C wird durch eine Bremse mehr oder weniger stark
festgehalten. Bei starken Belastungen von B gerät das
Gehäuse C in Drehung und zwar in entgegengesetztem
Sinne wie A und B,
gleichzeitig vermindert sich die Geschwindigkeit von B.
Textabbildung Bd. 327, S. 718
Die Winkelgeschwindigkeit ω1 von B ist leicht abzuleiten:
\omega_1=(\omega_m+\omega_g)\,\frac{r\,r_1}{R\,R_1}+\omega_g.
Dabei bedeuten: ωm Winkelgeschwindigkeit von A, ω Winkelgeschwindigkeit vom Gehäuse C: r,
r1, R und R1 sind die Radien der
entsprechenden Räder. ωg ist im Zahlenwert neben ωm und ω1 negativ. ω1 ändert sich ersichtlich als Funktion von ωg geradlinig, und zwar
wird es kleiner mit wachsenden negativen Werten von ωg Für ωg = 0, also bei festgebremstem Gehäuse ist
\omega_1=\omega_m\,\frac{r\,r_1}{R\,R_1}. ω1 wird gleich Null,
wenn \omega_g=-\frac{\omega_m\,.\,r\,.\,r_1}{r\,.\,r_1+R\,R_1};
ωg ist, wie man
sieht, negativ, da ωm
sowie der Faktor \frac{r\,.\,r_1}{r\,r_1+R\,R_1} positiv
sind.
Dm bedeute das
Drehmoment an der Welle A, Da bedeute das Drehmoment an der Welle B, Db bedeute das Bremsdrehmoment am Gehäuse C, dann ist:
\omega_m=(\omega_1-\omega_g)\,\frac{R\,R_1}{r\,.\,r_1}-\omega_g
D_m\,.\,\omega_m=D_m\,.\,\omega_1\,\frac{R\,R_1}{r\,r_1}-\omega_g\,\left(D_m\,\frac{R\,R_1}{r\,r_1}+D_m\right).
D_m\,\frac{R\,R_1}{r\,.\,r_1} ist gleich
dem Nutzdrehmoment Da,
es wird demnach
Dmωm = Da
ω1
– ωg (Da + Dm).
Da nun die Leistung des Motors gleich der Nutzleistung + der
Bremsleistung sein muß, so ist das Bremsmoment gleich Da + Dm. Das negative Zeichen vor ωg verschwindet nach
Einführung der Zahlenwerte.
––––––––––
Elektrischer Betrieb in Textilfabriken. In einer modernen
Textilfabrik ist heute die Elektrizität fast nicht mehr zu entbehren. Die Vorzüge
der elektrischen Beleuchtung gegenüber etwa dem Gaslicht, besonders die größere
Feuersicherheit der Glühlampe und ihre Beweglichkeit, die es gestattet, leicht und
ohne Feuersgefahr in die Maschinen und unter die Fäden zu leuchten, sind schon seit
Jahren bekannt und geschätzt. Die Vorteile des elektrischen Antriebes, vor allem des
Einzelantriebes der Maschinen, werden erst jetzt mehr und mehr erkannt. Neue
Fabriken werden kaum noch ohne elektrische Antriebsmaschinen eingerichtet, aber auch
ältere verlassen die Transmission mit ihren Riemen und Riemenscheiben, die
verdunkelnd und unruhig im Maschinensaal wirken, und treiben ihre Maschinen einzeln
durch kleine Elektromotoren an.
Unter der Ueberschrift „Die elektrische Einrichtung einer Textilfabrik“ stellt
Dipl.-Ing. Obstfelder in der Zeitschrift „Elektrische
und maschinelle Betriebe“ Nr. 17 die Gesichtspunkte zusammen, die bei einer
solchen Einrichtung ausschlaggebend sind.
Die erste Frage, ob Selbsterzeugung der Elektrizität oder Anschluß an ein etwa
vorhandenes Netz, ist eine reine Kostenfrage, die danach entschieden wird, was sich,
nachdem alle mitsprechenden Faktoren in Rechnung gesetzt sind, am billigsten
stellt.
Für kleinere Anlagen, die einen mit der Konjunktur sehr wechselnden Kraftbedarf
haben, stellt der Anschluß an ein vorhandenes Elektrizitätswerk oft die günstigste
Lösung dar. Die Elektrizität wird dann der Fabrik entweder gleich mit der
Gebrauchsspannung oder als hochgespannter Wechselstrom zugeführt. Im letzteren Fall
ist ein besonderer Hochspannungsraum abzugrenzen, in dem Transformatoren zur
Aufstellung kommen, welche die Hochspannung in die gewünschte Gebrauchsspannung
umwandeln.
Von der Niederspannungseite der Transformatoren, oder bei Anschluß an ein
Niederspannungsnetz vom Anschluß selbst aus, führen die Leitungen über einen Satz
Sicherungen und einem Hauptschalter, der meist als Minimalausschalter ausgebildet
ist, zu der Hauptschalttafel der Fabrik mit Spannungs- und Stromzeigern und
Hebelschalter für zweckmäßig zusammengefaßte Verteilungszweige und von dort weiter
in die einzelnen Fabriksäle zu den Verbrauchsstellen.
Stellt sich Selbsterzeugung der Elektrizität als das vorteilhaftere heraus, so ist
eine der wichtigsten Fragen, welche Stromart und welche Spannung zu wählen ist. und
weiter, wie eine Reserve bei einer etwaigen Betriebsstörung, wenigstens für die
Beleuchtung, beschafft werden soll.
Es ist sehr zu empfehlen, auch bei Selbsterzeugung der elektrischen Energie, wenn
möglich doch den Anschluß an ein vorhandenes Netz für Reservezwecke zu erwirken.
Damit ist dann von selbst gegeben, daß für die eigene Erzeugung dieselbe Stromart
und Spannung gewählt wird wie die, welche das Elektrizitätswerk liefert.
Ist ein solcher Reserveanschluß nicht herzustellen, so wird man wenigstens für die
Beleuchtung Gleichstrom wählen und sich Reserve in Akkumulatoren schaffen, für den
Kraftbetrieb kann trotzdem Drehstrom, der wegen der Einfachheit der Motoren oft
bevorzugt wird, Verwendung finden. Man treibt dann eine Gleichstrommaschine für
die Beleuchtung mit an oder stellt einen besonderen Drehstrom – Gleichstrom –
Umformer auf. Als günstigste Betriebsspannung wird in den meisten Fällen 220 Volt,
nur in sehr ausgedehnten Betrieben, wenn in der Mehrzahl größere Motoren zur
Verwendung kommen, 500 Volt gewählt werden.
Die Motoren selbst werden, um sie vor dem Eindringen von Staub und Fasern zu
schützen, meist ganz oder teilweise gekapselt verwendet, ebenso die zugehörigen
Anlasser und Schalter. Ferner werden die Anlasser, wenn mit ungeübtem Personal
gerechnet werden muß, gern mit einer Einrichtung versehen, die ein zu schnelles
Anlassen verhindert und außerdem beim Ausschalten des Hauptschalters den Anlasser
selbsttätig in die Ausschaltstellung zurückführt, so daß er für das nächste Anlassen
bereit ist.
Die Installation lasse man von gewissenhaften Monteuren und nur mit bestem Material
ausführen.
Bei der Festlegung der Garantien für Leistung, sparsames und betriebssicheres
Arbeiten aller Maschinen und Motoren bei jeder vorkommenden Beanspruchung, tut man
gut, einen Sachverständigen hinzuzuziehen. Die Untersuchung auf Innehaltung der
Garantien kann mit wenigen Ausnahmen nach Fertigstellung der ganzen Anlage unter
Herstellung der tatsächlichen Betriebsverhältnisse vorgenommen werden.
Kff.