Titel: | Polytechnische Schau. |
Autor: | Sander |
Fundstelle: | Band 342, Jahrgang 1927, S. 127 |
Download: | XML |
Polytechnische
Schau.
(Nachdruck der Originalberichte – auch im Auszuge
– nur mit Quellenangabe gestattet.)
Polytechnische Schau.
Metallische Dauerformen in der Eisengießerei. Die
Verwendung von Dauerformen ist bisher nur in der Metallgießerei, insbesondere in der
Aluminium- und Leichtmetallgießerei bekannt gewesen, während die Uebertragung dieser
Arbeitsweise auf die Eisengießerei stets von Mißerfolgen begleitet blieb. Es ist
daher für die Gießereiwelt von Interesse, zu hören, daß es der amerikanischen
Holleygesellschaft nun doch gelungen ist, geeignete Dauerformen für den Eisenguß
ausfindig zu machen; es handelt sich dabei um metallische Formen aus weichem Eisen
der Zusammensetzung: 0,14 bis 0,40 Proz. gebundener Kohlenstoff, 3,36 bis 3,10 Proz.
Graphit, 1,75–2,00 Proz. Silizium, 1,00 bis 1,50 Proz. Mangan, höchstens 0,10 Proz.
Schwefel, 0,20–0,60 Proz. Phosphor.
Die Schwierigkeiten, die der Herstellung und Verwendung von Metallformen für den
Eisenguß entgegenstanden, lagen hauptsächlich darin, daß der Kokillen-Eisenguß ein
hartes, sprödes und schwer bearbeitbares Gußstück im Gegensatz zu dem durch
langsames Abkühlen erhaltenen weichen Sandguß ergibt. Beim Sandguß bildet sich der
größte Teil des Graphits am Schluß der Erstarrungsperiode. Die Entstehung von hartem
Eisen muß daher durch genügende Verlangsamung der Abkühlungsgeschwindigkeit
vermieden werden, zu welchem Zweck die Formen vorher zu erwähnen sind. Bei
komplizierten Gußstücken ist die Bildung von hartem Eisen an Stellen der
verschiedenen Formteile, an denen die Abkühlung infolge der der Luft ausgesetzten
Fläche schneller vor sich geht, schwer vermeidlich. Diese Stellen müssen konstruktiv
eine Materialvermehrung erhalten, die diesem Uebelstand abhelfen kann. Aus den in
folgenden Zahlentafeln wiedergegebenen Werten gehen die Zusammensetzungen und
Festigkeitseigenschaften von Sand- und Metallformguß hervor. Wie ersichtlich, ist es
möglich, die Härte des Gusses aus der Metallform durch Vergütung wesentlich zu
erniedrigen.
Art des Gusses
Ges.Kohlenstoff
geb.Kohlenstoff
Gra-phit
Sili-zium
Man-gan
Schwe-fel
Phos-phor
Sandguß
3,27
0,34
2,93
2,84
0,51
0,068
1,07
„ vergütet
3,27
0,19
3,08
2,77
0,50
0,077
1,07
Metallformguß
3,27
0,63
2,64
2,77
0,49
0,081
1,06
„ vergütet
3,30
0,11
319
2,77
0,52
0,071
1,10
Zerreißfestigkeitin kg/mm2
Druckfestigkeitin kg/mm2
Brinellhärtein B. E.
Sandguß
17,8
79
170
„ vergütet
17,3
74,2
149
Metallformguß
24
111
269
„ vergütet
27,3
113
217
Weißes Eisen mit einem üblichen Siliziumgehalt geht, wenn es
kurz über dem Perlit-Bildungspunkt erwärmt wird, schnell in weiches graues Eisen
über, wobei die Schnelligkeit dieser Umwandlung von der Erwärmungstemperatur
abhängt. Als zweckdienliche kann man eine solche von 850 bis 900° annehmen. Von Wert
ist im Interesse der Härteverminderung auch ein Ueberziehen der Forminnenfläche mit
einer dünnen Lage eines feuerfesten Stoffes; außerdem erhöht ein derartiger Ueberzug
aber noch die Lebensdauer der Form. Als feuerfester Stoff kommt ein
kieselsäurehaltiger Körper in Frage mit Natriumsilikat als Bindemittel. Nach dessen
Auftragung wird durch Bestreichen mit einer Azetylenflamme ein
Kohlenstoffniederschlag erzeugt. Wie bei Sandformen, verwendet man auch hier
Kerne aus Sand. Mit Hilfe einer derartigen Metallform lassen sich Tausende von
Stücken abgießen. Neuerdings hat man auch das Kupfer als Stoff für Dauerformen
gewählt, und zwar infolge der hohen Wärmeleitfähigkeit dieses Metalles, die es
gestatten soll, noch günstigere Betriebsergebnisse zu erzielen. (La Fonderie
Moderne.)
Dr.-Ing. Kalpers.
Zur Entwässerung des Braunkohlengeneratorteers. Dr. Th.
Helvey bespricht die Schwierigkeiten, die die
Verarbeitung von Braunkohlen-generatorteeren infolge ihres hohen Wassergehaltes
bereitet und die hauptsächlich auf das nahezu gleiche spezifische Gewicht von Teer
und Wasser zurückzuführen sind. Infolgedessen hat man den in Generatorenanlagen
anfallenden Teer früher vielfach als lästiges Nebenprodukt angesehen und ihn nicht
destilliert, sondern ihn in besonderen Kammern vergast, um den Heizwert des
Generatorgases auf diese Weise zu erhöhen.
Die Abscheidung des Wassers durch Zentrifugieren des Rohteers läßt sich zwar beim
Steinkohlenteer mit Erfolg durchführen, versagt aber in der Regel beim
Braunkohlengeneratorteer. Auch der Vorschlag, dem Teer verdünnte Schwefelsäure
zuzusetzen, scheint sich nur in manchen Fällen bewährt zu haben, da dickflüssige
Teere das in ihnen enthaltene Wasser an Schwefelsäure nicht abgeben, andererseits
bei dieser Behandlung etwas Säure aufnehmen, wodurch die Destillierapparate
angegriffen werden. Bei kontinuierlich arbeitenden Destillierapparaten, wo der Teer
in dünner Schicht über große Flächen rieselt, scheint die Entwässerung keine so
großen Schwierigkeiten zu bereiten, da hier das Schäumen des Teeres kein Ueberkochen
zur Folge hat. In einer ungarischen Fabrik hat man die Abscheidung des Wassers aus
dem Generatorteer mit gutem Erfolg in der Weise bewirkt, daß man dem erwärmten Teer
unter kräftigem Umrühren eine konzentrierte Lösung von Kochsalz oder Chlorkalzium so
lange zusetzt, bis das sich abscheidende Wasser ein spezifisches Gewicht von 1,05
hat, worauf die Trennung von Teer und Salzwasser leicht erfolgt. Da die Salzlösungen
wiederholt benutzt bzw. regeneriert werden können, ist dieses Verfahren nicht teuer.
Kennt man den Inhalt des Kessels und hat man den Wassergehalt des Rohteers vorher im
Laboratorium bestimmt, so kann die Menge der zuzusetzenden konzentrierten Salzlösung
im voraus genau berechnet werden. Ein weiteres Verfahren zur Abscheidung des Wassers
(ungar. Pat. 81803) beruht auf dem Zusatz getrockneten plastischen Tones unter
starkem Umrühren des Teeres. Auch dieses Verfahren ist recht billig, zumal der Ton
außer Wasser auch etwas Teer aufnimmt und dieses Gemenge als staubbindendes Mittel
für Straßen verwendbar ist. (Chem. Rundschau, Budapest, 2. Jahrgang, S. 135.)
Sander.
Die Zersetzung von synthetischem Ammoniak. Auf der
letzten Hauptversammlung des Deutschen Kältevereins berichtete Professor Dr. von Wartenberg
(Danzig) über interessante Versuche, die den Zweck hatten, die Bedingungen zu
ermitteln, unter denen die Zersetzung von aus Kohle sowie auf synthetischem Wege
gewonnenem Ammoniak erfolgt. Beim Betrieb einer Kältemaschine, die mit synthetischem
Ammoniak arbeitete, hatte man die Ansammlung großer Mengen permanenter Gase
beobachtet und hatte diese Erscheinung auf eine Zersetzung des synthetischen
Ammoniaks zurückgeführt. Auf Veranlassung des Deutschen Kältevereins hat Professor
von Wartenberg eine Reihe von Versuchen angestellt, wobei synthetisches Ammoniak in
verflüssigtem Zustand in Glasröhren von 25 cm Länge und 2,5 cm Weite eingefüllt
wurde. Die verschlossenen Glasröhren wurden mehrere Wochen hindurch auf 110 bzw.
160° erwärmt, wobei sich in den Röhren ein Druck von 10 bzw. 20 at einstellte. Nach
beendeter Erhitzung der Röhren wurde das Gas mit Hilfe der aufgekitteten Ventile
herausgelassen und untersucht. Aus den angewandten Temperaturen und Drucken
berechnet sich nach der Gleichung von Haber eine
theoretisch mögliche Zersetzung des Ammoniaks von 15 bzw. 24%. Die Untersuchung des
in den Röhren enthaltenen Gases ergab jedoch, daß selbst bei 45tägiger Erhitzung von
synthetischem Ammoniak auf 160° bei 20 at nur eine ganz geringfügige Zersetzung
eintritt. Die Verhältnisse im Ammoniakverdichter der Kältemaschinen liegen nun
wesentlich günstiger, so daß eine Selbstzersetzung des Ammoniaks, einerlei, ob es
sich um Ammoniak aus Kohle oder um synthetisches Ammoniak handelt, keinesfalls
eintreten kann. Eine Reihe weiterer Versuche bezweckte festzustellen, ob die
Gegenwart von Eisen oder Schmieröl etwa einen katalytischen Einfluß auf die
Zersetzung des Ammoniaks ausübt, aber auch hierbei trat keine stärkere Zersetzung
ein als bei den Versuchen mit reinem Ammoniak. Infolgedessen ist der beim Abblasen
der Maschinen entstehende Ammoniakverlust ohne jede Bedeutung und auch eine
Explosionsgefahr ist hierbei, selbst bei Gegenwart offener Flammen, vollkommen
ausgeschlossen. Dagegen kann sehr wohl beim Ausströmen größerer Ammoniakmengen ein
explosives Ammoniak-Luftgemisch entstehen, weshalb das Ableuchten stark nach
Ammoniak riechender Räume mit offenen Flammen bedenklich sein kann. (Ztschr. f. ges.
Kälte-Ind., 1926, S. 154 bis 155.)
Sander
Fortschritte der Krafterzeugung in den Vereinigten Staaten
Amerikas. Nach dem 13. Jahrgang des Jahrbuchs von K. Strecker (1926 im R.
Oldenbourg-Verlag) betrug im 1. Halbjahr die Stromerzeugung in den USA 26,8
Milliarden kWh, nutzbare Abgabe 21,7 Milliarden kWh, davon für Kraft 13,9.
Die amerikanischen öffentlichen Elektrizitätswerke lieferten nach den Angaben des
Geological Survey (VDI-Nachrichten Nr. 14) im Februar 1924 im Mittel 168300000 kWh
und davon wurden 114 Mill. kWh aus Brennstoffen gewonnen, also die Arbeit von 158
Turbodynamos von je 30000 kWh bei vollbelastetem Lauf innerhalb 24 Tagesstunden. Im
Jahre 1924 wurden neun neue Kraftwerke in Betrieb genommen mit mindestens 250000
kVA, zehn weitere derselben Größe sind noch im Bau; diese 19 Werke haben eine
Leistung zwischen 250000 und 750000 kVA, drei davon liefern nicht unter 600000 kVA
und sind die größten Kraftwerke der Welt.
Die Dampfdrücke in solchen Werken betragen 28–42 at, die Dampftemperaturen 370 und
400 Grad C; noch arbeitet keines mit Hochdruckdampf außer einer
Quecksilberdampfanlage von 1800 kW Leistung. Die Dampfturbinen leisten bis zu 50000
kW bei 1200 oder 1800 Umdr./Min., eine große Turbodynamo der General Electric Co.
leistet im Hochdruck- und Niederdruckgehäuse zusammen an 60000 kW (die
verhältnismäßig kleine Hochdruckseite leistet bei 1800 Umdr./Min. 17000 kW und
entspannt Dampf von 38,5 at Anfangsdruck und 385 Grad C Anfangstemperatur in 14
Stufen auf 8,4 at und die Niederdruckseite leistet bei 1200 Umdr./Min. 43 000 kW und
erhält den aus der Hochdruckseite austretenden Dampf nach Ueberhitzung auf 385 Grad
C mit 7,7 at Anfangsdruck). Die erste Turbine ist mit zwei Stromerzeugern gekuppelt
und davon versorgt der kleinere mit 2000 kW die Pumpen und Gebläse des Werkes.
Die General Electric Co. baut acht 35000- bis 40000-kW-Turbodynamos mit 1800
Umdr./Min., ebenso zwei 40000-Tandem-Turbodynamos mit 1800 Umdr./Min., eine
Hochdruck-Turbodynamo für 75 at Anfangsdruck und 370 Grad C Anfangstemperatur bei
3600 Umdr./Min. und einer Leistung von 2600 kW; der Dampf soll mit 25,4 at in eine
vorhandene Turbine auspuffen.
Nach Ausführung des Zusatzwerkes der Wasserkraftwerke an den Niagarafällen wird deren
Nennleistung 452500 PS betragen und läßt sich noch auf über ½ Mill. PS steigern (das
Wackseewerk leistet nur 120000 PS, bei kurzen Spitzenbelastungen 16800 PS).
Die Erweiterung des Werkes erfolgte nach Nr. 28 der VDI-Nachrichten durch Aufstellung
von drei Franzisturbinen von je 70000 PS, die unmittelbar mit Stromerzeugern
gekuppelt sind. Für die Wasserzuführung wählte man einen Tunnel (unter dem
ursprünglichen Kanal gelegen, mit Mündung in der Nähe des alten Wasserschlosses),
der 1,3 km lang, 9,8 m hoch und breit in der Sekunde 300 cbm Wasser mit einer
Geschwindigkeit von 3,5 m/Sek. hindurchläßt. Das neue Wasserschloß ist neben dem
alten gelegen und von hier aus führen drei Druckstollen von je 6,5 m Durchmesser zu
den etwa 65 m tiefer gelegenen Turbinen. Jede besitzt nur eine obere Mündung und ist
am Anfange des Druckstollens durch drehbare Klappen von etwa 7 m Durchmesser zu
schließen; es sind dies scheibenförmige Körper aus einzelnen Platten hergestellt.
Der obere Druckstollen ist in den Fels gehauen und ausbetoniert, der untere kurz vor
seinem Ende mit Stahlplatten ausgekleidet: an ihn schließen sich die Spiralgehäuse
der Turbinen an. Die an ihrem Eingang angeordneten Johnson-Ventile haben als größten
Durchmesser 7,4 m und ein Gewicht von 307 t; gesteuert werden sie von Hand, haben
aber auch selbsttätige Schnellschlußvorrichtungen und können in etwa vier Minuten
geöffnet wie geschlossen werden. Die Stromerzeuger liefern Strom von 12000 V.
Dr. Bl.
Erdgas in Südfrankreich. In dem zwischen Lyon und Genf
gelegenen kleinen Orte Vaux wurde durch
Bohrungen in einer Tiefe von 220 m eine Erdgasquelle erschlossen, die anfangs
in 24 st 200000 cbm Gas lieferte. Der Gasdruck beträgt nach der Abschließung der
Quelle 14 at; das Gas besteht aus 80,6% Metham, 11,1% anderen Kohlenwasserstoffen,
5,1% Stickstoff und 2,8% Kohlensäure, sein Heizwert beträgt 9500 WE/cbm. Um das
Erdgas nutzbar zu machen, wird es nach dem 9 km entfernten Gaswerk in Ambérieu
geleitet sowie nach einer benachbarten Glashütte. Die aus nahtlosen Mannesmannrohren
hergestellte und autogen geschweißte Rohrleitung hat in ihrem ersten Teile einen
Durchmesser von 150 mm, in ihren beiden Zweigleitungen dagegen nur 60 mm
Durchmesser. Der Gasdruck wird auf 100 mm WS vermindert. Ein Teil des Erdgases wird
auch unter 150 at auf Stahlflaschen gefüllt und so verkauft. Auch die dampfförmigen
Kohlenwasserstoffe werden aus dem Gas in einer Adsorptionsanlage mit Hilfe von
aktiver Kohle abgeschieden, wobei aus 1000 cbm Gas rund 30 Liter Benzin gewonnen
werden, ohne daß hierdurch der Heizwert des Gases wesentlich verringert wird. (Génie
civil 1927, S. 99.)
Sander
Zur Bestimmung des im Kesselspeisewasser gelösten
Sauerstoffs hat die Cambridge
Instrument Co. in London einen Apparat gebaut, der die
fortlaufende Ermittlung des Sauerstoffgehaltes im Wasser sehr rasch und genau
ermöglichen soll. Durch ein Druckminderventil wird aus dem Dampfkessel ständig
Wasser der Meßvorrichtung zugeführt, in der ein Strom von reinem, durch Elektrolyse
erzeugtem Wasserstoff den gelösten Sauerstoff aus dem Wasser austreibt. Das
Gasgemisch wird dann durch eine Metallzelle geführt, die eine Spirale aus
Platindraht enthält. Eine zweite derartige Zelle wird von reinem Wasserstoff
durchströmt. Die beiden Drahtspiralen werden durch einen elektrischen Strom
gleichmäßig beheizt und sind beide in eine Wheatstonesche Meßbrücke eingeschaltet,
Infolge der verschiedenen Wärmeleitfähigkeit des reinen Wasserstoffs und des
Wasserstoff-Sauerstoffgemisches haben die beiden Zellen verschiedene Widerstände.
Man kann nun das zugehörige Galvanometer so eichen, daß man an ihm unmittelbar den
Sauerstoffgehalt von 1 Liter Speisewasser ablesen kann. Auf diese Weise kann man
sehr leicht feststellen, ob die Anlage zur Entgasung des Speisewassers einwandfrei
arbeitet oder nicht. (Engineering, 1926, S. 610.)
Sander.