Titel: | Bücherschau. |
Fundstelle: | Band 342, Jahrgang 1927, Miszellen, S. 247 |
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Bücherschau.
Bücherschau.
Kolloidchemische Technologie. Ein Handbuch
kolloidchemischer Betrachtungsweise in der chemischen Industrie und Technik unter
Mitarbeit von Dr. R. Auerbach-Probstdeuben, W. Clayton-Liverpool, Dr. E.
Eichwald-Hamburg, Brauereibesitzer Fr. Emslander-Regensburg, Dr. O. Faust-Premnitz,
Dr. G. Frenkel-Berlin, Prof. Dr. H. Freundlich-Berlin, Prof. Dr. O.
Gerngroß-Berlin, Dr. E. A. Hauser-Frankfurt a. M., Dr. F. Hebler-Hannover, Direktor
A. Imhausen-Witten, Dr.-Ing. H. Kohl-Vordamm, Dr. R. Koetschau-Hamburg, Dr. W.
Leonhardi-Dresden, Dr. R. E. Liesegang-Frankfurt a.M., Dr. E. Mayer-Berlin, Dr. W.
Mecklenburg-Aussig, Dr. phil. O. Rammstedt-Chemnitz,
Dr.-Ing. et phil. Reitstötter-Berlin, Priv.-Doz. Dr. E. Sauer-Stuttgart, Prof.
Dr. F. Sauerwald-Breslau, Priv.-Doz. Dr. H. Schmidt-Marburg, Prof. Dr. C. G.
Schwalbe-Eberswalde, Dr. F. Sierp-Essen, Dr. A. von Skoynik-Castrop, Dr. H.
Stäger-Ennetbaden, Dr. E. Stern-Charlottenburg, Dr. Utesch-Greifswald, Dr. H.
Vogel-Hamburg u. Dr. H. Vollmann-Meiningen, Dr. M. Wächtler-Greifswald herausgegeben
von Dr. Raph. Ed. Liesegang,
Frankfurt a. M. 8°, VIII u. 1047 S. 419 Abb. Th. Steinkopff, Dresden und Leipzig,
1927.
Das vorliegende Sammelwerk will dem Praktiker die Kenntnisse der Kolloidchemie
vermitteln, welche er auf seinem Sondergebiete brauchen kann. Zunächst werden im
theoretischen Teil (S. 1–232) die Herstellung von kolloiden Lösungen anorganischer
Stoffe, Ultrafiltration, Elektroosmose, Kapillaranalyse usw. beschrieben. Im
speziellen Teil werden u.a. Kautschuk, Isoliermaterialien, Anstrichstoffe, Tinte,
Seife, Papier, Webstoffe, Keramik, Brauerei, Leim, Gerberei und Photographie durch
bekannte Fachleute vom kolloidchemischen Standpunkte besprochen.
Das leicht faßlich geschriebene Werk sei bestens empfohlen. Es ist reich an
wertvollen Tatsachen und Anregungen.
K. Arndt.
Die Herstellung kolloider Lösungen von Dr.-Ing. Dr. phil.
Josef Reitstötter, Berlin-Friedenau. (Sonderausgabe
aus der Kolloidchemischen Technologie, herausgegeben von Dr. Raph. Ed. Liesegang), 8°, 62 S., 2 Abb. Dresden und Leipzig, Theodor
Steinkopff, 1927. Geh. 3 RM.
In der Einleitung werden theoretische Fragen erörtert und dann die allgemeinen
Verfahren beschrieben: Zerstäubung mit dem Lichtbogen, Zerteilung mit der
Kolloidmühle usw. Danach werden die verschiedenen Elemente in der Ordnung des
periodischen Systems behandelt. Wer sich mit solchen kolloiden Lösungen befaßt,
wird. die Sonderschrift gern als Ratgeber benutzen.
K. Arndt.
Galvanotechnik (Galvanostegie und Galvanoplastik) von
Ing. Chem. H. Krause. Vierte, neubearbeitete Auflage. 8°,
VIII u. 217 S. mit 25 Abb. Leipzig, Dr. Max Jänecke, 1927. Geh. RM. 4.25.
Nach allgemeinen Ausführungen über Stromquellen, Kennzeichnen der Chemikalien und
Grundsätze der Elektrochemie wird die Einrichtung einer galvanotechnischen Anstalt,
die Behandlung der Waren vor und nach dem Einhängen, sodann die Erzeugung der
wichtigen Niederschläge von Nickel, Chrom, Silber usw. sachgemäß besprochen.
Anreiben und Ansieden, Galvanoplastik, Massengalvanisierung, Maßnahmen bei
Unglücksfällen und die chemische Untersuchung der Bäder werden in den letzten
Abschnitten beschrieben. Das Buch ist gut. Die theoretischen Ausführungen könnten
teilweise erheblich knapper gehalten werden, zumal der Verfasser hier nicht ganz zu
Hause ist.
K. Arndt.
Elektrochemie und ihre physikalisch-chemischen
Grundlagen, III. Energie, von Dr. Heinrich Danneel
(Sammlung Göschen Nr. 941), kl. 8°, 149 S. m. 18 Fig., Berlin u. Leipzig, Walter de
Gruyter u. Co., 1926.
Das datenreiche Büchlein gibt einen Abriß der Thermodynamik und ihrer Anwendung
auf die Theorie der galvanischen Ketten. Es behandelt ferner die
Elektrodenpotentiale, galvanische Elemente und Sammler, schließlich
potentiometrische Messungen. Die ersten beiden Bändchen haben mir besser gefallen.
Mit Kopfschütteln lese ich auf S. 26: „Bei einer mit Dampf von 100° und einer
Kondensertemperatur von 50° arbeitenden Maschine läßt sich nur ½ der im Dampf
angehäuften Kalorienmenge ausnutzen, bei gespanntem Dampfe von 200° und einer
Kondensertemperatur von 40° jedoch ⅘.“ In der darüberstehenden Gleichung
A_{\mbox{max}}=Q\,\cdot\,\frac{T_2-T_1}{T_2} sind jedoch bekanntlich die Temperaturen vom absoluten Nullpunkt – 273°
an zu zählen, so daß der Nenner leider viel größer ist, als Danneel einsetzt.
K. Arndt.
Molybdän. Eine Monographie mit einem Anhang, enthaltend
die Hauptansprüche und wichtigsten in- und ausländischen Patente zur Gewinnung des
Molybdäns. Von Dr.-Ing. Ernst Pokorny. (Monographien über
chemisch-technische Fabrikations-Methoden, Band XL.) 8°, VIII u. 299 S. mit 52 Abb.
Halle (Saale), Wilhelm Knapp, 1927. Geh. 23,80 RM., geb. 25,70 RM.
Molybdän ist heutzutage wichtig für die Herstellung von Schnelldrehstahl, von
Glühbirnen und Röntgenröhren. Der Verfasser hat sorgsam zusammengestellt, was über
die physikalischen und chemischen Eigenschaften des Molybdäns und seiner
Verbindungen, die analytische Bestimmung, die Gewinnung und Verwendung des Molybdäns
in Zeitschriften und Patenten veröffentlicht ist. In den heutigen Metallfadenlampen
wird der Wolframdraht von Haken und Oesen aus Molybdändraht getragen; der
Ausdehnungskoeffizient des Molybdäns ist nämlich dem des Glases fast gleich, so daß
es sich leicht in dieses einschmelzen läßt. Eine 25-kerzige Glühlampe für 220 Volt
enthält 6 Milligramm Wolfram und 15 mg Molybdän. Auch sonst bietet das nützliche
Buch gar manches von allgemeinerem Interesse.
K. Arndt.
Dynamische Theorie der Gase von J. H. Jeans. Nach der 4. englischen Auflage übersetzt und mit
einer Ergänzung versehen von Reinhold Fürth. 8°, VI u. 613 S. m. 28 Abb.
Braunschweig, Vieweg u. Sohn, 1926. Geh. RM. 35,–, geb. RM. 38,–.
Gar mancher hat eine unbegrenzte Hochachtung vor mathematischen Gleichungen, geht
ihnen aber scheu aus dem Wege. Daher ist das tiefere Verständnis für die heutige
physikalische Forschung wenig verbreitet. Der Verfasser versteht es ausgezeichnet,
den Leser in dieses schwierige Gebiet einzuführen. Ohne oberflächlich zu sein,
veranschaulicht er die Rechnerei durch treffende Vergleiche mit alltäglichen Dingen.
Ausgehend von der kinetischen Theorie, welche Clausius und Maxwell schufen, gelangen
wir zu ihrem Versagen beim Strahlungsproblem und zu dessen Lösung durch die
Quantentheorie. Jeans führt uns dann zur. Bohrschen Theorie der Linienspektren, zur
Debyeschen Theorie der spezifischen Wärme und zur Anwendung der Relativitätstheorie
auf die Spektren. Zum Schlusse macht
der treffliche Übersetzer wertvolle Zusätze und Anmerkungen, in denen er die
wichtigsten deutschen Veröffentlichungen der letzten Jahre kurz bespricht und auch
die Schwierigkeiten kennzeichnet, mit denen insbesondere die Lichtquantenhypothese
zu kämpfen hat.
K. Arndt.
Das Hafnium von Dipl.-Ing. H. Rose (Sammlung Vieweg, Tagesfragen aus den Gebieten der
Naturwissenschaften und der Technik, Heft 86), 8°, 60 S. m. 17 Abb. Braunschweig,
Vieweg u. Sohn, 1926.
Schon lange ist bekannt, daß in den Linienspektren der Elemente einfache
Gesetzmäßigkeiten vorhanden sind. Aber erst Bohr hat das fast unübersehbare
Beobachtungsmaterial zu einer genialen Theorie verwertet, welche das rein empirisch
gefundene periodische System der chemischen Elemente durch den planmäßigen Bau der
Atome erklärt. Z.B. wird beim 10. Element des Systems, dem Natrium, der Kern von 10
Elektronen umkreist, welche je nach ihrem Abstande in Gruppen zu 2, 4 und noch mal 4
zusammengehören. Die Zahl der äußeren Elektronen bestimmt wesentlich die chemischen
Eigenschaften des Elementes. Für das an der Stelle 72 stehende noch unbekannte
Element konnte Bohr voraussagen, daß es dem Zirkonium sehr ähnlich sei. Tatsächlich
entdeckten Coster und Hevesy in Zirkonmineralien das gesuchte Element, das sie durch
sein Röntgenspektrum identifizieren konnten (die durch die inneren Elektronen
bedingten Röntgenspektren der Elemente sind nämlich sehr einfach gebaut). Sie
nannten es zu Ehren von Kopenhagen, wo Bohr wirkt, Hafnium. In mühevoller
Trennarbeit gelang es ihnen, das Hafnium rein abzuscheiden, so daß seine
Eigenschaften bestimmt werden konnten. Über diese reizvollen Forschungen gibt der
Verfasser einen guten Bericht. Er deutet auch die möglichen Verwendungen dieses bei
2300° schmelzenden Schwermetalles an, das, wenn erforderlich, in größeren Mengen
hergestellt werden könnte.
K. Arndt.
Maschinenkunde für Chemiker von Hugo Krause, 8°, 436 S. m. 476 Abb. Braunschweig, Vieweg u. Sohn, 1926.
Geh. 19 RM., geb. 22 RM.
Man kann verschiedener Ansicht darüber sein, was der Chemiker von Maschinen wissen
soll. Nach meinem Gefühl (ich war selbst einige Jahre Maschinenbauer, bevor ich zur
Chemie umsattelte) hat Krause mit Geschick eine gute Auswahl getroffen. Zuerst
bespricht er kurz die Baustoffe und gibt die Vorschriften für technische
Zeichnungen; dann behandelt er die Dampfkessel (S. 14–66), die Kolbendampfmaschinen
und Dampfturbinen (S. 67 bis 113), die Explosionsmotoren (S. 114–131) und die
Wasserkraftmaschinen (S. 132–144); auch den Windmotoren widmet er eine Seite. Es
folgen Dynamos und Elektromotoren (S. 147–167). Alsdann beschreibt er die für den
Chemiker wichtigen Arbeitsmaschinen: Pumpen, Gebläse, Krane, Transportbänder usw.,
die Einrichtungen zum Zerkleinern, zum Mischen, Filtern, Kochen, Ausziehen,
Übertreiben, Trocknen, Verdichten von Gasen. Nun erst folgt der Auschnitt über die
Maschinenteile und ihre Berechnung: Niete, Schrauben, Keile, Zapfen, Wellen,
Kuppelungen, Lager, Zahnräder, Treibriemen, Ketten, Kolben, Kurbeln und Rohre
(S. 291–431).
Meine Stichproben haben mich sehr befriedigt. Das Buch sei empfohlen.
K. Arndt.
Verbrennung im Gaserzeuger und im Hochofen. Von A. Korevaar. Band 14 aus der Sammlung: Kohle, Koks, Teer,
herausgegeben von Dr.-Ing. J. Gwodz. Autorisierte Übersetzung aus dem Englischen von
Dr.-Ing. J. Gwodz. 137 Seiten mit 28 Abbildungen. 1927, Wilhelm Knapp, Halle. Geh.
8,40 M., geb. 9,90 Mk.
Der Name des Verfassers ist im internationalen Schrifttum bekannt. Seine Theorien
über die Verbrennungsvorgänge im Gaserzeuger und im Hochofen hat er z. Teil auch in
deutschen Fachzeitschriften entwickelt. Da unsere bisherige Erkenntnis von den
Verbrennungserscheinungen zu einer befriedigenden Erklärung vieler Tatsachen nicht
ausreichte, hat Verfasser nunmehr versucht, eine neue Verbrennungstheorie
aufzustellen. Diese seine neue Theorie der Verbrennung, die in dem 1. Teil des
Buches entwickelt wird, führt zur Formulierung des Gesetzes der Wärmeverdichtung,
welches lehrt, daß man durch Verdichtung der Wärme eine höhere Temperatur bei
gleichem Brennstoffaufwand erzielen kann. Dabei werden behandelt die
Kohleneigenschaften (Aktivität, Korngröße, Aschengehalt, Verbrennlichkeit), die
Lufteigenschaften (Geschwindigkeit, Temperatur, Feuchtigkeit), die Ofenwerte
(Durchmesser, Wärmeableitung). Es wird gezeigt, daß die Wärmeersparnis sehr
beträchtliche Ausmaße annehmen kann. In dem 2. Teil des Buches wird diese Theorie
auf die Theorie des Hochofens angewandt. Die Bedeutung der Theorie Korevaars liegt
in folgendem: sie lehrt, daß die mit Hilfe eines leichter verbrennlichen
Brennstoffes, heißen Windes, und der anderen die Verbrennung herrschenden Faktoren
zu erzielende Brennstoffersparnis dem Gesetz der Wärmeverdichtung entspricht, das
den verschiedenen Wegen einer Verminderung des Brennstoffverbrauches zugrunde liegt.
Dies war bis auf den heutigen Tag unbekannt. Ferner werden die metallurgische und
die Gaserzeugeraufgabe des Hochofens soweit als möglich voneinander geschieden. Der
Schlußabschnitt: zukünftige Entwicklung des Hochofenprofils zeigt das Interesse für
niedrigere und steilere Rasten im Ofenprofil. Die Arbeit Korevaars stellt ohne
Zweifel eine Bereicherung unseres Schrifttums dar und wird bei maßgebenden Arbeiten
über die Studie der hier behandelten Probleme stets berücksichtigt werden müssen.
Auch die Übertragung aus dem Englischen sei hier lobend erwähnt.
Dr. K.
Polytechnische Gesellschaft zu Berlin
Sitzungssaal: Berlin W, Köthener Str. 38, Meistersaalgebäude.
Geschäftsstelle: Berlin-Friedenau, Kaiserallee 78, Fernsprecher: Amt Rheingau
9995.
Am Donnerstag, dem 17. November, abends 8 Uhr, hält im Meistersaalgebäude, Köthener
Straße 38, für unsere Mitglieder und deren Damen Herr Ferdinand Nicolai einen
Vortrag über das Thema „Zwischen Donau und Theiß, Ungarns neue Kultur- und
Wirtschaftspolitik“ mit 120 farbigen Lichtbildern. Gäste willkommen.
Der Vorstand. A. Nichterlein,
1. Ordner.
Bei der Schriftleitung eingegangene Bücher.
A. Ledebur, Handbuch der Eisenhüttenkunde 6, neu
bearbeitete Auflage 1926. 2. Abteilung Das Roheisen und seine Darstellung. Prs. geb.
25.– RM. Verlag v. Arthur Felix, Leipzig.
W. Möller, Der Flugmotor. Teil I: Grundlagen (Heft 7 v.
Flugzeugbau und Luftfahrt). Prs. 2.50. C. J. E. Volckmann Nachf., G. m. b. H.,
Charlotttenburg 2. 1927.
Hans v. Jüptner, Allgemeine Energiewirtschaft. Prs.
geh. 10,–, geb. 12,50 RM. Otto Spamer, Leipzig 1927.
Hans v. Jüptner, Wärmetechnische Grundlagen der
Industrieöfen. Prs. geh. 20, geb. 23,– RM. Otto Spamer, Leipzig 1927.
J. L. Carl Eckelt u. Dr. Otto Gaßner, Projektierungen
und Apparaturen für die chemische Industrie. I. Gruppe: Nitrocellulose,
Synthetischer Campher, Pulver. Prs. geh. 15,–, geb. 18,– RM. Otto Spamer, Leipzig
1926.
Ernst Broschat, Der Behälterbau. Teil I:
Konstruktionselemente. Prs. brosch. 7,50 RM. Otto Spamer, Leipzig 1926.
Geophysikalische Lagerstättenforschung. Piepmeyer &
Co., Komm.-Ges. Kassel-Wilhelmshöhe. Abt. Elbof IV. Heft 1927.
Max Möller, Die Wellen, die Schwingungen und die
Naturkräfte. 2.–4. Teil: die elastische Welle sowie Elektrizität u. Magnetismus als
Erscheinungformen von Wellen und Schwingungen. Lieferung 2. Prs. geh. 5,– RM.
Friedr. Vieweg & Sohn, Braunschweig 1927.
Philipp Frank, Die Differential- und
Integralgleichungen der Mechanik und Physik. 2. – physikalischer – Teil. Prs. geh.
53,–, geb. 58,– RM. Friedr. Vieweg & Sohn, Braunschweig 1927.
Hans Fein, Der Fein-Hammer und seine
Verwendungsgebiete. C. & E. Fein, Stuttgart. 1927.
M. Waehlert, Die Kupferraffination. (Die
Metallhüttenpraxis in Einzeldarstellungen Bd. 2) Prs. 8.20 RM., geb. 9,50 RM.
Wilhelm Knapp, Halle-S. 1927.
Brownsche Bewegung und nicht flüssige disperse
Systeme. I. Aerosole. II. Feste Disperse Systeme. Sonderheft der
Kolloid-Zeitschrift Band XLII. Heft 3. Prs. 6,– RM. Verlag von Theodor Steinkopff.
Dresden 1927.
Viktor Pöschl, Technische Mikroskopie. Ein Lehrbuch der
mikroskopischen Warenprüfung. Prs. geh. 23,50, geb. 25,– RM. Verlag v. Ferdinand
Enke, Stuttgart.
J. Horn, Gewöhnliche Differential-Gleichungen. Göschens
Lehrbücherei. I. Gruppe. Bd. 10. Prs. 9,– RM., geb. 10,50. Walter de Gruyter.
Berlin. 1927.
Karl Meller, Einzelantrieb von Werkzeugmaschinen
(Elektrizität in industriellen Betrieben Band VII). S. Hirzel, Leipzig 1927. Preis
geh. 15,–, geb. 18,– RM.
Gasfernversorgung von den Kohlengewinnungsstätten aus.
Denkschrift des Deutschen Vereins von Gas- u. Wasserfachmännern E. V., Berlin
1927.
Wissenschaftliche Veröffentlichungen aus dem
Siemens-Konzern. VI. Band. 1. Heft. Verlag v. Julius Springer. Berlin.
1927.
N. R. Stankoff, Im Dienste des Kapitals. Erinnerungen
eines russischen Ingenieurs. Preis geh. 7,–, geb. 9,– RM. Ernst Reinhardt, München.
1927.
Lagermetalle unter besonderer Berücksichtigung des
Universal-Lagermetalles Marke „Thermit“. Herausgegeben von Th. Goldschmidt
A.-G., Essen.
Carl Weicken. Kohlenentladung aus Eisenbahnwagen. Prs.
3.50. Beuth-Verlag G. m. b. H., Berlin SW 19. 1927.
Prof. Dr. F. Niethammer, Die Elektromotoren, ihre
Arbeitsweise und Verwendungsmöglichkeit. II. Sammlung Göschen. Walter de Gruyter
& Co. 1927. Prs. 1,50 RM.
E. Randzio, Stollenbau. Vortrieb und Ausbau von Stollen
und Tunneln kleiner Querschnitte, insbesondere solcher für Wasser-Ab- und Zuleitung,
einschließlich Druckstollen. Prs. geh. 22,–, geb. 24,– RM. Wilhelm Ernst & Sohn,
Berlin.
Mitteilungen der Polytechnischen Gesellschaft zu
Berlin.
Ueber die Anwendung des Hebers beim Bau der Berliner
Untergrundbahn. Nachdem zu Anfang des verflossenen Jahres die
Schnellbahnstrecke Gesundbrunnen–Neukölln wieder in Angriff genommen wurde, ergab es
sich als notwendig, im Straßenzuge des Kottbusser Damms und der Kottbusser
Straße den Landwehrkanal oberhalb der Kottbusser Brücke durch einen
Unterwassertunnel zu kreuzen.
Textabbildung Bd. 342, S. 250
Abb. 1.
Auf Grund der von der Siemens-Bauunion eingereichten Entwürfe wurde derselben seitens
der Oberbauleitung der Auftrag erteilt, die Untertunnelung
des Kanals einschließlich Herstellung der beiden anschließenden Rampenstrecken
auszuführen, und zwar in einem einzigen Bauabschnitt und in offener Bauweise. Zu
diesem Zweck mußte der Landwehrkanal durch zwei Fangdämme beiderseits abgedämmt
werden (s. Abb. 1), die wiederum durch eiserne
Spundwände, Bauart „Larssen,“ eingefaßt wurden. Abb.
2 gibt den Querschnitt durch die genannten Spundwandeisen wieder, die von
den Vereinigten Stahlwerken Düsseldorf hergestellt werden. Derartig eingebaute
Spundwände haben gegenüber hölzernen u.a. den großen Vorzug, daß ein weit größerer
Dichtigkeitsgrad bewirkt wird und die Eisen wieder nach dem Gebrauch herausgezogen
und von neuem verwandt werden können; auch besitzen sie naturgemäß größere
Widerstandsfähigkeit als Holzwände bei Gründungen unter schwierigen
Bodenverhältnissen und größeren Tiefen.
In der zwischen den Fangdämmen entstandenen Kanalbaugrube mußte alsdann das
Tunnelbauwerk unter Absenkung des Grundwasserspiegels im Trocknen errichtet werden.
Hierbei ergaben sich zwei Schwierigkeiten. Erstens einmal mußte den Bedürfnissen der
Schiffahrt Rechnung getragen und die Sperrung des Landwehrkanals auf eine möglichst
kurze Frist beschränkt werden, die von der Aufsichtsbehörde zu vier Monaten
festgesetzt wurde. Die vorgenannte Baufirma hat die betreffenden Arbeiten in 114
Arbeitstagen fertiggestellt unter Einführung dreischichtiger Werktagsarbeit und
zweischichtiger Sonntagsarbeit, sowie unter Verwendung hochwertigen Zements, der
eine erhebliche Kürzung der Schal- und Abbindefristen ermöglichte.
Ferner hatte die Wasserbaubehörde gefordert, daß während des Baus eine
ausreichende Spülung des Landwehrkanals zu gewährleisten und für die Abführung, des
dem Kanal zufallenden Teils der gesamten Spreewasserdurchflußmenge zu sorgen sei.
Hierbei war festgesetzt worden, daß durchschnittlich 5 cbm Wasser pro Sekunde
abgeführt werden sollten.
Textabbildung Bd. 342, S. 251
Abb. 2
Die Aufgabe ist, wie die Abb. 1 und 3 zeigen, in der Weise gelöst worden, daß das gesamte
Kanalwasser durch eine Heberleitung über die Baustelle hinübergeführt wurde. Da nur
ein normales Gefälle von 0,1 m zur Verfügung stand, wurde die Heberanlage in zwei
Rohre von je 1,5 m und fünf Rohre von je 0,8 m lichtem Durchmesser unterteilt.
Infolge des während eines großen Teils des vergangenen Sommers anhaltenden
Hochwassers sind in Wirklichkeit bei einem Gefälle von 0,25 in ungefähr 8 cbm/sek
durch die Heberleitungen geflossen.
Textabbildung Bd. 342, S. 251
Abb. 3.Unterwasserseite der Heberanlage mit
Entlüftungsvorrichtungen.
Um das Wasser anzusaugen und ab und zu aus den Rohrleitungen die mitgerissene Luft
nach Möglichkeit zu entfernen, war die Baustelle mit 2 Wasser-Ring-Elmopumpen
ausgerüstet in einer besonderen Vakuumzentrale, an welche auch die
Grundwasserhaltungspumpen angeschlossen waren. Durch den Einbau der Heberleitungen
war es möglich, mit einem Energieaufwand von wenigen Kilowattstunden rd. 50
Millionen Kubikmeter
Wasser während der oben genannten Zeit über die Baustelle zu leiten.
Da über die Wirkungsweise des Hebers vielfach noch unklare Vorstellungen herrschen
und auch die in der Literatur diesbezüglich gemachten Angaben dürftige sind, hält es
der Verfasser für angebracht, auf die Berechnungsweise desselben etwas näher
einzugehen.
Hierfür eignet sich am besten die Bernoullische Gleichung, welche besagt, daß der in
jedem Querschnitt einer stationär strömenden Flüssigkeitsmenge vorhandene gesamte
Energiebetrag eine unveränderliche Größe darstellt. Sie lautet
h+\frac{p}{\gamma}+\frac{v^2}{2\,g}=C,
und zwar stellt die Summe die Gesamtleistung eines Kilogramms
des sekundlich durchfließenden Gewichts der- Flüssigkeit dar; von den Einzelwerten
ist h die Energie der Lage, \frac{p}{\gamma} die Druckenergie und \frac{v^2}{2\,g} die
kinetische Energie. Dabei muß eine Berichtigungsgröße eingeführt werden, welche die
gesamten in der Rohrleitung auftretenden Widerstände enthält und, wie die
vorgenannten Größen, in Meter Wassersäule ausgedrückt wird. Bezeichnet man diese
Größe, die ja Energieverlust bedeutet, mit ∑hv,
ferner mit pa den Luftdruck, mit p1, p2 die Drucke an
den Stellen 1–1 bzw. 2–2, so führt die Anwendung der Bernoullischen Gleichung zu dem
Ergebnis (s. Abb. 4):
Textabbildung Bd. 342, S. 252
Abb. 4.
h+h_2-h_1+\frac{p_1}{\gamma}+\frac{v^2}{2\,g}-\Sigma\,h_v=0+\frac{p_2}{\gamma}+\frac{v^2}{2\,g} (1)
wobei \Sigma\,h_v=\frac{v^2}{2\,g}\,\left(\xi_e+2\,\xi_{Kr}+\lambda\,\frac{l}{d}+1\right) gesetzt werden kann, wenn man den Stoßverlust
an der Stelle 2–2 mit \frac{v^2}{2\,g} einführt.
Da ferner \frac{p_1}{\gamma}=\frac{p_a}{\gamma}+h_1 und \frac{p_2}{\gamma}=\frac{p_a}{\gamma}+h_2 ist, so erhält man nach Einführen dieser Werte in
Gleichung 1 und Ordnen:
h=\Sigma\,h_v=\frac{v^2}{2\,g}\,\left(1+\xi_e+2\,\xi_{Kr}+\lambda\,\frac{l}{d}\right) (2)
Die Gleichung besagt, daß das vorhandene Gefälle dazu dient,
die auftretenden Widerstände auf dem ganzen Wege durch den Heber zu überwinden.
Wichtig ist ferner, die Lage des höchsten Punktes a des Hebers über der links
befindlichen Wasseroberfläche festzulegen.
Die Bernoullische Gleichung liefert jetzt weiter, wenn man die Gesamtenergie bei 1–1
und Punkt a betrachtet:
0+\frac{p_1}{\gamma}+\frac{v^2}{2\,g}-\Sigma\,h'_v=h_1+z+\frac{p}{\gamma}+\frac{v^2}{2\,g} (3)
oder, nach Einsetzen des schon erwähnten Wertes für
\frac{p_1}{\gamma}, Einführung von \Sigma\,h'_v=\frac{v_2}{2\,g}\,\left(\xi_e+\xi_{Kr}+\lambda\,\frac{l'}{d}\right) und Ordnen der Glieder:
\frac{p}{\gamma}=\frac{p_a}{\gamma}-\left[z+\frac{v^2}{2\,g}\,\left(\xi_e+\xi_{Kr}+\lambda\,\frac{l'}{d}\right)\right]
Damit der Strom in der Heberleitung nicht abreißt, darf
\frac{p}{\gamma} nicht negativ werden; der Grenzfall ist Null, d.h.
\frac{p_a}{\gamma}\,\geq\,z+\frac{v^2}{2\,g}\,\left(\xi_e+\xi_{Kr}+\lambda\,\frac{l'}{d}\right)
oder
z\,\leq\,\frac{p_a}{\gamma}-\frac{v^2}{2\,g}\,\left(\xi_e+\xi_{Kr}+\lambda\,\frac{l'}{d}\right) (4)
Berücksichtigt man jetzt Gleichung 2, bezeichnet man ferner
der Kürze halber die Klammerausdrücke in 2 bzw. 4 mit m bzw. n, so wird:
z\,\leq\,\frac{p_a}{\gamma}-h\,\cdot\,\frac{n}{m}
Man muß hier jedoch den Umstand berücksichtigen, daß ein idealer Vakuumzustand im
Heber nicht vorhanden sein wird, und daß, wenn also Luftblasen sich im höchsten
Punkt, dem Scheitel des Hebers sammeln werden, auch Dampfbildung ermöglicht wird, so
daß ein nicht unerheblicher Gegendruck entsteht. In der Praxis trägt man dieser
Tatsache dadurch Rechnung, daß man von vornherein, um sicher zu gehen, von der
Wassersäule von rd. 10 m, die dem Luftdruck entspricht, 10 bis 20% in Abzug
bringt.
Sollen z.B. 3 cbm/Min durch eine Heberleitung gefördert werden, so wird man
zweckmäßig so vorgehen, daß zunächst die Strömungsgeschwindigkeit festgelegt wird.
Bei Annahme von v = 1 m/sek. ist der erforderliche Querschnitt
F=\frac{3}{60\,\cdot\,1}=0,05\mbox{ m}^2; d = 0,25 m.
Die Rohrlänge bis zum Scheitel betrage 200 m. Angenommen seien
ferner:
ξe = 0,1; ξKr = 0,25; λ = 0,03.
Dann wird: z=0,9\,\cdot\,\frac{p_a}{\gamma}\,\frac{v^2}{2\,g}\,\cdot\,n=9,0-\frac{1^2}{19,62}\,\cdot\,24,35=7,76\mbox{ m}.
Nimmt man, um Rohrmaterial zu sparen, v = 2,0 m/sek an, so wird F=\frac{3}{2\,\cdot\,60}=0,025\mbox{ m}^2; d = 0,18 m; z=9,0-\frac{2^2}{19,62}\,\cdot\,33,65=2,15\mbox{ m}.
Samter.