Titel: | Polytechnische Rundschau. |
Fundstelle: | Band 328, Jahrgang 1913, S. 677 |
Download: | XML |
Polytechnische Rundschau.
Polytechnische Rundschau.
Textabbildung Bd. 328, S. 677
Stehender Luftkompressor und Vakuumpumpe von Bopp & Reuther.
Stehender Luftkompressor. Der in der Abbildung gezeigte
„stehende Luftkompressor“, welcher sich auch
ohne weiteres als Vakuumpumpe benutzen läßt, ist ein
bewährtes Fabrikat der Firma Bopp & Reuther in Mannheim-Waldhof und von einfacher, solider
und zweckmäßiger Konstruktion. Der Kompressor (Ventilsystem) wird in sechs
verschiedenen Größen gebaut und eignet sich für Pressungen bis zu 6 at Ueberdruck.
Er wird auf einen Sockel montiert und nimmt nur wenig Raum in Anspruch. Die Pumpe
besteht in der Hauptsache aus einem Zylinder mit angeschraubtem Ventilgehäuse, einer
Grundplatte und einem Traggestell zur Aufnahme des Zylinders. Der Kolben wird von
einer Treibstange, deren Länge zum Kurbelradius ungefähr wie 1 : 6½ steht, bewegt.
Die Kurbelwelle ist in der Grundplatte gelagert. Die Steuerung erfolgt durch
selbsttätige Spezialventile, die bequem zugänglich, und deren Sitze schnell
auswechselbar sind. Um eine schädliche Erwärmung zu verhindern, werden der Zylinder
und das Ventilgehäuse gut gekühlt. Diese Kühlung hat den weiteren Vorzug, daß Arbeit
gegenüber adiabatischer Kompression gespart wird, und die angesaugte Luft mit der
Außentemperatur den Zylinder füllt. Es wird somit das ganze dieser Temperatur
entsprechende Luftgewicht eingesaugt. Die Kühlung beeinflußt ferner den
volumetrischen Wirkungsgrad günstig, was durch den steileren Abfall der
Rückexpansionslinie bemerkbar ist. Der Zylinder wird mit einer auswechselbaren
Laufbüchse versehen, die sich unabhängig vom Zylinder ausdehnen kann, so daß Brüche
vermieden werden. Alle Stücke, insbesondere die Triebwerkteile, werden
reichlich dimensioniert, und die Lager nachstellbar ausgeführt, wodurch ein
rascher Verschleiß und kostspielige Reparaturen ausgeschlossen sind. Zur Erzielung
eines möglichst gleichmäßigen stoßfreien Ganges ist die Festscheibe als Schwungrad
ausgebildet und mit angegossenem Gegengewicht zum Ausbalancieren des Gestänges
versehen. Die Unterhaltungskosten sind auf das kleinste Maß beschränkt, was sich
hauptsächlich auch auf das Schmiermaterial bezieht; z.B. haben die Hauptlager ölsparende Ring- und der Kolben Tauchschmierung.
Dieser neue Luftkompressor ist auch in seiner Bedienung sehr anspruchslos und wird
sich in den in Frage kommenden Betrieben durch seine Eigenschaften schnell Eingang
verschaffen.
Bdt.
––––––––––
Heißdampf-Verbund-Lokomobilen. Die Firma R. Wolf, Magdeburg-Buckau, ließ einen Nachtrag zu ihrem
Katalog 1100 erscheinen, in dem sie eingehend und an Hand sehr guter Abbildungen
über ihre neuen Verbundlokomobilen berichtet. In der Einleitung zeigt eine
anschauliche Abbildung die eigenartige Dampfströmung, die kurzen Dampfwege, die
getrennten Ein- und Auslaßkanäle, den Auslaß im Niederdruckzylinder durch Schlitze
im Kolbenlauf. Die Vorzüge des Verbundsystems gegenüber der
Einzylinder-Gleichstrom-Dampfmaschine werden näher begründet. Der Betriebsdruck der
Maschinen beträgt 12 bis 15 at, die Ueberhitzung ist zugunsten der Betriebsicherheit
in mäßigen Grenzen gehalten, die Dampftemperatur geht nicht über 350° hinaus. In
Ansichten und Schnitten werden unter knapper aber übersichtlicher Erläuterung der
allgemeine Aufbau der Maschinen und ihre einzelnen Teile vorgeführt. Als Beitrag zu
der viel umstrittenen Frage nach der zweckmäßigsten Steuerung für Lokomobilen
verdienen die Mitteilungen über die bekannte Wolfsche
Kolbensteuerung und ihren auf Exzentrizität und Voreilwinkel wirkenden Achsenregeler
besondere Beachtung. Die durch die Steuerung erzielte Dampfverteilung ist durch eine
größere Zahl von Indikator-Diagrammen vorgeführt, die namentlich zeigen, in wie
hohem Grade der Forderung starker Kompression genügt wird. Entscheidend in
wirtschaftlicher Hinsicht ist schließlich immer der Dampf- und Kohlenverbrauch. Sich
eingehendere Mitteilungen darüber vorbehaltend, führt die Firma zunächst nur zwei Versuche
an, die von Professor Dörfel-Prag bzw. von Prof. Watzinger-Drontheim angestellt wurden. Im ersteren Fall
war die Nutzleistung der Lokomobile 510 bis 620 PS, es wurde ein Dampfverbrauch für
das Nutzpferd von weniger als 4 kg festgestellt, ein Kohlenverbrauch von 0,482 kg.
Kaum davon verschieden waren die Ergebnisse des anderen Versuches mit einer
Lokomobile von 280 PS. Bemerkenswert hoch war in beiden Fällen der mechanische
Wirkungsgrad, nämlich 94 bzw. 96 v. H.
Wegen weiterer Einzelheiten sei auf die vorzüglich ausgestattete Druckschrift selbst
verwiesen.
R.
––––––––––
Eine neue Theorie der Kreiselpumpen und Ventilatoren, die
demnächst in Springers Verlag in Buchform erscheinen
soll, hat Dr.-Ing. Vidmar, Budapest, aufgestellt. Mit
deren Hilfe soll es möglich sein, die Leistungsdaten einer Kreiselpumpe ohne
Erfahrungskoeffizienten außer denen für die Reibungsverluste in den Strombahnen zu
berechnen. Hierzu ist aber erforderlich, die Strömungsverhältnisse in den Kreiselpumpen zu kennen. Eine kurze
Betrachtung hierüber gibt nun der Verfasser in Heft 10 und 11, 1913, der Zeitschrift
für das gesamte Turbinenwesen.
Für die beiden wichtigsten Leistungsgrößen einer Kreiselpumpe, die Förderhöhe und die
Fördermenge, hat Vidmar zwei Gleichungen aufgestellt,
deren Ableitungen in dem genannten Buche gegeben werden sollen. Sie lauten:
L=Q\,.\,n^2\,.\,\gamma\,\left(\frac{D_2\,\pi}{60}\right)^2-Q^2\,n\,\gamma\,.\,\frac{\mbox{cot}\,\alpha_2}{h_2\,60}
. . (1)
und
h = k1 + k2
Q – k3
Q2 . . . . (2)
wo
k_1=\gamma\,.\,\frac{{D_2}^2-3\,{D_1}^2}{2\,g}\,\left(\frac{\pi}{60}\right)^2\,n^2,
k_2=\frac{\gamma\,n}{60\,g}\,\left(\frac{2\,\mbox{cot}\,\alpha_1}{b_1}-\frac{\mbox{cot}\,\delta_2}{b_2}\right),
k_3=\frac{\gamma}{2\,g}\,\left[\left(\frac{\mbox{cot}\,\alpha_1}{D_1\,\pi\,b_1}\right)^2+\left(\frac{\mbox{cot}\,\alpha_2-\mbox{cot}\,\delta_2}{D_2\,\pi\,b_2}\right)+k\right]
gesetzt ist. Hierin bedeuten:
L die von der Pumpe aufgenommene
Leistung in Watt,
Q die geförderte Luftmenge in
cbm/Sek.,
h die Förderhöhe in mm
Wassersäule,
n die Umlaufzahl/Min.,
D2 den äußeren Laufraddurchmesser in m,
D1 den inneren Laufraddurchmesser in m,
b2 die äußere Laufradbreite in m,
b1 die innere Laufradbreite in m,
α2 den äußeren Schaufelwinkel,
α1 den inneren Schaufelwinkel,
δ2 den Diffusorwinkel,
g die Beschleunigung durch die
Schwere 9,81 m/Sek.,
γ das spezifische Gewicht der
Flüssigkeit in kg/cbm.
Aus Gleichung (1) ist die von der Pumpe aufgenommene Leistung ohne Erfahrungsdaten
bestimmbar. Gleichung (2) stellt die Gleichung der nach einer Parabel
verlaufenden Q n-Kurve von der Form
h = k1
+ k2
Q – k3
Q2
dar. Die in der Hauptgleichung (2) vorkommende Konstante k vertritt hauptsächlich die Reibungsverluste im
Laufrade und ist leicht nach den von Dr. Biel
angestellten Versuchen über den Druckhöhenverlust bei der Fortleitung tropfbarer und
gasförmiger Flüssigkeiten (Mitteilungen über Forschungsarbeiten, Heft 44) zu
berechnen.
Ueber den Verlauf der Strombahn gibt nun bei einer ausgeführten Maschine ein
Vergleich der nach Gleichung (1) errechneten Leistung und der gemessenen Leistung
Aufschluß. Aus der Betrachtung dieser Gleichung geht hervor, daß eine Abweichung des
Strömungsverlaufes der Flüssigkeit im Laufrade, also eine Abweichung der Breiten der
in regelmäßiger Strömung befindlichen Flüssigkeit von den durch die Abmessungen des
Rades festgesetzten Breiten b1 und b2,
auch eine Aenderung in der aufgenommenen Leistung bedingt. Für eine ausgeführte
Kreiselpumpe läßt sich mit Hilfe dieser Gleichung aus der aufgenommenen Leistung die
im Betriebe sich tatsächlich einstellende äußere Breite b2 des Flüssigkeitsstromes ermitteln. Die
tatsächliche innere Breite b1 des Flüssigkeitsstromes kann dann mit Hilfe der Gleichung (2) und ihrer
Ableitungen berechnet werden, wozu Vidmar die Anleitung
gibt. Auf diese Weise ist es möglich, sich ein genaues Bild über den
Strömungsverlauf der Flüssigkeit in einer Kreiselpumpe zu machen.
Vidmar hat dieses Verfahren benutzt, die Leistung und
Konstruktion eines Ventilators zu prüfen, der die auf Grund normaler Berechnung
festgelegte Leistung bei weitem nicht ergab. Die Untersuchung zeigte eine sehr
schlechte Raumausnutzung des Ventilatorlaufrades und das Vorhandensein großer, von
verlustbringenden Wirbelströmen angefüllter Räume. Durch den Einbau eines dem
tatsächlichen Verlauf der Strombahn angepaßten Führungskegels war es dann möglich,
die Leistung des Ventilators um etwa 45 v. H. zu erhöhen. Die einzelnen
Versuchszahlen und der gesamte Rechnungsgang sind in dem obengenannten Aufsatz
angegeben. Besonders interessant ist hierin der Vergleich zwischen der gemessenen
und der nach obiger Gleichung (1) berechneten Förderhöhe, der eine fast genaue
Uebereinstimmung beider Werte zeigt.
Dipl.-Ing. C. Ritter.
Speisewasservorwärmung bei Lokomotiven. Im
Lokomotivbetrieb wird durch Speisewasservorwärmung der Kessel geschont, weil sich
die Temperaturunterschiede innerhalb des Kessels verringern, ebenso wird auch die
Gefahr des Leckwerdens verkleinert. Schlamm und Kesselstein werden nicht mehr im
Kessel allein, sondern zum größten Teil im Vorwärmer ausgefällt. Hier sind diese
Ausscheidungen weniger schädlich. Das Kesselreinigen beansprucht dann weniger Zeit,
die Lokomotive bleibt mit geringeren Unterbrechungen dienstbereit.
Vorwärmerbauarten, bei denen das Wasser durch Rohre mit großem Durchmesser fließt,
sind am betriebsichersten. Im Speisewasservorwärmer wird auch die im Wasser gelöste
Luft und die
Kohlensäure ausgetrieben, was ebenfalls sehr zur Schonung des Kessels beiträgt.
Rostbildung und Anfressungen treten dann weniger häufig auf. Die Einführung der
Vorwärmung bringt eine regelmäßige Speisung und die Vermeidung plötzlichen
Druckabfalles im Kessel durch den großen Dampfverbrauch des Injektors mit sich. Bei
Verwendung von Vorwärmern wird meistens mit Dampfpumpen gespeist. Injektoren können
hier nur dann verwendet werden, wo die Speisewassertemperatur beim Eintritt vor dem
Injektor 40° nicht überschreitet.
Der Vorgang der Wärmeübertragung von den Heizgasen an den Kesselinhalt zerfällt in
zwei, bei Heißdampflokomotiven in drei Abschnitte.
Anfangs-temperatur°
End-temperatur°
Spannungkg/qcm
notwendigeWarmemengeWE/kg
1. zur Erwärmung des Wassers2. zur
Erzeugung des Dampfes3. zur Dampfüber- hitzung
10200200
200200320
151515
193,5464 66,2
Gesamtwärmemenge
–
–
–
723,7
Wird nun das Speisewasser durch den Maschinenabdampf auf 100° vorgewärmt, so werden
90,5 WE erspart. Die Wärmezufuhr im Kessel erniedrigt sich dann für Sattdampf um
13,8 v. H., für Heißdampf um 12,5 v. H. Diese Werte stellen dann auch zugleich die
Kohlenersparnis dar. In Abb.
1 und 2 sind
für gleichbleibenden Kesselwirkungsgrad der Kohlenverbrauch für eine
Zwillingslokomotive und eine Verbundlokomotive berechnet.
Textabbildung Bd. 328, S. 679
Zwilling; Verbund.
Speisewassertemperatur; a = bei
Betrieb mit Naßdampf, b = bei Betrieb mit Ueberhitzung um rd. 40° C c = bei
Betrieb mit Ueberhitzung um rd. 120° C; Kohlenverbrauch für 1 PS Std. am
Radumfang.
1. Abdampf vorwärmen Um eine gewisse Speisewassermenge S
kg von 10 auf 100°C zu erwärmen, ist eine trockene Abdampfmenge von
S\,\frac{90}{540}=S/6 kg erforderlich, d.h. zur Vorwärmung
wird rund ⅙ des Abdampfes nötig. Der Abdampf der Luftpumpe ist etwa 3 v. H. des
stündlichen Maschinenabdampfes, der Abdampf der Speisepumpe kann zu
\frac{S}{100} kg angenommen werden. Werden diese Mengen dem
Vorwärmer zugeführt, so ist von der Maschine allein noch eine Abdampfmenge von rund
⅛ der gesamten zu liefern.
Zur Berechnung der Größe der Wärmeübertragungsflächen dient die Formel
F=\frac{Q}{K\,\tau}. Hierbei ist
F = Heizfläche des Vorwärmers
in qm,
Q = stündlich zu übertragene
Wärmemenge in WE,
K =
Wärmedurchgangskoeffizient,
τ = mittlerer
Temperaturunterschied zwischen Dampf und Wasser.
Der Wärmedurchgangskoeffizient kann wie folgt berechnet werden:
k=\frac{k_0}{1+k_0\,\frac{s}{\lambda}}.
Hierbei ist
k0 = 1700 ∛v (v =
Wassergeschwindigkeit),
s = Wandstärke der
Wärmeübertragungsfläche in m,
λ = 60 = Wärmeleitungskoeffizient
für Flußeisen,
λ = 80 = Wärmeleitungskoeffizient
für Messing,
λ = 300 =
Wärmeleitungskoeffizient für Kupfer.
Die Wassergeschwindigkeit in den Vorwärmerrohren kann zu 1,5
bis 2 m/Sek. gewählt werden.
2. Rauchgasvorwärmer: Es wird eine 7,7fache Verdampfung angenommen. Zur Verbrennung
von 1 kg Kohle sind hier 18,6 kg Luft notwendig. Das Gewicht der bei der Verbrennung
entstehenden Rauchgase beträgt also das
\frac{1+18,6}{7,7}=2,55\mbox{fache} des
Wasserverbrauches.
Zur Erwärmung von S kg Speisewasser von 10° auf 130°
sind 121 WE erforderlich. Diese Wärmemenge ist den Rauchgasen zu entziehen. Sie
erfahren also eine Temperaturerniedrigung τ', die aus
folgender Gleichung berechnet werden kann.
2,55 S τ' 0,25 = 121 S.
Die spezifische Wärme der Abgase ist dabei zu 0,25 angenommen, dann wird
\tau'=\frac{121}{2,55\,\times\,0,25}=190^{\circ}.
Die mittlere Temperaturdifferenz τ zwischen den
Heizgasen und dem Wasserinhalt des Abgasvorwärmers beträgt dann
\tau=400-\frac{190+130}{2}=240^{\circ}.
Zur Bestimmung der Größe der Heizfläche des Vorwärmers muß die zu übertragene
Wärmemenge, der Temperaturunterschied und der Wärmedurchgangskoeffizient k bekannt sein.
k=\frac{1}{\frac{1}{a_1}+\frac{1}{a_2}+\frac{s}{\lambda}}.
a1 = Wärmeübergangskoeffizient von Metall an Wasser,
a2 = Wärmeübergangskoeffizient von Metall an Gas,
a_2=2+10\,\sqrt{\mbox{Gasgeschwindigkeit in m/Sek.}},
s = Wandstärke der
Wärmeübertragungsfläche in m,
λ = Wärmeleitungskoeffizient
hiervon.
Die Wärmeübertragung hängt hauptsächlich von der Gasgeschwindigkeit, weniger vom
Rohrmaterial und der Wandstärke ab. Man kann mit großer Annäherung für k den Wert a2 einsetzen. Dann erhält man
F=\frac{121\,S}{a_2\,\tau} qm oder für τ = 240° eingesetzt.
F=\frac{S}{2\,a_2}=\frac{S}{4+20\,\sqrt{v}}.
Das spezifische Volumen der Gase beträgt bei 0° C 0,777
cbm/kg, bei einer Temperatur von 340°.
0,777\,\left(1+\frac{340}{273}\right)=1,74
cbm/kg.
Der freie Durchgangsquerschnitt der Heizgase im Vorwärmer
beträgt f qm, dann wird die entsprechende
Geschwindigkeit
v=\frac{2,55\,.\,S\,.\,1,74}{3600\,f}=\frac{S}{810\,f},
dementsprechend wird dann
F=\frac{S}{4+0,7\,\sqrt{\frac{S}{f}}} qm.
3. Abdampfvorwärmung und Rauchgasvorwärmung vereinigt.
Die Abdampfvorwärmung ist vorgeschaltet, die Rauchgasvorwärmung hat das
Speisewasser nur noch von 100° auf 130° zu erhöhen Die Temperaturerniedrigung,
welche dadurch die Rauchgase erfahren, ist τ', sie kann
aus der Gleichung berechnet werden:
2,55 S τ' 0,25 = S . 30
τ' =47°.
Die mittlere Abgastemperatur im Vorwärmer ist
=400-\frac{47}{2}=375^{\circ}, die mittlere Wassertemperatur
dabei 115° C. Der mittlere Temperaturunterschied zwischen Gas und Wasser rund 260°.
Die Vorwärmerfläche, welche zur Erhöhung der Speisewassertemperatur von 100 auf 130°
nötig ist, berechnet sich zu
F=\frac{30\,S}{a_2\,260}=\frac{S}{8,7\,a_2}=\frac{S}{17,4+87\,\sqrt{v}}
qm.
[Z. d. V. d. I. 1913, S. 687 bis 692.]
W.
––––––––––
Lokomobile und Dieselmaschine. Aus der folgenden
Gegenüberstellung mit der für mittlere Kraftleistungen am wirtschaftlichsten
arbeitenden Lokomobile läßt sich die große Ueberlegenheit der Diesel-Maschine mit Teerölbetrieb erkennen. Aus diesem Zahlenmaterial kann
geschlossen werden, daß für elektrische Zentralen und viele gewerbliche Anlagen
Diesel-Maschinen mit Teerölbetrieb die
wirtschaftlichste Betriebskraft darstellen.
[Oel- und Gasmaschine 1913, S. 61 bis 62.]
Textabbildung Bd. 328, S. 680
Lokomobile; Teeröl-Dieselmaschine;
Normale Leistung; Maximale Leistung; Anlage Kosten; Maschinen fertig
aufgestellt; Gebäude; zusammen; Allgemeine Betriebskosten bei 3000 jährl.
Betriebsstunden; Verzinsung; Abschreibung; Unterhaltung; Lokomobile;
Dieselmotor; Gebäude 6 v. H.; Bedienung; Revision des Kessels; Schmier- und
Putzmaterial; Beleuchtung; Speise- bzw. Kühlwasser; zusammen; Brenstoffkosten
bei 3000 jährl. Betriebstunden; Steinkohle; Teeröl; Gasöl; Brennstoffkosten;
Allgemeine Betriebskosten; Gesamtbetriebskosten.
W.
––––––––––
Ueber Versuche zur Bestimmung des Wirkungsgrades von
Schneckengetrieben wird in der „Zeitschrift für prakt. Maschinenbau“
1913, Nr. 29 berichtet. Bei der benutzten Prüfmaschine wird das Schneckengehäuse in
einem besonderen zylindrischen Gestell auf vier mit Kugellagern versehenen Rollen
gelagert, und zwar so, daß die Zylinderachse des Gestells parallel zur
Schneckenradwelle liegt und die Schneckenachse schneidet. Auf den Rollen kann sich
das Ganze um diese Zylinderachse frei drehen. Antrieb der Schnecke und Abtrieb
vom Schneckenrad geschieht mittels Gelenkwellen, deren Universalgelenke ebenfalls
mit Kugellagern ausgerüstet sind, so daß diese Wellen der Bewegung des Gehäuses auf
den Stützrollen keinerlei Widerstand entgegensetzen. Das an die Schneckenradwelle
abgegebene Drehmoment wird mittels Kegelradübersetzung auf eine der Schneckenwelle
parallele Welle übertragen, die ihrerseits wieder mittels Riemen die ursprüngliche
Antriebswelle antreibt. Bei diesem Kreislauf braucht also auf die ursprüngliche
Antriebswelle nur soviel Leistung übertragen zu werden, daß die inneren Verluste der
Vorrichtung gedeckt werden.
Wenn nun durch die Schneckenwelle ein Drehmoment Md eingeführt wird, so steht das Gehäuse unter dem
Einfluß zweier Drehmomente, nämlich des Moments Md der Schneckenwelle und des Moments Md . u η der Schneckenradwelle, wo u d$s Uebersetzungsverhältnis, η den
Wirkungsgrad bedeutet. Das resultierende Drehmoment würde ein Abrollen des ganzen
Systems auf den Stützrollen hervorrufen, wenn dieses nicht durch eine einstellbare
Gewichtsbelastung an einem besonderen Hebel ausbalanciert würde. Das Drehmoment
dieser Gewichtsbelastung kann an einer besonderen Skala abgelesen werden und ergibt
dann eine einfache Gleichung zur Bestimmung von η.
Mit dieser Prüfeinrichtung sollen von dem Nationalen Physikalischen Laboratorium in
Teddington, England, an „Lanchester-Patentschnecken“, die von der Daimler-Gesellschaft als
Automobilgetriebe gebaut wurden, Wirkungsgrade von 95 bis 97 v. H. gemessen worden
sein bei Uebersetzungen von 8 : 33 bzw. 8 : 35 und 9 : 34 und bei etwa 1000
Umdrehungen der Schnecke i. d. Min.
Dipl.-Ing. W. Speiser.
––––––––––
Ueber die Fortschritte der Kältetechnik macht G. Cattaneo interessante Mitteilungen in der Zeitschrift des
Vereins deutscher Ingenieure 1913, S. 345. Die Kältetechnik leistet bei der
Versorgung der großen Städte mit einwandfreien frischen Nahrungsmitteln
hervorragende Dienste durch die Möglichkeit, die Nahrungsmittel durch die Lagerung
in gekühlten Räumen vor dem Verderben zu schützen. Zur Kühlung dieser Räume dienen
fast ausschließlich Kompressions-Kältemaschinen, wogegen Absorptions-Kältemaschinen
und Wasserdampfmaschinen auf diesem Gebiete keine Verwendung finden. Die Wahl des
Kälteträgers bildete noch vor wenigen Jahren den Gegenstand lebhafter
Auseinandersetzungen unter den Kältetechnikern, heute dagegen bricht sich allmählich
die Erkenntnis Bahn, daß von den drei Kälteträgern Ammoniak, Kohlensäure und
Schwefeldioxyd ein jeder seine Vorzüge hat und den örtlichen Anforderungen
entsprechend von Fall zu Fall gewählt werden muß. Im Betrieb von Kaltlagerhäusern
befinden sich Ammoniak-Kältemaschinen in überwiegender Zahl; Kohlensäuremaschinen
werden da bevorzugt, wo völlige Geruchlosigkeit auch im Maschinenhause verlangt
wird. Schwefligsäuremaschinen eignen sich des niedrigen Betriebsdruckes wegen
besonders für warme Zonen und für alle Anlagen, die wegen zerstörender Eigenschaften
des Kühlwassers mit kupfernen Kondensatorrohren ausgestattet werden müssen. Bei
Ammoniakmaschinen können nur eiserne Rohre verwendet werden.
Der Wirkungsgrad der Kompressions-Kältemaschinen ist in letzter Zeit durch die
Einführung des sogenannten überhitzten und überfluteten Arbeitens nach
amerikanischem Vorbild verbessert worden. Bei diesem Verfahren wird in die
Saugleitung des Kompressors ein Abscheider eingebaut, in dem durch Geschwindigkeits-
und Richtungsänderung die von den Ammoniakdämpfen mitgerissene Flüssigkeit
ausgeschieden und durch eine Rohrleitung in den Verdampfer zurückgeführt wird;
hierdurch wird die Leistung der Maschine um 10 bis 15 v. H. verbessert. Eine weitere
Verbesserung dieses Verfahrens stammt von C. Schmitz,
nach dessen Angabe das vom Regelventil kommende flüssige Ammoniak nicht unmittelbar
dem Verdampfer zugeführt, sondern durch eine Düse in die Saugleitung der Maschine
eingespritzt wird. Hierbei expandiert das flüssige Ammoniak schon im Abscheider auf
den Verdampferdruck und gelangt ohne einen schädlichen Wärmeinhalt schon unter
Verdampfungstemperatur in die Rohrschlangen des Verdampfers; ferner wird hierdurch
ein kräftiger, den Wärmeübergang begünstigender Umlauf des Ammoniaks durch die
Verdampferschlangen erzielt. Bei Vergleichsversuchen mit einer von A. Borsig gebauten Kältemaschine wurde mit der Schmitzschen Einrichtung eine Leistung von rund 4300 WE
auf eine indizierte Kompressorpferdestärke bei einer Verdampfungstemperatur von –
10° und einer Kondensationstemperatur von + 20° erzielt, bei nassem Arbeiten wurden
dagegen nur 3500 WE erreicht.
Bemerkenswerte Fortschritte sind auch in der Konstruktion der Kompressoren zu
verzeichnen. Von der Bauart mit flachem Grundgestell, offener Geradführung und
gewölbten Zylinderdeckeln ist man mit der Einführung größerer Einheiten dazu
übergegangen, die Grundgestelle kräftiger zu gestalten, dem Kreuzkopf eine
Rundführung zu geben und den Zylinder mit zentrischen Paßflächen an dem Gestell zu
befestigen. Die Stopfbüchsen, auf deren Dichthalten bei Kältemaschinen der größte
Wert gelegt werden muß, werden neuerdings in der Regel mit Metallpackungen
ausgestattet und sind leicht zugänglich angeordnet. Auch Kohlensäure – Kompressoren
werden neuerding nach diesen Grundsätzen gebaut; bei ihnen werden die Zylinder mit
Rücksicht auf den hohen Betriebsdruck häufig aus Stahlblöcken geschmiedet.
Die Kältetecknik ist von besonderer Bedeutung für die Fleischversorgung der Städte,
und deshalb finden sich heute auf allen öffentlichen Schlachthöfen ausgedehnte
Kühlhäuser, in denen das Fleisch oft bis zu sechs Wochen gelagert wird. Hierdurch
wird ermöglicht, den Schwankungen von Angebot und Nachfrage Rechnung zu tragen, und
ferner wird das Fleisch durch die Lagerung im Kühlhaus zarter und schmackhafter.
Wild wird nicht nur gekühlt, sondern in vollkommenen gefrorenem Zustande aufbewahrt,
wodurch es möglich wird, fast das ganze Jahr hindurch und auch während der Schonzeit
Wildbret in tadellosem Zustand auf den Markt zu bringen. Das Erträgnis der deutschen
Jagden stellt einen Jahreswert von ungefähr 25 Mill M dar (rd. 50000 Hirsche und
Rehe, 4 Mill. Hasen, 240000 Fasanen usw.). Milch wird unmittelbar nach dem Melken in
Kühlräume gebracht und bisweilen auch in Kühlwagen befördert, wodurch sie einen
längeren Transport erträgt, ohne zu verderben. Eier werden namentlich in Rußland in
Kühlhäusern aufbewahrt und dann auf dem Seewege in großen Mengen ausgeführt;
Deutschland bezog im Jahre 1908 für 33 Mill. M russische Eier, die bei uns auch
wieder in Kühlhäusern gelagert werden und meist erst im Winter verkauft werden. In
Berliner Kühlhäusern lagern auf etwa 12000 qm Fläche ungefähr 128 Mill. Eier im
Werte von rd. 7 MM. M. In Groß-Berlin werden jährlich schätzungsweise 250 Mill. Eier
verbraucht, d. s. rd. 65 Eier auf den Kopf der Bevölkerung. Unser Butterbedarf wird,
soweit die inländische Produktion nicht ausreicht, durch Einfuhr aus Westsibirien
gedeckt. 1907 wurden bereits 16 Mill. kg sibirische Butter nach Deutschland
eingeführt. Auf der sibirischen Eisenbahn verkehren bereits seit 1899 aus Kühlwagen
bestehende Sonderzüge für Butter. Von weiteren Kühlgütern sind noch zu nennen
Geflügel, gefrorene Fische, Kaviar, ausländisches Obst und Gemüse.
Neben der Temperatur der Kühlräume ist für die Erhaltung der Lebensmittel auch der
Feuchtigkeitsgehalt und die Bewegung der Luft im Kühlhause von großer Bedeutung.
Besonders die Kaltlagerung von frischem, nicht gefrorenem Fleisch erfordert eine
gute Regelung der Luftfeuchtigkeit, die bei einer Temperatur von 0 bis 4° C etwa 75
v. H. betragen soll. Das frisch geschlachtete Fleisch wird deshalb auf den
Schlachthöfen zunächst in besonderen Räumen bei 6 bis 8° vorgekühlt, wobei eine
starke Feuchtigkeitsabgabe stattfindet. Auch Eier sind ein recht empfindliches
Kühlgut; die Kisten müssen so gelagert werden, daß die Luftbewegung zwischen ihnen
gewahrt bleibt, und sie müssen nach dem Herausnehmen aus dem Kühlraume erst
allmählich auf die Temperatur der Außenluft gebracht werden, damit sich die Eier
nicht mit Feuchtigkeit beschlagen. Dasselbe gilt für gekühltes Obst; zu trockene
Luft verursacht ein Welken des Obstes, zu feuchte Luft Schimmelbildung.
Beim Bau und Entwurf von Kühlhäusern müssen zahlreiche Gesichtspunkte beachtet
werden. Der besondere Zweck des Kühlhauses muß schon bei der Wahl des Platzes
berücksichtigt werden; bei Sammel- und Durchgangskühlhäusern ist auf Eisenbahn- und
Wasseranschluß Wert zu legen, es muß eine günstige Wasserbeschaffung für den Betrieb
der Kältemaschinen möglich sein, und weiter ist ein guter Baugrund erforderlich. Die
Kühlhäuser werden bei uns in der Regel aus Ziegelmauerwerk errichtet und zur
Isolierung werden getränkte Korksteinplatten verwendet; neuerdings wird auch
Eisenbeton für Kühlhausbauten gewählt. Je nach den zu lagernden Waren verwendet man
unmittelbare Röhrenkühlung oder Luftkühlung. Die Kosten der Kaltlagerung betragen
bei den in unseren Kühlhäusern üblichen Mietsätzen im Monat etwa 1 bis 2 Pf. für 1
kg Ware. Diese Belastung muß im Verhältnis zu den großen Vorteilen der Kaltlagerung
als gering bezeichnet werden. Besondere Gesichtspunkte sind bei der Konstruktion der
Kühlwagen und Kühlschiffe maßgebend.
Dr. Sander.
––––––––––
Unfälle beim Löten und beim autogenen Schweißen. Die
Gewerbeinspektion Hamburg macht in ihrem Jahresbericht hierüber die folgenden
beachtenswerten Mitteilungen. Ein Werkmeister und sein Hilfsarbeiter erlitten bei
der Benutzung eines selbst konstruierten Benzin-Sauerstoff-Lötapparates schwere
Brandwunden. Der verdichtete Sauerstoff wurde in geschlossener Leitung durch
das Benzingefäß und von da zum Brenner geleitet. Augenscheinlich hat sich das Benzin
dadurch entzündet, daß aus der Sauerstoffflasche durch Reibung glühend gemachte
Metallteilchen mit den Benzindämpfen in Berührung gekommen sind.
Die gebräuchlichsten Azetylenapparate, deren Verwendung stetig zunimmt, sind zumeist
von Firmen geliefert, deren Fabrikate als gut anerkannt sind, doch werden von Zeit
zu Zeit immer wieder fehlerhafte Apparate im Betriebe vorgefunden. So war z.B. bei
einem nach dem System „Wasser zu Karbid“ gebauten Apparat nicht hinreichend
dafür gesorgt, daß die Wasserzufuhr bei gefülltem Gasbehälter vollständig abgesperrt
wurde. Ein von einem Schlossermeister ersonnener Apparat, bei dem in einem Kessel
von etwa 70 l Inhalt ein Gemisch von Azetylen und Luft mit bis zu 3 at Ueberdruck
erzeugt wurde, wurde wegen seiner Gefährlichkeit außer Betrieb gesetzt.
Bei den Schweißarbeiten mit Azetylen können zwei Erscheinungen Gefahr herbeiführen:
einmal kann die Flamme des Brenners zurückschlagen, ferner kann infolge einer
Verstopfung der Brennerausströmungsöffnung Sauerstoff durch die Leitung bis in den
Gasbehälter oder bis in den Entwicklungsapparat zurücktreten. Die als
Sicherheitsvorrichtung eingeführte „Wasservorlage“ schützt zwar gegen das
Zurückströmen von Sauerstoff, sie bietet dagegen keinen vollkommenen Schutz gegen
das Zurückschlagen der Flamme, weil es sich im praktischen Betriebe nicht erreichen
läßt, daß die Vorlage stets bis zur Marke mit Wasser gefüllt ist. Die staatliche
Gasdirektion Hamburg hatte deshalb vorgeschlagen, in die Apparatur bei
Schweißarbeiten außer der Wasservorlage noch einen Kiestopf einzubauen. Der
Vorschlag fand in den Großbetrieben, wo Azetylenschweißungen regelmäßig ausgeführt
werden, lebhafte Zustimmung, und da sich der Kiestopf als Sicherheitsvorrichtung in
jeder Hinsicht bewährte, wurde seine Anwendung in der Folge von den hamburgischen
Behörden vorgeschrieben. Gegen den Kiestopf wurde nun das Bedenken erhoben, daß im
Falle einer Explosion der Kiesinhalt geschoßartig umhergeschleudert würde, und es
wurde weiter behauptet, daß durch den Kiestopf die Rückzündung nicht aufgehalten
werde. Auch der Deutsche Azetylenverein warnte nunmehr eindringlich vor der
Verwendung des Kiestopfes. Aus diesem Grunde wurden auf Veranlassung der
Gasdirektion und der Gewerbeinspektion eingehende Versuche angestellt, die ergaben,
daß keinerlei Gefahren durch Umherschleudern des Kiesinhaltes bestehen, und daß die
Rückzündung durch den Kiestopf allerdings dann hindurchschlagt, wenn in dem Azetylen
ein hoher Sauerstoffgehalt vorhanden ist; wenn das Gasgemisch jedoch weniger als 30
v. H. Sauerstoff enthält, wird die Zündung durch den Kiestopf aufgehalten und
ausgelöscht. Gerade die Gemische mit verhältnismäßig niedrigem Sauerstoffgehalt haben aber für die Sicherheitswirkung des
Kiestopfes die größte Bedeutung. Es sind denn auch in der Praxis an den mit Kiestopf
ausgerüsteten Apparaten gar keine Explosionen mehr vorgekommen, dagegen sind bei den Apparaten ohne
Kiestopf oder ohne ähnliche andere Sicherung der Gasbehälter die Wasservorlage oder
der Apparat selbst recht oft explodiert. Der Warnungsbeschluß des Azetylenvereins
ist daher nicht begründet. Es sind gegenwärtig Versuche im Gange, die bezwecken, dem
Kiestopf eine andere Form zu geben, so daß er gleichzeitig auch als zweite
Wasservorlage wirkt.
Dr. Sander.
––––––––––
Bau des Panama-Kanals. Im Berliner Bezirksverein deutscher
Ingenieure hielt am 1. Oktober 1913 Regierungsbaumeister Dr. Schinkel aus Kiel einen Vortrag „Ueber den Bau des Panama-Kanals“.
Erst nachdem die Vereinigten Staaten von Nordamerika den Bau übernommen, gelang es,
der großen Schwierigkeiten Herr zu werden, an denen Lesseps (1881 bis 1888) und die französischen Gesellschaften vorher
gescheitert waren. Voraussetzung für das Gelingen des Planes war die straffe
Organisation der Isthmischen Kanalkommission, an deren Spitze als Chefingenieur Colonel Goethals steht. Bevor zu den eigentlichen
Bauarbeiten geschritten werden konnte, war es notwendig, die sanitären Verhältnisse
für die 35000 Beamten und Arbeiter so zu heben, daß die Sterblichkeit normale
Verhältnisse erreichte. Dies wurde erreicht durch großzügige Entwässerungsbauten,
einen fortgesetzten Kampf gegen die Moskitos durch Bespritzen der Kanäle mit
Petroleum, durch Schaffung gesunder Arbeiter- und Beamtenwohnungen.
Unter den Arbeitern unterscheidet man die Gold- und Silberarbeiter, d.h. weiße
Arbeiter, die für einen Stundenlohn von etwa 70 Pf. arbeiten und ihren Lohn in
amerikanischem Gelde ausgezahlt bekommen; und die schwarzen Arbeiter, deren Lohn bis
zu 60 v. H. des obigen Lohnes beträgt, und die ihren Lohn in dem Silbergelde des
Panamastaates ausgezahlt bekommen. Monatlich kamen 1¼ Mill. M an Löhnen und
Gehältern zur Auszahlung. Von den eigentlichen Bauarbeiten wurden der Gatun-Damm,
der den Gatun-See nach dem Atlantischen Ozean abschließt, die drei Schleusentreppen
und die umfangreichen Arbeiten beim Durchbruch der Kordilleren bei Culebra eingehend
vorgeführt.
Bei den starken, nicht ganz unberechtigten Bedenken, die der Ausführung des
Schleusenkanals entgegenstanden, schien es notwendig, Sicherungsmaßregeln in
außerordentlich großer Zahl anzubringen, um die von den zahlreichen Gegnern
vorgeführten Bedenken möglichst zu entkräften. So wurde bei der Ausführung des
Gatun-Dammes ein Dammquerschnitt gewählt, der eine so große Basis und so schwache
Neigung erhalten hat, daß der Beschauer nicht die Empfindung hat auf einem
künstlichen Damm zu stehen. Die für die Ausführung des Dammes anfänglich
hergestellten beiden seitlichen Dämme sind bis auf den Felsboden, d.h. bis in eine
Tiefe von 60 m hinuntergeführt worden, um den auf dem Felsboden lagernden Schlamm
zur Seite zu drücken. Die Sicherung der Schleusen erfolgt dadurch, daß das Befahren
der Schleusenanlagen mit eigener Kraft grundsätzlich verboten ist und zur
Fortbewegung in den Schleusen Treidellokomotiven verwendet werden müssen. Durch
Anordnung einer in der Schleuse befindlichen Kette von außergewöhnlich starken
Dimensionen soll ein unvorhergesehenes Losfahren des Schiffes und die dadurch
entstehende Gefährdung des Schleusentores verhindert werden. Schließlich sind die in
Betracht kommenden Stemmtore doppelt ausgeführt. Außerordentliche Schwierigkeiten
waren bei der Ausschichtung in den Culebra-Durchstich zu bewältigen. Fast die Hälfte
der für den gesamten Kanal auszuführenden Bodenbewegung (70 Mill. cbm Fels von
insgesamt 160 Mill. cbm) war hier fortzuschaffen.
Auch die während der Bauausführung aufgetretenen Rutschungen werden besprochen. Es
wurde darauf hingewiesen, daß durch diese die Eröffnung des Panamakanals am Schluß
dieses Jahres nicht behindert werden würde. Zum Schluß wurde ein Vergleich des
gewählten Schleusenkanalsystems mit dem Seespiegelkanal gegeben.
––––––––––
Belastungsprüfungen von Flugzeugflügeln. In der Deutschen
Versuchsanstalt für Luftfahrt, Adlershof, werden seit einiger Zeit interessante
Belastungsprüfungen von Flugzeugflügeln mittels besonderer, hierfür geschaffener
Einrichtungen durchgeführt. Die Wichtigkeit solcher Versuche haben verschiedene
schwere Unfälle der letzten Zeit deutlich gezeigt, und sie werden immer nötiger in
dem Maße, als die Technik mit den wachsenden Anforderungen an nutzbare Tragfähigkeit
bestrebt sein muß, das Eigengewicht der Konstruktionen möglichst zu vermindern. Man
verfährt dabei so, daß man die Flugmaschine auf den Rücken legt, den Rumpf
unterstützt und die frei nach außen ragenden Flügel mit Sandschüttung so belastet,
wie es dem Luftdruck im Fluge entspricht. Man steigert diese Belastung dann immer
weiter, bis der Bruch eintritt. Während des Vorganges geben die zunächst
auftretenden Deformationen, die sorgfältig gemessen werden, schon wichtige
Fingerzeige für die Beanspruchung der einzelnen Konstruktionsglieder, Verspannungen
usw. So erhält man ein wertvolles Erfahrungsmaterial, auf das man später noch bei
der Beurteilung anderer Konstruktionen zurückgreifen kann und das gesicherte
Grundlagen für eine rationelle Konstruktionslehre gibt. Nur auf diese freilich recht
kostspielige Weise kann es gelingen, möglichste Leichtigkeit mit unbedingter
Sicherheit zu vereinigen. Die theoretische Berechnung allein vermag gegenüber dem
komplizierten und vielgliedrigen Aufbau der Flügel nicht die volle Sicherheit zu
geben.
––––––––––
In der Nacht vom 29. zum 30. September ist Dr. Rudolf
Diesel (geb. 18. März 1858), dessen Name mit der Entwicklung der modernen
Maschinentechnik unlöslich verbunden ist, bei der Fahrt nach England vom Dampfer
„Dresden“ spurlos verschwunden.