Abbildungen der Seite
PDF
[ocr errors][ocr errors][ocr errors][merged small][merged small][merged small][ocr errors][ocr errors][ocr errors][ocr errors][merged small][ocr errors][ocr errors][ocr errors][ocr errors]

Die übrigen Constructionsregeln ergeben sich aus den Gleichungen (3), (11) und (12).

ä, 2. Centrifugalpumpen mit innerem ohne äußeren Leitapparat.

Durch Weglassung des äußeren Lcitapparates fallen selbstverständlich alle die Bewegungsgeseße fort, welche für einen solchen im Vorhergehenden aufgestellt wurden, und weiden deshalb die Gleichungen (7) (8) (9) und (10) ungültig; aus p« wird p«, <:< ist nicht mehr vorhanden, und es reduciren sich jene Gleichungen auf die einzige

o,' -- 2 8 (A -<. t>« — p,) ^. (1 ^ K' p>) o,' (38).

Das Wasser tritt bei dieser Pumpe direct aus dem Rade in das Druckrohr (resp. ezcentrisches Gehäuse, Oberwasser) und wird es zur Vermeidung von Wirbelungen «. und zur Erzielung eines guten Wirkungsgrades rathsam, o, so klein wie möglich zu macheu.

Nach Gleichung (6) ist

o,' --- v,' -^- <?,' — 2v,e, cc>5 /5,, für ein kleines /s, ist nahezu

v, --- o, 008 /s,, also

o,' -- «,' - v,'Del Winkel, unter dem der Austritt des Wassers erfolgt, ergiebt sich ebenfalls aus Gl. (6), und ist

[ocr errors][merged small][ocr errors][ocr errors][ocr errors][ocr errors][ocr errors][merged small][merged small][ocr errors][ocr errors][ocr errors][ocr errors][ocr errors][ocr errors][ocr errors][ocr errors][merged small]
[ocr errors]
[ocr errors]

(36).

[ocr errors]
[ocr errors]
[ocr errors]
[ocr errors]
[ocr errors]
[ocr errors][ocr errors][ocr errors][ocr errors][ocr errors][merged small][graphic][ocr errors][ocr errors][merged small]

sein muß, in welcher Ungleichung also unter A der Nebenwinkel des in Fig. 1 genannten A zu verstehen ist.

Die übrigen Geschwindigkeiten und Verhältnisse der Pumpe sind nach Gleichung (3), (ll) und (12) zu berechnen, wobei wieder 180—/3, für /?, zu setzen ist. Gleichung (6) gebt für «, -- 90° über in die neue Form

... (45).

Bei dieser Centrifugalpumpe tritt, weil ja 180 — A für A gesetzt werden mußte, der Uebelstaud ein, daß die Enden der Leitschaufeln und die Anfänge der Radschaufeln wenig in ihre» Richtungen von einander abweichen, wodurch die Pumpe bei unreinem Wasser leicht Beschädigungen ausgesetzt ist.

Die Anwendung dieser Pumpe, selbst wenn dieselbe direct im Oberwasser arbeitet, ist aus jenem Grunde immerhin eine wenig empfehlenswerthe.

Noch bedarf es wohl kaum der Erwähnung, daß o, — o, und (>5--0 z» setzen ist, wenn das Wasser ans dem Rade unmittelbar in den Ausflußcanal gefördert wird.

Für /?, -- 90' ist «, - 90° nicht mehr zulässig; es wird dadurch

[ocr errors][ocr errors][ocr errors][ocr errors]
[merged small][ocr errors][merged small][ocr errors][ocr errors][ocr errors][ocr errors][ocr errors][ocr errors][ocr errors][ocr errors][ocr errors][ocr errors]

Die übligen Constluctionslegeln find den Gleichungen (6), (11) und (12) zu entnehmen.

Aus del Gleichung für ^ elgiebt sich, daß außel den in Gl. (22) oder (23) aufgestellten Bedingungen /?, klein angenommen werden soll.

L. Centlifugalpumpen ohne Leitappalat.

Zur Berechnung der Centlifugalpumpen ohne Leitläder ist es erforderlich, von der allgemeinen Gleichung (1?) auszugehen, und muß die Annahme gemacht werden, daß der Eintritt des Wassers in das Laufrad nahezu unter 90° geschieht, so zwar, daß eine plötzliche Geschwindigkeitsä!>derung hierbei nicht stattfindet.

Der Winkel «,, unter welchem das Wasser das Rad veiläßt, muß von 90° verschieden sein, weil «,--90° und «, --- 90° die Umfangsgeschwindigkeit imaginär machen würden. Demzufolge wird e, nicht mehr klein werden, und ist es klar, daß durch diese größere Austrittsgeschwindigkeit Wirbelungen, Ttoßveiluste zc. im Dlucklohl eintteten müssen, die durch Anwendung ezceutrischei Gehäuse wohl verringert, aber nicht unschädlich gemacht weiden können. Der Wirkungsgrad dieser Centlifugalpumpen wild den Wilkungsglad bei Pumpe« mit Lcitiädein nicht elleichen.

Immelhin spricht die große Einfachheit dieser Pumpen für deren Anwendung und zwar besonders da, wo es auf einen hohen Wirkungsgrad weniger ankommt, als auf einen ungestörten Betrieb, und wo ein sehr unreines Föiderwasser die Benutzung von Leitschaufeln bedenklich erscheinen läßt.

Für einen sehr kleinen Winkel /?, wurde bei der Pumpe mit iunerem Leitlade «, — 90° und v, --- o,. Bei der vorliegenden Pumpe kann «, nicht gleich 90° und also auch v, nicht gleich o- sein, es sei deshalb

c,---lv,, l< l .... (52).

Werden dann in Gleichung (1?) sämmtliche Geschwindigkeiten durch v, ausgedrückt, so wird, da ^--0,

28t.^(1^.K'l,,)c,'--v,^-^)'-(1^l')^)'.ß'^

^W'e°«^"^,)l'^ ' ' <^' So lange die Radzellen gefüllt sind — und von dieser Bedingung ist ja ausgegangen — wird nach Gleichung (6)

o,' -- v,' (1 ^> l» — 2 lenz/?,).

Nach Einsetzung dieses Werthes für e, wird

oder nach einigen Umformungen

[ocr errors]
[ocr errors][ocr errors][ocr errors][ocr errors][ocr errors][ocr errors][merged small]
[merged small][ocr errors][ocr errors][merged small]
[merged small][ocr errors][ocr errors][ocr errors][ocr errors][ocr errors][merged small][ocr errors][ocr errors][ocr errors][ocr errors][ocr errors]

Für i» -- p, -- 0 und o, --- 0 ist

Diese Pumpe arbeitet also nicht bedingungsgemäß.

Die Gleichungen (54) und (55) entstanden aus der allgemeinen Gleichung dadurch, daß

«, -- 90°, o, -- lv, und 9, -- 0 gesetzt wurde.

Durch Weglassung des äußeren Leitapparates — ^ entspricht dem Störungscoefficienten bei der Bewegung des Wassers durch jenen — ist eine scheinbare Vergrößerung des Nutzeffektes eingetreten. Es ist jedoch zu berücksichtigen, daß in Folge des ungeregelten Ausflusses aus dem Rade und der Größe der absoluten Austrittsgeschwindigkeit o, Störungen eintreten, deren Einfluß bedeutender ist und den Wirkungsgrad der Pumpe mehr verringert, als die Anwendung des äußeren Leitrades. Die Gleichungen (54) und (55) sind deshalb richtiger in der Form

[ocr errors][ocr errors][ocr errors][ocr errors][ocr errors][ocr errors][ocr errors][ocr errors][merged small]

schwindigkeitshöhe bedeutet.

Es ist kaum zu erwähnen, daß bei bedeutender Geschwindigkeit o, in den meisten Fällen ein exzentrisches Gehäuse und eine allmälige Veränderung des Druckrohrquerschnittcs vortheilhaft sein werden, damit die Geschwindigkeitsänderung von o, nicht plötzlich stattfindet. —

Es sei noch bemerkt, daß sämmtliche Weiche der Gleichungen für v, imaginär oder unendlich werden, wenn /?, -A -- 90' wird. Es folgt hieraus, daß Centrifugalpumpen mit radialen Schaufeln einen günstigen Nutzeffekt absolut nicht ergeben können, gleichviel, ob Leitapparate angewendet werden oder nicht.

Pumpen solcher und anderer unvortheilhafter Construction fördern bei hinreichender Umdrehungszahl wohl Wasser, aber immer nur mit sehr schlechter Ausnutzung der treibenden Kraft.

In den Gleichungen ist keinerlei Bedingung enthalten, welche die Form der Schaufeln ausdrückt; es kann die Schaufelform deshalb als ziemlich willkürlich bezeichnet werden.

Immerhin sind die Zelleuräume der Leit- und Laufräder so zu construiren, daß jähe Geschwindigteitsänderungen vermieden werden und das Wasser in Wirklichkeit auch der Bahn folgen kann, welche ihm von der Theorie vorgeschrieben ist.

Die Schaufeln find sonach mit schlanken, nicht zu kurzen, Krümmungen zu versehen. Gerade Schaufeln sind wohl zulässig, aber nicht so empfehleuswerth wie gekrümmte, weil die gleichartige (parallele) Bewegung der Wasserfäden bei geraden, nach außen nothwendig divergirenden Schaufeln mehr in Frage gestellt werden muß, als bei gekrümmten. —

Aus den Gleichungen (2), (8) und (10) für die Be, wegung des Wassers in der Pumpe ergeben sich die Pressungen in den Spalten zwischen Leit- und Laufrad und am äußeren Umfang als Functionen der Geschwindigkeiten.

Die Geschwindigkeiten sind von den betreffenden Querschnitten und sonach von den Winkeln («) und (/s) abhängig; es weiden also die Pressungen (p) durch die Wahl der Winkel bedingt.

Aus Gleichung (2) ist für ?-- 0

[ocr errors][ocr errors][merged small][merged small][ocr errors][ocr errors][ocr errors][merged small][merged small][ocr errors][ocr errors][ocr errors]
[merged small][merged small][ocr errors][ocr errors][ocr errors][ocr errors][ocr errors][merged small][ocr errors][merged small][ocr errors][ocr errors][ocr errors][ocr errors][ocr errors][ocr errors][merged small][ocr errors][ocr errors][ocr errors][ocr errors][ocr errors][ocr errors][ocr errors][ocr errors][merged small][ocr errors][merged small][ocr errors][ocr errors][ocr errors][ocr errors][ocr errors][ocr errors][ocr errors][ocr errors][ocr errors][merged small][ocr errors]
[merged small][merged small][ocr errors][ocr errors]

Die Gleichungen für den Spaltendruck :c. wurden mit Weglassung der Coefficienten (p) aufgestellt, und bedingt diese Vereinfachung nothwendig eine Verschiedenheit zwischen der wirklich statthabenden Pressung und der berechneten. Je nach der mehr oder weniger guten Ausführung dei Pumpen kann diese Verschiedenheit unbedeutend oder groß werden.

Noch ist die Bemerkung zu machen, daß vorstehende Formeln nicht zur directen Kritik der bestehenden Kreiselpumpen dienen, auch nicht zur unmittelbaren Beantwortung der Frage über das Verhalten einer vorliegenden Centtifugalpumpe für den Fall einer beliebigen Variation der Förderhöhe und der Wassermengen bestimmt find. Indessen sind die Formeln, welche zu solcher Beurtheilung den Ausschluß geben, leicht genug zu entwickeln, wenn von der in obiger Theorie gemachten Annahme abstrahirt wird, daß der Uebertritt des Wassers vom Leit- zum Laufrade und umgekehrt stoßfrei stattfinde.

Zum Schluß mag bemerkt werden, daß die unmittelbare Anwendung der Theorie zur Größenbestimmung neuer Centrifugalpumpen auch die genaue Kenntniß der Coefficienten voraussetzt, eine Kenntniß, welche insofern nicht leicht zu erwerben ist, als die Zahl der wirklich ausgeführten, gut construirten Pumpen z. Z. noch recht klein ist, und als die praktische Ermittelung dieser Erfahrungszahlen an neuen Centrifugalpumpen nicht Jedermanns Sache ist. Würden diejenigen Coefficienten einfach übernommen, welche an den vorhandenen mangelhaften Centrifugalpumpen gefunden wurden, und würden diese Coefficienten der Berechnung einer neuen Pumpe zu Grunde gelegt, so würde einfach derselbe Fehler begangen werden, welcher bei Größenbestimmuug der Turbinen in den bezüglichen Lehrbüchern bekanntlich Eingang gefunden hat und dessen beklagenswerthe Folgen noch anhalten und bewirten, daß nach zahllosen Mißgriffen von Nichteingeweihten die Conftruction guter Turbinen nahezu ein Privilegium für weniger genügend erfahrene und einseitige Specialiften geblieben ist.

Hamburg, 1869.

Ueber Rückschläge in Wasserleitungsröhren.

Von H. G. Hacker, Baumeister in Berlin.

Einleitung.

Es ist bei Anlage von Wasserleitungsröhren von großer Wichtigkeit, den Druck kennen zu lernen, welchen das Wasser auf die Wände derselbe» ausübt.

Befindet sich das Wasser in Ruhe, so ist dieser Druck leicht zu ermitteln, schwerer hingegen, wenn es sich bewegt, und am schwersten, während des UebergangeS auS einem Zustande in den anderen.

Bekannt ist es, daß gerade in dein Falle, wenn das Wasser gezwungen wird, aus dem Zustande der Nuhe in den der Bewegung überzugehen, es den stärksten Druck äußert, welcher überhaupt in einer bestimmten Leitung vorkommt, doch liegen bis jetzt zu wenig Erfahrungen vor, welche diesen Druck mit einiger Sicherheit zu berechnen gestatten. Er zeigt ficd beim plötzlichen Abschluß des in einem Rohre fliehenden Wassers, tritt zwar nur momentan auf, befitzt aber einen bedeutenden

Ueberschuß gegen den Drnck, welchen das Wasser in dem betreffenden Rohre im Zustande der Ruhe ausübt, ist ferner am Verschluß am stärksten und pflanzt sich von demselben aus, rückwärts abnehmend fort, weshalb die jenen Ueberschuß an Druck erzeugende Kraft in dieser Abhandlung Rückschlag genannt ist.

In Lübeck wurden bei Gelegenheit der Anlage einer neuen Wasserkunst hierauf bezügliche Beobachtungen angestellt, welchen ich beiwohnte. Indem ich die Resultate dieser Beobachtungen nachstehend in zwei Tabellen folgen lasse, und meine darüber gemachten Betrachtungen beifüge, glaube ich zur Erörterung dieses Gegenstandes Giniges beitragen zu können.

I. Tabelle der Manometerftünde,

welche in drei, an einer 172 Fuß (54") langen, 5 Zoll (20°"") im Lichten weiten Rohrleitung angeschraubten Manometern beobachtet wurden. Die Manometerftände geben den Druck in Zollpfundcn (Kilogramm pro Quadratcentimeter) an.

[table]
« ZurückWeiter »