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Inhalt: Nenere Pumpmaschinen. Von G. ter Meer (hierzu Tafel I)

1 Bücherschau: Lehrbuch der analytischen Geometrie. Von 0. DzioDie 3000 KW. Dynamos der Berliner Elektricitatswerke, gebaut

bek. Bei der Redaktion eingegangene Bucher von der Allgemeinen Elektricitäts-Gesellschaft in Berlin (hierzu

Zeitschriftenschau . Textblatt 1)..

11 Rundschau: Eisengiesserei und Maschinenfabrik von G. & J. Jiger Die Weltausstellung in Paris 1900: Hebemaschinen. Von Kam

in Elberfeld. Jubiläum - Stiftung des Vereines zur Befördemerer (Fortsetzung)

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rung des Gewerbfleisses. Berichtigungen Untersuchung über die Temperaturverhultnisse im Innern eines

Patentbericht: Nr. 112160, 114418, 111587, 112277, 112876, Lokomobilkessels während der Anheizperiode. Von C. Bach 22

112392, 112194, 112313, 114640, 111584, 111532, 111302, Aachener B.-V.: Die Erzeugung von Kraftgas

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111859, 111254, 111320, 111236 (hierzu Tafel I und Textblatt 1)

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Neuere Pumpmaschinen, gebaut von der Hannoverschen Maschinenbau-A.-G. vormals Georg Egestorff in Linden vort Hannover.

Von Oberingenieur G. ter Meer

(hierzu Tafel I)

Das Bestreben, möglichst wirtschaftlich zu arbeiten, mit möglichst geringen Anlage- und Betriebskosten ein Werk zu betreiben und den in Aussicht genommenen Zweck zu erreichen, hat besonders in den letzten Jahrzehnten des zur Neige gehenden Jahrhunderts zu einer steten Erhöhung des Dampf

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Fig. 1.

druckes und der Umdrehungszahlen, also auch der Kolbengeschwindigkeiten der Betriebsmaschinen geführt.

In erster Linie waren es die Dampfmaschinen zur Erzeugung elektrischer Energie, welche den Forderungen der Elektrotechniker entsprechend für schnellen Gang entworten und ausgeführt wurden. Sehr rasch folgten ihnen die übrigen Betriebsdampfmaschinen, die Pump- und Gebläsemaschinen nach. Auf dem Gebiete des Pumpmaschinenbaues hat sich insbesondere Prof. Riedler mit seinen gesteuerten Ventilen und seinen zahlreichen Ausführungen vorzüglich arbeitender raschlaufender Pumpen grosse Verdienste erworben.

Ich beabsichtige nicht, hier theoretische Berechnungen anzustellen, sondern will nur kurz die Hauptpunkte erwähnen, welche bei dem Entwurfe von Pumpmaschinen ins Auge gefasst werden müssen, um guten, geräuschlosen Gang bei hohen Umdrehungszahlen zu erzielen.

Fig. 2.

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Fig. 1 bis 3.
Pumpe des Wasserwerks der Stadt Lobberich. (S. 6)

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Neben guter Wasserführung in Rohrleitung und Pumpe sind vor allem richtig bemessene und angeordnete Windkessel und gut gebaute Ventile erforderlich.

Der Uebergang des geförderten Wassers von einer Bewegungsrichtung in die andere, von einer Geschwindigkeit in die andre muss sich allmählich vollziehen; die bei Geschwindigkeitsänderungen etwa freiwerdenden Kräfte müssen elastisch aufgefangen werden, damit Stösse nicht eintreten können. Dazu dienen die Windkessel.

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2

ter Meer: Neuere Pumpmaschinen.

Zeitschrift des Vereines deutscher Ingenieure.

Man wird selbstverständlich auch darnach streben, die Pumpe so nahe wie möglich an dem Saugwasserspiegel aufzustellen, damit die zu überwindende Saughöhe gering wird und ein möglichst grosser Teil des Luftüberdruckes für die Beschleunigungsarbeiten zur Verfügung i bleibt.

Während der Druckperiode liegen die Verhältnisse günstiger. Hier hat man es in der Hand, die Kräfte, welche zur Ueberwindung der Bewegungswiderstände erforderlich werden, genügend gross zu machen. Es muss jedoch auch bei Konstruktion des Druckraumes der Pumpe darauf Bedacht genommen werden, dass die Wasserwege zwischen Kolben und Druckwindkessel so kurz wie möglich gehalten werden, da auch während der zweiten Hälfte der Druckperiode, wo

Fig. 4 bis 7.
Pumpwerk der Stadt Lobberich. '(s. 6)

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Fig. 4.

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009

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In der Saugleitung vom Brunnen zur Pumpe und in der Druckleitung hinter der Pumpe muss sich das Wasser vollkommen gleichmässig bewegen; wechselnde Geschwindigkeiten sollen in diesen Teilen der Rohrleitung nicht vorkommen.

In der Pumpe selbst es handelt sich hier nur um Kolben- oder Tauchkolbenpumpen findet eine hin- und hergehende Bewegung statt, die von der Geschwindigkeit null bis zu einem grössten Werte ansteigt, um dann wieder auf null zu sinken. Die Art dieser Bewegung wird bekanntlich durch die Sinuskurve zur Anschauung gebracht. Die im Pumpenraume und unmittelbar unter dem Saugventil befindliche Wassermenge muss an dieser Bewegung während der Saugperiode teilnehmen, ebenso während der Druckperiode das im Pumpenraume und unmittelbar über dem Druckventil befindliche Wasser.

Für die Arbeit, die während der Saugperiode geleistet werden muss, also für das Heben des Was

vom Saugwasserspiegel bis Unterkante Druckventil, für die zur Erreichung der Geschwindigkeit in der Saugleitung erforderliche Beschleunigung, für die Ueberwindung der Reibungswiderstände und für das Oeffnen des Saugventiles, steht nun eine ganz bestimmte Kraft zur Verfügung: der Ueberdruck der äusseren Luft gegenüber der im Pumpenraume herrschenden Luftverdünnung. Diese Kraft kann theoretisch nur den grössten Wert von 1 kg/qcm erreichen.

Ein Teil der aufzuwendenden Arbeit, nämlich die, welche für die Beschleunigung der Wassersäule notwendig ist, wird während der zweiten Hälfte der

der Saugperiode, , während deren die Kolbengeschwindigkeit und mit ihr die Wassergeschwindigkeit von ihrem höchsten Werte auf null zurückgeht, wiedergewonnen. Bei 60, 80 und mehr Min.-Umdr., welche Zahlen bei neueren Pumpmaschinen zu den gebräuchlichen gehören, müssen diese Arbeiten, besonders diejenige, welche zur zeitweiligen Beschleunigung der Wassermenge aufzuwenden ist, in e ganz kurzen Zeitabschnitten, in Bruchteilen von Sekunden geleistet werden. Es tritt also mit zwingender Notwendigkeit die Forderung auf, die zu beschleunigenden Wassermassen möglichst klein zu machen, damit die zur Verfügung stehende Kraft, der Luftüberdruck, imstande ist, ihnen in der gegebenen kurzen Zeit die erforderliche Geschwindigkeit zu verleihen.

Jene Teile der Pumpen, in denen, der Kolbenbewegung entsprechend, wechselnde Wassergeschwindigkeiten herrschen, müssen demnach möglichst gedrungen gebaut werden; die Saugwindkessel, welche zwischen der gleichförmigen Bewegung in den Leitungen und den wechselnden Bewegungsgrössen in der Pumpe als Vermittler dienen, müssen so nahe wie nur möglich an den Pumpenraum herangelegt werden. Bei Ausserachtlassung dieser Forderung kann die Beschleunigung nicht in der zur Verfügung stehenden kurzen Zeit erfolgen, der Kolben reisst von der Wassersäule ab, und letztere erreicht ihn erst wieder in der zweiten Hälfte der Saugperiode, wo sich die Kolbengeschwindigkeit vermindert. Die unausbleibliche Folge davon ist ein Stofs, der sehr hart und scharf ausfallen muss, weil sich zwischen den auf einander prallenden Massen ein Raum mit sehr hoher Luftverdünnung befindet.

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sich die Kolbengeschwindigkeit vermindert, die Druckwassersäule abreissen und infolge davon ein Stofs eintreten kann.

Die Saug- und Druckventile der Pumpen müssen bei geringem Hube grosse Durchgangöffnungen aufweisen und das Wasser beim Durchströmen möglichst wenig von seiner Bewegungsrichtung ablenken. Diesen Bedingungen genügen bei grösseren Wassermengen nur die Ringventile. Die weitaus grösste Zahl der in neuerer Zeit zur Ausführung gelangten Pumpen ist deshalb mit solchen Ventilen, ein- oder mehrsitzigen, in den verschiedensten Ausführungsformen ausgerüstet. Der Durchgangsquerschnitt für das Wasser im Ventilsitz ist hier als schmaler Spalt ausgebildet. Die Dichtungsflächen von Ventil und Sitz sind ebenfalls schmal ge

XXXXV. Nr

1901

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halten, sodass das Wasser bei gehobenem Ventil mit geringer Ablenkung rechts und links am Ventilteller vorbeiströmen kann.

Bei der Bewegungsumkehr des Pumpenkolbens, also beim Ulebergange von der Saug- zur Druckperiode und umgekehrt, müssen die Ventile genau in der Totlage des Kolbens öffnen und schliessen. Das Oeffnen erfolgt bei freigängigen Ventilen infolge des Ueberdruckes, welcher durch die Kolbenbewegung unter ihnen hervorgerufen wird. Aus den schon besprochenen Gründen wäre es besonders für das Saugventil wünschenswert, wenn der Druckunterschied, der das Ventil zu heben und seine Massen zu beschleunigen hat, so klein wie möglich gehalten werden könnte, wenn das Ventil also

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leicht wäre. Um einen guten Schluss zu erzielen, empfiehlt es sich dagegen, das Ventil möglichst schwer zu machen, damit es sich schon während des letzten Teiles des Kolbenweges bei der dann geringer werdenden Durchgangsgeschwindigkeit des Wassers dem Sitze nähert, um bei der Bewegungsumkehr sanft zu schliessen. Diese beiden Bedingungen stehen im Widerspruch mit einander, und schon daraus geht hervor, dass man mit blossen Gewichtventilen raschlaufende Pumpen nicht oder nur bei ganz besonders günstigen Saugverhältnissen wird bauen können.

Um den genannten Forderungen gerecht zu werden, sind die verschiedenartigsten Konstruktionen ersonnen

worden. Heute kann man der Hauptsache nach zwei Gruppen von Ventilen unterscheiden, welche die Bedingungen erfüllen und deshalb meist zur Anwendung kommen.

Es sind dies einerseits die gesteuerten Ventile, bei welchen Deffnen und Schliessen (oder auch nur das Schliessen allein) von der Maschine zwangläufig bewirkt wird. Die Konstruktion dieser Ventile rührt von Prof. Riedler her, der damit bekanntlich grosse Erfolge er. zielt hat. Am häufigsten kommt als gesteuertes Pumpenventil ein leichtes Ringventil zur Ausführung, das sich selbständig öffnet und zwangläufig geschlossen wird. Die zweite Gruppe umfasst die federbelasteten Ventile, vollständig freigängige Ventile

, die durch eine Feder auf den Sitz gedrückt werden. Das Ventilgewicht ist möglichst niedrig gehalten und die

Das gehobene Ventil presst je nach der Geschwindigkeit und dem Drucke des durchströ

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liche Kraft nur gering ist.

deutscher Ingenieure.

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Fig. 13.

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ter Meer: Neuere Pumpmaschinen.

Band XXXXV. Nr. 1.

5. Januar 1901.

Fig. 14.

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menden Wassers die Feder mehr und mehr zusammen, und beiden neben einander stehenden Dampfcylinder von 456 bezw.

790 mm 1. W. und 1749 bezw. 2300 mm Hub treiben den Badie dadurch in der Feder angesammelte Energie veranlasst

lancier mit Hülfe des Wattschen Parallelogrammes an; auf der dann, dass sich das Ver til schon bei geringer werdender

andern Seite des BalanWassergeschwindigkeit

ciers sind Kurbel und

Flusswasserwer" Hannoyer. dem Sitze wieder nähert,

Schwungrad angeordund bei Hubwechsel

net. Zwischen Dampf

. sanft schliesst.

cylindern und KurbelPumpen, welche unter|

welle stehen die beiden Berücksichtigung der be

doppeltwirkenden Kolsprochenen Punkte ge

benpumpen von je 415 baut sind und deren An.

mm 1. W. und 1200 mm triebsdampfmaschinen

Hub, tief in den Fundaeine Steuerung aufwei

menten gelagert. Die sen, welche den gegen

Ventile sind schon als über einer normalen Be

Ringventile ausgeführt. triebsmaschine viel grö

Die Pumpen machen sseren hin- und herge

21,5 Min.-Umdr. benden Massen Rech

Die Lichtenberger nung trägt, werden,

Pumpmaschinen, die ich einerlei, ob sie für grosse

später noch eingehender oder kleine Wassermen

besprechen werde, sind gen, für grosse oder

liegende Verbundmageringe Druckhöhen be

schinen mit Bajonettstimmt sind, hohe Um

rahmen und doppeltwirdrehungszahlen machen

kenden Tauchkolbenkönnen, ohne dass Er

pumpen, die von den schütterungen eintreten.

Kolbenstangen der Um ein Bild davon zu geben, welche riesigen

Dampfcylinder angetrie

ben werden. Bei 430 Umwälzungen auf dem Gebiete des Pumpma.

bezw. 694 mm Cyl.-Dmr.,

425 mm schinenbaues durch die

Tauchkolben

Dmr. und 900 mm Hub Erkenntnis und die Anwendung der in kurzen

machen sie normal 50 Worten angeführten

Min.-Umdr. Die UmdreKonstruktions

hungszahl und daFig. 15. Flusswasserwerk Hannover. grundsätze in ver

mit die Leistung hältnismässig sebr

der Pumpe lässt kurzer Zeit hervor

jedoch noch eine gerufen worden

erhebliche Steigesind, möchte ich

rung zu. 2 Wasserwerke mit

Das Gesamtgeeinander verglei

wicht einer Charchen, die von der

lottenburger MaHannoverschen

schine, umfassend Maschinenbau

die DampfmaschiA.-G. ausgeführt

nen mit Kondensaworden sind. Das

tion und Schwungeine ist das im

rad und die PumJahre 1885 für die

pe, jedoch ohne

Rohrleitung und baute Wasserwerk

Hauptwindkessel,

beläuft sich auf rd. das andere das im

115 000 kg; das

Gesamtgewicht einer Lichtenberger Maschine beträgt dagegen nur

etwa 66 200 kg. eignen

Bei annähernd

11/2 facher Leistung hat also die Lichtenberger Ma

schine nur das DM

halbe Gewicht; sie stellt sich somit unter der Voraussetzung gleicher Einheitspreise, auf gleiche Leistung

bezogen, anna

hernd um das dreidie 14 Jahre. vorher gebaute Maschine.

fache billiger als schinen für ungefähr gleichen Dampfdruck als Verbundma

Da beide Maschinen "mit Kondensation gebaut sind, arbeiten sie inbezug

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Stadt Berlin ge

Charlottenburg,

Jahre 1898 ebenfalls für Berlin errichtete Wasserwerk Lichtenberg Diese beiden Wasserwerke sich insofern sehr gut zu einem Vergleiche, als sie nicht sebr

verschiedene Hubhöhen haben.

Die Pumpe des Charlottenburger Wasserwerkes för dert 13200 ltr/min Wasser auf etwa 32 m Gesamtförderhöhe, während die Lichtenberger Pumpen 25'000 ltr/min Wasser auf 24°/7 m fordern. Die Charlottenburger Maschinen sind stehende Balanciermaschinen Woolfscher Bauart mit stehenden Pumpen. Die

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