Titel: Ueber zwei neue Wasserhebungs-Dampfmaschinen für die Wasserwerke zu Birmingham; von Hrn. W. S. Garland.
Fundstelle: Band 134, Jahrgang 1854, Nr. III., S. 4
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III. Ueber zwei neue Wasserhebungs-Dampfmaschinen für die Wasserwerke zu Birmingham; von Hrn. W. S. Garland. Aus Armengaud's Génie industriel, August 1854, S. 109. Garland, über zwei neue Wasserhebungs-Dampfmaschinen für die Wasserwerke zu Birmingham. Diese Maschinen wurden von den HHrn. James Watt und Comp. zu Soho (bei Birmingham) erbaut, und verdienen weniger wegen ihrer Einrichtung, welche nichts wesentlich Neues darbietet, als wegen ihrer Größe und trefflichen Ausführung bekannt zu werden. Die fraglichen Wasserwerke wurden im Jahre 1830 gegründet. Zu jener Zeit hatte die Compagnie zwei Dampfmaschinen mit Cylindern von 1,548 Meter Durchmesser und 2,438 Meter Kolbenlauf errichtet, welche zwei Pumpen von 0,457 und 0,507 Meter Durchmesser, mit 1,828 und 2,438 Meter Hub in Betrieb setzten. Diese Maschinen genügten bis zum J. 1850, wo der Bedarf an Wasser so groß wurde, daß die Compagnie sich entschloß, ihre Werke mit zwei neuen Dampfmaschinen von großer Kraft zu versehen. Die Cylinder dieser neuen Dampfmaschinen haben 1,829 Met. Durchmesser und 3,048 Met. Kolbenlauf; sie betreiben eine Pumpe von 0,584 Meter Durchmesser, und ebenfalls 3,048 Met. Hub, unter einer Wasserbelastung von 76,807 Met., welche mit den Krümmungen in der Hauptleitung und mit den Reibungen einen Gesammtwiderstand von 86,865 Met. repräsentiren kann; oder eine Belastung auf den massiven Pumpenkolben von 8,686 Kilogr. per Quadratcentimeter oder von 0,815 Kilogr. auf den Dampfkolben. Die Belastung des massiven Kolbens der Pumpe zur Ueberwindung des Gewichts auf der Luftpumpe, der Reibungen der Maschine, und zur Unterhaltung einer Geschwindigkeit von zehn Zügen in der Minute, beträgt fast 26 Tonnen, ist also gleich 9,946 Kilogr. auf den Quadratcentimeter des massiven Kolbens, und 0,933 Kil. auf den Dampfkolben. Die Kraft einer jeden von diesen Maschinen, bei zehnmaligem Wechsel in der Minute, beträgt daher 180 Dampfpferde, und die Gesammtkraft, worüber die Gesellschaft disponirt, um die Stadt Birmingham mit Wasser zu versehen, beläuft sich auf 530 Dampfpferde. Die Cylinder haben Mäntel von Filz, welche außerhalb mit Holz belegt sind, um die Ausstrahlung der Wärme zu verhindern; der Cylinderdeckel und die Dampfzuführungsröhre sind ebenfalls überzogen. Das Dampf-, das Gleichgewichts- und das Entlerungs-Ventil haben respective Durchmesser von 0,330, 0,381 und 0,459 Meter; sie sind nach dem System der doppelsitzigen Ventile eingerichtet, wodurch in der Hauptsache der Druck vermieden wird, welchem die gewöhnlichen Kegelventile unterworfen sind. Das Dampfregulirventil hat eine einfache conische Form und wird mittelst einer Schraube und eines Rades mit Griffen bewegt und gestellt. Die Belastung dieser Maschinen ist je nach dem Brutto-Wasserstande im obern Reservoir verschieden, sowie auch die Reibung des Wassers auf seinem Durchgange; zuweilen trifft es sich, daß das Wasser schneller abläuft, als die Maschinen es liefern können, die Geschwindigkeit des Wassers nimmt nach dem starken Abfluß daher ab, und mit ihr der Widerstand. Um alle Unfälle zu vermeiden, welche durch einen plötzlichen schnelleren Gang der Maschine in Folge der Verminderung des Widerstandes veranlaßt werden könnten, hat man zwischen der obern und untern Dampfvertheilungsöffnung, und in der Röhre welche mit dem obern und untern Theil des Cylinders in Verbindung steht, ein Drosselventil angebracht, dessen Oeffnung man durch eine Schraube und ein Rad mit Griffen reguliren kann. Verengt man den Durchgang, so stellt man das Gleichgewicht des Drucks zwischen dem obern und untern Theil des Cylinders während der Zeit wo der massive Kolben abwärts geht, langsamer her. Dieses Ventil leistet bei solchen Maschinen einen sehr großen Dienst, und kann sogar den Kolben am Deckel des Cylinders aufgehängt erhalten. Die Oeffnung des Dampf-, des Einlaß- und des Luftschöpf-Ventils wird durch einen Katarakt regulirt, und die Geschwindigkeit der Maschine steht unter der Controle des Heizers. Das Gleichgewichtsventil wird durch Vorfälle in Quadrantenform geöffnet, und seine Oeffnung hängt von dem Verschluß des Schöpfventils ab. Das erstere öffnet sich, wenn sich das zweite verschließt, und der Verschluß wird auf gewöhnliche Weise durch ein Excentricum bewirkt, welches auf den Schlüsselhebel eines Hahns wirkt. Das Einlaßventil ist ebenfalls doppelsitzig, um die Belastung auf die Stange des Schöpfventils so gering als möglich zu machen, indem man es von allem überflüssigen Druck befreit; seine untere Fläche öffnet sich auf den Condensator. Für den Fall, daß eine Röhre an der Hauptleitung zerspringt und folglich der Widerstand auf den massiven Kolben plötzlich aufhört, hat man an der Hahnstange einen Vorfall angebracht; derselbe tritt in Wirksamkeit, wenn die Maschine über die Länge ihres Schubes beim gewöhnlichen Betriebe hinausgeht, indem er den Griff für das Dampfventil senkt und so dasselbe verhindert sich zu öffnen. Die Luftpumpe hat 0,863 Meter Durchmesser und 0,914 Meter Schub; der Condensator hat denselben Inhalt. Der Kolben dieser Pumpe ist mit einem ringförmigen messingenen Ventil versehen; die Evacuationsventile und die am Fuß befindlichen sind gewöhnliche Klappenventile. Man erhält eine Leere von 0,685 bis 0,736 Met., je nach dem Zustand der Atmosphäre. Der Condensator-Kasten besteht aus Gußeisen und wird durch eine Kaltwasserpumpe von 0,343 Meter Durchmesser und 1,524 Meter Hub gespeist. Die Speisepumpe hat 0,165 Meter Durchmesser und 0,762 Meter Hub; sie ist mit einem Luftbehälter (Windkessel) versehen. Der massive Kolben der Hauptpumpe hat, wie bemerkt, einen Durchmesser von 0,584 Met. und einen Schub, wie der Dampfkolben, von 3,048 Meter. Die Saug- und Steig-Ventile dieser Pumpe sind doppelsitzig (Glocken- oder Kapsel-Ventile) und paarweis vorhanden, um die Wirkung der Pumpe, im Fall eines Anhängens oder irgend einer Beschädigung, sicherer zu machen. Diese Ventile bestehen aus Gußeisen und ihre Sitzflächen aus einer Legirung von Zinn und Blei, welche in eine ausgedrehte schwalbenschwanzförmige Vertiefung im Rande des gußeisernen Ventilsitzes eingegossen ist. Der Wasserdurchgang durch die Ventile hat dieselbe Oberfläche wie der massive Kolben, und sie heben sich um etwa 0,507 Met. Der Schlag oder Stoß bei ihrem Verschluß ist kaum bemerkbar. Als diese Ventile nach einem sechsmonatlichen Betriebe herausgenommen wurden, fand man die Sitzflächen in eben so gutem Zustande, als zu der Zeit wo sie eingelegt worden waren. Der Luftbehälter hat 2,133 Met. innern Durchmesser und 5,486 Met. Höhe, oder 4,571 Met. über der Verzweigung, welche in die Hauptleitung ausgießt. Er wird mittelst einer besondern Pumpe von 0,152 Meter Durchmesser und 1,066 Met. Hub mit Luft gefüllt. An der Saugröhre der Pumpe ist ein Lufthahn angebracht, um die zu liefernde Luftmenge zu reguliren. Dieser Hahn braucht nur von Zeit zu Zeit geöffnet zu werden, und wenn er gänzlich geschlossen ist, hebt die Pumpe bloß Wasser. Dieser Luftbehälter (Windkessel) regulirt die Bewegung des Wassers in der Hauptleitung und macht sie zu einer ununterbrochenen, daher ein geringeres Gewicht erforderlich ist, um dem Niedergange des massiven Kolbens beim Rücklauf die erforderliche Geschwindigkeit zu ertheilen. Am obern Theil dieses massiven Kolbens ist eine Büchse angebracht, welche das nothwendige Gewicht enthält, um die Belastung oder den Widerstand zu überwinden; dieses Gewicht beträgt, wie schon bemerkt, nebst demjenigen des Kolbens und seiner Stange, 26 1/2 Tonnen. An der ersten Vertheilungsröhre, in der Nähe des Windkessels, wurde ein Auslaß- und Sicherheitsventil von 0,152 Met. Durchmesser angebracht, welches mittelst eines Hebels mit einem etwas stärkeren Gewicht belastet wird als dem Druck in der Hauptleitung entspricht, um zu verhindern, daß die Pumpe durch den zufälligen Verschluß der Hähne oder der Vertheilungsschützen zwischen den Maschinen und der Stadt, zu sehr belastet wird. Der Balancier hat 9,143 Met. Länge; er besteht aus zwei Platten, von denen jede 0,076 Met. dick ist; seine Höhe in der Mitte beträgt 1,828 Met. und an den Enden 0,616 Met. Jedes Zapfenlager hat gußeiserne Sattel zwischen sich und ist auch mit Balancierfedern von Fichtenholz (0,762 Met. hoch und 0,507 Met. breit) versehen. Die Wassermenge, welche bei jedem Spiel einer der beiden Maschinen, in einer Minute, gehoben wird, beträgt 817,8 Liter oder 8,17 Kubikmeter, und in der Stunde 490,687 Kubikmeter (dem Gewicht nach fast 491 Tonnen). Der Dampfdruck beträgt 0,846 Kilogr. auf den Quadratcentimeter, und bei einem Drittel des Kolbenlaufs wird der Dampf abgesperrt. Die Leistung dieser Maschinen hat man noch nicht genau bestimmen können, weil man dabei nur leichte Staffordshirer Steinkohlen verbrennt, deren Verdampfungsvermögen mit dem guter Waliser Kohlen bis jetzt nicht verglichen ist; nach letztern wird bekanntlich allgemein in England die Leistung der Wasserhaltungs-Dampfmaschinen bemessen.