Titel: Neuere Compressoren und Gebläsemaschinen.
Fundstelle: Band 305, Jahrgang 1897, S. 7
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Neuere Compressoren und Gebläsemaschinen. Mit Abbildungen. Neuere Compressoren und Gebläsemaschinen. 1) Compressoren. Die Cylinder der von der Philadelphia Engineering Company, Limited, in Philadelphia erbauten Compressoren für Luft oder Gas sind nach Industries and Iron vom 10. Januar 1896 S. 25 mit einem Mantel für Wasserkühlung versehen. Um die schädlichen Räume möglichst herabzumindern, sind die Ein- und Auslassventile als Corliss-Schieber ausgebildet und, wie Fig. 1 und 2 ersichtlich, in die Cylinderdeckel eingebaut; sie werden zwangläufig bewegt und bieten der Luft u.s.w. einen genügend grossen Ein- bezieh. Ausströmquerschnitt dar, so dass sich dieselbe frei und ungehindert bewegen kann. Hierdurch werden Verluste, die andernfalls bei der Verdichtung eines elastischen Fluidums auftreten, vermieden. Das Kühlwasser tritt von unten an dem einen Ende in das Gehäuse des Compressorcylinders, umspült diesen, wie auch die zugehörigen Deckel und strömt am anderen Ende aus. Die Einlasschieber werden unter Zwischenschaltung einer Schwingscheibe von einem Excenter unmittelbar geöffnet und geschlossen. Die Auslasschieber werden ebenfalls von der genannten Schwingscheibe aus geschlossen und öffnen sich, wenn der Druck im Innern des Compressorcylinders denjenigen in der Kammer des Auslasschiebers erreicht hat. Zu dem Zwecke steht jeder Auslasschieber mit einem Fig. 1 ersichtlichen Hilfsapparat in Verbindung, der aus zwei Cylindern von verschiedener Bohrung besteht, in denen sich ein Doppelkolben hin und her bewegt. Derselbe ist durch eine Stange mit einem auf der Spindel jedes Auslasschiebers befestigten Hebel d verbunden, auf dessen Nabe ein zweiter, durch eine kurze Lenkstange c mit der Schwingscheibe verbundener Hebel e frei beweglich ist; letzterer hat eine Auskragung mit verstellbarem Anschlag, gegen welchen ein Arm des erstgenannten Hebels stösst. Der grössere Cylinder des Hilfsapparates steht mit dem Compressorcylinder, der kleinere mit der Kammer der Auslasschieber durch je ein Rohr a bezieh. b in Verbindung. Textabbildung Bd. 305, S. 6 Im Cylinderdeckel eingebaute, als Corliss-Schieber ausgebildete Ein- und Auslassventile. Herrschen im Compressorcylinder und in der Auslassschieberkammer gleiche Spannungen, so wird der Doppelkolben zufolge ungleicher Wirkung der verdichteten Luft auf seine Aussenflächen nach rechts verschoben und damit der Auslasschieber geöffnet. Zur Vermeidung von Schlägen münden die Rohre a und b in die Cylinder in einiger Entfernung vom Boden derselben, so dass, wenn der eine oder andere Kolben vor Beendigung seines Hubes das Rohr a oder b verschliesst, noch Luft in dem betreffenden Cylinder vorhanden ist, welche bei der Weiterbewegung des Kolbens verdichtet wird und ein Luftkissen bildet, welches den Kolben allmählich aufhält. Zur Regulirung der Kolbenbewegung sind die Cylinder mit Seitenkanälen versehen, welche in die Rohre a bezieh. b einmünden und durch Stellschrauben mehr oder weniger geschlossen werden können. Bewegt sich in Fig. 1 der Kolben im Compressorcylinder von rechts nach links, so verdichtet er die vordem angesaugte Luft auf der linken Cylinderseite. Die Schwingscheibe verdreht dabei mittels angreifender Lenkstange nur den frei beweglichen Hebel des zugehörigen Auslasschiebers, während dieser selbst geschlossen bleibt. Wenn aber die Spannung der im Cylinder verdichteten Luft die Grösse derjenigen in der Auslasschieberkammer erreicht hat, wird, wie vorstehend erläutert, durch den Doppelkolben der Auslasschieber rasch geöffnet. Da derselbe wegen gleicher Pressungen auf beiden Seiten entlastet, ist nur eine geringe Kraft zum Oeffnen desselben erforderlich. Ehe der Doppelkolben seinen Hub nach rechts vollendet hat, nimmt der Hebel d, der inzwischen in entgegengesetzter Richtung gedreht wurde, durch die Auskragung den Hebel e mit. Dadurch wird der Doppelkolben wieder nach links hin bewegt und der betreffende Auslasschieber geschlossen. Die Eingangs genannte Erbauerin lieferte zwei Compressoren der besprochenen Bauart von je 660 mm Cylinderdurchmesser an die Mc Clure Coke Company in Scottdale, Pa.; dieselben werden von einer Zwillingsdampfmaschine, System Corliss, mit Cylindern von je 610 mm Durchmesser für 1219 mm Kolbenhub betrieben. Der American Machinist vom 31. December 1896 beschreibt einen neueren liegenden Luftcompressor der Ingersoll-Sergeant Drill Company in New York für mittlere Spannungen und Luftmengen. Zufolge Verwendung einer dreifach gekröpften Kurbelwelle ist die Maschine ohne todte Punkte, so dass sie, vorausgesetzt, dass der Dampf mit einer genügenden Spannung auf die Kolben der Arbeitscylinder wirken kann, stets von selbst in Gang kommt. Die zum Betreiben der inmitten der Maschine liegenden Compressorcylinder dienende Kurbel bildet mit den Kurbeln der beiden aussenliegenden Dampfmaschinen einen solchen Winkel, dass, entgegengesetzt der gewöhnlichen Art des Betriebes derartiger Compressoren, dem grössten Widerstände des Luftkolbens auch der grösste effective Druck auf die beiden Dampfkolben entspricht. Diese Anordnung gestattet die Anbringung eines selbsthätigen Druckregulators, welcher die Geschwindigkeit des Compressors dem jeweiligen Verbrauche an Druckluft entsprechend derart regelt, dass die Maschine langsamer läuft oder aber stehen bleibt, wenn die Spannung der Druckluft steigt, und wieder in Gang kommt, sobald die Spannung der Druckluft sinkt. Die Dampfcylinder auf jeder Seite der Maschine haben 178 mm Durchmesser für 229 mm Kolbenhub; ihre Kolben sind mit den um 90° gegenseitig versetzten Aussenkurbeln der Schwungradwelle verbunden. Zur Steuerung dienen gewöhnliche Flachschieber, welche unter Zwischenschaltung von Schwinghebeln von je einem Excenter bethätigt werden. Der mit dem Druckluftbehälter in Verbindung stehende Regulator ist in die Dampfleitung, kurz bevor sich dieselbe nach beiden Dampfcylindern hin theilt, eingeschaltet. Zwei in Tandem hinter einander liegende doppelt wirkende Verbundcompressorcylinder sind inmitten und am hinteren Ende der Maschine aufgestellt. Die zum Betreiben derselben dienende, zwischen den beiden Schwungrädern sitzende Kurbel schliesst mit den Aussenkurbeln einen Winkel von je 135° ein. Hierdurch werden nicht nur die Widerstände den Kraftäusserungen der Dampfkolben möglichst angepasst, sondern es gleichen sich auch die Gewichte der Kurbeln bei ihrer Umdrehung nahezu aus. Die Compressorcylinder haben 184 bezieh. 311 mm Durchmesser und denselben Hub wie die Dampfcylinder. In den grösseren oder Niederdruckcylinder, am hinteren Ende der Maschine, tritt die Luft durch die Kolbenstange und die innerhalb des Kolbens angebrachten Saugventile (1895 298 * 108). Die senkrecht beweglichen Druckventile liegen auf dem oberen Theile des Cylinders. Beide Cylinder sind, wie auch die zugehörigen Cylinderdeckel, von einem Mantel umgeben, in welchem Kühlwasser circulirt. Nach Verdichtung der Luft im ersten Cylinder geht dieselbe durch einen röhrenförmigen Zwischenkühler, um dann behufs weiterer Verdichtung in den zweiten Cylinder, schliesslich in einen Accumulator zu strömen. Der besprochene Compressor soll mit einer Dampfspannung von 6,33 at und 150 minutlichen Umdrehungen in der Minute 4,956 cbm Luft auf 5,27 at Spannung verdichten. Für andere Spannungen der Druckluft sind die Verhältnisse der Luftcylinder entsprechend zu wählen. Die Dampfmaschine kann auch nach dem Verbundsystem arbeiten. Abbildung und Beschreibung eines grösseren liegenden, von den Risdon Iron Works in San Francisco, Cal., für den Leonard-Schacht der Boston and Montana Company in Butte, Mont., erbauten Luftcompressors bringt The Engineering and Mining Journal vom 5. December 1896 S. 537. Der Compressor liefert die zum Betreiben von 20 in dem genannten Schacht aufgestellten Bohrmaschinen erforderliche Druckluft. Die nach dem Verbundsystem arbeitende Dampfmaschine setzt sich aus einem Hoch- und Niederdruckcylinder mit Corliss-Steuerung zusammen, deren Kolben die unmittelbar hinter ihnen aufgestellten Luftcylinder direct bethätigen. Letztere haben nur ein einziges Saugringventil, Patent Risdon, in jedem Deckel. Zur Abkühlung sind doppelte Leitungen von Wasser vorhanden, so dass eine Circulation des letzteren in den Mänteln der Cylinder und den Deckeln derselben stets ununterbrochen und in wirksamster Weise stattfindet. Textabbildung Bd. 305, S. 7 Compressor der Maschinenfabriken Pokorny & Wittekind und Neumann & Esser. Bei den von den Maschinenfabriken Pokorny und Wittekind in Bockenheim und Neuman und Esser in Aachen ausgeführten Compressoren steuert, wie Fig. 3 und 4 ersichtlich, ein Kolbenschieber das Saug- bezieh. Druckende des Cylinders, indem die entsprechende Schieberkante die Saug- bezieh. Drucköffnung nach Beendigung des Kolbenhubes absperrt. Ebenso erfolgt die Eröffnung des Saugsowohl wie Druckraumes S bezieh. D zu Beginn des Kolbenhubes. Das Ansaugen, sowie das Portdrücken der Luft kann deshalb während des ganzen Hubes erfolgen und regelt sich nach der Spannung im Behälter, auf welche zu comprimiren ist. Um zu verhüten, dass die Luft bei Beginn des Kolbenhubes aus der Druckleitung zurückschiesst, bevor die Luft im Cylinder auf die Behälterspannung comprimirt ist, sind unter Wirkung von Schraubenfedern stehende Rückschlagventile B angeordnet, welche sich selbsthätig öffnen, sobald die Luft im Cylinder auf einen gewissen Ueberdruck comprimirt ist. Während aber selbsthätige Ventile bei einem Hubwechsel des Kolbens durch die zurückströmende Luft auf ihren Sitz geschleudert werden, hat hier der Schieber den Druckkanal abgeschlossen – es strömt also keine Luft zurück – und die Ventile werden in Folge dessen nur durch die Federn zugedrückt. Sie schliessen deshalb selbst bei höchsten Umlaufzahlen der Maschine sehr sanft. Dieser sanfte Schluss wird noch besonders dadurch bedingt, dass sich der Kolbenschieber nach jedem Hubwechsel gegen das betreffende Ventil bewegt; während es sich also unter dem Federdruck schliessen will, verdrängt der Schieber noch die unter dem Ventil befindliche Luft und verhindert damit ein hartes Aufsetzen desselben. Die Verdrängung der Luft unterhalb des Ventiles durch den Schieber ist noch insofern von Vortheil, als, da dieselbe bei Wiedereröffnung des Druckkanales nicht, wie es bei anderen Schiebercompressoren der Fall, in den Cylinder zurücktritt, auch kein Gegendruck, welcher einen Arbeitsverlust bedingt, erzeugt werden kann. Die hierdurch – gegenüber den Compressoren mit Ausgleich – erzielte Arbeitsersparniss wird auf etwa 20 Proc. angegeben, während der volumetrische Wirkungsgrad gleich hoch ist. Ein besonderer constructiver Vorzug des beschriebenen Compressors liegt noch darin, dass die Rückschlagventile nicht, wie es bei den Constructionen mit Rückschlagventilen auf dem Rücken des Schiebers der Fall ist, die Bewegung des letzteren mitmachen. Ferner braucht man, um an die Rückschlagventile zu kommen, keinen Schieberkastendeckel abzuheben und wieder aufzudichten, vielmehr sind die Rückschlagventile leicht zugänglich. Die Gleitflächen des Schiebers sind entlastet, trotzdem der Schieber eine nutzbare Arbeit leistet, nutzen sich also auch wenig ab. Gegen Rückströmen von Luft aus der Druckleitung und dem Cylinder bietet die Construction doppelte Sicherheit, da alle Luft, welche Undichtheiten des Schiebers passiren könnte, erst durch das Rückschlagventil müsste. Dies ist bei den Flachschieberconstructionen nicht der Fall, da die Luft im Schieberkasten den ganzen Schieber umspült, also durch Undichtheiten des Schiebers unmittelbar in den Cylinder gelangen kann. Damit ist dann eine ungünstige Beeinflussung der Saugleistung und des Arbeitsaufwandes verbunden. (Schluss folgt.)