Titel: Neuere Pumpen und Kompressoren.
Autor: Fr. Freytag
Fundstelle: Band 323, Jahrgang 1908, S. 267
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Neuere Pumpen und Kompressoren. Von Prof. Fr. Freytag, Chemnitz. (Fortsetzung von S. 243 d. Bd.) Neuere Pumpen und Kompressoren. Eine von der Maschinenbau-A.-G. vorm. Breitfeld, Danek & Co. für den Nelson III Schacht in Osseg gebaute unterirdische Verbundwasserhaltungsmaschine mit Kondensation zeigt Fig. 81. Die Hauptabmessungen der Maschine sind folgende: Durchmesser des Hochdruckzylinders 480 mm   „  Niederdruckzylinders 750  „ der Plungerkolben 184  „ Gemeinsamer Kolbenhub 600  „ Sie leistet mit 100 Uml./Min. etwa 3 cbm Wasser auf 250 m Druckhöhe bei 4,5 m Saughöhe und erfordert hierzu an Dampf bei 7 at (absolut) Einströmspannung desselben und einer Gesamtfüllung von 12,5 v. H. 8 kg für 1 PS/Std. einschließlich Kondenswasser aus Deckel- und Zylindermänteln. Der Hochdruckzylinder ist mit heizbarem Mantel und Deckel ausgeführt und besitzt eine von Hand aus stellbare Ridersteuerung. Der Niederdruckzylinder ist nur mit Deckelheizung versehen und hat Trickschen Flachschieber mit fest eingestellter Expansion. Beide Zylinder samt Schieberkästen und Deckeln sind sorgfältig isoliert und verschalt, die Schieberkästen außen liegend und leicht zugänglich angeordnet. Der für beide Zylinder gemeinsame Rahmen besteht aus dem Lagerteil mit drei vierteiligen, mit Weißmetall gefütterten Kurbellagern und den beiden, wegen leichteren Grubentransportes angeschraubten Rundführungen, die mit kräftigen Angüssen zur Befestigung der nach den Druckpumpen führenden Verbindungsstangen versehen sind. Die doppelt gekröpfte Kurbelwelle ist zur Aufnahme des zweiteiligen Schwungrades nach einer Seite verlängert und an diesem Ende in einem zweiteiligen, mit Weißmetall gefütterten Lager nochmals geführt. Der Drucksatz besteht aus zwei einfach wirkenden Plungerpumpen, von denen je eine von den rückwärts durchgeführten Kolbenstangen unmittelbar angetrieben und mittels je zweier schmiedeeiserner Strebstangen mit der betreffenden Rundführung verbunden ist. Die Saugventile sind als gesteuerte, die Druckventile als selbsttätige Ringventile ganz aus Bronze ausgeführt. Jedes von einer Stahlfeder belaetete Saugventil besitzt zwei Spalten von 222 mm Breite und 170 bezw. 280 mm mittlerem Durchm., jedes Druckventil dagegen drei Spalten von 14 mm Breite und 160 bezw. 224 bezw. 288 mittlerem Durchm. Textabbildung Bd. 323, S. 266 Fig. 81.Unterirdische Wasserhaltungmaschine der Maschinenbau-A.-G. vorm. Breitfeld, Danek & Co. Eine einstufige Luftfüllpumpe von 40 mm Plungerdurchm. und 600 mrn Hub mit Wassereinspritzung zum Füllen der Windkessel ist an einer Druckpumpe angehängt und wird von dieser unmittelbar betrieben. Die zur Kondensationseinrichtung gehörige Luftpumpe stehender Anordnung wird mittels Kurbel von dem einen Ende der Schwungradwelle aus angetrieben. Das mit Schaltkranz zum Andrehen der Maschine versehene Schwungrad ist gänzlich mit Blech verschalt, und es ist diese Schalung behufs Verhinderung des Spritzens unter der Kammersohle wasserdicht hergestellt. Die ganze Maschine ruht auf einem aus Walzeisen gebildeten Trägerrost mit aufgenieteten Gurtblechen und besitzt, da örtliche Verhältnisse eine Fundierung ohne Trägerrost nicht zuließen, nur eine Fundamenttiefe von 1000 mm. In neuerer Zeit sind auch Worthington-Pumpmaschinen als unterirdische Wasserhaltungen in Betrieb gekommen. Derartige nach dem von Henry R. Worthington angegebenen Duplexprinzip gebaute Maschinen gewährleisten, da sie, gleichwie die Schwungrad-Pumpmaschinen, mit hoher Expansion des Einströmdampfes, mit Dampfheizung und Kondensation arbeiten, gleich niedrige Dampfverbrauchsziffern wie jene. In Fig. 82 ist eine Worthington-Dreifachexpansions-Pumpmaschine dargestellt, die zur Entwässerung eines Schachtes der Salgó-Tarjáner Steinkohlen-Bergbau-A.-G. in Pálfalva dient. Sie hat nachfolgende Hauptabmessungen: Durchmesser des Hochdruckzylinders 254 mm   „  Mitteldruckzylinders 406   „   „  Niederdruckzylinders 635   „ der Plunger 160   „ Gemeinschaftlicher Hub 458   „ und leistet mit 44–46 Uml./Min. etwa 1500 l/Min, auf eine Förderhöhe von 250 m. Die drei Dampfzylinder jeder Maschinenseite liegen hintereinander, und zwar die Niederdruckzylinder hinten, die Hochdruckzylinder am nächsten zur Pumpe; erstere haben Deckel- und Mantelheizung. Zur Steuerung dienen Corliß-Rundschieber. Während die Kolben der Hochdruckzylinder unmittelbar an den zu den Pumpen führenden Stangen angreifen, sind diejenigen der Mitteldruckzylinder durch nach hinten gehende Stangen mit den Kolben der Niederdruckzylinder verbunden, letztere wiederum durch je zwei äußere Kolbenstangen, welche die vorhergehenden Zylinder umgreifen, an der zugehörigen Pumpentraverse angekuppelt, Hierdurch wird erreicht, daß Kolben und Stangen ohne Entfernung eines Zylinders ausgewechselt werden können. Der unterhalb der Hauptpumpen in einer Versenkung stehende Kondensator besitzt ein mittels Handrad stellbares, einen Strahlenkonus bildendes Einspritzventil. Das Einspritzwasser wird in derjenigen Menge, welche die Hauptpumpen fördern sollen, aus dem Sumpf angesaugt, strömt durch die Luftpumpen, die demnach gleichzeitig als Vorpumpen dienen, und wird als Warmwasser in einen über den Hauptpumpen angeordneten Behälter ausgeworfen, von dem es dann unter Druck den letzteren zufließt. Die Hauptpumpen haben demnach keine Saughöhen zu überwinden und ihre federbelasteten Ventile heben sich unter Mithilfe des von unten auf dieselben lastenden Druckes. Das Anlassen der Pumpen erfolgt wesentlich leichter und ruhiger, als es bei solchen mit Saughöhen der Fall ist. Da sie stets mit Wasser gefüllt sind, ist ein Eindringen von Luft unmöglich. Die Anordnung der Vorpumpen in der Vertiefung bietet den weiteren Vorteil, daß das Wasser im Sumpf bis über das Niveau der Maschine ansteigen kann; man braucht daher nur kleine Sumpfstrecken anzulegen und die Gefahr des Ersaufens ist wesentlich geringer als bei der gewöhnlichen Anordnung – übrigens können Duplex-Pumpmaschinen bekanntlich auch unter Wasser fortarbeiten. Textabbildung Bd. 323, S. 267 Fig. 82.Worthington-Dreifachexpansions-Pumpmaschine der Salgó-Tarjáner Steinkohlen-Bergbau-A-G. Die Hauptpumpen besitzen je acht Saug- und acht Druckventile, die zu je zwei – ein Saug- und Druckventil – in einem gemeinsamen Ventilkasten untergebracht sind; sämtliche Ventilkasten sind in der aus Fig. 82 ersichtlichen Weise mit dem Pumpenkörper verbunden und untereinander auswechselbar, so daß ein einziger Reserve-Ventilkasten für etwaige Brüche genügt. Zufolge dieser Anordnung können Ventile und zugehörige Kasten verhältnismäßig klein ausgeführt werden, wodurch die Betriebssicherheit der Pumpen erhöht wird. Durch je mit drei Umlegschrauben befestigte Deckel sind die einzelnen Ventile leicht zugänglich. Eine nicht zu unterschätzende gute Eigenschaft der Worthington- Pumpmaschinen ist deren Unempfindlichkeit gegen Ansammlung von Wasser in den Dampfzylindern. Während bei Schwungrad- Pumpmaschinen – um Wasserschläge und deren Folgen zu verhüten – die Schacht – Dampfleitungen gewöhnlich mit Wasserabscheidern von bedeutenden Abmessungen zu versehen sind, verkürzt die Worthington-Maschine, die durch keine Schwungmassen behindert ist, einfach den Hub, sobald die Kolben mit Wasser im Zylinder zusammentreffen, ohne daß hierdurch irgendwelche Gefahr für das weitere Arbeiten der Maschine entsteht. Fig. 82 zeigt auch, welchen geringen Raum die Maschine zu ihrer Aufstellung erfordert; der Durchmesser der Maschinenkammer beträgt nur 3800 mm, wobei noch genügend seitlicher Raum verbleibt, um eine zweite Pumpmaschine bezw. deren Einzelteile an der ersteren vorbeibringen zu können. Eine der vorbeschriebenen ähnliche Pumpmaschine für 350 m Teufe wurde von derselben Kohlenbergbau-Gesellschaft auf deren Schacht in Ettes aufgestellt. Diese Maschine ist ohne Druckwindkessel ausgeführt worden; derselbe konnte, da bei Worthington-Pumpen die Geschwindigkeiten in den Saug- und Druckrohren nahezu gleichmäßige sind und wesentliche Druckänderungen hierdurch nicht hervorgerufen werden, in Wegfall kommen. Textabbildung Bd. 323, S. 268 Fig. 83.Dreifach-Expansions-Pumpmaschine von Haniel & Lueg. Fig. 83 zeigt die äußere Ansicht der größten, von der Firma Haniel & Lueg in Düsseldorf bisher gelieferten Wasserwerksmaschine – eine Dreifach-Expansions-Pumpmaschine mit Kondensation für das nördlich -westfälische Kohlenrevier, Pumpstation Witten a. d. Ruhr. Die Maschine hat Dampfzylinder von 600 bezw. 920 bezw. 1500 mm Durchm. und 1500 mm Hub; sie liefert mit 40 Uml./Min. und einer Spannung des Einströmdampfes von 12 at (Ueberdruck) 30–35 cbm/Min. auf etwa 110 m Höhe. Mitteldruck- und Niederdruckzylinder sind von Dampfmänteln umgeben, während der Hochdruckzylinder ohne Heizmantel ausgeführt ist. Alle Dampfzylinder sind mit Ventilsteuerung versehen. Die Einlaßventile des Hochdruckzylinders arbeiten mit Flüssigkeitspuffern nach Patent Wiegleb (D. R. P. 124381), während die anderen Ventile durch unrunde Scheiben der Steuerwelle angetrieben werden. Der Kondensator samt zugehöriger Luftpumpe liegt unmittelbar hinter dem Niederdruckzylinder der einen Maschinenseite, während Hochdruck- und Mitteldruckzylinder die andere Maschinenseite bilden. Die durchgehenden Kolbenstangen der letzteren bezw. des Niederdruckzylinders und der Luftpumpe sind mit den auf flachen Gleitbahnen geführten Traversen der mit nach außen gekehrten Stopfbüchsen und Umführungsgestänge ausgerüsteten Pumpen von je 408 mm Plungerdurchmesser unmittelbar verbunden. Die beiden Pumpenkörper jeder Maschinenseite sind, wie auch Fig. 84 u. 85 ersichtlich, auf einem gußeisernen Kasten aufgebaut, der in das Fundament eingebettet ist und als Saugwindkessel dient. Textabbildung Bd. 323, S. 268 Fig. 84 und 85. Pumpenkörper zur Dreifach-Expansions-Pumpmaschine von Haniel & Lueg. Um einen möglichst ruhigen Wasserspiegel zu erhalten und Stoßwirkungen des durch einen hinteren Stutzen in diesen Windkessel eintretenden Wassers beim Durchströmen der Saugventile zu vermeiden, sind unterhalb der letzteren im Saugwindkessel mit Durchbrechungen versehene und durch Rippen versteifte Wandungen angeordnet. Das die beiden Plunger verbindende Umführungsgestänge besteht aus zwei Traversen, die durch schmiedeeiserne Stangen miteinander verbunden sind; letztere sind aus je zwei miteinander gekuppelten Hälften hergestellt. Die als Ringventile ausgebildeten Steuerorgane jedes Pumpenkörpers sitzen senkrecht übereinander in dem gemeinsamen, an den Uebergangsstellen a (Fig. 84) für durchtretende Spannanker entsprechend verstärkten Ventilkästen, in den auch der Plunger hineintritt. Nach oben sind die Pumpenkörper jeder Maschinenseite durch Windhauben abgeschlossen, deren Lufträume durch eine Rohrleitung miteinander verbunden sind. Aus den beiden Pumpenkörpern tritt das Wasser durch seitliche Stutzen in den inmitten der Maschine stehenden gemeinsamen Druckwindkessel. Zum Festhalten der Ventilsitze dienen je vier, von außen stellbare Druckstifte. Zum Füllen des Pumpenraumes bezw. des Saugwindkessels mit Wasser – vor dem Anlassen der Pumpe – sind Umlaufleitungen mit abstellbaren Ventilen angeordnet. (Fortsetzung folgt.)