Die Haupt-Fördermaschine auf dem Salzwerk Heilbronn vor und nach dem Umbau. (Fortsetzung des Berichtes S. 55 d. Bd.) Die Haupt-Fördermaschine auf dem Salzwerk Heilbronn vor und nach dem Umbau. Kraftmomente der Zwillingsfördermaschine mit Kondensation. Aus den dieser Arbeit beistehenden Dampfdiagrammen der Zwillingsfördermaschine mit Kondensation ergibt sich, dass der Gegendruck noch 0,2 at abs. beträgt. Legt man wieder dieselben Verhältnisse wie bei der Zwillingsmaschine ohne Kondensation zu Grunde, so ergibt sich das grösste Kraftmoment bei 80 % Füllung zu: P . r = pm . 2325 p_m=6\,.\,0,8\,\left(1+\left[log_n\frac{1}{0,8}\right]\right)-0,2=5,67\mbox{ kg} P . r = 5,67 . 2325 = 13183 mkg. Textabbildung Bd. 311, S. 88 Fig. 14. Kondensations-Zwillingsmaschine rechts-vorne-rückwärts. Textabbildung Bd. 311, S. 88 Fig. 15. Kondensations-Zwillingsmaschine rechts-hinten-vorwärts. Hieraus geht hervor, dass die Zwillingsmaschine mit Kondensation selbst für die grössten Lastmomente viel zu stark ist, so dass der Kesseldampf stark gedrosselt werden musste. Das mittlere Lastmoment beträgt ∾ 3500 mkg, zu dessen Ueberwindungen einschliesslich der Beschleunigungsarbeit ein Kraftmoment von ∾ 4700 mkg genügt. Wie auch aus den Dampfdiagrammen hervorgeht, leistet die Maschine diese Arbeit mit 12,1 % Cylinderfüllung, denn hierbei ergibt sich P . r = pm . 2325 p_m=6\,.\,0,121\,\left(1+\left[log_n\,\frac{1}{0,121}\right]\right)-0,2=2,059\mbox{ kg} P . r = 2,059 . 2325 = 4787 mkg. Rechnet man für den Betrieb der Duplexverbundpumpe 4,6 % vom Dampfverbrauche der Fördermaschine, so ergibt sich aus dem Füllungsverhältnis, dass die Fördermaschine mit Kondensation theoretisch 100\,.\,\left(\frac{21,3-12,1}{21,3}\right)-4,6=38,6 % Dampf weniger gebrauchen müsste, als die Fördermaschine ohne Kondensation. Durch die grösseren Abkühlungs- und Lässigkeitsverluste wird dieser theoretische Vorteil aber stark beeinträchtigt, jedoch haben die Betriebsergebnisse noch so bedeutende Ersparnisse nachgewiesen, dass unter gewissen Umständen die Anlage eines Kondensators bei Zwillingsfördermaschinen sich wohl bezahlt macht. Textabbildung Bd. 311, S. 89 Fig. 16. Kondensations-Zwillingsmaschine links-vorne-rückwärts. Textabbildung Bd. 311, S. 89 Fig. 17. Kondensations-Zwillingsmaschine links-hinten-rückwärts. Textabbildung Bd. 311, S. 89 Receiveranordnung. Betriebsergebnisse mit der Zwillingsfördermaschine mit Kondensation. Obgleich der Betrieb der Zwillingsmaschine mit Kondensation nur ein Uebergangsstadium zum Betriebe derselben als Verbundkondensationsmaschine war, so hatte eine Untersuchung der Zwillingsfördermaschine mit Kondensation auf Kohlen und Dampfverbrauch für die Praxis Linie doch grossen Wert, zumal hier die Maschine unter gleichen Bedingungen arbeitete und direkte Vergleiche zulässig waren. Die Untersuchung der Zwillingsmaschine mit Kondensation auf Kohlen und Speisewasserverbrauch fand am 24. Juli 1894 statt und dauerte wie bei der Zwillingsmaschine ohne Kondensation 12 Stunden. Während der Untersuchung waren alle übrigen Maschinen ausser der Speisepumpe und der Duplexverbundpumpe, welche ausschliesslich für den Fördermaschinenkondensator arbeitete, von den Kesseln abgesperrt. Während der Versuchszeit wurden nach dem Wiegeregister 450000 kg Steinsalz aus 215 m Tiefe gefördert. Der Verbrauch an geringwertiger Kohle betrug während dieses Versuches 1600 kg, dagegen der Verbrauch an Kesselspeisewasser 13560 kg. Aus diesen Zahlen berechnen sich die nachstehenden Betriebsresultate. Da die Qualität der Kohlen erfahrungsgemäss stark schwankt, so können zum Vergleiche selbstverständlich nur die Dampfergebnisse herangezogen werden. Leistung der Maschine durchschnittlich \frac{450000\,.\,215}{12\,.\,60\,.\,60\,.\,75}=        30,00 Nutz-pferd Dampfverbrauch pro Stunde und Nutzpferd \frac{13560}{12\,.\,30}=        37,67 kg Kohlenverbrauch pro Stunde und Nutzpferd \frac{1600}{12\,.\,30}=         4,44 kg Gefördertes Salz mit 1 kg Kohlen \frac{450000}{1600}=   281,2 kg           „           „     „   1 kg Dampf \frac{450000}{13560}=     33,2 kg Praktische Ersparnisse durch die Kondensation bei der Zwillingsfördermaschine. Textabbildung Bd. 311, S. 90 Verbundkondensationsfördermaschine. Aus den Versuchszahlen ergibt sich, dass mit 1 kg Speisewasser bezw. Dampf bei der Zwillingsmaschine ohne Kondensation 28,7 k Salz gefördert wurden, dagegen bei derselben Maschine mit Kondensation 33,2 kg Salz. Hieraus berechnet sich die Ersparnis durch die Kondensation bei der Zwillingsfördermaschine zu 100\,\left(\frac{33,2-28,7}{33,2}\right)=13,6 %, womit sich das Anlagekapital in ganz kurzer Zeit bezahlt macht. Textabbildung Bd. 311, S. 91 Fig. 23. Verbundkondensationsfördermaschine. Aus dem Füllungsverhältnis der Zwillingsmaschine ohne Kondensation zu dem derselben Maschine mit Kondensation berechnet sich die Dampfersparnis zu 38,6 %; da aber in Wirklichkeit nur eine Ersparnis von 13,6 % erzielt wird, so ergibt sich die bekannte Thatsache, dass durch die grössere Abkühlung der Dampfcylinder und Lässigkeit der Kolben bei der Zwillingsmaschine mit Kondensation 38,6 – 13,6 = 25 % Dampf mehr verloren gehen, als bei der gleichen Zwillingsmaschine ohne Kondensation. Zweite Umbauperiode. Textabbildung Bd. 311, S. 91 Fig. 24. Verbundkondensationsfördermaschine. Die zweite Umbauperiode wurde damit eingeleitet, dass für die Lage des Receivers durch Umbau der Frischdampfleitung zu beiden Steuerventilkästen Platz gemacht wurde. Das vom Hauptabsperrventil bezw. von der Drosselklappe bis zur Achse beider Steuerventilkästen gehende Rohr wurde mit beiden zu den Steuerventilkästen abzweigenden Röhren abgebaut und das ⊥-Stück direkt vor die Drosselklappe montiert. Von diesem ⊥-Stück wurden dann schräg laufende schmiedeeiserne Passstücke zu den Ventilkästen eingebaut. Da die Abdampfleitung schon in der ersten Umbauperiode umgebaut worden war, so war mit dem Umbau der Frischdampfleitung und der Verlegung der kleinen schmiedeeisernen Dampfleitung für die Dampf bremse der Platz für den Receiver frei gelegt, der nun auch eingebaut und auf eisernen Trägern, welche im Maschinenfundament eingelassen sind, verlagert wurde. Der Receiver (Fig. 18 bis 20) wurde so angefertigt, dass der Stutzen nächst dem linksseitigen Hochdruckcylinder in der Höhe der alten Abdampfleitung in den Deckel des Receivers mündet, während der Stutzen nächst dem rechtsseitigen Niederdruckcylinder in der Höhe der Frischdampfleitung im oberen Teile des Receiverdeckels mündet. An dem linksseitigen Receiverstutzen wurde das abgebaute ⊥-Stück der alten Abdampfleitung wieder angebaut, und der eine Stutzen dieses ⊥-Stückes schon mit dem vorderen Abdampfstutzen des Hochdruckventilkastens blind verbunden, und zwar so, dass jederzeit auch der hintere Abdampfstutzen nach Entfernung des zur rechtsseitigen Maschine führenden Abdampfrohres durch das Kniestück dieses Rohres mit dem ⊥-Stück des Receivers verbunden werden konnte. Beide Abdampfstutzen des Hochdruckventilkastens sollten dann mit der Fertigstellung des Umbaues in den Receiver münden. Nachdem nun noch die Hilfssteuerung des Receivers, sowie die kleinen Leitungen zur Abführung des Kondensationswassers aus dem inneren Receiver und aus dem Heizmantel fertig gestellt waren, wurde die Maschine für eine Förderschicht ausser Betrieb gelassen, in welcher Zeit die Steinsalzförderung mit der kleinen Friktionsfördermaschine in zwei Schichten voll aufrecht erhalten wurde. Der grosse Niederdruckcylinder, welcher für den vorhandenen Ventilkasten passend bestellt war, wurde vom 27. Juli 1894 bis zum 29. Juli 1894 bezw. vom Freitag Abend bis Sonntag Abend eingebaut. Während des Einbauens des Niederdruckcylinders wurde der zweite Abdampfstutzen des Hochdruckcylinders durch. Drehen des Kniestückes mit dem Receiver verbunden. Ebenso wurde die rechtsseitige$Frischdampfleitung abgebaut und das Kniestück dieser Leitung unter dem Steuerventilkasten mit dem Receiver verbunden, womit der ganze Umbau beendet und wobei die Maschine nur einer Förderschicht ausser Betrieb war. Betrieb der Verbundkondensationsfördermaschine. Nachdem noch kleine Anstände an der Receiverhilfssteuerung und Undichtigkeiten an den Rohrleitungen beseitigt waren, wurde die regelmässige Förderung mit der Maschine am 30. Juli 1894 morgens gegen 10 Uhr begonnen und am gleichen Tage ohne irgendwelche Anstände mit der Maschine schon 640 Grubenwagen oder 390000 kg Steinsalz gefördert. Bei diesem ersten Betrieb ergab sich, was durch die vorhergehende Rechnung auch festgestellt wurde, dass die Maschine nicht allein beim Betriebe mit Kondensation, sondern auch ohne Kondensation stark genug ist, um das grösste vorkommende Lastmoment beim Ueberheben des beladenen Förderkorbes noch glatt zu überwinden. Kraftmomente der Verbundfördermaschine zum Ueberheben des beladenen Förderkorbes. Der Niederdruckcylinder hat einen Durchmesser von 1000 mm erhalten. Obschon es wünschenswert erschien, den Cylinder noch etwas grösser zu nehmen, so konnte dieses Mass des Fundamentrahmens wegen doch nicht überschritten werden. Nach Abzug des Querschnittes der 110 mm starken Kolbenstange hat der Niederdruckcylinder eine wirksame Kolbenfläche von 7759 cm, ist also nur das 0,948fache der wirksamen Kolbenfläche der Zwillingsfördermaschine. Das Verhältnis der Volumen des Niederdruckcylinders zum Hochdruckcylinder berechnet sich zu 7759 : 4090 = 1 : 0,527. Rechnet man den Gegendruck bei der Verbundfördermaschine ohne Kondensation wieder zu 1,20 at abs., so ergibt sich bei 6 at abs. Kesselspannung und 80 % Füllung im Hochdruckcylinder bezw. 0,527 . 80 = 42 % Gesamtfüllung, auf den Niederdruckcylinder bezogen, ein Kraftmoment von P . r . 2 . π = pm . F . 2 . H. α . μ P\,.\,r=p_m\,.\,F\,.\,H\,.\,\frac{\alpha\,.\,\mu}{\pi}=p_m\,.\,2205,1 p_m=6\,.\,0,42\,\left(1+log_n\,\frac{1}{0,42}\right)-1,20=3,506 P . r = 3,506 . 2205,1 = 7731 mkg. Da das grösste Lastmoment beim Ueberheben des beladenen Förderkorbes 7078 mkg beträgt, so ist bei der Verbundfördermaschine ohne Kondensation noch ein Kraftüberschuss von 7731 – 7078 = 633 mkg übrig, was vollkommen genügt, zumal diese äusserste Inanspruchnahme nur selten vorkommt und ausserdem noch in den Dampfkesseln eine Druckreserve vorhanden ist, da die Kessel mit 7 at abs. konzessioniert sind. Textabbildung Bd. 311, S. 92 Fig. 25.1886–1894. Zwillingsmaschine, Cylinderdurchmesser = 730 mm, Hub = 1400 mm.1894. Compoundmaschine, grosser Cylinder D = 1000, kleiner Cylinder D = 730, Hub 14 mm. Bei der Verbundmaschine mit Kondensation und unter der Annahme von 80 % Füllung des Hochdruckcylinders und eines Gegendruckes in der Maschine von 0,20 at ergibt sich ein Kraftmoment von P . r = pm . 2205,1 p_m=6\,.\,0,42\,\left(1+log_n\,\frac{1}{0,42}\right)-0,20=4,506 P . r = 4,506 . 2205,1 = 9936 mkg. Der Kraftüberschuss beträgt bei der Verbundfördermaschine mit Kondensation beim Ueberheben des beladenen Förderkorbes nach dieser Rechnung 9936 – 7078 = 2858 mkg, die Maschine ist daher auch nach dem Umbau noch in jeder Beziehung reichlich stark dimensioniert, so dass in dieser Hinsicht der Umbau zu empfehlen war. Kraftmomente der Verbundfördermaschine zur Ueberwindung des mittleren Lastmomentes. Zur Ueberwindung des mittleren Lastmomentes von 3500 mkg genügt ein Kraftmoment von 4700 mkg. Diese Arbeit leistet die Verbundmaschine ohne Kondensation bei 1,2 at abs. Gegendruck und 6 at abs. Kesselspannung mit 42,7 % Füllung im Hochdruckcylinder, was einen Gesamtfüllungsgrad, bezogen auf den Niederdruckcylinder, von 0,527 . 42,7 = 22,5 % entspricht. Bei dieser Gesamtfüllung ergibt sich P . r = pm . 2205,1 p_m=6\,.\,0,225\,\left(1+log\,n\,\frac{1}{0,225}\right)-1,20=2,1623 P . r = 2205,1 . 2,1623 ∾ 4770 mkg also ebenso hoch wie bei der Zwillingsmaschine ohne Kondensation und bei 21,3 % Füllung. Da nun aber die Cylindervolumen der Zwillingsmaschine zur Verbundmaschine in einem Verhältnis von 1 : 0,948 stehen, so reduziert sich die Gesamtfüllung der Verbundmaschine, verglichen gegen jene der Zwillingsmaschine, auf 0,948 . 22,5 = 21,3 %. Hiernach leistet also die Verbundmaschine theoretisch mit dem gleichen Dampfverbrauche die gleiche Arbeit wie die Zwillingsmaschine, und wenn trotzdem dann die Verbundfördermaschine wesentlich weniger Dampf gebraucht, als die Zwillingsmaschine, so ist dieser Vorteil lediglich in der Verteilung des Wärmegefälles und der teilweisen Ausnutzung der Lässigkeitsverluste im Niederdruckcylinder zu suchen. Endgültige Betriebszahlen liegen über die Verbundfördermaschine ohne Kondensation noch nicht vor, wie aber aus den Betriebszahlen der Verbundfördermaschine mit Kondensation geschlossen werden kann, beträgt die Dampfersparnis der Verbundfördermaschine ohne Kondensation gegen die Zwillingsfördermaschine ohne Kondensation über 16 %. Wie aus den dieser Arbeit beiliegenden Dampfdiagrammen der Verbundfördermaschine mit Kondensation (Fig. 25) hervorgeht, beträgt der Gregendruck im Niederdruckcylinder 0,20 at abs., während im Kondensator eine Luftleere von 90 % herrscht. Die Dampfdiagramme lassen auch erkennen, dass die Verbundfördermaschine mit Kondensation bei 6 at abs. Admissionsdruck im stände ist, mit 24,5 % Füllung im Hochdruckcylinder zu arbeiten. Dieser Füllung entspricht, auf den Niederdruckcylinder bezogen, eine Gesamtfüllung von 0,527 . 24,5 = 12,9 %. Bei dieser Gesamtfüllung ergibt sich ein Kraftmoment: P . r = pm . 2205,1 p_m=0,6\,.\,0,129\,\left(1+log_n\,\frac{1}{0,129}\right)-0,20=2,16 P . r = 2,16 . 2205,1 = 4763 mkg. Dieses Kraftmoment ist fast ebenso gross, als bei der Zwillingsmaschine mit Kondensation und bei 12,1 % Füllung. Beim Vergleiche mit den Cylindervolumen der Zwillingsmaschine ergibt sich bei der Verbundmaschine eine Gesamtfüllung von 0,948 . 12,9 = 12,2 %, also wiederum fast der gleiche Füllungsgrad, so dass also auch der Dampfverbrauch der Verbundmaschine gegenüber der Zwillingsmaschine theoretisch nicht verschieden ist. Auch hierdurch ist abermals bewiesen, dass der Vorteil der Verbundmaschine, sei es mit oder ohne Kondensation, gegenüber der Zwillingsmaschine lediglich in der Verteilung des Wärmegefälles und der dadurch erzielten Reduzierung der Kondensationsverluste, sowie in der teilweisen Ausnutzung der Lässigkeitsverluste im Niederdruckcylinder zu suchen ist. (Schluss folgt.)