Die Laval'sche Dampfturbine. Von Wilh. Müller in Cannstatt. Die Laval'sche Dampfturbine. Neben dem Diesel-Motor, der eine Erfindung von grosser Tragweite, gegenwärtig die vollkommenste Methode, Wärme in Arbeit zu verwandeln, darstellt, verdient ein neues System für die mechanische Ausnutzung hochgespannten Dampfes, die Laval'sche Dampfturbine, als bedeutende Errungenschaft des Maschinenbaues im letzten Jahrzehnt die Beachtung weitester Kreise. Umlaufende Dampfmaschinen ohne Zuhilfenahme eines hin und her gehenden Kolbens haben schon die Alten gekannt, es sei nur an den Heronsball und die auf dem Prinzip des Segner'schen Wasserrades beruhende Aeolipile (durch Heron von Alexandrien 120 v. Chr. beschrieben), sowie noch auf Branca's Maschine (1630), bei welcher der ausströmende Dampf auf ein Schaufelrädchen wirkte, hingewiesen. Watt hat die Idee, den Dampfdruck ohne Vermittelung von Pleuelstange und Kurbel auszunutzen, ebenfalls erfasst und zur Ausführung zu bringen versucht. Neuere Konstrukteure haben die Lösung des Problems, wie z.B. bei der rotierenden Maschine von Cox, mittels eines plattenförmigen Kolbens, der an einer exzentrisch durch den Cylinder gehenden Welle sitzt, oder durch sogen. Kapselräder angestrebt. Auch die Dampfturbine von Parson hat Verbreitung gefunden, bei der eine grosse Anzahl kleiner Turbinenräder hintereinander im Dampfcylinder auf einer Achse angeordnet sind, abwechselnd mit den an der Cylinderwand festen entsprechenden Leiträdern. Die erste derartige Dampfturbine (1884) von 6 lief mit 18000 Umdrehungen in der Minute, während für grössere Maschinen von etwa 50 die Umdrehungszahl auf 6500 herabgemindert wurde. Parson gibt an, dass pro elektrische Pferdekraft und Stunde 16 kg Dampf von 6,6 kg Ueberdruck gebraucht werden; der Hauptverlust entsteht durch Uebertritt eines Teils des Dampfes an der äusseren Laufradkante, den er schätzungsweise zu 20% veranschlagte. Dass hierbei unmittelbar eine umlaufende Bewegung erhalten und das Schwungrad entbehrlich wird, macht eine ausserordentliche Einfachheit und Leichtigkeit der Maschine möglich, das Undichtwerden der beweglichen Kolben bietet bei allen diesen Versuchen jedoch die grösste Schwierigkeit, abgesehen davon, dass die sehr grossen Umlaufszahlen bei einigermassen günstiger Ausnutzung der Dampfgeschwindigkeit sorgfältigste Konstruktion der Lagerung und Schmierung der Wellzapfen erfordert. Bei Anwendung dieser verschieden konstruierten Maschinen wurde von den gewöhnlichen Dampfmaschinen ausgegangen, indem man den Dampf den alten Bedingungen entsprechend (direkter Dampfdruck oder direkter Dampfdruck und Erzeugung eines Vakuums) arbeiten lassen wollte; daraus ergab sich die Notwendigkeit einer möglichst genauen Anpassung der beweglichen Teile, um Dampfverluste zu vermindern, und nur so wenig Spielraum zu gestatten, dass die Reibung auf geringstes Mass beschränkt blieb. Die anfänglich gute Leistung verminderte sich jedoch derart, dass ein grösserer Teil dieser Apparate von der Praxis endgültig abgelehnt ist. Ehe auf den Gegenstand näher eingetreten wird, sei eine kurze Abschweifung auf das Gebiet der hydraulischen Kraftmaschinen gestattet. H. v. Reiche hat in seinen „Gesetzen des Turbinenbaues“ (Leipzig 1877) zuerst den Vorschlag gemacht, zur Nutzbarmachung ausserordentlich hoher Gefälle „mehrspaltige“ Turbinen auszuführen. Denkt man sich die Gefällshöhe H in n gleiche Teile geteilt und in jedem dieser Teilpunkte eine Ueberdruckturbine auf der nämlichen Achse angeordnet, dergestalt, dass sämtliche Turbinen kongruent sind und jedes Wassermolekül sämtliche Turbinen nacheinander durchströmen muss, so werden diese Turbinen gleichviel Arbeit entwickeln; jede derselben wäre für eine Gefällshöhe \frac{H}{n} zu konstruieren. In nämlicher Weise wird aber die ganze Maschine arbeiten, wenn man alle Turbinen an einem beliebigen Ort (natürlich mit Rücksicht auf das Sauggefälle) so nahe als möglich zusammenrückt, so dass die Turbinenräder zu einem einzigen Element vereinigt sind. Mehrspaltige Radialturbinen lassen sich natürlich nach demselben Prinzip bauen, nur müssen in diesem Falle die einzelnen Turbinen für bestimmte Gefällshöhen konstruiert sein, weil in den verschiedenen Spalten die Radgeschwindigkeit verschieden ist. Ein ähnlicher Gedanke scheint Charles A. Parson bei seiner Stufendampfturbine vorgeschwebt zu haben, obgleich es dem Erlinder erst nach mannigfachen Versuchen gelang, Konstruktionsschwierigkeiten ganz bedeutender Art zu überwindenStribeck,„Die Dampfturbine von Parson“, Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure, 1889 Bd. 33 S. 606.. Textabbildung Bd. 313, S. 145 Fig. 1.Parson'sche Dampfturbine. Die von Prof. A. Morton konstruierte „Reaktionsdampfmaschine“ beruht auf dem Grundsatz der mehrspaltigen Radialturbinen. Indem der Dampf durch die verschiedenen Kanäle streicht, treibt er rückwirkend die Cylinderwandungen entgegengesetzt der Ausströmungsrichtung um. Es sind bei seinem System somit mehrere Radialturbinen ineinander geschachtelt, doch kann die bezeichnete Konstruktion den Dampf nicht so gut ausnutzen, wie Turbinen mit Leitapparat, da die Austrittsgeschwindigkeit aus den einzelnen Rädern stets vernichtet und nicht als Eintrittsgeschwindigkeit ins nächste Rad ausgenutzt wird. Später haben Parson und Co. diese Anordnung zu Gunsten ineinander liegender Radialturbinen mit innerer Beaufschlagung verlassen. Leit- und Laufradkränze wechseln ab, die im Leitrad befindliche Geschwindigkeit wird in nachfolgendem Laufrad stets wieder in Arbeit umgesetzt. Sämtliche Laufräder Z sitzen auf einer gemeinsamen Scheibe R, welche auf der Antriebswelle W festgekeilt, ebenso die Leiträder C auf einer solchen, die mit der Cylinderwand P verbunden ist (Fig. 1). Textabbildung Bd. 313, S. 146 Fig. 2.Schematische Darstellung der Laval-Turbine. Die brauchbarste und konstruktiv am meisten durchgebildete Form von Dampfturbinen, welche das ganze Spannungsgefälle auf einmal nehmen und durch besonderen Leitapparat die erzeugte grosse Geschwindigkeit in einem Laufrad wieder entziehen, ist die Laval'sche, über welche auch die zuverlässigsten Versuchswerte vorliegen (Fig. 2). Dr. de Laval in Stockholm fasste den glücklichen Gedanken, die lebendige Kraft des Dampfes – ähnlich wie man bei Pelton-Rädern die Geschwindigkeit des Aufschlagwassers benutzt – auf die Radschaufeln einer einfachen Achsialturbine geradeso zu übertragen, wie jene des Wassers beim hydraulischen Motor vorgenannter Art. Der Grundgedanke seiner Turbine besteht darin, dass der unter hohem Druck eingetretene, aber dann vollkommen ausgedehnte Dampf in die Schaufeln des Laufrades gelangt; die Ausdehnung erfolgt auf dem Wege vom Einlassventil bis zur Mündung der Dampfstrahlrohre, deren Achsen gegen die Radebene schwach geneigt sind. Die Dampfstrahlen treten in den Rezeptor ein und gleiten infolge der relativen Geschwindigkeit an den Schaufeln entlang, denen sie die lebendige Kraft des Dampfes mitteilen. Derselbe tritt auf der entgegengesetzten Radseite mit einer absoluten Geschwindigkeit aus, die man durch eine günstige Schaufelform so klein als möglich zu gestalten trachtet. Der aus einer kleinen Oeffnung in die Luft ausgetretene Dampf nimmt nachgewiesenermassen keine grössere Geschwindigkeit als 350 m in der Sekunde an, gleichviel, wie gross der Ueberdruck auch sein mag; soll er seine Geschwindigkeit als Arbeitsleistung auf die Schaufeln abgeben, so müssen diese in geschlossenem Strahl getroffen werdenProf. M. Schröter, Vortrag im Polyt.-V. München.. Laval konstruiert die Düse, durch welche der Dampf strömt, und dabei eine Geschwindigkeit annehmen muss, welche dem gesamten Druckunterschied entspricht, derart, dass der Dampf zunächst durch die engste Stelle des Bronzemundstückes tritt, wobei er 350 m Geschwindigkeit annimmt, beim Durchfliessen durch eine etwas weitere Oeffnung erfährt er eine Geschwindigkeitszunahme und Druckverminderung; die Oeffnung erweitert sich mehr und mehr und entspricht die konische Erweiterung der Düse noch praktisch ausführbarer Möglichkeit der Expansionskurve des Dampfes, die bei verschiedenen Eintrittsspannungen verschieden sich gestaltet. Beim Austritte des Dampfes aus der Düse ist die Spannung des Turbinenraumes erreicht, der Strahl wird sich nicht mehr seitlich zerstäuben, sondern geschlossen gegen das Laufrad strömen, durch welches ihm seine Geschwindigkeit bezw. sein Arbeitsvermögen entzogen wird. Die Dampfgeschwindigkeit trifft mit rund 1100 m in der Sekunde das Laufrad. Die Umdrehungszahl des Rades, welche je nach der Maschinentype 7400 bis 30000 Touren in der Minute beträgt, entspricht einer zwischen 170 bis 400 m in der Sekunde wechselnden Geschwindigkeit. Die Laval'sche Dampfmaschine ist analog einer Druckturbine mit wagerechter Achse, teilweiser Beaufschlagung und freiem Ausfluss des Wassers konstruiert, letzterer ist thatsächlich durch den Druckunterschied im Leitstück und Laufrad charakterisiert. Der Turbinenkörper ist auf einer Stahlachse aufgesteckt, die bei einer Maschine von 5 nicht mehr als 4½ mm Dicke an der schwächsten Stelle bezw. 30 mm bei einer Maschine von 300 besitzt; die Welle ruht an den Enden auf zwei Lagern, das Ganze rotiert in einem Gehäuse, das mit eingegossenen Dampfverteilungskanälen versehen auch die schon erwähnten Mundstücke trägt, die den Zweck haben, dem Dampf Gelegenheit zur Ausdehnung zu geben und die Strahlen zu leiten; gleichzeitig dient es der Dampf aus Strömung und als Auflager für das Wellenende (Fig. 3 bis 7). Um die Umlauf zahl auf praktisch brauchbare Grösse herabzumindern, ist ein Zahnräderpaar im Hintersetzungsverhältnis 1 : 8 bis 1 : 12, meist 1 : 10 angeordnet, die Zähne der Pfeilräder sind unter 45° gegeneinander geneigt und haben entsprechend dem geringen Zahndruck sehr kleine Teilung, aber grosse Zahnbreite, mittels Ringschmierung ist ein ununterbrochener Oelumlauf vorgesehen. Das Motorrad besitzt zwei Lager, desgleichen die Vorgelegewelle; am Ende von letzterer sitzt der äusserst gedrängt gebaute Regulator, der den gleichmässigen Gang durch ein Drosselventil bewirkt. Die Düsen werden aus einem gemeinsamen Ring gespeist, die Regelung der Maschine wird dadurch ermöglicht, dass die symmetrisch verteilten Mundstücke, die den Dampf zuleiten, bei nicht voller Belastung der Maschine jetzt automatisch indirekt vom Regulator bethätigt abgeschlossen werden können. Einige Bemerkungen über Herstellung der Maschinen in der de Laval'schen Fabrik in Stockholm und in der Maschinenbauanstalt „Humboldt“ in Kalk mögen hier Platz finden. Textabbildung Bd. 313, S. 146 Fig. 3.Turbinenmotor bis 30 der Maschinenbauanstalt „Humboldt“. Die vielen löffelartigen Schaufeln, die in fertigem Zustand Kanäle von gleichem Querschnitt mit gleichem Neigungswinkel am Eintritt wie am Austritt bilden, werden, nachdem sie vorgeschmiedet sind, auf Fräsmaschinen bearbeitet, wobei zum genauen und raschen Einpassen und zur Verschiebung gegenüber dem Fräser geeignete Lehren zur Benutzung kommen. Zwei auf die Welle gepresste, genau abgedrehte Scheiben nehmen in schwalbenschwanzförmigen Nuten die Schaufeln auf. Die Turbine wird am Umfang geschliffen und auf einen Dorn mit sehr dünnem Zapfen abgelehrt. Auch die Turbinenachse wird nachgeschliffen; um dem Apparat einen hohen Grad von Genauigkeit zu geben, ist die Ablehrvorrichtung auf einer ungewöhnlich starken Platte angebracht. Die Zähne der Vorgelegeräder sind mittels Maschinen, welche das Werkstück während der Arbeit um einen gewissen Bogen schwingen lassen (wie solche bei Herstellung der Riffel an Schrotwalzen vorkommen), geschnitten. Textabbildung Bd. 313, S. 147 Fig. 4.Turbinendynamo für Gleichstrom bis 50 der Maschinenbauanstalt „Humboldt“. Mit steifen Wellen wären bei vorerwähnten grossen Geschwindigkeiten sehr ernste Nachteile, starke Erhitzung der Achslager, selbst ein Bruch der Welle zu befürchten. Laval hat diese Schwierigkeit in sinnreicher Weise und mit Erfolg, indem er sich die Rotationseigenschaft der Körper zu nutze machte, durch die „biegsame Welle“, die sich während des Ganges von selbst in die Schwerpunktslage einstellt, überwundenVgl. Civilingenieur, 1895 Heft 4, und Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure, 1895 Nr. 40.. Textabbildung Bd. 313, S. 147 Fig. 5.Längenschnitt. Textabbildung Bd. 313, S. 147 Fig. 6.Grundriss. Textabbildung Bd. 313, S. 147 Fig. 7.Seitenansicht. Jedes Laufrad wird, um überzeugt zu sein, dass dasselbe der aussergewöhnlich gesteigerten Fliehkraft Widerstand leiste, mit der anderthalbfachen Geschwindigkeit längere Zeit erprobt. Die langen, aus Rotguss mit Antifriktionsmetall gefütterten Lager sind mit schraubenförmigen Nuten versehen, durch welche ununterbrochen und selbstthätig Oel durchgesaugt wird; neuere Maschinen erhalten ausschliesslich Kingschmierung, wodurch ein sehr geringer Oelverbrauch erzielt wird. Ungeachtet der hohen Umlaufszahl – unter Verwendung eines geeigneten Turbinenöls – hat die Praxis angesichts jahrelangen Betriebes, da weder Warmlaufen noch nennenswerte Abnutzung der reibenden Teile eingetreten, die Durchführbarkeit eines der Hauptorgane der Laval'schen Turbine bewiesen. Die Schwingungen sind unbedeutend. Auf Transmissionen oder Arbeitsmaschinen wird die Arbeit durch nahtlose Hanfriemen übertragen, welche die erforderliche Spannung durch eine an einem Hebel schwingende Belastungsrolle erhalten; bei Zentrifugen, Kreiselpumpen, Gebläsen, Schiffsschrauben und Dynamomaschinen findet unmittelbare Kuppelung mit dem Vorgelege statt. Bis 30 einschliesslich wird nur ein Vorgelegerad angebracht, zur Aufhebung seitlichen Druckes sind bei Maschinen etwa von 50 ab zwei Vorgelege angeordnet, wobei Dynamomaschinen mit zwei in gleichem Sinne umlaufenden Ankern Verwendung finden können (Fig. 4). Ist Riemenbetrieb erwünscht, so dienen hierzu zwei hintereinander gesetzte Scheiben. Turbinenmotore von 100 und darüber können auch mit Seilscheiben versehen werden. Die Seilscheiben für 100 Maschinen haben je 460 mm Durchmesser, 205 mm Breite und fünf Rillen für 25 mm starke Transmissionsseile. Bei allen Turbinen von 10 aufwärts, welche mit mehr als zwei Dampfdüsen betrieben werden, ist die Absperrung einzelner oder mehrerer Düsen mittels Ventil und Handrad vorgesehen (Fig. 8 bis 10). Theorie und Konstruktion der Dampfturbine hat Prof. Ludw. Klein in der Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure, 1895, veröffentlicht, auch haben in den soeben erschienenen: „Vorlesungen über Theorie der Turbinen“ von Dr. Gustav Zeuner (Leipzig 1899) die Dampfturbinen besondere Beachtung gefunden, an welche sich folgende allgemeine theoretische Erläuterungen nach Ingenieur Sosnowski-Paris anschliessen mögen. Was das Laufrad betrifft, so wird die Theorie für dasselbe in ähnlicher Weise wie Seitenansicht. für eine Aktionsturbine aufgestellt, für die Einströmungsdüsen jedoch die Eigenschaften des elastischen Fluidums berücksichtigt. Mit bestimmtem Druck tritt der gesättigte Dampf aus dem Kessel und strömt durch das Turbinenrad in die freie Luft, oder mit bestimmtem Druck in den Kondensator über, nachdem er die Düse passiert hat; letztere muss deshalb so geformt sein, dass sie die freie Bewegung des Fluidums unterstützt, sie muss dort endigen, wo letzteres bei grösster Geschwindigkeit dieselbe Spannung besitzt wie das umgehende Feld. Ein Drucküberschuss zwischen Düse und Rad darf nicht vorhanden sein, denn der Dampf würde sonst fortfahren, sich zwischen den Schaufeln auszudehnen und zu grosse Austrittsgeschwindigkeit erlangen; ebensowenig darf die Spannung unter jene des Feldes herabsinken, da hierdurch Wirbelbildung, d.h. Wiedererwärmung des Dampfes veranlasst und infolgedessen nur ein Teil seiner lebendigen Kraft ausgenutzt würde. Um die Maximalleistung zu erreichen, sind deshalb folgende Bedingungen im Laufrad zu erfüllen. Um Stösse zu vermeiden, müssen die Laufradschaufeln die Richtung der relativen Eintrittsgeschwindigkeit besitzen. Die Umfangsgeschwindigkeit soll gleich sein der relativen Austrittsgeschwindigkeit des Dampfes, folglich auch jener der Versuche mit Laval'schen Turbinen nach Berichten der Prüfungskommissionen zusammengestellt. Textabbildung Bd. 313, S. 148 Ort der Aufstellung und Jahrgang; Type der Turbine ; Versuchszeit bezw. Dauer; Kohlen- und Wassermessung; kg; Umdrehungen in der Minute; n; Dampfdruck im Kessel; kg per qcm; Dampfdruck in der Turbine; Druck beim Dampfauslass und Luftleere; Bemerkungen; Leistung der Turbine; Dampfverbrauch pro u. Std.; Kohlenverbrauch pro u. Std.; Elektrische Energie und Bemerkungen; Sockholm, Mai 1893; Gebr. Masselin u. Söhne, Bernay, Juli 1895; Stockholm, April 1895; Magazine Breguet, Clichy-Platz, Paris, August-September 1895; Société d'Eclairage Electrique, Bordeaux August-September 1895; Gebr. Bouvier, Spinnerei, Vienne (Dep. Isère); Société Filatures, Troyes, November; Edison Electric Illuminating Co., New York, April 1896; Uhr; Std.; von; Dyn.; d. Turb.; Mittel; absol. Dr. od.; cm; Luftleere; at; Ausströmung im Wasserstrahlkondensator; Zentrifugalpumpe drückt mit 0,81 kg im Wasserstrahlkondensator; Wasserstrahlkond.; Oberflächenkond.; Im Kondensator bei Dampfausströmung; Mit Kondensatorbetrieb; elektr.; pro elektr. ; Kohle v. South Yorkshire; Nutzeffekt d. Dynamo; Volle Kraft; Düsen; V; A; Watt; normale Belastung; halbe Belastung; Etwa halbe Belastung; Dynamo; Doppeldyn. relativen Eintrittsgeschwindigkeit; diese Forderung bestimmt die Schaufelwinkel, welche doppelt so gross als der Winkel der Düse sein sollen. Nach bekannten Gesetzen ist deshalb β = 2α v_1=v_2=c_1=c_2-\frac{\omega}{2\,cos\,\alpha} \omega'=2\,v_1\,sin\,\frac{\beta}{2}=2\,v_1\,sin\,\alpha Es ist a der Neigungswinkel der Verteilungs-, β jener der Empfangsschaufeln, v1 die lineare Geschwindigkeit der Turbine, ct die relative Geschwindigkeit beim Austritt, ω die absolute Geschwindigkeit beim Eintritt, ω' die absolute Geschwindigkeit beim Austritt. Die theoretische Leistung des Verteilers ist gleich: \eta=\frac{\omega^2-\omega'^2}{2}=1-tang^2\,\alpha Für α = 20°, welches der praktisch kleinste Winkel ist, ergibt sich η = 0,87 Die Maximalleistung würde sich bei α = 0, d.h. dann ergeben, wenn die lineare Geschwindigkeit gleich wäre der halben Geschwindigkeit des eintretenden Fluidums. Die theoretische Leistung der Maschine als Funktion der Umfangsgeschwindigkeit des Turbinenrades bei gleicher Dampfgeschwindigkeit würde für ω = 100 m in der Sekunde 45% von der Umfangsgeschwindigkeit des Laufrades = 155 m in der Sekunde betragen, sie würde sich auf 73% bei 300 m in der Sekunde und bei 400 m in der Sekunde auf 85% erhöhen, die jedoch wegen Materialfestigkeit nicht überschritten werden dürften. Praktisch genommen ergeben sich mehr oder weniger grosse Abweichungen von diesen Werten, denn die Ausführung der Schaufeln wird kaum so möglich sein, dass nicht das Vorkommen von Stössen in Betracht zu ziehen wäre; ebenso wird die relative Geschwindigkeit beim Eintritt aus ihrer normalen Richtung abgelenkt, wodurch sich die Leistung des Verteilers auf etwa 85 bis 75% vermindert. Hieraus geht hervor, dass praktisch eine Arbeitsleistung bis etwa 60% erreicht werden kann. Textabbildung Bd. 313, S. 149 Fig. 8.Dampfverteilungsdüse mit Absperrventil für Kondensationsmaschinen. Textabbildung Bd. 313, S. 149 Fig. 9.Verstellbare Dampfverteilungsdüse für Hochdruckmaschinen mit Kondensation. Die Dampferzeuger arbeiteten anfangs mit 2 kg Druck, ja selbst noch unter diesem; schon ein Druck von 4 kg wurde damals als gefährlich betrachtet. Stufenweise ist man inzwischen auf 6, 10 und 15 kg hinaufgegangen und vielleicht wird man eines Tages noch auf höhere Spannungen kommen. Kolbenmaschinen, ausnahmsweise für so hohen Druck schon ausgeführt, zeigen jedoch erhebliche Uebelstände, aus Gründen, welche zu entwickeln überflüssig sein dürfte; die Laval'sche Turbine vermag jedoch den Dampf bei jedwedem Druck auszunutzen, da er in lebendige Kraft verwandelt wird, ehe er in den Motor selbst gelangt. Voraussichtlich steht man mit Hilfe desselben vor einer ökonomischen Arbeitsleistung, welche die seither angewandte übertrifft. Neben Einfachheit der Konstruktion – denn lose Teile sind an der Laval-Turbine nicht zahlreich – darf das sehr geringe Gewicht derselben zu den Vorzügen gerechnet werden. Es entfallen z.B. auf je 1 bei Dampfturbinen von 5 10 15 20 30 50 75 100 –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– an Gewicht kg 30 25 18,3 20 18,6 29 33,3 36 Durch unmittelbare Kuppelung mit Dynamomaschinen, Schiffsschrauben, Zentrifugalpumpen, Gebläse u.s.w. ist eine neue, sehr zweckmässige Dampfmaschinentype geschaffen, welche die Vorteile der Ersparnis an Kraft, Kosten und Raum, durch Wegfall der Transmissionen, geringes Gewicht im Verhältnis zur Arbeitsleistung, in sich schliesst. Erneuerung einzelner Teile mag die biegsame Hauptwelle mit Trieb, Turbinenrad und Lagerschalen, sowie die Wechselräder betreffen, die durch unvorsichtige Behandlung, Mängel in der Wartung und Schmierung entstehen kann. Für den Betrieb unter sehr veränderlichen Dampfspannungen oder Kraftbedarf ist die Dampfdüse mit einer Regelspindel auszustatten, um den Querschnitt der Düse den veränderlichen Verhältnissen, wirtschaftlicher Ausnutzung entsprechend, einstellen zu können (Fig. 9). Textabbildung Bd. 313, S. 149 Fig. 10.Absperrbare Dampfdüse. Die Laval'sche Dampfturbine ist über das Versuchsstadium hinaus und eine in der Praxis bereits erprobte Maschine. Seit ihrer Einführung in die Industrie (1892) sind innerhalb 7 Jahren etwa 35000 in Schweden, Norwegen, Holland, Belgien, England, Frankreich, Spanien, Deutschland, Oesterreich-Ungarn, Russland, Nord- und Südamerika in Dienst gestellt worden. Sie kann unter jedem Druck arbeiten, also auch unter Druck Verhältnissen, für welche unsere Kolbenmaschinen nicht mehr ausreichen würden. Der Dampfverbrauch ist abhängig von der Höhe des zur Verfügung stehenden Druckes und der Grösse der Turbine, folgerichtig um so geringer, je grösser der Druck und je vollkommener der angewandte Kondensator ist. Wünschenswert bleibt jedoch hohe Spannung zu verwenden. Als geeignete Kesselsysteme werden seitens der Laval Angturbin Actiebolag stehende Röhrenkessel und Cornwall-Röhrenkessel für kleinere Anlagen, für solche von 30 bis 200 qm Heizfläche Tischbein-Kessel mit Wellrohren und von da ab Babcock- und Wilcox-Röhrenkessel empfohlen. Die Verdampfungsfälligkeit ist sicherheitshalber mindestens 5% höher anzunehmen als für die entsprechende Dampfturbine gerechnet wird. Bei Kesseln für Kondensationsturbinen ist ausserdem der Dampf verbrauch für den Betrieb der Kondensanlage mit 7% einzurechnen, ferner noch zu berücksichtigen, dass bei Anwendung von Strahlkondensatoren der Wasserverbrauch grösser ist als bei anderen Dampfmaschinen; es kommt dies zum Teil auf Rechnung der Undichtheit der Lager der dünnen Wellen, die nunmehr durch Anordnung von Doppelkugelgelenken mit eingebauter, somit beweglicher Stopfbüchse zu beiden Seiten des Turbinengehäuses beseitigt ist und genügt das 35- bis 40fache Wasserquantum reichlich. Uebrigens arbeiten Turbinen ebenso wie Dampfmaschinen mit Kondensation erheblich besser als ohne Kondensation, indem sich in diesem Falle der Dampfverbrauch beträchtlich verringert. Bei genügendem Wasservorrat finden Wasserstrahlkondensatoren, bei beschränktem Wasservorrat Kühlwerke oder Einspritzkondensatoren Anwendung. Vorgenommene Verbrauchsversuche haben bei 8 at Betriebsdruck 22 kg Dampfverbrauch bei 5 , bei 10 = 20 kg, bei 20 = 18,3 kg, bei 30 = 17 kg u.s.w. für die effektive Pferdekraftstunde und Dampfaustritt in die freie Luft ergeben. Für Maschinen von 75 bis 200 betrug er durchschnittlich 10 bis 14 kg bei 5 bis 10 at Dampfdruck und 62 bis 65 cm Luftleere im Kondensator, so dass sich die Turbinen in dieser Hinsicht mit guten Kolbendampfmaschinen messen können. (Vgl. Tabelle S. 148.) Bisher war das Torpedoboot „Turbinia“, das durch Parson'sche Dampfturbinen getrieben wird, als das schnellste Schiff bekannt; das Ende Juni in England an der Tyne in See gestochene, gleichfalls mit Dampfturbinen ausgerüstete „schnellste Schiff der Welt“ hat ihm den Rang abgelaufen. Es legt 35 Knoten in der Stunde zurück, eine bisher unerreichte Leistung. Die Länge des Schiffes beträgt ungefähr 100 Euss (nahezu doppelt so viel wie bei der Turbinia) und ist in jeder Beziehung grösser als die Turbinia angelegt, nämlich als achtschraubiger Dampfer mit etwa 12000 . Ein ähnliches Boot, das den Namen „Viper“ erhalten soll, wird gegenwärtig im Auftrag der englischen Admiralität gebaut.