Ueber Pumpwerke für Abwässerförderung. Von Ingenieur Karl Beneke. Ueber Pumpwerke für Abwässerförderung. In der Pumpstation einer mittelschlesischen Zuckerfabrik wurde Anfang der diesjährigen Kampagne eine schnellaufende Dampfmaschine, direkt gekuppelt mit einer Zentrifugalpumpe, dem Betriebe übergeben und soll im folgenden kurz darüber berichtet werden. Es handelte sich darum, die Abwässer der Zuckerfabrik, welche bislang in einen nahen Bach geleitet wurden, zu klären und wieder zu verwenden; ein Teil der Abwässer wird ungereinigt für den Betrieb der Rübenschwemmen wieder benutzt. Textabbildung Bd. 325, S. 167 Fig. 1. D Pumpenhaus; E Abflußkanal; F Schwemme; G Endstück mit Verschlußklappe; H Einstelgschächte. Die Klärung des Wassers erfolgt in neu angelegten Rieselfeldern, auf welche der Teil der Abwässer, welcher nicht für die Schwemmen benutzt wird, durch das Pumpwerk gedrückt werden muß. Die gesamte zu bewegende Wassermenge beträgt etwa 5 cbm f. d. Min., bei voller Ausnutzung der Pumpstation. Zur Zeit werden aber im Maximum nur etwa 3 cbm zu fördern sein. Genaue Messungen konnten nicht vorgenommen werden. Auf diesen Umstand mußte beim Entwurf der Anlage Rücksicht genommen werden. Ferner wird, wie bereits erwähnt, nicht die gesamte Wassermenge auf die Rieselfelder gedrückt, sondern der größere Teil gelangt in die Rübenschwemmen. Der Ausguß der Pumpendruckleitung in den Rieselfeldern liegt etwa 2 m höher als der der Schwemmen. Das von den Schwemmen kommende Wasser wird von einem Hubrade, welches ebenfalls im Pumpenhause aufgestellt ist, in Schlammteiche gefördert und gelangt, nachdem es diese passiert hat, in die Saugekammer des Pumpwerkes. Die Disposition der Anlage geht aus Fig. 1 hervor. Die geodätischen Förderhöhen betragen bei der Mündung der Rohrleitung in die Rieselfelder (Punkt C Fig. 1) etwa 6 m, in der Rübenschwemme (Punkt F Fig. 1) etwa 4 m. Die genauen Widerstandshöhen konnten beim Entwurf nicht festgelegt werden und mußte man sich mit Annahmen begnügen, welche um so schwieriger zu treffen waren, als es sich um einen hochökonomischen Maschinensatz handeln sollte, weil die Kesselanlage bereits voll beansprucht ist. Die für die Rübenschwemme benötigte Wassermenge wird durch einen Regulierschieber (Punkt B Fig. 1) genau eingestellt. Dadurch, daß nun der Schieber je nach dem Wasserbedarf in den Schwemmen mehr oder weniger geschlossen ist, wechselt auch, infolge der durch den Schieber hervorgerufenen Drosselung, die Gesamtwiderstandshöhe. Berücksichtigt man noch, daß das zu fördernde Wasser grobe Verunreinigungen absetzt und leicht dazu neigt, sogen. Wasserstein abzusetzen, so kann man erkennen, daß das Pumpwerk unter den denkbar ungünstigsten Verhältnissen arbeitet. Zur Verfügung stand im Pumpenhause nur ein Raum von etwa 20 qm. Es galt nun, in diesem Raume ein Pumpwerk von der angegebenen Leistung unterzubringen, wobei zu berücksichtigen war, daß sich quer durch diesen Raum der Kanal zieht, welcher dem Hubrade das Abwasser der Schwemmen zuführt. Fig. 2 zeigt die Aufstellung des von der Firma Främbs & Freudenberg in Schweidnitz gelieferten, vom Verfasser entworfenen und berechneten Pumpenaggregates. Fig. 2a stellt ein anderes Projekt dar, mit liegender, langsam laufender Dampfmaschine und vermittels Riemens angetriebener Zentrifugalpumpe. Dieses Projekt ist hier nur wiedergegeben, um einen Vergleich mit der von Främbs & Freudenberg gelieferten Maschine zu ermöglichen. Die Anlage mit Riemenübersetzung nimmt den ganzen Raum ein, während bei der direkt gekuppelten Maschine noch genügend Raum vorhanden ist, um einen zweiten Pumpensatz von der gleichen Leistungsfähigkeit im Bedarfsfalle aufstellen zu können. Neuerdings ist man, durch das gute Arbeiten des Pumpwerks veranlaßt, dem Vorschlage näher getreten, ein zweites Aggregat aufzustellen, welches das von den Schwemmen kommende Schmutzwasser in die Schlammteiche drückt. Das unrationell arbeitende Hubrad soll dann beseitigt werden. Auch hierdurch wird wieder der Vorteil des direkt gekuppelten Aggregates gekennzeichnet, da im Falle der Ausführung des Konkurrenzprojektes dieser letztere Vorschlag unausführbar, bezw. nur unter sehr ungünstigen Verhältnissen auszuführen wäre. Es hat sich nämlich herausgestellt, daß die Pumpensaugekammer zu eng ist. Allerdings konnte sie jetzt durch die örtlichen Verhältnisse nicht anders geschaffen werden. Es besteht daher die Absicht, bei Anschaffung des zweiten Pumpenaggregates den jetzt vom Hubrade eingenommenen Raum zur Pumpensaugekammer zu verwenden. Dieses große Saugbassin wird in der Mitte durch eine Scheidewand getrennt, um für jede Pumpe, wie erforderlich, einen besonderen Saugsumpf zu erhalten. Textabbildung Bd. 325, S. 168 Fig. 2. Textabbildung Bd. 325, S. 168 Fig. 2a. Die Dampfmaschine ist eine ganz geschlossene, stehende Einzylinderdampfmaschine mit hoher Umlaufzahl. Die normale Leistung beträgt etwa 20–22 Nutzpferdestärken, bei 660 minutlichen Umdrehungen und einem Admissionsüberdruck von 7 at, sowie ½ at Gegendampfspannung. Die Dampftemperatur am Einlaßventil der Maschine soll 250° C betragen. Im Betriebe ist aber nur etwa 210° C erreicht. Die Tourenzahl kann durch eine Tourenverstellvorrichtung während des Ganges um ± 10 v. H. verändert werden. Die Abmessungen der Maschine betragen: Zylinder ⌀ 200 mm. Kolbenhub 125 mm Die mittlere Kolbengeschwindigkeit beträgt somit cm = 2,75 m/Sek. Im allgemeinen Aufbau ähnelt die Maschine den englischen Maschinen gleichen Typs, doch verraten die kräftigen Formen schwerere und stabilere Konstruktion, als man sonst von Maschinen dieses Typs gewohnt ist. Fig. 3 zeigt die photographische Aufnahme des Maschinenaggregates von der Rückseite. Ganz besonderer Wert ist auf die Schmierung gelegt. Textabbildung Bd. 325, S. 168 Fig. 3. Das abspritzende Oel sammelt sich im Gestelltiefsten an und wird von einer, durch Zahnradübersetzung von der Schwungradwelle angetriebenen Oelpreßpumpe nach den Schmierstellen der Maschine gepreßt. Ein Oeldruckmanometer zeigt die jeweilig in der Leitung herrschende Pressung an. Unter normalen Verhältnissen beträgt dieselbe etwa 2,5–3 at. Ein am Ende der Oelsaugeleitung befindliches Sieb aus sehr feinmaschiger Gaze verhindert das Eindringen von Schmutz in die Oelleitungen. Innerhalb der Kapsel befindet sich ein Oelverteilungsstück, von welchem die einzelnen Oelleitungen abzweigen. Vermittels Hähne kann man die, jeder Schmierstelle zuzuführende Oelmenge genau regulieren. Vor dem Oelfilter ist ein Sicherheitsventil angeordnet, welches ein unzulässiges Wachsen der Spannung in der Oelleitung verhindert. Etwa durch das Sicherheitsventil austretendes Oel wird wieder in das Oelsaugebassin im Maschinengestell, wo der Sauger der Oelpreßpumpe liegt, zurückgeleitet. Der Dampfzylinder ist durch eine Laterne mit dem Maschinengestell verbunden. Man kann also bequem zur Kolbenstangenstopfbüchse gelangen. Die Kreuzkopfgeradführung ist eine Rundführung. Auch diese wird vermittels Preßöl geschmiert, außerdem aber außerordentlich ausgiebig durch das innerhalb der Kapsel von der Kurbelbewegung herumgeschleuderte Oel. Pleuelstange und Kurbelwelle sind auf ihrer ganzen Länge durchbohrt. Das zur Schmierung des Kurbelzapfens dienende Oel wird in ein Kurbellager gepreßt, gelangt von diesem in die Bohrung der Kurbelwelle und aus dieser auf den Kurbelzapfen und in die Pleuelstange, endlich durch diese weiter zum Kreuzkopfzapfen, ferner läuft ein Teil des in die Kurbelwelle gepreßten Oeles durch den anderen Schenkel der Kurbelwelle zum zweiten Kurbellager. Versuche haben ergeben, daß die Schmierung tadellos funktioniert und auch bei geringerem Oeldruck die Maschine noch ausreichend schmiert, Die Dampfverteilung erfolgt durch einen vollkommen entlasteten Kolbenschieber mit mehrfacher Eröffnung. Der Gang der Maschine ist auch bei höheren Tourenzahlen als der normalen durchaus gleichmäßig und ruhig. Die Maschine zeigte bei 700 minutlichen Umdrehungen keinerlei Erschütterungen oder Stöße. Das Gestänge ist ausreichend ausbalanciert. Der Dampfkolben ist ein sogen. Marinekolben mit selbstspannenden Federringen. Der Kolben selbst besteht aus Stahlguß, die Ringe aus besonders legiertem Gußeisen. Die von der Firma Otto Schwade & Co. in Erfurt gelieferte Zentrifugalpumpe gehört zu der von dieser Firma als Spezialität gebauten Type E. Diese Pumpen zeichnen sich, trotzdem sie ohne Leitapparat durchgebildet sind, dennoch durch einen verhältnismäßig hohen Nutzeffekt aus, da die allmähliche Umwandlung der Wassergeschwindigkeit in Druck in einem regelrecht durchgebildeten Diffusor erfolgt und alle wasserführenden Querschnitte, sowie das zweiseitig saugende Schaufelrad streng theoretisch durchgebildet sind. Diese Pumpen sind für Wassermengen von 0,1–100 cbm und für Widerstandshöhen bis 20 m für die kleineren, bis 25 m für die mittleren, und bis 30 m für die größten Pumpen konstruiert. Das Gehäuse ist vollkommen symmetrisch gebaut und trägt beiderseitig getrennt von den Wasserräumen zwei zentrisch sitzende Ringschmierlager mit auswechselbaren Schalen. Großer Wert wurde bei Durchbildung auf die leichte Zugänglichkeit aller Teile gelegt, Nach Abnahme eines der Deckel, wobei die Rohrleitungen an der Pumpe bleiben können, liegt das innere frei. Die Pumpe besteht nur aus 8 Hauptteilen, sie ist einfach und leicht und zeigt recht gefällige Formen. Der Anschluß der Rohrleitungen läßt sich leicht bewerkstelligen; infolge Anordnung der Stutzen, Saugstutzen in der Horizontalebene, Druckstutzen vertikal nach oben. Der Wassereintritt in das Schaufelrad erfolgt zweiseitig, so daß Achsialdrücke, welche besonders wieder aufgefangen werden müßten, nicht auftreten können. Gegen die Deckel ist das Schaufelrad zur Vermeidung von Spaltverlusten, wie solche durch Rücktritt der Flüssigkeit vom Druckraum zum Saugraum entstehen können, sorgfältig durch besondere, eigenartig ausgebildete Ringe abgedichtet. Der Wirkungsgrad muß daher, soweit er durch Verluste beeinträchtigt werden könnte, dauernd gut bleiben. Die Dichtungsringe sind leicht und schnell durch neue zu ersetzen, sofern sie nach längerer Betriebszeit verschlissen sein sollten. Die Welle besteht aus bestem Stahl; sie ist nach dem Drehen geschliffen und läuft in kräftig gehaltenen, am Gehäuse zentrisch sitzenden Ringschmierlagern mit auswechselbaren Lagerschalen. In den Stopfbuchsen wird die Welle noch zur Vermeidung des Lufteinsaugens außer durch lange Packung noch durch Druckwasser abgedichtet; Stellringe sichern die Welle gegen Längs Verschiebungen. (Schluß folgt.)