Hochdruckkreiselpumpen für Kesselspeisezwecke. Von Ingenieur Alfred Schacht in Berlin. SCHACHT: Hochdruckkreiselpumpen für Kesselspeisezwecke. Inhaltsübersicht. Vorzüge der Hochdruckkreiselpumpen gegenüber andern Kesselspeisepumpen. Kesselspeisepumpen der Firma A. Borsig, Tegel. Einzelheiten der Konstruktion. Ausgeführte Anlagen. ––––– Die Hochdruckkreiselpumpen haben sich in den letzten Jahren auch das Gebiet der Kesselspeisung, das früher beinahe ausschließlich den Kolbenpumpen vorbehalten war, als Arbeitsfeld erobert. In der Hauptsache ist die schnelle Verbreitung wohl darauf zurückzuführen, daß die vielen Vorzüge der Kreiselpumpen, durch die die Kolbenpumpen schon auf andern Gebieten von den Kreiselpumpen zurückgedrängt oder sogar aus dem Wettbewerb überhaupt ausgeschaltet wurden, auch bei der Kesselspeisung in weitestem Maße zur Geltung kommen. Die Kreiselpumpen arbeiten mit rotierenden, sich kaum berührenden Elementen, wodurch der Verschleiß und die damit verbundenen Reparaturkosten auf ein Minimum beschränkt werden. Die einfache Antriebsweise, bestehend in der direkten Kupplung mit Elektromotoren oder Dampfturbinen, und die sich daraus ergebende Platzersparnis sind Vorteile, denen die Kreiselpumpe zum Teil ihre heutige Bedeutung auf dem Gebiete der Kesselspeisung verdankt. Kreiselpumpen können bekanntlich nur einen Maximaldruck erzeugen, der dem höchsten Punkt ihrer Charakteristik entspricht, weshalb selbst bei ganz geschlossener Druckleitung eine schädliche Drucksteigerung innerhalb der Leitung nicht erfolgen kann; aus demselben Grunde werden Sicherheitsventile in der Druckleitung vollkommen überflüssig. Die Wasserförderung erfolgt gleichmäßig, und der erzeugte Strahl ist vollkommen stoßfrei, weshalb enge Rohrleitungen verwendet werden können, und Windkessel nicht erforderlich werden. Durch die Möglichkeit der Verwendung großer Umfangsgeschwindigkeiten z.B. sind Kreiselpumpen, direkt mit Elektromotoren von etwa 2900 minutlichen Umdrehungen schon lange Zeit in durchaus einwandfreiem Betrieb – wird der Anschaffungspreis der Pumpen und auch derjenige des elektrischen Teiles niedrig. Durch die direkte Kraftübertragung beim Antrieb durch schnellaufende Dampfturbinen kommen Uebersetzungsgetriebe usw. in Fortfall, wodurch sich bei der Beschaffung des Aggregats gleichfalls eine Ersparnis machen läßt. Während bei andern Pumpensystemen, z.B. den früher allgemein üblichen Duplexdampfpumpen, mehrere Teile, wie Steuerung, Dampfzylinder, Kolbenstange usw. eine sorgfältige Schmierung und Wartung erforderten, beschränkt sich bei einer Kreiselpumpe die Schmierung und Wartung lediglich auf das gelegentliche Nachfüllen von Schmieröl in die, meist mit Ringschmierung versehenen Lager der Pumpenwelle. Da keine hin- und hergehenden Teile vorhanden sind, so können die Fundamente leicht gehalten werden, wodurch sich wiederum eine Ersparnis ergibt. Die Regulierung der Fördermenge kann in einfachster Weise durch Einstellen des in der Druckleitung, in der Nähe des Druckstutzens der Pumpe angeordneten Regulierabsperrschiebers erfolgen, wobei der Kraftverbrauch der Pumpe bei abnehmender Fördermenge ebenfalls zurückgeht. Dabei kann selbst bei vollem Betrieb der Absperrschieber ganz geschlossen werden, ohne daß eine, für die Pumpe gefährliche Druckerhöhung auftritt. Auch warmes Wasser kann mit Kreiselpumpen gefördert werden, wobei jedoch, wie auch bei andern Pumpensystemen, Wasser mit einer Temperatur von über 70 ° C der Pumpe zulaufen muß. Bei minder warmem Wasser kann die Kreiselpumpe noch eine gewisse Saughöhe überwinden, z.B. bei 40° C eine solche von etwa 5 m manometrisch. Die Montage von Kreiselpumpen wird dadurch, daß die Pumpen in fast allen Fällen mit der betreffenden Antriebsmaschine zusammen sorgfältig ausprobiert werden und betriebsfertig zusammengebaut zum Versand kommen, äußerst einfach. Wenn nun die Kreiselpumpe den Wettbewerb mit andern Pumpen stets erfolgreich bestehen soll, so ist neben der Verwendung nur besten Materials und sauberster Ausführung auch auf die Erzielung eines guten Wirkungsgrades zu achten, der nur durch zweckentsprechende Konstruktion aller Teile erreicht wird. Die Kreiselpumpe ist eine derjenigen Maschinen, bei welchen nicht bloß die Theorie, sondern in weit höherem Maße der Versuch dazu führt, Maschinen mit guten Wirkungsgraden herzustellen. Eine auf den ersten Blick geringfügig erscheinende Abänderung einer an andern Pumpenmodellen bewährten Konstruktion, z.B. die Vergrößerung oder Verkleinerung des Spielraumes zwischen den Dichtungsringen und dem Schaufelrad, eine Aenderung der äußeren Form des Schaufelrades oder des Raumes zwischen Rad und umgebender Gehäusewand, kann u.a. eine erhebliche Verbesserung oder Verschlechterung des Wirkungsgrades hervorrufen. Jedenfalls ergibt sich daraus, daß für den Bau von Kreiselpumpen eine umfangreiche Erfahrung nötig ist, die naturgemäß nur derjenige haben kann, der sich dauernd und lange Zeit hindurch mit der Fabrikation von Kreiselpumpen beschäftigt hat. Textabbildung Bd. 329, S. 66 Abb. 1. Die Firma A. Borsig, Tegel, steht unter den führenden Firmen des Kreiselpumpenbaues mit an erster Stelle. Abb. 1 zeigt das Schnittbild einer ihrer mehrstufigen Kreiselpumpen für Kesselspeisezwecke. Das eigentliche Pumpengehäuse besteht aus mehreren Zwischenwänden, die durch kräftige Anker zusammengehalten werden. An Pumpen, bei welchen das Gehäuse aus einem zylindrisch ausgebohrten Stück besteht, in welches die einzelnen Zwischenwände mit den Leitapparaten usw. nacheinander eingesetzt werden, kommt es häufig vor, daß die eingesetzten Wände festrosten und nur durch Anwendung besonderer Abzugsvorrichtungen ausgebaut werden können; dieser Uebelstand wird bei der von A. Borsig gewählten Konstruktion vermieden. Außerdem ist durch letztere Konstruktion die Möglichkeit gegeben, die Pumpe später durch den Anbau einer oder mehrerer Stufen für eine größere Förderhöhe zu verwenden, wobei dann nur die Pumpenwelle und die Verbindungsanker auszuwechseln sind. Die seitlich geschlossenen Schaufelräder und die Leitapparate werden aus einer Speziallegierung und unter Verwendung von Grenzlehren hergestellt, so daß Räder und Leitapparate im Bedarfsfall ohne weiteres gegen nachträglich gelieferte ausgewechselt werden können. Um die Menge des vom Druckraum in den Saugraum zurückfließenden, bereits geförderten Wassers möglichst klein zu halten, werden die Schaufelräder an den Eintrittsöffnungen mit leicht auswechselbaren Dichtungsringen versehen; der sich aus dem Zurückfließen von Wasser ergebende Spaltverlust darf bei guten Pumpen nur ganz gering sein. Die Lagerung der Pumpenwelle erfolgt in Ringschmierlagern, deren Lagerbüchsen mit einem, für hohe Zapfengeschwindigkeiten besonders geeigneten Spezial – Lagermetall ausgegossen und zur Herabminderung des spezifischen Flächendruckes reichlich bemessen werden. Bei hohen Drehzahlen und auch bei Förderung von warmem Wasser werden die Lager für Wasserkühlung eingerichtet. Auf die Abdichtung der Stopfbüchse an der Saugseite der Pumpe ist besonderer Wert gelegt, damit die Pumpe keine Luft ansaugt; die Stopfbüchse wird mit einer Wasserkammer versehen, in welche aus dem Druckraum der Pumpe Druckwasser geleitet wird. Durch eine besondere Vorrichtung wird die Welle von achsialem Schub entlastet, so daß ein kleines Kugeldrucklager für das Festhalten der Welle in achsialer Richtung vollkommen genügt. Textabbildung Bd. 329, S. 66 Abb. 2. Wenn die Pumpe durch einen Elektromotor angetrieben wird und wenn sie für die Förderung von nicht zu warmem Wasser bestimmt ist, so werden, wie Abb. 2 zeigt, Pumpe und Motor auf einer gemeinsamen Grundplatte aufgestellt. Wird dagegen mit der Pumpe sehr warmes Wasser gefördert, so empfiehlt es sich, nur eine kleine Fundamentplatte zu verwenden, welche nur die Pumpe aufnimmt. Es soll dadurch vermieden werden, daß die hohe Temperatur des zu fördernden Wassers auf den Elektromotor übertragen, und dieser unzulässig stark erwärmt wird. Textabbildung Bd. 329, S. 67 Abb. 3. Abb. 3 zeigt die Verwendung von zwei Hochdruckkreiselpumpen für Kesselspeisung; der Antrieb der Pumpen erfolgt durch je eine Dampfturbine. Die Aggregate sind für das Kraftwerk Altona der Hamburger Stadtbahn geliefert und für je 1670 l/min. Fördermenge und je 200 m manometrischer Förderhöhe bei 2500 minutlichen Umdrehungen bestimmt. Die Firma A. Borsig besitzt einen mit allen erforderlichen Präzisions-Meßinstrumenten und Apparaten ausgerüsteten Versuchsraum, auf welchem alle, das Werk verlassenden Pumpen bei Einhaltung der Verhältnisse, unter welchen sie später im Betriebe zu arbeiten haben, einem Dauerversuch unterzogen werden. Es kann mit Rücksicht auf die bisherigen Erfolge wohl mit Sicherheit erwartet werden, daß die Hochdruckkreiselpumpe infolge der vielen Vorzüge, die sie zu einer idealen Kesselspeisepumpe machen, immer mehr eine erfolgreiche Konkurrenz andern Pumpensystemen gegenüber wird, zumal mit den angedeuteten Vorzügen auch eine Steigerung der Betriebssicherheit verbunden ist.