Polytechnische Schau. (Nachdruck der Originalberichte – auch im Auszuge – nur mit Quellenangabe gestattet.) Polytechnische Schau. Wärmetechnische Betrachtungen über die Wirtschaftlichkeit der Schiffsantriebe. Der unter vorstehendem Titel bei der vorjährigen Tagung der Schiffbautechnischen Gesellschaft von dem Direktor der Vulkanwerft Dr. Bauer gehaltene Vortrag gab einerseits einen Ueberblick über das beim Schiffsantrieb bisher wärmetechnisch Erreichte und suchte andererseits die Linien der künftigen wärmewirtschaftlichen Entwicklung der Schiffsantriebe festzulegen. Ausgehend von den bei Dampfkraftanlagen der wirtschaftlichen Ausnutzung der den Brennstoffen entnommenen Wärmemengen gezogenen Grenzen, die nach oben hin durch eine Anfangsspannung von etwa 50 at und 450° Dampftemperatur, nach unten durch ein Vakuum von rund 95 v. H. gekennzeichnet sind, errechnet sich unter den gegebenen Zustandsverhältnissen für den Arbeitsprozeß der Dampfmaschine ein theoretischer Wirkungsgrad von 38,5 v. H., dem unter Annahme eines höchstens erreichbaren Kesselwirkungsgrades von 85 v. H. ein thermodynamischer Wirkungsgrad von 32,7 v. H., bezogen auf eine mit 1 kg Heizöl zur Verfügung gestellte Wärmemenge von 10000 WE entsprechen würde. Kann auch, wie aus diesen Werten ihrer absoluten Höhe nach zu ersehen, im einzelnen durch Steigerung der Zudampfspannung wie der Dampftemperatur und durch Verringerung des Gegendruckes theoretisch kaum viel gewonnen werden, so läßt sich doch, wie an Hand einer großen Reihe von Beispielen gezeigt wurde, durch geschickte Anpassung der konstruktiven an die thermischen Verhältnisse, die eine Verbesserung des Verhältnisses der tatsächlich in Arbeit umgesetzten Wärmemenge zum Wärmeinhalt des theoretischen Diagramms, also des indizierten Wirkungsgrades, anstrebt, auch innerhalb der gezogenen Grenzen praktisch manches erreichen. Die angestellten Untersuchungen erstrecken sich auf Mehrfachexpansionsmaschinen für Sattdampf- und Heißdampfbetrieb, auf Turbinenanlagen für direkten und indirekten Antrieb wie auf Kolbenmaschinen mit Abdampfturbinen. Sie wurden in der Weise durchgeführt, daß nach Aufzeichnung des theoretischen Wärmediagrammes in dieses das tatsächliche Wärmediagramm der betreffenden Maschine, das bei der Kolbenmaschine unmittelbar aus dem Indikatordiagramm, bei der Turbine durch Festlegung der Einzelverluste aus dem theoretischen Diagramm herzuleiten ist, eingetragen wurde. Das Flächenverhältnis der in indizierte Arbeit umgesetzten Wärmemenge zum Inhalt des theoretischen Wärmediagramms gibt dann im indizierten Wirkungsgrade der betreffenden Maschine das Maß für ihre Wärmewirtschaftlichkeit innerhalb der gezogenen Grenzen. Die Untersuchungen bestätigten die bekannte Tatsache, daß die Kolbenmaschine in Verbindung mit der Niederdruckdampfturbine wärmewirtschaftlich allen anderen Dampfkraftanlagen überlegen ist. So konnte für die als Beispiel gewählte Anlage des Dampfers Cap Trafalgar mit zwei Dreifachexpansionsmaschinen von je 5500 PSi bei 78,5 Umdrehungen/Min, und einer Abdampfturbine von 6300 PS bei 192 Umdrehungen/Min, ein theoretischer Wirkungsgrad von 29,6 v. H. und ein indizierter Wirkungsgrad von nicht weniger als 75,5 v. H. nachgewiesen werden. Alle andersartigen Anlagen stehen der Kolbenmaschinenanlage mit Abdampfturbine mehr oder weniger nach, wenn auch die Art und Größe der Verlustquellen von Fall zu Fall verschieden sind. Liegen sie bei der reinen Kolbenmaschinenanlage im wesentlichen auf der Niederdruckseite, wo sie in der unvollkommenen Expansion in die Erscheinung treten, so machen sie sich bei den Turbinenanlagen hauptsächlich auf der Hochdruckseite geltend. Diese Erscheinung macht es verständlich, daß der wirtschaftliche Gewinn der Ueberhitzung, so wirksam sich diese durch Verringerung der Kondensationsverluste namentlich bei kleinen Anlagen und bei Sattdampfbetrieb bemerkbar macht, bei größeren Mehrfachexpansionsmaschinen weit weniger fühlbar wird. Bemerkenswert ist schließlich, daß auch die indirekt wirkenden Turbinenanlagen im allgemeinen wärmewirtschaftlich weitaus weniger günstig abschneiden als die Kolbenmaschine mit Abdampfturbine. Ihre Vorzüge liegen mehr in der teilweise recht erheblichen Gewichts- und Platzersparnis. Auch hier verbessern sich natürlich die wirtschaftlichen Verhältnisse mit Verwendung höherer Ueberhitzung, für die unter Bordverhältnissen besonders die Turbinenanlagen mit gleichbleibendem Drehsinn (Turbo-Transformator und turboelektrische Anlage) geeignet scheinen. Gemessen an den Ergebnissen von Landturbinenanlagen mit 100 bis 150° Ueberhitzung scheinen bei Heißdampfbetrieb ähnlich hohe indizierte Wirkungsgrade, wie sie sich für die Kolbenmaschine mit Abdampfturbine nachweisen lassen, auch für indirekt wirkende Turbinenanlagen nicht unerreichbar. Es ist sogar keineswegs ausgeschlossen, daß die Weiterbildung des turbo-elektrischen Antriebes bei Verwendung gegenläufiger Turbinen, die zunächst noch im Anfangsstadium stehen, auch noch günstigere Ergebnisse zeitigt. Das Ergebnis der vorstehenden Untersuchung deutet darauf hin, daß der Weg zur weiteren Erhöhung der Wärme Wirtschaftlichkeit der für den Schiffsantrieb verwendeten Dampfkraftanlagen bei möglichst weitgehender Ausnutzung der gegebenen Zustandsgrenzen in erster Linie zu einer Verbindung von Kolbenmaschinen- und Turbinenanlage führen muß. Vorbedingung für die wirtschaftliche Ausnutzung höchster Dampfspannungen bis zu 50 at ist die konstruktive Ausbildung von Kesselanlagen besonderer Art. Eine für vorstehende Zwecke geeignete Grundform eines solchen Hochdruckdampferzeugers führte der Vortragende in dem von der Vulkan-Werft entworfenen und gebauten sogenannten Mehrspannungskessel (Abb. 1) vor. Der Kessel, der eine wesentlich weitergehende Ausnutzung der Heizgase anstrebt, als sonst bei Schiffskesseln üblich ist, baut sich auf dem Grundgedanken auf, nur einen Teil der Heizfläche, der natürlich von den wärmsten Gasen beheizt wird, für die Erzeugung von Hochdruckdampf heranzuziehen, den übrigen, weniger stark beheizten Teil dagegen entweder als Vorwärmer für den Hochdruckteil aber als Mitteldruckkessel arbeiten zu lassen. Dementsprechend setzt sich der Dampferzeuger aus einem unmittelbar über dem Feuerraum angeordneten Hochdruckoberkessel und zwei mit ihm in normaler Weise durch Rohrbündel verbundenen Unterkesseln zusammen. Auf dem Hochdruckteil des Kessels baut sich ein ganz entsprechend ausgebildeter Mitteldruckteil auf, der für einen Dampfdruck bis zu 16 at bemessen ist. Seitlich schließen sich an seine beiden Rohrbündel aus Rippenheizkörpern aufgebaute Vorwärmer für 3 at Ueberdruck an. Textabbildung Bd. 333, S. 183 Abb. 1. Unter Zugrundelegung eines derartigen Kesseltyps wurde eine für einen Fracht- und Passagierdampfer von 22 kn Geschwindigkeit gedachte, hochwertige, gemischte Dampfkraftanlage von ? 50000 PS entworfen, und zwar unter Annahme eines Dampfüberdruckes von 50 at, einer Dampftemperatur von 480° und eines Vakuums von 95 v. H. Die auf drei Wellen verteilte Maschinenanlage setzt sich aus zwei von den Hochdruckkesseln gespeisten raschlaufenden Hochdruckturbinen mit je 4525 WPS bei 3000 Umdr./Min. zusammen, die ihre Leistung über ein Rädergetriebe an die unmittelbar durch eine Abdampfturbine von 8000 WPS bei 200 Umdr./Min. angetriebene Mittelwelle abgeben. Diese Niederdruckturbine nimmt den Abdampf zweier auf den Außenwellen arbeitender, hinter die Hochdruckturbinen geschalteter Kolbenmaschinen von je 16100 WPS und 90 Umdr.-Min. auf. Der Dampfverbrauch der Anlage, deren Wärmediagramm Abb. 2 gibt, wurde zu 2,74 kg/WPS-Std. errechnet, der Brennstoffverbrauch einschließlich der zur Hauptmaschinenanlage gehörigen Hilfsmaschinen zu 0,284 kg/WPS-Std. Heizöl (mit 10000 WE/kg Heizwert) beziehungsweise 0,4 kg/WPS-Std. Kohle (mit 7800 WE/kg Heizwert). Der indizierte Wirkungsgrad der Anlage ergibt sich bei einem theoretischen Wirkungsgrade von 38,5 v. H. zu 72,5 v. H. Von besonderem Interesse ist ein Vergleich der Wärmewirtschaftlichkeit der vorstehend beschriebenen gemischten Dampfkraftanlage mit hochwertigen Wärmekraftanlagen anderer Art. So wurden in Vergleich gezogen die Mehrstoffkraftmaschine, die Oelkolbenmaschine und die Oelturbine. Ohne die praktischen Entwicklungsaussichten derartiger Anlagen weiter zu erörtern, wurden sie lediglich im Hinblick auf die wärmetechnischen Grundlagen geprüft. Die Mehrstoffanlage war im Entwurf so gedacht, daß zwei Paar mit Hochsiededampf betriebener, parallel geschaltener Turbinen mit Rädergetriebe auf die Außenwellen einer Vierwellenanlage arbeiten. Durch Niederschlagen ihres Abdampfes in einer Verdampferanlage wird Wasserdampf von 20 at erzeugt, der bis auf 270° überhitzt wird und als Arbeitsdampf für zwei paarweise parallel geschaltete Dampfturbinensätze dient, die über die Getrieberäder der Hochsiededampfturbinen ebenfalls auf die Außenwellen arbeiten. Ihren Abdampf nehmen zwei die Mittelwellen direkt antreibende Niederdruckturbinen auf. Der theoretische Wirkungsgrad des zugrundegelegten Arbeitsprozesses wurde unter Begrenzung der Dampftemperatur des hochsiedenden Arbeitsmittels auf rund 400° zu 41,8 v. H. errechnet, der Brennstoffverbrauch zu etwa 0,29 kg/WPS-Std. Wärmewirtschaftlich steht die Anlage also nicht günstiger da als die Wasserdampf-Mehrspannungsanlage. Textabbildung Bd. 333, S. 184 Abb. 2. Die wärmewirtschaftlich vorteilhafteste Ausnutzung der Verbrennungskraftmaschine für Schiffsantriebszwecke scheint ebenso wie bei der Mehrstoffkraftanlage auf eine Verbindung mit einer Dampfkraftanlage als zweckmäßigste Lösung hinzudeuten, vor allem mit Rücksicht auf die Rückgewinnung der in den Abgasen und im Kühlwasser enthaltenen Wärmemengen. Das gilt sowohl für die Oelmaschine, die praktisch die meisten Verwendungsaussichten eröffnet, wie für die Oelturbine. Die erwähnte 50000 PS-Anlage wurde mit Verwendung von Oelmaschinen in der Weise als Vierwellenanlage entworfen, daß zwei doppeltwirkende Zweitaktölmaschinen von je 9000 PS für den Antrieb der Mittelwellen und zwei gleiche Dampfturbinensätze von je 16000 PS, bestehend aus je einem Turbotransformator mit paarweise vorgeschalteten Hochdruckturbinen mit Rädergetriebe, für den Antrieb der Außenwellen vorgesehen sind. Zu der aus Mehrspannungskesseln bestehenden Kesselanlage für 20, 16 und 3 at Druck mit getrennt gefeuerten Ueberhitzern treten seitlich über den Oelmaschinen angeordnete Abwärmekessel hinzu, die ihren Dampf von 3 at der Transformatorturbine zuführen. Für eine derartige Anlage wurde für ein Heiz- und Treiböl von 10000 WE/kg ein Brennstoffverbrauch von 0,257 kg/WPS-Std. errechnet. Weniger günstige Aussichten nach der wärmewirtschaftlichen Seite eröffnet die Oelturbine. Textabbildung Bd. 333, S. 184 Abb. 3. Die vorstehend zugrundegelegte Anlage von 50000 PS läßt sich mit Verwendung von Oelturbinen etwa so denken, daß bei vier Antriebswellen für jede ein aus Oel- und Dampfturbinen bestehender Maschinensatz von 12500 WPS vorgesehen wird. Jede Maschinengruppe besteht aus zwei parallel arbeitenden Oelturbinen von je 7500 PS und 3000 Umdr./Min., mit denen die zugehörigen Kompressoren mit einer Antriebsleistung von je 5000 PS direkt gekuppelt sind, und aus zwei auf dieselbe Welle arbeitenden Dampfturbinen von je 4500 PS mit Rädergetriebe. Als Umsteuergetriebe dient ein Föttinger-Transformator. Die bei der Verbrennung des Treiböles in besonderen Brennkammern erzeugten Gase werden durch Ausnutzung ihrer Wärme zur Dampferzeugung gekühlt und treten mit ? 1200° in die Düsen ein. Bis auf 1 at entspannt treten sie mit ? 500° aus den Turbinen aus und werden durch Ueberhitzer unter Steigerung ihrer Temperatur bis auf 600° in Abgaskessel geführt, wo sie teils Frischdampf von 20 at erzeugen, teils zur Vorwärmung des in den Brennkammern verdampften Speisewasser dienen. Steht auch der Treibölverbrauch einer derartigen Anlage, der schätzungsweise zu ? 0,32 kg/WPS-Std. zu errechnen ist, allen anderen in Betracht gezogenen Anlagen nach, so dürfte sie doch ihres überraschend geringen Gewichtsund Platzbedarfs wegen, den die Gegenüberstellung der vier Anlagen (Abb. 3) deutlich zeigt, nicht geringes Interesse beanspruchen. Die Aussichten ihrer praktischen Verwirklichung sind zunächst allerdings recht fragwürdig. Kraft. –––––––––– Schädlingbekämpfung mittels Blausäure. In Amerika bedient man sich schon seit längerer Zeit der Blausäureräucherung zur Abtötung von Schädlingen aller Art, namentlich aber der Mehlmotte. Erst unter der Wirkung des Krieges hat dieses Verfahren, gegen das früher allerlei Bedenken geltend gemacht wurden, auch bei uns Eingang gefunden, hauptsächlich aus der Erwägung heraus, daß die Mehlmotte und andere Schädlinge eine beträchtliche Minderung unserer Nahrungsmittelvorräte verursachen. Auf Anregung der Deutschen Gold- und Silberscheideanstalt in Frankfurt a. M., die das zu dieser Blausäureräucherung erforderliche Cyannatrium herstellt, hat das preußische Kriegsministerium eine besondere Kompanie für Schädlingbekämpfung geschaffen, die nicht nur die Reinigung von Mühlen nach diesem neuen Verfahren ausführt, sondern auch die völlige Abtötung von Läusen, Flöhen, Wanzen, Räudemilben, Schaben, Holzbohrwürmern, Ratten, Mäusen und anderen schädlichen Tieren besorgt. Die Ausführung des neuen Verfahrens ist recht einfach. In ein mit heißer, verdünnter Schwefelsäure (Abfallsäure von 60° Bé. und Wasser im Volumverhältnis 1 : 1) gefülltes Gefäß wird Cyannatrium in abgewogener Packung eingetragen, worauf alsbald die Entwicklung von Cyanwasserstoff (Blausäure) beginnt. Das Gas verteilt sich rasch in dem luftdicht abgeschlossenen Raum und bewirkt schon bei einer Konzentration von einem Volumprozent Cyanwasserstoff eine sichere und völlige Abtötung aller Lebewesen. Wegen der großen Giftigkeit des Gases ist es erforderlich, daß diese Ausgasungen durch gut geschultes Personal, das mit Gasmasken bzw. Sauerstoffgeräten ausgerüstet ist, ausgeführt werden, in dieser Hinsicht haben wir ja durch den Krieg mannigfache Erfahrungen gesammelt. Es ist wesentlich, daß die Blausäure selbst bei langandauernder Einwirkung weder auf Mehl und Getreide, noch auf Holz, Stoffe, Leder oder Metalle irgendwelche Einwirkung ausübt. Es sind nach dem neuen Verfahren bereits über 100 Mühlen, Mannschaftsräume, Ställe, Lazarettzüge und Schiffe mit gutem Erfolg ausgegast worden. (Chem.-Zeitg. 1918 S. 261.). Sander. –––––––––– Ein hochwertiges Mischgas will Dr. E. Rudin in Rapperswil (Schweiz) in der Weise herstellen, daß er durch einen mit glühendem Brennstoff gefüllten Generator nicht Luft, sondern technischen Sauerstoff hindurchleitet, um so ein nahezu stickstofffreies Gas zu erzeugen. Das Verfahren ist der Schweizer Patentschrift Nr. 75030 zufolge für alle Brennstoffe anwendbar, die nicht zu viel Wasser enthalten. Der Sauerstoff wird mit Wasserdampf in bestimmtem Verhältnis gemicht und auf diese Weise die Temperatur im Generator sowie die Zusammensetzung des Gases geregelt. Je höher die Temperatur im Vergasungsraum ist, desto mehr nähert sich das Gas, abgesehen von einer geringen Menge von Stickstoff, der Zusammensetzung 3CO : 1H2, welche bei 1000 bis 1100° annähernd erreicht wird. Bei einer Temperatur von 800 bis 900° dagegen hat das Gas ungefähr die Zusammensetzung 2CO2 : 3H2. Verwendet man Koks, Anthrazit oder andere gasarme Brennstoffe, so erhält man unmittelbar ein Gas von der eben genannten Zusammensetzung, das für 1 m3 einen Heizwert von 2700 bis 2800 WE hat. Bei Anwendung von gashaltigen Brennstoffen vermischt sich dieses Gas mit den Entgasungsprodukten, wodurch man ein Gas mit einem Heizwert von 3300 bis 3700 WE erhält. Durch Einblasen von Teer oder Oelen in den Vergasungsraum kann man den Heizwert noch weiter steigern. Sander. –––––––––– Beton als Baustoff für Maschinen. Es werden jetzt vielfach Werkzeugmaschinen, hauptsächlich große Typen, aus Beton anstatt aus Eisen hergestellt. So sind kürzlich in Chicago zwei große Hobelmaschinen aus Beton gebaut worden; sie sind allerdings an den Stellen, die bearbeitete Teile tragen, mit einer Metallschicht bedeckt, aber das Bett und der Hobeltisch sowie Pfeiler und Querträger bestehen aus Beton. Das Bett ist 44,5 m lang, der Tisch 27,6 m lang und 33 cm dick. Die Spitze des Maschinenständers befindet sich 2,85 m über dem Bett. Insgesamt enthält die Hobelmaschine 382 m3 Beton und 14,5 t Verstärkungsstahl. Das Gesamtgewicht einer Maschine beträgt 725 t. Für die Fertigstellung vom Zeitpunkt der Grundlegung bis zur Inbetriebsetzung der Maschine wurden 11 Wochen gebraucht, wobei Tag und Nacht ohne Unterbrechung gearbeitet wurde. –––––––––– Der Verband für handwerksmäßige und fachgewerbliche Ausbildung der Frau, Berlin, Eichhornstraße 1, veranstaltet am 8. und 9. November in Düsseldorf seine vierte Hauptversammlung. Das Thema des ersten Tages lautet: „Die fachgewerbliche Ausbildung von Arbeiterinnen in Betrieben der Metallindustrie“. Das Hauptreferat hält Fräulein Dr. M. E. Lüders, Düsseldorf, Berichte aus der Praxis geben Fräulein Dr. J. Schimper, Waffenfabrik Mauser in Oberndorf a. N., Frau v. Staff, Referentin der Kriegsamtsnebenstelle Siegen, ehemalige Werkmeisterin der Maschinenfabrik A. H. Waldrich in Siegen, Herr Leutnant Tiessen, Ingenieur des Verbandes für handwerksmäßige und gewerbliche Ausbildung der Frau, und andere. Am zweiten Tage behandelt Herr Dr. Wilden, Düsseldorf, „Lage und Aufgaben des Handwerks nach dem Kriege“.