Anleitung zur Durchführung von Versuchen an Dampfmaschinen, Dampfkesseln, Dampfturbinen und Dieselmaschinen

141 Pages·1919·11.964 MB·German

by  Franz Seufert

Anleitung zur
Durchführung von Versuchen an
Dampfmaschinen, Dampfkesseln, Dampf
turbinen und Dieselmaschinen
Zugleich Hillshuch für den Unterricht
in Maschinenlaboratorien technischer Lehranstalten
Von
Franz Seufert
Ingenieur, Oberlehrer an der Staat\. höheren Maschinenbauschule
zu Stettin
Fünfte, verbesserte Auflage
Mit 45 Abbildungen
Springer-Verlag Berlin Heidelberg GmbH
1919
ISBN 978-3-662-42095-9 ISBN 978-3-662-42362-2 (eBook)
DOI 10.1007/978-3-662-42362-2
Alle Rechte, insbesondere das der
Übersetzung in fremde Sprachen, vorbehalten.
Vo rwort zur vierten Auflage.
Auch die dritte Auflage (1913) hat in der in- und aus
ländischen Fachpresse erfreuliche Anerkennung gefunden. Den
neuesten Fortschritten im Indikatorbau folgend, habe ich den
Abschnitt über Indikatoren umgearbeitet und durch Aufnahme
zweier weiterer Außenfeder-Indikatoren vermehrt. Die inte
grierenden Indikatoren oder sog. Leistungszähler habe ich einst
weilen noch weggelassen, weil die "Normen" das Planimetrieren
der Diagramme vorschreiben.
Um das Buch auch für die Versuchspraxis noch brauchbarer
zu machen, habe ich einen besonderen Abschnitt über größere
Versuche eingefügt, der auch fast alle Einzelheiten der Aufschrei
bungen enthält. Das Studium dieses Abschnittes wird, wie ich
hoffe, den Ingenieur, der in den schulmäßigen Laboratoriums
übungen die Elemente der Maschinenversuche beherrschen ge
lernt hat, in den Stand setzen, auch ausgedehntere Versuche in
größeren Anlagen durchzuführen und die Hilfsleute einzuweisen.
Für die Überlassung des zugehörigen Stoffes bin ich Herrn Baurat
Reischle, Direktor de~ Bayerischen Revisionsvereines in München,
zu besonderem Dank verpflichtet.
Im übrigen habe ich das Buch von weiteren überflüssigen
Fremdwörtern zu reinigen versucht; nur zur Beseitigung des ein
gebürgerten Wortes "Prozent" (%) konnte ich mich nicht ent
schließen, weil sich von der als Ersatz vorgeschlagenen Bezeichnung
"v. H." kein Hauptwort bilden läßt.
Stettin, Mai 1916.
F. Seufert.
V orwort zur flinften Auflage.
Zu einer Erweiterung konnte ich mich diesmal nicht ent
schließen, weil ich nur im praktischen Betriebe ausführbare Ver
suche behandeln wollte. Die günstige Beurteilung und der rasche
Absatz des Buches scheinen mir zu beweisen, daß ich damit
auf dem richtigen Wege bin. Die Zahlentafeln für Wasserdampf
sind auf Grund der neue sten Versuche verbessert.
Stettin, Mai 1919.
F. Seufert.
InhaltsverzeichnIs.
Seite
Einleitung .....•. 1
Erster Teil.
Dampfmaschinen-Untersuchung.
Gegenstand der Untersuchung. . . . . . . . . . 2
1. Abschnitt. Die Prüfung der Steuerungs organe.
Einleitung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
I. Innenfeder-lndikatoren. . 3
a) Der Rosenkranz-Indikator 3
b) Der Crosby-Indikator. . 5
H. Außenfeder-Indikatoren . 7
Allgemeines . . . . . . . . . 7
c) Der Maihak-Indikator. . . 7
d) Der Lehmann-Indikator . 9
e) Der Rosenkranz-Indikator 10
Anbringung der Indikatoren . . . . 12
Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Prüfung der Indikatorfedern . . . . . . . . . . . . . . 16
Beurteilung der Diagramme und Einstellen der Steuerung. 18
2. Abschnitt. Die Ermittlung der indizierten I.Jeistung.
Einleitung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Das 0 t t sche Planimeter . . . . . . 27
Berechnung des mittleren Druckes. . 29
Planimetrieren mit Spitzeneinstellung 30
Simpsonsche Regel. . . . . . . . 31
Berechnung der indizierten Leistung; 32
3. Abschnitt. Die Ermittlung der Nutz- oder effektiven
Leistung.
Backenbremse . . . . . . . . . . . . . . 35
Berechnung der Nutzleistung . . . . . . . 36
Andere Bremsen. . •. . . . . . . . . . . . 36
Ermittlung der Nutzleistung auf elektrischem Wege. 37
4. Abschnitt. Die Ermittlung des mechanischen Wirkungs-
grades ...................•........ 39
5. Abschnitt. Die Ermittlung' des' stündlichen Dampf- und
Wärmeverbrauches für eine Pferdestärke ........ 40
Musterbeispiele zum 1. bis 5. Abschnitt:
A. Leistungsversuche an einer Einzylinder-Dampfmaschine ohne
Kondensation. . . . . . . . . . . . . . . . . 44
B. Dampfverbrauchsversuch an einer Heißdampf-Verbund-
Kondensationsmaschine . . . . . . . . . . . 46
Inhaltsverzeichnis. V
Seite
6. Abschnitt. Die Ermittlung des Arbeitsbedarfes der ange
triebenen Arbeitsmaschinen .............•• 50
Musterbeispiel. . . . . . . . . . . . . • . . . . . . . .. 52
Anhang. Rankinisieren der Diagramme einer Verbundmaschine. 54
Zweiter Teil.
Dampfkessel-Untersuchung.
Gegenstand der Untersuchung. . . . • . • . . 57
1. Abschnitt. Ermittlung der Verdampfungsziffern.
Brutto-Verdampfungsziffer . . . . . . . . . . . . . 57
Probenahme . • . . . . • • . . . • • . . 58
Erzeugungswilrme des gesättigten Dampfes. 59
Zahlentafel für gesättigte Wasserdämpfe . . 60
Speisewassertemperatur . • . . . . . . . . 61
Erzeugtmgswärme des überhitzten Dampfes. 62
2. Abschnitt. Stündliche Dampfle-istung a·uf 1 qm Heiz
fläche und stündliche Rostbeanspruchung auf 1 qm
Rostfläche • . .. • . • . . . . . . . . . . . . . • • . . . 63
3. Abschnitt. Berechnung der Wärmeausnutzung und der
Wärmeverluste.
Wärmeausnutzung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
Verluste: a) durch Verbrennliches in den Rückständen . . 64
b) " die in den Abgasen enthaltene Wärme. 66
Orsatapparat .......... ~ .... . 68
Selbsttätige Apparate. . . . . . . . . . . . . 72
c) durch Strahlung. Leitung usw. • . . . . . . . 73
Temperatur der Abgase. 73
Sonstige Messungen: {.Zugmessung ..... . 74
Rauchbeobachtung .. . 77
4. Abschnitt. Der Dampf- und Wärmepreis. 78
. . . { VersuchsRufschreibungen . . 79
MusterbeIspIel. Versuchsergebnisse ••.. 80
Anhang. Bestimmung des Heizwertes von Kohle 81
Dritter Teil.
Größere Versuche an Dampfmaschinen- und Kesselanlagen.
Allgemeines. • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
Musterbeispiel:
A. Versuchsaufschreibungen
I. Hauptabmessungen und Konstante. . 89
a) für die Dreizylindermaschine . . 89
b) für die Zweizylindermaschine . . 89
II. Aufschreibungen für die Maschinenversuche . 90
IH. Aufschreibungen für die Kesselversuche. . . 100
B. Versuchsergebnisse
I. Ergebnisse der Kesselversuche 106
II. Ergebnisse der Maschinenversuche 108
VI Inhaltsverzeichnis.
Vierter Teil.
Dampfturbinen-Untersuchung.
Seite
Elektrische Leistung. . . . . . . . . . 110
Dampfverbrauch . . . . . . . . . . . . 110
M t b' . l' { Versuchsergebnisse . . . 111
us er elBple. Versuchsaufschreibungen 112
Fünfter Teil.
Dieselmaschinen-Untersuchung.
Gegenstand der Untersuchung . . . . . . . . . 115
1. Abschnitt. Ermittlung der indizierten Leistung. 115
2. Abschnitt. Ermittlung der Nutzleistung. . . . . 116
3. Abschnitt. Ermittlung des indizierten Arbeitsbeuarfes
derLuftpumpe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
4. Abschnitt. Ermittlung des mechanischen Wirkungs-
grades. . . . . . . . . . . . . . . . . • . . . . . . . . . 117
5. Abschnitt. Ermittlung des stündlichen Brennstoffver
brauches für eine Pferdestärke. . . . . . . . . . . . . . 118
6. Abschhnitt. Berechnung der Wärmeausnutzung und der
Verluste. . . . . . . . . . . . . . . . 120
Mus t be . . l' { Versuchsaufschreibungen . . . . . . . 122
er Isple. Versuchsergebni8B6.......... 125
Anhang. Bestimmung des Heizwertes flü8Biger Brennstoffe. 127
Einleitung.
Der Zweck der folgenden Untersuchungen besteht entweder
darin, festzustellen, ob bei neuen Maschinenanlagen die vom Er
bauer gegebenen Zusicherungen erfüllt sind (Garantieversuche),
oder darin, in vermutlich unwirtschaftlich arbeitenden Anlagen
die Ursachen der Unwirtschaftlichkeit aufzufinden, um danach
Maßnahmen zur Abhilfe zu treffen (Informationsversuche).
Maßgebend für die Durchführung dieser Versuche sind die
vom Verein Deutscher Ingenieure, dem Interuationalen Verband
der Dampfkessel-überwachungsvereine und dem Vereine Deutscher
Maschinenbauanstalten aufgestellten Normen 1), welche insbeson
dere die für Garantieversuche wichtigen Abmachungen über
Zahl und Dauer der Untersuchungen sowie über die zulässigen
Schwankungen enthalten.
1) Boysen und Maasch, Hamburg.
SeuCert, Anleitung. li.AuCl. 1
Erster Teil.
Dampfmaschinen -Untersuchung.
Gegenstand der Untersuchung einer Dampfmaschine kann
sein:
1. die Prüfung der Einstellung der Steuerung und des Dicht-
heitszustandes der Steuerungsorgane durch den Indikator,
2. die Ermittlung der indizierten Leistung Ni,
3. die Ermittlung der Nutzleistung oder effektiven Leistung Ne,
4. die Ermittlung des mechanischen Wirkungsgrades 'YJm = :;,
5. die Ermittlung des stündlichen Dampf- und Wärmever
brauches für 1 PSi oder 1 PSe,
6. die Ermittlung des Arbeitsbedarfes der angetriebenen
Arbeitsmaschinen.
Im folgenden soll gezeigt werden, welche Hilfsmittel und
welche Beobachtungen zur Lösung dieser Aufgaben erforder
lich sind, und wie man die Beobachtungsergebnisse ver
wertet und beurteilt.
Erster Abschnitt.
Die Prüfung der Steuerungsorgane.
Diese erfolgt durch Abnahme eines oder mehrerer Diagramm
sätze mit Hilfe des Indikators. Aus der Form der Diagramme
zieht man Schlüsse auf die Richtigkeit der Einstellung der Steue
rung, auf die Dichtheit der Dampfeinlaßorgane und nur in be
sonderen Fällen auf die Dichtheit der Dampfauslaßorgane und
des Kolbens.
Man unterscheidet Indikatoren
1. mit innenliegender Feder,
2. mit außenliegender Feder.
Die zurzeit gebräuchlichsten Indikatoren älterer Bauart
besitzen innenliegende Federn; bei Neu beschaffungen sollte
man jedoch stets dem Außenfeder-Indikator den Vorzug
geben. Die Gründe dafür sind bei der Besprechung der letzteren
angegeben. Der Ersatz der älteren Indikatoren durch neue mit
Die Prüfung der Steuerungsorgane. 3
Außenfeder erfolgt wegen der verhältnismäßig hohen Kosten nur
allmählich. Aus diesem Grund seien zunächst zwei ältere, sehr
verbreitete Bauarten beschrieben:
a) der Indikator von Dreyer, Rosenkranz und Droop in
Hannover,
b) der Crosby-Indikator (H. Maihak in Hamburg).
Als Beispiele der 2. Gruppe werden hier beschrieben
c) der Maihak-Indikator,
d) der Indikator von Lehmann und Michels in Hamburg,
e) der Außenfeder-Indikator von. Dreyer, Rosenkranz
und Droop.
1. Innenfeder-Indika toren.
a) Beschreibung und Handhabung des
Rosenkranz-Indikators.
Der in Abb. 1 dargestellte Indikator entspricht dem noch
viel gebrauchten sog. großen Modell mit Dampfmantel. Der
Indikator besteht aus dem Zylinder a, dem Kolben b mit der
h
Abb.1.
Kolbenstange c und der Feder d, dem Deckel e mit dem Schreib
zeug f und dem Verbindungsarm g mit der Papiertrommel h.
Der Zylinder enthä.lt einen mittels des Deckels i einschraubbaren
Einsatz, in dem der Kolben sich bewegt. Dadurch wird um die
1-