v ie r te ljä h r lic h : bei A bholu ng in der D r u c k e re i 5JL: bei B ez u g durch d ie P o st und den B u c h h a n d e l 6 UL\
unter S treifb a n d für D e u tsch land, Ö ste rr e ic h -U n g a r n und
L uxem bu rg 8 ; unter Streifb and im W e ltp o s t
v e re in 9
G l ü c k a u f
Berg- und Hüttenmännische Zeitschrift
für d ie 4 m al g e sp a lte n e N onp.- Z eile oder deren R aum 25 P f.
N äheres üh er P r e is erm äßigun gen b ei w ie d e rh o lte r
A ufn ahm e ergib t der auf W un sch zur V erfügu n g
ste h e n d e T arif.
E inzelnum m ern w erd en nu r in A u sn a h m efä lleu a b gegeb en .
Nr. 46 12. N o v em b er 1910 4 6 . J a h r g a n g
I n h a lt :
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Z e c h e C o n s t a n t i n d e r G r o ß e , S c h a c h t I I I .
V o n I n g e n i e u r E . I l l g e n , B o c h u m ... 1797
A u s n u t z u n g m i n d e r w e r t i g e r B r e n n s t o f f e a u f Z e c h e n d e s O b e r b e r g a m t s b e z i r k s D o r t m u n d . V I I I . B e r i c h t d e r V e r s u c h s k o m m is s io n , e r s t a t t e t v o n O b e r i n g e n i e u r B ü t o w u n d B e r g a s s e s s o r D o b b e l s t e i n , E s s e n ... 1809
D a s E i s e n h ü t t e n w e s e n i m J a h r e 1909. V o n P r o f e s s o r D r. B . N e u m a n n , D a r m s t a d t . . . . 1811
D ie B e r g w e r k s - u n d H ü t t e n i n d u s t r i e Ö s t e r r e i c h s i m J a h r e 1909 ... 1815
B e r g b a u u n d H ü t t e n w e s e n U n g a r n s i m J a h r e 1908 ... 1819
M a r k s c h e i d e w e s e n : B e o b a c h tu n g e n d e r E r d b e b e n s t a ti o n d e r W e s tf ä lis c h e n B e r g g e w e r k s c h a f t s k a s s e in d e r Z e it v o m 31. O k t o b e r b is 7. N o v e m b e r 1910. M a g n e tis c h e B e o b a c h t u n g e n z u B o c h u m . . . . 1821
V o l k s w i r t s c h a f t u n d S t a t i s t i k : K o h l e n e i n f u h r in H a m b u r g im O k t o b e r 1910 E r z e u g u n g d e r S e ite d e u ts c h e n u n d l u x e m b u r g is c h e n H o c h o f e n w e r k e im O k t o b e r 1910. D ie ru s s is c h e E is e n i n d u s t r i e im e r s t e n H a l b j a h r 1910. V e r s a n d d e r W e r k e d e s S t a h lw e r k s v e r b a n d e s a n P r o d u k t e n B im S e p t e m b e r 1 9 1 0 ... 1821
V e r k e h r s w e s e n : W a g e n g e s te llu n g z u d e n Z e c h e n , K o k e r e ie n u n d B r i k e t t w e r k e n d e s R u h r k o h l e n b e z ir k s . A m tlic h e T a r i f v e r ä n d e r u n g e n ... 1823
M a r k t b e r i c h t e : E s s e n e r B ö r s e . D ü s s e ld o r f e r B ö r s e . V o m e n g lis c h e n K o h l e n m a r k t. M e t a l l m a r k t ( L o n d o n ). N o t i e r u n g e n a u f d e m e n g lis c h e n K o h le n - u n d F r a c h t e n m a r k t . M a r k t n o ti z e n ü b e r N e b e n p r o d u k t e ... 1823
A u s s t e l l u n g s - u n d U n t e r r i c h t w e s e n : A n e r k e n n u n g d e r B e r g s c h u le n z u r A u s s te llu n g v o n Z e u g n is s e n ü b e r d ie t e c h n i s c h e u n d g e s c h ä f tlic h e B e f ä h ig u n g d e r A u f s i c h t s p e r s o n e n ... 1825
P a t e n t b e r i c h t ...1825
B ü c h e r s c h a u ... 1829
Z e i t s c h r i f t e n s c h a u ... 1830
P e r s o n a l i e n ...1832
D ie Z w e id ru c k-T u rb o g e n e ra to ra n la g e der Z ech e C o nstan tin der Große, S ch a ch t I II .
V o n I n g e n ie u r E . I l l g e n , B o c h u m . Auf den in den letzen J a h re n u m g e b au ten , bzw.
erweiterten S ch ach tan lag en I / I I , IY /V u n d V I/V II der G ew erkschaft C o n stan tin der G roße in Bochum hat die elektrische E nergie w eitgehende V erw endung gefunden. Zu ih rer E rzeu g u n g steh en au f Schacht I / I I 2 Gasm otoren v on 1200 u n d 650 P S , auf S chacht IV /V 2 D am pfdynam os v o n je 350 K W u n d auf Schacht V I/V II 1 F risc h d a m p ftu rb in e von 1000 K W L e istu n g zur V erfügung. Die 3 Z en tralen sind d u rch ein K a b e l
netz verbunden, auf das die G en erato ren m it rd. 2000 KW m ittlerer B elastu n g arb eiten .
Die S chachtanlage I I I verw endete bisher elektrische Energie ausschließlich für B eleuchtungzw ecke. Sie hat nu r ältere A uspuffm aschinen in B etrieb, die m it gesättigtem D am pf von niedrigem D ruck arb eiten . In erster Linie g eb rau ch t die sehr alte F örderm aschine viel Dampf. D a ihr E rsa tz wegen örtlich er Schw ierigkeiten in absehbarer Zeit nich t möglich ist, so m u ß te bei den
Plänen zur D u rch fü h ru n g eines w irtschaftlichem B e
triebes auf die alte Maschine besondere R ücksicht genom m en werden.
Nach F eststellung des D am pfverbrauches der einzelnen M aschinen ergab sich, daß der m it der A bdam pfver
w ertung zu erzielende N utzen etw a dreim al so hoch als derjenige einer Z entralkondensation zu veranschlagen war.
M an entschied sich dah er für die A ufstellung einer A bdam pfturbine, weil diese auch den F ö rderm aschinen
dam pf sehr g u t a u sn u tz t, u n d beschloß ferner, die A n
lage d u rch ein D oppelkabel a n das erw äh n te N etz anzuschließen. Die erzeugte E nergie konnte d an n ste ts in vollem M aße V erw endung finden u n d die T u rb in e als R eserve für säm tliche S chachtanlagen dienen.
D a m it R ücksicht auf den in der N achm ittagschicht sta rk schw ankenden F ö rd erb etrieb u n d den u n w irt
schaftlichen N ach tb etrieb eine reine A b d am p ftu rb in e
1798 G l ü c k a u f Nr. 40 ihren Zweck nicht vollständig erfüllt h ä tte , entschloß
m an sich zur Bestellung einer Z w eidruckturbine, obwohl deren B au von den verschiedenen F irm en erst gerade aufgenom m en w orden war. Die R egulierungsfrage ließ gegebenenfalls Schwierigkeiten erw arten, daher w urden in dieser H insicht weitgehende G arantien verlangt und von der E rb au erin der T urbine gegeben.
A uf G rund der angebotenen D am pfgarantien ergab sich, wie auf S. 1800 näher erlä u te rt ist, daß die Z w eidruckturbine schon bei 1500 kg A bdam pf im ge
m ischten B etriebe (Frischdam pf und Abdam pf) der auf Schacht V I/V II u n te r bessern D am pfverhältnissen arbeitenden Frischdam pf ¡.urbine im F rischdam pf- verbrauche gieichkam , so daß die erstgenannte Ma
schine selbst N achts als eine w irtschaftliche Reserve zur Verfügung stand.
Zur Lieferung des A bdam pfes sollten säm tliche v o r
handenen größern M aschinen herangezogen w erd en ; aus
genom m en w urden n u r verschiedene kleinere A n trieb m aschinen, deren E rsatz durch E lektrom otoren geplant w ar, sowie der bisher m it D am pf betriebene V entilator.
Dieser w ürde aus w irtschaftlichen G ründen möglichst einen D auerbetrieb der T urbine erfo rd ert haben, denn zum H eißhalten der A bdam pfleitungen u nd A pparate in der N acht genügte bereits der D am pf eines stets laufenden Kompressors.
D a ferner die Stochkessel in der V orm ittagschicht ziem lich sta rk betrieben w erden m u ß ten u n d eine Ver
größerung der B atterie sich wegen Platzm angels nicht erm öglichen ließ, so w ar eine V erm inderung des D am pf
verb rau ch s sehr erw ünscht. Diese G ründe führten dazu, auch für den künftigen V entilatorbetrieb einen M otor vo r
zusehen, wobei außerdem noch E rsparnisse zu erw arten waren.
Die Indizierung der A uspuffm aschinen ergab d u rch sch n ittlich folgende D am pfm engen in der S tu n d e:
1 Zw illingsförderm aschine (870 m m Zyl.-D urchm ., 1600 m m H u b ) ...* . . 9 250 kg 2 Zwillingskom pressoren (je 500 m m Zyl.-D urchm .,
600 m m H u b ) ... 4 600 ,, 1 W äsche-A ntriebm aschine (520 m m Z yl.-D urchm .,
700 m m H u b ) ... 2 200 ,, 1 Separations-A ntriebm aschine (650 m m Zyl.-
, D urchm ., 500 m m H u b ) ... 500 ,, zus. . . 1 6 550 kg N achm ittags stehen bei geringerer F ö rderung nu r 13 500 k g /s t zur Verfügung.
Die D am pfm engen w urden aus dem Z ylinderinhalt festgestellt und ohne R ücksicht auf etw aiges N ach
verdam pfen von K ondensw asser in die R echnung ein
gestellt.
D a die Speisung der Stochkessel bisher m it W asser von 90° C erfolgte und ein F ortfall der V orw ärm ung zu einer w eitern E rhöhung ihrer B eanspruchung geführt h ä tte , so sollte das K ondensat unbedingt auf hohe T em p eratu r g ebracht werden. E ine zu diesem Zweck vorgesehene, w eiter u n te n näh er beschriebene E in rich tu n g erfordert beim u n m ittelb aren Niederschlag nur eine geringe Menge en tö lten D am pfes un d n u tz t sie m it dem höchstm öglichen W irkungsgrad aus.
F ü r die dauernde Speisew asservorw ärm ung und die L eitungsverluste w urden 3000 bzw. 2500 kg D am pf in Abzug gebracht, so daß in der T urbine 13 550 bzw.
11 000 kg A bdam pf in der S tunde au sgenutzt werden konnten.
Bei einem A bdam pfverbrauch der T urbine von 16,5 bzw. 17,5 kg,/K W -st können daher im M ittel V orm ittags 820 u nd N achm ittags 630 K W erzeugt werden.
Die sich aus einer gegebenenfalls erw ünschten Ver
m ehrung der F örderzüge in der S tu n d e ergebende größere A bdam pfm enge sollte durch Ü berlastung der T urbine ausgenutzt w erden, deren G enerator aus dem n ach steh en d angegebenen G runde reichlicher als üblich vorgesehen wurde.
T u r b o g e n e r a t o r . D er von der A. E. G. gelieferte Z w eidruck-T urbogenerator ist als erste M aschine dieser A rt in D eutschland in B etrieb gekom m en. E r soll m it g esättig tem Frischdam pf von 5 a t u nd A bdam pf von 0,1 a t Ü berdruck betrieben w erden u n d m it jeder D am pf
a rt dau ern d 800 K W bei 3200 V, 25 Perioden und 1500 U m drehungen leisten. Die Ü b e rte m p e ratu r des G enerators d arf hierbei n u r 40° C ü b er L u ftte m p e ra tu r erreichen, weil nach m einen E rfah ru n g en an ver
schiedenen größern M otoren die W icklungen elektrischer M aschinen bei der vom V erbände d eutscher E le k tro techniker zugelassenen, um 20° C höhern T em p eratu r auf die D auer leicht Schaden leiden. Bei dieser Be
m essung des G enerators k an n m an gegebenenfalls unbedenklich eine größere Ü b erlastu n g u n d eine entsp rech en d e T e m p eratu rsteig eru n g zulassen.
D er Hoch- u nd der N iederdruckteil der T urbine b e
finden sich in e in e m Gehäuse. D er dem erste m durch die von H an d regulierbaren D üsen zuström ende F risch dam pf expandiert hier auf einen bestim m ten D ruck, der sich nach der B elastung u n d der gleichzeitig zu g efü h rten A bdam pfm enge rich tet. E in doppelkränziges L aufrad ü b e rträ g t die geleistete A rbeit auf die W elle.
Zwischen Hoch- u n d N iederdruckteil vereinigt sich der bereits teilweise expandierte F rischdam pf m it dem bei gem ischtem B etriebe zuström enden A bdam pf, um im N iederdruckteil auf K ondensatorspannung zu ex
pandieren. Abb. 1 zeigt die A nsicht der Turbine. F ü r ihre S teuerung ist vorgesehen:
1. ein selb sttätig vom A bdam pf b e tä tig te s V entil a zum A bsperren des A kkum ulators bei zu geringem A bdam pfdruck u nd bei gegebenenfalls rück- ström endem , in der ersten Stufe exp an d iertem Frischdam pf;
2. und 3. je ein D rosselventil b u nd c für F rischdam pf und A bdam pf zur R egulierung der D am pfzufuhr je nach der B elastung;
4. ein Steuergehäuse </ zur V erteilung des Öles auf die vom Ö ldruck b e tä tig te n D rosselventile;
5. ein vom R egulator beeinflußtes, in der A bbildung n ich t sichtbares Relais zur Z uführung des Öles in das Steuergehäuse.
Das selb sttätig e V entil ist auch zum A bsperren des A bdam pfes von H an d eingerichtet u n d m it Schnellschluß versehen, der vom R egulator b e tä tig t w ird. E s w ird ferner durch Ö ldruck gesteuert, indem ein vom A bdam pf
d ru ck beeinflußter, in Q uecksilber liegender Schw im m er
ein Relais bew egt u nd dadurch die Ö lverteilung über oder u n te r den Steuerkolben herbeiführt. D er A p p arat ist sehr em pfindlich; er lä ß t sich auf 1/100 a t genau einstellen u nd bew irkt das Öffnen u n d Schließen m it einer durch Versuche gefundenen, je nach der Größe des vorhandenen A kkum ulators zu bem essenden Geschwindig
keit. D er volle H u b w ird in 15 sek zurückgelegt. Nach vorgenom m enen Versuchen k an n diese Zeit auf 8 sek erm äßigt werden, ohne daß zu große Schw ankungen der U m laufzahl u n d der B elastung eintreten. Das Ventil t r i t t n u r in T ätig k eit, w enn der A bdam pfdruck u n te r 1,05 a t sinkt. D auern die F örderpausen bei voller B elastung der T urbine länger als % min, so m uß das Ventil nach jedem Förderzuge so weit absperren, daß der von den gleichm äßig laufenden M aschinen kom m ende D am pf gerade noch hindurchström en kann. D am it beim A nfahren der Förderm aschine ein m öglichst geringer Gegendruck e n tste h t, ist es zweckm äßig, das selb sttätig e Ventil sich so schnell öffnen zu lassen, wie es die A b
sperrung des Frischdam pfes n u r irgend g e sta tte t.
Die R egulierung der T urbine geht in folgender Weise vo r sich:
Beim Sinken des A bdam pfdruckes u n te r 1,05 at sp errt das selb sttätig e Ventil langsam ab, u nd der d a durch in der T urbine au ftreten d e D am pfm angel bedingt eine kleine V erringerung der U m laufzahl. Infolgedessen
b e tä tig t der R egulator das Relais (s. oben u n te r 5.), und dieses lä ß t in das V erteilergehäuse Öl tre te n , das hier bei bereits vollständig geöffnetem A bdam pfregulier
ventil n u r einen Weg frei findet, u. zw. den u n te r den K olben des Frischdam pfregulierventils, w odurch sich dieses langsam anhebt. Je w eiter es sich öffnen soll, um so tiefer m uß der R egulator sinken. Die R egulatorm uffe nim m t also beim A rbeiten m it Frischdam pf eine andere Stellung ein wie bei reinem A bdam pfbetrieb, w odurch im Alleinbetrieb eine Ä nderung der U m laufzahl, im P arallelbetrieb aber eine je nach der Größe des N etzes verschieden große B elastungsänderung bew irkt wird. D er dauernde L eistungsunterschied lä ß t sich jedoch durch eine besondere R ückführung zum Relais wesentlich verringern. Im P arallelbetrieb findet beim U m schalten auf Frischdam pf eine E n t l a s t u n g , u m g ekehrt eine B e l a s t u n g der T urbine s ta tt.
Solange das Ventil für F rischdam pf geöffnet ist, w ird bei B elastungsänderungen n u r dieses reguliert.
Bei steigendem A bdam pfdruck schließt sich das F risch dam pfventil wieder vollständig u n d das A bdam pf
drosselventil stellt sich der B elastung entsprechend ein, sofern die vorhandene A bdam pfm enge für die T u rb in en leistung genügt.
E in U m schalten kann bei flo tter F örderung nahezu ganz verm ieden werden, wenn im P arallelbetrieb die
B elastung der T urbine der m ittle rn D am p f
menge entsprechend eingestellt w ird oder so sta rk ist, daß selbst die größte A bdam pf- menge allein nicht genügt. Im le tz te m Falle bleiben beide D rosselventile stets offen u n d n u r das F risch d am p fv en til re
guliert. D agegen k an n bei unregelm äßiger F örderung u n d nich t einstellbarer B elastung ein U m schalten m it jedem F örderzuge stattfin d en .
Im folgenden sei kurz der E i n f l u ß v o n Z w e i d r u c k t u r b i n e n a u f d ie A k k u m u l a t o r g r o ß e besprochen. W ie be
reits vorher erw äh n t w urde, ist die Schnellig
keit, m it der das U m schalten von F risch
dam pf auf A bdam pf bzw. das w eitere Öff
nen des selb sttä tig e n A bdam pfventils vo r- sichgeht, von erh eb licher B ed eu tu n g Abb. 1. Ansicht des Zweidruck-Turbogenerators.
1800 G l ü c k a u f Nr. 4ß für die Bem essung des A kkum ulators. Dies ist
besonders der Fall, w enn die T urbinenleistung größer ist, als der m ittle rn A bdam pfm enge en tsp rich t, weil dann bei raschem Schließen des Frischdam pfventils im A ugenblick des A nfahrens der Förderm aschine schnell eine erheblich größere Menge A bdam pf aufgenom m en w erden kann u n d daher umso weniger aufzuspeichern ist.
Man k an n sogar bei entsprechend groß bem essener T urbine so w eit gehen, den A kkum ulator ganz weg
zulassen, wie nachstehend erlä u te rt w erden soll.
V orausgesetzt sei, daß die Öffnung des autom atischen V entils in 6 sek erfolge u nd die w ährend dieser Zeit aufgenom m ene A bdam pfm enge der höchsten A ufnahm e
fähigkeit w ährend 3 sek entspreche.
Die Anlage auf Zeche C onstantin ergibt z. B. etw a 400 K W B elastung durch die gleichm äßig laufenden Maschinen.
W ährend die Förderm aschine a n fäh rt, w erden in 33 sek 220 kg A bdam pf zugeführt, die bei E n tn ah m e in 30 sek einer stündlichen D am pfzufuhr von 26 500 kg entsprechen. Z ählt m an 8000 kg A bdam pf für die gleich
m äßig laufenden M aschinen hinzu, so m ü ß ten w ährend des Ganges der Förderm aschine 34 500 kg D am pf, auf die S tunde berechnet, entnom m en werden. Eine T urbine von 2100 K W Leistung, die bei S tillstan d der F ö rd er
m aschine entsprechend m it F rischdam pf gespeist werden kann, w ürde für diesen F all genügen. Allerdings d ü rfte d an n die K ondensation nich t zu k n ap p bem essen sein, und gegebenenfalls m ü ß te ein geringer R ückgang des V akuum s in K auf genom m en werden. D aher bedarf es in jedem Falle einer eingehenden P rüfung, wieweit m an m it der V erkleinerung des A kkum ulators gehen kann.
Zu bem erken ist noch, daß beim B etriebe der großen Zw eidruckturbine in diesem Falle noch die D am pfstöße auf die K esselbatterie gem ildert werden.
Laufen näm lich auf einer Zeche je eine Frisch- und A bdam pfturbine, so wird w ährend des F örderm aschinen
betriebes auch der D am pf der F risch d am p ftu rb in e den Kesseln entnom m en, dagegen kann bei einer entsprechend bem essenen Z w eidruckturbine, wie vorher e rlä u te rt wurde, die F rischdam pfzufuhr zur Energieerzeugung w ährend der Zeit der D am pfabgabe von der F ö rd er
m aschine ganz wegfallen.
Bei den zuverlässig arbeitenden Z w eidruckturbinen ist 1 es nicht m ehr erforderlich, die T urbinenleistung nach der vorhandenen A bdam pfm enge festzusetzen, sondern m an kann größere A ggregate verw enden, soweit es die Energieerzeugung erfordert, u n d den N ieder
druckteil so bem essen, daß die höchstm ögliche A bdam pf
menge m it v erarb eitet w erden kann.
Die Größe des A kkum ulators bzw. der K ondensation rich te t sich d an n danach, wieweit die norm ale B elastung der T urbine die aus der m ittlern A bdam pfm enge zu er
zeugende L eistung überw iegt bzw. welche G esam tdam pf
menge im H öchstfälle durch den N iederdruckteil der T urbine geht. W enn die der B erechnung zugrunde ge
legte B elastung nicht im m er herbeigefübrt \jrerqlgn Ijann, m uß der A kkum ulator wie früher bem essen w erden, da sonst bei geringerer T urbinenleistung ein großer Teil des A bdam pfes abblasen würde.
Auf Zechen, wo bisher eine F rischdam pf- u n d eine A bdam pfturbine g u t b elastet im B etriebe gewesen sind und der A k kum ulator, wie es häufig geschieht, zu klein bemessen ist, k an n die B eschaffung einer Z w eidruck
turbine, von der G röße der beiden T urbinen zusam m en genommen, sehr v o rteilh aft sein, weil d am it gleichzeitig eine w irtschaftliche R eserveanlage beschafft wird. Man läßt dann kü n ftig regelm äßig die Z w eidruckturbine laufen u nd erreich t d ad u rch , daß der A bdam pf schneller aufgenom m en w ird. D er A k k u m u lato r b rau ch t dann entsprechend w eniger A bdam pf aufzuspeichern, w odurch der G egendruck v e rrin g ert u n d ein A bblasen des Sicherheitsventils verm ieden w ird. A ußerdem kann der in den F örd erp au sen bei d er reinen A bdam p ftu rb in e sonst zugesetzte gedrosselte F risch d am p f je tz t in w irtschaftlicher Weise als F risch d am p f von hohem D ruck ausgenutzt werden.
U n ter B erücksichtigung des U m standes, daß kein gedrosselter F risch d am p f m ehr zugesetzt zu w erden b rau ch t, daß der G egendruck sin k t, kein A bdam pf m ehr abbläst und die E nergie n u r noch in einer T u rb in e erzeugs wird, kann auf eine nich t unerhebliche D am pfersparnir gerechnet w erden. F ern er k an n es von großer B edeutung sein, daß die gegebenenfalls N a ch ts v o rh an d en en geringen Abdam pfm engen, die bisher u n a u sg e n u tz t blieben, weil es sich nicht lohnte, nu r ih retw egen die A b d am p ftu rb in e laufen zu lassen, in der Z w eidruckturbine m it w irt
schaftlichem Erfolge v e ra rb e itet w erden. D adurch wird der F risch d am p fv erb rau ch auf 1 K W /s t dem einer reinen F risch d am p ftu rb in e gegenüber erheblich verringert, was sich auch a\is den D am pfverbrauch- kurven (s. Abb. 2) entnehm en lä ß t.
W erden z. B. von der voll b ela steten 800 K W -T urbine nur 2000 k g /st A bdam pf m itv e ra rb e ite t, so b e trä g t der G esam tdam pfverbrauch 9000 kg, d a h e r sind n u r 9000 — 2000= 7000 kg F rischdam pf erforderlich, d. s. für 1 K W /st 8,8 kg. Mit diesen 2000 kg A bdam pf allein, w ürde sich eine größere reine A b d a m p ftu rb in e ü b e rh a u p t nicht b e treib en lassen.
Diese m it g esättig te m D am pf v on 5 a t arbeitende Z w eidruckturbine h a t also in diesem F alle n u r den Ver
brau ch einer F risch d am p ftu rb in e, die m it D a m p f von 7 a t u nd 250° C Ü b erhitzung b etrieb en w ird. Bei den J erw äh n ten erheblichen V orteilen der Z w eid ru ck tu rb in e 1 ist es ohne B edeutung, daß ih r D am p f v e rb ra u c h u m t einige P ro zen t höher ist als derjenige ein er F risc h oder A b d am p ftu rb in e. D ie v o n d en F irm e n abge
gebenen G aran tien lassen kau m einen U n tersch ied in den D am p fverbrauchzahlen erkennen.
G anz allgem ein möge hier ü b er die S t e u e r u n g v o n Z w e i d r u c k t u r b i n e n noch folgendes a n geführt w eiden.
D as U m schalten von F risch d am p f au f A b d am p f und um gekehrt k an n d ad u rc h erreich t w erden, d a ß die Steuerung entw eder vom R eg u lato r, w ie im vorliegenden Falle, oder vom A bdam pfdruck selbst b eein flu ß t w ird.
Im ersten Falle k an n der R e g u la to r n u r d a n n ein- greifen, w enn eine gewisse, von seiner E m p fin d lich k eit abhängige U m d rehungsänderung der T u rb in e erfolgt ist L äu ft die T urbine m it einem großen D re h stro m n e tz parallel, so ist eine B eeinflussung der P erio d en zah l des
Netzes bzw. der U m drehungzahl der än d ern M aschinen nur schwer zu erreichen.
Der Vorgang des U m schaltens spielt sich d an n so ab, daß die T urbine erst B elastung verlieren m uß, die auf die parallel laufenden M aschinen übergeht. D adurch wird die Periodenzahl v errin g ert, bis der R egulator der Zw eidruckturbine eingreift, das F risch d am p fv en til öffnet und die B elastung der T urbine w ieder erhöht. D a aber
die R egulatorm uffe ihre frühere S tellung n icht w ieder einnehm en kann, so w ird je nach der G üte einer gegebenen
falls vorhandenen zusätzlichen R ückführung ein B e
lastungsunterschied bestehen bleiben. Dieser i s t’ umso größer, je größer das N etz ist.
J e em pfindlicher der R egulator ist, desto "weniger b rau ch t sich die Periodenzahl des N etzes u nd d am it die B elastung der Z w eidruckturbine zu ändern. Die Be-
5000 10000 15000k g /s t
O e s a m t - D a m p f v e r b r a u c h i n k g / s h ( A b d a m p f u n d F r i s c h d a m p f ) A b b . 2.
D a m p f v e r b r a u c h k u r v e n d e r Z w e id r u c k tu r b i n e f ü r g e s ä t t i g t e n F r i s c h d a m p f v o n 5 a t u n d A b d a m p f v o n 0,1 a t Ü b e r d r u c k . lastungsänderung ist ferner um so kleiner, je kleiner das
Netz ist, denn ein größeres N etz e rfo rd ert auch einen großem B elastungzuw achs, um sich in der Periodenzahl merklich zu ändern, u n d diese B elastung m uß der Zwei
druckturbine entnom m en w erden.
Beim U m schalten von F risch d am p f auf A bdam pf muß sich die U m laufzahl der T u rb in e bzw. die P erioden
zahl des Netzes erhöhen; zu diesem Zweck ist erforderlich, daß die T urbine dem N etz B elastung en tn im m t.
Das selbsttätige V entil öffnet sich bei steigendem A bdam pfdm ck u nd lä ß t A bdam pf in die T urbine ström en, wodurch die B elastung erh ö h t w ird, bis der R eg u lato r eingreift und den F risch d am p f en tsp rech en d drosselt oder absperrt.
Da der E m pfindlichkeit des R eg u lato rs zur Ver
meidung von periodischen U m drehungschw ankungen (Pendelungen) Grenzen gesetzt sind, so m uß je nach der Größe des Netzes eine m eh r oder m in d er sta rk e B e
lastungsänderung in K au f genom m en w erden. E in sehr
em pfindlicher R egulator w ürde bei lebhaften B elastung
schw ankungen im N etz in erster Linie, vor denjenigen der übrigen Maschinen, w irken u n d die Schw ankungen auf die T urbine ü b ertragen. Dies w ürde für das N etz n u r von V orteil sein, es ist jedoch zweifelhaft, ob n ich t zu große Pendelungen eintreten.
Die M ehrbelastung beim Ü bergang von] F n sch d am p f auf A bdam pf k an n jedoch in gewissem G rade erw ünscht sein, w enn m an b e stre b t ist, den A bdam pf m öglichst schnell zu beseitigen; die M inderbelastung k a n n zw eck
m äßig erscheinen, w enn auf der Schachtanlage u n günstige D am pfverhältnisse v o rh an d en sind.
Die an zw eiter Stelle genannte, vom A bdam pfdruck beeinflußte R egulierungsart erfolgt in der Weise, daß beim Sinken des A bdam pfdruckes u n te r einen einstellbaren W ert dieser selbst das A bdam pfdrosselventil allm ählich schließt u n d gleichzeitig in einem gewissen entsprechenden V erhältnis das F rischdam pfdrosselventil bzw. die D üsen öffnet. M it R ücksicht auf die je nach B elastung ver-
1802 G l ü c k a u f Nr. 4fi Schieden großen Drosselungen u nd auf den nich t im m er
gleich hohen Frischdam pfdruck wird auch hier nicht in jedem Falle die zugeführte Frischdam pfm enge im A rbeits
verm ögen der abgedrosselten A bdam pfm enge entsprechen.
W enn aber z. B. 1000 kg Frischdam pf m ehr Zuströmen, als in einem gegebenen Falle erforderlich ist, so w ürde sich die B elastung um n u r 150 KW ändern. E s ist jedoch be
g ründete Aussicht vorhanden, daß es der fortschreitenden T ätigkeit der T urbinenfabriken gelingen w ird, diese U nterschiede noch zu verringern. Man w ird auch hier den M ittelweg finden müssen, um bei verschiedener B elastung u nd verschiedenem D am pfdruck in jedem Falle den geringstm öglichen B elastungsunterschied zu erzielen. D er R egulator b ra u ch t dabei m eist nicht in W irksam keit zu treten , sondern n u r dann, wenn im Netz B elastungschw ankungen a u ftre te n ; die Größe des Netzes spielt keine oder n u r eine untergeordnete Rolle
Sind gegebenenfalls aus den oben genannten Gründen bestim m te, dauernde Belastungsän.derungen beim U m schalten im Parallelbetrieb erw ünscht, so lassen sie sich auch bei dieser Regulierung herbeiführen.
Auf einen Ü belstand soll noch hingewiesen werden, der sich zwar bei allen A bdam pfturbinen bem erkbar m acht, aber bald m ehr, bald weniger als solcher em pfunden wird, näm lich das Schwanken der B elastung bzw. der U m laufzahl m it steigendem bzw. fallendem D am pfdruck.
D er A bdam pf en th ä lt bei 1,3 a t D ruck ein wesentlich größeres A rbeitsverm ögen auf 1 kg als bei 1,1 a t . D aher w ird beim Ansteigen des D ruckes ein im m er größeres D am pfgew icht durch das in derselben Öffnungstellung befindliche A bdrosselventil ström en u n d eine E rhöhung der U m laufzahl herbeiführen, bis der R egulator eingreift.
In jedem Falle bleibt aber ein U m drehungsunterschied bestehen, der bei norm alen, weniger em pfindlichen R egulatoren 1— 2% betragen kann. L äuft eine solche T urbine allein und b etreib t Z entrifugalpum pen, so werden diese 7— 15% in ihrer L eistung schwanken. Mir ist eine
Anlage b ek an n t, wo tatsäch lich derartig e Verhältnisse V o rla g e n .
Im P arallelbetrieb u nd bei V erw endung eines gewöhn
lichen T u rbinenregulators tre te n m it einem um 0,2 at schw ankenden D am p fd ru ck B elastungsänderungen von 1 5—20 % auf, die jedoch m eist in K au f genom m en werden, weil sie bei steigendem A b d am p fd ru ck eine B elastung der T urbine herbeiführen u n d im Interesse einer be
schleunigten V erarbeitung der w echselnden A bdam pf
menge wirken. Bei einer bisher noch n icht in B etrieb befindlichen S teu eru n g der G u teh o ffn u n g sh ü tte ist es anscheinend gelungen, diese B elastungsänderung durch A nbringung einer besondern V orrichtung zu verm eiden.
Die dauernde B elastu n g sän d eru n g der T urbine auf der Schachtanlage I I I der Zeche C onstantin beträgt bei vollständigem U m schalten von A bdam pf auf Frisch
dam pf bei P arallelbetrieb m it einem N etz von etw a 2000 KW rd. 150— 200 KW . Mit dem Steigen u n d Fallen des A bdam pfdruckes schw ankt die B elastung um 75 KW.
Diese an u n d für sich günstigen E rgebnisse sind der hohen E m pfindlichkeit des eigens für die T urbine kon
stru ierten R egulators m it seiner außerordentlich geringen Eigenreibung zuzuschreiben.
Gewöhnlich findet jedoch ein vollständiges Um
schalten, d. i. von reinem A bdam pf- auf reinen Frisch
dam pfbetrieb, selten s ta tt, weil m eist A bdam pf von den gleichm äßig laufenden M aschinen v o rh a n d en ist, so daß auch die m axim alen B elastungsänderungen kleiner sind.
A b d a m p f a n l a g e . Die von der M aschinenbau- Aktiengesellschaft Balcke in B ochum geüeferte Ab
dam pfanlage (s. Abb. 3— 11) b e ste h t aus den A bdam pf
leitungen, dem E n tö ler, dem A k k u m u lato r u n d der K ondensation m it dem K am inkühler.
Die schm iedeeisernen L e i t u n g e n haben eine G esam t
länge von etw a 180 m u nd weisen D urchm esser von 300 bis 800 m m auf. Sie sind für die A bdam pfm enge reichlich bemessen, weil auch die M öglichkeit des A rbeitens der
Maschinen m it K ondensation vorgesehen ist. D adurch wird zw ar der K ondensationsverlust etw as größer, dafür aber der G egendruck in den M aschinen geringer.
Der E n t ö l e r b esteh t aus einem schm iedeeisernen stehenden Kessel von 2,6 m D urchm esser u n d 6 m Höhe mit Stoßflächeneinbau u n d fü h rt eine so n achhaltige E n t
ölung des A bdam pfes herbei, daß sich eine N achentölung des K ondensats erübrigt. Die fast ausschließlich m it dem Kondensat gespeisten Stochkessel zeigen nach m eh r
monatigem B etriebe kaum feststellbare Ölm engen im Kesselstein.
A b b . 4.
A n s ic h t d e s M a s c h in e n h a u s e s , d e s A k k u m u l a t o r s u n d d e s E n t ö l e r s m i t W a s s e r b e h ä lt e r .
Der stehende schm iedeeiserne A k k u m u l a t o r (s. Abb.
4 u. 10) von 4 m D urchm esser u n d 9,5 m H öhe e n th ä lt in stockwerkförmigem A ufbau etw a 6300 schm iedeeiserne Schalen, die insgesam t 35 t W asser fassen. E r ist so groß bemessen, daß beim A nfahren der Förderm aschine u nd bei Vollast der T urbine u n te r gleichzeitiger V erarb eitu n g der festgestellten D am pfm engen von den gleichm äßig laufen
den Maschinen ein Steigen des D ruckes um höchstens 0,2 a t eintritt. Die D am pfzufuhr von d er Förderm aschine dauert gewöhnlich 30— 35 sek, die d an n ein treten d e Pause etwas länger, so daß bei flo tte r F ö rd eru n g u n d bei der für
(yjqm
P arallelbetrieb entsprechend eingestellten B elastung die A bdam pfm enge v e rarb eitet w ird, ohne daß ein A bblasen des Sicherheitsventils oder ein U m schalten s ta ttfin d e t.
Abb. 5 zeigt ein D iagram m des A kkum ulatordruckes in der V orm ittagschicht. Die D ruckschw ankungen e n t
sprechen der Anzahl der Förderzüge, die also gleichzeitig aufgezeichnet werden.
D am pfausfrifl
Wassere/ntn
A b b . 7. V o r w ä r m e r e in b a u im A k k u m u l a t o r . E in A bblasen findet n u r bei m ehr als 1,3 a t, ein U m schalten bei weniger als 1,05 a t D ruck s ta tt.
Das entsprechende D iagram m aus der N ach m ittag schicht zeigt Abb. 6. W ährend dieser Schicht findet
g S 10 11 12 Uhr
A b b . 5. D r u c k s c h w a n k u n g e n im A k k u m u l a t o r w ä h r e n d d e r V o r m i tt a g s c h ic h t.
die F örderung n u r zeit
weise, dann jedoch m it flo tte r Folge der Züge s ta tt. In den lan g em Pausen a rb e ite t die T urbine bei etw as v er
i r r ringer te r L ast unge
f ä h r zu einem D ritte l Abb. 6. Druckschwankungen im Akkumulator während der Nachmittagschicht.
1804 d i u c k a u Nr. 46
" c y jc o n o /iu g n jt/r
-- _ (ZupußJeitung der Speisepumpe)
Abb. 9. Grundriß der Kondensationsanla^e.
A kkum uletor
Turbinenflur
A u ffülleitung
m z z u
-^Abdam gfreitung
'Kondensat:
Trischda. r
•K ondensatdruckleitung
j ^
$ £ fn /n )a sseru \
£ flfcs Akkum t
mit F rischdam pf. Bei B eginn der F örderzeiten w ird selbsttätig au f reinen A bdam pfbetrieb um geschaltet und der F örderm aschinendam pf m it v erarb eitet.
Die aus den D iagram m en ersichtliche g u te A ufnahm e und Abgabe des D am pfes bei sehr geringem D ruckverlust ist auf die große O berfläche zurückzuführen, welche die zahlreichen m it W asser gefüllten Schalen dem d u rc h ström enden D am pf d a rb ieten . E s m uß jedoch bem erkt werden, daß die B elastung vom M aschinisten in gewissen Zeiträum en der vorh an d en en D am pfm enge entsprechend eingestellt wird. D as D ruckdiagram m g ib t der B etriebs
leitung an, w ann F risch d am p f zugesetzt w erden m u ß te und w ann A bdam pf abgeblasen h a t. Solange sich der
W asserbehälter
Turbine
, 4 \ -
I Kondens/vasser a b /e ite r—
*{_ ^KöndensafsaugleJTuny ---
K ü h lrv a n era a u g la tu n g l J
— I f — I—
D ruck zwischen 1,05 und 1,3 a t bewegt, ist die B e ' lastung der zugeführten D am pfm enge gerade an gepaßt.
D er A kkum ulator h a t einen besondern E in b au zur V orw ärm ung des K ondensats erhalten (s. Abb. 7), die d am it in jedem Falle, u nbeküm m ert um die vorhandene Abdam pfm enge, erfolgen kann. D as durch die K o n d en sat
pum pe in etw a 5 m H öhe über dem A kkum ulator au s
geworfene W asser rieselt über verschiedene A bsätze in ein kleines Becken, w ährend der A bdam pf h in d u rch streicht. A lsdann fließt es m it einer T em p eratu r von rd. 95° C zu einer 7 m tiefer liegenden D uplexpum pe und wird von dieser u n m ittelb ar in die Kessel gedrückt.
Die tiefe Lage der Pum pe sowie die sehr geringe K olben
geschwindigkeit (unter 0,15 m /sek) ermöglichen ein ein
wandfreies A rbeiten tro tz der hohen T em p eratu r. Dem heißen W asser kann ein Teil Leitungsw asser zugesetzt werden, so daß die D uplexpum pe allein die Speisung der K esselbatterie besorgt.
Die reichlich bemessene K o n d e n s a t i o n ( s . Abb. 8— 10) soll eine Dam pfm enge von 15 000 k g /st niederschlagen u nd hierbei ein Vakuum von 91% am T urbinenstutzen erzeugen. D er K ondensator besitzt 550 qm Kühlfläche.
Nach besonderer A nordnung sind in den H auptdeckeln je 6 M annlöcher angebracht, so daß durch sie jedes der m ittels P olitz-D ichtung eingesetzten M essingrohre von H and erreicht werden kann.’ Infolgedessen ist es nicht notw endig, die großen Deckel zu entfernen, wenn einzelne R ohre bei etw a eingetretener B eschädigung m it H olzstopfen verschlossen werden müssen.
Das H auptpum penaggregat (s. Abb. 11) b esteh t aus der Z entrifugalpum pe u nd der rotierenden L uftpum pe, P a te n t W estinghouse-Leblanc, die durch einen 75 PS- M otor m it 725 U m l./m in angetrieben werden. Von der Ver
w endung einer A ntriebturbine w urde abgesehen, weil das Motormodell als Reserve für eine größere A nzahl gleicher M aschinen vorhanden ist u nd die B etriebsicherheit
eines D rehstrom m otors derjenigen einer kleinen T u r
bine keinesfalls nach steh t.
Die L uftpum pe, deren B au u nd Vorzüge als be
k a n n t vorausge
se tz t w erden kön
n e n 1, sau g t das A ufschlagw asser aus einem kleinen B e h ä lte r u n d w irft es w ieder in ihn aus. Sie erzielt p ra k tisc h ein der T e m p e ra tu r des
ein treten d en W assers e n t
sprechendes V a
kuum am P u m p en stutzen.
■/'Kühlwaaserdrtick- , , Wasp eraustrittyg^f*
Kaltrvassersaugleilung der Luftpum g ff
Abb. 10. Aufriß Oer Koncensaticnsanlage und des Akkumulators.
s. G l ü c k a u f 1910
S. 750/1.
1806 G l ü c k a u f Nr 46 D urch w iederholte Messungen w urde festgestellt,
daß die K ondensation selbst bei Ü berlast, d. h. 15 000 bis 16 000 kg D am pf, nahezu das theoretisch mögliche Vakuum erzeugt, das m eist 2—3% über dem vorge
schriebenen B etrag von 91 % liegt. E s ist jedoch erforder
lich, daß alle Leitungen, Ventile, Stopfbüchsen usw. auf das sorgfältigste abgedichtet werden, da die rotierenden L uftpum pen in dieser Beziehung em pfindlicher als K olbenpum pen sind.
Das K ondensat fließt einer % m u n te r dem K onden
sator liegenden, m it 1450 U m drehungen laufenden m ehr
stufigen Zentrifugalpum pe zu, die durch einen D reh
strom -K urzschlußm otor von 10 P S L eistung angetrieben wird und das K ondensat 16 m hoch in den A kkum ulator d rückt. Dieser Motor k an n gleichzeitig m it einer Ölwasser
pum pe gekuppelt werden, die beim B etriebe der A uspuff
m aschinen m it K ondensation das W asser aus dem E n t
öler entfernt.
Zwischen T urbine und K ondensator befindet sich ein
Spezialwechsel
schieber, der v er
schiedene durch Schieber verschlos
sene Ausgänge be
sitz t und erlaubt, die T urbine gegen die K ondensation abzusperren, falls m it A uspuff ange
fahren werden m uß oder die D am pf
m aschinen m it K on
densation laufen sol
len. Das selbsttätige A uspuffventil kann in beiden Fällen als Sicherheitsventil be
n u tz t werden.
Der hölzerne K üh
ler von 1 2 x 1 7 m G rundfläche ist
wegen seiner im V erhältnis zur Länge großen B reite nach dem Zellensystem ausgeführt (P a ten t Balcke), das auch in den innern Teilen leb h afte Luftbew egung u nd gün
stige K ühlw irkung ermöglicht. E r soll 900 cbm W asser in der S tunde rückkühlen u nd ist in der gefälligen G estalt eines sechseckigen T urm es ausgeführt.
Um das Aufschlagwasser für die L uftpum pe zeitweise zu erneuern, ist eine kleine D uplexpum pe vorgesehen.
Sie h a t außerdem noch den Zweck, beim Ausbleiben des zur Ö lkühlung der T urbine erforderlichen, m it rd. 0,8 at D ruck zufließenden Leitungsw assers aus dem K lärbecken W asser in einen schm iedeeisernen B ehälter zu heben, der zum Ausgleich über dem E n tö ler angeordnet ist.
S c h a l t a n l a g e . Die von Voigt & H aeffner in F ra n k fu rt a. M. ausgeführte Schaltanlage ist in einem A nbau u ntergebracht. Sie besteht aus der V orderw and m it den In stru m en te n , dem H au p tm ittelg e rü st für 3000 V und 3 N ebengerüsten für 3000 u nd 200 V D rehstrom sowie
110 V Gleichstrom. An der h in te rn Seite der V orderw and, die Schiefertafeln m it Nickelleisten trä g t, befinden sich die versenkt eingebauten In stru m e n te u n d Zähler. Zu beiden Seiten des M ittelgerüstes sind oben 2 G ruppen von Sam m elschienen angeordnet, an die jedes Schaltfeld durch bequem zu betätig en d e dreipolige T rennschalter angeschlossen ist. Die Messer der T ren n sch alter werden beim E inschalten durch einen W inkelhebel nach oben gedrückt, so daß ihr u n b eab sich tig tes Einfallen aus
geschlossen ist. In jedem der durch Asbestschiefer- platten getrennten 13 F elder befindet sich ein au to m atischer Ö lschalter m it u n m itte lb a re r M axim al
auslösung. Die E instellung der Skala k an n nach Öffnen der T ü r auf einer Seite des Gerüstes, gegebenenfalls u n te r S pannung, bequem vorgenom m en werden, ebenso ist der Ö lkasten m it einem H andgriff ohne weiteres herabzulassen. Ü ber den Ö lschaltern sind die M eß tran sfo rm ato ren u n d Strom w andler
ang eo rd n et. U nter denj enigen Feldern, die S trom von 2 S eiten erhalten können, ist noch ein besonderes Gerüst im M ittelgeschoß errich tet, an dem die E ndverschlüsse, die T rennschalter u n d der Ü berspan
nungschutz m on
tie rt sind.
Infolge der ge
troffenen G esam t
an o rd n u n g kann m an die einzelnen F elder in jedem F alle m it Sicherheit spannungsfrei m a
chen, so daß ge
fahrlos d a rin gear
b e ite t w erden kann, w enn die ganze A n
lage u n terS p an n u n g steh t, was auch noch durch die Z ugänglichkeit des M ittel
gerüstes von 2 Seiten sehr erleich tert wird.
Die beiden G ruppen von Sam m elschienen erm ög
lichen bei entsprechender V erteilung d er B elastung, gegebenenfalls ohne P arallelbetrieb zu fahren, u nd ge
s ta tte n in bequem er Weise das T rocknen von M otoren, sowie die 4 ornahm e von V ersuchen usw. w ährend der Betriebzeit. A ußerdem erhöhen sie die B etriebsicherheit der ganzen Anlage.
L m für kleinere H o ch sp an n u n g sm o to ren kein teures Schaltfeld benutzen zu m üssen, ist an der h in te rn S chaltraum w and ein N ebengerüst m it einfachen Öl
schaltern, u n ten liegenden A nschlüssen u nd u n te r Öl befindlichen Sicherungen a.ufgestellt, das d u rch einen Ö lschalter im M ittelfeld von jed er Schienengruppe Strom erh alten kann.
In jeder S chaltraum ecke befindet sich ein 2 m breites G erüst m it Schiefertafeln zur V erteilung der E nergie A b b . 11. A n s ic h t d e s H a u p t p u m p e n a g g r e g a ts .
für B eleuchtung m it 110 V G leichstrom u nd für kleinere Motoren m it 200 V D rehstrom . E inen Q uerschnitt durch die S chalträum e zeigt Abb. 12.
Die von der T urbine erzeugte E nergie wird zum größten Teil d u rch zwei von besondern Schaltfeldern ausgehende K abel von 3 x 50 qm m Q uerschnitt nach dem 2,2 km en tfe rn t liegenden S chacht V I/V I I geleitet und von hier aus w eiter verteilt.
W i r t s c h a f t l i c h k e i t d e r A n la g e . Aus den fest
gestellten A bdam pfm engen bei einer täglichen F ö rd e
rung von etw a 900 t können
V orm ittags N achm ittags
erzeugt werden, d. s
13 500 . 8 16.5 11 0 0 0 . 8
17.5
6 500 K W /s t 5 000
zus. 11 500 K W /st in 300 A rbeitstagen 3 450 000 K W st.
Die A nlagekosten beliefen sich für den m aschinellen Teil auf 254 000 M, für das Gebäude (Anteil) u nd die F u n d am en te auf 25 000 J(
zinsung dieser Sum m en
Querschnitt durch die Schalträume.
. F ü r A bschreibung u nd Ver- sind 30 500 u nd 1 500 M, zusam m en also 32 000 J l ein zusetzen, wozu noch 4 000 M K ohlenkosten bei 5 % D am pf
m eh rv erb rau ch ,' 6 000 M für Löhne, P u tzm aterial, In sta n d h a ltu n g usw. und
10 000 M für entgangenen Gewinn m angels einer Z en
tralk o n d en satio n zu rechnen sind, so daß sich als G esam t
betriebskosten die Summe von 52 000 Jfi ergibt. Die E nergiekosten b etragen m it
hin bei einer E rzeugung von 3 450 000 K W /s t
= 1,5 Pf. für 1 K W /st.
Bei A usnutzung der T u r
bine m it Vollast an 300 A r
beitstag en zu je 24 st w ü r
den für K ohlen zur F risch dam pferzeugung noch 30 000 ,M aufzuw enden sein, die G esam tkosten also 82 000,'Ä u nd die K osten für 82 000 1 erzeugte K W /st
= 1,42 Pf. betragen.
Die A nlage erzeugt die E nergie dah er m indestens ebenso billig, wie es in einer m ittle rn G asm otoren
zentrale möglich ist. D a bei ist zu berücksichtigen, daß die m it der T urbine gewonnene Z entralenreserve den B etrieb durch A b schreibung u n d Verzinsung n icht b elastet, weil der erzielte R einüberschuß er
heblich größer ist.
U m festzustellen, in welchem M aße ein grö
ßerer D am pf v erb rau ch der A uspuffm aschinen d u rch den erh ö h ten G egendruck auf- t r itt, w urden m o n atelan g vo r In b etrie b setzu n g der T u r
bine täglich Speisewasser-
1808 G l ü c k a u f Nr. 46 m essungen an den beiden vorhandenen K esselbatterien
vorgenommen. Dabei ergaben sich, je nach der Ja h re s
zeit, in den einzelnen M onaten größere U nterschiede.
Dagegen w ar der tägliche D am pfverbrauch der Zeche in den F rühjahrs- u nd H erbstm onaten bis auf 1-2%
gleichmäßig. Dieses E rgebnis w urde dadurch noch überraschender, daß der V erbrauch an S onntagen
* •-%
A b d a m p f
Enf/asfung von 800 a u f OOO K W A b b . 13.
%8-
Entlastung von 8 00 a u f O K W A b b . 14.
tägliche d urchschnittliche M ehrverdam pfung von 12 cbm, d. s. 5,3% , w as auch d u rch die Sonntagablesungen bestätig t wurde.
Ein ähnliches E rgebnis lä ß t sich auch aus den großem Füllungen der D am pfm aschinen berechnen.
A b n a h m e v e r s u c h e . Dem B ericht des Dampf- kessel-überw achungs-V ereins d er Zechen im O berberg
am tsbezirk D o rtm u n d zu Essen über die A bnahm e des T urbogenerators sind die n achstehenden Angaben e n t
nommen worden.
Die U ntersuchung des A ggregates erstreckte sich auf die B estim m ung des D am pfverbrauches bei reinem
F r i s c h d a m p f
/o6_______________________________________________
2. .
Enf/aa/ung von 800 a u f O KW A b b . 15.
ausnahm los um etw a 200 cbm Speisewasser geringer w ar als an W ochentagen.
D a die T urbine in den ersten W ochen nu r m it A bdam pf ohne jeden F rischdam pfzusatz arbeitete und der V entilator noch m it D am pf betrieben w urde, so konnten die täglichen Speisewassermessungen m it denen des Vor
m onats verglichen werden. Dabei ergab sich eine
%«•-
Enf/asfung von 800 ö i / ' J 75 K W A b b . 16.
A b b . 13— 16. R e g u li e r u n g s d i a g r a m m e .
R e in e r A b d a m p f b e t r ie b R e in e r F r i s c h d a m p f b e t r i e b
1 2 3 4 5 6
I 7
1. A r t d e r B e l a s t u n g ...
- s e k 1 /I 1 /I 1 /I 1 /2 1 /2 1 /1 1/1
2. D a u e r d e r K o n d e n s a t m e s s u n g ... m m - 4 5 - 4 7 4 9 - 5 7 4 6 - 5 8 3 4 - 3 0 4 4 - 4 5 4 7 - 1 3 3 3 - 3 7 3. U m d r e h u n g e n in 1 m in ... .... . 1501 1500 1501 1 5 0 5 : 1500 1500 1497 4. D a m p f e i n t r i t t s p a n n u n g ... a t Ü b e r d r u c k 0 ,1 6 0 ,1 6 0,1 3 0 ,2 0 5,2 5,2 4,7 5. V a k u u m ...c m H g 6 9 ,5 6 6 9 ,4 0 6 7 ,0 0 6 9 ,8 0 6 8 ,7 9 6 8 ,4 2 69,19 6. B a r o m e t e r s t a n d ... c m 7 4 3 ,0 7 42 ,9 7 4 2 ,5 7 4 2 ,5 7 4 1 ,5 7 4 1 ,8 741,8 7. V a k u u m ... % 9 3,6 2 9 3 ,4 2 9 0 ,2 4 94,01 9 2 ,7 7 9 2 ,2 3 93,27 8. T e m p e r a t u r d e s e in t r e t e n d e n K ü h l w a s s e r s ... 0 C 28 ,3 2 8 ,5 2 8 ,0 27 ,3 2 5 ,5 2 7 ,5 2 6 ,4 9. T e m p e r a t u r d e s a u s t r e t e n d e n K ü h l w a s s e r s ... ° C 37,0 3 7,0 4 3 ,3 32,51 28,1 40 ,7 38,5 10. K o n d e n s a t m e n g e ... k g 10 45 0 11 400 11 400 47 5 0 3 8 0 0 665 0 4750 11. S tü n d lic h e K o n d e n s a t m e n g e ... kg 13 645 13 693 14 564 8261 509 5 8 4 5 0 8478 12. P e r io d e n in 1 s e k ... ... . . 2 5 ,3 2 5 ,3 2 5 ,3 2 5 ,5 2 5 ,3 2 5 ,3 25 ,3 13. S p a n n u n g ... V 3313 3299 331 5 3287 3 3 4 4 33 2 5 3300 14. S t r o m s t ä r k e ... A 155,6 156,8 1 56,6 81.1 81,1 150,9 152,0 15. L e i s t u n g ... K W 8 30 ,8 8 3 0 ,8 8 2 9 ,3 4 2 3 ,4 4 3 1 ,4 8 2 6 ,8 8 25,6 16. co s c p ... 0,931 0 ,9 2 8 0 ,9 2 3 0 ,9 1 8 0 ,9 1 9 0 ,9 5 2 0,951 17. E n e r g i e b e d a r f f ü r E r r e g u n g ... K W 7,8 7,8 7,9 6,5 6,3 7,3 7,2 18. E n e r g i e b e d a r f f ü r K o n d e n s a tio n ( K ü h lw a s s e r - u n d V a k u u m
p u m p e ) ... ... K W 61,9 6 1,9 5 2 ,6 6 2,9 64,1 5 0 ,9 4 9,0 19. E n e r g i e b e d a r f f ü r K o n d e n s a tio n ( K o n d e n s a tp u m p e ) . . K W 3,6 3,6 3,6 3,4 3,3 3,4 3,4 20. D a m p f v e r b r a u c h f ü r 1 K W / s t ... k g 16,44 16,50 17,56 19,51 11,81 10,2 2 10,27 21. D a m p f v e r b r a u c h , u m g e r e c h n e t a u f 9 1 % V a k u u m (1 % V a
k u u m = 2 ,0 2 % D a m p f v e r b r a u c h b e i A b d a m p f , 1 % V a k u u m
1 ,5 % D a m p f v e r b r a u c h b e i F r i s c h d a m p f ) ... — — 17,29 __ __ 10,41 10,61 22. G a r a n t i e r t e r D a m p f v e r b r a u c h ... k g — — 1 6,50 __ 1 2,5 10 ,4 0 10,40 23. G a r a n t i e r t e r D a m p f v e r b r a u c h u n t e r E in r e c h n u n g v o n 5 %
T o le r a n z ... k g — 17,33 --- — 10 ,9 2 10,92
A bdam pfbetrieb u n d bei reinem F rischdam pfbetrieb.
D aran anschließend w urden ein Ü berlastungsversuch sowie R egulierversuche vorgenom m en. Die der U n te r
suchung zugrunde gelegten G aran tien w aren folgende:
D am pfverbrauch der T u rb in e bei reinem A bdam pf
betrieb u n d 800 K W B elastung 16,5 kg für 1 K W /st.
D am pfverbrauch der T urbine bei reinem F risch
dam pfbetrieb u nd 800 K W B elastung 10,4 kg für 1 K W /st.
D am pfverbrauch der T urbine bei reinem F risch dam pfbetrieb bei 400 K W B elastung 12,5 kg für 1 K W /st (bei D üsenregulierung).
Diese Zahlen ergaben sich m it 5% Toleranz bei 91%
Vakuum einschl. E rregung, ausschl. K ra ftb e d a rf der K ondensation.
Da sich bei den V ersuchen gezeigt h a tte , daß -das Vakuum bei voller B elastu n g etw a 94% betru g , so w urde festgelegt, daß bei A bdam pfbetrieb ein Versuch m it dem betriebm äßigen V akuum von 94% und ein w eiterer mit dem k ünstlich hergestellten g a ra n tie rte n V akuum von 91 % vorgenom m en w erden sollte. Im übrigen w urden die Versuche in der üblichen Weise angestellt. Die Belastung der T urbine erfolgte z. T. d u rch den Betrieb, z. T. d u rch einen W asserw iderstand. Die elektrischen M essungen erfolgten nach der Z w eiw att
m eter-M ethode. D er D am p fv erb rau ch der T urbine wurde durch W iegen des K o n d en sats bestim m t.
Die A ufzeichnungen u n d E rgebnisse sind aus der vorstehenden Z ahlentafel zu ersehen.
Die Ergebnisse der R egulierversuche sind nach stehend wiedergegeben.
R e g u l i e r v e r s u c h e .
A b d am p fb etrieb (s. A bb. 13 u n d 14).
E ntlastung von 800 auf 0 K W , U m drehungsänderung anfänglich 6,0, d au ern d 0,8% .
E n tla stu n g von 800 auf 0 K W , U m drehungsänderung anfänglich 6,0, d a u e rn d 0,8% .
E n tla stu n g von 800 auf 0 K W , U m drehungsänderung anfänglich 5,8, dau ern d 0,6% .
F rischdam pfbetrieb (s. Abb. 15 u nd 16).
E n tla stu n g von 800 auf 375 K W , U m drehungsänderung anfänglich 2,0, dauernd 0,8% .
E n tla stu n g von 800 auf 0 KW , U m drehungsänderung anfänglich 4,0, dauernd 1,0%.
E n tlastu n g von 800 auf 380 KW , Spannungsänderung
~ 10% bei cos cp = 0,92.
E n tla stu n g von 800 auf 0 KW , Spannungsänderung
~ 24% bei cos cp — ~ 1. ,
In dem vorstehenden B ericht des D am pfkessel-Ü ber- w achungs-V ereins ist der U nterschied im D am pfver
brauche bei Vollast bem erkensw ert, der sich bei 90,2 u nd 93,4% V akuum ergeben h at. D er D am pfverbrauch b etru g im ersten Falle 17,56, im zweiten 16,5 k g /K W - s t.
D urch das höhere V akuum wurden also 871 kg D am pf gespart. D am it können 52,3 K W erzeugt werden, w ährend der K raftm eh rb ed arf der K ondensation bei U m lauf der großem W asserm enge 9,3 K W b e träg t. Aus dem Ü ber
schuß von 43 K W ergibt sich, daß es richtig ist, bei größerer B elastung ste ts m it dem höchst erreichbaren V akuum zu fahren.
Die hohe E m pfindlichkeit des R egulators geht aus der außerordentlich geringen dauernden U m drehungs
änderung bei E n tla stu n g um 1/ 1 = 800 K W hervor; sie b etru g n u r etw a 0,8% , w ährend die gewöhnlichen T urbinenregulatoren 3 ,5-4% ergeben.
A u sn u tzu n g m in d e rw e rtig e r B re n n s to ffe au f Z echen des O berbergam tsbezirks D o rtm u n d . Y I I I .
B e r ic h t d e r V e r s u c h s k o m m is s io n , e r s t a t t e t v o n O b e r in g e n ie u r B ü t o w u n d B s r g a s s e s s o r D o b b e l s t e i n , E s s e n . Im A nschluß an die V erdam pfungsversuche m it der
M üncknerfeuerung1 fan d en am 4., 5. u nd 7. J u li 1910 auf der Schachtanlage II der Zeche D orstfeld Versuche m it einer U nterw indfeuerung S ystem K ridlo s ta tt, die in einen engröhrigen Siederohrkessel der F irm a P e try - Dereux von 250 qm H eizfläche u n d 6,2 qm R ostfläche eingebaut war. D er m it einem Ü b erh itzer von 90 qm Heizfläche versehene Kessel lag m it 3 änd ern gleich
artigen Kesseln in einer B a tte rie , die an einen K am in von 55 m H öhe, 3,3 m u n te re r u n d 2,5 m oberer lich ter Weite angeschlossen war. Die K rid lo -U n terw in d feu eru n g unterscheidet sich von den sonst üblichen S ystem en durch die eigenartige A n o rdnung u n d V erteilung der Düsen in der R o stp la tte (s. A bb.). Die engen D üsen sind nicht gleichm äßig über den R o st v erte ilt, sondern in G ruppen zu 7 zusam m engefaßt, w odurch erzielt wird, daß m an m it geringerer W indpressung auskom m en und mit höherer F euerschicht arb eiten k an n . Die E rk lä ru n g für diese W irkung ist darin zu suchen, d aß auf v e rh ä ltn is
m äßig engem R aum der R ostfläche eine erhebliche W ind
m enge u n te r die B rennstoffschicht dringt, d o rt augen
blicklich e rh itz t w ird, wobei sie sich sta rk au sd eh n t u n d sich daher m it Ü berdruck u n te r der B rennstoffschicht au sb reitet, um e rst d an n nach oben zu entw eichen. Bei gleichm äßig ü b er den R ost v erteilten D üsenöffnungen t r i t t diese eigenartige W irkung n ic h t ein, sondern es bilden sich oberhalb der D üsen einfache V erbrennungs
kegel, in denen das B ren n m aterial hochgew irbelt wird.
Bei dem ersten V ersuch w urde sehr m inderw ertige K oksasche von 21,18% Aschen-, 15,88% W asser- u nd 10,14% G asgehalt, bei dem zweiten h a lb tro ck n er K ohlenschlam m m it 22,2% Aschen- u n d 27,5% W asser
g ehalt u nd bei dem d ritte n eine Mischung von 2 Teilen K oksasche m it 1 Teil K okskohle von 7,24% Aschen-, 5,11 % W asser% und 9 ,79% G asgehalt verfeuert.
Die A ngaben ü b er die bei den V ersuchen vorliegenden V erhältnisse u nd die erzielten E rgebnisse sind in der n achstehenden Z usam m enstellung e n th a lten .
