III. Uebersicht von Apparaten, welche automatisch den Abfluß des Condensationswassers aus Dampfleitungen regeln. Nach der Abhandlung von William Grosseteste im Bulletin de la Société industrielle de Mulhouse, t. XXXVIII p. 943, December 1868. Mit Abbildungen auf Tab. I. Automatische Apparate zur Regelung des Condensationswasser-Abflusses aus Dampfleitungen. Die Aufgabe, bei Dampfleitungen den Abfluß des entstehenden Condensationswassers durch Apparate automatisch zu bewirken, wurde schon vielfach zu lösen gesucht. Die Vollkommenheit solcher Vorrichtungen hängt ab von der möglichst selbstthätigen Wirksamkeit derselben, welche einer Ueberwachung nicht nur während einer kurzen Zeit, sondern für längere Zeit entbehren kann. Die bekannten Apparate sind aber nur bis zu einem gewissen Grade automatisch wirkende. Manche lassen sich in Verkennung dieses Umstandes zu leicht von der vermeintlichen Sicherheit des Automaten einschläfern, während Andere nicht ganz ohne Grund als die beste Entwässerungsvorrichtung eine solche erkennen, welche einfach aus einem von dem Wärter zu stellenden Wasser-Abflußhahn besteht. Benutzt man aber gute Automaten an richtiger Stelle und mit richtigem Verständniß, dann wird deren Nutzen bald klar; im Gegentheil kann ihre falsche Verwendung ohne jede andere Sicherheitsvorrichtung selbst gefahrbringend werden. Dem Principe nach kann man zweierlei Arten von Automaten unterscheiden: entweder regelt die Ausdehnung in Folge erhöhter Temperatur oder die Stellung eines Schwimmers den Abfluß des Wassers. Der Automat von Wright Jones (Fig. 19) combinirt beide Principe in sehr sinnreicher Weise und Grosseteste erklärt denselben für den vollendetsten ihm bekannten. Wenn ein Apparat zu dem in Rede stehenden Zweck an geeigneter Stelle der Dampfleitung eingeschaltet ist, so muß er vor der eigentlichen Wirksamkeit den Austritt der Luft gestatten, welche in ihm und in der Leitung enthalten ist; alsdann tritt das Condensationswasser in den Automat, welches so lange frei entweichen kann, bis der Dampf eintritt, Von da ab darf das Wasser nur in dem Maaße abgelassen werden, als es zutritt und ohne hierbei irgend einen Dampfverlust zu gestatten. Die Eintrittsöffnung ist bei dem in Fig. 19 dargestellten Apparate mit O, die Austrittsöffnung mit O′ bezeichnet. Die erwähnten drei Perioden der Thätigkeit derartiger Apparate erfolgen bei demselben nachstehend : 1) Austritt der Luft; die Messingstange a, b, welche bei a befestigt ist, wird so zugerichtet, daß im kalten Zustande das Ventil s offen steht; dasselbe befindet sich unter dem Druck der austretenden Luft. 2) Das Condensationswasser tritt ein und entweicht; zufolge der Temperaturerhöhung durch das heiße Wasser dehnt sich die Stange a, b aus, die Stange d neigt sich nach abwärts; in Folge dessen wird sich, wie aus dem Zusammenhang in Fig. 19 ersichtlich, das Ventil s allmählich schließen. 3) Füllt Dampf den Apparat aus, so beträgt die Ausdehnung der Stange a, b soviel, daß der Verschluß vollkommen eintreten kann; der Schwimmer f steigt mit dem steigenden Wasserspiegel. Der Schwimmerhebel hebt die Ventilstange c, um den nöthigen Abfluß des Wassers (jedoch ohne Dampf) zu gestatten. Eine Ursache, daß Automaten — abgesehen von einer Verletzung des Schwimmers und dem Eintritte fremder Bestandtheile in den Entwässerungstopf — nach einer gewissen Zeit ihren Dienst versagten, lag darin, daß sie ursprünglich für eine niedrigere Dampfspannung construirt wurden. Um solchen Umständen zu begegnen, construirt man Apparate wie sie in Fig. 20 und 22 in 1/10 natürlicher Größe dargestellt sind, bei welchen entweder ein Schieber s (Fig. 20) oder zwei entgegengesetzt aufliegende Ventile s und s1 (Fig. 22) in Verwendung kommen. In beiden Fällen hat der Schwimmer nur einen geringen Widerstand zum Oeffnen der Austrittsöffnungen zu überwinden. Fig. 22 zeigt eine sehr praktische Anordnung; mit der Stange T können die Ventile von Außen gestellt werden, a ist ein Entluftungshahn, durch welchen die Luft im Beginne der Thätigkeit des Apparates abgelassen wird; i ist das Schnarrventil, durch welches nach Beendigung des Betriebes und Erkalten der Leitung Luft eintritt. Da die Stange T fest an dem Schwimmerhebel befestigt ist, so kann leicht eine Stockung in Folge einer zu großen Reibung in der Stopfbüchse eintreten; ebenso wenn sich fremde Theile an die Ventilsitze ablagern. Andere Automaten sind mit einem vom Schwimmer abhängigen Hahn versehen. Hierher gehört jener von Blondel in Rouen, welcher in Fig. 24 in 1/10 wirklicher Größe gezeichnet ist. Der Schwimmer f beeinflußt durch den Hebel t die Stellung des Hahnes r, dessen Bohrung mit dem Ablaßrohr in Verbindung zu setzen ist; r′ ist der Luftablaßhahn. Die Stange T ist mit dem Schwimmerhebel t nicht in fester Verbindung, weßhalb der so eben gerügte Uebelstand nicht leicht eintreten kann. a und b deuten Verschlüsse an, durch welche man leicht in's Innere gelangt. Diese Apparate erfreuen sich in Frankreich einer vielseitigen Verbreitung. Die in Fig. 21 skizzirte Anordnung besitzt ebenfalls einen Hahn h, welcher von Außen noch gestellt werden kann. Sie ist recht einfach und arbeitet befriedigend. Tulpin's Automat (Fig. 23 in 1/20 wirklicher Größe) ist ebenfalls vielfach in Anwendung. Das eintretende Wasser hebt den Schwimmer f und mit Hülfe des Balancier und der Zugstange t wird der Abflußhahn h gestellt. Jeder Seitendruck der durch die Stopfbüchse gehenden Stange b wird durch das Aufhängen der Kette an dem Kreissector l beseitigt. Etwas vor Beginn der Wirksamkeit wird der Schwimmer durch ein den geneigten Balancier unterstützendes Stängelchen in etwas gehobener Lage erhalten, um den Austritt der Luft und des zuerst eintretenden Condensationswassers frei zu gestatten.Dieser Automat ist im polytechn. Journal Bd. CXCI S. 446 (zweites Märzheft 1869) beschrieben. Vor etwa drei Jahren wurde in dem Etablissement von DollfußMieg und Comp. in Mülhausen ein Automat von Schäffer und Budenberg in Buckau-Magdeburg eingeführt, welcher sich vortheilhaft bewährte und in Fig. 25 bis 27 dargestellt ist. Die Wirkung besteht darin, daß das durch die Oeffnung a in den Condensationstopf T eintretende Wasser den hohlen kupfernen Schwimmer f hebt; dieser ist an der Stange befestigt, welche mit dem Ende b in das Einführungsrohr c ragt, das zum Abflußrohre o führt (Fig. 26). Das am Deckel feste Rohr t ragt in den Schwimmer. Erreicht das wasser eine gewisse Höhe im Gefäße T, so hebt es den Schwimmer f, so daß das Abflußrohr o verschlossen ist. Das unterdessen angesammelte Wasser fließt endlich in den Schwimmer f über, bis das Gewicht des gefüllten Schwimmers größer ist als der Auftrieb und derselbe sinkt. Die Austrittsöffnung wird frei und das Wasser tritt in Folge des Dampfdruckes aus, passirt bei s ein Ventil, welches den Zurücktritt des Wassers (und der Luft) verhindert, und gelangt so in's Freie. Dieser Wasserausfluß dauert so lange, bis der großentheils entleerte Schwimmer wieder aufsteigt und die Mündung des Rohres o verschließt. Da der Schwimmer mit einer Viertelfüllung noch schwimmt, so ist es selbstverständlich, daß er nie leer wird und daß das zurückbleibende Wasser das Austreten des Dampfes verhindert Im Beginne entweicht die Luft durch die feine Oeffnung bei d. Durch zeitweiliges Oeffnen des Verschlusses bei k und Austreten des Wassers werden die auf dem Boden des Gefäßes T sich etwa ablagernden fremden Theile weggewaschen, welche der freien Bewegung des Schwimmers hinderlich werden könnten. Der Automat ist 350 Millimeter hoch und hat einen Durchmesser von 280 Millimeter.Der in Fig. 29 dargestellte, ältere, in Fabriken häufig zu findende Apparat ist nach demselben Principe construirt und rührt eigentlich von Kirchweger her (Schaffer und Budenberg besitzen das Patent). Die untere Oeffnung des Abflußrohres d ist hier bedeutend kleiner gehalten als in Fig. 25, damit der Üeberdruck des Dampfes bei der Erhöhung seiner Spannung nicht zu groß werde und der Apparat innerhalb weiterer Grenzen des Dampfdruckes wirksam bletbe. e ist ein flaches Bronzeveniil (in manchen Fällen auch Kautschukventil), welches sich gegen den Ventilsitz c anpreßt, wenn der Schwimmer gehoben wird. Das Abflußrohr b mündet an einen gelegenen Ort, damit man sich leicht von der Wirksamkeit des Automaten überzeugen kann, indem das Wasser stoßweise ausfließt. Wo der Referent diesen Apparat angewendet fand, wurde derselbe sehr empfohlen.Zur Ergänzung des Berichtes folgen noch in Fig. 30 und 31 zwei hierher gehörige Vorrichtungen nach Scholl. Fig. 30 stellt ein sehr zweckmäßiges, jetzt viel gebrauchtes Entwässerungsventil in halber natürlicher Größe dar. Dasselbe wird bei A an eine tiefgelegene Stelle der Leitung angeschraubt und setzt diese in fortwährende Verbindung mit der Höhlung des Gefäßes B. Dieses ist bei C durch das bronzene Ventil D verschließbar, welches mit einem aus Schmiedeeisen gefertigten Fortsatzrohr E in eine kleine Quecksilberfüllung im Grunde des Gefäßes B eintaucht. Die in E, D eingeschlossene Luft drängt dabei den Quecksilberspiegel bei F nach unten, und es wird nun das Mundstück so gerichtet, daß im kalten Zustande der Röhren das Ventil etwas unter seinem Sitze schwebt. Wird nun Dampf in die kalte Leitung eingelassen, so condensirt sich sofort Wasser in derselben, fließt durch A zu dem Ventil und entweicht bei C; dasselbe thut die in der Leitung vorhandene Luft, ehe das Wasser zufließt. Ist dieses aber abgeflossen, und es kommt Dampf in das Gefäß, so erhitzt derselbe sofort das Rohr E und die darin enthaltene Luft; letztere dehnt sich aus, hebt das Ventil und schließt somit bei guter Justirung den Ausgang bei C. Neuer Wasserzutritt mindert die Temperatur der Luft in E und öffnet wieder das Ventil D. Oft bringt man diese Vorrichtung so hoch gelegen an, daß sie nur die Luft ausleitet, während das Wasser durch einen anderen Apparat entfernt wird.Ein zweites empfehlenswerthes Entwässerungsventil ist das Andreae'sche, Fig. 31 (Patent der Fabrik der Dampfschifffahrts-Compagnie in Magdeburg). In diesem Apparat bewirkt die Ausdehnung einer Wassersäule den Ventilschluß. Die zu entwässernde Leitung ist bei C in Verbindung mit dem Apparat gebracht, so daß das niederfließende Condensationswasser das sehr dünnwandige Rohr F, welches mit Wasser gefüllt und bei G mit einer Kautschukmembran geschlossen ist, umspült und zwischen dem Ventil E und dessen Sitze B in das Gefäß A fließen kann. Von dort geht es durch die Höhlung der Kapsel H nach D und fließt ungehindert ab.Ist aber alles Condensationswasser entfernt, so kommt der heiße Dampf mit dem Röhre F in Berührung und dehnt das darin enthaltene Wasser aus, wodurch dieses die Rohre F mit dem Ventil E in die Höhe treibt und den Ausgang bei B verschließt. Dieser Apparat führt wie der vorige auch die etwa in der Leitung vorhandene Luft ab.Ein Wasserfang für Dampfheizungen von Alcan in London ist in diesem Journal Bd. CLXXII S. 172 beschrieben. Der in Fig. 28 in ¼ wirklicher Größe dargestellte Apparat von Eastwood und Wadsworth beruht gänzlich auf der Wirkung der Ausdehnung, wenn in Folge des Dampfzutrittes die Temperatur eine höhere wird. Wenn auch diese Vorrichtung eine nur sehr beschränkte Anwendung in den hier gemeinten Fällen finden kann, so ist sie doch interessant und der Kenntnißnahme werth. Das Ventil s ist an der Stange I mittelst Mutter und Gegenmutter e, e′ fest mit der Wand a in Verbindung. Der Ventilsitz b dagegen ist an dem Ende des Rohres t angebracht, durch welches das Condensationswasser (eventuell der Dampf) zugeleitet wird. Die Stellung von s ist so getroffen, daß das Condensationswasser entweichen kann; sobald aber der heißere Dampf zutritt, schließt sich das Ventil und zwar lediglich in Folge der Ausdehnung des Rohres t, welche ein Andrücken des Sitzes an das Ventil s bewirkt. Die Ausdehnung des Kupfers beträgt pro Meter Länge 1,8 Millimeter bei der Temperaturänderung von 0° auf 100° C. Hat der Dampf (bei 1½ Atm.) 112°, das Condensationswasser im Maximum 100°, so beträgt die Ausdehnung der l Meter langen Röhre t nahezu 2/10 Millimeter. Gestatten es die Verhältnisse ein 2 Meter langes Rohr t anzubringen, so beträgt unter den sonst gleichen Verhältnissen der Längenunterschied circa 4/10 Millim., um welch' kleinen Betrag die Oeffnung des Ventiles variiren kann. Dieser Spielraum ist aber zur Ableitung des Condensationswassers praktisch ungenügend. Selbst bei 5 Atm. (153° C.) würde diese Ausdehnung der Röhre t von l Meter Länge nur 0,95 resp. 1,9 Millimeter für 2 Meter Länge betragen. Dieß genügt für die Beurtheilung der praktischen Verwendbarkeit; übrigens ist der Automat höchst einfach, sehr compendiös und billig. Es finden sich noch zahlreiche andere Anordnungen dieser Apparate; sie lassen sich aber alle in die drei Classen eintheilen, aus welchen die wichtigsten und zweckmäßigsten vorgeführt wurden. Die Vergleichung derselben ergibt: 1) daß die Automaten mit Ventilen oder Schiebeventilen unter jedem Dampfdruck verwendbar sind, wenn man demselben bei den Dimensionen der wirkenden Theile Rechnung trägt; 2) daß die Automaten mit Hahnverschluß in allen Fällen anwendbar sind, indem die Herstellung unabhängig vom Dampfdruck erfolgen kann. Alle vorgeführten Automaten sind gut, manche ausgezeichnet unter der Bedingung, daß man deren automatische Wirkung nicht zu wörtlich nimmt. Kein Apparat macht die Beaufsichtigung unnöthig und ebenso die Anwendung eines Reservehahnes, um den Abfluß des Wassers resp. des Dampfes nach Belieben regeln oder vollkommen unterbrechen zu können. Ist es nämlich, was nicht selten vorkommt, zur Erzielung einer höheren Temperatur der Dampfheizung nöthig, den Dampfdurchzug frei zu machen, da die durch die einfache Condensation des Dampfes bewirkte Dampfcirculation ungenügend ist, so wird der Entwässerungsapparat hinderlich; und ist kein Reservehahn vorhanden, so kann sich der Arbeiter, der die Aufsicht schließlich doch zu vereiteln weiß, dadurch helfen, daß er die an dem Schwimmerhebel sitzende Stange durch Anziehen der Stopfbüchse festklemmt, also den Schwimmer einfach außer Thätigkeit setzt. Dieß ist oft nur für einige Augenblicke nöthig, aber der nachtheilige Zustand, in welchen der Apparat versetzt wurde, verursacht weiterhin eine Verminderung der sonst erzielbaren Oekonomie. Man kann deßhalb, — schließt Grosseteste seinen Bericht — sagen (wie dieß Eingangs geschehen), daß die Anwendung der Entwässerungsapparate sehr nützlich ist, wenn sie eben mit Verständniß erfolgt. Erwähnenswerth ist noch der von Scharff im österreichischen Ausstellungsbericht von 1868 angeführte „selbstthätige Entleerer des Condensationswassers“ von Bryan Donkin und Comp., wie er während der Pariser Welt-Ausstellung in der englischen Section bei jeder Abzweigung des Hauptdampfrohres zu einer Dampfmaschine angebracht war. Er besteht aus einem gußeisernen Kasten, in welchen das Condensationswasser mittelst eines kleinen Röhrchens von der tiefsten Stelle des Dampfrohres geleitet wird. In diesem durch eine Scheidewand getheilten Kasten befindet sich in der einen Abtheilung ein steinerner Schwimmer und in der anderen, an einer über eine Rolle gehenden Kette, als Gegengewicht ein Bleicylinder. Von der Achse dieser Rolle wird mittelst einer Lenkstange der Abflußhahn geöffnet und geschlossen. Das Wasser füllt zunächst die linke Abtheilung und steigt hierauf in der rechten, in Folge dessen eine Hebung des Schwimmers bewirkt wird. Erreicht derselbe eine gewisse Höhe, so öffnet sich der Abflußhahn, so daß das Wasser entweichen kann; sinkt nun der Schwimmer auf eine gewisse Tiefe wieder herab, so wird der Hahn wieder ganz geschlossen. Bezüglich der Condensationswasser- Ableiter von Schäffer und Budenberg findet man eingehende Beschreibungen in diesem Journal Bd. CLXXX S. 21 und Bd. CLXXXI S. 241. Johann Zeman.