Titel: Parsons' Dampfturbine und ihre weitere Einführung in den Betrieb.
Fundstelle: Band 317, Jahrgang 1902, S. 237
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Parsons' Dampfturbine und ihre weitere Einführung in den Betrieb.Nach Engineering 1901; vgl. auch D. p. J. 1900 315 13, 84; 1901 316 425. Parsons' Dampfturbine und ihre weitere Einführung in den Betrieb. Die von Parsons anfangs der 80er Jahre des verflossenen Jahrhunderts zuerst ausgebildete Dampfturbine hat mannigfache Wandlungen durchgemacht, wurde aber bis zum Jahre 1890 stets ohne Anwendung der Dampfniederschlagung belassen und auch nur für eine geringe Leistung gebaut. Der Grad von Wirtschaftlichkeit, auf welchen bereits mit aller Bestimmtheit gerechnet wurde, war unter thatsächlichen Arbeitsverhältnissen damals bei weitem nicht erreichbar. Erst im Jahre 1892 wurde ein entscheidender Schritt vorwärts gethan mit dem Bau einer Versuchsturbine von 200 PS. Dieselbe wurde mit einer 100 Kilo-Watt-Wechselstromdynamo gekuppelt und arbeitete mit massig überhitztem Dampf von 7,03 kg/qcm, ihr Dampfverbrauch stellte sich bei einer Untersuchung, die Prof. J. A. Ewing anstellte, auf 12,25 kg für 1 Kilo-Watt-Stunde. Textabbildung Bd. 317, S. 238 Anordnung des Dampfeintritts zwischen zwei Turbinen. Mit dieser Probeleistung trat die Turbine endgültig als Nebenbuhler den besten Verbandkolbenmaschinen mit Dampfniederschlagung zur Seite und empfahl sich als eines der wirtschaftlichsten Mittel, um den Dampf in elektrische Kraft umzusetzen. Die nächste Folge war eine Verwendung der Dampfturbine für Lichtzwecke in den Elektrizitätswerken zu Newcastle, Scarborough, Cambridge und anderen Städten. Etwa 2 Jahre später ging man von den Turbinen mit doppelter Durchströmung – links und rechts zu beiden Seiten der Dampfeinströmung – zur einfachen Durchströmung über und ersetzte den zweiten Turbinensatz durch umlaufende Dampfausgleichkolben, wobei der Dampf nur in einer Richtung und zwar parallel zur Welle durchströmt. Diese Aenderung erhöhte ganz wesentlich die Wirtschaftlichkeit und verminderte die schwieriger zu bearbeitenden Teile. Fig. 1 und 2 zeigt die bis 1894 gebräuchliche Anordnung des Dampfeintritts zwischen zwei sich gegenüber stehenden, auf derselben Welle angeordneten Turbinen zwecks Herabminderung der UmlaufzahlVgl. auch Zeitschrift des Vereines deutscher Ingenieure, 1889 S. 606, Stribeck, Parsons' Dampfturbine.. Fig. 3 stellt eine von der Westinghouse-Gesellschaft in den Vereinigten Staaten gebaute neuere Anordnung der Parsons-Turbine dar. Die Gestaltung und Ausführung der Schaufeln wurde vervollkommnet und verstärkt, und manche kleineren Verbesserungen durchgeführt, so dass selbst bei kleineren Ausführungen eine gute Nutzwirkung erzielt wurde; so stellte sich z.B. für eine Anlage von 24 Kilo-Watt ohne Ueberhitzung der Dampfverbrauch auf 13,06 kg für 1 Kilo-Watt-Stunde oder ungefähr 7,7 kg für 1 PSi und Stunde, entsprechend einer Nutzwirkung von 59 v. H. Jetzt stehen bereits eine ganze Reihe von Versuchsergebnissen, deren Gründlichkeit unanzweifelbar ist, zur Verfügung. An erster Stelle seien hier die Versuche im Elektrizitätswerk zu Cambridge erwähnt, di! Prof. J. A. Ewing im Auftrage der Erbauer C. A. Parsons und Co. im Januar 1901 an einer 500 Kilo-Watt-Dampfturbine für Wechselstrombetrieb vornahm. Die Anlage war seit 20. Januar 1900 im Betrieb und zwar hatte sie laut Buchung des Werkes am Ende Januar bereits 97 Dienststunden hinter sich, und blieb im täglichen Dienste bis zum Ende des Oktober, wobei die Monate April bis September als Zeit der geringeren Beanspruchung zu berücksichtigen sind. Anfangs November kam eine zweite gleich grosse Anlage hinzu und seitdem wechselten die beiden Anlagen jeden Tag in der Lieferung des nötigen Stromes ab. Die Turbinen sind nach dem Verbundsystem gebaut mit parallel gerichtetem Dampfstrom in Hoch- und Niederdruckcylinder, dieselben laufen mit 2700 Umdrehungen in der Minute und haben elektrische Regulierung für gleichmässige Spannung. Die Turbinenwelle ist unmittelbar mit der Armatur einer vierpoligen Wechselstromdynamo für 250 Ampère bei 2000 Volt gekuppelt; die Erregerarmatur sitzt auf der verlängerten Welle. Der Dampf wurde mit 10 kg/qcm Spannung von zwei Lancashire-Kesseln entnommen und in einer rund 43 m langen Rohrleitung mit grösstenteils 150 mm lichter Weite den Turbinen zugeführt. Der Dampf wurde weder überhitzt, noch fand eine genügende Wasserabscheidung statt; wohl war in die Leitung eine Tasche mit herabhängender Zunge eingefügt, welche von Zeit zu Zeit entleert wurde, ohne dadurch eine Trocknung des Dampfes zu ermöglichen, schon aus dem Grunde, weil die Geschwindigkeit des Dampfes im Rohr zu gross war, um den Wasserteilen ein genügendes Absetzen in der Tasche zu erlauben. Das Vorhandensein der Dampfnässe trat sofort zu Tage, als mit dem Indikator die Druckverminderung in jedem der Zuströmringe festgestellt wurde. Diese Dampfnässe beeinflusste natürlich ganz wesentlich den Erfolg der Versuche. Die Turbine ist mit Oberflächenkondenwation versehen und treibt ihre eigene Luftpumpe und Kreiselpumpe, welch letztere das Wasser 3,66 in zu heben hat. Der Antrieb geschieht mittels Schnecke und Schneckenrad. Textabbildung Bd. 317, S. 238 Fig. 3. Neuere Anordnung der Parsons-Turbine. A Dampfeintritt; B Oelkühlung; C Drosselventil; D Regulierventil; E und F Tropföler; G Ausgleichung des Längendrucks; H Umgangventil; J Einlass, K Auslass für Wasser zur Oelkühlung; L Turbinengehäuse; M Regulator; N Oelpumpe; O Dynamo; P Dampfaustritt. Der Dampfverbrauch versteht sich also einschliesslich dieser Hilfsmaschinenarbeit. Das Wasser der Luftpumpe wurde abwechselnd in zwei Behälter abgelassen, von denen – nach genauer Feststellung – Nr. 1 168,51 kg, Nr. 2 167,60 kg bis zum Ueberlauf fasste. Die Zeit für das Volllaufen wurde stets bis auf die Sekunde genau niedergeschrieben. Zur Messung der Turbinenleistung wurde ein Watt-Messer von Kelvin verwandt, dessen Genauigkeit nach Schluss der Versuche in den Werkstätten der Ersteller Kelvin und White in Glasgow, wohin er versiegelt und durch besonderen Boten gesandt wurde, nachgeprüft wurde. Mit der Konstanten, die sich bei dieser Nachprüfung ergab, wurden die Versuchsergebnisse berechnet. Die Ablesungen an diesem Watt-Messer geschahen während der Versuche in Zwischenräumen von 2½ Minuten, ebenso wurden zahlreiche Ablesungen von Kelvin's elektrostatischem Volt-Messer und Ampère-Messer genommen, deren Ergebnisse eine gute Uebereinstimmung mit dem Watt-Messer zeigten. Für die Berechnung blieb jedoch der letztere massgebend. Für die Versuchszwecke wurde die Entladung der Maschine im Camfluss zwischen zwei eisernen Platten vorgenommen, indem durch Veränderung der eingetauchten Flächen die Belastung der Maschine sich zwischen 586 Kilo-Watt (mit einer Ueberlastung von 16,7 v. H.) und Leerlauf änderte. Am Versuchstage, den 9. Januar 1901, wurden die Belastungen geändert, ohne die Maschine abzustellen. Die Versuche begannen um 740 morgens mit 586 Kilo-Watt, um 810 wurde die Belastung auf 520 Kilo-Watt verringert. Diese zweite Belastung wurde als im erreichten Beharrungszustand angenommen und mit der Ablesung begonnen und zwar mit folgenden, in Zusammenstellung I ersichtlichen Ergebnissen: Zusammenstellung I. Textabbildung Bd. 317, S. 239 Versuchs-; Tag; Nr.; Wirklich geleistete Kilo-Watt; Stündlicher Dampfverbrauch; Gesamt nach Luftpumpeausguss; für 1 Kilo-Watt; Dampfdruck am Eintrittsventil; Luftleere; im Luftpumpenraum; im Turbinencylinder; Wärme des Wassers °C.; Luftpumpenausguss; der Umlaufpumpe; am Eintritt; am Austritt; Barometerstand; Klemmenspannung in Volt; Umdrehungen in der Minute; Leerlauf Die abgetragenen Punkte für den Dampfverbrauch von der vollen Belastung bis zum Leerlauf liegen in einer Geraden, woraus sich sofort ergibt, welch guter elektrischer Erreger die Dampfturbine für den täglichen Betrieb ist. Nach den Versuchsergebnissen stellt sich der Dampfverbrauch für die geleisteten Kilo -Watt wie in Zusammenstellung II: Zusammenstellung II. Wirklich geleistete Kilo-Watt 600 500 400 300 200 100 75 50 Leerlauf Stündlicher Dampfverbrauch insgesamt        kgfür 1 Kilo-Watt   kg 662211,02 567011,34 471711,79 376512,56 278513,93 182318,23 161121,64 128825,76 839 Dem Wunsch der Erbauer, G. A. Parsons und Co., die Anlage auch auf Dampfverbrauch bei abgehängter Luft- und Kreiselpumpe festzustellen, konnte nicht entsprochen werden, jedoch standen einige vergleichende Versuche zur Verfügung. Die Versuche waren: a) Drei Belastungen der Cambridge-Maschine Nr. 723, angestelltem 27. Oktober 1899 im Werk vor der Ablieferung durch Beamte der Bestellerin. b) Je zwei Versuche mit Turbinen derselben Grösse, jedoch neuerer und verbesserter Ausführung, geliefert 1. für das Elektrizitätswerk Cheltenham, Maschinen Nr. 772, geprüft durch H. Kilgour; 2. für das Elektrizitätswerk Scarborough, Maschinen Nr. 770, geprüft durch F. G. Holden (s. Zusammenstellung III). Auf der internationalen Zusammenkunft der Ingenieure in Glasgow, anlässlich der dortigen Ausstellung im vorigen Jahre, gibt dann Parsons selbst in einem Vortrage noch weitere Angaben über den Dampfverbrauch, die in Zusammenstellung IV (S. 240) folgt. Die vollständige Luftleere ist in folgendem stets mit 76,2 cm Quecksilbersäule angenommen. Zusammenstellung III. Versuche mit Dampfturbinen, ausschliesslich der Arbeit für Luft- und Kreiselpumpe. Masch.-Nr. Geliefert für WirklichGeleisteteKilo-Watt Klemmen-spannung inVolt Umdrehungenin der Minute Dampf-verbrauch für1 Kilo-Watt-Stunde Dampfdruck Luft-leerein cm im Kessel am Tur-binenein-trittsventil kg kg/qcm kg/qcm 723 Cambridge,Elektrizitäts-werk,geprüft 27. Ok-tober 1899 526,4261,1124,0 201521152015 275027502700 10,9312,4715,29   9,77210,194  9,843 62,2367,6370,18 772 Cheltenham,Elektrizitäts-werk 553,2275,8 21202000 30003030 9,8411,88 9,1409,069 67,8169,09 770 Scarborough,Elektrizitäts-werk 529,0258,0 19902000 24002500 10,3011,97 8,8588,999 68,0667,69 Parsons zieht aus den bisher aufgestellten Versuchen den Schluss, dass bei einer Ueberhitzung um 27,5° C. eine Ersparnis im Dampfverbrauch von 8 v. H. erreicht wird, bei einer weiteren Ueberhitzung um 55° C. wird diese Ersparnis auf 12 v. H. gesteigert. Auch die Luftleere am Ende des Turbinengehäuses beeinflusst den Dampfverbrauch dergestalt, dass derselbe für jede 2,5 cm über 63,5 cm um 4 v. H. abnimmt. Auf Grund der Versuchsergebnisse und der obigen Schlussfolgerungen wird nun für eine 500 Kilo-Watt-Turbine, die mit einer Eintrittsspannung von 9,843 kg/qcm und 2500 minutlichen Umdrehungen arbeitet, bei nicht überhitztem Dampf, folgender Dampfverbrauch aufgestellt: Zusammenstellung V. I. Bei gleichbleibender Luftleere zwischen Vollbelastung und Leerlauf. Luftleere Dampfverbrauch für 1 Kilo-Watt-Stunde Vollbelastung ½-Belastung ¼-Belastung Leerlauf cm kg kg kg kg 73,68   680     71,1 10,190 11,615 14,680   771 68,55 10,483 12,205 15,650   862 66,05 10,886 12,790 16,352   953 63,50 11,390 13,465 17,689 1043 61,00 11,880 14,140 18,686 1134 58,40 12,472 14,905 20,560 1225 55,90 18,102 15,740 21,000 1315 Zusammenstellung IV. Textabbildung Bd. 317, S. 240 Vorbemerkungen; Stündlicher Dampfverbrauch; Ordnungs-Nr.; Wirklich geleistete Kilo-Watt; Umdrehungen in der Minute; Gesamt; für 1 Kilo-Watt; Luftleere im Turbinengehäuse; Dampfdruck am Eintrittsventil; Ueberhitzung; 1 Stück 24 Kilo-Watt-Turbinendynamo für Spillers und Bakers, Newcastle on Tyne; 1 Stück 50 Kilo-Watt-Turbinendynamo für Wechselstrom für das Blackpool-Elektrizitätswerk; 2 Stück 100 Kilo-Watt-Turbinendynamo für den Betrieb der Strassenbahn für das Blackpool-Elektrizitätswerk; 2 Stück 100 Kilo-Watt-Turbinendynamo für Gleichstrom für West-Bromwich, elektrische Beleuchtungsanlage; 2 Stück 100 Kilo-Watt-Turbinendynamo für Gleichstrom für Winwick-Asyl. Luft- und Kreiselpumpe für Dampfniederschlag werden gleichzeitig mitbetrieben; 2 Stück 200 Kilo-Watt-Turbinendynamo zum Betrieb der Strassenbahn für das Blackpool-Elektrizitätswerke; Verschiedene 500 Kilo-Watt-Turbinendynamo für Wechselstrom Scarborough Elektrizitätswerk; Cheltenham; Elektrizitätswerk; Blackpool; Elektrizitätswerk Zusammenstellung VI. II. Bei steigender Luftleere zwischen Vollbelastung und Leerlauf. Luftleere Dampfverbrauch für 1 Kilo-Watt-Stunde Voll-belastung ½-Belastung ¼-Belastung Leerlauf cm kg kg kg kg 71,1  auf 74,95 10,190 11,34 13,83 635 68,55  „   73,68 10,483 11,84 14,50 680 66,05  „   72,39 10,886 12,34 15,25 726 63,50  „   71,10 11,390 12,93 15,97 771 61,00  „   69,83 11,880 13,10 16,78 817 58,40  „   68,55 12,472 14,19 17,65 862 55,90  „   67,30 13,105 14,95 18,69 907 Ebenso brachte Parsons in seinem Vortrage die Ergebnisse der Versuche mit den zwei Dampfturbinen von je 1000 Kilo-Watt Leistung in dem Elektrizitätswerk Elberfeld zur allgemeinen Kenntnis. Dieselben wurden von W. H. Lindley, Stadtbaurat in Frankfurt a. M., sowie den Professoren M. Schröter in München und Prof. Dr. H. F. Weber in Zürich im Januar 1900 sehr eingehend angestellt und sorgfältig durchgeführtVgl. auch Zeitschrift des Vereines deutscher Ingenieure, 1900 S. 829 und 882 ff.. Die Turbinen waren für Wechselstromdynamo von 1250 Kilo-Watt Leistung bei 4000 Volt Spannung und 50 Perioden gebaut. Die wirkliche Leistung beträgt 1400 Kilo-Watt. Die Dynamos sind vierpolig, machen 1500 Umdrehungen in der Minute und sind mit den Turbinen unmittelbar gekuppelt. Die Dampfausnutzung geht in zwei Turbinen vor sich, der Hochdruckturbine, in welcher sich der Dampf bis etwas unter die Atmosphäre ausdehnt, und der Niederdruckturbine, in welcher sich die Ausdehnung bis auf die Luftleere im Kondensator fortsetzt. Für die Versuche wurde die zuerst angelieferte Turbine samt Dynamo in dem Versuchsraum des Elektrizitätswerkes auf ein Holzgerüst, welches das spätere und bleibende Grundmauerwerk (etwa 4 m hoch) zu ersetzen hatte, aufgestellt; Rohrleitung, Kondensator und Luftpumpe u.s.w. wurden ihrer späteren Lage genau entsprechend angeordnet, um den thatsächlichen Betriebsverhältnissen möglichst nahe zu kommen. An Kesseln waren für die Versuche auf dem Werke verfügbar: 1 Stück Babcock- und Wilcox-Kessel von etwa 227 qm Heizfläche 2 Marine-                  „ je  „ 556 1 Lokomobil-                  „      „   67 Diesen Kesseln wurde der Dampf unter dem Betriebsdruck von 10 kg/qcm entnommen und in die Hauptdampfleitung ein Babcock- und Wilcox-Ueberhitzer mit eigener Feuerung eingeschaltet. Die Kessel waren, den Babcock- und Wilcox-Kessel ausgenommen, seit langer Zeit in Betrieb und nicht vollkommen dicht, doch hatte sich bei dem Vorversuch bereits gezeigt, dass die Ausgussmenge der Luftpumpe dem genauen Dampfverbrauch gleich käme, und so wurden zwei eiserne Behälter, deren Inhalt geaicht war, abwechselnd gefüllt, indem man durch einen Dreiwegehahn das Wasser vom gefüllten Behälter auf ein gegebenes Zeichen hin sofort zum entleerten überführen konnte. Auf diese Weise war es dann möglich den Dampf für die Versuche von den verschiedenen im Werk vorhandenen Kesseln und Hauptrohrsträngen zu entnehmen. Da jedoch für die halbe Belastung der vollständig zuverlässige Babcock- und Wilcox-Kessel allein genügte, so wurde zum Vergleich zwischen der Fördermenge der Luftpumpe und dem Verbrauch an Speisewasser bei der halben Belastung beide Wassermengen während eines bestimmten Zeitraumes sehr genau gemessen. Zu dem Ende wurde die Hauptleitung durch Blindflanschen von allen anderen Verbindungen abgeschlossen und führte dann ausschliesslich vom Kessel über den Ueberhitzer zur Turbinenanlage. Auch hier ergab sich, entsprechend einer Undichtheit in der Hauptleitung, die bereits beim Vorversuch entdeckt war, ein geringer Ueberschuss an Speisewasser gegenüber dem Luftpumpenniederschlag, welch letzterer Umstand jedoch für die Genauigkeit, die sich durch die sehr bequeme Messung der Ausgussmenge ergab, beredtes Zeugnis ablegte. Während der Versuche mit geringerer Belastung füllten sich die Behälter naturgemäss langsamer und konnten daher in Zwischenräumen Wärmemessungen des Niederschlags und des Kühlwassers vorgenommen werden. Das einem Kühlwasserteich entnommene Wasser zum Niederschlagen des Dampfes wurde mittels einer umlaufenden Pumpe mit Elektromotorantrieb durch das Rohrsystem des Oberflächenkondensators getrieben, während später dafür bei gleicher Anordnung eine Kreiselpumpe mit Elektromotorantrieb aufgestellt ist. Das Elektrizitätswerk hatte zwecks Ladens der Maschine vier eiserne Behälter mit Wasser aufgestellt, die mit Wasserkühlung ausgerüstet waren, in diese Gefässe tauchten vier Elektroden, welche den vier Belastungsstufen – voll – drei Viertel – ein Halb – ein Viertel – entsprachen. Für die elektrischen Beobachtungen standen ein geaichter Watt-Messer, mit dem nötigen induktionsfreien Widerstand von 40000 Ohm, sowie ein statischer Volt-Messer und ein Ampère-Messer vom elektrotechnischen Institut zu Zürich zur Verfügung. Die Ergebnisse sind aus Zusammenstellung VII ersichtlich. Da die bei den Versuchen angestellten Messungen weder unter derselben Dampfspannung, vor allem aber auch nicht bei einer sich durchweg gleichbleibenden Ueberhitzung vorgenommen werden konnten, so ist ein unmittelbarer Vergleich der Ergebnisse nach obiger Zusammenstellung nicht zulässig. Der Dampfverbrauch für eine mittlere Ueberhitzung, in diesem Fall nach den stattgehabten Messungen 14,3° C., und für einen Dampfdruck von 11 kg/qcm absolut, entsprechend einer fühlbaren Wärme von 197,3° C., wurde daher auf Grund der obigen Versuchsergebnisse in der Spalte 11 der folgenden Zusammenstellung VIII berechnet, während Spalte 12 den Verbrauch von gesättigtem Dampf bei dem Druck von 11 kg/qcm absolut angibt, um einen Vergleich mit Kolbenmaschinen von entsprechender Grösse zu ermöglichen. Nach den Versuchsergebnissen stellt sich der Dampfverbrauch für die 1250 Kilo-Watt-Turbine bei abgerundeten Belastungen wie folgt: Zusammenstellung IX. Belastung Stündlicher Dampfverbrauch im Gesamt für 1 Kilo-Watt Kilo-Watt kg kg 1250 10786   8,63 1000   9189   9,19   750   7496   9,99   500   5707 11,41   250   3821 15,28 An der zweiten Turbinenanlage in Elberfeld wurden dann noch Versuche ohne Dampfüberhitzung und mit wechselndem Vakuum angestellt. Die Versuchsergebnisse sind unter X auf S. 242 zusammengestellt. Zusammenstellung VII. Versuchsergebnisse mit der 1000 Kilo-Watt-Turbinendynamo für Wechselstrom im Elektrizitätswerk zu Elberfeld. Textabbildung Bd. 317, S. 241 Belastung; Temperatur; Dampfdruck absolut; Wärme; Kühlwasser; am Ende der Hochdruckturbine; Niederdruckturbine; Einlass; Auslass; Stündlicher Dampfverbrauch; Erregung; Niederschlag des Dampfes; Gesamtmenge des Dampfniederschlags; Dauer der Abfüllung; Mittlere Leistung der Dynamo; Nutzbare Arbeit; für 1 Kilo-Watt; Umdrehungen in d. Minute; Mittlere Klemmenspannung; Vorversuch, Ueberlastung; Betriebsbelastung; Dreiviertelbelastung; Halbe Belastung; Viertelbelastung; Leerlauf mit Erregung; Leerlauf ohne Erregung Zusammenstellung VIII. Textabbildung Bd. 317, S. 242 Belastung; Gesamtwärmeeinheiten (W.-E.) in 1 kg Dampf bei beobachtetem Dampfdruck; gesättigter; überhitzter; Zustand; Dampfverbrauch für 1 K.-W.-Std.; Mittlerer beobachteter Dampfdruck absolut; Entsprechende Temperatur des gesättigten Dampfes; Mittlere beobachtete Temperatur des überhitzten Dampfes am Eintrittsventil; Spalte 4-3 Ueberhitzung; Beobachteter Dampfverbrauch für 1 Kilo-Watt-Stunde; (Spalten 6 u. 8) gemessener Verbrauch an W-E. für 1 Kilo-Watt-Stunde; Spalte 9 : 7 entsprechend dem gesättigten Zustand; entsprechend dem Dampfdruck von kg/qcm absolut bei Ueberhitzung und entsprechend dem Dampfdruck von kg/qcm in gesättigtem Zustand; Belastung; Gesamtwärmeeinheiten (W.-E.) in 1 kg Dampf bei beobachtetem Dampfdruck; gesättigter; überhitzter; Zustand; Dampfverbrauch für 1 K.-W.-Std.; Stündlich für Leerlaufarbeit Zusammenstellung X. Belastung Druck amAbsperrventil Ueber-hitzung LuftleereQuecksilber-säule Dampf-verbrauch für1 K.-W.-Std. Kilo-Watt kg/qcm °C. cm kg 1010 11,07 0 68,5 10,47 1041 10,75 0 61,2 11,45 1022   8,79 0   68,85   9,29 Im allgemeinen ergibt sich auch hier ein Gewinn von 12 v. H. an Dampf bei etwa 55° C. Ueberhitzung und weitere 4 v. H. für jede 2,5 cm Erhöhung der Luftleere. Mit Anlagen, in welchen der Dampf nicht niedergeschlagen wird, sind ebenfalls zahlreiche Versuche gemacht, doch gewinnt die Turbine selbstverständlich an Wert und Bedeutung, wenn sie sich entsprechenden Kolbenmaschinen mit Dampfniederschlagung vergleichen kann. Ohne diese Niederschlagung wurde bei einer Turbine von 100 Kilo-Watt Leistung ein Dampfverbrauch von 17,69 kg für 1 Kilo-Watt-Stunde, für eine andere von 250 Kilo-Watt ein Verbrauch von 17,24 kg erzielt, beide Mal mit gesättigtem Dampf von 9,14 kg/qcm Spannung. Für eine Dampfturbine von 1500 Kilo-Watt, die mit einer Eintrittsspannung von 14,06 kg/qcm und einer Ueberhitzung von 82,5° C. arbeiten sollte, wurde ein Dampfverbrauch von 12,93 kg für 1 Kilo-Watt-Stunde gewährleistet, was man derzeit nicht nur leicht einzuhalten, sondern noch zu unterbieten hoffte. Der in Glasgow anwesende Prof. Schröter, mit Bezug auf das Elektrizitätswerk Elberfeld jedenfalls vor allem berufen sein Urteil abzugeben, stellt folgendes fest. Der Turbine ging der Ruf voraus, dass sie bei ihrer Leistung nicht beharre; bei einem Versuch, welcher die Elberfelder Anlage nach sechsmonatlichem Betriebe unterzogen wurde, ist dann aber, vielleicht infolge einer etwas höheren Ueberhitzung, die anfänglich erreichte Wirtschaftlichkeit sogar übertroffen worden, und muss auch das ausgezeichnete spätere Verhalten der Turbine bedingungslos anerkannt werden. In Elberfeld ist man ausserdem in der Lage, die Dampfturbine mit einer unter genau gleichen Bedingungen arbeitenden Kolbenmaschine nach dem dreifachen Verbundsystem von Gebr. Sulzer zu vergleichen, und es besteht kein Zweifel über die höhere Wirtschaftlichkeit der Turbinenanlage. Die Kolbenmaschine ist für einen bestimmten günstigsten Füllungsgrad gebaut und ihre Wirtschaftlichkeit sinkt, sobald derselbe infolge wechselnder Belastung nach oben oder unten geändert werden muss, während bei der Turbine mit steigender Belastung die Wirtschaftlichkeit ebenfalls steigt. Als Gründe können gelten, die bei der Kolbenmaschine mit steigender Beanspruchung wachsenden Enddrücke, während in der Turbine, die für eine gesteigerte Leistung notwendige Eintrittsspannung stets ganz gesetzmässig bis zur Niederschlagung des Dampfes abnimmt; der Niederschlagsraum selbst aber, und das ist ein Punkt von ausserordentlicher Wichtigkeit, steht thatsächlich stets unter dem Einfluss vollständiger Luftleere. Eine Rolle spielt weiter auch die Anordnung der Steuerung der Kolbenmaschinen, bei der Turbine wurde die Steuerung durch Drosselung des Dampfes am Eintritt bewerkstelligt. Die Verwendung von überhitztem Dampf kann nicht dringend genug empfohlen werden, da dadurch die Wirtschaftlichkeit beträchtlich wachse. Bei der Kolbenmaschine ist diese Steigerung wahrscheinlich verursacht durch einen geringeren Niederschlag an den Cylinderwandungen, in der Turbine finde dieser Vorgang zwar nicht statt, aber die Wirtschaftlichkeit wachse trotzdem. Zum Schluss entspricht Prof. Schröter noch der Aufforderung des Vorsitzenden und bestätigt dessen Ansicht, dass nämlich in Elberfeld vom ersten Augenblick an Turbinen und Kolbenmaschinen miteinander zur vollständigsten Zufriedenheit synchron arbeiteten. Wenn die grössere Wirtschaftlichkeit der Dampfüberhitzung, also des Dampfes von verbesserter Gasform, bei der Turbine gegenüber der Kolbenmaschine augenscheinlicher hervortritt, so dürfte dies vielleicht doch auf ein geringeres Niederschlagvermögen auch in der Turbine hinweisen, dafür sprechen wenigstens auch die Wahrnehmungen, welche Prof. Ewing bei seinen Versuchen in Cambridge mit nassem Dampf gemacht hat. Es scheint, dass der Durchgang des nassen Dampfes mit seinen Wasserteilchen, beim Durcheilen der Turbine zur Luftleere hin, Reibungsarbeit verursacht, die bei dem gasförmigeren überhitzten Dampf vermieden wird. Diese Ansicht vertritt auch Prof. R. H. Thurston, denn für die etwaige Grösse der Flüssigkeitsreibung stellt er, in der amerikanischen Gesellschaft von Maschineningenieuren einen Vortrag, über das Gesamtgebiet der Dampfturbine haltendTransact. A. S. M. E., 1901 Vol. XXII., folgende Annäherungsrechnung auf: Eine Turbinenscheibe habe 10 Zoll engl. (25 cm) Durchmesser und mache, wie bei dieser Grösse üblich, 20000 Umläufe minutlich = 16,09 km minutlich oder 960 km gleich 520 Knoten stündlich. Für den Vergleich sei die benutzte Oberfläche eines Schiffes herangezogen, für welche die erforderliche Maschinenleistung durch die Formel \mbox{PS}_{\mbox{i}}=\frac{O\,\cdot\,V^3}{20000} gegeben ist, worin O die benetzte Oberfläche in Quadratfuss V die stündliche Geschwindigkeit in Knoten gibt. Für die Einheit des Quadratfuss es wird hier \mbox{PS}_{\mbox{i}}=\frac{520^3}{20000}=\frac{52^3}{20}=7030\mbox{ PS}_{\mbox{i}}. Ein Wasserfaden am Umfange der Turbine mit 31,413 Zoll engl. Umfang und 0,001 Zoll engl. (0,025 mm) Breite gibt 0,03 Quadratzoll =\frac{3}{14400} Quadratfuss Fläche und für die Ueberwindung des Reibungswiderstandes sind \mbox{PS}_{\mbox{i}}=\frac{7030\,\cdot\,3}{14400}=1 ½ PSi erforderlich. Während sich ferner in der Turbine beim Durchgang des Dampfes entsprechend seiner Eintrittswärme in den einzelnen Zonen ein Beharrungszustand hinsichtlich der Wärme der Wandungen einstellt, ist in der Kolbenmaschine in den Wandungen ein steter Wechsel, entsprechend der Wärme der Eintrittsspannung, der Endspannung und des Gegendruckes, letzterer dazu noch zwecks stossfreien Ganges bei Dynamobetrieb bis auf die Eintrittsspannung gesteigert, und den Wirkungsgrad der Maschine einzig und allein schon infolge dieser Steigerung ganz erheblich vermindernd. Wie sehr übrigens die Erkenntnis der Vorzüglichkeit der Dampfturbine für den Antrieb von Dynamomaschinen auch bei uns am Festland an Boden gewinnt, zeigt sich darin, dass allein Brown, Boveri und Co., Stammwerkstätten in Baden in der Schweiz, Mitte vorigen Jahres folgende Turbinenanlagen in Auftrag hatten:   1. Frankfurt a. M., Elek-    trizitätswerk 26003200 Kilo-Watt Einphasenanlage.Dreiphasenanlage.   2. Wild und Abegg in Turin 250 Dreiphasenanlage.   3. Berlin 100 Gleichstromanlage.   4.  5.  6.  7. TschopelnMailand     „Aschenbornschacht 36030002000400 Dreiphasenanlage.   8. Urfahr 300 Kilo-Watt Einphasenanlage.   9. Französische Marine 280 Gleichstromanlage. 10.11. WerdohlTroyes 350900 Kilo Watt Dreiphasenanlage. 12. Neuchâtel 300 Gleichstromanlage. Welche Lieferfristen dabei möglich sind, ergibt sich, wenn man erfährt, dass Parsons und Co. die Lieferung der 3000 Kilo-Watt-Dampfturbine für Mailand in 10 Wochen zusagten. Welche Maschinenwerkstätte könnte für eine 3000 Kilo-Watt-Kolbenmaschine in dieser Zeitspanne auch nur den Rohguss bereit haben? Textabbildung Bd. 317, S. 243 Fig. 4. 75 Kilo-Watt Turbinendynamo jetziger Anordnung. Fig. 4 zeigt eine 75 Kilo-Watt Turbinendynamo jetziger Anordnung. Textabbildung Bd. 317, S. 243 Fig. 5. Turbinendynamo von 4000 bis 5000 PS, jetzige Anordnung von Brown, Boveri und Co. Fig. 5 eine solche von 4000 bis 5000 PS, ausgeführt von der A.-G. Brown, Boveri und Co. in Baden (Schweiz). (Schluss folgt.)