Funktion der Wattschen Dampfmaschine |
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Wie alle Wattschen Dampfmaschinen arbeitete die Maschine auf dem
König-Friedrich-Schacht mit dem geringen Dampfüberdruck
von ca. 0,3-0,4 bar.
Bestimmend für die Leistung war vor allem die Güte des im
Kondensator erzeugten Vakuums.
Im oberen Totpunkt des Kolbens sind das Einlaß- und das Auslaßventil (EV bzw. AV) geöffnet, während das Ausgleichsventil (GV) geschlossen ist. Der Dampf strömt in den Zylinder und drückt den Kolben nach unten, unterstützt durch den Unterdruck unter dem Kolben (Bild 1). Bei diesem Arbeitstakt werden die Kolben der Schachtpumpen und damit das Wasser aus dem Schachtsumpf gehoben (Bild 4). |
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Kurz vor dem unteren Totpunkt schließen EV und AV, GV wird geöffnet.
Aufgrund des Druckausgleichs zieht das Übergewicht des
Schachtgestänges den Kolben wieder hoch.
Der entspannte Dampf strömt dabei durch die Ausgleichsleitung in den
Zylinderraum unter dem Kolben.
Zum Austarieren der Kräfte dient ein mit der Schachtstange gekoppelter
Hilfsbalancier mit Gewichtskasten.
Auf diese Weise wird erreicht, daß der Leertakt mit der gleichen
Geschwindigkeit abläuft wie der Arbeitstakt (Bild 2).
Beim Erreichen des oberen Totpunktes wechselt die Ventilstellung wieder, und der nächste Arbeitstakt beginnt. Während frischer Dampf oben in den Zylinder einströmt, wird der vom vorhergehenden Takt unter dem Kolben befindlichen Dampf durch die kupferne Abdampfleitung in den Kondensator ausgestoßen (Bild 1). |
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Das Einspritzventil (SV) ist während des Arbeitstaktes geöffnet.
Durch Einspritzen von kaltem Wasser kondensiert der Abdampf.
Zusätzlich findet im wassergekühlten Abdampfrohr eine
Oberflächenkondensation statt, so daß ein 90prozentiges Vakuum
erreicht wird.
Die Naßdampfpumpe (im Kondensatorkasten) entfernt das
Kondensat-Luft-Gemisch aus dem Kondensator.
Die über dem Kasten stehenden Heißwasserpumpe hebt das Kondensat 4,5 m hoch auf eine Rinne, aus der es dem Kessel durch die Speiseleitung allein infolge der statischen Druckhöhe wieder zuläuft (Bild 3). |
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Die Kataraktsteuerung ist durch Sperrklinken für EV und AV gekennzeichnet.
In einem kleinen, wassergefüllten Zylinder wird beim Leertakt ein Kolben
aufgezogen, der danach mehr oder weniger schnell, durch Gewichte regulierbar,
abwärts geht und dabei die Klinkenhebel der Dampfventile verzögert freigibt.
Für den einwandfreien Gang der Maschine war es wichtig, daß die Ventile genau im richtigen Moment öffneten und schlossen, damit der Kolben nicht an den Zylinderböden anschlug oder der Balancier aufsetzte. Am Steuerbaum sind deshalb die Knaggen der Ventilbetätigung verstellbar, und die Maschine ließ sich damit unterschiedlichen Lastverhältnissen anpassen. Zum Inbetriebsetzen der Maschine waren die Ventile von Hand zu steuern.
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