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Bei A = 1 wird hiernach richtig gleich Null; bei A etwas größer als eins, kann sie des ungenauen Werthes von J wegen nicht scharf geprüft werden; bei etwas größeren Werthen von A konnte dagegen J gleich Null geschätzt werden, und die Function wieder genauer berechnet werden. Die letzten Einzelversuche jeder Reihe sind ganz unberücksichtigt geblieben, da das jedenfalls mitgerissene Wasser die ganzen Formeln für diese Fälle doch unbrauchbar machen mußte. Bei diesen von Burg'schen Versuchen war d=21 (46“), D = 24 (53“) Wiener Linien, und variirte der Ueberdruck im Kessel zwischen 8 Pfd. (0,56 Kilogr.) und 60 Pfd. (4,18 Kilogr. pro Qdrtctmtr.).
läufig zu
Der numerische Coefficient 0,3 zeigte sich bei einer Versuchsreihe mit derselben Dampfspannung im Kessel ziemlich constant; doch änderte er sich ein wenig bei den verschiedenen Dampfspannungen. Wie weit sich der Coefficient mit der Größe der Ventildurchmesser ändert, konnte natürlich nicht bestimmt werden; da aber bei Wasser der Grad der Contraction sich nur wenig mit der Größe der Oeffnung zu ändern pflegt, so dürfte auch hier die Größe des Durchmessers von minderem Einflusse werden. Ebenso mußte der Einfluß des im Versuchsapparate befindlichen Absperrventiles unberücksichtigt bleiben. Da aber die Bedürfnisse der Praxis hier keine besondere Genauigkeit erfordern, so will ich einstweilen obige Function allen weiteren Rechnungen zu Grunde legen. Vergleicht
man beide Functionen für # mit einander, so läßt sich für
einen gegebenen Werth von A der Contractionscoefficient k leicht bestimmen. So ergiebt sich z. B. für A = 1,3 k = 0,66, also ein Werth, wie er bei Contraction von Wasserstrahlen nicht ungewöhnlich ist. Auch geben die Contractionscoefficienten, welche Prof. Weisbach für Wasser in krummen Röhren ableitet (Ingenieur-Mechanik, 3. Aufl., Bd. I, S. 770), auf die wahrscheinlichen Krümmungsverhältnisse dieser Dampfstrahlen angewendet, ähnliche Werthe.
Bezeichnet man mit F die feuerberührte Fläche eines Kessels und mit m die Anzahl Kilogramme Wasser, welche jeder Quadratmeter im Mittel pro Secunde verdunstet, so muß der Ventilquerschnitt in folgendem Verhältnisse zur Feuerfläche stehen, wenn das Ventil allen möglicherweise gebildeten Dampf allein soll entfernen können:
nachdem die Construction des Kessels sich der einen oder anderen der angenommenen Formen nähert. Nach Péclet ist die stärkste beobachtete Verdampfung, welche man bei forcirter Heizung hat erzielen können, auf ungefähr 100 Kilogrm. pro Quadratmeter pro Stunde zu schätzen; danach würde der Maximalwerth für m = # zu setzen sein, und dann würde obige Gleichung ergeben, daß die Spannung bei solcher Heizung von 4 Atmosphären auf 8,57 Atmosphären Ueberdruck steigen müsse, ehe ein Stillstand eintreten könne. Von einer übergroßen Sicherheit, wie sie von manchen Lehrbüchern auch noch für diesen äußersten Fall gelehrt wird, kann bei Benutzung solcher Sicherheitsventile, selbst wenn noch so gut construirt, daher nicht gut die Rede sein.
(Schluß folgt.)
V er mischt es.
Braunkohlenfettgas. Von Hermann Liebau.
(Vorgetragen in der Versammlung des Magdeburger Bezirksvereines vom 4. März 1867.)
Die vielfachen Anpreisungen des Braunkohlenfettgases, mit mancherlei widersprechenden Einzelheiten, haben mich veranlaßt, im Februar vorigen Winters in meiner Gasanstalt zu Egeln eine besondere Versuchsgasanstalt herzurichten und verschiedene Sorten Braunkohlenfette nach allen Richtungen hin auf ihren praktischen Werth als Beleuchtungsmaterial zu untersuchen. Eine sehr große Anzahl von Versuchen, welche sich auf verschiedene Sorten dieser Fette, auf verschiedene Brenner, auf verschiedene Darstellungstemperaturen, auf verschiedene Reinigungsmethoden c. erstreckten, lassen keinen Zweifel darüber bestehen, daß diese Gasart ihre großen Vorzüge und Annehmlichkeiten, im Vergleiche zu anderweiter Beleuchtung, bietet.
Das Charakteristische dieser Gasart besteht darin, daß bei richtiger Darstellungsweise mit gleichen Mengen dieser Gase das drei- und einhalbfache Licht, als mit gleichen Mengen guten Steinkohlengases, erzielt werden kann; es leistet also eine Flamme Fettgas, welche 1 Cbkfß. preuß. (0,03 Cbkmtr.) pro Stunde verzehrt, ebenso viel als eine Flamme Steinkohlengas, welche 3 Cbkfß. (0,108 Cbkmtr.) pro Stunde verzehrt, = 8 bis 9 Lichtstärken. Würde nun die Darstellung von 1000 Cbkfß. (31 Cbkmtr.) Fettgas ebenso billig sein, wie 1000 Cbkfß. (31 Cbkmtr.) Steinkohlengas, so wäre dies Gas 3 mal billiger; würden 1000 Cbkfß. (31 Cbkmtr.) nur 3 mal theurer sein, als Steinkohlengas, so könnte man mit demselben bei ganz rationeller Verwerthung dasselbe leisten, als mit 1000 Cbkfß. (31 Cbkmtr.) Steinkohlengas. Vorläufig ist dies aber noch nicht, oder nur da der Fall, wo Steinkohle sehr theuer, und Braunkohlenfett c. sehr billig ist.
Es ist ersichtlich, daß erstens der Werth des Rohmateriales an Ort und Stelle, zweitens die entsprechende Darstellungsweise des Gases, vor allen Dingen in Betracht zu ziehen sind, und daß Behauptungen über größere Billigkeit des einen oder anderen Gases vollständig relativ zu nehmen sind. Wenn behauptet wird, daß 1 Cbkfß. Fettgas 1? Thlr. (1 Cbkmtr. 38? Thlr.) kostet, so läßt sich dagegen an und für sich Nichts sagen, da man nicht weiß, zu welchem Preise das betreffende Rohmaterial gerechnet, und wie viel Ausbeute man angenommen hat, wenn damit aber behauptet werden soll, daß dieses Gas in Folge des genannten Preises billiger sei, als eine andere Beleuchtung, als Steinkohlengas, so ist dies Täuschung. Um Jedem, der Interesse für die Sache hat, Gelegenheit zu geben, sich gründlich zu orientiren, habe ich diese angestellten Versuche nebst Vergleichsberechnungen in möglichst praktischer Form in den Buchhandel gegeben als:
„ Resultate über Braunkohlenfette zur Gasfabrication von
*) Die in dieser Brochure mitgetheilten Versuche des Verf. erstrecken sich auf 1) Steinkohlengas, aus guter Kohle und gut behandelt, 2) Fettgas, gemischt mit Steinkohlengas, 3) reines Fettgas. Als Ergebniß der letzten Tabellen, worin die Kosten für 8 Lichtstärken und die für 1000 Cbkfß. (31 Cbkmtr.) jeder Gassorte berechnet sind, heben wir hier hervor, „daß sich der Werth bezüglich Leuchtkraft von Steinkohlengas verhält zu Mischgas wie 1 : 2#, Steinkohlengas zu Fettgas wie 1 : 4. Man ersieht, daß das reine Fettgas, trotzdem die Rechnnng für dasselbe möglichst günstig gestellt wurde, doch immer hinter dem Steinkohlengase zurückbleibt. Am nächsten steht dem Steinkohlengas das Mischgas und gewährt dieselben Annehmlichkeiten, wie dasselbe. Wäre das Rohmaterial um - bis billiger anzuschaffen, als es jetzt der Fall ist, so würde es im Werthe dem Steinkohlengase gleich kommen; das Mischgas würde aber in diesem Falle schon billiger sein als Steinkohlengas.“ (Hierbei ist 1 Pfd. Fett = 1 Sgr. und 1 Pfd. Steinkohle = 1,12 Pf. – 1 engl. Centner = 10 Sgr. – angesetzt.) D. Red. (Ls).
Die Eigenschaften des Fettgases, welche verlangen, daß man vorläufig mit Vorsicht an seine Einführung geht, sind: Der Preis des Rohmateriales, Braunkohlenfette, Paraffinrückstände, Petroleumrückstände, augenblicklich ziemlich billig, kann, wenn eine massenhafte Verwendung für die Gasindustrie einträte, sehr leicht höher gehen. Die verschiedenen Sorten haben zwar schon jetzt sehr verschiedene Preise, und zwar von 6 Thlr. bis 1# Thlr. pro Centner herab, und schien dies anfänglich darauf hinzudeuten, daß es nur darauf ankäme, das geeignete, billigste Material herauszusuchen. Dem ist aber nicht so; das Geschäft hat auch hierfür schon die richtige Norm zu finden gewußt. Die theueren Materialien sind Ä Ausbeute in ziemlich richtigem Preisverhältnisse zu den 1gen. Ferner ist sehr bemerkenswerth, daß dies Fettgas, wo es dem Steinkohlengase gleich gesetzt wird, mit # bis + des Volumens, dasselbe zu leisten hat, als Steinkohlengas, daß also die Zinsen auf 1000 Cbkfß. (31 Cbkmtr.) repartirt, 3 bis 4 mal so groß werden, daß ferner in ähnlichem Maße die Gasverluste, welche bei großen Anlagen gar nicht zu vermeiden sind, sehr gefährlich werden können, und daß man darauf sehr bedacht sein muß, den Flammen selbst keinen größeren Consum zu geben, als ursprünglich in der Rechnung angenommen ist. Auch dies Letztere kann bei so gutem aber theurem Gase sehr wesentlich das Resultat der vermeintlichen Billigkeit beeinträchtigen. Endlich ist zu berücksichtigen, daß man einen großen Fehler begehen würde, wenn man sich nach Einführung einer Fettgasbeleuchtung überzeugen würde, daß dieselbe doch nicht so rentabel sei, als man geglaubt, und man zum Umbau auf Steinkohlengas sich entschlösse. Solcher Umbau ist, bezüglich Oefen, Apparate und Rohre, sowie Baulichkeiten, so theuer wie ein Neubau. In einer Steinkohlengasanstalt Fettgas zu fabriciren, hat dahingegen gar keine Schwierigkeiten.
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Bleiröhren mit innerem Zinnüberzuge. Von E. Landsberg.
(Vorgetragen in der Versammlung des Aachener Bezirksvereines am 21. Mai 1867.)
Die HHrn. Hamon & Lebreton = Brun in Nantes sind patentirt für ein Verfahren, Röhren aus Blei mit innerem Zinn überzuge oder vielmehr ausgefüttert mit einem Zinnrohre herzustellen. Diese Röhren haben den Vortheil, für vielfache Verwendungen zuzusagen, bei denen einfache Bleiröhren nicht gebraucht werden könnten, weil das Blei von den durchfließenden Flüssigkeiten (Wein, Bier, Seewasser, Regenwasser) angegriffen würde. Zu gleicher Zeit sollen sie nicht mehr kosten, als gewöhnliche Bleiröhren ohne Zinnüberzug, denn die größere Widerstandsfähigkeit des Zinnes macht es möglich, für gleichen Widerstand dem Rohre eine bedeutend dünnere Wandstärke zu geben, als den gewöhnlichen Bleiröhren. So hat z. B. ein Rohr von 3“,4 Blei- und 1“,o Zinn-Wandstärke ebenso große Widerstandsfähigkeit, als ein gewöhnliches Bleirohr von 6“ Wandstärke; ersteres wiegt pro laufenden Meter 4,589 Kilogrm. und kostet à 93 Frc. pro 100 Kilogrm. 4,26 Frc.; letzteres wiege pro laufenden Meter 7,110 Kilogrm. und koste beim Preise von 60 Frc. pro 100 Kilogrm. also gerade so viel, als das erstere. Nach angestellten Untersuchungen können diese Zinn-Bleiröhren ebenso gebogen werden, wie einfache Bleiröhren, ohne daß der Zusammenhang der beiden Metalle darunter im Geringsten leidet.
Die HHrn. Hamon & Lebreton - Brun verfertigen ihre Röhren, indem sie einen Rohrstutzen aus Zinn in einen Rohrstutzen aus Blei einführen und dann beide zusammen ausziehen. Den Druck erzeugen sie vermittelst einer hydraulischen Presse; sie besitzen eine specielle Fabrik in Nantes. –
Der Vortragende legte ein Stück eines auf diese Art angefertigten Rohres vor; dasselbe war zum Theil gespalten und zeigte an den Enden sowohl, wie auf der Spaltfläche, daß das Bleirohr vollständig und in schönster Regelmäßigkeit mit einer Zinnhülle von circa 1“ Dicke ausgekleidet war.
Technische Literatur.
Mechanik.
Notizen aus der Hydrodynamik. I. – Weisbach: Die zusammengesetzten Ausflußverhältnisse*), theoretisch entwickelt und durch Versuche erläutert („Civil-Ingenieur“, Bd. XI). – d» Der Verf. behandelt hier 1) den Ausfluß durch zwei Mündungen, welche in verschiedenen Niveaus liegen, bei sinkendem Wasserspiegel; 2) den Ausfluß aus einer Mündung, während dem prismatischen Reservoir gleichförmig Wasser zugeführt wird; 3) den Ausfluß durch einen Einschnitt unter derselben Bedingung; 4) den Ausfluß aus einer Mündung, während sich in das prismatische Gefäß Wasser aus einem anderen prismatischen Gefäße mit sinkendem Wasserspiegel frei ergießt; und 5) den Ausfluß aus einem prismatischen Gefäße, während aus einem zweiten ebensolchen Wasser durch ein Rohr zugeführt wird, welches unter dem Wasserspiegel des ersten Gefäßes mündet.
Nimmt man an, daß die Ausflußgeschwindigkeiten in allen diesen Fällen nach der Toricelli'schen Formel bestimmt werden können, daß also die Bewegung des Wassers, welches eine der Mündungen passirt, von den gleichzeitig stattfindenden übrigen Strömungen nur insoweit affieirt wird, als dadurch die Höhen der Wasserspiegel über der Mündung bedingt werden, so lassen sich die Ausflußverhältnisse sub 1) bis 3) nach den bekannten Vorschriften der Integralrechnung bestimmen, führen aber natürlich zu complicirten Formeln. In den Fällen 4) und 5) stößt man zuerst auf eine transcendente Gleichung zwischen den Druckhöhen in beiden Gefäßen. Der Verf, zeigt, wie man hier durch ein Näherungsverfahren zum Ziele kommt.
Die Vergleichung der Berechnung mit den Versuchen, in denen der bekannte Versuchsapparat des Verf. benutzt wurde, ergiebt eine sehr befriedigende Uebereinstimmung, und es haben diese Versuche daher vorzugsweise das Interesse, zu zeigen, daß unter den angenommenen günstigen Verhältnissen – geringe Mündungsquerschnitte im Vergleiche zu der Größe des Wasserspiegels, Zuführung des Wassers durch eine weit unter den Spiegel reichende (Beruhigungs-) Röhre u. s. w. – die oben gemachte principielle Voraussetzung zulässig ist. Wesentlich für das Gelingen war natürlich, daß die Ausflußcoefficienten für jede der benutzten Mündungen erst durch vorläufige Versuche unter annähernd gleichen Druckverhältnissen bestimmt wurden. Wenn es dem berühmten Verf. gegenüber noch schicklich wäre, von Sicherheit im Erperimentiren zu reden, so würde man die vorliegenden Versuche als einen schönen Beweis derselben anführen können.
Bt.
Notizen aus der Hydrodynamik. II. – Im XIII. Jahrgang des „Civilingenieur“ theilt Hr. Weisbach einige „Vergleichende Versuche über den Widerstand des Wassers in conisch-convergenten und divergenten Röhren“**) mit, welche wir uns mit einigen Bemerkungen zu begleiten erlauben. „Es ist ein großer Unterschied in dem Reibungswiderstande des Wassers“, sagt der Verfasser, „ob das dasselbe eine conische Röhre in der convergenten oder in der divergenten Richtung durchströmt. So klein dieser Widerstand in einer conisch convergenten Röhre ist, so überraschend groß fällt derselbe bei einer eonisch divergenten Röhre aus. Die Theorie giebt über diesen Unterschied zwar vollkommenen Aufschluß; aber es schien mir doch wichtig genug, denselben auch auf erperimentellem Wege nachzuweisen.“ Dieser Unterschied ist indessen nur scheinbar vorhanden. Wenn wir – was allerdings bei nichtcylindrischen Röhren bezweifelt werden kann – überhaupt statuiren, daß der Verlust an Druckhöhe, welchen die Reibung herbeiführt, für jedes Röhrenelement zwischen zwei benachbarten Querschnitten dem Quadrat der mittleren Ge
schwindigkeit des Wassers proportional ist, so ist auch der ganze Verlust an Druckhöhe, welcher dem Durchgange des Wassers durch die ganze Röhre entspricht, proportional dem Quadrat derjenigen Geschwindigkeit, mit welcher der kleinste Röhrenquerschnitt durchströmt wird; denn die Geschwindigkeiten in den übrigen Querschnitten sind dieser proportional. Hieraus folgt weiter, daß der ganze Verlust an Druckhöhe dasselbe Vielfache (m) der Geschwindigkeitshöhe ist, welche jener größten Geschwindigkeit entspricht, mag diese nun beim Austritte aus der Röhre erreicht werden, wenn die Röhre convergirt, oder beim Eintritte in dieselbe, wenn sie divergirt. Der Unterschied ist in beiden Fällen nur der, daß bekanntermaßen bei derselben disponiblen Druckhöhe diese größte Geschwindigkeit beträchtlicher ist im zweiten Falle, als im ersten. Dies Verhältniß ergiebt auch die von Hrn. Weisbach entwickelte Formel; aber die darin enthaltene Abschätzung von m ist gewissen Bedenken unterworfen, welche durch den Ausfall der Versuche noch bekräftigt werden. Sehen wir aber zunächst, ob sich m überhaupt als constan herausstellt. F Dasselbe conische Rohr wurde zuerst mit der weiteren (Fall A), dann mit der engeren Oeffnung (Fall B) an ein abgerundetes . Mundstück von jedesmal übereinstimmender Oeffnung gesetzt, und dann die Zeit beobachtet, während welcher der Wasserspiegel im Reservoir um eine gewisse Höhe sank. Vorher waren die Widerstandscoefficienten für die beiden Mundstücke bestimmt worden. Die Daten sind: Länge des Rohres: 20 Centimeter. Durchmesser am Ende A: d, = 1,048 Centimeter.
Es ergeben also die Versuche des Falles B eine leidliche Uebereinstimmung mit einander und auch mit dem ersten Versuche des Falles A. Dagegen weicht der zweite Versuch sub A so bedeutend von den übrigen ab, daß man – namentlich mit Rücksicht auf die geringe Zahl der Versuche überhaupt – unwillkürlich zu der Vermuthung gelangt, es möchte hier irgend ein zufälliger Umstand auf das Resultat störend eingewirkt haben.
Bis weitere Versuche bekannt werden, würde man also an der Eingangs gemachten Reflexion festhalten können. Dagegen ist es an sich unwahrscheinlich, daß man den Werth von m aus den Dimensionen der Röhre in der Weise abschätzen könne, daß man die Röhre aus cylindrischen Elementen zusammensetzt, und auf diese Elemente die bekannte Formel zur Berechnung der Reibungshöhe anwendet. Man würde dann zu der von Hrn. Weisbach aufgestellten Formel:
gelangen, wo ö der halbe Convergenzwinkel der Röhre und der Reibungscoefficient ist; oder wenn man lieber die Länge der Seite des von der Röhre gebildeten Kegelstumpfes, statt der Länge der Are, nehmen will, zu der Formel: d.
– d“ 1
= 1 ( –Ä) Ä5, welche der Verf. hier benutzte. In der That müssen aber die Bewegungsverhältnisse so complicirt werden, daß man von vorn herein kaum eine Uebereinstimmung der Formel mit der Erfahrung erwarten konnte; und so führte denn auch die Formel zu Werthen von C, welche von den bei cylindrischen Röhren gefundenen fast das Doppelte sind, nämlich:
während man im cylindrischen Rohre etwa F = 0,02 hat. würde. » t.
Chemie.
Phosphorsäure in den Steinkohlen. – Die „Deutsche Industriezeitung“ (1867, Nr. 4) berichtet, daß H. Reinsch („ Neues Jahrbuch f. Pharm.“, 1866, S. 317) in Steinkohle einen Gehalt von nicht weniger als 1,16 pCt. Phosphorsäure gefunden hat und danach sich für berechtigt hält, den mittleren Gehalt der Steinkohlen an Phosphorsäure zu 1 pCt. anzunehmen. Den Umstand, daß man bisher diesen Gehalt übersehen habe, sucht er dadurch zu erklären, daß der Phosphor ebenso, wie der Kohlenstoff, bei der Verbrennung der Steinkohlen in die Luft geführt werde.
Die „Deutsche Industriezeitung“ fügt hinzu: „Bei aller Achtung vor Hrn. Reinsch erlauben wir uns doch, seine Entdeckung vorläufig und bis sie noch von anderer Seite Bestätigung findet, als nicht ganz zweifellos anzusehen und zu fragen, wie es möglich sei, 1) daß man in Steinkohlenhohöfen mit Kohlen von über 1 pCt. Phosphorsäuregehalt je anderes als kaltbrüchiges Eisen habe herstellen können und 2) wie es zu erklären sei, daß man auch bei der Analyse von Leuchtgas Andeutungen von der Gegenwart von Phosphor ebenso wenig gefunden habe, wie bei der Untersuchung der Rückstände von der Gasfabrication?“ L
8.
Allgemeine Technologie.
Ueber das Härten der Sägeblätter bringt die „Deutsche Industriezeitung“ (1866, S. 335) folgende Notiz.
*) Weisbach: Erperimental-Hydraulik, S. 93.