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Entwickelung der Schiffsmaschinen.
fähigkeit leistungsfähig und gewinnbringend zu gestalten. Inwieweit diese Bestrebungen
Erfolg gehabt haben, möge als Beispiel an einem Dampfer von 3500 t Deplacement
und einer Maschinenanlage von 1000 indizierten Pferdestärken, welche dem Schiff eine
Geschwindigkeit von etwa 10 Knoten verleiht, kurz erläutert werden. Die ersten Wattschen
Niederdruckmaschinen mit Kofferkesseln erforderten ein Gewicht von 300 kg pro indizierte
Pferdestärke, und der Kohlenverbrauch derselben pro indizierte Pferdestärke betrug im
Durchschnitt 2,8 kg, während die moderne dreifache, bezw. vierfache Expansionsmaschine
mit Cylinderkessel von 12 bis 15 Atmosphären Dampfspannung nur etwa 100 kg pro
indizierte Pferdestärke an Gewicht beansprucht und hierbei nur einen Kohlenverbrauch von
0,W kg pro indizierte Pferdestärke aufweist. Legt man nun für das Schiff eine Dampfstrecke
von 10 Tagen zu Grunde, so ergibt sich für die Niederdruckmaschine eine Kohlenmenge
von 2,8 X 1000 X 24 X 10 — 600 t, während die vierfache Expansionsmaschine
sich mit 0,65 X 1000 X 24 X 10 — 156 t begnügt. Ferner beträgt das Maschiuengewicht
der Niederdruckmaschine 1000 X 300 kg — 300 t gegenüber 1000 X 100 kg — 100 t
der vierfachen Expansionsmaschine. Rechnet man nun das Eigengewicht des Schiffes zu
40 Prozent des Deplacements, so ergibt sich folgende Zusammenstellung:
Schiff mit Nieder- Schiff mit vierfacher
druckmaschine Expansionsmaschine
Schiffsgewicht 1400 t 1400 t
Mafchinengewicht 300 t 100 t
Kohlenverbrauch für 10 Tage . . . 600 1 156 t
Summa 2300 t 1656 t
Es verbleibt demnach eine Ladefähigkeit
von . 1200 t 1844J
Summa 3500 t 3500 t
Das Schiff mit vierfacher Expansionsmaschine kann hiernach rund 50 Prozent mehr
Ladung befördern und erzielt außerdem auf jeder Reise eine Kohlenersparnis von 444 t.
Der Gesamtwirkungsgrad der Schiffsmaschine d. h. das Verhältnis der nutzbringenden
Arbeit, welche der Treibapparat des Schiffes für die Fortbewegung desselben ausübt,
zu der im Schiffskessel erzeugten Wärmemenge beträgt rund 0,os65, d. h. von der
totalen Heizkraft des Brennmaterials werden nur 3,6 Prozent für die Fortbewegung des
Schiffes nutzbringend angelegt. Der Gesamtwirkuugsgrad ergibt sich aus den Arbeitsverlusten,
welche entstehen 1) bei der Dampferzeugung — Wirkungsgrad des Kessels
etwa 65 Prozent — 2) bei der Nutzbarmachung des Dampfes etwa 15 Prozent —
3) durch Reibungs- und sonstige Verluste in den Maschinen ■— Wirkungsgrad der
Maschinen etwa 75 Prozent, sowie 4) durch die Widerstände des Treibapparates —
Wirkungsgrad des Treibapparates etwa 50 Prozent.
Der größte Verlust entsteht demnach durch die Ausnutzung des Dampfes. Er begründet
sich einesteils dadurch, daß die Verdampfnngswärme nur zum geringen Teil
verwertet werden kann, anderenteils entsteht er aus den Verlusten durch Kondensation
des Dampfes in der Dampfrohrleitung und in den Dampfcylindern, aus dem Nachdampfen
in den Cylindern, sowie aus den direkten Dampfverlusten durch Undichtigkeit
des Dampfkolbens, der Schieber u. s. w. Um diese Dampfverluste herabzusetzen, war man
bestrebt nach Einführung der Oberflächenkondensation und der hierdurch ermöglichten
Steigerung der Dampfspannung, den Dampf in mehreren Cylindern nacheinander expandieren
zu lassen und hierdurch das Temperaturgefälle in den Cylindern zu vermindern.
Während dasselbe bei der Compoundmaschine — einer zweifachen Expansionsmaschine —
Pro Cylinder etwa 45° 0 beträgt bei einer Anfangsspannung von etwa 6 Atmosphären,
sinkt das Temperaturgefälle bei den dreifachen Expansionsmaschinen mit einer Kesselspannung
von 10 Atmosphären Überdruck auf 38° 6, bei den vierfachen Expansionsmaschinen
mit 15 Atmosphären Überdruck auf 32° 6. Da die Menge des zu verbrennenden
Brennmaterials bei Steigerung der Dampfspannungen praktisch fast gleich bleibt, der
Dampfverbrauch in der Maschine pro indizierte Pferdestärke bei den mehrstufigen Maschinen
sich jedoch erheblich verringert, so ergibt sich eine beachtenswerte Ökonomie in der
Ausnutzung des Dampfes durch Anwendung mehrstufiger Expansion.
