Pulsomēter

Pulsomēter (Dampfdruckwasserheber, Dampfwasserheber, kolbenlose Dampfpumpe; hierzu Tafel »Pulsometer«), ein 1871 von Hall in New York erfundener Apparat zum Heben von Flüssigkeiten durch direkte Wirkung des Dampfdruckes auf dieselben, ohne Zuhilfenahme von Kolben. Fig. 1 u. 2 zeigen ein P. moderner Konstruktion von Haußmann in Burg. Die beiden nebeneinander liegenden Kammern p₁ und p₂ stehen an ihrem obern, sich verengenden Ende mit dem Dampfzuleitungskanal s in Verbindung, an den sich ein Absperrventil h mit der Dampfzuleitung anschließt. Zwischen den sich gegenüberliegenden Öffnuungen des engen, obern Kammerteiles nach dem Kanal s befindet sich die pendelartig bewegliche Zunge z (an deren Stelle auch eine Kugel etc. benutzt wird), die jene abwechselnd öffnen und schließen kann. Unten schließt an jede Kammer je ein Raum v r mit einem Saugventil a und einem Druckventil b an. Der Saugraum unterhalb der beiden Saugventile geht in den Stutzen e über, an den die Saugleitung anschließt. Von dem Stutzen d des Druckraumes über den beiden Druckventilen geht die Druckleitung ab. Aus dem Druckraume führen nach den beiden Kammern die Zulaufrohre u₁ und u₂, deren in letztere hereinragende Fortsetzungen die Einspritzrohre e₁ und e₂ bilden. Es befindet sich nun die eine Kammer p₁ in der Druckperiode, die andre p₂ in der Saugperiode. Dann schließt die Zunge z die Kammer p₂ gegen die Dampfeinströmung ab, während in die Kammer p₁ der Dampf eintritt. Er drückt das darin befindliche Wasser durch das Druckventil in die Druckleitung. Während in p¹ der Wasserspiegel sinkt, steigt er in p₂. Sobald in p₁ der Wasserspiegel bis unter die Oberkante der Öffnung zwischen Kammer und Ventilraum gesunken ist, treten Wasserschwankungen ein, wobei sich Dampf mit Wasser mischt und kondensiert. Infolge der hiermit verbundenen Druckabnahme wird die Zunge z umgesteuert, so daß nun die Kammer p₁ von der Dampfzuströmung abgeschlossen ist. Mittlerweile hat sich die Kammer p₂ mit Wasser gefüllt, das mit Heftigkeit bis in den obern Hals der Kammer emporsteigt, wodurch das Umschlagen der Zunge nach der Kammer p₁ unterstützt wird. Der Dampf tritt jetzt in die Kammer p₂ ein, und es spielt sich hier die Druckperiode ab in gleicher Weise wie vorher in Kammer p₁. Die Kondensation in Kammer p₁ wird wesentlich gefördert durch die durch die Rohre u₁ und e₁ erfolgende Wassereinspritzung, die beginnt, sobald in der Kammer der Druck niedriger als im Druckraume wird. Durch das infolge der Kondensation entstehende Vakuum wird nun durch das Saugventil Wasser angesaugt. Bis die Kammer p₁ gefüllt ist, ist die Druckperiode in Kammer p₂ beendet und die Zunge z wird abermals umgesteuert. So wechselt das Spiel der beiden Kammern fortwährend ab. Um ein regelmäßiges Arbeiten des Apparats zu erzielen, ist es notwendig, daß die Druck- und Saugperioden in beiden Kammern gleichzeitig abschließen. Die Dauer der Druckperiode wird geregelt durch mehr oder weniger weites Öffnen des Dampfeinlaßventils h, während zur Regulierung der Dauer der Saugperiode die Luftventile l₁, und l₂ dienen, die sich nach innen öffnen und deren Hub nach Bedürfnis eingestellt werden kann. Die durch die Luftventile eingesaugte Luft bildet auch einen Schutz gegen die sonst leicht auftretenden Wasserstöße. Bei dem abgebildeten P. kann auch die Wassereinspritzung reguliert werden durch von außen mögliche Veränderung der Weite der Austrittsöffnung der in die Kammern hereinragenden Einspritzrohre e₁ und e₂. Hierdurch ist es möglich, für die jeweiligen Verhältnisse, unter denen ein P. arbeitet, die günstigste Arbeitsweise hinsichtlich Betriebssicherheit, Leistung und Dampfverbrauch zu erzielen. Die Wirkungsweise der verschiedenen P. (von Körting, Schäffer u. Budenberg, Greeven etc.) ist im wesentlichen dieselbe wie bei der beschriebenen zweikammerigen oder doppeltwirkenden Ausführung. Bei den einkammerigen oder einfachwirkenden Pulsometern gestaltet sich in der Regel die Dampfsteuerung weniger einfach. Eine Sonderkonstruktion eines einkammerigen Pulsometers bildet der Pulsator von Peter, der nur ein Dampfeinlaßventil und ein Fußventil im Saugrohr besitzt und sonst ohne jegliches Steuerorgan arbeitet.

Die in einer bestimmten Zeit auf eine gegebene Förderhöhe gehobene Flüssigkeitsmenge ist von den Abmessungen und der besondern Einrichtung des Pulsometers, von dem Dampfdruck, der Saug- und der Druckhöhe abhängig. Bei Förderung von kaltem Wasser darf die Saughöhe bis 7 m betragen, geht jedoch vorteilhaft über 3–4 m nicht hinaus. Die erreichbare Druckhöhe hängt vom Dampfdruck ab, der den Druck des Wassers im Steigrohr um 1–1¹/₂ Atmosphäre (je nach Länge der Druckleitung) übersteigen muß, doch geht man mit den Druckhöhen über 30–40 m, höchstens 50 m kaum hinaus. Zur Überwindung größerer Druckhöhe ordnet man mehrere P. stufenweise übereinander an, wobei das Steigrohr eines untern Pulsometers unmittelbar an den Saugstutzen des darüber befindlichen angeschlossen wird. Der Dampfverbrauch beträgt je nach der Größe des Pulsometers 3–4 cbm für 1 cbm geförderte Flüssigkeit oder 60–70 kg für eine Förderung, die einer Leistung von 1 Pferd entspricht, das ist ungefähr das Dreifache einer mittelguten Dampfpumpe. Der Grund hierfür liegt in der reichlichen Kondensation des Dampfes an der Wasseroberfläche und den Gefäßwänden, in der Wärmeabgabe an die geförderte Flüssigkeit sowie an dem Nachströmen des Dampfes zwischen Druck- und Saugperiode einer Kammer. Dem gegenüber zeichnen sich die P. aus durch Einfachheit der Konstruktion, außerordentlich geringen Raumbedarf, durch das Fehlen jedes äußern bewegten Teiles, durch leichte Ausstellung und Inbetriebsetzung, durch geringe Anschaffungs- und Reparaturkosten, ferner dadurch, daß eine Schmierung oder sonstige Wartung nicht nötig ist. Die Anwendung des Pulsometers erscheint besonders für provisorische Zwecke, also zur Entwässerung von Baugruben, bei Wasserbauten, beim Abteufen von Schächten, beim Entwässern ersoffener Gruben etc., empfehlenswert, für dauernde Verwendungsarten dann, wenn die Erwärmung des Wassers erwünscht ist, z. B. bei den Wasserstationen der Eisenbahnen, in Badehäusern etc. Für Flüssigkeiten, die mit Dampf nicht in Berührung kommen dürfen (Säuren, Laugen etc.), weil sie sich dadurch erwärmen, verdünnen oder chemisch verändern würden, hat Haußmann ein Membranpulsometer, Fig. 3 u. 4, konstruiert. Es besteht aus der Verbindung eines einkammerigen Pulsometers mit einer Membranpumpe, a ist das Saug-, d das Druckventil der Pumpe, f die in einem flachen Hohlraume befindliche Membran, die sich während der Saugperiode nach der in ihrem obern Teile durchlöcherten Wand b, während der Druckperiode nach der durchlöchterten Wand e ausbaucht. Durch Ventil z und Einspritzrohr w tritt Wasser ein, durch Klappe 1, Kanal m und Ventil n tritt es aus. Die Dampfsteuerung erfolgt durch Ventil k, das durch Stange p mit der Steuermembran r verbunden ist. Die Feder t drückt durch Vermittelung der Stange p auf das Dampfventil und hält es geschlossen. Durch Stellschraube v wird die Feder so gespannt, daß das Ventil sich erst dann öffnet, wenn sich die Pulsometerkammer o mit Wasser gefüllt hat, so daß dessen auf die Steuermembran wirkendes Gewicht zusammen mit dem Dampfdruck auf das Ventil den Federdruck überwindet. Nach Entleerung der Kammer o tritt Dampfkondensation ein, wobei durch die Federspannung zusammen mit dem äußern Luftdruck auf die Steuermembran das Dampfventil wieder geschlossen wird. Je nach der zu fördernden Flüssigkeit werden die Pumpenteile aus Gußeisen, Rotguß, Hartblei oder Hartgummi ausgeführt. Vgl. Schaltenbrand, Der P. (Berl. 1877); Eichler, Die Anwendung des Pulsometers (das. 1878) und Der P. mit Pendelsteuerung (das. 1888); v. Hauer, Wasserhaltungsmaschinen (Leipz. 1879); Hartmann und Knoke, Die Pumpen (3. Aufl., Berl. 1906).