Der Geek-Atlas (German Edition)

25′ 31.84″ N, 0° 24′ 13.20″ W

    3-fach Expansionsdampfmaschine
    Eine funktionierende Dampfmaschine zu Gesicht zu bekommen, ist ein seltenes Vergnügen, vor allem dann, sie auch noch »in situ«,
     d.h. genau an dem Ort, an dem sie eingesetzt wurde, besichtigt werden kann. In Kempton Park wurde eine riesige 3-fach Expansionsdampfmaschine,
     Worthington Nummer 6, genutzt, um täglich 72 Millionen Liter Wasser nach Nordlondon zu pumpen. Diese Maschine und ein Zwilling
     liefen 24 Stunden am Tag, 7 Tage die Woche, von den späten 1920ern bis 1980.
    Heute versorgt das Wasserwerk Kempton Park mit Hilfe elektrischer Pumpen London immer noch mit Wasser (etwa 284 Millionen
     Liter pro Tag). Erfreulicherweise wurde Nummer 6 wieder in einen funktionsfähigen Zustand versetzt. Dazu musste ein neuer
     Dampfkessel gebaut werden, da der alte beschädigt war. Nun kann die Maschine wieder an sieben Wochenenden im Jahr bei der
     Arbeit beobachtet werden.
    Die Maschine ist fast 19 Meter hoch und wiegt 725 Tonnen. Sie besteht aus drei Zylindern unterschiedlicher Größe. Dampf tritt
     mit dem 14-fachen atmosphärischen Druck in den ersten (kleinsten) Zylinder ein, von dort mit weniger Druck in den zweiten,
     größeren Zylinder und schließlich in den dritten und größten Zylinder. Jeder Zylinder besitzt einen Kolben. Die Kolben sind
     alle mit dem gleichen Mechanismus zum Antrieb der Pumpen verbunden.
    Der in den ersten Zylinder eingeleitete Dampf ist überhitzt, d.h. er wurde über den Siedepunkt hinaus erwärmt. In Kempton
     wird der Dampf um zusätzliche 65°C überhitzt. Dieser überhitzte Dampf erhöht den Wirkungsgrad der Maschine, weil er weniger
     kondensiert als Dampf mit niedrigeren Temperaturen.
    Um die Maschine am Laufen zu halten, waren 12 Tonnen Kohle pro Tag nötig, die über eine speziell dafür gebaute Eisenbahn angeliefert
     wurden. Das Gebäude, in dem die Maschine steht, ist ein Denkmal für eine Zeit kommunaler Größe.
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    Den Wirkungsgrad messen
    Bei einem Besuch in Kempton sollten Sie sich auch die Instrumente genauer ansehen, die die Leistung der Maschine überwachen.
     Zwei Instrumente sind von besonderem Interesse: der Strömungsmesser und die Verbrennungsanzeige.
    Der Strömungsmesser misst die geförderte Wassermenge mit Hilfe des Venturi-Effekts. Das Wasser verlässt die Pumpstation durch
     eine Verengung, die sogenannte Venturi-Düse. Der Wasserdruck wird durch die Düse verringert. Dieser Druckunterschied ist proportional
     zur Menge des durchfließenden Wassers ( Abbildung 53.1 ).
    Abbildung 53.1 Der Venturi-Effekt
    Der Strömungsmesser in Kempton leitet den Druckunterschied an ein mit Quecksilber gefülltes U-Rohr weiter. Das Quecksilber
     bewegt einen Stift, der die Durchflussmenge auf einem Papierzylinder festhält. Der Zylinder dreht sich alle sieben Tage einmal
     um sich selbst. So wird die entsprechende Durchflussmenge auf Papier festgehalten. Um die Gesamtmenge des gepumpten Wassers
     zu bestimmen, fasst ein mechanischer Computer die Durchflussmenge zusammen und gibt das Ergebnis auf einer Reihe von Zählscheiben
     aus.
    Das andere interessante Instrument ist die Verbrennungsanzeige. Sie misst den Wirkungsgrad der Kohleverbrennung. Dazu wird
     das Gas im Rauchabzug abgefangen und die vorhandene Menge CO 2 gemessen. Die Menge an CO 2 im Abgas ist ein direktes Maß für die Effektivität der Kohleverbrennung – ein höherer CO 2 -Anteil deutet auf eine ineffiziente Verbrennung hin.
    Um den CO 2 -Anteil zu messen, wird auch ein Druckunterschied genutzt. Gas aus dem Rauchabzug tritt in zwei Bälge ein. Ein Balg empfängt
     das Gas direkt aus dem Rauchabzug, der andere, nachdem das Gas durch einen Natronkalkfilter geströmt ist, der das CO 2 absorbiert und einen Druckunterschied erzeugt. Durch den Druckunterschied wirkt eine entsprechende Kraft auf einen dafür
     vorgesehenen Stift, der dann eine Linie auf ein rotierendes Diagramm zeichnet. Auf diese Weise wird dann die Verbrennungs-Effizienz
     von einer Woche aufgezeichnet.
    Natronkalk ist einem Mischung aus Kalziumhydroxid (Ca(OH) 2 ), Wasser und Natronlauge (NaOH). Wenn Natronkalk mit Kohlendioxid in Verbindung kommt, wird er einer Reihe chemischer Reaktionen
     unterzogen. Dabei wird das Kohlendioxid absorbiert und es werden Kalziumkarbonat (CaCO 3 ) und Wasser ( Gleichung 53.1 ) erzeugt.
    Gleichung 53.1. Natronkalk reagiert mit Kohlendioxid und absorbiert es
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    3-fach Expansionsdampfmaschinen waren bei der Wasserförderung weit