Titel: | Resultate der Versuche, welche die HH. Gros, Davillier, Roman u. Comp., Fabrikanten zu Wesserling, Departement du Haut-Rhin, in den Jahren 1829, 1830 und 1831 über verschiedene Dampfapparate anstellten. |
Fundstelle: | Band 47, Jahrgang 1832, Nr. XLIV., S. 245 |
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XLIV.
Resultate der Versuche, welche die HH. Gros, Davillier, Roman u. Comp., Fabrikanten zu Wesserling, Departement du Haut-Rhin, in den Jahren 1829, 1830 und 1831
uͤber verschiedene Dampfapparate anstellten.Diese Abhandlung wurde zum Concurse, der auf Verbesserungen im Ofenbaue
ausgeschrieben worden war, eingesandt; die Verfasser erhielten in der
Generalsizung vom 28. December 1831 eine silberne Medaille dafuͤr. A. d.
O.
Aus dem Bulletin de la Société
d'encouragement. September 1832, S. 328.
Mit Abbildungen auf Tab.
IV.
Resultate der Versuche uͤber verschiedene
Dampfapparate.
1. Einrichtung der Tabellen.
In der ersten Tabelle sind die verschiedenen Aufschluͤsse, welche die
Gesellschaft forderte, so wie mehrere andere, einer Erwaͤhnung
wuͤrdige Daten aufgefuͤhrt. Die roͤmischen, am Kopfe der
Columnen befindlichen Zahlen entsprechen den Zahlen der Mustertabelle;Diese Mustertabelle finden unsere Leser bereits im Polyt. Journale
Bd. XIX. S. 208. A. d. R. die arabischen Zahlen hingegen beziehen sich auf die eigene Ordnung, welche
wir befolgen zu muͤssen glaubten. Die erste Tabelle enthaͤlt
hauptsachlich eine Beschreibung der Dampfkessel und der Oefen.
In der zweiten findet man alle auf den Rost, den Kessel, den Rauch, das Brennmaterial
und die Art der Heizung bezuͤgliche Details, so wie auch jene, welche die
mittelst eines Kilogramme Brennmateriales erhaltenen Producte betreffen, wobei das
Wasser auf Null immer als Anfangspunkt genommen ist. Der erste Theil dieser Tabelle
bezieht sich auf die Heizung mit Steinkohle, der zweite hingegen auf die Heizung mit
Holz.
In der dritten Tabelle endlich sind jene besonderen Resultate aufgefuͤhrt,
welche wir erhielten, wenn die waͤhrend einer Tagesarbeit erhaltenen Producte
in Bruchtheile getheilt wurden. Diese Tabelle bezieht sich uͤbrigens nur auf
die Heizung mit Holz.
2. Von der Anstellungsweise der
Versuche.
Jeder Versuch dauerte eine Tagarbeit uͤber, d.h. 10 bis 13 Stunden. Bei der
Berechnung des angewendeten Brennmateriales wurde auch jene Menge in Anschlag
gebracht, welche zum Anzuͤnden und dazu noͤthig war, um den Apparat in
Gang zu bringen. Da wir jedoch immer mit Apparaten arbeiteten, welche den Tag vorher
geheizt worden waren, so belief sich diese Quantitaͤt im Durchschnitte kaum auf 35 Kilogrammen,
d.h. beilaͤufig auf 1/50 des Gesammtverbrauches.
Die Ruͤkstaͤnde wurden nie wieder auf den Rost gebracht, sondern auf
eine andere Weise verwendet.
Die Menge des gebildeten Dampfes wurde mittelst des Eichens des in den Kessel
eingeleiteten Wassers gemessen. Am Anfange des Versuches wurde die Hoͤhe des
Wassers in einer senkrechten, mit dem Apparate in Verbindung stehenden Roͤhre
gemessen; nach Beendigung des Versuches wurde dieselbe Hoͤhe wieder
hergestellt. Zu dieser Operation wurde aber erst den naͤchsten Morgen darauf,
10 bis 11 Stunden nach Beendigung des Heizens geschritten, so daß auf diese Weise
auch jene Verdampfung in Anschlag kam, welche die Nacht hindurch durch die
Waͤrme der Waͤnde des Ofens hervorgebracht wurde, und welche
nothwendig dem waͤhrend der Dauer des Versuches angewendeten Brennmaterials
zu Gut geschrieben werden muß. Die nach dem Ausloͤschen des Feuers
hervorgebrachte Menge Dampf kann im Durchschnitte auf 200 Kilogr., d.h. auf 1/50 der
Gesammtsumme des Wassers, welche waͤhrend der Dauer eines jeden Versuches
verfluͤchtigt wurde, geschaͤzt werden. Zu bemerken ist, daß
vorzuͤglich waͤhrend der ersten, auf die Heizung folgenden Stunden
eine bedeutende Menge Gas entwikelt wird, waͤhrend man jene Menge Gas, welche
sich erst nach 2 bis 3 Stunden entwikelt, als null und nichtig betrachten kann.
Es sey uns hier erlaubt einige Beobachtungen uͤber die Verschiedenheit der
Methoden, nach denen die Producte der Verdampfungsapparate geschaͤzt oder
bemessen werden, und uͤber die verschiedenen Umstaͤnde
beizufuͤgen, in Folge deren die von verschiedenen Personen und an
verschiedenen Orten angestellten Versuche nicht auf gleichen oder identischen Basen
beruhen koͤnnen. Diese Versuche werden naͤmlich selten hinreichend oft
wiederholt; auch gestattet man denselben meistens nicht die gehoͤrige Dauer.
Dieß ruͤhrt hauptsaͤchlich davon her, daß die Fabrikanten solchen
Versuchen selten so viel Zeit und Sorgfalt schenken koͤnnen, als sie
erfordern, und daß das Eichen des Wassers, welches verdampft wird,
gewoͤhnlich ziemlich große und unter gewissen Faͤllen selbst
unuͤbersteigliche Hindernisse darbietet, was besonders dann der Fall ist,
wenn man mit Apparaten zu thun hat, welche in einer Stunde 8 bis 900 Kilogrammen
Dampf und daruͤber erzeugen. Diese Versuche lassen sich ferner sehr
haͤufig nicht ohne Unterbrechung der Arbeiten der Fabrik anstellen, so daß
man folglich Dampf erzeugt, von welchem man keinen Nuzen hat: ein Umstand der sowohl
von der Wiederholung, als von der groͤßeren Ausdehnung oder der
laͤngeren Dauer der Versuche abschrekt. Die meisten Versuche, welche man
anstellt, werden aus diesem Grunde gewoͤhnlich nur 3 Stunden lang fortgesezt;
und Versuche dieser Art muͤssen, selbst wenn sie von sehr gewandten
Maͤnnern angestellt werden, wegen der vielen Ursachen, die eine
Veraͤnderung in der Menge der Producte der Dampfapparate zu bewirken im
Stande sind, immer mehr oder weniger Ungewißheit darbieten. Erhielten doch selbst
wir bei unseren Versuchen, bei denen wir doch Steinkohle von ganz gleicher
Guͤte angewandt zu haben glaubten, Producte, welche von einem Tage zum
anderen von 5,90 bis zu 6,76 wechselten.
Wenn wir die Producte einer Tagesarbeit, welche im mittleren Durchschnitte 4,96 Dampf
auf 1 Steinkohle betrug, in Bruchtheile aufloͤsten, so erhielten wir
fuͤr eine Dauer von 3 Stunden 6,21 und 6,57. Bei der Heizung mit Holz ergaben
sich noch auffallendere Anomalien; denn aus der dritten Tabelle erhellt, daß die
theilweisen Producte einer Tagesarbeit nach und nach von 2,45 bis 4,68 stiegen, d.h.
daß die Producte in den lezten Stunden beinahe zwei Mal so groß waren, als in den
ersteren. Diese Resultate, welche sich jedes Mal auf dieselbe Weise ergaben, zeigen
sich vorzuͤglich dann sehr ausgesprochen, wenn man, nachdem man vorher sehr
stark geheizt hat, die Menge des Brennmateriales vermindert: in diesem Falle gewinnt
man naͤmlich nicht nur jene Waͤrme, welche sich waͤhrend der
Verbrennung entwikelt, sondern auch alle jene, mit welcher die Waͤnde bereits
vor dem Beginne des Versuches erfuͤllt waren.
Aus allem diesem ergibt sich, daß man nothwendig zu starke Producte erhaͤlt,
wenn man die Versuche mit einem Apparate anstellt, welcher vorher geheizt worden
war, und wenn man den Dampf, der sich noch nach dem Ausloͤschen des Feuers
entwikelt, auf Rechnung des Brennmateriales bringt. Es erhellt ferner, daß dieser
Umstand einen um so groͤßeren Einfluß auf die Resultate aͤußern wird,
1) je laͤnger und staͤrker man vor dem Versuche geheizt haben wird; 2)
je groͤßer der Kessel ist, und 3) endlich, je kuͤrzer die Dauer des
Versuches gewesen seyn wird.
Wenn man also nach dieser Methode verfaͤhrt, so mußte man den Versuch
unmittelbar nach dem Ausloͤschen des Feuers unterbrechen, so daß der Ofen
nach dem Versuche beilaͤufig eben so heiß bliebe, als er am Anfange desselben
war. Ueberdieß muͤßte man aber auch dafuͤr Sorge tragen, daß sich die
Intensitaͤt des Feuers sowohl vor, als waͤhrend des Versuches
bestaͤndig gleich bliebe.
Bei dem Systeme, welches wir befolgt haben, sind alle aͤhnlichen Ursachen zu
Verschiedenheiten in den Resultaten beseitigt, indem sich der Ofen bei unserer
Einrichtung sowohl am Anfange, als am Ende des Versuches beinahe in gleichem
Zustande befindet.
Ein sehr wichtiger Umstand, welcher gleichfalls einen sehr merklichen Einfluß auf die
Resultate ausuͤbt, ist die Art der Heizung. Beispiele hiefuͤr liefert
die Tabelle No. 3, aus welcher man ersieht, daß eine und
dieselbe Menge Brennmaterial verschiedene Products gab, je nachdem dasselbe in
groͤßeren oder kleineren Quantitaͤten in den Ofen gebracht wurde, so
zwar, daß es ausgemacht ist, daß ein und derselbe Kessel, je nachdem die Heizung auf
diese oder jene Weise geschieht, mehr oder weniger Gas erzeugen wird.
Die Guͤte des Brennmateriales endlich uͤbt gleichfalls einen
merkwuͤrdigen Einfluß auf die Producte des Apparates aus, und zwar einen
Einfluß, der die groͤßten Schwierigkeiten darbietet, und der der
Gleichfoͤrmigkeit oder Identitaͤt der Basen, welche man annehmen
muͤßte, um die Versuche vergleichbar zu machen, und um gewisse
Schluͤsse aus denselben ziehen zu koͤnnen, ein beinahe
unuͤbersteigliches Hinderniß in den Weg legen duͤrfte. Die
Gesellschaft hat diese Schwierigkeit sehr wohl gefuͤhlt und daher auch
Aufschluͤsse uͤber die Natur der Aschenarten gefordert. Werden aber
diese Aufschluͤsse hinreichen? Wir zweifeln sehr. Ein Umstand, welcher uns
von groͤßerer Wichtigkeit zu seyn scheint, ist fuͤr die Steinkohle das
Gewicht des Ruͤkstandes; fuͤr das Holz der Grad der Trokenheit, oder,
was auf ein und dasselbe hinaus kommt, der Gewichtsverlust, welchen das Holz
erleidet, wenn man dasselbe laͤngere Zeit hindurch, z.B. einen Monat lang,
der Waͤrme einer Trokenstube aussezt. Wir muͤssen aber gestehen, daß
wir glauben, daß, wie zahlreich und genau auch die Angaben und Aufschluͤsse
uͤber das Brennmaterial seyn moͤgen, dieses Problem doch nie auf eine
genuͤgende Weise geloͤst werden duͤrfte.
Es scheint uns, daß alle diese Versuche nur dann den gehoͤrigen Nuzen haben
wuͤrden, wenn dieselben von allgemein gleichen Basen ausgehend, angestellt
wuͤrden. Die Basen oder Grundlagen sollten bestimmt werden und
duͤrften unserer Ansicht nach folgende seyn:
1) Gleiche Dauer des Versuches, der uͤberdieß unter gleichen Umstaͤnden
angefangen und geendigt werden muͤßte.
2) Gleiche Art der Heizung.
3) Gleiches Brennmaterial.
In jenen Faͤllen, in denen es unmoͤglich waͤre, allen diesen
Bedingungen zu entsprechen, muͤßten wenigstens alle Aufschluͤsse,
welche den Einfluß der geschehenen Abaͤnderungen beurkunden koͤnnten,
angegeben werden.
3. Von der Einrichtung der
Kessel.
Wir stellten unsere Versuche mit 5 Kesseln an, von denen 4 nach einem und demselben
Modelle erbaut sind, und keine wesentlichen Unterschiede von einander darzubieten scheinen,
waͤhrend der fuͤnfte Kessel eigentlich nur durch Verlaͤngerung
der ersteren Art von Kessel entstand.
Diese Kessel, welche in Fig. 1 bis 5 mit A, B, C, D, E bezeichnet sind, sind cylindrisch und
haben Siederoͤhren.
An den vier ersteren haben die drei Siederoͤhren gleiche Laͤnge; die
Entfernung der mittleren vom Kessel betraͤgt nur 0,22 Meter. Am 5ten hingegen
ist die mittlere Roͤhre um 0,94 Meter kuͤrzer, als die beiden
seitlichen Siederoͤhren, und 0,7 Meter vom Kessel entfernt. Bei Gelegenheit
der Zugroͤhren (carneaux) werden wir die
Gruͤnde, die uns zu diesen Modifikationen veranlaßten, anfuͤhren.
Wir haben die Oberflaͤche der Siederoͤhren, auf welche die Flamme
direct einwirkt, und jene des Kessels, welcher der viel geringeren Hize der
Zugroͤhren ausgesezt ist, besonders angegeben. Diese Trennung scheint uns von
großer Wichtigkeit zu seyn, indem es offenbar ist, daß die lebhafteste Wirkung auf
der Oberflaͤche der Siederoͤhren Statt findet. Einige Maschinisten
glauben sogar, daß man nur diese Wirkung allein zu beruͤksichtigen habe;
allein man muß auch die Wirkung der Hize in den Zugroͤhren in Anschlag
bringen, und zwar vorzuͤglich bei großen Apparaten. An einem unserer Kessel
(E) haben die Flammen naͤmlich, wenn das
Feuer lebhaft und gut unterhalten ist, eine Laͤnge von mehr als 13 Meter; die
Hize am Eintritte in den Schornstein betraͤgt selbst noch nach einem Umlaufe
des Rauches durch mehr als 20 Meter, beim Gebrauche von Steinkohlen 500, und beim
Gebrauche von Holz beinahe 600°. Kurz wir sind der Meinung, daß man die
Heizoberflaͤche der Siederoͤhren von jener der Theile des Kessels, die
mit dem Rauche in den Zugroͤhren in Beruͤhrung kommen, wohl
unterscheiden muͤsse. Wir glauben naͤmlich, daß leztere gleichfalls
eine sehr merkliche Wirkung hervorbringt, besonders wenn sich diese
Oberflaͤche unmittelbar unter dem Kessel befindet, und wenn die Hize ihre
Wirkung von Unten nach Oben ausuͤbt, wie dieß bei dem Kessel E der Fall ist. Bei der in Fig. 8 dargestellten
Einrichtung, wo der leztere Theil der Zugroͤhren seitlich uͤber den
Kessel geht, und wo die Hize des Rauches am Anfange des Rauchfanges unter
400° betraͤgt, geben wir zu, daß dieser leztere Theil der
Heizoberflaͤche nur eine sehr schwache Wirkung hervorbringt, welche man
fuͤglich unberuͤksichtigt lassen kann.
Vor dem Schluͤsse dieses Artikels muͤssen wir unsere Leser noch auf
eine Anomalie aufmerksam machen, welche wir an unseren Apparaten beobachteten und
die wir nicht gehoͤrig zu erklaͤren im Stande sind. Die beiden Kessel
A und B, welche ein und
derselbe Arbeiter verfertigte, welche ganz gleiche Dimensionen hatten, neben
einander aufgestellt
waren, einen gemeinschaftlichen Schornstein hatten, in welchen sich die
Zugroͤhren allmaͤhlich und auf gleiche Weise verliefen, und welche
endlich von einem und demselben Heizer geheizt wurden, gaben uns bestaͤndig
verschiedene Produkte, welche sich wie 6 zu 5 verhielten, wir mochten sie beide
zugleich oder abwechselnd jeden einzeln arbeiten lassen. Die beiden Kessel C und D, bei welchen
aͤhnliche Umstaͤnde Statt finden, gaben ebenfalls Unterschiede zu
erkennen, welche jedoch weit weniger auffallend waren. Muß man diese Abweichungen
einer eigenen Beschaffenheit oder Natur des Metalles, oder verschiedenen Diken
desselben an den der Hize am meisten ausgesezten Theilen zuschreiben? Wir waren
nicht im Stande dieß auszumitteln.
4. Von den Zugroͤhren (Carneaux).
Die nach dem Zugroͤhrensysteme eingerichteten Kessel A,
B, C, D, Fig. 2, wurden zu einer Zeit erbaut, zu welcher der Ofenbau noch geringe
Fortschritte gemacht hatte, zu welcher man glaubte, daß es sich
hauptsaͤchlich darum handle, die Beruͤhrungspunkte des Kessels mit dem
Rauche so viel als moͤglich zu vervielfaͤltigen, und zu welcher man
noch nicht recht wußte, daß die Vortheile der Vergroͤßerung der
Heizflaͤche uͤber gewisse Graͤnzen hinaus beinahe null und
nichtig werden, und keineswegs den Verlust compensiren, der in Folge des Mangels an
Zug entsteht. Dieß erklaͤrt sich hinreichend aus der großen Anzahl der
Zugroͤhren und aus dem geringen Durchmesser derselben. Und doch sind diese
Zugroͤhren nicht so gar schlecht, als man glauben sollte, indem wir 6 als das
mittlere Product eines der Kessel, an welchem sie angebracht worden waren,
erhielten. Da wir jedoch einsahen, daß allerdings eine Verbesserung moͤglich
sey, so brachten wir an dem Kessel B, dessen Producte
sich nur auf 5 beliefen, das in Fig. 3 abgebildete System
an. Die neuen Zugroͤhren waren sowohl dem Durchschnitte, als anderen
Einrichtungen nach, jenen der besten Apparate aͤhnlich, so daß wir in deren
Folge einer merklichen Vermehrung der Producte entgegensahen. Wir erhielten zwar
auch wirklich ein groͤßeres Product, indem dasselbe von 5 auf 5,35 stieg;
allein es blieb doch noch immer weit unter jenen Producten, welche der Kessel A in dem Systeme Fig. 2 gab. Wir
vermutheten nun, daß der Hauptfehler des Apparates darin liege, daß jener Theil der
Oberflaͤche, welcher der directen und senkrechten Einwirkung der Flamme
ausgesezt war, nicht groß genug war, und daß, um diesem Uebelstande abzuhelfen, drei
Modificationen an dem Kessel angebracht werden muͤßten; naͤmlich 1)
eine Verlaͤngerung des Kessels und der Siederoͤhren um
beilaͤufig die Haͤlfte; 2) eine solche Verminderung der Laͤnge
der mittleren
Siederoͤhre, daß dieselbe um 0,94 Meter kuͤrzer waͤre, als die
beiden Seitenroͤhren, damit auf diese Weise die Flamme, indem sie ihre
Richtung aͤndert, direct und senkrecht von Unten nach Oben gegen die
Bodenflaͤche des Kessels schlagen koͤnne; 3) endlich eine bedeutende
Entfernung der Siederoͤhren von dem Kessel, um den Waͤnden der
Zugroͤhren, ohne deren Durchschnitt vermindern zu muͤssen, die beinahe
senkrechte, in Fig.
4 dargestellte Stellung geben zu koͤnnen, und um dadurch die ganze
Kraft der Hize auf den Boden des Kessels zu leiten. Diese neuen Einrichtungen hatten
den besten Erfolg, indem die Producte, welche urspruͤnglich nur 5 betrugen,
und in Folge der ersten Verbesserung nur auf 5,35 stiegen, sich nun auf 6,27
beliefen.
Wir stellten noch mehrere Versuche an, wobei wir den Kessel C, der urspruͤnglich nach dem in Fig. 2 dargestellten
Systeme eingerichtet war, allmaͤhlich nach den beiden anderen, in Fig. 3 und 1 abgebildeten
einrichteten. Bei der ersten dieser Einrichtungen circulirt der Rauch in einem
einzigen Zugrohre um den Kessel; bei der zweiten hingegen wird er unmittelbar in den
Rauchfang geleitet, nachdem er unter dem Kessel bis an den Vordertheil des Ofens
gefuͤhrt worden. Diese Einrichtungen gewaͤhrten aber durchaus keine
Vortheile, sondern wir erhielten bei denselben, wie aus der zweiten Tabelle erhellt,
niedrigere Resultate.
Wir hielten uns hiernach um so mehr fuͤr uͤberzeugt, daß die in Fig. 4
abgebildete Einrichtung des Kessels E vor allen
uͤbrigen merkliche Vorzuͤge darbiete.
5. Von dem Roste.
Ueber den Rost haben wir nur Weniges zu sagen, da die Dimensionen, welche wir
demselben gaben, die allgemein uͤblichen sind. Die beste Entfernung desselben
von den Siederoͤhren scheint uns fuͤr Steinkohlen 0,32 Meter,
fuͤr das Holz hingegen 0,82 Meter zu seyn. Doch muͤssen wir bemerken,
daß fuͤr jene Faͤlle, in welchen man eine geringere Menge
Brennmaterials verbraucht, leztere Entfernung vermindert werden muͤßte, wie
dieß durch den am 12. April 1831 angestellten Versuch r
bestaͤttiget wird, bei welchem die Menge des Brennmateriales und die
Entfernung des Rostes von den Siederoͤhren vermindert wurden. Bei diesem
Versuche uͤberstieg naͤmlich der mittlere Durchschnitt dieser
Tagesarbeit jenen der vorhergehenden Versuche. Wurde aber bei dieser
veraͤnderten Einrichtung des Rostes eine groͤßere Menge Brennmaterial
angewendet, so ergaben sich sehr schlechte Producte.
6. Von dem Rauchfange.
Wir haben zweierlei Rauchfaͤnge: der eine ist rund, der andere vierekig;
lezterer ist um 6,5 Met. hoͤher als ersterer, und hat im Minimum einen um die
Haͤlfte groͤßeren Durchschnitt. Sein Zug ist offenbar besser, und doch
ist noch keineswegs erwiesen, daß er einen offenbar guͤnstigeren Einfluß
ausuͤbt.
7. Von der Art der Heizung.
Wir haben bereits mit dem Fruͤheren einige Bemerkungen uͤber die Art
der Heizung vorausgeschikt, und haben nun nur noch einiges Weniges
hinzuzufuͤgen. Man muß vor Allem folgende beide Extreme vermeiden: zu große
und in zu langen Zwischenraͤumen eingetragene Massen, welche, indem sie den
Apparat abkuͤhlen, die Verbrennung ploͤzlich langsamer gehen machen,
und zu kleine, sehr oft eingetragene Massen, indem diese in Folge des zu oft
wiederholten Oeffnens der Ofenthuͤre gleichfalls ein Abkuͤhlen
erzeugen. Bei dem Holze fanden wir gleiche, von 5 zu 5 Minuten eingetragene Ladungen
am besten, indem sich hiebei zeigte, daß der Herd dann, wenn eine neue Ladung
eingetragen wird, noch eine ziemlich betraͤchtliche, in vollem Brande
befindliche Menge Holzes enthaͤlt. Wahrscheinlich duͤrfte bei den
Steinkohlen ein gleicher Zwischenraum ebenfalls von Nuzen seyn: doch fehlt es uns an
hinlaͤnglich genauen Angaben hieruͤber.
Was die guͤnstigste Menge des Brennmaterials betrifft, so schien es uns, daß
die von uns angewendeten Quantitaͤten fuͤr unsere Apparate die
zwekmaͤßigsten seyen; wir glauben jedoch, daß man ohne Nachtheil die Menge
der Steinkohlen vermehren, jene des Holzes hingegen vermindern koͤnnte,
waͤhrend das Entgegengesezte unguͤnstige Resultate geben
wuͤrde.
8. Von dem Register oder
Zugloche.
Wenn die Arbeit, welche man vorhat, zu einer unregelmaͤßigen Heizung zwingt,
wie dieß bei uns oft der Fall war, so erhielten wir einen merklichen Vortheil, wenn
wir die Oeffnung des Registers oder des Zugloches jedes Mal, so oft das Feuer
nachließ, kleiner machten. Sehr gut fanden wir es auch, dasselbe waͤhrend des
Eintragens einer neuen Ladung Steinkohlen beinahe ganz zu schließen; bei der Heizung
mit Holz ist dieß jedoch nicht moͤglich, da die Heizung wegen der großen
Intensitaͤt der Hize des Herdes dabei leiden wuͤrde.
9. Von dem Hizgrade des Rauches am
Grunde des Rauchfanges.
Wenn wir Steinkohlen brannten, so betrug die Temperatur des Rauches, so wie derselbe
aus den Zugroͤhren trat, bei dem Kessel E
beilaͤufig 500,
bei den uͤbrigen, nach dem Systeme Fig. 2 eingerichteten
Kesseln hingegen nur 350 Grade.
Bei der Heizung mit Holz steigt aber diese Temperatur im ersten Falle bis auf 572, im
zweiten hingegen bis auf 440 Grade.
10. Von der Natur des
Rauches.
Die Natur oder Beschaffenheit des Rauches wechselt in unseren Apparaten nach dem
Hizgrade und vorzuͤglich nach der Art des Brennmateriales. Bei dem Kessel E und der Heizung mit Steinkohlen betrug die Menge
freien Sauerstoffes 10 bis 12 Procent, und jene der Kohlensaͤure 7; wurde
derselbe Apparat hingegen mit Steinkohlen geheizt, so verminderte sich der
Sauerstoff auf 4,55 Procent, waͤhrend die Kohlensaͤure bis auf 13
Procent stieg. In ersterem Falle tritt also die Haͤlfte
atmosphaͤrischer Luft ein, ohne zur Verbrennung gedient zu haben, in dem
zweiten hingegen kaum der vierte Theil.
Bei dem Kessel D war die Menge des freien Sauerstoffes
groͤßer, und jener der Kohlensaͤure geringer; allein die Heizung mit
Holz gibt, wie an dem anderen Apparate, so auch hier, bessere Resultate als die
Heizung mit Steinkohlen. Merkwuͤrdig ist, daß die Summe des freien
Sauerstoffes und der Kohlensaͤure eine beilaͤufig constant bleibende
Summe gibt, die sich der Zahl 17 annaͤhert.
Aus diesen Resultaten laͤßt sich schließen, daß sich bei der Verbrennung des
Holzes nicht so viel Rauch entwikelt, als bei der Verbrennung der Steinkohlen, indem
das Volumen des freien Sauerstoffes im ersten Falle immer minder groß ist, als im
zweiten. Ganz falsch ist also die Behauptung, daß bei der Heizung mit Holz
groͤßere Zugroͤhren und ein groͤßerer Rauchfang noͤthig
seyen, als bei der Heizung mit Steinkohlen; aus einer Vergleichung der Producte, der
Kessel D und E, welche nach
einander mit Steinkohlen und mit Holz geheizt wurden, geht dieß am besten
hervor.
Fuͤr D
hat man naͤmlich
Steinkohle 5,25Holz 2,75
Fuͤr E –
– –
Steinkohle 6,27Holz 3,09
woraus sich folgende Verhaͤltnisse ergeben:
fuͤr die
Steinkohle
5,25/6,27
= 0,83
fuͤr
das Holz
2,75/3,09
= 0,90.
Der Kessel D, welcher, wenn er mit Steinkohlen geheizt
wird, nur 83/100 des Kessels E gibt, gibt also, wenn man
ihn mit Holz heizt, 90/100 des Productes dieses lezteren Kessels, und zwar bloß
deßwegen, weil die in Fig. 2 dargestellten
Zugroͤhren fuͤr die Heizung mit Steinkohlen offenbar zu eng sind,
waͤhrend sie bei der Heizung mit Holz kein solches Hinderniß darbieten.
11. Von dem Brennmateriale.
Steinkohle. Die Beschaffenheit der Steinkohle, deren wir
uns bedienten, erhellt aus der zweiten Tabelle; wir bemerken daher hier nur noch,
daß sie sich fuͤr den Gebrauch der Huͤttenwerke sehr gut eignet.
Obwohl nun die Guͤte dieser Steinkohle so ziemlich gleich ist, so gibt
dieselbe doch zu verschiedenen Abweichungen Anlaß, die sich nicht leicht aus dem
bloßen Aussehen der Kohle erkennen lassen, die aber aus den Unterschieden in den in
unserer Tabelle angefuͤhrten Tagesarbeiten hinreichend erhellen. Sehr großen
und nothwendig wandelbaren Einfluß aͤußert auch der Zustand der Zerkleinerung
der Kohle; wenn die Kohlenstuͤke naͤmlich sehr klein sind, so wird die
Heizung nicht nur viel schwieriger, sondern man erhaͤlt auch minder
guͤnstige Resultate.
Holz. Wir wendeten Tannen- und Buchenholz,
vorzuͤglich aber lezteres an, und waren bemuͤht, uns bei unseren
Versuchen immer so viel als moͤglich Holz von gleicher Guͤte zu
verschaffen. Das Holz, dessen wir uns bei den lezteren Versuchen bedienten, wurde 13
Monate zuvor gefaͤllt und 6 bis 7 Monate zuvor gehauen; es war
bestaͤndig der Luft ausgesezt und nur oben mit Rohrdeken bedekt. Das
Tannenholz, welches einen Monat lang uͤber den Zugroͤhren einer
ziemlich starken Hize ausgesezt worden, verlor dabei 23 Procent an seinem Gewichte.
Bei den ersten Versuchen war das Holz noch weniger troken.
12. Von dem erzeugten
Dampfe.
Die Art und Weise, auf welche wir das verdampfte Wasser eichten, wurde bereits
angegeben. Die Resultate, welche sich aus dieser Eichung, die vorher auf die
Normal-Temperatur von 0° reducirt wurde, ergaben, sind in unseren
Tabellen enthalten.
Schluͤsse.
Die wichtigsten Punkte, auf welche wir uns die Gesellschaft besonders aufmerksam zu
machen erlauben, sind folgende:
1) Die Vortheile der Bekanntmachung einer umstaͤndlichen Instruction zur
Schaͤzung oder Bemessung der Producte der Verdampfungs-Apparate, um
auf diese Weise so viel als moͤglich zu Resultaten zu gelangen, welche sich
mit einander vergleichen lassen.
2) Die Vortheile, welche eine Einrichtung der Kessel gewaͤhrt, bei welcher man
die Zugroͤhren verengern kann, ohne daß man deren Durchschnitt zu verkleinern
braucht, und bei welcher man folglich die ganze Wirkung der Waͤrme unter den
Kessel selbst fuͤhren kann, Fig. 4.
3) Die gute Wirkung, die man erhaͤlt, wenn man die Laͤnge der mittleren
Siederoͤhre vermindert, damit die Flammen in dem Augenblike, in welchem sie
in die Zugroͤhre uͤbergehen, auf den Boden des Kessels geleitet
werden, Fig.
5.
4) Die Nuzlosigkeit, welche es gewaͤhrt, wenn man den Zugroͤhren der
Apparate, welche mit Holz geheizt werden, einen eben so großen Durchmesser gibt, als
er bei der Heizung mit Steinkohlen noͤthig ist, indem mit dem Rauche eine
geringere Menge Luft davongeht.
5) Endlich die Wichtigkeit des Umstandes, daß keine zu großen Ladungen Brennmaterial
auf ein Mal in den Ofen eingetragen werden.
Anmerkung.
Die Verfasser haben der Gesellschaft, nachdem obige Abhandlung bereits beendigt war,
noch folgende Aufschluͤsse uͤber die Veraͤnderungen, welche sie
in der Heizmethode mit Holz anbrachten, mitgetheilt.
Neben dem Kessel E, welcher nach Fig. 4 und 5 erbaut ist, befindet
sich der kleinere Kessel A, welcher nach dem in Fig. 2
dargestellten Systeme eingerichtet ist.
Zwischen dem Ende der lezten Zugroͤhre des Kessels E und den benachbarten Theilen der Zugroͤhren b und c des Kessels A
Fig. 2 wurde
eine Verbindung eroͤffnet; die Scheidewaͤnde, welche b' von b und c' von c trennten, wurden
weggelassen; die Oeffnung endlich, durch welche der Rauch unter den
Siederoͤhren in die Zugroͤhre b und b' uͤberging, wurde geschlossen.
In Folge dieser Einrichtungen gelangt der Rauch, nachdem er rings um den Kessel E gegangen, in die Zugroͤhren b und c des Kessels, dann in
die Zugroͤhren b' und c' und zulezt in den Rauchfang.
Anderer Seits wird das Speisewasser auf den Grund des gaͤnzlich
gefuͤllten Kessels A geleitet, an dessen oberem
Theile es dann austritt, um in den Kessel E zu
gelangen.
Die Resultate dieser neuen Einrichtungen sind:
1) Das Wasser gelangt mit einer der Siedehize nahe kommenden Temperatur in den Kessel
E.
2) Die Temperatur des Rauches zeigt sich dadurch, nachdem derselbe ungefaͤhr
20 Meter durchlaufen hat, beim Eintritte in den Rauchfang auf 250°
vermindert.
3) Die Vermehrung der Producte betrug waͤhrend der ersten 14 Tage 15 Procent,
d.h. ein Kilogramme Holz, welches fruͤher 3,09 Dampf erzeugt, erzeugte
gegenwaͤrtig, unter uͤbrigens ganz gleichen Umstaͤnden,
beilaͤufig 3,55.
Aus diesen Resultaten ergibt sich der Unterschied, der zwischen der Heizung mit Holz
und der Heizung mit Steinkohlen Statt findet. Bei dem Heizen mit Steinkohlen ist ein
staͤrkerer Zug noͤthig, welcher nothwendig weitere Zugroͤhren von unbedeutender
Laͤnge erfordert, deren Rauch mit einer Temperatur von beinahe 500°
entweicht. Bei der Heizung mit Holz hingegen erfolgt die Verbrennung auch bei
geringem Zuge sehr leicht; man kann den Zugroͤhren folglich eine
groͤßere Laͤnge geben, und auf diese Weise auch eine viel
groͤßere Menge der Waͤrme des Rauches benuzen.
Erklaͤrung der Zeichnung.
Fig. 1 ist ein
Durchschnitt nach einer Flaͤche, welche vorne an dem Kessel C durch die Achsen der beiden ersten Tubulirungen
geht.
Der Rauch geht unter den Siederoͤhren dd
durch, gelangt durch eine einzige Zugroͤhre unter den Kessel, und begibt sich
dann unmittelbar in den Kessel. Das Minimum des Durchschnittes correspondirt mit
jenem Theile, welcher unter den Siederoͤhren außer dem Roste liegt.
e, der Rost.
f, eine Linie, welche die Verengerung des Herdes
uͤber dem Roste andeutet.
Fig. 2 ist ein
Durchschnitt des Kessels A.
Der Rauch theilt sich hier, nachdem er unter den Siederoͤhren bei aa durchgegangen, zur Rechten und Linken des
Kessels in zwei Stroͤmungen, und zwar zuerst in die Zugroͤhre bb, b'b', und dann in die Zugroͤhre c und c', welche sich an
ihrem Ende in eine einzige Zugroͤhre vereinigen, die dann in den Rauchfang
uͤbergeht.
Das Minimum des Durchschnittes entspricht den Theilen c
und c', von denen jeder 0,07 Meter im Durchschnitte
hat.
Die Heizoberflaͤche des Kessels wird 11,95 oder 6 Meter betragen, je nachdem
man jenen Theil des Kessels, der mit den Zugroͤhren c und c' in Beruͤhrung steht, in
Anschlag bringt oder nicht.
g, zeigt die Einrichtung des Herdes zur Heizung mit
Steinkohlen.
h, zeigt jene zur Heizung mit Holz.
Fig. 3 ist ein
Durchschnitt des Kessels B.
Der Rauch bildet einen einzigen Strom, welcher zuerst unter den Siederoͤhren
durchgeht, und dann unter dem Niveau des Wassers um den Kessel circulirt.
Das Minimum des Durchschnittes entspricht den Tubulirungen.
Fig. 4 ist ein
Durchschnitt des Kessels E.
Der Umlauf des Rauches ist derselbe wie in Fig. 3.
i, zeigt die Einrichtung des Herdes fuͤr die
Heizung mit Steinkohlen.
k, zeigt den Herd zur Heizung mit Holz.
Fig. 5 ist ein
Grundriß des Kessels E und seiner
Siederoͤhren.
Tabelle No. 1, die Einrichtung und
die Dimensionen der Kessel, der Siederoͤhren und der Zugroͤhren
enthaltend.
Textabbildung Bd. 47, S. 257
Kessel; Reihe; Datum der Versuche;
Seine Bezeichnung; Metall, woraus er besteht; Dike des Metalles; Gebrauch, wozu
er dient; Seine Gestalt; Seine Bodenflaͤche; Oberflaͤche; der
direct der Flamme ausgesezten Siederoͤhren; des der Hize der
Zugroͤhren ausgesezten Kessels; Summe der Oberflaͤche, welche mehr
oder weniger der Einwirkung der Hize ausgesezt ist
Fortsezung der Tabelle No
. 1.
Textabbildung Bd. 47, S. 258
Kessel; Seine Tiefe; Durchmesser
der Siederoͤhren; Durchmesser des Kessels; Hoͤhe des Wassers im
Kessel; Seine Laͤnge; Laͤnge der Siederoͤhren;
Laͤnge des Kessels; Sein Rauminhalt (Capacitaͤt);
Capacitaͤt der Siederoͤhren und der Tubulirungen;
Capacitaͤt des mit Wasser gefuͤllten Theiles des Kessels;
Capacitaͤt des leeren Theiles; Sume des Cubus des im Apparate enthaltenen
Wassers; Dichtheit oder Schwere des Fluͤssigkeiten, welche darin
behandelt werden; Zugroͤhren; Ihre kleinste Oeffnung; Ihre groͤßte
Oeffnung; Laͤnge, welche mit dem Kessel in Beruͤhrung steht
Tabelle No. 2, die Einrichtung und
die Dimensionen des Rostes und des Rauchfanges, die Heizungsart der Oefen, die
Beschaffenheit des Rauches und des Brennmateriales, so wie die Menge des
verduͤnsteten Wassers enthaltend.
Textabbildung Bd. 47, S. 259
Datum der Versuche; Bezeichnung des
Kessels; Seine Dimensionen und seine Oberflaͤche; Laͤnge; Breite;
Gesammt-Oberflaͤche; Stangen Zahl, Dike, Entfernung;
Oberflaͤche der Zwischenraͤume; Entfernung von den
Siederoͤhren; Dessen Form; Dessen kleinster Durchschnitt; Dessen
groͤßter Durchschnitt; Dessen Hoͤhe uͤber den lezten;
Heizmethode; Die Art der Heizung war unregelmaͤßig, weil der Dienst, zu
welchem die Maschine verwendet wurde, verschiedene Quantitaͤten Gas
erfoderte
Textabbildung Bd. 47, S. 260
Datum der Versuche; Bezeichnung des
Kessels; Seine Dimensionen und seine Oberflaͤche; Laͤnge; Breite;
Gesammt-Oberflaͤche; Stangen Zahl, Dike, Entfernung;
Oberflaͤche der Zwischenraͤume; Entfernung von den
Siederoͤhren; Dessen Form; Dessen kleinster Durchschnitt; Dessen
groͤßter Durchschnitt; Dessen Hoͤhe uͤber den lezten;
Heizmethode
Fortsezung der Tabelle No
. 2.
Textabbildung Bd. 47, S. 261
Durchschnitt des Registers; Dauer
des Versuches; Hizgrad unten am Rauchfange; Menge des freien Sauerstoffes in 100
Theil; Menge der Kohlensaͤure in 100 Theil; Dessen Beschaffenheit;
Mittleres in einer Stunde verbraucht Gewicht; Menge des von 1 Kilogr.
Brennmaterial in Dampf verwandelten Wassers; die Anfangstemperatur zu Null
angenommen; Minimum; Maximum; Mittel aller Versuche; Bemerkungen; Die
Steinkohle, deren wir uns bedienten, wird sehr geschaͤzt; sie gibt
14–20 Procent Ruͤkstand
Fortsezung der Tabelle No
. 2.
Textabbildung Bd. 47, S. 262
Durchschnitt des Registers; Dauer
des Versuches; Hizgrad unten am Rauchfange; Menge des freien Sauerstoffes in 100
Theil; Menge der Kohlensaͤure in 100 Theil; Dessen Beschaffenheit;
Mittleres in einer Stunde verbraucht Gewicht; Menge des von 1 Kilogr.
Brennmaterial in Dampf verwandelten Wassers; die Anfangstemperatur zu Null
angenommen; Minimum; Maximum; Mittel aller Versuche; Bemerkungen; Das zu den
Versuchen m, n, o, p, q, r verwendete Holz wurde vor 13 Monaten gefaͤllt
und vor 6 bis 7 Monaten gehauen; es war bestaͤndig der Luft ausgesezt und
nur oben mit einer Rohrdeke bedekt. 100 Kilogr., welche einen Monat lang der
Hize ausgesezt wurden, welche sich uͤber den Oefen entwikelt, schmolzen
auf 77 Kilogr. zusammen und erlitten also einen Verlust von 23 Procent.
Tabelle No. 3. Details
uͤber einige Elemente der Tabelle No
. 2.
Textabbildung Bd. 47, S. 263
Angabe der Reihe; Dauer des
Versuches; Art der Heizung; Gewicht des Holzes; Verdampftes Wasser: Oeffnung des
Registers
Textabbildung Bd. 47, S. 264
Wahrscheinlich ist diese Zahl zu groß, die folgende hingegen zu niedrig. A.
d. O.
Angabe der Reihe; Dauer des
Versuches; Art der Heizung; Gewicht des Holzes; Verdampftes Wasser: Oeffnung des
Registers