Titel: | Neuerungen an Dampfkesseln. |
Fundstelle: | Band 280, Jahrgang 1891, S. 172 |
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Neuerungen an Dampfkesseln.
(Fortsetzung des Berichtes S. 151 d.
Bd.)
Mit Abbildungen.
Neuerungen an Dampfkesseln.
Ueber den Einfluss der Vorwärmung der Verbrennungsluft
hat Poupardin der Mülhauser
Industrie-Gesellschaft Mittheilung gemacht. Seine Versuche erstreckten sich
auf drei Kessel, welche eine Woche hindurch mit kalter, die andere Woche mit
vorgewärmter Luft betrieben wurden.
Da die Versuche noch nicht abgeschlossen sind, begnügen wir uns für jetzt damit,
zu erwähnen, dass Poupardin der Vorwärmung einen, wie
er zahlenmässig begründet, nicht unerheblichen Vortheil zuschreibt; die äussere
Wahrnehmung scheinen die Versuche zu bestätigen, da die Flamme bei denselben kürzer
und weisser wurde, die Rauchmenge abnahm, und auf 1 k Steinkohle 41 l Calorien mehr
wirksam gemacht werden konnten. Wir werden nach etwaigem bemerkenswerthen Abschluss
der Versuche auf dieselben zurückkommen.
Textabbildung Bd. 280, S. 172Fig. 9.Rost mit Luftvorwärmung von Hilton und Jackson. Ein bemerkenswerther Versuch zur Vorwärmung der Verbrennungsluft, mit dem
Nebenzweck der wirksamen Rauchverbrennung, ist bei der Feuerung von J. Hilton, E. Jackson und G. C. Hilton in Oldham
(Englisches Patent Nr. 15 495 vom 27. October 1888) gemacht worden. Bei dieser
Anordnung werden zweierlei Roste verwendet. Die Kohle wird zunächst auf Roststäbe
M (Fig. 9)
gewöhnlicher Art aufgegeben, im weiteren Verlauf gelangt sic auf röhrenförmige
Roststäbe E, welche vom Wasser durchströmt sind und von
dem Raume F nach H
reichen. Die Feuergase werden vom Raume L aus durch den
Rohrrost nach unten geleitet und durchstreichen bei K
das Feuerrohr wieder in der gewöhnlichen Weise. Der Luftzutritt erfolgt einestheils
in üblicher Anordnung durch den Rost M, anderentheils
von dem unter dem Roste befindlichen Raume N aus durch
die Rohre B, den Kanal C,
über die Feuerbrücke D herüber. Diese vorgewärmte Luft
soll zur wirksamen Verzehrung des Rauches beitragen.
Textabbildung Bd. 280, S. 172Fig. 10.Völcker's Feuerung in Schachtofenform. Die Vorwärmung der Luft sucht E. Völcker in Bernburg mit einer Schachtfeuerungsanlage (D. R. P. Nr. 52658 vom 26. Januar 1890)
zu erreichen. Unterhalb des Rostes R (Fig. 10) ist ein mit durchbrochenen Wänden versehener
Schachtofen A angeordnet, in welchen die Schlacken- und
Aschentheile hineinfallen. Die dem Roste E von unten
zuzuführende Luft ist nun gezwungen, durch den glühenden Inhalt des Schachtofens A hindurch zu steigen, in Folge dessen sowohl eine
thunlichst vollkommene Verbrennung der Schlacken- und Aschentheile als auch eine
wirksame Vorwärmung der gleichzeitig zur Verhinderung der Rauchentwickelung
dienenden Luft erreicht wird.
Textabbildung Bd. 280, S. 173Fig. 11.Graf's Wasserrost mit besonderem Wasserbehälter.Wasserrost. Wasserrost mit besonderem Wasserbehälter.
Durch die bei den Wasserrosten so vielfach gemachten übelen Erfahrungen hat sich F. Graf in Aachen nicht abschrecken lassen, sondern
einen Wasserrost mit besonderem Wasserbehälter erfunden und denselben als D. R. P.
unter Nr. 51315 vom 12. October 1889 patentiren lassen. Da der Erfinder sowohl den
hohen Druck der Kessel, mit dem ja die hohlen Roststäbe bisher gewöhnlich belastet
waren, zu vermeiden und dennoch einen lebhaften Wasserumlauf in den Roststäben zu
erzielen sucht, ordnet er, wie Fig. 11 zeigt, einen
besonderen Wasserbehälter G an, durch welchen das
Wasser in der Richtung der Pfeile hindurchstreicht.
Textabbildung Bd. 280, S. 173Fig. 12.Streiz' Wasserröhrenrost. Der Wasserrost besteht aus einer Anzahl hohler Roststäbe A, welche aus Blech hergestellt und an ihren Enden mit
zwei vierkantigen Querröhren B1 und B2 durch Ringe C
verbunden sind. Der so gebildete Rost findet seine Auflagerung auf den seitlichen
Trägern D. Von einem neben der Feuerung aufgestellten
Wasserbehälter G führt ein Rohr H das kalte, durch die Brause J entnommene
Wasser in das hintere Querrohr B1, während von dem
vorderen Querrohr B2
durch das Rohr K die Leitung des angewärmten Wassers in
den Behälter G bewirkt wird, der zugleich zum Absetzen
des Schlammes dient. M dient als Schlammloch, N zur Einführung frischen, O zur Ableitung des vorgewärmten Wassers. Durch P und Q kann warmes Wasser zu beliebigen
Verbrauchszwecken entnommen werden.
Die Patentschrift erläutert noch eine anderweitige Anordnung, die wir aber, als den
Kern der Sache nicht berührend, hier nicht weiter berücksichtigen wollen.
Der Wasserröhrenrost von G.
Streiz in Berlin (D. R. P. Nr. 50018) hat in dem oberen Theile der
Wasserröhren a (Fig. 12)
Wasserausflusslöcher e, welche durch halbrund oder
winkelig gebogene Schienen i geschützt sind. Die
Wasserröhren a sind von kleineren Röhren b durchzogen, welche den Zweck haben, Luft hinter die
Feuerbrücke zu leiten, und auf diese Weise eine Verbrennung etwa noch oxydirbarer
Gase zu bewirken. Die Abkühlung der Roststäbe durch das aus e ausfliessende Wasser mag recht wirksam sein, doch scheint uns die
Regelung des Ausflusses erhebliche. Schwierigkeiten zu bieten, und möchten wir uns
ein Urtheil über die Streiz'sche Vorrichtung nicht
erlauben, bevor Erfahrungen mit derselben vorliegen.
Verschiedene anderweitige Rostanordnungen mögen nachstehend noch erwähnt werden:
Textabbildung Bd. 280, S. 173Fig. 13.Rost mit Schutz für die Kesselwandungen von Fox, Reed und
Morrison. Eine Einrichtung des Rostes zum Schutze der
Kesselwandungen gegen Verbrennen ist Gegenstand des D. R. P. Nr. 50520 vom
19. Juli 1889 für S. Fox, J. Reed und B. B. Morrison (Englisches Patent Nr. 14817 vom 24.
December 1889). Bei demselben werden zur Verhütung einer übermässigen Erhitzung in
dem zwischen Kesselwand und Rost befindlichen Winkel c
Dichtungsstreifen e angebracht. Die Winkel c werden durch Schrauben f
an die Kesselwand angeschraubt. Die nebenstehenden Figuren zeigen einige Anordnungen
dieses Rostes. Bei der zweiten Anordnung sind zwei Dichtungsstreifen d, d1 und eine
Luftöffnung h angeordnet. Bei der dritten und vierten
Anordnung ist Metallpackung angewendet, und zwar als einfache Flacheisenwand oder
als abschliessendes festgenietetes Winkeleisen.
Um die Kohlen Schütthöhe bei Gasfeuerungen genau regeln zu können, ordnet E. Völcker in Bernburg (D. R. P. Nr. 53153 vom 26.
Januar 1890) ein senkrecht verschiebbares Wehr an. Die zwischen dem Schwelraume und
dem Luftzuführungskanale befindliche und mit Durchtrittsöffnungen versehene Wand ist
der Höhe nach verstellbar und durch Kette mit Gegengewicht abgeglichen. Durch die
Stellung der unteren Kante der Wand über dem Luftroste lässt sich die Vertheilung
des Brennmaterials regeln.
Textabbildung Bd. 280, S. 173Fig. 14.Querrost von Strauss.J. Strauss in Regensburg verbindet nach D. R. P. Nr.
52612 vom 7. Januar 1890 mit dem Längenrost einen schmalen Querrost. Vor dem
Längsrost a von gewöhnlicher Einrichtung ist ein etwas
geneigt liegender Querrost (Fig. 14) angebracht,
dessen obere Luftspalte c bei gewöhnlicher Beschickung
die Luftzuführung oberhalb des Brennmaterials ermöglicht. Die Roststäbe a sind, um an freier Rostfläche zu gewinnen, nur an
ihrem Auflagetheil verbreitert. Die Anordnung des Querrostes wird den anstossenden
Kesseltheil, der durch die anliegende Schlacke bei gewöhnlicher Construction
immerhin unangenehm beeinflusst ist, wirksam schützen, da die zuströmende Luft,
diesen Theil reinigen und abkühlen wird.
Bei der Feuerung von H. Rösicke in Berlin erhalten nach Uhland's Prakt. Maschinenconstructeur die frische und
die entgaste Kohle getrennte Luftzuführung. Der Rost ist bei dieser Feuerung (D. R.
P. Nr. 35444) durch eine im Aschenfall angeordnete Wand in einen Vorder- und einen
Hinterrost getheilt. Die Luftzuführungen zu dem vorderen und dem hinteren Theile des
Rostes lassen sich unabhängig von einander regeln und können mit einem durch die
Feuerthür eintretenden Oberluftstrom verbunden werden, dergestalt, dass sich nur
wenig hellgrauer Rauch bildet. Die Luftzuführung zu dem Hinterrost lässt sich so
gering bemessen, dass ein nachtheiliges Durchstreichen zu grosser Luftmengen durch
die entgaste, glühende Kohle verhindert wird und die Verbrennung nur lebhaft bleibt.
Dagegen erhält die frische Steinkohle, welche auf dem vorderen Roste ganz allmählich
vergast, schon während der Entwickelung der Gase das zur vollständigen Verbrennung
nothwendige Luftquantum zugeführt, so dass die Verbrennung des entstehenden
Gemisches beider beim Hinwegstreichen über die glühende Schicht des Brennmaterials
vor sich geht.
In Fig. 15 ist die
beschriebene Rösicke'sche Patentfeuerung bei einem
Cornwall-Kessel mit einem grossen Feuerrohr und innerer Feuerung angewendet. Die
Luftzuführungen für den vorderen und den hinteren Rost werden von der Stirnseite des
Kessels aus bewirkt, indem der Raum unter dem Roste durch eine Wand in zwei
Abtheilungen getrennt wird, von denen die obere zur Luftzuführung und als Aschenfall
des Vorderrostes und die untere in derselben Eigenschaft für den Hinterrost dient.
Mit den beiden Stellklappen über einander vermag man die genaue Regelung der
Luftzuführung zu den beiden Rosttheilen zu bewirken. Die ausserdem zur Verbrennung
der entwickelten Gase nothwendige Oberluft strömt durch Hebung der Feuerthür ein;
durch eine Schraube mit Handrad in der Verlängerung des Scharnierbolzens wird die
Thür gehoben, so dass ein Luftschlitz in der ganzen Breite derselben entsteht. Die
Drosselklappe, welche im Rauchkanale liegt, bewegt sich selbsthätig mit der
Feuerthür, und zwar in dem Sinne, dass sie sich öffnet, sobald man die Thür
schliesst, und umgekehrt.
Während bei der beschriebenen Kesselanlage das weite Feuerrohr gestattet, die
Aschenfälle der beiden Roste und die Luftzuführung über einander anzuordnen,
bedingen die beiden engeren Feuerröhren bei dem in Fig. 16 und 17 zur Anschauung
gebrachten Cornwall-Kessel eine wesentlich andere Anordnung, um die beregte
Feuerungsmethode zur Anwendung bringen zu können. Die Trennung der Vorder- und
Hinterroste findet hier durch Klappen statt, welche jeden Aschenfall quer in zwei
Theile zerlegen, und die Luftzuführung zu der frischen Kohle erfolgt von der
vorderen Stirnseite des Kessels und zu der glühenden Schicht von der hinteren
Stirnwand durch ein Luftrohr, welches der Länge nach in jedem Feuerrohr liegt und
bis zur Aussenfläche des Kesselmauerwerks reicht. Sowohl die vorderen als auch die
hinteren Luftzuführungen tragen nach aussen Regulirungsschieber. Durch die
Feuerungsthür tritt die nothwendige Oberluft in derselben Weise, wie vorher
beschrieben, und die Thür lässt sich durch eine Flügelschraube mit Kloben heben. Die
Drosselklappen wirken bei dieser Kesselanlage aber nicht selbsthätig. Jeder zweite
Feuerzug erhält vor seiner Vereinigung mit dem dritten gemeinschaftlichen eine
Drosselklappe, welche ausserhalb vor der Feuerthür mit einem Hebel so angeordnet
ist, dass erstere nur geöffnet werden kann, wenn der Hebel nach der
entgegengesetzten Seite gedreht und die Klappe in Folge dessen entsprechend
geschlossen ist.
Der Aschenfall wird bei der letztbeschriebenen Feuerung wie gewöhnlich von der
vorderen Kesselwand aus entleert, nachdem die Trennungsplatte mit einem Hebel in die
punktirt gezeichnete Lage gehoben worden ist.
Textabbildung Bd. 280, S. 174Rösicke's Feuerung mit getrennter Luftzuführung. Für leicht zu entgasende Steinkohle wählt man einen wagerecht oder etwas
geneigt liegenden Planrost, während man durch Anordnung des Vorderrostes mit
muldenartigen Vertiefungen in der Längenrichtung (Muldenrost) die Intensität der
Vergasung erheblich steigern kann. Die beim Beginn des Betriebes einmal ermittelten
günstigsten Stellungen der Klappen, bei welchen die vollkommene Verbrennung der
Kohle mit langer weisser Flamme eintritt, werden dem Heizer markirt.
Es muss als ein Vorzug der Rösicke'schen Patentfeuerung
hervorgehoben werden, dass sie in den meisten Fällen von der Kesselconstruction
nicht abhängig ist und bei fast allen vorhandenen Kesseln mit geringen Aenderungen
der Garnitur angebracht werden kann.
Ueber Sickel's selbsthätigen
Aschenräumer berichtete Ingenieur W. Gyssling
in der 19. Delegirten- und Ingenieurversammlung des internationalen Verbandes der
Dampfkessel-Ueberwachungsvereine zu Stuttgart nach der Vereinszeitschrift
Nachstehendes:
Die Vorrichtung besteht aus einem an einer Spindel sitzenden gusseisernen
Schraubenflügel, welcher mit dem Flammrohr, in das er eingesetzt wird, gleichen
Durchmesser hat. Die Wirkungsweise der Vorrichtung wurde an einem frisch gereinigten
Zweiflammrohrkessel beobachtet, bei welchem ein Flammrohr damit ausgerüstet war, das
andere nicht. Gläser, welche in die hintere Wand des Mauerwerks eingesetzt worden
waren, liessen erkennen, dass der Aschenräumer eine schraubenförmige Bewegung der
Gase hervorbrachte, wobei Flugasche sich nicht ablagern konnte. Angesichts dieser
Wirkungsweise konnte es befremden, dass die Vorrichtung nur geringe Verbreitung
gefunden hat. In Folge einer Nachfrage bei den Mitgliedern stellte sich heraus, dass
nur fünf Vereinen Erfahrungen überhaupt zu Gebote standen.
Die Firma Friedrich Krupp, Essen, liess im Jahre
1878 die ältere Construction Sickel's in einen
Flammrohrkessel einbauen, die zwar wirksam, aber nicht dauerhaft war. Die
Chamottesteine litten stark und der hintere Theil aus Blech erfuhr bedeutende
Formänderungen. Eine Besichtigung der Feuerrohre war unmöglich und die Reinigung
ausserordentlich erschwert.
Von Mitgliedern des märkischen Vereins wurden in der Zeit von 1885 bis 1889 zehn
Dampfkessel mit dem Aschenräumer ausgerüstet. In einigen Betrieben, welche
Braunkohle mit 4 bis 5 Proc. Asche und Sand gemischt mit 10 Proc. Steinkohle
verfeuerten, war er nach sechs Monaten unbrauchbar geworden. Innerhalb des
Gladbacher Vereins bewährte er sich in zwei Fällen auch hinsichtlich der
Dauerhaftigkeit. Dem Magdeburger Verein unterstehen 37 mit Aschenräumern versehene
Kessel. Die Wirkung wird als befriedigend oder gut geschildert, die Dauer zu 1 bis
10 Jahren angegeben. Verfeuert wird Braun- und Steinkohle mit Aschengehalt bis 10
Proc. und mehr.
Weniger günstige Erfahrungen sind in Bayern gemacht worden, wo Sickel's Schraube in acht Fällen Anwendung gefunden
hat. Bei drei Kesseln wurde sie nach rasch erfolgter Abnutzung beseitigt und nicht
wieder erneuert; drei Kesselbesitzer erklärten sich in keiner Hinsicht befriedigt,
bei den übrigen zwei Kesseln fand starke Aschenablagerung vor den Flammrohren statt.
Im Aachener Verein wurden von der Firma J. Piedboeuf
während der letzten Monate 30 Kessel damit ausgerüstet. Der Magdeburger Verein hat
schon vor 13 Jahren Versuche angestellt, auf deren Ergebnisse indess ein Urtheil
über den Aschenräumer nicht aufzubauen sein dürfte. Erst in neuester Zeit
durchgeführte Versuche haben hierüber Klarheit geschaffen.
Der Versuchskessel hatte 66 qm Heizfläche, 1,6 qm Rostfläche und war auf 6 at
Dampfspannung geprüft; darüber waren zwei Vorwärmer angeordnet.
Bei den ersten Versuchen war der Kessel mit zwei anderen gekuppelt. Obwohl man von
Seiten des Besitzers bestrebt war, die verwendete Grieskohle möglichst gleichwerthig
zu erhalten, so ergaben die 9stündigen Versuche doch recht erhebliche Unterschiede
in den Verdampfungsziffern. Selbst nachdem 90 Versuche angestellt worden waren,
betrugen die Abweichungen immer noch bis 5 Proc.
Bei späteren, mit aller Vorsicht angestellten Versuchen ergaben sich fast genau
gleiche Verdampfungsziffern. Der Unterschied betrug bei einer Versuchsdauer von 31/4
Stunden nicht mehr als ⅓ Proc. Je zwei Versuche, welche sich auf 9 Stunden 20
Minuten erstreckten, lieferten das Ergebniss, dass der Versuchskessel ohne
Aschenräumer eine um 9 Proc. höhere Verdampfungsziffer besitzt als mit Aschenräumer,
obwohl der letztere seinen Zweck vollkommen erfüllte.
Nach sechs wöchentlicher Heizung ergab sich bei einem anderen Kessel die
Verdampfungsziffer noch um 1½ Proc. höher als beim Kessel mit Aschenräumer.
Aus den Versuchsreihen geht hervor, dass mit dem Aschenräumer eine Kohlenersparniss
nicht erzielt wird. Demnach muss die in den Flammrohren lagernde Flugasche eine
nützliche Aufgabe erfüllen, welche vermuthlich darin besteht, dass unverbrannte Gase
durch die glühende Flugasche entzündet werden. Eine Prüfung derselben durch
Untersuchung der aus den Flammrohren austretenden Heizgase hat leider nicht
stattgefunden.
Eine andere Anschauung lässt den unteren Theil der Flammrohre überhaupt nicht als
Heizfläche gelten, in Folge dessen könne die Flugasche der Wärmeübertragung auch
nicht hinderlich sein. Für die günstige Wirkung der Flugasche liefert diese
Erklärung allerdings keine Anhaltspunkte, sie beschränkt sich ebenso wie die
folgende darauf, deren Unschädlichkeit darthun zu wollen. Diese dritte Erklärung
nimmt an, dass die Flugasche zwar eine Verminderung der Wärmeabgabe an das Flammrohr
zur Folge habe, dass jedoch ein erhöhter Wärmeübergang durch die Mantelfläche einen
Ausgleich herbeiführe. Mag nun eine der vorstehenden Erklärungen zu Recht bestehen
oder nicht, das Ergebniss besitzt deshalb nicht geringeren Werth.
Der Lehrsatz, dass die Ablagerung von Flugasche schädlich sei, ist ins Wanken
gerathen. Weiter lehren die Untersuchungen: Verdampfungsversuche nach Massgabe der
bekannten Grundsätze bieten nicht die Genauigkeit, die man ihnen zuzuschreiben
geneigt ist. Man wird mit Fehlern bis zu 5 Proc. rechnen müssen.
Nach der Ansicht Brauser's erfülle zwar der Sickel'sche Aschenräumer den Zweck, die Reinigung des
Kessels zu erleichtern, es gebe aber einfachere Vorrichtungen, welche allerdings die
Ablagerung der Flugasche nicht verhindern, sondern nur ihre Beseitigung besorgen,
nämlich die Vorrichtungen zum Wegblasen der Flugasche mit Dampf, wie beim
Steinmüller-Kessel und beim Heizröhrenkessel mit vorgebauten Flammrohren von Piedboeuf. Andererseits wurde darauf aufmerksam
gemacht, dass die mit dem Flammrohrkessel gemachten Erfahrungen einen Schluss auf
andere Kessel nicht zulassen, und zwar unter Hinweis auf die beobachtete rasche
Abnahme der Verdampfung bei manchen Kesselsystemen. Dem wurde entgegengehalten, dass
der Rückgang in der Verdampfung vielmehr dem Russe als der Flugasche zuzuschreiben
sei.
(Fortsetzung folgt.)