Titel: | Ueber Dampfkessel. |
Fundstelle: | Band 286, Jahrgang 1892, S. 282 |
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Ueber Dampfkessel.
(Schluss des Berichtes S. 254 d. Bd.)
Mit Abbildungen.
Ueber Dampfkessel.
C. Combinirte Kessel.
Unter D. R. P. Nr. 56733 vom 23. September 1890 ist P.
Dupuis in Aachen eine Verbesserung seines Kesselsystems patentirt worden,
welche darin besteht, dass an dem bekannten Dupuis-Kessel ein unter dem Walzenkessel
liegendes Siederohr angebracht ist, welches mit seinem hinteren Ende an den
stehenden Röhrenkessel der alten Bauweise anschliesst, sich vorn aber zu einem etwas
schräg liegenden Quersieder gestaltet, der den hinteren Abschluss des Rostes bildet
und durch zwei schräg liegende Stutzen mit dem Walzenkessel verbunden ist. Es
soll diese Anordnung einen lebhaften Wasserumlauf erzielen. Statt des Quersieders
kann auch eine senkrecht stehende einfache Rohrverbindung gewählt werden.
Der Kessel von Wescott in Wokingham hat zwei
Feuerungsröhren B (Fig. 40 und 41), welche den Rost C enthalten und mit Querröhren D versehen sind. Die Feuergase durchstreichen darauf die rechteckig
geformten Röhren E und F,
die mit senkrechten Röhren G und H versehen sind. 1 sind
Oeffnungen zum Reinigen. Dem Kessel kann allerdings eine grosse Heizfläche ertheilt
werden, aber die vielen flachen Wände, sowohl in den Rohren E und F, als auch in der Wand A machen die Construction doch sehr bedenklich und
vermindern die Sicherheit (Englisches Patent Nr. 13101 vom 16. Juli 1892).
Textabbildung Bd. 286, S. 282Kessel von Wescott.G. Hose in Uerdingen (D. R. P. Nr. 62465 vom 23. Juni
1891) verbindet einen geneigt liegenden Wasserröhrenkessel mit einem senkrechten
Rauchröhrenkessel, indem er letzteren an den Oberkessel des Wasserröhrenkessels
anschliesst.
Textabbildung Bd. 286, S. 282Fig. 42.Kessel der Berliner Maschinenbau-Actiengesellschaft. Für den Kessel, der als D. R. P. Nr. 56137 vom 8. August 1890 der Berliner Maschinenbau-Actiengesellschaft (vorm. Schwartzkopff) geschützt ist (Fig. 42), werden ∪-förmige Röhren verwendet,
die an zwei von einander getrennte, über einander liegende Stirnkasten a und b anschliessen. Ein
über diesen Kasten liegender Dampf- und Wassersammler ist durch zwei Rohre mit den
Kasten a und b derartig
verbunden, dass das eine Rohr m nach dem unteren Kasten
führt, das andere n von dem obersten Theil des oberen
Kastens ausgeht, so dass durch diese Verbindung der Kreislauf des Wassers durch den
ganzen Kessel gesichert ist.
Der von L. Uhler in Mülhausen (Elsass) angegebene
Wasserröhrenkessel mit Speisewasservorwärmer und Dampfüberhitzer (D. R. P. Nr. 59587 vom 17.
März 1891) ist in Fig. 43 dargestellt. Der
Röhrendampfkessel besteht aus den Siederöhren B, welche
in der schrägen Wand b des Wasservorrathkessels A befestigt sind und mit dem anderen Ende in der Platte
S ruhen. Ueber diesen Röhren ist der
Dampfüberhitzer Z, der aus den Field'schen Röhren ähnlichen Röhren oo1 besteht, angeordnet. Als Speisewasservorwärmer
dient der Theil Y, der aus einem oder mehreren
wagerechten cylindrischen Körpern besteht, die der Länge nach von Rauchrohren C durchzogen sind. Der Weg der Feuergase ist durch
Pfeile angedeutet.
Textabbildung Bd. 286, S. 283Fig. 43.Uhler's Wasserröhrenkessel. Die P. Hesse in Iserlohn patentirte Vereinigung zweier Einkammer- zu einem Zweikammer-Wasserröhrenkessel (D. R. P. Nr. 61852 vom 3. Juli 1891), Fig. 44, hat den Zweck, die
Hauptvortheile der Einkammer- und Zweikammer-Röhrenkessel zu vereinigen, sowie eine
bessere Heizgasführung zu erhalten.
Die Rohrkammer a des einen Kessels ist mit der
Rohrkammer b des anderen Kessels durch die Oberkessel
cc1 und die am fast
tiefsten Punkt der Rohrkammern angebrachten Rohre dd1 verbunden, deren beliebig viele vorhanden sein
können. In Folge der in den Rohrbündeln e und f entstehenden starken Dampfentwickelung erfolgt in der
Rohrkammer a in der Richtung des Pfeiles 1 ein starker Auftrieb. Das aus a vertriebene Wasser wird hierbei durch den Zufluss der Rohre dd1 ersetzt, so dass in
den letzteren eine starke Strömung herrscht und ein Absetzen von Kesselstein, da die
Rohre dd1 ausserhalb
des Feuers liegen, verhindert wird.
Bei der fortschreitenden Bewegung des Wasser- und Dampfgemisches in den Oberkesseln
cc1 kann der Dampf
leichter aus dem Wasser entweichen, und es sinkt dann das Wasser in die Rohrkammer
b.
Das durch g eingeführte Speisewasser hilft den Umlauf
vermehren, andererseits wird der Kesselstein des Speisewassers durch den aus dem
Rohrbündel h entgegentretenden Dampf theilweise
niedergeschlagen, sinkt nach unten und kann durch i
abgeblasen werden. Der in dem Rohrbündel h in bedeutend
geringerem Maasse als in den Rohrbündeln e und f entwickelte Dampf hat den besonderen Zweck, einen
allzu starken Wasserumlauf (durch Pfeile 1 angedeutet)
zwischen den Rohrkammern a und b und insbesondere in den Oberkesseln cc1 zu verhüten, indem dieser Dampf dem Umlauf
entgegenwirkt. In den bisher üblichen Zweikammerkesseln findet eine starke Strömung
statt, welche eine solche Unruhe und Bewegung des Wassers im Oberkessel bezieh.
Dampfsammler zur Folge hat, dass nasser Dampf erzeugt wird.
Durch passende Wahl der Anzahl der Röhren des Bündels h
hat man die Bildung jedes wünschenswerth erscheinenden Wasserumlaufes und trockenen
Dampfes in der Hand. Ferner macht diese Construction die übliche Anwendung der
inneren Füllröhren und Zweitheilung der Rohrkammer durch Scheidewände überflüssig,
welche den Umlauf des Wassers eher vermindern als vermehren.
Die Führung der Heizgase (durch Pfeile 2 angedeutet)
erfolgt durch die auf den obersten Rohrreihen liegenden Abdeckplatten jkl, welche die üblichen, sehr häufig undichten
Querwände, die beim Herausnehmen der Röhren sehr hinderlich sind, überflüssig
machen.
Textabbildung Bd. 286, S. 283Fig. 44.Hesse's Zweikammerkessel. Ferner können gerade, glatte Abdeckplatten verwendet werden, welche durch
die Oeffnungen mn und o
leicht entfernt oder eingebracht, sowie auf ihr Dichthalten untersucht werden
können. Die Gase steigen zickzackförmig nach oben und bespülen die Oberkessel erst,
nachdem sie geringe Temperatur angenommen haben, so dass ein Anbrennen von
Kesselstein in den Oberkesseln nicht stattfinden kann. Das Abblasen der Rohre und
Platten von Russ und Asche kann bei der neuen Construction von hinten oder von vorn
erfolgen, und zwar sind hierzu die Oeffnungen mn und
o bestimmt. Ist nur von vorn Platz zum Abblasen, so
können in der Rohrkammer a leicht passende Oeffnungen
angebracht werden.
Bei dem D. R. P. Nr. 62329 vom 7. Juli 1891 von W. Sprague
Post in Boston und H. de Wolfe Sawyer in
East-Boston (Massach., Nordamerika), eine Einrichtung an Dampfkesseln mit Flammrohr,
Wasserröhrenrost und von oben nach unten durch den Rost gehendem Zug betreffend, wird der Zug durch
das auf dem Rost befindliche Brennmaterial und durch den Rost hindurch nach unten
geführt. Der Rost besteht aus einander parallel angeordneten Siederohren, welche,
von einer wandartigen, mit Wasser gefüllten Fortsetzung des Siederaumes ausgehend,
mit einem besonderen Wasserkasten verbunden sind, der vorn im Feuerraum und, ohne
mit den Wandungen des letzteren verbunden zu sein, in der Querrichtung angeordnet
ist, um der Bewegung des sich ausdehnenden und zusammenziehenden Rostes folgen zu
können. Das Wasser wird dem Rost durch schräg angeordnete Rohre zugeführt, welche
vom unteren Theil des Kessels nach oben geführt und mit dem Wasserkasten verbunden
sind.
Textabbildung Bd. 286, S. 284Kessel von Sprague Post und de Wolfe Sawyer. Das Wasser fliesst vom Boden des Kessels, und zwar unterhalb des
Feuerraumes durch die schräg nach oben geführten Zuführungsrohre in den Wasserkasten
nach vorn und durch die diesen mit der wandartigen Fortsetzung des Siederaumes
verbindenden, den Rost bildenden Siederöhre nach hinten in den eigentlichen
Siederaum. Durch diese Anordnung wird die wand artige Fortsetzung des Siederaumes
entlastet, während dadurch, dass das Wasser dem Bodentheil des Kessels entnommen
wird, der Umlauf äusserst energisch wird. Dabei werden die Zuführungsrohre vom
Hitzestrom zweimal getroffen, welch letzterer auf seinem Wege zwischen den Rohren
des Rostes hindurch nach abwärts, dann nach hinten und endlich an den unteren Enden
der Zuführungsrohre vorbei diesen Rohren im Wesentlichen parallel geht, worauf er
dann in dem hinter dem eigentlichen Siederaum des Kessels befindlichen Raum
hinaufsteigt und von dort durch die Feuerzüge des Kessels nach vorn oder nach hinten
dem Fuchs zuströmt oder bei aufrechter Anordnung der Züge durch diese
hindurchgeführt wird.
In Fig. 45a, b, c sind die betreffenden
Neuerungen in ihrer Anwendung auf einen Dampfkessel gezeigt, in welchem zwei
Feuerräume angeordnet sind, über denen je ein Satz wagerechter Feuerrohre sich
befindet, welch letztere von einer senkrechten Fortsetzung des betreffenden
Feuerraumes aus nach dem Fuchs führen. Die zwei von einander unabhängigen
Feuerungen können jede für sich oder beide gemeinsam benutzt werden. Fig. 45a und b sind zusammengehörig,
während Fig. 45c eine
veränderte Ausführungsform darstellt.
A bezeichnet das äussere Kesselgehäuse, in welchem die
Feuerräume BB angeordnet sind, die aus Stahlwellblech
bestehen und durch je eine Oeffnung C der vorderen
Kesselwand herausragen, während die unteren Hälften der hinteren Enden an der
inneren Platte der hinteren hohlen, mit Wasser gefüllten Kessel wand D befestigt sind.
E bezeichnet eine wandartige Fortsetzung des
Siederaumes, hinter welcher sich der Feuerraum zu einer Kammer F fortsetzt. Der Siederost G besteht aus einer Anzahl parallel angeordneter Rohren. deren äussere
Enden in den Wasserkasten H einmünden, welcher, um den
Bewegungen des sich ausdehnenden und zusammenziehenden Rostes folgen zu können, mit
den Wandungen des Feuerraumes nicht verbunden ist.
Die Wasserzuführungsrohre J schliessen sich an den
Wasserkasten an und sind in schräger Richtung nach unten geführt, wo sie unter der
Siedewand E mit einer Biegung, welche zum Gehäuse des
Feuerraumes strahlenförmig verläuft, durch den Boden des Feuerraumes hindurchtreten,
damit das Wasser daselbst aus dem unteren Theil des Kessels durch diese Rohre
hindurch in den Wasserkasten und von diesem durch die Siederohre des Rostes in die
Siedewand E gelangen kann. Durch die strahlenförmige
Anordnung der gebogenen Enden der Zuführungsrohre (Fig. 45b) wird genügend
Raum zum Entfernen der Asche gewonnen und das Befahren der Kammer F erleichtert. An den Stellen, wo die Zuführungsrohre
J an den Wasserkasten anschliessen, ist dieser mit
taschenartigen Erweiterungen h versehen. Ferner sind
Mannlöcher K zwischen und an den Seiten der Feuerräume,
sowie Anker L, Ankerbolzen M und bogenförmige Verstärkungen N
vorgesehen.
Die Feuerzüge sind wagerecht oberhalb der Feuerräume angeordnet und führen von der
Kammer F nach vorn nach dem in Fig. 45a durch
punktirte Linien angedeuteten Fuchs Q. Nachdem der
Hitzestrom in der Kammer F auf sämmtliche Siedewände
zur Wirkung gelangt ist, durchläuft er die Feuerzüge und tritt nach oben aus. Zur
Entnahme des Dampfes vom oberen Theil des Kessels ist ein gelochtes Rohr R vorgesehen.
Die Feuerzüge sind in zwei gesonderten Gruppen angeordnet, von denen jede zu einem
der Feuerräume gehört und an der nach innen gerichteten Seite der einen Wandung der
Kammer F befestigt ist, wobei zwischen den Wandungen
oder Kammern selbst und zwischen jeder der Seitenwandungen A des Kessels ein ausgedehnter Wasserraum vorhanden ist. Auf diese Weise
kann nöthigenfalls jeder von den Feuerräumen ohne den anderen Verwendung finden.
Bei der in Fig. 45c
veranschaulichten Ausführungsform treten die vom Wasserkasten H in schräger Richtung nach dem unteren Theil des
Kessels geführten Zuführungsrohre J durch die hintere
Wandung der Kammer F am Boden des Feuerraumes hindurch,
statt durch dessen Boden selbst hindurchzugehen. Durch diese Anordnung wird die
gleiche Wirkung wie bei der vorbeschriebenen erzielt, die Circulation des Wassers
findet in gleicher Weise statt, die einzelnen Theile sind in gleich wirksamer Weise
verstärkt, und den Rohren des Rostes sowie den Zuführungsrohren ist die gleiche
Beweglichkeit bei ihrer Ausdehnung gesichert; dabei tritt die Hitze in gleicher
Weise in Wirkung.
Zum Verständniss der an J. I. Thornycroft in Church
Wharf, Chiswick, Grafschaft Middlesex, patentirten Dampferzeuger mit engen gebogenen
Röhren zwischen Unter- und Oberkessel (D. R. P. Nr. 61588 vom 5. Februar 1891)
genügt es, wenn wir mit Bezugnahme auf Fig. 46a, b, c die Patentansprüche
folgen lassen:
Textabbildung Bd. 286, S. 285Thornycroft's Dampferzeuger. 1) Dampferzeuger, gekennzeichnet durch ein längliches Hauptwassergefäss
2, welches zwischen zwei Feuerbüchsen 3 angeordnet und durch Rücklaufröhren 5 mit einem über ihm angeordneten Dampfkessel, sowie
ferner durch andere, geeignet gebogene Röhren 4 mit dem
oberen Theil des Dampfkessels verbunden ist, wobei die äussere Wandung einer jeden
Feuerbüchse durch eine einzige Reihe passend gebogener Röhren 4* gebildet wird, die an ihrem oberen Ende mit der
oberen Seite des Dampfkessels und an ihrem unteren Ende mit den Hilfswassergefässen
a verbunden sind, welch letztere ihrerseits mit dem
Hauptwassergefäss in Verbindung stehen (s. Fig. 46a, b und c).
Textabbildung Bd. 286, S. 285Gehre's Dampfführungen. 2) Die Anordnung der beiden Gruppen von Röhren 4,
4 zwischen den beiden Feuerbüchsen 3, 3
derart, dass jede der genannten Gruppen von Röhren einen Bestandtheil einer der
Feuerbüchsen bildet, und dass die beiden Gruppen von Röhren mit dem Dampfkessel und
dem Hauptwassergefäss eine Rauchkammer 6 bilden, in
welche heisse Gase nach Durchgang durch die von und zwischen einigen der Röhren 4 gebildeten Feuerzüge C
durch Oeffnungen 10 strömen, die zwischen den oberen
Enden dieser Röhren sich befinden, welch letztere die inneren Wandungen B der Feuerzüge C bilden,
und dann nahe am Wasserniveau in den Dampfkessel (s. Fig. 46a
und b) treten und
so ein Ueberhitzen dieser oberen Theile der Röhren verhindern.
3) Innerhalb der im Anspruch 2 gekennzeichneten Rauchkammer 6 die Anordnung von in der Längsrichtung sich erstreckenden Platten 8, welche die Rauchkammer in zwei äussere Dampfwege für
die heissen Gase und in eine innere Kammer theilen, in welch letzterer die gebogenen
Rücklaufröhren 5 untergebracht sind.
Textabbildung Bd. 286, S. 285
Fig. 49.Treudler's Rohrende.
D. Dampfkesselelemente und Einzelconstructionen.
Wir möchten in Nachstehendem noch einige bemerkenswerthe Einzelconstructionen
aufführen.
Dampfführungen für Wasserröhrenkessel ordnet M. Gehre in
Rath bei Düsseldorf (D. R. P. Nr. 59419 vom 29. März 1891) nach den Fig. 47 und 48 an, zu dem Zwecke, um
das Rohr am ganzen Umfange vom Wasser bespült zu erhalten und das Emporsteigen des
Dampfes an die obere Fläche des Rohres zu verhindern. Die Dämpfe steigen bei dieser
Anordnung nur bis zu den eingeschobenen Blechstreifen, welche den Dampf auffangen
und einer Rinne gleich denselben ableiten. Diese Dampfführungen – lassen sich auch
anwenden, wenn innere Wasserzuführungsröhren vorhanden sind.
Nach dem Patente von E. Treudler in Cannstatt (D. R. P.
Nr. 54762), Fig. 49, wird das eine Ende des mit
Gewinde versehenen Rohres in die hintere Wand geschraubt. Ueber das andere glatte
Rohrende c wird eine mit Gewinde versehene Muffe a geschoben und mit der vorderen Wand W verschraubt. Zum Schluss wird ein Ring b eingesetzt und mit dem Rohre verlöthet.
Textabbildung Bd. 286, S. 285Corrigall's Siederöhren.W. Cook bringt an den Rohrbefestigungsmuttern nach D.
R. P. Nr. 55883 Schmierlöcher an, um das Herausnehmen und Wiedereinsetzen der Rohre
zu erleichtern. Damit die Vertheilung der Fettstoffe erleichtert werde, sind an der
Verbindungsstelle Längskanäle angeordnet.
Um die Heizfläche der Röhren zu vergrössern, bringt H. W.
Althouse in Ashland, Pa., nach dem amerikanischen Patente Nr. 469731 vom
14. Juli 1891 nach dem Inneren der Röhren eingewalzte Riefeln an, die sich jedoch
nicht ganz bis an das Ende erstrecken. Letzteres bleibt cylindrisch und kann in
Folge dessen ohne Schwierigkeit in den Seiten- bezieh. Stirnwänden befestigt
werden.
In ähnlicher Weise formt auch W. E. Corrigall in
London nach dem englischen Patente Nr. 14936 vom 4. September 1891 (Fig. 50a und b) die Siederöhren. Die
eingewalzten Rippen sind auf den oberen Theil des Rohres beschränkt, und sollen die
Wärme rasch an das darüber befindliche Wasser übertragen.
Textabbildung Bd. 286, S. 286Fig. 51.Rohreinsatz. Ueber einen erfolgreichen Versuch, an einem Marinekessel mit verstärktem
Zuge die Rohreinsatzstellen zu dichten, berichtet Engineer vom 8. Juli 1892 mit etwas überschwenglichen Worten. Der dichte
Abschluss soll mit dem sehr einfachen Rohreinsatze, wie ihn Fig. 51 zeigt, vollständig erreicht worden sein. Die Einrichtung ist so
verständlich, dass wir eine weitere Beschreibung für entbehrlich halten.
Textabbildung Bd. 286, S. 286Petersen's Rohreinsatz. Eine Vorrichtung, welche den Zweck hat, den Rauch zu verbrennen und die
Dichtung der Rohreinsatzstellen zu schützen, ist E. Petersen in Isleworth, Middlesex, unter Nr. 15797 vom 6. October 1890 für
England (D. R. P. Nr. 63046 vom 14. Juli 1891) patentirt worden. Die Vorrichtung
besteht (Fig. 52 bis
55) in einem Ansatz
aus feuerfester Thonmasse, der mit einem cylindrischen Theile A in das zu schützende Rohrende hineingeschoben wird.
Ein ringförmiger Vorsprung D schützt das äussere Ende
des Rohres, mit dem es durch einen Stift E verbunden
ist. Die Mündung der Schutzstücke erhält eine eigenthümliche Form, welche ein
gegenseitiges Abstützen der Schutzstücke mit Hilfe der Nasen G gestattet. Die Wände der Schutzstücke sind mit Oeffnungen E versehen, um etwaigen Aschentheilchen das Entweichen
zu gestatten. Es steht nichts im Wege, die Schutzstücke gruppenweise mit einander zu
verbinden.
Textabbildung Bd. 286, S. 286Fig. 56.Kim Chase's Sicherheitskessel. Eine Construction, welche als Ersatz von Röhren dient, wollen wir an
dieser Stelle noch erwähnen. J. McKim Chase,
Washington, setzt seinen Sicherheitskessel zusammen aus Röhrengruppen, deren
jede aus einem Stücke oben umgebogenen Bleches besteht, welches derartig gewellt
ist, dass nach Zusammennieten der beiden Theile parallele Längsröhren und kurze,
senkrecht zu diesen verlaufende Querröhren entstehen. Solche Röhren werden je nach
der erforderlichen Dampfmenge in beliebiger Zahl neben einander gesetzt. Zwischen
den Röhrenblechen sind Zungen aus feuerfestem Mauerwerk eingelegt, welche die
Heizgase einen langen Weg leiten. Die Röhren werden, wie Fig. 56 zeigt, mit einander vernietet. Im Uebrigen baut sich der Kessel
in der gewöhnlichen Weise auf.
Textabbildung Bd. 286, S. 286Watt's Plattenpresse.J. Watt in Birkenhead bearbeitet die Platten, um sie
zur Aufnahme von Röhren und Stehbolzen geeigneter zu machen, auf einer Presse, wie
sie in Fig. 57 beim
Beginn der Arbeit des Pressens und in Fig. 58 nach der
Pressung dargestellt ist. Die Röhren werden dann cylindrisch, oder konisch, oder mit
Schraubengewinde eingesetzt, wie in Fig. 59 und 61 dargestellt ist. Die Platten werden mit Stehbolzen
gegen einander abgesteift, die, wie Fig. 60 zeigt, entweder
verschraubt und vernietet oder unter Anwendung eines passenden Sattelringes bloss
verschraubt sind (Engl. Patent vom 10. April 1891). Das Verfahren scheint die
Sicherheit bedeutend zu erhöhen, und hat auch den Vortheil, dass die mit Gewinde
versehene Strecke der Wände vergrössert wird.
Textabbildung Bd. 286, S. 286Watt's geformte Platten. Nach dem D. R. P. Nr. 56876 vom 11. November 1890 verwendet Ernenputsch in Dortmund als Einlage in die Wasserröhren
schraubenförmig gewundene Blechstreifen, um damit grössere Wärmeabgabe der
Rohrwandungen zu erzielen. Es ist dies dieselbe Construction, die für Feuerröhren
schon vor langer Zeit von Dupuis in Gladbach ausgeführt
worden ist, zu dem Zwecke, den heissen Kern der Feuerröhren auseinander zu
wirbeln.
Durch D. R. P. Nr. 56141 und Nr. 56210 hat sich Schwalb
in Paris Zusatzpatente zu Nr. 46221 ertheilen lassen, welche den Zweck haben, die Feuergase auf
alle Röhren in liegenden Röhrenkesseln zu vertheilen. Es soll dies durch
verstellbare Klappen und Schieber bewirkt werden. Wegen der Einzelheiten verweisen
wir auf die Patentschriften.
Eine derartige Zugregulirung bezweckt auch das D. R. P. Nr. 57002 von F. Mennons in Paris.
Textabbildung Bd. 286, S. 287
Fig. 61.Kessel aus Watt's geformte Platten.