Titel: | Neuere Kesselfeuerungen. |
Fundstelle: | Band 287, Jahrgang 1893, S. 104 |
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Neuere Kesselfeuerungen.
(Schluss des Berichtes S. 81 d. Bd.)
Mit Abbildungen.
Neuere Kesselfeuerungen.
Ueber Sennett's rauchverzehrende Feuerung hielt der Erfinder nach
The Engineer vom 26. August 1892 vor der
British Association in
Edinbourg einen Vortrag, den wildem
Hauptinhalte nach hier wiedergeben: Gestützt auf die Versuche Baker's, welche ergaben, dass Kohle in trockenem Sauerstoff
weniger lebhaft als in einer Mischung von Sauerstoff und Wasserdunst verbrennt, und
ferner mit Benutzung der von Dixon berichteten
Thatsache, dass eine gut getrocknete Mischung von Kohlenoxydgas und Sauerstoff nicht mehr explosiv
ist, stellte Sennett folgende Versuche an:
Textabbildung Bd. 287, S. 105Fig. 8.Sennett's Feuerung für Schiffskessel. Während eines zehnstündigen Versuches wurde auf einem Roste 1271 k
starkrauchende Warwickshirekohle, dem Gewichte nach 100 k auf 1 qm Rostfläche,
stündlich verbrannt. Bei natürlichem Zuge ergab sich neben der Rauchbildung ein
Aschenrückstand von 38,8 k und ein Schlackenrückstand von 49,6 k. Bei der darauf
folgenden Probe mit dem in Fig. 8 dargestellten
Kessel, welcher mit Lufteinspritzung mittels Dampfdüse betrieben wurde, wurde 1047 k
derselben Kohle verbrannt, wobei die Rauchbildung wegfiel und 27,1 k Aschen- und 9,2
k Schlackenrückstände entfielen. Während man beim ersten Versuche die Schlacken alle
drei Stunden entfernen musste, wenn man eine gleichmassige Verbrennung unterhalten
wollte, wurden bei dem Versuche unter Anwendung der Dampfdüse erst zu Ende des
Versuches die Schlacken entfernt. Die Ursache der Verminderung der Aschenmenge lag
in dem geringeren Gehalt an unverbrannter Kohle, die Verminderung der Aschenmenge
weiss Sennett nicht zu erklären.
Textabbildung Bd. 287, S. 105
Fig. 9.Sennett's dreifache Strahlpumpe.
Sennett macht noch auf die
Notwendigkeit einer gründlichen mechanischen Mischung der Frischluft mit den
entwickelten Kohlenwasserstoffgasen aufmerksam und kommt zu den folgenden Schlüssen:
1) Eine genau bemessene Luftmenge sollte von oben auf das Feuer eingespritzt werden.
2) Diese Luft sollte mit den entwickelten Feuergasen gründlich umgerührt werden. 3)
Die entwickelten Gase sollten nach der erfolgten Mischung mit der Luft in innige
Berührung mit der Oberfläche der Kohlenschicht gebracht werden. 4) Die Berührung der
Kohlenwasserstoffgase mit den Kesselwandungen ist möglichst zu verhindern, bis die
Mischung derselben mit Frischluft erfolgt ist. 5) Für die erforderliche Ausdehnung
der Gase sollte ein genau bemessener Raum vorhanden sein. 6) Für Kohle mittlerer
Güte sollte die Menge der auf die Oberfläche des Feuers gelenkten Luftmenge
wenigstens die Hälfte derjenigen betragen, welche zwischen den Roststäben durchgeht.
7) Es erscheint erforderlich, weit mehr Dampf im Herdraume zur Verfügung zu haben,
als sich aus den Brennstoffen entwickelt.
Textabbildung Bd. 287, S. 105Fig. 10.Sennett's Versuchskessel. Um den angeführten Bedingungen möglichst zu entsprechen, stellte Sennett einen Versuchsapparat her; derselbe war aus
drei Injectoren (Fig. 9) zusammengesetzt und so
bemessen, dass der Dampf oder die Druckluft in den ersten, kleinen Injector durch
die ringförmige Oeffnung zwischen zwei Konen eintrat, dabei Luft sowohl in der
inneren Höhlung durch eine runde Oeffnung als an der äusseren Fläche durch eine
ringförmige Oeffnung mit sich riss und sich mit derselben mischte. Das Gemisch hatte
noch eine hohe Spannung, als es in die Höhlung an der Mündung des zweiten grösseren
Injectors gelangte. Von hier aus trat es sowohl durch die ringförmige Oeffnung
zwischen zwei Konen als auch mittels eines besonderen gekrümmten Rohres durch die
Mitte derselben in den Injector ein und riss eine weitere Luftmenge an drei Stellen
mit sich, nämlich an der Aussenfläche des weiten hohlen Strahles, an der Innenfläche
desselben und der Aussenfläche einer besonderen Düse, sowie derjenigen des dünnen
Strahles. Das in der Vorkammer des dritten grössten Injectors ankommende Gemisch
hatte noch Spannung genug, um eine noch grössere Luftmenge mit Hilfe von vier in
einander geschachtelten Düsen mit sich in den letztgenannten Injector zu reissen und
im Vereine mit derselben in den betreffenden Raum zu schiessen, wo dann die Spannung
sehr schwach geworden ist.
Dieser dreifache Injector erwies sich als brauchbar, um sowohl einen künstlichen Zug
zu erzeugen, als auch grosse Luftmengen aus beliebigen Räumen, z.B. Abzugskanälen u.
dgl. zu entfernen. Für die rauchlose Verbrennung zeigte sich jedoch ein zweifacher
Injector völlig ausreichend.
In Fig. 10 ist ein Kessel mit einem solchen Injector
zur rauchlosen Verbrennung angegeben. Der erforderliche Dampf wird dem Dome durch
die enge Röhre d entnommen, in der Spirale c unter dem Kessel überhitzt und dem Injector a zugeführt, wo er eine gewisse Luftmenge unter
entsprechender Herabsetzung seiner Spannung mit sich reisst; das Gemisch tritt in
den zweiten Injector b, reisst hier eine noch
grössere Luftmenge mit sich und streicht mit derselben durch das schmale Rohr e nach dem Röhrenkasten f
hinter der Feuerbrücke, um hier erhitzt zu werden, worauf das heisse Gemisch durch
die Rohre g an den Stellen hh in die hohle Zarge eintritt, hier durch die Oeffnung i austritt und von der schrägen Platte k auf das Feuer gelenkt und daselbst ausgebreitet
wird.
Fig. 8 ist ein Schiffskessel mit ähnlicher
Einrichtung. Der Erfinder nimmt für seine Feuerung eine Kohlenersparniss von 10
Proc. in Anspruch.
Textabbildung Bd. 287, S. 106Schomburg's Feuerungen. Eine Firma, welche sich um die Feuerungsfrage sehr verdient gemacht hat,
ist H. Schomburg und Söhne in Berlin-Moabit. Sie hat
eine Reihe von Anlagen in einer Brochüre veröffentlicht, die sie den Interessenten
gern zusendet.
„Das Wesen der Schomburg-Feuerung beruht darauf, dass auf dem vorderen Theile des
Rostes der Destillations- und Vergasungsprocess stattfindet, während auf dem
hinteren Theil des Rostes bei geringerer Luftzuführung die Brennmaterialien wie
in einem Generator zu Kohlenoxydgas umgesetzt und verzehrt werden, so dass die
Verbrennung in Folge der stärksten Luftzuführung in der Mitte des Rostes
gleichsam wie mit einem sich selbst bildenden Gebläse in höchster Temperatur vor
sich geht.“
Textabbildung Bd. 287, S. 106Schomburg's Feuerungen. Wir führen als Beispiel das D. R. P. Nr. 62123 (Fig. 11) der genannten
Firma an, bei welchem ein um die Achse b drehbarer und
mittels der Kette c beweglicher Wasserkessel a unter dem Roste kl
angebracht ist, damit durch Heben oder Senken von a die
unteren Rosttheile mehr oder weniger tief oder gar nicht in das Wasser
eintauchen.
In nachstehenden Fig. 12
bis 16 seien noch
einige Typen der Schomburg'schen Feuerungen angegeben,
die nach dem Vorhergegangenen wohl ohne weitere Erklärungen verständlich sein
werden.
Ein eigenthümlicher drehbarer Feuerrost von Carl Munnig
und Hermann Fritzsche in Leipzig ist im D.R. P. Nr.
62630 vom 1. Juli 1891 (Fig. 17) angegeben worden.
Von dem aus Roststäben gewöhnlicher Form bestehenden, um seine Achse drehbaren Rost
bildet nur ein Theil die wirksame Rostfläche, während der übrige Theil von einem
Mantel p umgeben ist. Diese Einrichtung hat den Zweck,
durch Drehen des Rostes den in Benutzung befindlichen Theil zeitweilig wechseln und
dadurch abkühlen zu können. ll sind Führungsschienen,
auf denen der die gesammten Roststäbe umschliessende Rahmen herausgezogen werden
kann.
Textabbildung Bd. 287, S. 106Schomburg's Feuerungen. Einen Schritt weiter macht H. Rohweder in
Neumünster (Holstein) mit seinem walzenförmigen drehbaren Rost (D. R. P. Nr. 63396
vom 23. Juli 1891), Fig. 18. Der äussere Umfang des
walzenförmig um die Achse D drehbaren Rostes wird durch
nach aussen offene Rostkörbe a gebildet. Die Grosse
derselben ist so bemessen, dass mindestens zwei ihre Oeffnung dem Feuerzug zukehren.
Gleichzeitig wird der Rostkorb, der sich in voller Glut befindet, in Folge von
Wärmeausstrahlung die Verkokung des Inhaltes des nächstfolgenden bewirken und die
hierbei entwickelten Gase entflammen.
Ist ein vollständiges Durchbrennen des Inhalts im ersten Rostkorb herbeigeführt, so
wird die Welle D mittels Handrad c und Schnecke b um eine
Theilung weiter gedreht, derart, dass an die Stelle des ersten der erwähnten
Rostkörbe der zweite, an die Stelle des zweiten aber ein neuer gefüllter tritt. Den
Zeitpunkt, wenn eine solche Umstellung stattzufinden hat, ersieht der Heizer durch
die Schaulöcher l.
Textabbildung Bd. 287, S. 107Fig. 17.Drehbarer Rost von Munnig und Fritzsche. Die Vorwärmung der Frischluft mittels hohler Roststäbe unter
gleichzeitiger Abkühlung der Roststäbe ist trotz ihrer bekannten praktischen
Schwierigkeiten von W. Fraser in Birmingham und J. G. Chapman in Birkenhead in dem D. R. P. Nr. 61304
versucht worden. Wie Fig.
19 und 20
zeigen, wird behufs Erzielung einer möglichst vollkommenen Verbrennung die
Verbrennungsluft durch hohle Roststäbe, deren Kopf j
mit in die U-förmig gestaltete Platte p hineinragendem Ansatz versehen ist, in die hohle, aus
zwei Abtheilungen bestehende Feuerbrücke n
geleitet.
Von da tritt sie mittels der Kanäle h2, h und h1 in den Aschenfall
i unter dem Rost. Von hier aus gelangt die erwärmte
Luft durch die Luftvertheiler c, deren Oeffnungen durch
besondere Thüren d zu reguliren sind, zur Flamme.
Textabbildung Bd. 287, S. 107Fig. 18.Rohweder's drehbarer Rost. Hierhin gehört auch der Treppenrost von C.
Bartel's Söhne in Oschersleben (D. R. P. Nr. 60539), Fig. 21 und 22. Der Treppenrost
besteht aus hohlen, nach dem unteren Ende des Rostes zu verjüngten Roststab trägem,
welche mittels getrennter Gruppen df verschieden weiter
Löcher in den Seitenwänden und in dem erweiterten, bis über die Brennstoffschicht
hinausragenden Kopfe e Luft einerseits zur Vergasung
innerhalb der Brennstoffschicht, andererseits zur vollkommenen Verbrennung der Gase
oberhalb der Brennstoffschicht zuleiten, und welche zur Regelung des Brandes in den
einzelnen Theilen des Rostes in mehrere für sich regulir- und abstellbare
Abtheilungen getheilt sind.
Langfield und Sharples in Manchester erhitzen die
Frischluft in einem am Ende des Kessels befindlichen besonderen Ofen, in
welchem die Luft beim Durchstreichen eines Röhrensystems vorgewärmt wird. Sie wird
dann an der hinteren Seite durch ein Hauptrohr geleitet, das in den abziehenden
Gasen liegt und durch Zweigleitungen, welche seitlich in den Flammenrohren liegen,
bis zur Feuerbrücke geleitet, wo die Frischluft mittels eines kurzen Krümmers in
üblicher Weise zwischen die Heizgase tritt. Ob sich bei einem solchen besonderen
Luftheizofen Mühe und Brennmaterial bezahlt machen, erscheint uns sehr fraglich.
Durch richtige Wahl der Vorwärmeröhren würde sich der zur rauchlosen Verbrennung
erforderliche Temperaturgrad wohl ohne besondere Vorwärmeöfen erzielen lassen.
Textabbildung Bd. 287, S. 107Hohle Roststäbe von Fraser und Chapman.Ackroyd und Willoughby in Wheatleys Birkenshaw (D. R.
P. Nr. 60270 vom 31. Januar 1891) entnehmen von einer in der Kaminwand liegenden
Düse, welche mittels Dampfstrahles eingeblasene Luft durch ein im Kamin liegendes
und durch die abziehenden Gase erwärmtes Rohr leitet, die zum Einblasen in die
Feuerung erforderliche Luft. Das Zuleitungsrohr der Frischluft bildet hier
gleichzeitig die Angel für die Ofenthür des Dampfkessels aus dem bereits früher
erwähnten Grunde.
Textabbildung Bd. 287, S. 107Treppenrost von Bartels. Aus dem vorstehenden Berichte ist ersichtlich, dass die Bestrebungen der
Feuerungstechnik vorwiegend darauf gerichtet sind, die noch brennbaren Heizgase
durch Zuführung vorgewärmter Luft auszunutzen, entsprechend dem Ausspruche von W. Siemens, der die Verwendung luftförmiger
Brennstoffe, namentlich des Steinkohlengases, anstatt fester Brennmaterialien nur
noch für eine Frage der Zeit hielt. In einem gewissen, wenn auch nur scheinbaren
Gegensatz dazu steht das neuerdings zu Tage getretene Bestreben, Feuerungen mit
Benutzung von Kohlenstaub einzurichten. Wir sagen scheinbaren Widerspruch, weil die
Ueberführung des Brennmaterials in Staub form lediglich die leichte Verwandlung des
Staubes in Gas und zwar unmittelbar am Orte der Verbrennung bewirken soll. Die Eisenzeitung berichtet darüber Folgendes:
„Es hat sich unter der Firma Actiengesellschaft für
Kohlenstaubfeuerungen eine Gesellschaft gebildet, welche bereits mit
einer Reihe der grössten Unternehmungen, unter anderen dem Norddeutschen Lloyd, der Hamburg-Amerikanischen Packetfahrt-Actiengesellschaft, Schichau, Stetliner
Vulkan, Verträge zur Einführung der neuen Feuerungsmethode
abgeschlossen hat.
„Bei der Construction der neuen Feuerung (Patent Wagener
und Baumert) ist von allen bisherigen Methoden völlig abgewichen
worden. Die Kohle gelangt nicht mehr in Stückform zur Verbrennung, sondern sie
wird zu Staub zerkleinert, und zwar auf einer der gebräuchlichen
Schleudermühlen. Das System der neuen Feuerung, welche den Namen ‚Automatische
und rauchfreie Kohlenstaubfeuerung‘ führt, ist ausserordentlich einfach. An dem
Platze, wo bisher die Kohle dem Roste zugeführt wurde, also an der Feueröffnung,
gelangt ein fahrbarer birnförmiger Apparat zur Aufstellung, der in seinem
Haupttheile aus einem geschlossenen, mit Chamotte ausgemauerten Feuerungsraume
besteht. Die eine Oeffnung der Hohlbirne mündet in der Richtung der Kesselachse
in die Heizöffnung des bisherigen Feuerraumes, aus welchem Rost, Feuerbrücke u.
dgl. entfernt worden sind. Die entgegengesetzte Oeffnung des Hohlraumes dient
dazu, einem Luftstrome Zugang zu gewähren. Durch eine sinnreiche selbsthätige
Vorrichtung wird der über dem Luftstrome in einem Trichter befindliche
Kohlenstaub dem Luftstrome stetig zugeführt und von letzterem in den
Verbrennungsraum getragen, wo er durch eine Lunte oder mittels eines vorhandenen
kleinen Feuers zur sofortigen Entzündung gebracht wird.
„Nachdem dies geschehen, verbrennt der im Luftstrom vertheilte Kohlenstaub mit
einer stetigen, lebhaften Flamme. Der Luftstrom, durch welchen der Kohlenstaub
in den Apparat gelangt, ist nur so stark bemessen, dass er den Staub
hineintragen kann, wohingegen die sonstige zur Verbrennung noch erforderliche
Luftmenge unter einem rechten Winkel den Verbrennungszonen strahlenförmig und
radial zugeführt wird. Durch diese Anordnung wird der Kohlenstaub und die Luft
in den Verbrennungszonen aufs gründlichste durch einander gemengt und die
Geschwindigkeit des den Kohlenstaub zuleitenden Luftstromes vermindert. Es wird
hiernach ersichtlich, dass die Verbrennung der Kohle durch diese Methode eine
ganz naturgemässe ist; denn jedes Kohlenpartikelchen schwimmt in der Luft, ist
somit von dem zum Verbrennen nothwendigen Sauerstoff umgeben und kommt in dem
Augenblick, wo es in die Verbrennungszone eintritt, zur vollständigen
Verbrennung.
„Als Beweis für letzteres dient in erster Linie die Thatsache, dass auch nicht
eine Spur von Rauch mehr bemerkt werden kann, womit also auch die so lange
angestrebte Rauchverbrennungsfrage vollständig gelöst ist. Ein weiterer Vortheil
besteht naturgemäss in der höchsten Ausnutzung des vorhandenen Brennmaterials.
Es sei bei dieser Gelegenheit erwähnt, dass die dem Verbrennungsraume zugeführte
Luft durch die entweichenden Heizgase hoch vorgewärmt werden kann. Um die
Temperatur noch um ein weiteres zu erhöhen, kann die zugeleitete Luft mit
überhitztem Dampf vermischt werden, und findet alsdann die bekannte Zersetzung
des Dampfes in Sauerstoff und Wasserstoff statt, wobei der Heizeffect durch
Verbrennung der letzteren noch gesteigert wird.
„Ferner ist durch diese Heizung 1) die Einströmung kalter Luft in die Feuerung
ausgeschlossen und 2) keine Feuerung mehr von der Geschicklichkeit bezieh. dem
guten Willen des Heizers abhängig (? d. R.). Mit einem Fingerdruck lässt sich
die Zufuhr des Kohlenstaubes sowohl, als auch die des Luftstromes aufs
vollständigste reguliren und ist daher eine gleichmässige Heizung gesichert.
Weitere Vorzüge des neuen Heizverfahrens sind: Schonung der Dampfkessel,
Fortfall der Roste und Feuerbrücken, sofortige In- und Ausserbetriebsetzung des
Feuers, Vermeidung der vielen Schlacken und Wegfall des hohen
Schornsteins.
„Schliesslich wird noch darauf hingewiesen, dass diese Art der Feuerung nicht nur
für Dampfkessel, sondern für alle möglichen Glüh-, Schweiss-, Schmelz- und
Brennprocesse in allen Gewerben anzuwenden ist, und dass ausser Steinkohle
ebenso gut Braunkohle, Holzkohle, Torfpulver u.s.w. verbrannt werden.“
Bis zur etwaigen allgemeinen Einführung wird's wohl noch viel Lehrgeld kosten, denn
bekanntlich sind die staubförmigen Brennmaterialien zu Explosionen geneigt.