Titel: | Die Anwendung des überhitzten Dampfes im Dampfmaschinenbetriebe. |
Autor: | O. Herre |
Fundstelle: | Band 312, Jahrgang 1899, S. 34 |
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Die Anwendung des überhitzten Dampfes im
Dampfmaschinenbetriebe.
Von O. Herre, Ingenieur
und Lehrer.
(Fortsetzung des Berichtes S. 17 d.
Bd.)
Die Anwendung des überhitzten Dampfes im
Dampfmaschinenbetriebe.
C. Konstruktion der Ueberhitzer.
Die Ueberhitzungsanlagen lassen sich in zwei Gruppen einteilen. Man
unterscheidet:
I. Anlagen mit mässiger Ueberhitzung, bei welchen die zur Verwendung kommende
Temperatur eine konstruktive Aenderung der üblichen Ausführung der Dampfmaschine
nicht erfordert;
II. Heissdampfanlagen mit hoher Ueberhitzung, bei denen die Konstruktion der
Dampfmaschine den hohen Temperaturen angepasst werden muss, also erhebliche
Abweichungen gegenüber der üblichen Bauart zeigt.
Die Anlagen der ersten Gruppe sind naturgemäss viel häufiger als diejenigen der
zweiten Gruppe. Bei den ersteren können alte Anlagen, die bisher mit gesättigtem
Dampfe arbeiteten, ohne weiteres mit Ueberhitzungsapparaten versehen werden. Die
Ueberhitzung wird dann so Weit getrieben, wie es ein störungsfreier Betrieb der
vorhandenen Maschine zulässt. In einem solchen Falle ist es daher nur notwendig, die
Kesselanlage einer Veränderung durch Einbau des Ueberhitzers zu unterziehen, während
die Maschine unberührt bleibt, höchstens, dass die vorhandenen Hanfpackungen der
Stopfbüchsen durch Metallpackungen ersetzt werden und die Schmiervorrichtungen
vermehrt bezw. verbessert werden.
Bei Heissdampfanlagen kann es sich dagegen nur um Neuanlagen handeln. Im günstigsten
Falle liessen sich die vorhandenen Kessel verwenden, indem sie in Heissdampfkessel
umgebaut würden.
Die zur Ueberhitzung dienenden Apparate bestehen aus einer Gruppe geheizter
Rohrelemente, in welche der gesättigte Dampf, der in üblicher Weise erzeugt wird,
eintritt, hier Wärme aufnimmt und als überhitzter Dampf der Maschine zuströmt. Die
Ueberhitzer werden entweder mit eigener Feuerung versehen oder in die Feuerzüge des
Dampfkessels eingebaut. Die zweite Ausführungsart ist die gebräuchlichere; sie hat
den Vorteil, dass nur verhältnismässig geringe bauliche Veränderungen an der
Kessel-Anlage notwendig sind, dass die Anschaffungskosten gering ausfallen und dass
die besondere Bedienung einer weiteren Feuerung nicht erforderlich wird. Dagegen hat
sie den Nachteil, dass eine sichere und schnelle Regulierung der Dampftemperatur
schwer zu erreichen ist.
Die Ueberhitzer mit besonderer Feuerung kommen gewöhnlich dort zur Verwendung, wo für
die Unterbringung Von Kesselüberhitzern nicht genügend Raum vorhanden ist, da
erstere an jedem beliebigen Orte aufgestellt werden können. Neben diesem Vorteil hat
diese Anordnung noch den weiteren Vorzug, dass die Ueberhitzungstemperatur ganz
unabhängig vom Betriebe des Dampfkessels reguliert werden kann und dass Störungen im
Betrieb des Ueberhitzers den Gesamtbetrieb nicht hindern, da eine leichte
Ausschaltung des Ueberhitzers möglich ist. Andererseits Werden jedoch die
Anschaffungskosten und in der Regel auch die Bedienungskosten höher, da eine
Feuerung mehr zu versehen ist. Auch darf nicht vergessen werden, dass die Ausnutzung
des Brennmaterials in der Kesselfeuerung allgemein eine bessere ist als in der
relativ kleinen Sonderfeuerung des Ueberhitzers.
Die Einteilung der verschiedenen Ueberhitzersysteme kann nach verschiedenen
Gesichtspunkten erfolgen.
Nach dem hauptsächlich verwendeten Material unterscheidet man:
1. Ueberhitzer aus Gusseisen;
2. Ueberhitzer aus Schmiedeeisen.
Das verwendete Material bestimmt wesentlich die Form und auch die Wirkungsweise der
Ueberhitzer.
Gusseiserne Ueberhitzer werden mit grösserer Wandstärke auszuführen sein als
schmiedeeiserne. Infolgedessen ist bei sonst gleichen Verhältnissen für denselben
Wärmedurchgang bei gusseisernen Ueberhitzern eine grössere Temperaturdifferenz
erforderlich. Man wird daher gusseiserne Ueberhitzer höheren Temperaturen der
Feuergase aussetzen müssen als schmiedeeiserne. Da aber Gusseisen den Feuergasen
gegenüber widerstandsfähiger ist, auch die Gefahr des Durchbrennens der grösseren
Wandstärke wegen geringer ist, so bedeutet dies keinen Nachteil.
Die grössere Masse der gusseisernen Rohre vermag eine bedeutende Wärmemenge
aufzuspeichern, die bei Temperaturschwankungen der Feuergase eine willkommene
Reserve zur Erzielung möglichst gleichmässiger Ueberhitzungstemperatur bildet.
Um grosse Heizflächen zu erzielen, werden die gusseisernen Rohre mit Rippen versehen.
Da sich die Zwischenräume aber leicht mit Russ und Flugasche füllen, so kann die
Leistungsfähigkeit der Ueberhitzer leiden, wenn dieselben nicht zugänglich
angeordnet werden und Vorrichtungen zum Reinigen fehlen.
Bezüglich der Anordnung der Rohrelemente kann man unterscheiden:
1. Ueberhitzer mit hintereinander geschalteten Rohrelementen, wenn der Dampf die
einzelnen Rohre des Ueberhitzers hintereinander durchströmt;
2. Ueberhitzer mit parallel geschalteten Rohrelementen, wenn der Dampf ström geteilt
wird und jedes Rohrelement nur von einem Teil des Dampfes durchströmt werden
soll.
Bei Hintereinanderschaltung fällt die Dampfgeschwindigkeit in den Rohren relativ
gross aus; ebenso ist der Querschnitt des Dampfstromes ein grösserer. Bei
Parallelschaltung ist es umgekehrt: die Dampfgeschwindigkeit ist kleiner, da der
Gesamtquerschnitt aller parallel geschalteten Rohre verhältnismässig gross ist;
trotzdem haben die einzelnen Dampfströme nur kleinen Querschnitt.
Nun hat sich gezeigt, dass die Dampfgeschwindigkeit auf das Resultat der Ueberhitzung
von gewissem Einfluss ist. Ruhender Dampf nimmt nur schwer Ueberhitzungswärme an. Es
mag dies durch die Thatsache erklärbar sein, dass sich nur die äusseren Teile der
Dampfmasse überhitzen, welche dann als schlechte Wärmeleiter die weitere
Wärmeaufnahme erschweren. Bei strömendem Dampfe findet dagegen wohl stets eine etwas
wirbelnde Bewegung statt, besonders wenn der Dampf veranlasst wird, seine
Bewegungsrichtung häufig zu wechseln.
Auch ist wohl anzunehmen, dass der ruhende Dampf seine Wärme rückwärtsleitend dem
Kesselinhalt zuführt und hier die Bildung gesättigten Dampfes veranlasst.
Grössere Dampfgeschwindigkeiten können daher vorteilhaft sein, doch ist der Einfluss
der Geschwindigkeit auf die Wärmeaufnahme noch so wenig festgestellt, dass eine
Bestimmung der günstigsten Werte nicht erfolgen kann. Jedenfalls ist es zweckmässmg,
bei der Dimensionierung des Ueberhitzers die Dampfgeschwindigkeit zu beachten. Bei
den meisten ausgeführten Anlagen finden sich Geschwindigkeiten von etwa 18 bis 50 m
in der Sekunde.
Besonders wichtig ist es aber, den Querschnitt des Dampfstromes möglichst klein zu
machen, wenn man eine gleichartige Ueberhitzung erreichen will; bei grossen
Querschnitten überhitzt sich nur die Peripherie der Dampfmasse. Daher ist auch von
einer Konstruktion, bei welcher die Heizgase im letzten Zuge den Dampfsammler
umspülen, höchstens ein oberflächlich getrockneter, niemals aber überhitzter Dampf
zu erwarten.
Werden die Rohrelemente hintereinander geschaltet, so muss der Dampfstrom
notwendigerweise seine Richtung häufig wechseln; üblich ist die ∪- oder S-förmige und die
spiralförmige Führung des Dampfes.
Sind die Rohre parallel geschaltet, so können sie entweder sämtlich gerade sein und
parallel angeordnet werden, so dass der Dampf im Ueberhitzer seine Richtung nicht
wechselt, oder sie sind auch bogenförmig, dann meistens ∪- oder S-förmig ausgeführt. Auch Doppelrohre
finden bei einzelnen Systemen Anwendung.
Charakteristisch ist allen Ueberhitzern mit Parallelschaltung das Vorhandensein
zweier Dampfkammern. Die erste ist mit gesättigtem Dampf gefüllt und steht mit dem
Kessel in Verbindung; ihre Aufgabe besteht in der Zerteilung des Dampfes. Die zweite
Kammer sammelt den in den Rohren überhitzten Dampf wieder und führt ihn der Maschine
zu. Die Dampfkammern sind sehr verschiedenartig konstruiert und werden aus Gusseisen
und auch aus Schmiedeeisen hergestellt.
Wir wenden uns nunmehr zur Besprechung der einzelnen Systeme.
I. Ueberhitzer für mässige Ueberhitzung.
1. Ueberhitzer aus
Gusseisen.
Die Rohrelemente sind hintereinander geschaltet.
a) Der Ueberhitzer von
Schwörer, Colmar i. E.
Bei diesem System, welches gegenwärtig wohl das verbreitetste ist, werden
gusseiserne Rohre verwandt, welche aussen mit radialen, innen mit axialen
Rippen versehen sind. Die Aussenrippen vermehren die wärmeaufnehmenden
Flächen, die Innenrippen die wärmeabgebenden Flächen. Durch letztere wird
auch der Querschnitt des Dampfstromes in sehr zweckmässiger Weise zerteilt,
so dass die Ueberhitzung auch im Kern des Dampfstromes eine gute ist.
Schliesslich erlangt das Rohr infolge dieser Formgebung eine grosse
Festigkeit, was mit Rücksicht auf hohe Dampfspannungen nur erwünscht ist.
Die Verbindungsstellen der Rohre sind dem Feuer ausgesetzt und erfordern
daher besondere Beachtung, wenn sie dauernd dicht halten sollen. Die
Verbindung der Rohre erfolgt nach Schwörer's
Patent mit eingelegtem Stahlring und durch einen besonderen feuerfesten
Kitt. Klagen über undicht gewordene Verbindungen sind nicht bekannt
geworden.
Die Anordnung des Ueberhitzers am Kessel ist aus den Fig. 3 bis 8 auf S. 253
bis 255 Bd. 300 dieses Journals ersichtlich. Die
Fig. 1 und 2 an derselben Stelle zeigen einen Schwörer-Ueberhitzer mit
besonderer Feuerung.
Von den vielen exakt durchgeführten Versuchen, welche die Vorzüglichkeit des
Schwörer'schen Ueberhitzers erkennen
lassen, mögen hier neben dem schon erwähnten Versuche an der Maschine der
Firma Ed. Vaucher und Co. (vergl. Tabelle VIII)
nur noch zwei Versuche besprochen werden.
Professor M. Schröter berichtet in der Zeitschr. d. Ver. d. Ing., 1896 S. 249 u. f.
sehr ausführlich über eine Reihe vergleichender Versuche, die er an der
Dreifach-Expansionsmaschine der Kammgarnspinnerei
Augsburg ausgeführt hat. Wegen der Einzelheiten dieses
interessanten Berichtes muss auf die Quelle verwiesen werden; hier sollen
nur die wichtigsten Ergebnisse Erwähnung finden.
Die Maschine ist mit geteiltem Niederdruckcylinder und zwei um 90° versetzten
Kurbeln ausgeführt und soll bei 11 at Admissionsdruck normal 1500
i leisten. Der Hochdruckcylinder
und ein Niederdruckcylinder wirken auf eine Kurbel, der Mitteldruckcylinder
und der zweite Niederdruckcylinder auf die andere. Die bestehende
Kesselanlage lieferte jedoch nur Dampf von 6 at Spannung, da von der
Anschaffung einer neuen Kesselanlage für die neue Maschine zunächst noch
Abstand genommen worden war.
Es wurden 3 Hauptversuche mit überhitztem und 3 mit gesättigtem Dampf
vorgenommen. Um die Wirkung des Dampfmantels bei überhitztem Dampf zu
untersuchen, wurden beim ersten Versuch alle Mäntel geheizt. Beim zweiten
und dritten Versuch wurden dagegen der Mitteldruckcylinder und die zwischen
Hoch- und Mitteldruckcylinder liegende Beikammer (Receiver) nicht geheizt.
Der Dampfmantel des Hochdruckcylinders liess sich leider nicht ausschalten.
Bei den beiden ersten Versuchen betrug die Leistung 1200 , beim
letzten 1000 . Bei den 3 Versuchen mit gesättigtem Dampfe wurden
alle Mäntel geheizt. Die Leistung betrug beim ersten Versuch 1200 ,
beim zweiten und dritten 1000 . Beim dritten Versuch wurde noch die
Anzahl der Kessel von 9 auf 5 vermindert, um den Einfluss der Dampfnässe zu
ermitteln. Die erzielten Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle
enthalten.
Tabelle IX.
Textabbildung Bd. 312, S. 34
Ueberhitzter Dampf;
Gesättigter Dampf; Alle Mäntel geheizt; Cylinder II und Beikammer I
nicht geheizt; Versuchsdauer; Indizierte Leistung; Admissionsdruck aus
den Diagrammen; Vacumeter; Dampftemperatur beim Einlass; Temperatur des
Einspritzwassers; Temperatur des Luftpumpenwassers; Effektives
Speisewasser pro HPi und Stunde; Verdampftes Speisewasser pro qm
Heizfläche und Stunde
Für den Vergleich mit gesättigtem Dampf wären die Versuche II und III zu
benutzen, da Versuch I mit voller Mantelheizung ausgeführt wurde. Man
erkennt, dass die Mantelheizung selbst bei der nur schwachen Ueberhitzung um
etwa 50° C. schon nachteilig wirkt. Der Unterschied wäre gewiss noch viel
deutlicher hervorgetreten, wenn es möglich gewesen wäre, auch den
Hochdruckcylinder ohne Heizung zu benutzen.
Die Dampfersparnis gegenüber der Verwendung gesättigten Dampfes beträgt bei
1200 (Versuch II und IV)
6,39 – 5,66 = 0,73 kg oder \frac{0,73\,.\,100}{6,39}=11,4%.
Bei 1000 Leistung ergibt sich, wenn man das
Mittel aus
den Ergebnissen von Versuch V und VI wählt, eine Ersparnis von
5,97 – 5,38 = 0,59 kg oder \frac{0,59\,.\,100}{5,97}=9,9%.
Berücksichtigt man, dass der Dampfverbrauch der mit
gesättigtem Dampf arbeitenden Maschine an sich schon ausserordentlich gering
ist, vielleicht der geringste, der bei 6 kg Anfangsspannung erreicht wurde;
ferner, dass die Ueberhitzung nur eine sehr mässige war, so wird man den
Erfolg der Ueberhitzung als einen ausgezeichneten ansehen müssen. Grössere
Ueberhitzung als bis 215° C. liess sich nicht anwenden, da sonst der
Maschinenbetrieb nicht mehr tadellos war.
Ueberraschend ist noch das Ergebnis des letzten Versuches VI. Die
Ausschaltung von 4 Kesseln blieb ohne nachteiligen Einfluss auf das
ökonomische Resultat, da die geringe Verminderung des Dampfverbrauches wohl
belanglos ist. Es folgt hieraus, dass die Qualität des Dampfes selbst bei
einer Beanspruchung von 24,34 kg pro Quadratmeter Heizfläche und Stunde sich
bei der benutzten Kesselanlage – Cornwall-Kessel mit 2 Flammrohren – nicht
verschlechterte.
Der Bayerische Dampfkesselrevisionsverein führte
im Mai 1893 eine Reihe von Leistungsversuchen an der mit Schwörer'schen Ueberhitzern versehenen
Dampfanlage der Baumwollfeinspinnerei in
Augsburg aus. Dem Berichte des Direktors Gyssling sei hier folgendes entnommen:
Die Kesselanlage besteht aus 5 Bouilleurkesseln mit je 1 Oberkessel, 2
Siedern, 2 seitlichen Vorwärmern und Unterfeuerung mit Jordan-Rost. Von der
Kesselanlage führt eine 50 m lange und gut isolierte Leitung von 210 mm
lichter Weite zur Maschine. Diese ist als Compound-Maschine mit Kondensation
und Sulzersteuerung von der Maschinenfabrik
Augsburg gebaut. Die Cylindermäntel und -deckel werden mit
Kesseldampf geheizt. Die Hauptabmessungen der Anlage sind folgende:
Heizfläche eines Kessels
80
qm
Rostfläche „ „
1,8
„
Betriebsüberdruck
7
at
Durchmesser des Hochdruckcylinders
676,4
mm
„ „
Niederdruckcylinders
1050,75
„
„ der Kolbenstangen
115
„
Hub der Maschine
1350,25
„
Umdrehungszahl in der Minute
66
Kolbengeschwindigkeit
2,97
m
Es wurden 3 Versuche am 25., 26. und 30. Mai vorgenommen. Die beiden
ersten Versuche wurden mit überhitztem Dampfe ausgeführt. Es waren 4 Kessel
im Betrieb. Beim dritten Versuche, bei dem gesättigter Dampf benutzt wurde,
waren alle 5 Kessel im Betrieb. Der Dampfmantel des Receivers und des
Niederdruckcylinders waren bei Versuch I und III geheizt, bei Versuch II
nicht geheizt. Die Ergebnisse sind in Tabelle X im Auszuge
wiedergegeben.
Tabelle X.
Textabbildung Bd. 312, S. 35
Ueberhitzter Dampf;
Gesättigter Dampf; Mantel am Receiver u. Niederdruckcylinder geheizt;
Mantel am Receiver u. Niederdruckcylinder nicht geheizt; Dauer des
Versuches; Sohlen verheizt; In der Stunde auf 1 qm Rostfläche, 1 qm
Heizfläche; Speisewasser verdampft; In der Stunde auf 1 qm Heizfläche;
Temperatur des Speisewassers; Dampfspannung im Ventilkasten;
Dampftemperatur hinter den Ueberhitzern, im Sammelrohr, im Ventilkasten;
1 kg Kohle verdampft Wasser; Heizwert der Kohle; Wärmebilanz; Nutzbar
gemacht zur Dampfbildung, Ueberhitzung; Gesamte nutzbar gemachte Wärme;
Verloren im Aschenfall; Verloren im Kamin; Rest (Strahlung u.s.w.);
Summe-Heizwert; Gesamtleistung; Dampfverbrauch pro HPi und Stunde;
Dampfersparnis; Ersparnis an Kohlenkosten
Die Ueberhitzung, die hier, gemessen am Ventilkasten, etwa 75° C. beträgt,
veranlasst bereits eine Dampfersparnis von 20,21 % und eine Kohlenersparnis
von 18,45 %. Ferner ist aber noch zu beachten, dass die 4 benutzten Kessel
etwa ebenso stark beansprucht werden als 5 Kessel bei Verwendung gesättigten
Dampfes. Es kann daher nicht nur ein Heizer erspart werden, sondern es ist
auch noch ein Kessel zur Reserve vorhanden.
b) Der Ueberhitzer von Gebr.
Böhmer in Magdeburg.
Auch dieser Ueberhitzer hat radiale Aussenrippen, dagegen sind die Rohre
innen glatt. Eine Wand teilt das Innere in zwei Hälften, so dass der Dampf
gezwungen wird, jedes Rohrelement zweimal in entgegengesetzter Richtung zu
durchströmen. Fig.
5 bis 7 zeigen die Konstruktion im Detail. Besondere Sorgfalt ist auch
hier den Flanschdichtungen zugewendet. Wie Fig. 8 und 9 erkennen
lassen, erfolgt die Dichtung durch einen elastischen schmiedeeisernen Ring,
der sich beim Anziehen der Flanschschrauben gegen die eingelegten Drahtseile
presst. Der noch verbleibende Zwischenraum wird von feuerfestem Kitt
ausgefüllt.
Textabbildung Bd. 312, S. 35
Ueberhitzer von Gebr. Böhmer.
Die Anordnung des Ueberhitzers am Kessel ist in den Fig. 10 bis 14
dargestellt.
Textabbildung Bd. 312, S. 36
Flanschendichtung beim Ueberhitzer von Gebr. Böhmer.
Fig. 10 und
11 zeigen
den Ueberhitzer in stehender Anordnung. Die Heizgase treffen die Rippenrohre
nach dem Verlassen der Flammrohre, also am Ende des ersten Feuerzuges. Die
Stromrichtung des Dampfes ist an den eingezeichneten Pfeilen leicht zu
verfolgen. Der Dampf strömt aus dem Dome nach hinten, passiert den
Ueberhitzer und gelangt wieder nach vorn, um dem Maschinenhause zugeführt zu
werden.
Die zweite der Praxis entnommene Ausführung zeigt in den Fig. 12 bis 14 einen liegend
angeordneten Ueberhitzer. Auch hier ist derselbe am Ende des ersten Zuges
eingebaut. Der Dampfsammler ist bei Betrieb mit überhitztem Dampf ausser
Benutzung. Nur wenn eine Ausschaltung des Ueberhitzers notwendig werden
sollte und demnach mit gesättigtem Dampf gearbeitet werden müsste, kommt
derselbe zur Verwendung, indem dann die drei Ventile geschlossen werden
müssen, die den Ueberhitzer absperren. Die Führung des Dampfstromes vom Dome
nach den Ueberhitzern, die Vereinigung des überhitzten Dampfes beider Kessel
und die Abführung zur Maschine ist aus den eingetragenen Pfeilen
ersichtlich. Die Rückwand der Ueberhitzerkammer ist mit Reinigungsöffnungen
versehen, um mittels eines Dampfstrahles Flugasche und Russ von den
Rippenrohren abblasen zu können. Zur Abführung des Kondensationswassers ist
am tiefsten Punkte des Ueberhitzers eine Entwässerungsleitung angeordnet.
Als ein Vorteil der Ueberhitzerkonstruktion ist noch anzuführen, dass sich
die Rohre bei der Erwärmung frei ausdehnen können, und dass besonders die
Dichtungen von diesen Formveränderungen unbeeinflusst bleiben, da sie
sämtlich nur an einem Ende liegen. Es ist dies für die Haltbarkeit der
Dichtungen von grossem Nutzen.
Der Ueberhitzer wird auch bei Bedarf mit besonderer Feuerung versehen. Nach
einem Bericht des Magdeburger Vereins für
DampfkesselbetriebFlugblatt, 1896 Nr. 7. ergaben sich bei
vergleichenden Versuchen, die mit gesättigtem und überhitztem Dampfe an der
liegenden Verbundmaschine mit Kondensation von etwa 70 des
Mühlenbesitzers A. F. Deissner in Frohse bei
Schönebeck im Juli 1896 angestellt wurden, zu Gunsten der Ueberhitzung eine
Dampfersparnis von 26,5 % und eine Kohlenersparnis von 20 %. Ein guter
Beweis für die Zweckmässigkeit der Konstruktion.
2. Ueberhitzer aus
Schmiedeeisen.
Die Rohrelemente sind parallel geschaltet.
α) Ueberhitzer mit U- oder
S-förmigen Röhren.
a) Der Ueberhitzer von
Hering-Nürnberg.
Bei diesem System werden geschweisste starkwandige Schmiedeeisenrohre
verwendet. Fig.
15 und 16 zeigen, wie die Rohre gewöhnlich angeordnet werden. An
einer gusseisernen Kammer, dem Dampfzerteiler, sind eine Anzahl dieser
Rohre angeschlossen, die in mehrmalige ∪-förmigen Windungen zu einer zweiten gusseisernen Kammer, dem
Dampfvereiniger, führen. Die Dichtungen der Rohrverbindungen und die
Dampfkammern liegen ganz ausserhalb der Feuerung. Die Anordnung des
Ueberhitzers am Kessel ist in den Fig. 17 bis
19
wiedergegeben, welche die Ueberhitzungsanlage der Firma Vonwiller und Co. in Senftenberg
darstellen.
Die Kesselanlage besteht aus drei Steinmüller-Wasserrohrkesseln mit einer
Gesamtheizfläche von 320 qm. Einer dieser Kessel ist mit einem Hering'schen Ueberhitzer von 30 qm
Heizfläche versehen. Dieser ist an dem Kessel seitlich angebaut. Fig. 17
zeigt einen senkrechten Längsschnitt, Fig. 18
einen senkrechten Querschnitt und Fig. 19
einen Horizontalschnitt durch den Ueberhitzer. Die eingetragenen Pfeile
lassen die Führung der Heizgase leicht erkennen. Durch Drehklappen lässt
sich die Zugstärke und damit auch die Dampftemperatur regeln.
Nötigenfalls kann auch der Ueberhitzer ganz aus den Feuerzügen
ausgeschaltet werden.
Textabbildung Bd. 312, S. 36
Ueberhitzer von Gebr. Böhmer (stehende Anordnung).
An dieser Anlage sind von der Dampfkesseluntersuchungs- und Versicherungsgesellschaft a. G. in
Wien am 13. und 14. Oktober 1897 zwei Versuche mit überhitztem
und gesättigtem Dampfe ausgeführt worden, welche den grossen Vorteil der
Ueberhitzung nachweisen. Dem Berichte des Leiters dieser Versuche,
Ingenieur K. Kubat, ist hier folgendes
entnommenZeitschr. d. Dampfk.-Unters, und
Vers.-Ges. a. G. Wien, 1898 Nr. 1, und
auch Mitt. a. d. Prax. d. Dampfk.- u.
Dampfmaschinenbetriebe, 1898 S. 172..
Textabbildung Bd. 312, S. 37
Ueberhitzer von Gebr. Böhmer (liegende Anordnung).
a Dampfablass; b
Sicherheitsventil; c Thermometer; d Kondenswasserableitung; e
Fuchs.
Textabbildung Bd. 312, S. 37
Ueberhitzer von Hering.
Die Kesselanlage lieferte bei den Versuchen den Dampf 400 bezw. 650 mm
Compound-Maschine mit Kondensation, 400 bezw. 650 mm
Cylinderdurchmesser, 900 mm Hub und 72 Umdrehungen in der Minute; ferner
für einen stehenden Compound-Schnellläufer mit Kondensation, 300 bezw.
460 mm Cylinderdurchmesser, 300 mm Hub und 210 bis 220 Umdrehungen
in der Minute.
Bei dem am 13. Oktober vorgenommenen Versuch mit überhitztem Dampf liess
sich die Dampfspannung leicht konstant halten, dagegen war dies am 14.
Oktober, wo mit gesättigtem Dampf gearbeitet wurde, nur schwer möglich.
Der Spannungsverlust in der Leitung bis zur grossen Betriebsmaschine
betrug bei gesättigtem Dampfe nur 0,6 at, bei überhitztem Dampfe war
dagegen eine Spannungsabnahme überhaupt nicht zu konstatieren
gewesen.
Bei den Versuchen fand nur 1 Kessel Verwendung. Die Leistung der
Maschinen wurde durch Indizieren ermittelt. Die wichtigsten Resultate
sind in folgender Tabelle XI wiedergegeben.
Tabelle XI.
Versucham 13. Okt.Mit
Ueber-hitzung
Versucham 14. Okt.Ohne
Ueber-hitzung
Versuchsdauer
Std.
9,5
9,5
Heizfläche des Kessels
qm 91,2
91,2
Rostfläche des Kessels
„
2,5
2,88
Heizfläche des Ueberhitzers
„
30
–
Heizwert der Kohle
Kal.
6426
6426
Temperatur des Dampfes
°C.
242
170,7
Temperaturd. Essengase
vor dem Ueberhitzer.hinter dem
Ueberhitzeram Ende des 3. Zuges
„„„
480 390 330
–– 400
Temperatur des Speisewassers
„
6,5
6,5
Verbrauchan Kohlen
im ganzenpro Stundepro 1 qm
Rostfläche und Stunde
kg„„
1774186,7 74,6
2565 270,0 93,7
Verbrauch anSpeisewasser
im ganzenpro Stundepro 1 qm
Heizfläche und Stunde
„„„
10040 1057 11,6
13927 1466 16,0
1 kg Kohle verdampft Wasser
„
5,65
5,43
Mittlere Dampfspannung
„
8,1
7,5
Wirkungsgrad der Kesselanlage
0,605
0,551
Mittlere Leistung der Maschinen
i
129
129
Dampfverbrauch pro Stunde und
i
kg
8,19
11,36
Dampfersparnis
%
28
–
Kohlenersparnis
„
31
–
Textabbildung Bd. 312, S. 38
Ueberhitzungsanlage von Vonwiller und Co.
Sowohl die Dampf- wie die Kohlenersparnis fiel hier sehr bedeutend
aus. Dass die letztere grösser ist als die erstere, ist wohl
hauptsächlich auf den besseren Kesselwirkungsgrad bei Ueberhitzung
zurückzuführen. Ein Kessel scheint in diesem Falle bei gesättigtem Dampf
schon überlastet zu sein.
Bei anderen mit Hering'schen Ueberhitzern
vorgenommenen Versuchen haben sich ähnliche Resultate ergeben, so z.B.
an der Neuanlage der Firma Baroper Walzwerk,
Akt.-Ges., Barop, wo im April 1898 angestellte Versuche 20 %
Dampfersparnis und 35 % Kohlenersparnis zu Gunsten der Ueberhitzung
ergeben haben.
(Fortsetzung folgt.)