Wert und Bestimmung des Kohlensäuregehaltes der Heizgase. Von A. Dosch, Köln. (Fortsetzung von S. 37 d. Bd.) Wert und Bestimmung des Kohlensäuregehaltes der Heizgase. 2. Die Gaswage von Custodis. Ausgeführt von Alphons Custodis, Düsseldorf. Auf ähnlichem Prinzipe wie die Arndtsche Gas wage beruht diejenige von A. Custodis. Letztere besteht aus einem gusseisernen Gehäuse (Fig. 14), welches vorn durch zwei mit Glasscheiben versehene Deckel verschlossen ist, In dem Gehäuse befinden sich drei von einander getrennte Kammern. In der oberen Kammer befindet sich ein mit grösster Genauigkeit hergestellter Wagebalken, welcher mit seiner mittleren Schneide auf einer an der Rückwand des Gehäuses befestigten Pfanne balanciert. An den beiden äusseren Schneiden des Wagebalkens sind in Gehängen Drähte aufgehängt, welche durch die Decken der beiden unteren Kammern hindurchgehen, und an ihrem unteren Ende zwei Glaskugeln r und l von genau gleichen Volumen so tragen, dass diese frei in den Kammern schweben. Textabbildung Bd. 318, S. 55 Fig. 14. Gaswage von Custodis ohne Registriervorrichtung. Wenn die drei Kammern mit atmosphärischer Luft gefüllt sind, zeigt ein am Wagebalken befestigter Zeiger auf Null einer Skala; die letztere ist mittels einer von der Aussenseite des oberen Gehäuses drehbaren Spindel verstellbar angeordnet, so dass eine Einstellung des Zeigers erfolgen kann, ohne dass die Deckel geöffnet werden. Durch die rechte untere Kammer können nun durch den unteren Boden (siehe Fig. 15) Rauchgase gesogen werden und die Kugel r wird einen, der Höhe des Kohlensäure- gehalten dieser Gase entsprechenden Auftrieb erfahren. Dieser letztere überträgt sich auf den Wagebalken und Zeiger, so dass letzterer den Kohlensäuregehalt der Gase, wenn die Skala dementsprechend eingeteilt wurde, an dieser unmittelbar anzeigen wird. Es wird dies, da die Rauchgase die untere Kammerin ununterbrochenem Strome durchstreichen, stetig der Fall sein, und es lässt sich daher jede Schwankung im Kohlensäuregehalte sofort ablesen; man kann mithin die Feuerung dementsprechend bedienen. Barometer- und Temperaturschwankungen der Aussenluft haben keinen Einfluss auf die Richtigkeit der Angaben, da die beiden Kugeln genau gleiches Volumen haben und infolgedessen durch derartige Schwankungen in gleicher Weise beeinflusst werden, so dass sich die Einflüsse gegenseitig aufheben. Dagegen ist zu bemerken, dass selbstverständlich die Temperatur der in die Kammer tretenden Rauchgase von wesentlichem Einflüsse auf die Richtigkeit der Angaben sein kann; es ist daher Bedingung, dass die Rauchgase mit annähernd der Aussenluft gleicher Temperatur in den Apparat gelangen. Die mittels der chemischen Analysen vielfach angestellten Gegenproben sollen stets in Uebereinstimmung mit den Angaben des Apparates gestanden haben. Um stete Kontrolle über die Thätigkeit des Heizers ausüben zu können, ohne dass derselbe unmittelbar beaufsichtigt wird, werden die Apparate mit einer Schreibvorrichtung zur selbstthätigen Aufzeichnung des Kohlensäuregehaltes in gewissen Zeitabschnitten, versehen. Zur Aufnahme dieser Vorrichtung ist über der oberen Kammer ein weiteres Gehäuse angebracht (Fig. 15). Der Zeiger hat nach oben eine Verlängerung erhalten, welche in dieses Gehäuse hineinragt und an der Spitze mit einem Schreibstift versehen ist. Mittels eines durch ein Uhrwerk bethätigten Exzenters wird dieser Schreibstift in periodischen Zwischenräumen für einen Augenblick langsam, ohne dass Erschütterungen oder seitliche Schwankungen des Zeigers entstehen, an eine rotierende Papierrolle angedrückt und auf dieser die jeweilige Zeigerstellung in Form eines Diagramms markiert. Textabbildung Bd. 318, S. 56 Fig. 15. Rauchgaswage von Custodis mit Registriervorrichtung. Durch entsprechende Umänderung dieser Vorrichtung ist es ferner möglich, den Apparat mit Fernregistrierung zu versehen. Es geschieht dies auf elektrischem Wege und ist zu diesem Zwecke die Zeigerverlängerung nicht mit Schreibstift versehen, sondern sie wird durch Umdrehung des Exzenters mit elektrischen Kontakten in Berührung gebracht; hierdurch wird die in beliebiger Entfernung aufgestellte Schreib Vorrichtung (Fig. 16) in Thätigkeit gesetzt. In welchem Masse durch sachgemässe Benutzung der Gaswage eine Verbesserung des Schürens und damit Erhöhung der Nutzwirkung des Kessels erzielt werden kann, möge z.B. aus nachstehender Tabelle hervorgehen, die seitens der Königlichen Berginspektion in Neunkirchen aufgestellt ist, und zwar auf Grund von Heizversuchen, welche mit und ohneBenutzung einer Gaswage durchgeführt wurden. Wie aus der TabelleDem Prospekt der die Apparate ausführenden Firma entnommen; in der Tabelle sind dort für die Dampf kosten und erzielte Ersparnis die eingeklammerten Zahlen angegeben, während ich bei Nachrechnung der Werte die über den eingeklammerten Zahlen stehenden Werte erhalten habe. Es dürfte daher wohl ein Rechenfehler oder sonstiges Versehen vorliegen. Bezeichne z und k die Verdampfungsziffer und die Dampf kosten ohne Gras wage, z1 und k1 die entsprechenden Werte bei Anwendung des Apparates, so ist die Ersparnis entweder E=100\,\left(1-\frac{z}{z_1}\right) oder E=100\,\left(1-\frac{k_1}{k}\right) in Prozent. Hier also E=\left(1-\frac{4,57}{6,42}\right)\cdot 100=\left(1-\frac{0,77}{1,09}\right)\cdot 100=28,9 v.H. im ersten und E=\left(1-\frac{4,56}{5,94}\right)\cdot 100=\left(1-\frac{0,84}{1,09}\right)\cdot 100=23,3 v.H. im zweiten Falle. Vergl. des Verfassers Aufsatz in Dingl. Journal 1901 S. 230 u. ff. ersichtlich, sind die Dampfkosten in dem einen Falle von M. 1,09 auf 0,77, in dem anderen von M. 1,09 auf M. 0,84 für 1000 kg Dampf gefallen, wodurch im ersten Falle eine Ersparnis von 28,9 v. H., im letzteren eine solche von 23,3 v. H. erreicht wurde. Textabbildung Bd. 318, S. 56 Fig. 16. Fernregistrierung zur Rauchgaswage von Custodis. Kessel-System Art desVer-suchs Ver-dampfungfür 1 kgKohlekg Wasser Ver-dampfungfür dieStundeund qmHeizflächekg Kohlenverbrauch Kohlen-preis für1000 kgM. Dampf-preis für1000 kgM. Ersparnisv. H. für denqmHeizfläche für denqmRostfläche Stein-müller-Kessel ohneGas-wage 4,57   7,70 1,68 64 5,00 1,09 – mitGas-wage 6,42 13,36 2,05 79,2 5,00 0,77(0,84) 28,9(23,0) Corn-wall-Kessel ohneGas-wage 4,56 12,46 2,70 73,7 5,00 1,09(1,06) – mitGas-wage 5,94 18,70 3,10 85,6 5,00 0,84 23,3(20,7) In Diagramm I-IV (Fig. 17–20) seien schliesslich die während einer gewissen Zeit festgestellten Höhen des Kohlensäuregehaltes gegeben und zwar stellen die Diagramme I und III den Verlauf ohne Rauchgas wage, Diagramme II und IV denjenigen mit Rauchgas wage dar. Die Höhe des CO2 Gehaltes ist ohne Anwendung des Apparates eine äusserst wechselnde (I und III), während sie hei Benutzung der Gaswage während der ganzen Versuchszeit auf annähernd derselben Höhe verbleibt. Zu bemerken ist noch, dass bei Diagramm I Zweifel darüber nicht unberechtigt erscheinen, ob der Kohlensäuregehalt an einzelnen Stellen nicht durch andere Beimengungen der Rauchgase, etwa schweflige Säure, beeinflusst wurde, denn an einer Stelle erhält der Kohlensäuregehalt sinen Wert (15,7 v. H.), wie er in der Praxis wohl nur in äusserst seltenen Fällen erreicht werden dürfte. Vergleicht man die mit und ohne Apparat an denselben Kesseln erhaltenen Diagramme (I und II, III und IV), so ergeben sich die Wärmeverluste, welche in den einzelnen Fällen durch die Abgase herbeigeführt wurden, wenn sich der mittlere Kohlensäuregehalt bestimmt für I = 9,8 v. H. II = 10,2 „ III = 8,2 „ IV = 12,8 „ und wenn man ferner den Temperaturunterschied T – t in allen Fällen zu 250° annimmt, zu etwa: q_I=\frac{250}{9,8}\cdot 0,66=16,8 v. H. d. Heizw. q_{II}=\frac{250}{10,2}\cdot 0,66=16,1 v. H. d. Heizw. q_{III}=\frac{250}{8,2}\cdot 0,66=20,1 v. H. d. Heizw. q_{IV}=\frac{250}{12,8}\cdot 0,66=12,9 v. H. d. Heizw. Der Unterschied würde im ersten Falle qI – qII = 16,8 – 16,1 = 0,7 v.H., im zweiten Falle qIII – qIV = 20,1 – 12,9 = 7,2 v. H. des Heizwertes betragen, wenn in allen Fällen Kohlen gleicher Beschaffenheit verfeuert wurden, ihr Heizwert also als gleich vorausgesetzt werden kann.Die Ergebnisse sind mit dem Apparate von W. Dürr (vergl. 3) gewonnen. 3. Die Rauchgaswage von W. Dürr. W. Dürr, München. Auf ähnlichem Prinzip, wie der vorbeschriebene Apparat, beruht das Dasymeter von W. Dürr. Der Apparat besteht in der Hauptsache ebenfalls aus einer sehr empfindlichen Wage, welche sich in einem luftdicht verschlossenen, nach vorn mit einer Glasscheibe versehenen gusseisernen Kasten befindet. Der eine Wagebalken trägt die hermetisch verschlossene Glaskugel o (Fig. 21) vonetwa 2 l Inhalt, der andere ein entsprechendes Gegengewicht, an welchem sich der Kompensator c befindet. Derselbe besteht aus einer ∪ förmig gebogenen Glasröhre, welche teilweise mit Quecksilber gefüllt ist. Das eine Ende der Glasröhre ist offen, während in dem anderen, zugeschmolzenen Ende sich atmosphärische Luft befindet, welche den Einflüssen des wechselnden Barometerstandes und der Temperatur ebenso ausgesetzt ist, als die Luft oder die Gase in dem Kasten. Steigt oder fällt die Dichte der Gase infolge von Temperatur- oder Luftdruckveränderungen, so ändert in analoger Weise sich auch das Volumen der eingeschlossenen Luft und es tritt eine dieser Veränderung entsprechende Quecksilbermenge nach der einen oder anderen Seite und verschiebt den Schwerpunkt der Wage, wodurch die auf die Kugel einwirkenden störenden Einflüsse der Temperatur oder des Barometerstandes mit vollkommen genügender Genauigkeit kompensiert werden sollen. Ohne Anwendung dieser Vorrichtung würde der Apparat genaue Angaben nicht liefern. Textabbildung Bd. 318, S. 57 Fig. 17. Diagramm I. Textabbildung Bd. 318, S. 57 Fig. 18. Diagramm II. Zur genauen Einregulierung der Empfindlichkeit und des Gleichgewichtes der Wage dienen die beiden Stellschrauben m und n. Um allen etwaigen Einflüssen der Rauchgase auf die Bestandteile der Wage vorzubeugen, sowie zur Erzielung grosser Dauerhaftigkeit sind die Wagebalkenschneiden und Pfannen aus Edelsteinen hergestellt und die Metallteile der Wage vergoldet oder verplatiniert, ausserdem noch durch einen säurebeständigen Lacküberzug geschützt. Textabbildung Bd. 318, S. 57 Fig. 19. Diagramm III. Textabbildung Bd. 318, S. 57 Fig. 20. Diagramm IV. Der Apparat ist in der Regel noch mit einem Zugmesser ausgerüstet, welcher dem Heizer die gleichzeitige Beobachtung der Zugstärke gestattet. Der Apparat arbeitet in folgender Weise: Der Luftstrahlapparat S saugt die zu untersuchenden Gase durch das in der Regel bis in die Mitte des Querschnittes des Fuchses hineinragende Rohr e an, und zwar geschieht dies infolge der saugenden Wirkung des Schornsteinzuges. Die Gase treten zunächst in die mit Baumwollwatte präparierten Filter (Figur 22), wo sie von Russ und Flugasche gereinigt werden; alsdann durchströmen sie ununterbrochen den Kasten des Apparates. Bei reiner Luft im Kasten spielt der Zeiger auf Null der Skala ein. Umgiebt jedoch die Kugel o eine spezifisch schwerere Gasart, wie sie die Heizgase sind, so erleidet die Glaskugel einen Auftrieb. Die inbetracht kommenden Grossen sind nun derart gewählt, dass ein Volumenprozent Kohlensäure im Gas einem Ausschlag der Zeigerspitze von einem Teilstrich an der Skala entspricht. Es kann somit auch bei diesem Apparat der jeweilige Kohlensäuregehalt der denselben durchstreichenden Gase unmittelbar abgelesen werden. Die mittels der chemischen Analyse vielfach angestellten Gegenproben sollen auch bei wechselnder Temperatur und verschiedener Spannung der zu untersuchenden Gase stets mit den Angaben des Apparates übereingestimmt haben. Da hier alle Teile des Apparates von Rauchgasen umgehen werden, so ist nicht zu verkennen, dass die Abnutzung dieser Teile, wenn dieselben nicht besonders gut geschützt oder wenn der Schutzüberzug beschädigt ist, eine verhältnismässig grosse werden kann; auch können die beweglichen Teile, wenn die Wattefilter nicht stets gut in Ordnung gehaltenwerden, leicht verschmutzen, wodurch natürlich die mit den Genauigkeit der Angaben nicht unwesentlich beeinflusst werden kann.Wie mir der Erfinder mitteilt, ist sein Apparat an vielen Stellen mit bestem Erfolge eingeführt gewesen. Er hat jedoch die Fabrikation des Dasymeters als nicht lohnend aufgegeben, da sich auch insofern Unzuträglichkeiten einstellten, als der Erfinder zur Inbetriebsetzung jedes neu aufgestellten Apparates persönlich: an Ort und Stelle anwesend sein musste. Textabbildung Bd. 318, S. 58 Fig. 21. Rauchgaswege von W. Dürr. 4. Die hydrostatische Gaswage nach Krell-Schultze. G. W. Schultze, Berlin SW. Die bisher behandelten Apparate ermittelten den Kohlensäuregehalt auf die Art, dass ein bestimmtes Volumen an Rauchgasen gegenüber dem gleichen Volumen atmosphärischer Luft gewogen wurde. Wenn dieses Verfahren an sich nun auch ebenfalls bei der Gaswage nach Krell Anwendung findet, so unterscheidet sich letztere doch dadurch von den vorbesprochenen Apparaten, dass bei ihr zwei Gassäulen (Luft und Rauchgase) von verhältnismässig grosser Länge gegeneinander gewogen werden; ferner sind hier ausser der Sperrflüssigkeit alle beweglichen Teile vermieden. Textabbildung Bd. 318, S. 58 Fig. 22. Filter. Der Apparat besteht in der Hauptsache aus dem Standrohr A und dem Manometer B (Fig. 23). Textabbildung Bd. 318, S. 59 Hydrostatische Gaswage nach Krell-Schultze. Das Standrohr A ist eine starkwandige Messingröhre von etwa 20 mm lichter Weite und 2 m Höhe. An dem oberen und unteren Ende des Rohres befinden sich die Hähne a und b, welche durch die Stange c mit einander gekuppelt sind, so dass sie also gleichzeitig ihre Stellung ändern müssen. Die Hähne a und b haben die aus den Fig. 24–27 ersichtlichen Bohrungen. Bei Hochstellung der Stange korrespondieren die Bohrungen Fig. 24 und 25 mit einander, bei Tiefstellung die Bohrungen Fig. 26 und 27. Stehen die Hähne a und b nach Fig. 24 und 25, so werden, wenn Hahn a mit einer Quetschpumpe (Beschreibung siehe unter den Absorptionsapparaten) und Hahn b mit dem Gasentnahmerohr in Verbindung gebracht wird, oder umgekehrt, die Rauchgase angesogen. Werden nun die Hähne a und b die Stellungen Fig. 26 und Fig. 27 gebracht, so wird nunmehr das untere Ende des Standrohres in Verbindung miteinem äusserst empfindlichen Manometer gebracht, während A nach oben etwas geöffnet ist, also in Verbindung mit der atmosphärischen Luft steht. Die Flüssigkeit in dem Manometer steht also einerseits unter dem atmosphärischen Drucke, andererseits unter dem atmosphärischen Drucke plus dem Drucke einer Rauchgassäule von dem Volumen des Standrohres, minus dem Drucke einer Luftsäule von demselben Volumen. Wird der Atmosphärendruck mit A, der Druck der Rauchgassäule mit gr, derjenige der Luftsäule mit gL bezeichnet, so ist der Gewichtsunterschied, welcher auf das Manometer einwirkt, demnach gD = (A – gL + gr) – A = gr – gL d.h. es werden hier zwei Gassäulen (Rauchgase und Luft) gegeneinander abgewogen. Da die Grösse des Gewichtsunterschiedes an und für sich keine bedeutende sein kann, so muss das verwendete Manometer ein äusserst empfindliches sein. Um hier alle beweglichen Teile zu vermeiden, geschieht die Messung auf hydrostatischem Wege. Das Messrohr r ist in einer Neigung von \frac{1}{400} schräg gelegt und mit reinem Alkohol von 0,8 spezifischem Gewicht gefüllt. Die Skala ist derart angefertigt, dass jeder Teilstrich unmittelbar 1 v. H. Kohlensäure angiebt (genaueres hierüber siehe unter 5). Mit dem beschriebenen Apparate kann man nach jedesmaligem Ansaugen von Gasen in das Standrohr A, den Kohlensäuregehalt durch Umschalten der Hähne unmittelbar ablesen und man muss anerkennen, dass, wenn die Angaben mit denjenigen der chemischen Analyse übereinstimmen – wofür im übrigen von dem Verfertigender Apparate Gewähr übernommen wird – der Apparat zu empfehlen sein wird und geeignet sein dürfte, die chemische Analyse, welche für die Praxis in mancher Hinsicht Mängel resp. Unbequemlichkeiten bietet, teilweise oder ganz – je nach Umständen – zu ersetzen. Die Handhabung des Apparates kann eine äusserst einfache genannt werden, die Bestimmung geht äusserst rasch von statten und bedarf insbesondere keiner besonderen Einübung. Der Kohlensäuregehalt wird in etwa einer Minute nach Füllung des Standrohres angezeigt und kann die Bestimmung daher beliebig oft erfolgen. Bei der betriebsfertigen Aufstellung solcher Apparate ist insbesondere darauf zu achten, dass sie nach jeder Richtung hin genau wagerecht stehen, wozu zwei senkrecht zu einander stehende Wasserwagen dienen. (Fortsetzung folgt.)