Titel: Bull, über den Zug in Schornsteinen.
Autor: Bull, Marcus
Fundstelle: 1831, Band 39, Nr. XLIII. (S. 118–121)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj039/ar039043

XLIII. Ueber den Zug in Schornsteinen. Von Marcus Bull, Esqu.

Aus dem Franklin-Journal in Gill's technolog. and microsc. Reposit. N. 30. S. 370.

Ich theile Ihnen folgende Beantwortung einiger Fragen mit, welche ein Bürger von New-Jersey an mich stellte.

1) Worauf beruht der Zug eines Schornsteines?

Der Zug, oder eigentlicher gesprochen, die Strömung der Luft durch einen Schornstein rührt von der Eigenschaft der Luft her sich auszudehnen, sobald sie erhizt wird; in Folge dieser Ausdehnung wird sie specifisch leichter. Die Luftsäule im Schornsteine dehnt sich aus, wenn sie erhizt wird, wird dadurch leichter als die Luft, die sie umgibt, und wird durch den Druk der sie umgebenden kalten Luft durch den Schornstein hinaufgetrieben. Auf diese Weise entsteht der Zug.

2) Welche Wirkung hat die Vergrößerung der Höhe eines Schornsteines auf den Zug?

In einigen Fällen eine nachtheilige, in anderen eine nüzliche. Die gehörige Höhe eines Schornsteines, wodurch die kräftigste Verbrennung auf dem Herde oder im Ofen veranlaßt wird, hängt von besonderen Umständen ab. Wenn der Ofen oder der Herd weit ist, und eine große Hize erzeugt; wenn der Schornstein aus Materialien erbaut ist, die schlechte Wärmeleiter sind; so kann der Schornstein, mit Nuzen, höher seyn, als wenn der Ofen klein und das Baumaterial des Schornsteines ein guter Wärmeleiter ist.

Schornsteine sind bestimmt die gasartigen Producte der Verbrennung, Rauch etc., einzuschließen und wegzuführen, und ihre Ausbreitung oder Zerstreuung zu hindern, so lang sie noch Wärme genug enthalten, um dünner zu bleiben als eine Säule äußerer Luft von gleichem Umfange mit jener im Schornsteine. Daher die Zwekmäßigkeit, Schornsteine aus schlechten Wärmeleitern zu erbauen.

Die Menge Luft, welche während einer gegebenen Zeit durch einen gut gebauten Ofen strömt, steht im Verhältnisse zur Differenz der Temperatur oder der specifischen Schwere zwischen den Luftsäulen in- und außerhalb des Schornsteines und ihrer Höhe. Nach der Theorie sollte man vermuthen, daß, alles Uebrige gleich gesezt, die Höhe eines Schornsteines so berechnet seyn müsse, daß der aufsteigende Luftstrom den Schornstein unter einer Temperatur verläßt, in welcher die specifische Schwere desselben genau derjenigen der äußeren Luft gleich ist, indem man auf diese Weise die längste verdünnte Luftsäule erhält, da aber die Temperatur der Luft sowohl innerhalb als außerhalb dem Schornsteine beinahe |119| ununterbrochen fort wechselt, so räth uns die Erfahrung, daß es zwekmäßig ist die Schornsteine nur in solcher Höhe zu bauen, in welcher der Rauch bei jeder Witterung noch in einem bedeutend verdünnten Zustande aus demselben austreten kann. Es wurden bisher noch keine Versuche angestellt, um die Differenz der Temperatur, unter welcher man die aufsteigende Säule entweichen lassen soll, mit Genauigkeit zu bestimmen, und diese Differenz muß nothwendig verschieden seyn, je nachdem die Producte der Verbrennung, welche von der größeren oder geringeren Zersezung der Luft während ihres Durchganges durch den Ofen abhängen, verschieden sind.

3) Wenn vergrößerte Höhe des Schornsteines den Zug verstärkt, in welchem Verhältnisse hat diese Verstärkung Statt?

Alles Uebrige gleich gesezt hängt das Verhältniß der Verstärkung von dem Baumateriale und von der Durchschnittsfläche des Schornsteines ab. In jedem Falle aber muß leztere kleiner werden, so wie die Höhe zunimmt, indem der erste Fuß mehr Wirkung hervorbringt, als der zweite, und der fünfte mehr als der zehnte u.s.f.

Wenn der Schornstein aus Materialien gebaut ist, die schlechte Wärmeleiter sind, so wird die eingeschlossene Rauchsäule langsamer abkühlen, als wenn diese Materialien gute Wärmeleiter sind; folglich muß das Verhältniß der Verstärkung bei jedem gegebenen Raume verschieden seyn. Auf dieselbe Weise wird die Zeit, während welcher eine große und eine kleine Säule abkühlt, verschieden seyn.

Nach den Resultaten der Versuche, welche Dalton anstellte, um die Ausdehnung der Luft durch Wärme zu bestimmen, erhellt, daß von 32° F. bis zu 212° F. (0 bis 80 R.) die absolute Schwere eines gegebenen Volumens von 45 zu 45° F. (ungefähr von 6° zu 6° R.) um ein Zwanzigstel abnimmt. Da aber die Producte der Verbrennung eine größere specifische Schwere besizen, als ein gleiches Volumen äußerer Luft bei gleicher Temperatur, und da diese immer wechseln, so können wir den genauen Unterschied im Druke der beiden Säulen bloß nach dem Unterschiede ihrer Temperatur nicht mit vollkommener Genauigkeit schäzen.

4) Welche Wirkung wird eine Vermehrung oder Verminderung der Durchschnittsfläche des Schornsteines auf den Zug äußern?

Wenn der Durchgang für die luftförmigen Producte zu klein ist, um denselben ein freies Entweichen zu gestatten, wird die Menge Luft, die sonst in einer gegebenen Zeit durch den Ofen zöge, vermindert, und die Verbrennung folglich verzögert.

Wenn, im Gegentheil, der Durchgang weiter ist, als zum freien |120| Entweichen derselben nothwendig wäre, so bieten die Wände des Schornsteines eine größere abkühlende Oberfläche dar, wodurch die Temperatur der eingeschlossenen Luft schneller abgekühlt, und folglich die specifische Schwere derselben vermehrt, also die Schnelligkeit des Stromes gehindert wird.

Um die mächtigste Verbrennung zu erzeugen, ist es nothwendig, daß der Ofen vollkommen mit Luft versehen wird, und wenn jener Theil derselben, der allenfalls unzersezt geblieben ist, zugleich mit den Producten der Verbrennung durch den Ofen durchgegangen ist, muß das, was man gewöhnlich den Zug nennt, so beschaffen seyn, daß es jenen Theil und diese Producte zwingt mit der größten Schnelligkeit durch den Schornstein zu fahren, indem jener Ofen, welcher die größte Menge Luft und Kohlen in einer gegebenen Zeit verbraucht, nothwendig die größte Menge Hize erzeugen wird. Man hat aber bis jezt noch keine genügenden Versuche zur Bestimmung der Verhältnisse zwischen den verschiedenen Theilen angestellt; es fehlt also an Daten, nach welchen man nach bestimmten Grundsäzen verfahren könnte, und der beabsichtigte Zwek läßt sich nur durch wiederholtes Versuchen erreichen.

5) Wird ein Schornstein, der oben die größte Weite hat, oder umgekehrt, den größten Zug gewähren?

Da derjenige Theil der erhizten Luftsäule etc., welcher den brennenden Kohlen zunächst steht, nothwendig derjenige seyn muß, der am meisten ausgedehnt ist, und mehr Raum fordert, als jener in dem oberen Ende des Schornsteines, wo die Temperatur und das Volumen vermindert ist, so wird ein Schornstein, der unten weiter ist, besser für einen schnellen Zug durch denselben berechnet seyn, als derselbe Schornstein, wenn er oben weiter wäre.

6) Ist es von Wichtigkeit in Hinsicht auf den Zug, daß die Materialien, aus welchen der Schornstein gebaut ist, gute Wärmeleiter sind, oder nicht?

Es ist höchst wichtig, daß diese Materialien schlechte Wärmeleiter sind, damit die eingeschlossene Luftsäule etc. so langsam als möglich abkühlt. Der Vortheil hiervon wurde bereits in den Antworten auf die früheren Fragen erklärt.

7) Welches ist die beste Methode den Schornstein eines Ofens zu binden, so daß er nicht springt?

Diese Frage ist so ganz praktisch, daß die Antwort nur von einem Manne gegeben werden kann, der viele Erfahrung über diesen Gegenstand besizt; ich will sie daher nicht wagen, hoffe aber, daß irgend ein verständiger Eisenmeister oder Gießer die nöthige Erläuterung |121| so geben wird, daß, während des Nachbars Schornstein dadurch verstärkt wird, der eigene nicht darunter leidet.

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