Titel: Sylvester's verbesserte Dampfkessel und andere Heizapparate.
Autor: Sylvester, John
Fundstelle: 1836, Band 61, Nr. XXIII. (S. 116–121)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj061/ar061023

XXIII. Verbesserungen an den Apparaten zur Communication oder Uebertragung von Wärme an gasförmige, flüssige und feste Körper, worauf sich John Sylvester, Ingenieur von Bloomsbury in der Grafschaft Middlesex, am 11. März 1835 ein Patent ertheilen ließ.

Aus dem Repertory of Patent-Inventions. März 1836, S. 160.

Mit Abbildungen auf Tab. II.

Ich will bei der Beschreibung der von mir gemachten Erfindung mit deren Anwendung an den Dampfkesseln und an anderen zum Erhizen oder Verflüchtigen von Wasser oder anderen Flüssigkeiten dienenden Gefäßen beginnen, und hierauf die Angabe einiger der Modificationen folgen lassen, welche mit der Benuzung meines Verfahrens zum Erhizen gasförmiger oder fester Körper erforderlich sind.

Meine Erfindung beruht, was deren Anwendung an Dampfkesseln oder an anderen zur Verdampfung dienenden Gefäßen betrifft, |117| auf einer Anzahl kegelförmiger, in die Wassermasse oder in die sonstige Flüssigkeit hineinragender Vorsprünge, und auf einer Anzahl ähnlicher, gegen das Feuer hinabgerichteter Hervorragungen, welche, indem sie mit dem Boden des Gefäßes aus einer Masse bestehen, an den dem Feuer ausgesezten Enden stark erhizt werden können, ohne zu verbrennen, weil die Hize wegen der Wärmeleitungs-Fähigkeit des Metalles, aus welchem das Gefäß besteht, rasch an das Wasser oder an die sonstige im Gefäße enthaltene Flüssigkeit fortgepflanzt wird.

Fig. 50 zeigt einen Theil des Bodens meines Kessels oder Abdampfgefäßes, woran man die eben erwähnten Hervorragungen bemerkt. A ist nämlich ein senkrechter Durchschnitt durch den Boden des Gefäßes, und B ein Durchschnitt durch diesen Boden und durch die Mitte dieser Hervorragungen. Die Höhe dieser lezteren kann je nach Umständen mannigfach verändert werden; im Allgemeinen gebe ich ihnen jedoch die aus der Zeichnung ersichtlichen Formen und Größenverhältnisse; auch bringe ich sie in Reihen an, so daß sie sowohl der Länge als der Breite des Bodens nach gleich weit von einander entfernt sind. Den nach dieser Methode gebauten Kesselboden bringe ich so nahe über dem Feuer an, als es sich mit dem zur Speisung, zum Schüren und zur hellen Verbrennung nöthigen Raum vertragt. Je mehr die unteren Hervorragungen dem Feuer nahe liegen, um so intensiver wird die Hize seyn, die sie erlangen, und um so länger können die oberen Hervorragungen seyn; damit hiedurch nicht nur die Ausdehnung der zur Uebertragung der Wärme dienenden Oberfläche erhöht wird, sondern damit auch dem Metalle fortwährend die Hize, die es vom Feuer her aufnahm, so schnell wieder entzogen werde, daß keine schädliche Anhäufung derselben in dem Kesselboden, und folglich auch kein Verbrennen desselben Statt finden kann. Ich gebe den Hervorragungen manchmal die Form fortlaufender paralleler Rippen, von denen jede beinahe durch die ganze Breite oder durch die ganze Länge des Bodens läuft; je zwei dieser Rippen sind durch eine Riefe oder eine Furche getrennt, welche an Breite dem oben erwähnten Zwischenraume zwischen den Hervorragungen gleichkommt; und durch das eine oder durch beide Enden dieser parallelen Furchen ist eine Querfurche gezogen, in welche die Flüssigkeit aus sämmtlichen parallelen Furchen laufen kann, um dann an dem Ende der Querfurche bei einem Hahne abgelassen zu werden. Ist bloß eine solche Querfurche vorhanden, so muß der Boden etwas weniges gegen den Horizont geneigt werden, damit alle Flüssigkeit abgelassen werden kann; sind dagegen zwei Querfurchen angebracht, so kann man dem Boden in der Mitte eine schwache Elevation geben, damit die Flüssigkeit leichter gegen die |118| beiden seitlichen Querfurchen ablaufe; diesen lezteren selbst kann man zur Erleichterung des Abflusses gleichfalls eine schwache Neigung geben. Der Durchschnitt B in Fig. 50 zeigt einen senkrechten Durchschnitt durch die parallelen Rippen. Die Seiten und der Scheitel des Kessels können auf irgend eine der gewöhnlichen Methoden gebildet seyn. Der gerippte Boden, wie er hier beschrieben worden ist, gewahrt überdieß auch mehr Festigkeit, als die Kesselboden von gewöhnlicher Dike, und auch als die Boden mit kegelförmigen Hervorragungen; denn man kann hier dem Boden größere Dimensionen geben und ihn dabei doch so verfertigen, daß er der Gewalt des Dampfes mehr Widerstand leistet, als dieß bei den beiden übrigen Formen der Fall ist. Die kegelförmigen Hervorragungen lassen sich sehr leicht beim Gießen erzeugen; die gerippte Form hingegen erzielt man, der Boden mag aus Eisen oder aus Kupfer bestehen, am besten durch Auswalzen. Man kann zu diesem Zweke Platten von beliebigen Dimensionen auswalzen, und diese dann durch Vernietungen zusammensezen.

Man kann übrigens auch jede Rippe einzeln für sich aus einem Stüke gießen oder auswalzen, und diese dann in einer der Breite des Kesselbodens entsprechenden Anzahl zusammenbolzen. Fig. 51 gibt einen Querdurchschnitt eines auf diese Weise gebildeten Bodens, woran a die Rippen, b den Bolzen und c einen Theil der Seitenwand des Gefäßes darstellt.

Fig. 52 zeigt einen Durchschnitt einer Platte mit Rippen von einer anderen Form, welche leicht in einem Walzwerke erzeugt werden kann. Die Fugen kann man mit einem feuerfesten Cemente verstreichen.

Die gerippten Platten geben auch Mittel an die Hand, wodurch man sehr breiten und flachen, durch die Dampfkessel laufenden Feuerzügen große Stärke und Festigkeit geben kann. Da jedoch die Intensität der Hize in den Feuerzügen geringer ist, als in der Nahe des Feuers, so brauchen hier die Rippen weder so dik, noch so zahlreich zu seyn; deren Größe und Anzahl hat sich hier vielmehr nach dem Widerstande zu richten, den der Feuerzug gegen den Druk des Dampfes zu leisten hat.

Fig. 53 zeigt eine sehr gute Form für zöllige Platten. Da die Rippen die Stärke geben, so kann man die Platten der Feuerzüge sehr dünn machen, ohne daß man fürchten darf, daß sie durch die Hize Schaden leiden; denn die Leitungsfähigkeit dieser Rippen wird zugleich mit dem Wasser den Platten die Hize beinahe so schnell entziehen, als sie ihnen mitgetheilt wird.

Um meine Erfindungen zum Verdampfen zuker- oder salzhaltiger, |119| oder anderer Auflösungen geeignet zu machen, versehe ich den Boden des Abdampfgefäßes zwar gleichfalls mit Rippen, wie ich sie an meinem Dampfkessel anbringe; doch gebe ich den Rippen sowohl, als den zwischen ihnen befindlichen Zwischenräumen gewöhnlich eine größere Flachenausdehnung. Die zwischen den Furchen sich absezenden festen Substanzen können mit einer Rakel, deren Form den Furchen entspricht, in die Querfurchen und aus diesen dann mit einer anderen entsprechenden Rakel an die Enden oder Seiten des Gefäßes geschafft werden. Fig. 54 zeigt einen Durchschnitt eines Theiles eines Bodens dieser Art für ein Abdampfgefäß; dieser Boden kann je nach der chemischen Natur der abzudampfenden Flüssigkeit aus Metall gegossen oder aus gebranntem Thone verfertigt werden. a ist ein Canal, welcher zwischen den Rippen durch den dünnen Theil des Bodens geführt werden kann, um zu bewirken, daß in solchen Fällen, in denen der entstehende Bodensaz durch eine zu hohe Temperatur Schaden leiden könnte, die Hize nicht so frei an den Boden fortgepflanzt werden kann. Fig. 55 zeigt einen Durchschnitt eines ähnlichen Bodens, woran jedoch die erwähnten Löcher nicht angebracht sind.

Will man das Abdampfgefäß aus gebranntem Thone zusammensezen, so kann man hiezu Stüke nehmen, die so groß sind, als man sie brennen kann, und welche man auf eine Unterlage sezt, die die Feuerung verträgt. Sollen feste Substanzen erhizt werden, wie z.B. beim Rösten von Erzen oder bei der Gasbereitung aus Steinkohlen oder aus anderen Substanzen, so baue ich den Boden der hiezu bestimmten Retorte auf ähnliche Weise, wie den Boden des eben beschriebenen Abdampfgefäßes; nur gebe ich den Zwischenräumen zwischen den einzelnen Furchen eine solche Breite, wie sie den Erzklumpen, den Steinkohlen oder den sonstigen Substanzen angemessen ist. Diese Breite muß offenbar den Dimensionen der Stüke entsprechen, in welche die zu behandelnden festen Körper füglich zerschlagen oder zertrümmert werden können; denn je geringer diese Breite ist, ohne daß dadurch das Hineinfallen der einzelnen Stüke verhindert wird, um so kräftiger wird die Hize fortgepflanzt werden; übrigens ist zu bemerken, daß die Furchen dennoch immer wenigstens eine solche Weite haben müssen, daß die Rükstände mit Leichtigkeit daraus entfernt werden können.

Bei der Anwendung meiner Erfindung auf das Troknen oder Darren von Malz, Getreide und anderen Substanzen kann man den Boden des hiezu bestimmten Gemaches gleichfalls aus geripptem oder gefurchtem Metalle, oder noch besser aus gebranntem Thone bauen, indem in lezterem Falls die Uebertragung der Hize nicht so |120| rasch von Statten geht, daß hiedurch eine Beschädigung des Malzes, des Getreides oder der sonstigen Substanzen durch die Hize zu befürchten ist. Man kann einen derlei Boden sehr wohl aus gerippten Dachziegeln, welche so zusammengesezt sind, daß das Feuer frei unter denselben wirken kann, bauen. Fig. 56 zeigt einen Theil eines aus gebranntem Thone zusammengesezten Trokenbodens; wollte man Metall zu dessen Bau verwenden, so müßten die Hervorragungen dünner und tiefer seyn.

Um Kaffee, Cacao und andere derlei Substanzen zu rösten, bediene ich mich bisweilen eines hohlen, umlaufenden Cylinders, welcher innen mit ähnlichen Längenrippen versehen ist, wie ich sie oben bei dem Boden des Dampfkessels beschrieben habe. Die Oberfläche, welche mit dem zu röstenden Körper in Berührung kommt, wird hiedurch bedeutend vergrößert, und folglich wird auch weit mehr Hize an diesen fortgepflanzt.

Zur Uebertragung der Hize an luft- oder gasförmige Körper wende ich eine kegelförmige Hervorragung aus gebranntem Thone oder aus irgend einem anderen geeigneten Materiale, die ich mit einer aus demselben oder einem anderen Materiale verfertigten Röhre umgebe, an. Rund um das untere Ende dieser Röhre herum bringe ich mehrere Oeffnungen an, deren Flächenraum zusammengenommen dem Flächenraume der Mündung der Röhre gleich ist. Durch diese Oeffnungen kann die Luft eindringen, um der kegelförmigen Hervorragung den Wärmestoff zu entziehen, und dann bei der oberen Mündung der Röhre in irgend einen geeigneten Behälter zu entweichen. Fig. 57 ist ein Durchschnitt durch die Mitte eines Blokes aus gebranntem Thone oder einer anderen sachdienlich befundenen Substanz; derselbe besteht aus einer kegelförmigen Verlängerung, welche nach Oben und nach Unten aus einer vierekigen Basis hervorragt, auf der ein Trichter oder eine Röhre steht, die den Vorsprung umgibt, und die sich oben in einen vierekigen Hut endigt, dessen seitliche Dimensionen beinahe jenen der Basis gleichkommen. Fig. 58 zeigt dieselbe Vorrichtung von Außen. e ist die Röhre; f der vierekige Hut; g die vierekige Basis; h die Verlängerung; i die Oeffnungen, durch welche die Luft, deren Strömung durch Pfeile angedeutet ist, eindringt. Die Heizkraft dieses Apparates vermehre ich, indem ich irgend eine geeignete Anzahl solcher Blöke mit den Basen und mit den oberen Theilen oder Hüten an einander kitte, und indem ich das Ganze so einschließe, daß rings um die Außenseite der Röhren herum eine Kammer gebildet wird, die die Oeffnungen in den Röhren mit Luft versieht. Eben so bringe ich über den Mündungen der Röhren eine andere abgeschiedene Kammer an, aus der die erhizte Luft an |121| irgend einen Ort, an welchem man ihrer bedarf, geleitet werden kann. Ich habe in der Beschreibung zwar gesagt, daß ich die zur Fortpflanzung des Wärmestoffes dienenden Verlängerungen sowohl nach Oben als nach Unten über die gemeinschaftliche Basis oder über den Boden hinausragen lasse; allein ich halte diesen Umstand weder an den Dampfkesseln, noch an den Abdampfgefäßen, noch bei irgend einer anderen Anwendung meiner Erfindung für unumgänglich nothwendig; denn wenn das Feuer sehr nahe an der zu erhizenden Oberfläche angebracht wird, und wenn man die oberen Hervorragungen in gehörigem Verhältnisse verlängert, so kann die untere gegen das Feuer gerichtete Fläche auch vollkommen eben seyn.

Als meine Erfindung erkläre ich schließlich die kegelförmigen wärmeleitenden Verlängerungen oder Hervorragungen, so wie auch deren Vereinigung in erhabene Rippen, welche in die Massen der luftförmigen, flüssigen oder festen Substanzen, die in meinen Apparaten erhizt werden sollen, hinein, so wie auch nach Unten in das Feuer hinab ragen. Keineswegs nehme ich jedoch die Ausdehnung der Heizoberfläche durch Verfertigung derselben aus gefalteten oder runzeligen Platten in Anspruch; denn leztere Methode bietet keinen so diken wärmeleitenden Körper dar, daß der unteren Fläche des Bodens ein intensiver Hizgrad mitgetheilt und von dieser so schnell in die zu erhizende Substanz verbreitet werden könnte, daß hiebei in den dem Feuer zunächst gelegenen Stellen keine nachtheilige Anhäufung von Hize Plaz greifen kann.29)

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Wir sehen dieser lezten Verwahrung ungeachtet nicht ein, wie sich der Vorschlag des Patentträgers dem Principe nach von jenen Vorschlagen unterscheidet, welche früher bereits von Church (vergl. Polyt. Journal Bd. LIII. S. 90) und anderen gemacht wurden, um den Kesseln eine größere Heizoberflache zu geben, und nach welchen die Kesselböden gleichfalls mit hervorragenden Rippen ausgestattet werden sollen. Was vollends gar die zum Erhizen luftförmiger Körper bestimmte Vorrichtung betrifft, auf welche der Patentträger großen Werth zu legen scheint, so ist sie nichts weiter als eine Modification der längst bekannten Mantelösen. A. d. R.

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