Titel: Price's verbesserte Kessel für Dampfmaschinen.
Autor: Price, Joseph
Fundstelle: 1839, Band 72, Nr. LXX. (S. 360–365)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj072/ar072070

LXX. Verbesserungen an den Kesseln für stehende Dampfmaschinen sowohl als für Dampfboote und Locomotiven, worauf sich Joseph Price, Flintglasfabrikant in der Pfarre Gateshead, Grafschaft Durham, am 26. Jul. 1838 ein Patent ertheilen ließ.

Aus dem London Journal of arts. April 1839, S. 43.

Mit Abbildungen auf Tab. VI.

Gegenstand meiner Erfindung sind Verbesserungen an den Dampfkesseln, sie mögen für stehende Maschinen, für Dampfboote oder Locomotiven bestimmt seyn. In so fern sie sich auf die Dampfboote beziehen, betreffen sie 1) eine solche Anordnung der Dampfkessel oder Dampfgeneratoren, daß daraus die beste oder nuzvollste Verwendung der bei der Verbrennung des Brennstoffes entwikelten Hize hervorgeht; und daß jede Verstopfung der Feuerzüge im Kessel durch Ablagerung von Ruß unmöglich wird. 2) eine Anordnung, gemäß welcher der Zugang zu sämmtlichen Theilen des Kessels, namentlich zu dessen Boden sehr erleichtert und doch zugleich auch an Raum für Aufbewahrung von Brennmaterial gewonnen wird.

Den ersten dieser Zweke suche ich dadurch zu erlangen, daß ich die Heizkammern oder Oefen unter dem Kessel, und nicht wie bisher gänzlich innerhalb des Kessels anbringe, und daß ich zu beiden Seiten des Feuers für Wasserkammern sorge, so daß die Seitenwände der Heizkammern von den Wasserkammern gebildet werden. Der Kessel hat lange Feuerzüge von cylindrischer, ovaler oder irgend anderer Gestalt, welche im Kessel hin und her geführt sind, bevor sie in den Rauchfang übergehen. Ich gebe cylindrischen Feuerzügen den Vorzug, weil diese dem Einsinken am wenigsten ausgesezt sind. An den beiden Kesselenden oder überhaupt da, wo sich die Feuerzüge abbiegen, statte ich dieselben mit Kammern aus, in denen sich der Ruß, Staub und die Asche, welche durch den Zug aus dem Ofen herübergerissen wird, und welche sich sonst insgesammt an den Wänden der Feuerzüge anhängen würden, abzulagern haben, damit hiedurch der Verstopfung der Züge vorgebeugt werde. Die Enden der Feuerzüge oder Kammern versehe ich mit Dekeln oder Thürchen, welche genau und fest passen, und welche zum Behufe der Entfernung der abgelagerten Unreinigkeiten abgenommen werden können.

Den zweiten der angeführten Zweke erreiche ich dadurch, daß ich die Kessel viel höher, d.h. in einer größeren Entfernung von dem Kielraume unterbringe, als es gewöhnlich zu geschehen pflegt, |361| und daß ich ihn auf Säulen oder auf ein Gestell seze, welches zu allen seinen Theilen leicht Zutritt gestattet. Wenn man es für nöthig erachtet, kann man den Kessel, um den Verlust durch Ausstrahlung zu verhüten, auch mit einem Mantel oder einem Gehäuse umgeben. Der Kessel erhält bei dieser Einrichtung nicht nur einen freieren Zug, sondern man gewinnt auch unter dem Kessel und an den Seiten Raum für die Aufbewahrung von Kohlen. Außerdem tritt nicht so leicht Gefahr ein, daß, wenn das Schiff einen Lek bekommt, der Kessel ersäuft oder durch das Wasser außer Thätigkeit gesezt wird. Die Abbildung, zu deren Beschreibung ich nunmehr übergehe, wird Alles versinnlichen.

Fig. 6 ist ein Längendurchschnitt, welcher senkrecht durch einen meiner verbesserten Kessel mit zwei Feuerstellen und zwei Reihen von Feuerzügen geführt ist. Ein derlei Kessel eignet sich sowohl für stehende Maschinen als für Dampfboote. Fig. 7 ist ein Frontaufriß eines solchen Kessels. Fig. 8 ist ein horizontaler Durchschnitt an dem oberen Theile des Kessels und über den Feuerzügen genommen. Fig. 9 ist ein Querdurchschnitt, welcher senkrecht durch den Kessel und sämmtliche Feuerzüge geführt ist.

A, A ist das äußere Gehäuse des Kessels. Die Röhren B, B bilden die unteren Feuerzüge, welche an dem Rüken der Heizkammer oder des Ofens C beginnen und den Kessel entlang bis an dessen Ende fortlaufen. Sie sind an diesen Enden mit Platten oder Thürchen a, a, welche von Außen mit Bolzen und Schraubenmuttern festgemacht werden, verschlossen. In der Nähe ihrer Enden, d.h. ungefähr in einer Entfernung von 2 Fuß von den eben beschriebenen Thürchen steigen die Feuerzüge mittelst Kniestüken D nach Aufwärts, um dann in Gestalt der Röhren E gegen das vordere Ende des Kessels zurükzukehren, und daselbst auf ähnliche Weise, wie die Röhren B in dem hinteren Kesselende festgemacht werden, befestigt zu werden. In der Nähe des vorderen Kesselendes steigen die Röhren durch die Kniestüke D* in die oberen Feuerzüge G empor, welche zulezt an dem hinteren Kesselende in den Schornstein H übergehen. I, I sind die Roststangen des Ofens. Die am Boden des Kessels bemerkbaren Hähne K, K, K dienen zum Ausblasen des Wassers oder Bodensazes. L ist das gewöhnliche und M ein anderes Sicherheitsventil, welches ich später beschreiben will; N das Einsteigloch; O das an die Maschine führende Dampfrohr. Die Fortsezungen P der Feuerzüge, welche von den Kniestüken D an beginnen, bilden die Kammern für die Aufnahme des Rußes und der Asche, welche in Folge des Zuges aus dem Ofen in die Züge emporsteigen. Diese Kammern beugen der Verstopfung der Feuerzüge vor, und hieraus |362| folgt, daß man die Kessel länger als gewöhnlich heizen kann, ohne daß man die Züge zu kehren braucht. Aus Fig. 8 sieht man, wie die vier oberen Züge G, G unter denen sich die Züge E befinden, in den Schornstein H einmünden. Die durch den Kessel geführten Querstangen b, b dienen als Stüzen oder Träger der Züge, und geben dem Kessel zugleich auch eine größere Stärke. Der Durchschnitt, Fig. 9, ist am Rüken des Kessels genommen und zeigt die Koststangen I, I. Fig. 7 zeigt die Fronte des Kessels mit den Dekeln oder Thürchen a, a der Rußkammern. Q, Q sind die Feuerthürchen. R, R die Aichhähne; S die Dampfhähne; T die seitlichen Wasserkammern, an deren Boden sich die Hähne U, U befinden; M das zweite Sicherheitsventil.

In Fig. 10, 11, 12 und 13 sieht man einen für Locomotiven eingerichteten Kessel. In Fig. 10, welche einen horizontalen Durchschnitt gibt, sieht man die obersten Feuerzüge E, E, an deren Enden man die Rußkammern P, P bemerkt. Die Querstangen b, b dienen gleichfalls wieder als Träger der Feuerzüge. Aus dem in Fig. 11 gegebenen senkrechten Längendurchschnitte desselben Kessels erhellt die innere Einrichtung der Heizkammer sowohl als des Kessels selbst, der hier nur einen einzigen Feuerzug, dessen Durchmesser je nach der Größe des Kessels ein verschiedener seyn kann, hat. Der Feuerzug B beginnt zur Linken aus dem Rüken der Heizkammer oder des Ofens, und läuft dann längs der Seitenwand des Kessels und beiläufig 4 Zoll von dessen Boden entfernt bis zu dem Ende des Kessels, wo er auf die beschriebene Weise mit einer Platte oder einem Thürchen a verschlossen ist. Ungefähr 9 bis 12 Zoll vor dem Ende wendet sich der Feuerzug mittelst des Kniees V in horizontaler Richtung, um an der gegenüber liegenden Kesselseite und in der früher angegebenen Entfernung von dem Kesselboden vorzulaufen, bis er beiläufig 1 1/2 oder 2 Fuß vor der Heizkammer, wie in Fig. 11 zu ersehen ist, unter einem Winkel emporsteigt, um dann über die Heizkammer hin an das vordere Ende des Kessels zu gelangen, und daselbst abermals auf die beschriebene Weise festgemacht zu werden. 9 bis 12 Zoll vor dem Ende wendet sich der Zug mittelst des Kniees W abermals in horizontaler Richtung, um dann an der gegenüberliegenden Seite als der Feuerzug E bis zum Rükenende des Kessels zu laufen, und nachdem er sich hier mittelst eines Kniees V abermals auf die gegenüberliegende Seite gewendet, endlich in den Rauchfang H einzumünden. C ist die Heizkammer oder der Ofen.

In Fig. 12 sieht man den Anfang des Feuerzuges B am Rüken der Heizkammer, und die Stellung der Feuerzüge E, E* über der Heizkammer. An dem Vordertheile des Kessels, welcher in Fig. 13 |363| abgebildet ist, bemerkt man bei Q das Feuerthürchen, welches aus zwei sich über einander legenden Laden besteht; bei a, a die Dekel oder Platten an den Enden der Feuerzüge oder vielmehr ihrer Ruß kammern; bei R, R zwei Aichhähne, und bei S drei Dampfhähne. An den unteren Eken der seitlichen Wasserkammern T sind endlich Hähne angebracht, welche zum Ablassen des Wassers und des Bodensazes dienen sollen.

Die Feuerzüge im Innern meiner verbesserten Kessel sollen zu jeder Zeit mit Wasser bedekt seyn, jedoch so, daß für den Dampf hinreichend Raum gestattet ist. Für Dampfschiffe oder stehende Maschinen gebe ich ihnen vorzugsweise einen Durchmesser, der nicht unter 12 bis 14 Zoll betragen soll; wobei ich sie aus Schmiedeisen, Kupfer oder einem anderen Metalle arbeite. Man kann zwar auch Feuerzüge von kleinerem Durchmesser und größerer Anzahl anwenden; allein diese verlegen sich viel leichter, ohne als Ersaz dafür irgend welche Vortheile zu bieten. Ist der Kessel ein langer, d.h. hat er 30 Fuß Länge, so kann man die Feuerzüge von 3 auf 2 Reihen reduciren, wodurch für das Wasser sowohl als für den Dampf an Raum gewonnen wird; dagegen gehen bei dieser Anordnung vier Rußkammern verloren.

Am Grunde des Rauchfanges ist für einen Dämpfer, womit sich der Luftzug reguliren läßt, zu sorgen. Der Zug läßt sich übrigens durch eine größere Länge der Feuerzüge und durch den Bau und die Stellung, welche man der Heizkammer gibt, steigern. Wenn man an den am Boden des Kessels befindlichen Ausblashähnen Röhren befestigt, so läßt sich das Wasser oder der Bodensaz durch den Druk des im Kessel befindlichen Dampfes über Bord treiben; doch kann man die Ausblasröhren auch benuzen, um, wenn man es für nöthig erachten sollte, heiße Asche abzukühlen oder abzulöschen. Die Röhren, welche dem Kessel Wasser zuführen, lassen sich da anbringen, wo man es am zwekmäßigsten hält, und ebenso ist auch für einen Schwimmer zu sorgen, welcher die Höhe des Wasserstandes im Kessel andeutet. Man soll sich zweier Sicherheitsventile bedienen, und von diesen soll das eine dem Bereiche des Maschinisten entzogen und so belastet seyn, wie es dem höchsten Kesseldruke, den man gestatten will, entspricht, während das andere, ein Ventil der gewöhnlichen Art, der Handhabung des Maschinisten überlassen würde. Für das erstere dieser Ventile, welches ich aus Messing verfertige, gebe ich der Kugelform den Vorzug. Diese Kugel, welche ich mit Bleischrot belaste, und die ich in einen napfförmigen Siz bringe, muß von ihrem Size emporsteigen und Dampf entweichen lassen, wenn der Dampf einen Druk erlangt, welcher dem voraus bestimmten Maximaldruke |364| nahe kommt. Da über dieses Ventil eine Kappe gestürzt ist, welche innerhalb des Kessels mit Schraubenmuttern angezogen wird, so kann es weder abgenommen noch überlastet werden, ohne daß man den Kessel ausleert und ihn abkühlen läßt. Es befindet sich daher außer dem Bereiche des Maschinisten, der dagegen mittelst des seinen Händen anvertrauten Ventiles den Druk des Dampfes bis zu dem für das Kugelventil berechneten Maximaldruke hinauf beliebig reguliren kann.

Ich halte es von großer Wichtigkeit, daß der Kessel auf dem Dampfboote auch in gehöriger Art untergebracht und aufgestellt werde. Mein Verfahren ist in dieser Hinsicht folgendes. Der Kessel wird auf einer erhöhten eisernen Platform, welche von metallenen Säulen getragen wird, so fixirt, daß der Maschinist freien Zutritt hat, um alle Theile untersuchen und nöthigen Falles auch ausbessern zu können. Aus der höheren Stellung des Kessels erwächst überdieß auch noch der Vortheil, daß man einen stärkeren Zug im Ofen erlangen kann, und daß man weniger von der Gefahr des Ersäufens des Kessels, wenn das Schiff allenfalls einen Lek bekommt, zu befürchten hat. Sollte sich außen am Kessel in Folge des Aussikerns von Wasser irgendwo eine Incrustation bilden, so kann man diese leicht wegschaffen und den Kessel dann einer Untersuchung unterwerfen. Der Gefahr des Einsinkens der Feuerzüge ist theils durch die Gestalt dieser lezteren, theils durch den Bau des Ofens oder der Heizkammer, welche sich unter dem vorderen Theile des Kessels befindet, gesteuert. Der Scheitel derselben wird nämlich von der unteren Wand des Kessels gebildet, und zwar in einer Gestalt, welche jener eines Halbkreises so nahe kommt, als es die zweite Reihe der Feuerzüge gestattet.

Der hier beschriebene Kessel wird sich sowohl für stehende Maschinen, als für Dampfschiffe eignen. Er braucht nicht in Mauerwerk eingesezt zu werden, mit Ausnahme seiner Stüzen jedoch, die, wenn man es für gut findet, aus Metall bestehen können. Auf Dampfbooten, welche für den Kriegsdienst bestimmt sind, kann man die Kessel dadurch gegen die Zerstörung derselben durch Kanonenschüsse schüzen, daß man den zwischen den Seitenwänden des Schiffes und dem Kessel befindlichen Raum, bevor man sich zum Kampfe rüstet, mit Steinkohlen ausfüllt.

Die für Locomotiven bestimmten Kessel können je nach der Größe und Kraft der Maschine irgend einen Rauminhalt haben. Der obere und der hintere Theil der Heizkammer, sowie auch ihre Seitenwände sollen stärker seyn als die übrigen Theile. Die Wasserwege um die Heizkammer herum sollen 3 bis 4 Zoll Breite haben.

Sollten die Feuerzüge einmal einer Ausbesserung bedürfen, so |365| könnte man den Rüken des Kessels ganz oder zum Theile abnehmen. Die Kniestüke sind mit Randvorsprüngen und Schraubenmuttern oder Nieten befestigt. Die Rußkammern lassen sich reinigen, indem man die Platten a, a, welche zum Verschlusse ihrer Enden dienen, abnimmt.

Anhang.

Das London Journal erhielt von dem Patentträger folgende Mittheilung über einige Versuche, welche er über seine Erfindungen anstellte. „Ich bediene mich dermalen eines nach meinem Systeme gebauten Dampfkessels von 18 Pferdekräften, und halte ihn für einen der sichersten, besten und wohlfeilsten, welche noch je erbaut wurden. Zu seinem Betriebe eignen sich Steinkohlen von jeder Art; ich bediene mich jedoch hauptsächlich kleiner Kohlen. Nach einem aus drei Wochen gezogenen Durchschnitte beträgt der Bruttoverbrauch in den 75 Arbeitsstunden, welche auf die Woche kommen, 65 Cntr. 1 Qurt. 14 Pfd.; hievon kommen jedoch 9 Stunden für die zum Frühstüken und Mittagessen gestattete Zeit abzuziehen, so daß 66 Stunden für die Arbeitszeit der Maschine bleiben. Da für das Anhalten und für die Feuerung bei Nacht allgemein 15 Proc. zugestanden werden, so dürfte man 56 Cntr. als den Verbrauch an Kohlen während der Zeit, während welcher die Maschine eine Woche über arbeitet, oder 5,27 Pfd. per Pferdekraft in der Zeitstunde annehmen. Bei einem Versuche, welchen ich mit 400 Pfd. einer der kleinsten Kohlen, deren größte Körner kaum größer als eine Erbse sind, nämlich mit der sogenannten Tuffsteinkohle (duff-coal) anstellte, wurden in vier Stunden 418 Gallons oder 16,760 Kubikfuß Wasser in Dampf verwandelt; wonach also auf ein Pfund dieser Kohle 0,935 Gallons Wasser kamen.

Ein nach meinem Systeme gebauter Kessel wird, wenn er gehörig rein erhalten wird, wenigstens 20 Jahre lang dauern, ohne anderer Reparaturen zu bedürfen, als nach je 18 Monaten oder 2 Jahren einer Auswechselung der Roststangen und der Hälfte der untersten Feuerzüge. Er braucht nur halb soviel Kohlen als irgend ein anderer Kessel von gleichen Dimensionen, und eine nur halb so große Anzahl von Heizern; auch wird man in dem Maschinenraume nur eine unbedeutende Hize auszustehen haben, indem zwei Schürlöcher auch für den größten Kessel ausreichen.

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