Titel: Wicksteed, über Verhinderung der Wärmeausstrahlung bei Dampfkesseln etc.
Autor: Wicksteed, Thomas
Fundstelle: 1841, Band 79, Nr. LI. (S. 243–246)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj079/ar079051

LI. Versuche über den Vortheil, welcher bei Dampfkesseln durch Verhinderung der Wärmeausstrahlung aus Kessel, Dampfrohr u.s.w. erlangt wird; von TH. Wicksteed.

Aus dem Civil Engineers and Architects' Journal Bd. III. S. 367, im polytechn. Centralblatt 1844, Nr. 4.

Wicksteed stellte eine sehr lange andauernde, mit ganz besonderer Sorgfalt ausgeführte Versuchsreihe über die verschiedenen Mittel an, durch welche man den Wärmeverlust am Kessel und dem Dampfrohre und die daraus folgende Abkühlung des Dampfes zu verhindern sucht, namentlich aber mit dem zu diesem Zweke besonders empfohlenen Patentfilze von Borradaile. Es wurde bei diesen Versuchen die Menge des durch ein bestimmtes Gewicht von Kohlen verdampften Wassers bestimmt, wenn Kessel, Dampfrohr u.s.w. gar nicht, oder mit ein, zwei, drei und vier Schichten des Patentfilzes oder Sakleinwand belegt waren, und eben so die unter diesen verschiedenen Verhältnissen erforderliche Dampfmenge zur Production des Kraftmomentes von einer Pferdekraft abgeleitet. Der bei den Versuchen benuzte Kessel war ein Boulton- und Watt'scher lastwagenförmiger, mit einer Rauchröhre; seine Länge betrug 24 Fuß, seine Tiefe 8 Fuß 8 Zoll, Weite im weitesten Theile 5 Fuß 11 Zoll Weite des Rauchrohres 2 Fuß 6 Zoll, Tiefe desselben 3 Fuß. Die Dampfmaschine war eine einfach wirkende, mit 60zolligem Cylinder und 7 Fuß 11 Zoll mittlerem Hub; der Dampfcylinder war mit einem Mantel umgeben und der Zwischenraum zwischen beiden mit Dampf angefüllt.

Die bei den folgenden Uebersichten aufgeführten acht Beobachtungsreihen entsprachen folgenden Anordnungen an der Maschine:

1) Kessel, Dampfrohr und Züge nicht bedekt.

2) Kessel und Dampfrohr mit 3 Schichten Sakleinwand bedekt.

3) Kessel und Dampfrohr mit 5 Schichten Sakleinwand bedekt.

4) Kessel und Dampfrohr mit einer Lage von Borradaile's Patentfilz bedekt.

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5) Kessel und Dampfrohr mit 2 Lagen desselben bedekt.

6) Kessel und Dampfrohr mit 3 Lagen desselben bedekt.

7) Kessel und Dampfrohr mit 3 Lagen und die Züge um den Kessel mit 1 Lage des Patentsilzes bedekt; endlich

8) Kessel und Dampfrohr mit 4 Schichten und die Rauchzüge oben mit 2 Schichten Patentfilz bedekt.

Bei diesen Versuchsreihen fanden folgende Verhältnisse statt, die wir hier nur für die ganzen Reihen, nicht für die einzelnen Versuche aufführen:

Textabbildung Bd. 79, S. 244

Jeder Versuch wurde an einem anderen Tage angestellt, und es war die Dauer von 10 1/4 bis 12 Stunden. Die Kohle war von gleicher Beschaffenheit, und es wog ein Bushel genau 84 Pfd. Die Menge des verdampften Wassers wurde so bestimmt, daß die Speisungscisterne mit 21 Cntrn. Wasser auf einmal und so oft, als es nöthig war, gefüllt wurde, und daß dann durch die Anzahl der Füllungen in 24 Stunden das Gewicht des gesammten verdampften Wassers bestimmt wurde.

Bei den folgenden fünf Versuchsreihen war der Zustand der umwundenen Theile folgender:

1) Cylinder, Dampfmantel und Dampfrohr nicht umwunden.

2) Cylinder, Dampfmantel und Dampfrohr mit einer vierfachen Lage des Patentfilzes umwunden.

3) Cylinder, Dampfmantel und Dampfrohr mit vierfacher, Cylinderdekel mit einfacher Lage von Patentfilz bedekt.

4) Cylinder, Dampfmantel, Dampfrohr, Cylinderdekel und Ventilkasten mit vierfacher Lage von Patentfilz bedekt.

5) Ebenso und noch mit Wachsleinwand.

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Textabbildung Bd. 79, S. 245

Hiebei wurde die Höhe der Wassersäule, deren Druk die Pumpe zu überwinden hatte, durch ein Queksilbermanometer von 15 zu 15 Minuten abgenommen, und hieraus das Mittel gesucht.

Bei einer Umwindung mit einer Lage Patentfilz war die Verdampfung etwas stärker als bei 5 Lagen Sakleinwand, bei zwei Lagen Filz nicht größer als bei einer, bei drei Lagen dagegen etwa 1,4 Proc. größer; durch eine Lage von Filz auf die obere Mauerfläche der Züge wurde die Verdampfung um 3,9 Proc. gesteigert. Um die größte Ersparung an Brennmaterial zu erhalten, ist daher eine dreifache Lage von Patentfilz auf die übrigen Theile, und mindestens eine einfache Lage auf die Züge erforderlich. Durch Umwindung des Cylinders, Dampfrohres u.s.w., verbunden mit Belegung des Kessels, kann nach der aufgestellten Versuchsreihe 25 5/8 Proc. Brennmaterial erspart werden. Damit ist natürlich auch eine größere Haltbarkeit der Kessel verbunden, da die Dauer eines Kessels in directem Verhältnisse mit der Menge des unter demselben verbrannten Brennmaterials steht, und offenbar erst nach längerer Zeit eine bestimmte Menge verbrannt wird, wenn das Brennmaterial überhaupt einen größern Effect gibt. Ferner bringt bei Dampfschiffen eine Verminderung des Brennmaterials nothwendig eine Vermehrung der Nettotragkraft hervor, da die sonst durch Brennmaterial hervorgebrachte Last durch Transportgut ersezt werden kann. Endlich ist der Filz ein vortheilhaftes Schuzmittel gegen Feuersgefahr.

Die beim Bekleiden mit Filz und Wachsleinwand nöthigen Kosten sind natürlich nach der Größe und Art der Maschine verschieden; bei der Maschine für die Versuche machte eine vierfache Belegung in der oben angegebenen Art 96 L. Aufwand, während die jährliche Ersparniß an Brennmaterial 234 L. beträgt. – Um dem Filze die gehörige Dauer zu sichern und ihn namentlich vor dem Ankohlen zu hüten, sind die zu belegenden Metalle erst mit einer Mischung von |246| Bleiweiß, Alaun, Pariser-Weiß und Leinöhl zu überziehen; der Vernachlässigung dieser Vorschrift wird der Brand auf dem Dampfboote Great-Western zugeschrieben.

Um zu bestimmen, welche Temperatur der Filz abzuhalten vermöge, ohne sich zu verändern, wurden von Arthur Aikin Versuche angestellt, aus denen sich ergibt, daß der Filz 400 bis 450° F. ohne weitere Veränderung zu ertragen vermag, daß er bei 450 bis 480° F. seine Farbe verändert, schwarz wird und einen Geruch wie von verbrannten Haaren verbreitet, und daß er daher für lange Zeit offenbar nur eine Temperatur von 400° F., ohne sich zu verändern, mit Sicherheit auszuhalten vermag und auf kurze Zeit höchstens bis 440° F. erhizt werden darf. Die zwischen dem Filz und dem Metall angebrachte Zwischenschicht ist keineswegs gleichgültig, und namentlich sind Bleioxyde mit Oehl vermischt dazu keineswegs zu empfehlen, da dieselben bei gehöriger Erhizung sich unter Berührung mit den von dem erhizten Qehle entstehenden Zersezungsproducten reduciren und dabei eine Wärme entwikeln, welche unter geeigneten Umständen wohl im Stande ist, das Oehl zu entzünden.

Als ein vollkommen schüzendes Zwischenmittel zwischen Metall und Filz, welches sich namentlich auch fest mit der Metalloberfläche verbindet, wird von Aikin folgendes empfohlen: man trokne festen Thon und gelben Sand bei einer den Siedepunkt nicht übersteigenden Temperatur, verwandle sie in Pulver und siebe sie fein aus; dann nehme man 4 Maaß Sand und 2 Maaß Thon gut vermischt zu 1 Maaß Oehlkuchen (linseed meal) und 1 Maaß Pferdemist, und vermische Alles möglichst gleichförmig. Die Mischung wird in siedendes Wasser allmählich eingerührt, bis eine schlüpfrige, halb gelatinöse Masse entsteht, die durch eine Kelle am besten auf die Metallfläche aufgetragen werden kann. Die erste Lage muß sehr dünn und mit besonderer Berüksichtigung, daß sie sich allseitig gut anlegt, aufgetragen werden; die andern Schichten bedürfen keiner so großen Sorgfalt als die erste.

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