Titel: Fyfe, über Verhütung des Rauches durch Einleiten von Wasserdampf in die Oefen.
Autor: Fyfe, Andrew
Fundstelle: 1842, Band 85, Nr. CVIII. (S. 442–454)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj085/ar085108

CVIII. Ueber die Verhütung des Rauches und Ersparung an Brennmaterial durch Anwendung des Dampfes nach Ivison's Patentverfahren; von Dr. Andr. Fyfe.

Aus dem Edinburgh philosophical Journal, April-Julius 1842, S. 51.

In zwei Abhandlungen über die Verdampfungskraft der Steinkohle49) habe ich den Saz durchzuführen gesucht, daß dieselbe von dem Verhältniß des in derselben enthaltenen fixen Kohlenstoffs, ohne Bezug auf die flüchtige brennbare Substanz abhänge; daß, je größer das Verhältniß des fixen Kohlenstoffs ist, desto größer auch die während der Verbrennung entwikelte nuzbringende Wärme ist.

Bei den erwähnten Versuchen mit Steinkohle, die 50,5 Proc. fixen Kohlenstoff enthielt, war die nuzbringende Verdampfungskraft 6,1; nach ihrem Gehalt an fixen Kohlenstoff sollte sie 6,2 seyn. Bei einem anderen Versuche, wo der Procentgehalt an fixem Kohlenstoff |443| 6,7 war, war die Verdampfung 7,8 und hätte 8,0 seyn sollen; bei einem dritten war sie 8,73 statt 8,78. Bei einer anderen Kohle war sie 5,8; nach dem Gehalt an fixem Carbon hätte sie 6,1 seyn müssen.

Durch diese Resultate bin ich, wie ich glaube, zu dem Schlusse berechtigt, daß die wirkliche (praktische) Verdampfungskraft einer Steinkohle in genauem Verhältniß steht mit ihrem fixen Kohlenstoff, d.h. mit der Quantität Kohlenstoff, welche die aus der Kohle gewonnenen Kohks enthalten. Jedoch kann sich dieß offenbar nur auf die bituminöse Kohle oder den Anthracit geringerer Qualität beziehen, welcher leztere durch seinen Gehalt an flüchtigen entzündlichen Substanzen anderen Steinkohlenarten ähnlich ist; denn wenn ein Brennmaterial beinahe ganz aus Kohlenstoff besteht, wie dieß beim besten Anthracit der Fall ist, und man erwarten wollte, daß die Verdampfungskraft dem Gehalt an fixen Kohlenstoff, der zuweilen 94 Proc. beträgt, gleichkäme, so müßte dieses Material beinahe so viel Wasser in Dampf verwandeln, als der Kohlenstoff selbst, vorausgesezt, daß alle durch die Verbrennung entwikelte Wärme vom Wasser aufgenommen wird. Es ist aber wohl bekannt, daß dieß in der That nie der Fall ist, weil ein Theil der Wärme durch das Mauerwerk entzogen wird und ein großer Theil durch den Kamin davon geht.

Gibt Man nun zu, daß die in der Praxis nuzbringende Wärme wirklich die durch die Verbrennung des Kohlenstoffs der Kohks entwikelte ist, folglich daß die aus den gasartigen Bestandtheilen entwikelte Wärme verloren geht, so entsteht eine wichtige Frage: ob wir nämlich auf irgend eine Weise die Verdampfungskraft über die durch den fixen Kohlenstoff entwikelte hinaus vermehren können, oder mit anderen Worten, ob etwas von der Wärme, welche von der flüchtigen Substanz ausgegeben wird oder ausgegeben werden soll, nuzbringend gemacht werden kann?

Beim Verbrennen der Steinkohle wird aller fixe Kohlenstoff consumirt, mit Ausnahme desjenigen, welcher in das Aschenloch fällt, weil, ehe ein Theil desselben als gasartiges Product entweicht, er sich mit Sauerstoff verbinden muß; dieß ist aber nicht der Fall bei den gasartigen Kohlenwasserstoffarten. Es ist bekannt, daß ein beträchtlicher Theil dieser lezteren unverbrannt als Kohlenwasserstoff entweicht, während ein anderer Theil sich zersezt und dann die Verbrennung seines Wasserstoffs zwar zuläßt, aber einen Theil seines Kohlenstoffs in Freiheit sezt, der nicht verbrannt wird; daher der Rauch, welcher je nach der entweichenden Quantität mehr oder weniger dik ist. Dieß wird veranlaßt durch den Mangel an gehörigem Zutritt der Luft zu den brennbaren Gasen in jenem Theil des Ofens, |444| wo sie mit derselben gemischt, der zu ihrer Verbrennung nöthigen Temperatur ausgesezt wären. Es geht daraus hervor, daß, je freier bis zu einem gewissen Grade an der gehörigen Stelle die Luft zutreten kann, desto vollkommener die Verbrennung der Gase erfolgt. Daher die vielen Erfindungen für Zulassung sowohl kalter als erwärmter Luft an verschiedenen Theilen des Ofens, durch welche dem Rauch so weit vorgebeugt wird. Zugegeben jedoch, daß dieser Zwek erreicht sey, und daß durch diese Verfahrungsweisen das Entweichen eines Theiles der unverbrannten gasartigen Bestandtheile verhindert sey, so bleibt doch noch die Frage zu beantworten übrig: ob auch die wirkliche Verdampfungskraft über den durch den Kohlenstoffgehalt der Steinkohle bedingten Grad hinaus erhöht wird? Es ist hier natürlich von der bei Dampfmaschinen-Oefen in der Regel gebräuchlichen bituminösen Steinkohle die Rede.

Wir besizen viele Angaben über den Betrag der Dampferzeugung bei der Verbrennung des Feuerungsmaterials in den bestbewährten Oefen. Bei den Versuchen, deren Resultate ich in den obenerwähnten Abhandlungen schon anführte, war das Höchste bei schottischer Kohle guter Qualität: 6,6 Pfd. Wasser von 32º F. (0º R.) von jedem Pfd. Kohle; und wenn wir annehmen, daß die Verdampfungskraft der schottischen Kohle zu der der englischen sich verhält, wie 3 zu 4, dann wäre in dem Ofen, dessen ich mich bediente, bei einem gleichen Verbrauch von Brennmaterial das Resultat 8,8 gewesen, was dem Resultat anderer ziemlich gleich kommt. Die höchsten, mir bekannten Resultate sind jene von Parkes (Transactions of the Institution of Civil Engineers, Bd. III. 1. Th.) und von Henwood (ebendaselbst). In einem Versuche Parkes', bei welchem alle Vorsicht angewandt wurde, um so viel möglich jeden Wärmeverlust zu verhüten, war die Verdampfung durch Newcastle-Steinkohle 10,32 Wasser von 212º F. (80° R.), was, wenn man die Wärmegrade im Dampf über 32º zu 1136º annimmt, wie dieß Despretz thut, sich auf 8,68 Wasser zu 32º reduciren würde. Bei meinen Versuchen mit schottischer Steinkohle war sie 6,6; und erwägt man die relative Güte der englischen und schottischen Kohle, so stimmen die Resultate ziemlich nahe überein. Bei einem von Henwood berichteten Versuche verdampften 100 Pfd. Newcastle-Steinkohle 16,95 Kubikfuß Wasser von 94º F. (28 1/2º R.), was für jedes Pfd. Brennmaterial 10,54 Pfd. Wasser ausmacht; auf 32º reducirt ist das Resultat 9,96.

Die bei obigen Versuchen erzielte Quantität bleibt weit hinter dem zurük, was die Kohle verdampfen sollte, ob wir dieß nun nach der Menge Sauerstoff berechnen, deren sie zu ihrer Verbrennung bedarf, oder nach der bekannten Zusammensezung der Steinkohle, |445| In meiner Abhandlung über die wärmeerzeugende Kraft des Steinkohlengases50) zeigte ich, daß ungefähr 16 Kubikfuß Gas nöthig sind, um 1 Gallon Wasser von 32º in Dampf zu verwandeln; es bedürfte demnach 1,6, um 1 Pfd., d. i. 7000 Grane, in Dampf zu verwandeln. Nun bedarf 1 Gas im Durchschnitt 1,8 seines Volums Sauerstoff zum Verbrennen, wenn es ein spec. Gew. von etwa 570 hat. 1 Kubikfuß Sauerstoffgas wiegt 587 Gran, oder nahe so viel und 587 × 1,8 = 1057; folglich beträgt der zur Verbrennung 1 Kubikfußes Steinkohlengas erwähnter Qualität erforderliche Sauerstoff 1057 Gran.

Nach Despretz wird, wenn 1 Sauerstoff mit anderen Substanzen in Verbindung tritt, hinlänglich Wärme ausgegeben, um 4,6 Wasser von 32° in Dampf zu verwandeln. Nun ist 1057 × 4,6 = 4862, welches mit 1,6 multiplicirt = 7779. Bei meinen Versuchen brachte das Verbrennen von 1,6 Gas 7000 zum Verdampfen, folglich ging, nach dieser Berechnungsweise, ungefähr ein Zehntheil der Verdampfungskraft bei meinen Versuchen verloren.

Es wird allgemein angenommen, daß 112 Pfd. Steinkohle 500 Kubikfuß Gas geben, folglich gibt 1 Pfd. 4,46 oder beinahe 4 1/2 Kubikfuß. Bei meinen Versuchen verdampften 1,6 Gas 7000 Wasser, sollten aber dem Verbrauch an Sauerstoff zufolge 7779 verdampfen, und da 1,6 : 7779 = 4,6 : 22,362 und 22,362 ÷ 7000 = 3,19. Demnach sollte das Gas von jedem Pfd. Steinkohle durch seine Verbrennung, vorausgesezt, daß keine Wärme verloren geht, 3,19 Wasser von 32º verdampfen.

Die schottische Steinkohle enthält im Durchschnitt 50 Proc. fixen Kohlenstoff, sollte daher 6,15 Wasser von 32° in Dampf verwandeln; summirt man dieß nun zu den früher erwähnten 3,19, so soll 1 Pfd. Steinkohle 9,34 Wasser in Dampf verwandeln, wenn nämlich aller fixe Kohlenstoff und alles sich entwikelnde Gas, wie bei der Fabrication des Steinkohlengases, vollkommen verzehrt werden. Dieß bleibt aber noch weit hinter dem zurük, was 1 Pfd. Steinkohle leisten sollte, wenn alle seine brennbaren Bestandtheile verzehrt werden und alle entwikelte Wärme vom Wasser aufgenommen würde.

Nach der von Hrn. Richardson gegebenen Tabelle (Lond. Philos. Mag. 1838) ist im Durchschnitte zur Verbrennung von 1 schottischer Steinkohle 2,47 Sauerstoff nöthig, wonach 1 Pfd. 11,3 Wasser zum Verdampfen bringen würde. Zieht man nun 9,34 hievon ab, so bleiben 1,69, welche durch die Bildung von Theer und |446| flüchtigem Oehl verloren gehen, die sich bei der Steinkohlengas-Bereitung ebenfalls erzeugen, indem die Elemente in anderer Weise zusammentreten, und welche mit dem fixen Kohlenstoff und dem Gase verbrennend die Verdampfungskraft auf 11,3 oder dem nahe erhöhen sollten. Ziehen wir die 6,15, welche das Verampfungsvermögen des fixen Kohlenstoffs darstellen, vom Ganzen ab, so bleiben 5,15. Nimmt man nun an, daß bei geeigneter Construction des Ofens und gehörigem Luftzutritt, so daß kein Antheil der flüchtigen brennbaren Substanz unverzehrt bleibt, die Verdampfungskraft der bituminösen Kohle, wenn sie auf diese Weise verbrannt wird, jene des fixen Kohlenstoffs nicht überschreitet, so geht aus den Resultaten obiger Berechnungen eine wichtige Frage hervor: kann die Verdampfungskraft über jene des fixen Kohlenstoffs erhöht werden, mit anderen Worten, können die gasförmigen Producte ebenfalls derart verzehrt werden, daß auch die durch ihre Verbrennung entwikelte Wärme Verdampfung bewirkt und den Gesammtbetrag der Verdampfung vergrößert? Das nun zu beschreibende Verfahren ist zur Beantwortung dieser Frage geeignet. Ich zeigte schon im J. 1838, daß, wenn man Dampf durch das Brennmaterial treibt, während es im Verbrennen begriffen ist, die Verdampfungskraft hiedurch erhöht wird. Ich werde nun einen anderen merkwürdigen Umstand hervorheben, welcher die Anwendung des Dampfes begleitet. Wenn derselbe statt ihn von Unten einzuführen, so daß er durch das Brennmaterial aufsteigt, über dasselbe hingetrieben wird, so wird ein ähnliches, die Verdampfungskraft erhöhendes Resultat und überdieß noch der sehr wünschenswerthe Zwek der völligen Verhütung des Rauchs erreicht. Darin besteht das vor Kurzem patentirte Verfahren des Hrn. Ivison von den Castle-Seidenspinnereien (in Edinburgh). Von den zahlreichen Gelegenheiten, welche ich hatte, Versuche damit anzustellen und von den sehr wichtigen Resultaten derselben glaube ich hier berichten zu müssen. Sie können als im Großen angestellt betrachtet werden und verdienen wegen der Genauigkeit, mit welcher sie ausgeführt wurden, das größte Vertrauen.

Der zu diesen Versuchen benuzte Ofen war der ursprünglich in den Castle-Seidenspinnereien vorhandene. Der cylindrische, mit eiförmigen Enden versehene Dampfkessel war 18 Fuß lang, hatte 3 1/2 Fuß im Durchmesser und die Züge gingen um denselben herum. Er stand in einem offenen Schoppen, mit 2 1/2 Fuß seiner oberen Fläche in einer Länge von 17 1/2 Fuß bloß. Das den Dampf zur Maschine führende Dampfrohr hatte 2 1/2 Zoll im Durchmesser und war mit einer einfachen Seilschichte umwunden. Der Ofen war auf gewöhnliche |447| Art construirt, die Roststangen 5 Fuß 2 Zoll lang und zusammen 2 Fuß breit. Von der Höhe des Wassers im Kessel überzeugte man sich durch einen Hahn mit zwei Wechseln, wobei der Abstand zwischen den beiden Enden der Röhren 3 Zoll war. Das Wasser zum Speisen des Kessels kam aus einem Reservoir, durch welches der überflüssige Dampf der Maschine in der Regel geleitet und wodurch die Temperatur des Wassers manchmal auf 110, zuweilen auf 180º F. erhöht wurde. Es wurde wie gewöhnlich durch eine mit der Dampfmaschine verbundene Pumpe in den Kessel getrieben. Steinkohlen wurden in regelmäßigen Zwischenräumen dem Feuer zugesezt, und um die wirklich verbrauchte Menge zu erfahren, wurde das Feuer am Anfang und am Ende des Versuchs in gleichen Stand gebracht.

Der Dampfapparat zur Verzehrung des Rauchs bestand in einer Röhre von 1/2 Zoll innerm Durchmesser, welche von dem obern Theile des Kessels ausging und in das Innere des Ofens geführt war, wo sie sich in einen fächerförmigen Vertheiler endigte, durch welchen der Dampf in den oberen Theil des Ofens getrieben wurde, welchen die Flamme und die gasförmigen Verbrennungsproducte einnehmen, also über und oberhalb des Feuerungsmaterials. Bei der Anwendung des Dampfvertheilers muß Luft bei der Thüre oder auf sonst eine Weise eingelassen werden, welche in dessen Nähe tritt. Bei meinen Versuchen wurde sie durch Oeffnungen in der Thüre, oder durch theilweises Oeffnen derselben zugelassen. An der mit dem Vertheiler in Verbindung stehenden Röhre befindet sich ein Sperrhahn, um den Austritt des Dampfes zu reguliren; man erfährt die nöthige Menge durch die Wirkung auf den Rauch. Wenn der Dampf auf diese Weise Zutritt hat, so erhält jener Theil des Ofens, welchen die Flamme und die gasförmigen Verbrennungsproducte einnehmen und der sehr oft durch den Rauch, welchen der unverzehrte Theil der flüchtigen brennbaren Bestandtheile hervorbringt, verdunkelt wird, augenbliklich ein anderes Ansehen; der Rauch verschwindet, die Flamme wird glänzender und die Wärme scheint intensiver zu werden; zugleich verschwindet auch der Rauch, welcher allenfalls oben vom Kamine entweicht, sehr bald. Die Zeit hängt von der Höhe des Schornsteins und dem Zuge ab; und so lange, als der Vertheiler Dampf von sich gibt, ist kein oder nur sehr wenig Rauch sichtbar. Es waren Viele Zeugen von der hier besprochenen Wirksamkeit des Dampfes.

Ich schreite nun zu dem wichtigern Theil des Processes, nämlich zu dem Einfluß desselben auf die Verdampfungskraft der verbrannten |448| Steinkohle. Die Verhinderung des Rauches und daraus folgende Abwesenheit von Ruß an den Seiten des Kessels mußte natürlich auf die Vermuthung führen, daß eine größere Verdampfung hervorgebracht werde, nicht nur allein weil jener Theil des Brennmaterials welcher sonst als Rauch entweicht, verzehrt wird, sondern auch, weil sich kein Ruß am Kessel anlegt und daher die Fortpflanzung der Wärme schneller erfolgt, auch weil sie schneller aufgenommen wird, weniger von ihr durch den Schornstein entweicht. Diese Ursachen müssen in einem gewissen Grad überall ihren vortheilhaften Einfluß ausüben, wo der Rauch vermieden wird; doch werden wir finden, daß die Zunahme der Verdampfung das, was durch diese Ursachen allein bewirkt werden kann, bei weitem übertrifft, wie aus dem Resultat folgenden Versuches hervorgeht, welchen ich als höchst sorgfältig ausgeführt, statt aller übrigen anführe.

Textabbildung Bd. 85, S. 448
|449|

Obiger Tabelle zufolge werden heim Verbrennen eines jeden Pfunds Kohle 10,75 Pfd. Wasser von 170º F. (61º R.) verdampft. Viele Versuche wurden auf dieselbe Weise mit andern Sorten schottischer Kohle angestellt, manchmal in derselben, manchmal in kürzerer Zeit und unter beinahe demselben, manchmal aber auch niedererm Druk. Folgendes waren die Resultate:

Zeit,
in Stunden.
Brennmaterial
in Pfunden.
Temperatur des den
Kessel speisenden
Wassers.
Verdampftes
Wasser.
Verdampftes Wasser
in Pfunden auf jedes
Pfund Steinkohle.
St. Min.
7 448 60 4210 9,37
5.15 336 60 3860 11,48
3.30 200 60 2520 12,6
5 336 60 3920 11,66
11.30 1064 170 11440 10,75
8 756 130 7760 10,5
10.20 672 143 8360 12,44
11 588 110 8400 14,29
9 784 428 8080 10,3
5 392 130 5040 12,88
–––––––––––– ––––––––––– –––––––––––––––––
5576 63590 11,62

Der Durchschnitt obiger zehn Resultate, mit Inbegriff des in der vorhergehenden Tabelle enthaltenen, ist 11,62 von 105º mittlerer Temperatur; nimmt man an, das Wasser habe 32º gehabt, dann wäre das Resultat im Durchschnitte 10,87 gewesen. Auch anders kann es betrachtet werden. In allen Versuchen zusammen wurden 5576 Pfd. Kohle verbraucht und 63590 Pfd. Wasser verdampft; 63590 ÷ 5576 = 11,4, was von der Temperatur von 105º auf 32º reducirt, das Resultat 10,66 gibt; 10,66 aber + 10,87 ÷ 2 ist wieder = 10,76; welches Resultat das höchste, meines Wissens beobachtete, nämlich das von Henwood, welches 9,94 war und von englischer Bakkohle erhalten wurde, bedeutend übertrifft, deren Verdampfungskraft sich zu jener der schottischen Kohle bekanntlich wie 4 zu 3 verhält.

Um die Wirkung des Ofens und Kessels ohne Anwendung des Dampfapparats kennen zu lernen, wurden ähnliche Versuche mit denselben Steinkohlen unter Beobachtung der schon angeführten Umstände ausgeführt. Ich fand, daß im Durchschnitt beim Verbrennen von |450| 1 Pfd. Kohle die Verdampfung 6,66 betrug und wenn man das Wasser, wie oben, auf 32° reducirt, wird das Resultat 6,17.

Diese Resultate wurden ferner durch Aufzeichnung des verzehrten Brennmaterials während verschiedener Tageszeiten, wo der Ofen eben mit und ohne den Dampfapparat im Gebrauch war, bestätigt. Die Resultate waren folgende:

Ohne Dampf. Mit Dampf.
Zeit Tageszeit. Verbrauchte
Kohle in Pfund.
Zeit. Tageszeit. Verbrauchte
Kohle in Pfund.
Stde. Min. Std. Min.
5 15 Vormittag 812 5 15 Nachmittag 560
5 15 Nachmittag 812 5 15 Vormittag 440
5 15 Nachmittag 812 5 15 Vormittag 612
––––––––––– –––––––––––
2436 1612

Während der in obiger Tabelle angegebenen Tageszeiten verrichtete die mit dem Kessel in Verbindung stehende Maschine die ganze Zeit hindurch gleichen Dienst; wir haben folglich insofern ein Anzeichen der Ersparniß an Brennmaterial durch Anwendung des Dampfes im Ofen. Wenn der Ofen ohne Dampf wirkte, betrug das verzehrte Brennmaterial in 5 1/4 Stunden 812 Pfd.; wurde aber Dampf zugelassen, so betrug der Verbrauch in eben so viel Zeit im Durchschnitt 537 Pfd. Da nun durch die Maschine dieselbe Arbeit, wenn Dampf hinzugelassen wurde, mit 537 Pfd. Kohle verrichtet wurde, als mit 812 Pfd. ohne Dampf, so beträgt die Ersparniß bei diesen Versuchen 34 Proc.; denn 812 : 537 = 100 : 66 und 100 – 66 = 34.

Betrachtet man nun die Größe der Verdampfung durch Anwendung von Dampf im Ofen und hält die Resultate der mitgetheilten Versuche im Auge, so wie auch die von Andern berichteten, so wird offenbar durch dieses Verfahren die Verdampfungskraft der Steinkohle sehr erhöht; doch geschieht dieß auf Kosten eines Theils des im Kessel erzeugten Dampfs; es bleibt daher noch zu ermitteln übrig, wie groß die wirkliche Ersparniß ist nach Abzug des durch Ueberleitung von Dampf in den Ofen verloren gehenden Dampfes. Es wurden mehrere Verfahrungsweisen eingeschlagen, um die Menge des in den Ofen gebrachten Dampfes zu ermitteln. Eine derselben war, den Querschnitt der Oeffnungen im Dampfvertheiler mit jenem des zu der Maschine führenden Dampfrohrs zu vergleichen; doch ließ dieß |451| Täuschungen zu wegen der Verschiedenheit in der Dampfentweichung, welche nicht immer im Verhältniß steht zum Querschnitt der Röhren oder Oeffnungen, durch welche er weiter geführt wird, auch wegen des verschiedenen Entweichens von Dampf durch das Sicherheitsventil. Ein anderes Verfahren war, eine Röhre mit der in den Ofen führenden in Verbindung zu sezen und sie durch eine Kühlvorrichtung zu leiten, so daß der Dampf sich verdichten mußte, welcher dann nach der Verdichtung gesammelt und dem Gewichte nach bestimmt werden konnte. Bei Befolgung dieses Verfahrens wurde der Weg des Dampfs aus dem Kessel in den Ofen durch einen Hahn abgeschlossen und der Dampf durch die Röhre in die Kühlvorrichtung übergelassen; dabei wurde der Hahn, womit gewöhnlich die Ablieferung von Dampf an den Ofen regulirt wurde, eben so gestellt wie früher. Ich fand hiebei, daß die Quantität des condensirten Dampfs sehr stark variirte; obwohl mehrere Versuche angestellt wurden, zeigten sich die Resultate doch so abweichend, daß ich ihnen kein Vertrauen schenken konnte. Daran war höchst wahrscheinlich das Eintreten des Dampfes in den Ofen durch die kleinen Oeffnungen des Vertheilers zu einer Zeit und zu einer andern sein Einströmen durch die Röhre in die Kühlvorrichtung Schuld, welches bei beiden durch die verschiedenen Umstände, unter denen er entwich, ungleich war, obgleich der Querschnitt der Mündung des Hahns bei allen Versuchen derselbe war. Ich nahm deßhalb zu einem andern Verfahren meine Zuflucht. Statt nämlich den Dampf aus dem mit dem Ofen in Verbindung stehenden Kessel zu nehmen, stellte ich einen besonderen kleinen Dampfkessel in seine Nähe, welcher mit seinem eigenen Feuer versehen war; von diesem ging die in den Vertheiler endigende Röhre aus und wurde in den großen Ofen geleitet. Dieser kleine Nebenkessel arbeitete unter einem Druk von 6 Pfd., und um jeden Irrthum durch das Entweichen von Dampf durch das Sicherheitsventil zu vermeiden, wurde der überflüssige Dampf, welcher durch dasselbe hätte entweichen sollen, durch eine Röhre in Wasser geleitet, wo er verdichtet und dann gemessen wurde. Indem man nun die so erhaltene Quantität Dampf von der ganzen, vom Kessel abgegebenen Quantität abzog, welche leztere man durch Messen des im Kessel erlittenen Verlustes erfuhr, wurde die durch den Vertheiler ausgeblasene Quantität ermittelt. Bei mehreren Versuchen dieser Art wurden im Durchschnitt 4 Pfd. Dampf von je 100 Pfd., welche aus dem mit Ofen und Maschine verbundenen Kessel verdampften, also 4 Proc. erhalten. Nimmt man nun an, daß diese von dem Kessel genommen worden wäre, welcher zur Ermittelung der Verdampfungskraft des Brennmaterials gedient hatte, während der Dampfvertheiler mit ihm in |452| Verbindung gesezt war, so muß man ihn von dem vom Kessel abgegebenen abziehen; wir erhalten dann die wirklich nuzbringende Verdampfungskraft, und erfahren, ob durch diese Methode eine größere Verdampfung stattfindet und wie groß überdieß die Ersparniß an Brennmaterial ist.

Es wurde schon gesagt, daß der durchschnittliche Betrag der Verdampfung bei Anwendung des Dampfvertheilers im Ofen, das den Kessel speisende Wasser zu 32º F. angenommen, 10,76 ist. Zieht man nun 4 Proc. hievon ab, so bleiben 10,33. Mit eben so viel Brennmaterial, aber ohne Dampfvertheiler, war die Verdampfung nur 6,17; man erhält also auf jene Weise um 4,16, oder etwas über die Hälfte mehr durch eine gleiche Menge Brennmaterials; um also durch das gewöhnliche Verfahren und durch Anwendung des Dampfvertheilers gleich viel Verdampfung zu bezweken, erspart man diesen Resultaten zufolge beinahe vollkommen 40 Proc. Brennmaterial.

Indem ich Obiges als den Mehrbetrag der Verdampfung und die aus der Anwendung von Dampf folgende Ersparniß an Brennmaterial aufstelle, wünsche ich es jedoch so verstanden, daß diese Bemerkungen sich nur auf die Resultate obigen Versuches beziehen. Es ist nicht derselbe Erfolg in allen Fällen zu erwarten; es fand auch in der That schon das Gegentheil statt, denn ich muß sagen, daß in vielen Fällen, wo man sich des Vertheilers bediente, keine Ersparniß an Brennmaterial, in einigen sogar ein Verlust sich ergab, indem in derselben Zeit mehr Kohle verbrannt werden mußte, um eine gleich starke Verdampfung zu unterhalten. Da nun aber zugegeben werden muß, daß, was bei einem Ofen der Fall war, unter gehöriger Behandlung auch bei anderen es seyn muß, so ist es wichtig zu ermitteln, was die Ursache des Mißlingens in diesen besondern Fällen war. Um dieß zu erforschen, müssen die verschiedenen Umstände, unter denen der Dampf wirkt, berüksichtigt werden; zuvörderst hört, wenn der Ofen in guten Zustand gebracht worden ist, von dem Augenblik an, wo der Dampf in den Ofen streicht, der Luftzug in das Aschenloch und von da hinauf durch das Brennmaterial beinahe gänzlich auf, vorausgesezt, daß Luft durch die Thüre eingelassen wird; in der That kann die Verbrennung bei ganz geschlossenem Aschenloch vor sich gehen; daher die absolute Nothwendigkeit, die Luft durch die Ofenthüre oder auf sonst eine Weise so eintreten zu lassen, daß sie mit dem Brennmaterial, so wie auch mit den aus ihm entwikelten gasförmigen, brennbaren Substanzen in Berührung kömmt. Mangel an Berüksichtigung dieses Umstandes hat das Mißlingen oft verursacht, nicht nur allein hinsichtlich der Ersparniß an Brennmaterial, sondern |453| auch hinsichtlich der Verhütung des Rauches, indem der Mangel an nachgeschaffter Luft das Entweichen der brennbaren Gasarten, ohne vollkommen verzehrt zu seyn, zur Folge hat. Ferner wird durch die Zulassung des Dampfes der Zug sehr vermehrt, und zwar so, daß bei hohem Kamin, wo der Zug schon an und für sich groß ist, er so stark wird, daß die durch die Verbrennung erzeugte Wärme weggeführt und dem Wasser keine Zeit gelassen wird, sie aufzunehmen. Man sollte natürlich vermuthen, daß durch Herunterlassen des Dämpfers, wie man zu thun pflegt, der übergroße Zug gemäßigt werde; dieß ist aber nicht der Fall, indem die Stellung des Dämpfers von geringer oder gar keiner Wirkung hinsichtlich der Veränderung des Zugs ist. Ich versuchte mehrere Verfahrungsweisen, um diesem Uebelstande zu begegnen. Das Niedrermachen des Kamins würde ohne Zweifel in einem gewissen Maaße zwekdienlich seyn; doch ist dieß nicht ausführbar. Um jedoch zu zeigen, wie weit der Kamin erniedrigt werden könnte, erwähne ich hier, daß ich etwas über dem Eintritt der Feuerzüge in denselben, eine Oeffnung in ihn machte und eine eiserne Platte quer durch dieselbe stekte, so daß das Aufsteigen der gasartigen Producte durch ihn ganz verhindert war; dieselben mußten nun natürlich bei der Oeffnung des Ofens heraustreten und auf diese Weise sezte ich den Ofen zu wiederholten Malen in Gang und während der ganzen Zeit ging die Verbrennung und durch sie bewirkte Verdampfung wie früher vor sich, indem die Maschine in Thätigkeit blieb, obwohl ihr Kamin außer Anwendung gesezt war. Das Verfahren aber, welches ich zur Mäßigung des Zugs am besten befunden habe, ist das Abkühlen der Verbrennungsproducte im Kamin; das erste Mittel, welches mir zu diesem Zweke einfiel, war, eine Oeffnung nahe am Fuße des Kamins zu machen und je nach den Umständen mehr oder weniger kalte Luft einziehen zu lassen. Im ersten Falle, wo ich hiezu meine Zuflucht nahm und wo es mir nicht gelingen wollte, die Dampfbildung zu unterhalten, wenn der Vertheiler angewandt wurde, ließ sich die Dampfbildung von dem Augenblik an, wo die kalte Luft zugelassen wurde, leicht unterhalten und zwar mit geringerm Verbrauch an Brennmaterial als zuvor. Noch ein Umstand ist zu berüksichtigen; nämlich die Art einzufeuern. Wenn der Dampf in irgend einer besonderen Weise die Verbrennung der gasförmigen Substanzen der Steinkohle befördernd wirkt, so muß die Kohle offenbar so ins Feuer geworfen werden, daß jene Substanzen sich so nahe als möglich beim Vertheiler entwikeln; daher ist es nöthig, die glühende Kohle vorwärts zu schieben, und dann die frische Kohle so nahe wie möglich unter den Vertheiler zu werfen, damit die beim allmählichen Verbrennen entwikelte gasförmige Substanz der Einwirkung des Dampfes |454| und der Luft, welche sie verbrennen sollen, ausgesezt werden. Geschieht dieß nicht, so kann man nicht erwarten, daß der Rauch verhütet werde und noch weit weniger, daß man an Brennmaterial etwas erspare.

Mit der gehörigen Aufmerksamkeit auf alle diese Umstände, nämlich die Art der Feuerung, den gehörigen Zutritt der Luft über dem Brennmaterial und die Verminderung des Zugs, wird, wie ich glaube, dieses Verfahren die gewünschten Resultate in den meisten Fällen zur Folge haben. Ich sage in den meisten, denn ohne Zweifel mögen Fälle vorkommen, wo vorzüglich durch die Schwierigkeit, den Zug zu reguliren, keine Ersparniß, sondern vielmehr ein vergrößerter Aufwand eintritt. Die Spannung des für den Vertheiler erforderlichen Dampfs anlangend, sey hier erwähnt, daß ich mich desselben von 3 Pfd. bis 35 Pfd. variirendem Druk bediente und zwar mit demselben Erfolge hinsichtlich der Verhütung des Rauches. Inwiefern eine veränderte Spannung des in den Ofen geleiteten Dampfes einen Einfluß auf die Ersparung an Brennmaterial hat, kann ich nicht sagen, da alle meine deßfalls angestellten Versuche mit Hochdrukdampf gemacht wurden.

Es wurde von Einigen vermuthet, daß, so nüzlich dieses Verfahren sowohl hinsichtlich der Verhütung des Rauchs, als der Ersparung an Brennmaterial auch seyn mag, es doch wesentliche Einwürfe zulasse in Betreff der Zerstörung der Roststangen, weil keine Luft durch dieselben streicht, so wie auch wegen der Beschädigung des Kessels durch die Einwirkung des aus dem Vertheiler tretenden Dampfes. Was den erstem Einwurf betrifft, so würde er, wenn dieß wirklich begründet wäre, durch die Ersparung an Brennmaterial mehr als aufgewogen; so viel ich aber gesehen habe, waren die Stangen nicht mehr angegriffen als in andern Fällen; eher möchte ich sagen weniger; denn da sehr wenig oder gar keine Luft aus dem Aschenherde heraufzieht, ist die Hize bei den Stangen niemals so stark, als wenn die Luft durch das Brennmaterial heraufzieht. Was den Kessel anbelangt, so ist der einzige, den ich auf das Genaueste untersuchte, derjenige, womit ich obige Versuche anstellte. Nachdem derselbe achtzehn Monate lang in Gebrauch war, während welcher ich mich von Zeit zu Zeit desselben bediente, ließ ich ihn von erfahrnen Ingenieurs untersuchen, welche alle bezeugten, daß er nicht den mindesten Schaden erlitten habe.

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S. 224 und 364 (1stes August- und 1stes Septemberheft) in diesem Bande des polyt. Journals.

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Polyt. Journal Bd. LXXIX. S. 355.

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