Titel: Boutigny's Untersuchungen über Dampfbildung und eine Ursache der Dampfkessel-Explosionen.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1845, Band 96, Nr. XLVIII. (S. 209–212)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj096/ar096048

XLVIII. Boutigny's Untersuchungen über Dampfbildung und eine Ursache der Dampfkessel-Explosionen.

Aus den Comptes rendus, März 1845, Nr. 10.

Die Commission der französischen Akademie der Wissenschaften (aus den HHrn. Dumas, Pelouze, Rayer, Thenard und Payen bestehend), welche über die neuen Erfindungen und Entdekungen zu berichten hatte, wodurch einzelne Industriezweige weniger schädlich und gefährlich gemacht werden, votirte Hrn. Boutigny von den Montyon'schen Preisen tausend Franken als Aufmunterung |210| für seine Untersuchungen über eine Ursache der Dampfkessel-Explosionen; sie erstattete darüber folgenden Bericht:

„Hr. Boutigny beschäftigt sich seit mehr als sieben Jahren mit experimentellen Untersuchungen über die merkwürdigen Erscheinungen, welche verschiedene verdampfbare und selbst brennbare Flüssigkeiten darbieten, wenn man sie auf ein überhiztes Metall schüttet. Bei gewissen hohen Temperaturen, welche er sorgfältig bestimmt hat, bleiben Wasser, schweflige Säure, Alkohol, Aether, Oehle etc. in einer merklichen Entfernung über dem Boden des Gefäßes schwebend, von welchem sie durch ihren eigenen Dampf getrennt sind. Alle diese Flüssigkeiten nehmen dann so wenig Wärme auf, daß diejenige, welche ihre langsame Verdampfung erfordert, kaum compensirt wird, und daß ihre Temperatur um mehrere Grade unter dem Siedepunkt bleibt, während sich das metallene Gefäß so wie der Dampf selbst bis zum Rothglühen erhizen kann. Sobald aber irgend eine Ursache das Metall abkühlt und die Flüssigkeit mit ihm in Berührung bringt, stellt sich ein lebhaftes Sieden ein und es wird in sehr kurzer Zeit eine große Menge Dampf (oder wenn man in geschlossenen Gefäßen operirt, ein entsprechender Druk) erzeugt.

Hr. Boutigny kam natürlich auf den Gedanken, daß diese plözliche Erzeugung einer beträchtlichen Expansivkraft in den Dampfkesseln stattfinden und eine Hauptursache ihres Berstens und ihm Explosionen seyn dürfte. Schon Klaproth hatte beobachtet, daß überhiztes Eisen und Kupfer das Wasser und den Alkohol abstoßen; er hatte gefunden, daß unter diesen Umständen die Flüssigkeiten verdampfen, ohne sich bis zum Siedepunkt zu erhizen, und daß ihre Verdampfung verzögert wird. Im Jahr 1830 lenkte der Artillerie-Hauptmann Lechevallier die Aufmerksamkeit der Akademie aus diese Erscheinungen und ihre praktische Wichtigkeit; seine Beobachtungen wurden aber zum Theil bestritten, als Hr. Boutigny es unternahm diesen interessanten Gegenstand gründlich zu erforschen.28)

Er bestimmte genauer als seine Vorgänger die Temperaturen des Gefäßes, welche die Abstoßung (oder den sphäroidischen Zustand Verschiedener Flüssigkeiten) bewirken; er bewies, daß der eigenthümliche fragliche Zustand sich auch in einem geschlossenen Gefäße erzeugen kann, dessen Wände sämmtlich bis zum Rothglühen überhizt sind; daß durch Zusaz von Sand oder anderen gepulverten Körpern die Erscheinung nicht verhindert wird, denn diese Körper bleiben im abgestoßenen Wasser schwebend; daß ihn auch ein mehr oder weniger rostiger oder oxydirter Zustand der Gefäßoberflächen nicht verhindern |211| kann; alle diese neuen Thatsachen waren hinsichtlich der Dampfkessel-Explosionen schäzbar.

Wir glauben jedoch keineswegs mit Hrn. Boutigny annehmen zu können, daß der eigenthümliche Zustand des Wassers, wobei es ohne ins Kochen zu kommen, die Wände der Kessel sich überhizen läßt, eine von den Hauptursachen der Explosionen sey; denn so rasch auch das Wasser in einem Tiegel oder in einem Kessel erhizt werden mag, so kann es doch nicht eher aufhören zu sieden und die Wände zu befeuchten, als nachdem die Flüssigkeitsmenge so gering geworden ist, daß sie in Tropfen weggeschleudert werden und auf das bloßgelegte Metall zurükfallen kann. Eine so kleine Menge könnte aber in einem großen Raum, wie ihn die Dampfkessel enthalten, keine Spannung hervorbringen, welche deren Wände zu zerreißen vermag.

Die Gefahr beschränkt sich also auf den Fall, wo der Boden des Kessels oder der Siederöhren ganz oder theilweise troken gelegt ist. Dieser Fall ist zwar selten, er kann aber unter zwei Umständen eintreten: nämlich 1) wenn die Speisepumpen zu wenig Wasser liefern und 2) wenn die Communicationen zwischen den Siederöhren und dem Kessel durch abgelagerten Wasserstein zu eng geworden sind, so daß der durch diese engen Oeffnungen austretende Dampf sich dem Eintritt der Flüssigkeit widersezt. Man begreift, daß nun bald, ohne daß der Wasserspiegel im Kessel sinkt, die Siederöhren kein Wasser mehr enthalten werden und ihre Temperatur sich dann auf die Rothglühhize steigern kann, gerade so als wenn das Wasser im ganzen Kessel fehlen würde.

In jedem dieser Fälle könnte durch den Wiedereintritt von Wasser, welches sich augenbliklich durch heftiges Kochen in Dampf verwandelt, eine Explosion verursacht werden, vorausgesezt daß die eingetretene und verdampfte Flüssigkeitsmenge groß genug ist. Die uns beschäftigende Erscheinung kommt aber allerdings in Betracht, wenn man annimmt, was wirklich der Fall seyn kann, daß das Wasser nur in kleiner Menge hineingelangt, denn da es dann den Kessel nicht befeuchtet, so kann schon, weil weder Adhärenz noch Sieden stattfindet, nach dieser Hypothese die Flüssigkeit sich in solcher Menge anhäufen, daß sie eine Spannung erzeugt, welcher der Kessel nicht zu widerstehen vermag. Unter diesen Umständen könnte die Explosion erfolgen, sobald das Speisewasser auf einer Stelle die Kesselwand allmählich unter 150° C. (120° R.) abgekühlt hätte; die plözlich vergrößerte Berührung würde nämlich augenbliklich in der ganzen Masse ein lebhaftes Sieden veranlassen, welches den Dampfraum sättigen und sogleich einen der erlangten Temperatur (welche |212| durch die in den Ofenmauern angesammelte Wärme unterhalten wird) entsprechenden Druk erzeugen würde.

Hr. Boutigny empfiehlt die Dampfkessel an den Seiten und nicht unter dem Boden zu erhizen, ekige Stüke von Metallblechen in die Kessel zu bringen etc.; dadurch ist das Problem, eine plözliche Dampfbildung zu vermeiden, keineswegs ganz gelöst; offenbar sind aber seine Beobachtungen für die Praxis wichtig, denn es genügt unseren Maschinenfabrikanten gezeigt zu haben, wie wichtig es ist zu vermeiden daß die Siederöhren und Kessel selbst nur theilweise von Wasser entblößt werden können, um sie zu neuen und wichtigen Verbesserungen in dieser Richtung anzuspornen.

Uebrigens ist durch Boutigny's Abhandlung die Wissenschaft mit wichtigen Thatsachen bereichert worden; Niemand wird ohne Erstaunen das Experiment wiederholen sehen, wobei in der Mitte einer bis zum Rothglühen erhizten Muffel die schweflige Säure flüssig bleibt und das Wasser, welches man ihr zusezt, so abkühlt, daß es augenbliklich gefriert.“

|210|

Man vergl. polytechnisches Journal Bd. LXXXIII S. 457.

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