Titel: Auld's Methode den Druk und die Erzeugung des Dampfs in Dampfkesseln zu reguliren.
Autor: Auld, David
Auld, Andrew
Fundstelle: 1845, Band 97, Nr. XXIII. (S. 81–84)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj097/ar097023

XXIII. Verbesserte Methode, den Druk und die Erzeugung des Dampfs in Dampfkesseln zu reguliren, worauf sich David Auld und Andrew Auld, Ingenieure zu Glasgow, am 9. Nov. 1844 ein Patent ertheilen ließen.

Aus dem Repertory of Patent-Inventions, Jun. 1845, S. 217.

Mit Abbildungen auf Tab. II.

Unsere Erfindung betrifft die Regulirung der Wasserspeisung bei Dampfkesseln und Dampferzeugungs-Apparaten, und die Art der Heizung zum Behuf der Dampferzeugung, wodurch die Wärme möglichst nuzbar verwendet, einer unnöthigen und überflüssigen Dampfentwiklung vorgebeugt und die Ausgabe für Brennmaterial vermindert wird.

A, Fig. 6, stellt einen Niederdruk-Dampfkessel dar. B ist die mittlere Höhe des Wasserstandes; D ein Schwimmer zur Regulirung des Wasserzuflusses. Der Schwimmer D ist nämlich an eine Stange befestigt, welche durch die Röhre E in die Höhe geht und oben an den um R drehbaren Hebel F befestigt ist. G ist ein mittelst einer Stange an diesen Hebel befestigter Stöpsel, welcher durch das Steigen oder Sinken des Schwimmers D die Oeffnung mehr oder weniger verschließt, so daß durch die Rohre O und die Speisungsröhre K eine größere oder geringere Quantität Wasser in den Dampfkessel gelassen wird. Durch den Dampfdruk im Innern des Kessels wird das Wasser zu der Speisungsröhre K hinaufgetrieben, wo es den Schwimmer C hebt und die Platte N, mit welcher der Schwimmer durch eine Kette P verbunden ist, in den Feuercanal niederzusinken veranlaßt, wodurch der Zug vermindert und mithin die Intensität des Feuers geschwächt wird. Dieses nun ist die gewöhnliche Methode, Niederdruk-Dampfkessel mit Wasser zu speisen und den Luftzug zu reguliren. Wir aber erreichen diesen Zwek auf folgende Weise.

J ist eine durch die Röhre L mit der Speisungsröhre K verbundene Cisterne, deren Boden mit dem Wasser in K, wenn der Dämpfer N beinahe geschlossen ist, in gleicher Höhe sich befindet. Die Cisterne befindet sich zugleich in einer Höhe, die durch das Gewicht am Sicherheitsventil und die correspondirende Wassersäule in der Röhre K zu reguliren ist. Wenn nun der Dampfdruk zunimmt, |82| so daß er das Wasser in der Speisungsröhre K über den Boden der Cisterne J hinauftreibt, so fließt das Wasser durch die Röhre L in diese Cisterne und hebt dadurch den Schwimmer X, dessen Steigen den Hahn Y öffnet. Je nach dem Grad des Dampfdruks bleibt der Hahn Y mehr oder weniger geöffnet, und gestattet dem Wasser aus der Cisterne J durch die Röhre W, W in die Speisungsröhre K zu fließen. Der Stöpsel G ist so angeordnet, daß er nicht eher schließen kann, als bis das Wasser in dem Dampfkessel bedeutend über der mittleren Wasserhöhe steht. Z ist eine kleine Röhre, um die Luft oder den Dampf, welche sich in der Cisterne J etwa ansammeln sollten, entweichen zu lassen. Das auf diese Weise zugelassene Wasser nimmt den Wärmeüberschuß in dem Dampfkessel auf und der Dampf bleibt innerhalb der Gränzen der Belastung des Sicherheitsventils.

Sollte der Dampfdruk zu gering seyn, um den Schwimmer X zu heben und der Wasserstand in dem Dampfkessel zugleich zu niedrig werden, so fließt durch den Hahn H, welcher durch eine Stange S mit dem Hebel F in Verbindung steht, aus der Cisterne J Wasser zu.

Die Methode, welche gegenwärtig befolgt wird, um Hochdruk-Dampfkessel und Marine-Dampfkessel mit Wasser zu speisen, besteht darin, daß man durch eine Pumpe, sobald es nöthig erscheint, Wasser in den Kessel drüken läßt. Die Figuren 7, 8 und 9 erläutern die Anwendung unserer Erfindung auf Hochdruk- und Marinedampfkessel. Fig. 7 stellt die Endansicht eines Hochdruk-Dampfkessels mit Dämpfer und Speisungsapparat dar. A ist der Kessel; Z der mittlere Wasserstand; C eine Ventilbüchse mit dem belasteten Ventil B; D eine aus der Ventilbüchse nach der Cisterne E führende Röhre. Wenn der Dampfdruk das Gewicht an dem Ventil B überwältigt, so öffnet sich dieses und läßt den Dampf in die Büchse C und von da durch die Röhre D in die Cisterne E entweichen, wo er mit dem Wasser in F in Berührung kommt und dadurch theilweise condensirt wird; zugleich wird, da die Condensation nur eine partielle ist, der Dampfdruk auf das Wasser mit der Erwärmung des Wassers zunehmen. In Folge dieses Druks steigt das Wasser in die Röhre G, hebt den Schwimmer H und veranlaßt dadurch den Dämpfer K je nach dem Steigen des Schwimmers H mehr oder weniger in den Feuercanal hinabzusinken. Wenn das Wasser bis oben an die Röhre G steigt, so tritt es in die Cisterne M, hebt die Schwimmkugel N, öffnet den Hahn O und gestattet dadurch der stets in Thätigkeit befindlichen Pumpe R durch das Saugrohr P, P Wasser aus dem Behälter S zu heben und dasselbe durch die Röhre U in den Dampfkessel zu drüken. Diese Pumpe fährt so lange fort Wasser in den Dampfkessel zu drüken, als der Dampfdruk den erforderlichen |83| Grad übersteigt. Sobald aber eine hinreichende Quantität kalten Wassers eingepumpt ist, um den Wärmeüberschuß zu absorbiren, so wird der Dampfdruk innerhalb seiner regelmäßigen Glänzen zurükkehren und das Ventil B sich schließen. Da nun der Dampf von der Cisterne E abgeschlossen ist, so sinkt das Wasser in der Röhre G und mit ihm die Schwimmer H und N, und der Hahn O schließt sich, so daß jezt die Pumpe R nicht eher wieder Wasser aus dem Behälter S herbeipumpen kann, als bis der Hahn O durch die erwähnte Operation wieder geöffnet wird. Sollte das Wasser in dem Dampfkessel einen tiefen Stand annehmen, und der Dampfdruk unzureichend werden, um den Hahn O auf die oben bezeichnete Weise zu öffnen, so kann man die Anordnung treffen, das Wasser auf die gegenwärtig gebräuchliche Weise mit Hülfe einer besonderen Pumpe zuzuführen. Indessen kann auch zu diesem Zwek die Pumpe R benüzt werden. Der Hahn O mit seinem Apparat kann an der Röhre U angeordnet werden, eben so die drükende Seite der Pumpe R anstatt der Saugröhre P. Die Pumpe R wird beständig in Thätigkeit erhalten und das Wasser fortwährend durch die Röhre U in den Dampfkessel gedrükt, außer wenn der Hahn O an der drükenden Leite geschlossen ist, wo dann das Wasser durch ein Sicherheitsventil in die freie Luft ausgegossen wird. Diese Methode ist auch aus Fig. 8 zu entnehmen, wo I die Drukpumpe und Z die mit einem Sicherheitsventil S versehene Drukröhre ist. Zur Zeit, wo die Pumpe nicht in Thätigkeit ist, und wenn gerade überflüssig Dampf vorhanden seyn sollte, schlagen wir vor denselben durch die Röhre T in den Behälter S, Fig. 7, zu leiten, wodurch der ganze Wärmeüberschuß dem Wasser, das den Kessel speisen soll, mitgetheilt wird. X, Fig. 7, ist ein Ventil, welches so beschwert ist, daß es dem Dampfdruk in der Cisterne Widerstand leistet; dieser Dampfdruk ist hinreichend, um das Wasser bis beinahe an die Deke der Cisterne E und nicht weiter zu erheben.

Die Figuren 8 und 9 erläutern die Anwendung unserer Erfindung auf einen Marinedampfkessel von hohem oder niedrigem Druk. A, Fig. 8, ist ein Dampfkessel, B der gewöhnliche Wasserstand. Die beiden senkrechten Linien sollen einen Theil des Schornsteins mit einem Dämpfer K vorstellen, der im gegenwärtigen Augenblik als geschlossen angenommen ist. L ist ein an der Dämpferachse befestigter Hebel mit einem runden Gewicht O am einen und einem Quadranten an dem andern Ende. Die an diesen Quadranten befestigte Kette P trägt in der Röhre G den Schwimmer H. Wir wollen annehmen, der Dampf drüke auf die Oberfläche des Wassers in der Cisterne E, in welche der Dampf durch die Röhre D eingelassen |84| wird. Wenn das Wasser bis an die obere Mündung der Röhre G steigt, so tritt es in die an derselben angebrachte Cisterne; da nun die Cisterne E sich entleert, so sinkt der Schwimmer N und öffnet den Hahn R, so daß nun das Wasser durch die Röhre Z, P in den Dampfkessel gedrükt werden kann. Dieß dauert so lange fort als der Dampfdruk die vorgeschriebene Gränze überschreitet. Sobald aber der Dampfdruk nachläßt, so sinkt das Wasser in der Röhre G in die Cisterne E herab, hebt den Schwimmer N und veranlaßt den Schluß des Hahns R, wodurch die Wasserspeisung so lange unterbrechen ist, bis der Dampf den erforderlichen Druk wieder erlangt hat. Sollte aber der Wasserstand in dem Kessel unter das normale Niveau sinken, so kann die Speisung auf dem gewöhnlichen Wege bewerkstelligt werden.

Fig. 9 zeigt eine Endansicht der Cisterne E in Fig. 8. Der Schwimmers befindet sich in dem schmalen Raum, wenn das Wasser mit dem oberen Theil der Speisungsröhre G in einerlei Höhe ist. Unsere Erfindung kann auch dazu angewendet werden, mit Hülfe der Dämpferkette einen Hahn zu öffnen, um Wasser in den Dampfkessel zu lassen, wenn der Dampf den erforderlichen Druk erlangt hat. An der Kette ist nämlich eine Hervorragung angebracht, welche beim Steigen oder Sinken auf einen an dem Hahn Y befestigten Hebel wirkt und den Hahn öffnet, worauf das Wasser aus der Cisterne J, Fig. 6, durch die Röhre W in die Speisungsröhre K fließt. Durch diese Methode werden die Röhren L, die Cisterne J und die Kugel X entbehrlich. In Fig. 7 würde eine an der Kette angebrachte Hervorragung auf einen mit dem Hahn O in Verbindung stehenden Hebel wirken, und die Cisterne M und die Schwimmkugel N entbehrlich machen. In Fig. 8 kann man die Dämpferkette auf dieselbe Weise wie in Fig. 7 wirken lassen, indem man die Röhre P und den Hahn R hoch genug anordnet, um einer Hervorragung an der Kette zu gestalten, auf einen an dem Hahn R befestigten Hebel zu wirken.

Der wesentliche Vortheil unserer Erfindung besteht, wie wir bereits oben angedeutet haben, darin, daß wenn der erforderliche Dampfdruk erreicht ist, Wasser zufließt, um den Wärmeüberschuß zu absorbiren. Die Wasserspeisung und Regulirung des Feuers ist überhaupt so eingerichtet, daß jede unnöthige Dampferzeugung und Dampfentweichung, so wie jede unnöthige Brennmaterial-Consumtion beseitigt ist, während bei den seither gebräuchlichen Methoden aller über den verlangten Druk hinaus erzeugte Dampf durch das Sicherheitsventil entweicht und verloren geht.

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