Titel: Newton's Verbesserungen an Dampfkesseln.
Autor: Newton, William
Fundstelle: 1850, Band 117, Nr. XXXIV. (S. 183–185)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj117/ar117034

XXXIV. Verbesserungen an Dampfkesseln, welche sich William Newton, Civilingenieur zu London, einer auswärtigen Mittheilung zufolge am 23 August 1849 patentiren ließ.

Aus dem London Journal of arts, Mai 1850, S. 248.

Mit Abbildungen auf Tab. III.

Diese Verbesserungen betreffen eine Kesselconstruction, wodurch behufs der Dampferzeugung eine große Hitze bei bedeutender Raumersparniß hervorgebracht werden kann. Dieß wird dadurch bewerkstelligt, daß man die Intensität des Feuers im Verhältniß zu der erforderlichen Dampfmenge erhöht, und einen größeren Hitzegrad auf eine kleinere Heizoberfläche, als dieses gewöhnlich der Fall ist, wirken läßt, wodurch eine ökonomischere Dampferzeugung als bei der gewöhnlichen Dampfkesselconstruction erzielt wird.

Fig. 25 stellt einen der Erfindung gemäß construirten Dampfkessel im senkrechten Längendurchschnitt, Fig. 26 im senkrechten Querdurch schnitt und Fig. 27 in der äußern Ansicht dar. a ist die Feuerstelle, b der von einem Gemäuer aus feuerfesten Backsteinen c, c umgebene Rost; dieses Gemäuer ist auf einer schmiedeisernen in das Mauerwerk eingesetzten Plattform p aufgeführt. Die Beschickung des Brennmaterials geschieht durch eine Oeffnung d, Fig. 26. Der obere Theil e der Feuerstelle, wo die Hitze aus dem Brennmaterial sich entwickelt, ist conisch und oben mit einer Oeffnung versehen, durch welche die unverbrannten Gase in das Rohr f, f entweichen. Das Wasser des Kessels umgibt diese conische Kammer und die verticale Röhre. Diese Anordnung hat den Erfolg, daß der größere Theil der von dem glühenden Brennmaterial ausgehenden Wärmestrahlen gegen die Seiten des Kegels geworfen und durch das denselben umgebende Wasser absorbirt werden; der übrige Theil der Wärmestrahlen wird auf das Brennmaterial zurückreflectirt und dadurch die Hitze des Ofens bedeutend verstärkt, so daß die aus dem Brennmaterial sich entwickelnden brennbaren Gase sogleich consumirt werden, anstatt durch den Schornstein nutzlos ins Freie zu entweichen. Die conische Kammer e und die Röhre f construirt der Erfinder vorzugsweise aus Kupfer, weil dieses ein viel besserer Wärmeleiter als Eisen ist. Die Basis oder der untere Theil der conischen Kammer e ist an die Plattform p festgeschraubt. Der äußere |184| schmiedeiserne Mantel g, g des Kessels ist rings von Sand oder einem andern schlechten Wärmeleiter umgeben, um dem Wärmeverlust durch Strahlung soviel wie möglich vorzubeugen. Der Kessel wird mit Hülfe der Speisungsröhre h beinahe ganz voll Wasser erhalten; der erzeugte Dampf tritt durch eine Röhre k in die Dampfkammer i, in welcher sich alles mit dem Dampf etwa übergeführte Wasser absetzt. Es kann also aus dem oberen Theil des Behälters i nur trockener Dampf durch die Röhre j in die Dampfmaschine überströmen. Die Dampfkammer i ist mit einem Sicherheitsventil k* und das obere Ende der Röhre oder des Schornsteins f mit einer Klappe zur Regulirung des Zugs versehen. Luft wird durch die Röhre l in den Aschenfall geleitet, wo sie erwärmt wird, ehe sie auf das Brennmaterial einwirkt.

Wenn die conische Kammer e und die kupferne Röhre f herausgenommen werden sollen, um durch neue ersetzt zu werden, so nimmt man erst den Deckel g* des Kessels ab, schraubt sodann die Basis des Kegels e von der eisernen Plattform p und das Beschickungsrohr d von den Seiten des Kessels g los, worauf die genannten Theile frei herausgehoben werden können.

Die Figuren 28 und 29 stellen zwei Abänderungen des beschriebenen Apparates dar. Der Hauptunterschied dieser Anordnung von der vorhergehenden liegt in der Form. In Fig. 28 befindet sich der Rost an dem Boden einer in Gestalt eines umgekehrten Kegels construirten Feuerstelle. Die brennbaren Gase steigen in die erweiterte conische Heizkammer und werden durch die daselbst erzeugte intensive Hitze verzehrt. Wenn ein größerer Hitzegrad erforderlich ist, so schlägt der Erfinder vor, die Seiten der Feuerstelle senkrecht zu machen.

In der Fig. 29 dargestellten Abänderung bemerkt man einen größeren Rost als in Fig. 28; die Seitenwände der Feuerstelle sind nach Innen geneigt, wodurch eine engere Oeffnung f* entsteht, durch welche die heißen Gase in die conische Feuerkammer e* ziehen. Um zu verhüten, daß die Hitze nutzlos aus der Kammer c* in den Schornstein entweicht, wird ein Reflector m aus feuerfestem Thon an einer Stange unter die in den Schornstein führende Oeffnung gehängt. Der Reflector m kann mit Hülfe der Stange gehoben und niedergelassen und dadurch der Zug beliebig regulirt werden. Diese Einrichtung gestattet die Erzeugung einer sehr intensiven Hitze in der Feuerstelle a*.

Um die Natur dieser Verbesserungen deutlicher auseinander zu setzen, macht der Erfinder folgende Bemerkungen über das Princip der Dampferzeugung. Diese gründet sich, sagt er, auf den Unterschied in |185| der Dichtigkeit oder Temperatur zweier Körper, nämlich des Brennstoffes und des Wassers, welche stets das Bestreben äußern, sich das Gleichgewicht zu halten. Zur Erzielung einer gegebenen Expansivkraft des Dampfs sind gewisse Bedingungen erforderlich: 1) die Verbrennung einer gegebenen Quantität Brennmaterials in der Feuerstelle; 2) es muß in dem Schornstein eine gewisse Temperatur statt finden, welche von der in dem Kessel erforderlichen Temperatur abhängt; 3) das Metall, woraus die inneren Theile e und f des Kessels construirt sind, und welches den Wärmestoff auf das Wasser überträgt, muß einer der besten Wärmeleiter und so angeordnet seyn, daß es die Hitze so rasch als möglich auf das Wasser überträgt; 4) dem Metall, woraus der äußere Theil des Kessels besteht, muß soviel wie möglich die Fähigkeit entzogen werden die Wärme auszustrahlen. Diese Bedingungen sind nothwendig, weil das Dampfvolumen dem Volumen oder der Quantität des aufgewendeten Brennmaterials entspricht. Von der Temperatur in der Kammer e und dem Schornstein f hängt die Geschwindigkeit ab, womit die Wärme übertragen und Dampf erzeugt werden kann; je rascher und energischer die Uebertragung des Wärmestoffs ist, eine desto kleinere Heizoberfläche ist nöthig. Die Spannung im Kessel ist der Temperatur des Wassers proportional und nimmt mit der Temperatur des Wassers zu oder ab. Da nun die Wärmestrahlen divergent sind und die Temperatur der Gase, welche durch die Schornsteinmündung entweichen, im directen Verhältniß zur Intensität des Feuers steht, oder gleich derjenigen des im Kessel enthaltenen Dampfs ist, so können wir schließen, daß die Heizoberfläche der Kammer e und der Röhre f mehr als hinreichend ist, die größte durch das Feuer gelieferte Wärmemenge aufzunehmen und zu übertragen, und daß die Geschwindigkeit, womit diese Heizoberfläche die Wärme dem Wasser mittheilt, der Geschwindigkeit gleich kommt, womit das Brennmaterial die Wärme liefert; daß ferner die praktische Anwendung einer großen Heizoberfläche, welche man seither als eine bei der Construction von Dampfkesseln nothwendige Bedingung betrachtete, nicht aus einem Princip oder Naturgesetz abgeleitet wurde, sondern lediglich aus einer von den Maschinenbauern und Ingenieuren aufgestellten und a priori als gültig angenommenen Regel.

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