Titel: Büchner und Rückeisen, Ergebnisse und Beobachtungen bei der Prüfung verschiedener Gasbrenner.
Autor: Büchner, Ph. Th.
Rückeisen, P.
Fundstelle: 1855, Band 136, Nr. LXXXV. (S. 369–378)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj136/ar136085

LXXXV. Ergebnisse und Beobachtungen bei der Prüfung verschiedener Gasbrenner; von Dr. Ph. Th. Büchner und Dr. P. Rückeisen.

Die Verfasser waren von Seite des Stadtvorstandes zu Mainz beauftragt worden, die bei der hiesigen Straßenbeleuchtung durch Gas erzeugte Lichtstärke zu prüfen. Bei dieser Gelegenheit haben sich in Bezug auf die Brenner verschiedene Thatsachen ergeben, die nicht ohne erhebliche Folge für den Gasverbrauch seyn dürften.

Um diese Erfahrungen sonach möglichst gemeinnützlich zu machen und als Anhaltspunkte für ähnliche Versuche darzubieten, sotten sie in dem Nachstehenden veröffentlicht werden.

Bekanntlich existiren von den französischen Schnittbrennern sowie von den englischen Fischschwanzbrennern verschiedene Nummern.

Eine jede derselben läßt bei gleichem Drucke und unter denselben Verhältnissen eine verschiedene Menge Gas hindurch, durch welche zugleich eine verschiedene Lichtstärke bedingt wird, so daß also im Allgemeinen bei Anwendung einer niederen Nummer eines Brenners eine geringere Menge Gas verbraucht und auch eine geringere Lichtstärke erzeugt wird, als bei Anwendung einer höheren Nummer, wobei mehr Gas consumirt und auch eine größere Lichtstärke erreicht wird.

Es ist somit dem Willen des Consumenten überlassen, durch die Wahl der einen oder andern Nummer eines Brenners, eine geringere oder größere Menge Gas zu verbrauchen und mit derselben sich eine geringere oder größere Lichtstärke zu verschaffen.

Wir lassen hier zunächst die Resultate folgen, welche sich bei der Prüfung der verschiedenen Nummern der Schnittbrenner und dann die, welche sich in Hinsicht der verschiedenen Nummern der Fischschwanzbrenner ergeben haben.

Da es jedoch nicht möglich war, sämmtliche Resultate an einem Abende zu gewinnen, so wurde die Fortsetzung unserer Versuche nur dann wieder aufgegriffen, wenn von Seiten der Gasfabrik derselbe Druck gegeben und ein Gas geliefert wurde, welches unter Anwendung eines und desselben Brenners und bei demselben Verbrauche genau dieselbe Lichtstärke besaß. Zu den Lichtmessungen bedienten wir uns des Bunsen'schen |370| Photometers, welches bekanntlich zu denjenigen gehört, die eine große Genauigkeit und Sicherheit gestatten.

Sämmtliche Versuche wurden stets bei einem Drucke von 13 1/2''' vorgenommen. Den Lichtmessungen wurde die Flamme einer. Wachskerze von 11 Zoll Länge, wovon 6 auf ein Pfund, zu Grunde gelegt. Die Höhe der Wachskerzenflamme betrug jedesmal genau 20'''.

Nachdem auf der Minutenuhr der Verbrauch eines Brenners genau bestimmt war, wurde sogleich die Lichtmessung der Gasflamme vorgenommen.

A. Schnittbrenner, französische.

Da selbst bei den höchsten Nummern ein Flattern der Flamme nicht eintrat, so wurde der Verbrauch derselben und die damit in Beziehung stehende Lichtstärke bei vollständig geöffnetem Hahnen der auf der Minutenuhr befindlichen Brennerröhre vorgenommen.

Für die verschiedenen Nummern derselben bestehen keine besonderen Abzeichen. Die Beurtheilung derselben für ihre Aufeinanderfolge ist begründet in der Dicke des Kopfes und der Tiefe und Breite des Schnittes.

Erste Reihe.

Nummer
des
Brenners.
Verbrauch
an
Kubikf. in der Stunde.

Lichtstärke.
00 3,1 1,9 Wachskerzen
0 5,5 9 „
1 7,1 12,2 „
2 7,0 12,1 „
3 8,8 20,2 „
4 9 25 „
5 10,0 28,6 „
6 10,8 31,3 „
7 11,3 34,2 „

Zweite Reihe.

1 5 6,2 „
2 5,8 9 „
3 6,5 12,2 „
4 7,0 14,0 „
5 8,2 18,0 „
6 8,6 23,5 „
7 10,2 27,5 „
8 11,2 37,2 „
|371|

Wenn bei einem sich ziemlich nahe stehenden Gasverbrauch der ersten und zweiten Reihe, wie z.B. bei dem Brenner Nr. 2 der ersten und dem Nr. 4 der zweiten Reihe, die Lichtstärke der Gasstamme eine verschiedene ist, so hat dieß seinen Grund in der Beschaffenheit des Schnittes, indem der Schnitt des einen weniger tief und breiter, während der des andern tiefer und schmäler ist.

B. Fischschwanzbrenner.

Die verschiedenen Nummern sind durch besondere Abzeichen zu erkennen. Dieselben bestehen in einem entweder an der Basis oder in der Mitte befindlichen kreisförmig vertieften Einschnitte oder Ring. Die Anzahl dieser Ringe bestimmt die Aufeinanderfolge der verschiedenen Nummern.

Erste Reihe.

Nummer
des
Brenners.
Verbrauch
an
Kubikf. in der Stunde.

Lichtstärke.
1 2,6 0,8 Wachskerzen
2 3,6 2,7 „
3 4,2 4,0 „
4 4,6 9,0 „
5 5,2 11,5 „
6 4,9 10,5 „
7 6,3 18,0 „
8 8,4 23,0 „

Zweite Reihe (Manchester-Brenner).

1 5,3 4 „
2 5,3 7,5 „
3 5,3 9 „
4 5,3 12 „
5 5,3 16 „

Da bei vollständig geöffnetem Hahnen der auf der Minutenuhr befindlichen Brennerröhre, auf welche der Brenner eingeschraubt ist, sich bei den Nummern 4, 5, 6, 7, 8 der ersten Reihe, und den Nummern 2, 3, 4, 5 der zweiten Reihe ein lebhaftes Flattern der Flamme einstellte, so wurde der Hahn an der Brennerröhre höchst vorsichtig soweit langsam |372| geschlossen, bis die Flamme ruhig brannte und auch nicht mehr das geringste Geräusch wahrgenommen werden konnte.

Es muß bei näherer Betrachtung der zweiten Reihe sogleich in die Augen springen, daß bei gleichem Gasverbrauche die Lichtstärke um das Vierfache zunimmt, indem z.B. der Brenner Nr. 1 bei einem Verbrauche von 5,3 Kubikfuß nur 4 Wachskerzen Lichtstärke besitzt, während der Brenner Nr. 5 bei demselben Gasverbrauche eine Lichtstärke von 16 Wachskerzen zeigt.

Wir glaubten anfänglich bei unsern Untersuchungen irgend einen Fehler von bedeutendem Einflüsse begangen zu haben. Da wir jedoch bei mehrfacher mit der größten Vorsicht und Genauigkeit vorgenommenen Wiederholung unserer Versuche stets dieselben Resultate erhielten, so konnte es keinem Zweifel unterliegen, daß der Grund dieser Verschiedenheit der Lichtstärke in andern Verhältnissen zu suchen sey.

Da, wie oben erwähnt, bei gewissen bereits angedeuteten Nummern dieser Brenner, bei vollständig geöffnetem Hahnen der Brennerröhre ein lebhaftes Flattern der Flamme eintrat, und – um den richtigen Gasverbrauch, sowie die von demselben bedingte Lichtstärke genau zu bestimmen – der an der Brennerröhre befindliche Hahn soweit vorsichtig regulirt ward, bis das Flattern der Flamme aufgehört, so mußten wir diesen Umstand aufgreifen, und zunächst in ihm die Ursache suchen, welche die so bedeutende Verschiedenheit in der Lichtstärke bedingte.

Wir gingen dabei von der Voraussetzung aus, daß das mit vollem Drucke aus der Minutenuhr in die Brennerröhre ausströmende Gas, indem es durch die in Folge der angedeuteten Regulirung des Hahnens nunmehr enger gewordene Oeffnung hindurch strömt, einen Theil seines Druckes in der Brennerröhre selbst verliert, ehe es aus dem Brenner austritt, mithin mit umsomehr vermindertem Drucke zur Verbrennung gelangt, je größer die Oeffnung des Brenners selbst ist.

Ist dieß der Fall, so wäre die Zunahme der Lichtstärke bei gleichem Gasverbrauche dahin zu erklären, daß je größer die Oeffnung eines Brenners – nachdem der Druck des einströmenden Gases in die Brennerröhre durch das theilweise Schließen des Hahnens derselben gebrochen ist – desto mehr der Druck in der Brennerröhre abnimmt, während er in dem auf der Gasuhr befindlichen Manometer verhältnißmäßig zunimmt; daß mithin bei diesem so in der Brennerröhre selbst bewirkten geringeren Drucke eine vollständigere Verbrennung des ausströmenden Gases stattfindet.

Umgekehrt wird aber bei einem Brenner, dessen Oeffnung nur so groß ist, daß ein Flattern der Flamme bei vollständig geöffnetem Hahnen der Brennerröhre nicht eintritt, bei demselben Gasverbrauche der Druck |373| in der Brennerröhre verhältnißmäßig weniger abnehmen, mithin das Gas mit einer größern Geschwindigkeit ausströmen, wodurch ein Theil desselben nicht zur vollständigen Verbrennung gelangt, sondern gleichsam als kälterer Strom auf die Flamme einwirkt, ihre Entzündungstemperatur herabstimmt, und dadurch die geringere Lichtstärke herbeiführt.

Um die Richtigkeit dieser Ansicht zu beweisen, wurde in der Mitte der Brennerröhre, zwischen dem Hahn und ihrer oberen Oeffnung, auf welche der Brenner aufgesteckt ist, ein Seitenmanometer angebracht, welches genau dieselbe Linieneintheilung besaß, wie das auf der Minutenuhr befindliche Manometer.

Es haben sich dabei folgende Resultate ergeben:

Nr. 1. Fischschwanzbrenner flattert bei vollständig geöffnetem Hahnen der Brennerröhre nicht, und bedarf keiner Regulirung.

Nr. 2. Bei vollständig geöffnetem Hahnen der Brennerröhre, wobei die Gasflamme lebhaft flatterte, war

der Druck in dem auf der Gasuhr befindlichen Manometer (Gasuhrmanometer) = 13'''; der Druck in dem an der Brennerröhre angebrachten Seitenmanometer = 12'''.

Nachdem der Hahn vorsichtig zugedreht worden, bis das Flattern der Flamme aufgehört, betrug

der Druck im Seitenmanometer = 8'''.

Nr. 3. Bei vollständig geöffnetem Hahnen der Brennerröhre, wobei die Gasflamme lebhaft flatterte, war

der Druck im Gasuhrmanometer = 12''';

der Druck im Seitenmanometer = 11'''.

Nachdem der Hahn vorsichtig so weit zugedreht worden, bis das Flattern der Flamme aufgehört, betrug

der Druck im Seitenmanometer = 5'''.

Nr. 4. Bei vollständig geöffnetem Hahnen der Brennerröhre, wobei die Gasflamme lebhaft flatterte, war

der Druck im Gasuhrmanometer = 12''';

der Druck im Seitenmanometer = 11'''.

Nach dem Reguliren der Flamme durch vorsichtiges Schließen des Hahnens, bis das Flattern derselben aufgehört, betrug

der Druck im Seitenmanometer = 4'''.

Nr. 5. Bei vollständig geöffnetem Hahnen der Brennerröhre, wobei ein Flattern der Flamme stattfand, war

der Druck im Gasuhrmanometer = 12''';

der Druck im Seitenmanometer = 11'''.

|374|

Nach dem Reguliren der Flamme durch vorsichtiges Schließen des Hahnens, bis das Flattern derselben aufgehört, betrug

der Druck im Seitenmanometer = 3'''.

Noch augenfälliger und eclatanter wird die oben ausgesprochene Ansicht unterstützt durch die Resultate, welche sich unter ähnlichen Verhältnissen bei der Prüfung der Schnittbrenner ergaben.

Nach dem Vertrage welchen die Stadt Mainz mit den hiesigen Gasunternehmern abgeschlossen, soll nach § 58 das Gas die Lichtstarke von mindestens 9 Wachskerzen haben bei einem Verbrauche von 4 1/2 Kubikfuß in der Stunde.

Wir wandten bei unsern Untersuchungen in dieser Beziehung genau dieselbe Sorte Schnittbrenner an, wie dieselben von Seiten der Gasunternehmer in den städtischen Laternen aufgesteckt waren, und fanden im Durchschnitt bei dem bedingten Gasverbrauche eine Lichtstärke zwischen 10 bis 12 Wachskerzen.

Im Interesse der Privat-Gasconsumenten beabsichtigten wir die verschiedenen Sorten der Schnitt- und Fischschwanzbrenner in Bezug auf Gasverbrauch und die mit demselben in Verbindung stehende Lichtstärke zu prüfen und die Resultate zu veröffentlichen, damit Jedermann, je nach der Wahl seines Brenners, ungefähr im Voraus wissen könne, wie viel Gas er in der Stunde verbrauche und wie groß beiläufig die dadurch erzeugte Lichtstärke sey, so daß er zugleich im Stande ist, seine Ausgabe für den Gasverbrauch in ein gewisses Verhältniß zur Beleuchtung seiner Localitäten zu setzen.

Bei diesen letztern Untersuchungen ergab es sich dann, daß ein Schnittbrenner, welcher bei völlig geöffnetem Hahnen der Brennerröhre 5 Kubikf. per Stunde consumirte, nur eine Lichtstärke von 5,7 Wachskerzen zeigte, während ein städtischer Schnittbrenner, der an und für sich bei völlig geöffnetem Hahnen der Brennerröhre 8 Kubikfuß consumirte, nachdem er durch Regulirung des Hahnens auf einen Verbrauch von 4 1/2 Kubikfuß gebracht worden war, eine Lichtstärke von 11 bis 12 Wachskerzen ergab.

Wir konnten den Grund dieser Verschiedenheit in der Lichtstärke ebenfalls nur in den bereits angedeuteten Verhältnissen suchen und fanden dieselben in den nachstehenden Resultaten bestätigt.

Da selbst bei den höchsten Nummern dieser Art von Brennern ein Flattern der Flamme nicht eintritt, so ist ein Reguliren derselben an und für sich nicht nöthig.

|375|
Textabbildung Bd. 136, S. 375
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Ein Blick auf diese Tabelle gibt sogleich zu erkennen, daß bei völlig geöffnetem Hahnen der Brennerröhre eine bei weitem größere Quantität Gas verbraucht wird, um eine bestimmte Lichtstärke zu erzielen, als wenn der Hahn der Brennerröhre nur theilweise geöffnet ist, mithin bei dem Verbrauche einer bei weitem geringeren Gasmenge dieselbe Lichtstärke erzielt werden kann. Ferner ist ersichtlich, daß dieser so bedeutende Unterschied in der Lichtstärke nur begründet seyn kann in dem durch das theilweise Schließen des Hahnens in der Brennerröhre selbst bewirkten verminderten Drucke, wodurch es dem ausströmenden Gase gestattet ist vollkommener zu verbrennen, und eine größere Lichtstärke zu erzeugen. Hingegen geht ein Theil des Gases bei völlig geöffnetem Hahnen der Brennerröhre unverbrannt hindurch, bläst gleichsam wie ein kalter Luftstrom in die Flamme hinein, und stimmt somit die Entzündungstemperatur und mit ihr die Lichtstärke der Flamme herab.

So z.B. verbraucht der Brenner Nr. 6 (der ersten Reihe) in einer Stunde 10,8 Kubikfuß, erzeugt dabei eine Lichtstärke von 31,3 Wachskerzen; wird dagegen der Hahn der Brennerröhre soweit geschlossen, daß durch denselben Brenner während einer Stunde nur 4 1/2 Kubikfuß hindurchgehen, so wird dadurch eine Lichtstärke von 11 1/2 Wachskerzen erzielt. Dagegen verbraucht der Brenner Nr. 0 bei völlig geöffnetem Hahnen 5,5 Kubikfuß in der Stunde und erzeugt dabei eine Lichtstärke von nur 9 Wachskerzen.

Oder was dasselbe ist: Um eine Lichtstärke von 12,2 Wachskerzen zu erzeugen, wäre bei völlig geöffnetem Hahnen der Brennerröhre ein Brenner nöthig, welcher 6,5 Kubikfuß in der Stunde (zweite Brennerreihe Nr. 3) verzehrt, während der Brenner Nr. 8 eine Lichtstärke von 13,3 Wachskerzen erzeugt, wann derselbe auf einen Gasverbrauch von 4 1/2 Kubikfuß in der Stunde regulirt worden ist.

Es erhellt also hieraus die, wie es scheint, bis jetzt noch sehr wenig oder unvollständig gekannte Thatsache, daß man bei Anwendung der höheren Nummern der Schnitt- oder Fischschwanzbrenner, wenn man dieselben auf einen geringeren Gasverbrauch regulirt, eine bei weitem, fast auf das Doppelte gesteigerte Lichtstarke erzielen kann, als wenn man einen Brenner anwendet, der bei völlig geöffnetem Hahnen – also an und für sich – dieselbe Menge Gas verzehrt.

Ein interessanter Versuch, welcher sich gewiß ganz auf die vorn erwähnten Ursachen und Gesetze zurückführen läßt, ist der folgende:

Wenn man die kleinste Sorte Schnittbrenner, nämlich Nr. 00 auf eine Brennerröhre anschraubt, deren Hahn vollständig geöffnet ist, und |377| man bestimmt dessen Verbrauch an Gas und die Lichtstärke der Flamme, so ergibt sich, daß er z.B. in der Stunde 3,1 Kubikfuß verzehrt, und dabei eine Lichtstärke von 1,9 Wachskerzen erzeugt (erste Reihe der Schnittbrenner Nr. 00).

Setzt man nun über diesen Schnittbrenner einen Fischschwanzbrenner einer höheren Nummer z.B. Nr. 5, ohne daß sonst irgend etwas verändert wird, so erhält man eine Gasstamme die eine Lichtstärke von 5 Wachskerzen besitzt; es ist also bei ganz demselben Gasverbrauche, der ja durch diese Operation weder vermindert noch vermehrt worden ist, die Lichtstärke um mehr als das 2 1/2 fache gesteigert worden.

Was endlich die Argand'schen Brenner betrifft, so kann bei diesen eine Steigerung der Lichtstärke durch das Reguliren des Hahnens der Brennerröhre wenigstens nicht direct erwiesen werden.

Da die Flamme des Argand'schen Brenners bei völlig geöffnetem Hahnen so groß und wild erscheint, daß das Licht ungünstig wird, so muß die Flamme von vornherein so regulirt werden, daß sie das günstigste Licht erzeugt.

Aber es kann nach dem Vorhergehenden nicht bestritten werden, daß – abgesehen davon, daß die Construction und der Bau der einen oder der andern Art eines Argand'schen Brenners an und für sich ein mehr oder weniger günstiges Licht erzeugt – dieses hellere Licht bei einem guten Argand'schen Brenner mit zum größten Theile auch dadurch eben bedingt ist, daß die Flamme durch den Hahnen der Brennerröhre regulirt, also auf einen niedereren Gasverbrauch gebracht ist, als der wäre, wenn die Flamme bei völlig geöffnetem Hahnen wirklich ruhig fortbrennen würde.

Es muß aber auch aus den vorstehenden Resultaten noch weiter gefolgert werden, daß ein Gas, dessen Lichtstärke bei einem bestimmten Verbrauche ermittelt worden ist, die gefundene Lichtstärke nur beziehungsweise des angewandten Brenners besitzt, indem sich dieselbe – wie wir gezeigt haben – günstiger gestaltet bei Anwendung eines großen Brenners, wenn derselbe auf einen geringeren Verbrauch regulirt worden ist, als bei Anwendung eines kleinern, welcher als solcher das bedingte Quantum Gas verbraucht.

Die Außerachtlassung dieser Thatsachen ist unter Umständen von nicht unbedeutendem Einflüsse, und kann zu mannichfachen Irrthümern Veranlassung geben.

Wenn zwischen den Gaslieferanten und den Konsumenten z.B. die contractliche Bestimmung besteht, daß das Gas bei einem Verbrauche von |378| 4 1/2 Kubikfuß per Stunde eine Lichtstärke von 9–10 Wachskerzen besitzen soll, so kann von Seiten des Lieferanten allerdings dieser Bestimmung Genüge geleistet worden seyn, indem er seinerseits – vielleicht ohne es zu wissen – einen Brenner zu Grunde gelegt hat, der an und für sich eine größere Quantität Gas consumirt und auf 4 1/2 Kubikfuß per Stunde regulirt, die verlangte Lichtstärke abgibt, während von Seiten dessen, welcher mit der Prüfung des Gases beauftragt ist, ein Brenner angewendet wird, welcher an und für sich, d.h. bei völlig geöffnetem Hahnen der Brennerröhre 4 1/2 oder 5,8 oder 6,5 (zweite Reihe Nr. 1, 2, 3) Kubikfuß per Stunde consumirt und dann auf 4 1/2 Kubikfuß regulirt nur eine Lichtstärke von 5,7–7,5 und 10,5 Wachskerzen liefert.

Das Festhalten dieses Umstandes scheint daher auch bei dem Abschlüsse eines Contractes zwischen dem Gaslieferanten und dem Consumenten von nicht unbedeutender Wichtigkeit in Beziehung auf die zu verlangende Lichtstärke und die mit derselben im Zusammenhang stehende eigentliche Beschaffenheit des Gases zu seyn.

Um ein gegenseitiges sicheres Uebereinkommen zu treffen, oder – was dasselbe ist – um ein Gas von einer bestimmten Beschaffenheit zu bedingen, wäre es nöthig vorher festzusetzen, welche Sorte Schnittbrenner oder Fischschwanzbrenner zu Grunde gelegt wird.

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