Titel: Duméril, über ein Mittel die Entstehung von Rauch in den mit Steinkohlen geheizten Dampfkesselöfen zu verhüten.
Autor: Duméril,
Fundstelle: 1855, Band 137, Nr. XI. (S. 28–30)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj137/ar137011

XI. Ueber ein Mittel die Entstehung von Rauch in den mit Steinkohlen geheizten Dampfkesselöfen zu verhüten. – Apparat, mittelst dessen dieses Resultat erzielt worden ist; von Hrn. Duméril.

Aus den Comptes rendus, April 1855, Nr. 17.

Bei der gegenwärtigen Methode, die mineralischen Brennmaterialien anzuwenden, ist es theoretisch und praktisch unmöglich, den Rauch vollständig zu verbrennen, und so von dem Heizmaterial das Maximum seines Wärmeeffects zu bekommen. Wenn auch unter den gegenwärtig bekannten Heizvorrichtungen sich solche befinden, die wegen ihrer sinnreichen Einrichtung alles Lob verdienen, und befriedigende Resultate liefern, falls sie mit Sorgfalt und Umsicht angewandt werden, so dürften doch noch Apparate wünschenswerth seyn, deren gute Wirkung von dem Wissen und Wollen des Heizers ganz unabhängig ist.

Bei sorgfältiger Untersuchung der Art, wie die Verbrennungserscheinungen in den bekannten Apparaten vor sich gehen, wie, in welcher Ordnung und unter welchen Bedingungen die Kohlenwasserstoffe sich bilden und entweichen, überzeugte ich mich, daß der Rauch, welcher sich über der in Verbrennung befindlichen Schicht bildet, nothwendig alle Kohlensäure enthält, welche diese Lage producirte und daher ein sehr schwer zu entzündendes Gemenge darstellt. Die frische Steinkohle, welche auf das Feuer geworfen wird, um dort der trocknen Destillation zu unterliegen, nimmt hiezu einen Theil der Ofenwärme in Anspruch. Die Wärmestrahlung der durch die neue Lage zugedeckten brennenden Fläche kann jene Schicht nicht durchdringen, um die über derselben sich entwickelnden Gase zu erhitzen und zu entzünden. Die plötzlich auf eine brennende Lage geworfene Kohle wird bei der hohen Temperatur calcinirt, statt allmählich die trockene Destillation durchzumachen. Die Zeitpunkte, welche unmittelbar dem Nachschüren folgen, zeichnen sich daher durch abnorme Entwickelung |29| von Rauch aus, welchem zu seiner Verbrennung nicht nur die gehörige Wärme, welche ja nicht bis zu ihm gedrungen ist, sondern auch die entsprechende Sauerstoffmenge abgeht. Das zeitweise Zuleiten von Luft, welches diese Uebelstände aufheben soll, wirkt nicht regelmäßig, und schadet überdieß, wenn es zur Unzeit kommt. Bei Anwendung einer mechanischen Vorrichtung, welche das Brennmaterial gleichförmig vertheilt, muß nothwendig mehr Luft einziehen, als zur Verbrennung erforderlich ist. Die Gleichförmigkeit der Wirkung, das Gleichgewicht aller Functionen wird unterbrochen, wenn man die Hitze verstärken will. Ueberhaupt kann man nur durch eine, in der Praxis kaum mögliche Aufmerksamkeit die verschiedenen Bedingungen der Verbrennung so genau handhaben, daß sie in beständiger Uebereinstimmung mit einander bleiben.

Alles dieses führt folgerecht zu der Annahme, daß zur Lösung der Aufgabe nachstehende Bedingungen erfüllt werden müssen: 1) müssen die brennbaren Gase in der Nähe reiner Luft entstehen; 2) müssen sie mit Hülfe guten Zuges zugleich mit atmosphärischer Luft durch ein Mittel gehen, welches ihnen die nöthige Entzündungswärme mittheilen kann; 3) müssen sie sich nicht über einer Lage kalter, sondern über vollkommen glühender Steinkohle entwickeln; 4) muß man die Höhe der Beschickung regeln, d. i. die Gränze derselben einhalten, wobei die Bildung des Kohlenoxyds beginnt; 5) muß die Verbrennung durchaus gleichförmig unterhalten werden, damit das hülfsweise Zulassen von Luft unnöthig oder doch unschädlich für den Nutzeffect des Ofens wird. Es kommt alles darauf an, nicht zuerst Rauch hervorzubringen und ihn dann wieder zu zerstören, sondern seiner Entstehung durch eine vollkommene Verbrennung von vornherein vorzubeugen.

Meine Art das Problem zu lösen, beruht auf einem sehr einfachen Princip, nämlich darauf, daß man die gegenwärtige Methode des Nachschürens umkehrt, d.h. die anzuzündende Kohle unter die brennende bringt, ohne jedoch dabei die Grundbedingungen guten Zuges im geringsten außer Acht zu lassen. Dieß wird erreicht, wenn man einen Zuleitungscanal anwendet, dessen Querschnitt gegen den Ofen wächst; in diesen Canal werden durch seine kleinere Mündung die Kohlen außerhalb des Ofens eingeschoben; er mündet gegen die Mitte des Herdes unter einem Winkel von etwa 40 Graden aus; auf letzterem Theil seiner Länge ist er wie ein Rost durchbrochen.

Der Ofen wird mit Kohks angeheizt und zur Unterhaltung des Feuers verwendet man Steinkohlen, welche durch den Zuleitungscanal unter die brennenden Kohks geschoben werden.

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Der Hergang ist nun folgender: Da die Steinkohle nur durch eine ihrer Flächen mit der Wärme in Berührung kommt, so destillirt sie auch nur auf einer Seite. Die frische Luft in der Nähe des Rostes, auf welchem die kalte Steinkohle liegt, wird durch den Zug eingesogen und dringt in den Herd, wobei sie sich mit den Kohlenwasserstoffen in dem Augenblicke vermischt, wo diese entstehen. Dieses Gemisch ist vollkommen brennbar und entzündet sich bei dem Durchgange durch die glühende Kohlenlage; die Entwickelung der Flamme erfolgt über einer ganz entzündeten Brennmaterial-Schicht. Die Wärmestrahlung der obern Fläche des Brennmaterials wird nicht mehr durch das Darüberlegen neuer Kohle unterbrochen. Da man zur Verbrennung sehr hohe Kohlenschichten anwenden kann, so läßt sich nach Belieben Kohlenoxydgas erzeugen, womit man durch Zulassen von Sauerstoff sehr hohe Hitzegrade erreichen kann.

So müssen alle Verbrennungsvorgänge regelmäßig und ununterbrochen stattfinden, und da keine Unterbrechung derselben vorkommt, so kann es nur vortheilhaft seyn, über dem Herde noch Luft einziehen zu lassen. Der Rost besteht aus drei Abtheilungen, daher man den Zug nach Belieben örtlich verstärken kann, entweder an denjenigen Stellen wo sich die Rauch bildende rohe Steinkohle befindet, oder auf dem Theil des Rostes welcher mit den in Kohks übergegangenen Kohlen bedeckt ist. Da das Nachschüren nicht mehr durch die Thüre des Herdes bewerkstelligt wird, so geht die ganze Verbrennung im geschlossenen Raume vor sich. Man öffnet den Herd nur in Zwischenräumen von zwei bis drei Stunden, um die Schlacken wegzunehmen, welche in seiner Mitte einen einzigen Haufen bilden: in Folge der Umkehrung der Schürmethode, unter dem Einflusse lebhaften Zuges, sind nämlich die Verbrennungserscheinungen ebenfalls die umgekehrten; die große Hitze, welche gegenwärtig am Roste ist, befindet sich nun am obern Theil; die trockene Destillation, welche am obern Theil stattfand, ist hingegen nach dem Roste verlegt, und die Unterbrechung der Verbrennungsvorgänge ist nun trotz des zeitweisen Nachschürens aufgehoben, so daß jene continuirlich und regelmäßig vor sich gehen.

Da die Kohle in dem Zuleitungscanale nicht fortgleiten könnte, wenn dieser überall gleichen Querschnitt hätte, so gab ich diesem Canal einen im Verhältnisse von 12 Procent vom Herd gegen die obere Mündung abnehmenden Querschnitt, was nebst dem Zulassen von Luft über dem Herd das Wesentliche des neuen Apparates ausmacht.

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