Titel: Graham's Versuche über den Gang der Verdampfung in Dampfkesseln.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1859, Band 153, Nr. I. (S. 1–4)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj153/ar153001

I. Versuche über den Gang der Verdampfung in Dampfkesseln, von Dr. Graham.

In der literarischen und naturhistorischen Gesellschaft zu Manchester wurde im vorigen Jahre eine Abhandlung des Dr. Graham über den Verbrauch von Steinkohlen und den Gang der Verdampfung vorgelesen, von welcher wir im Folgenden einen Auszug (nach dem Moniteur industrial, 1858, Nr. 2294, durch das württembergische Gewerbeblatt, 1859, Nr. 15) mittheilen.

Dr. Graham hatte seine Versuche in Manchester angestellt, und in der That, nur in einer so gewerbsamen Stadt, wie Manchester, die reich an großen Werkstätten mit Dampfmaschinen aller Art und den verschiedenartigsten Heizmethoden ist, konnten auf dem Versuchsweg Thatsachen, wie sie Graham gibt, constatirt werden.

Dr. Graham untersuchte zuerst den Gang der Verdampfung in einer Reihe von Wasserbehältern von gleicher Größe, von denen einer neben dem andern so aufgestellt war, daß sich unter dem ersten der Feuerherb befand, während die anderen nur durch den Strom der Flamme, der sie beim Aufsteigen gegen den Kamin berührte, geheizt wurden. Er fand, daß, wenn man die Verdampfung in dem ersten Wasserbehälter zu 100 annimmt, solche in dem zweiten nur 27, in dem dritten nur 13 und in dem vierten nur 8 beträgt. Er nahm sodann eine große Zahl Versuche mit Dampfkesseln vor. Ehe er zur Aufzeichnung der Resultate schritt, wurden diese Kessel zuerst in ganz guten Stand gesetzt und richtig eingemauert, sodann stellte man sorgfältige und wiederholte Versuche an über die Einführung der Luft, über den Zug des Kamins, die Dimensionen des Heizraums, die Entfernung des Rostes vom Kessel, die Dicke der Roststangen, die Dicke des aufgeschütteten Brennmaterials, die Form der Flammenströmung, die Form der Feuercanäle, des Aschenfalles u.s.f. Erst nach einer Menge von Modificationen, die bei einem der Dampfkessel sich bis auf 30 beliefen, und nachdem 36–40 Versuche von je 12 Stunden Dauer mit jedem Kessel angestellt worden waren, schritt man |2| endlich zur Aufzeichnung der nunmehr sich gleichbleibenden Resultate. Den Luftzug erhielt man möglichst gleich, so daß seine Differenzen sich höchstens auf 13–18 Millimeter Wasserdruck beliefen. Die Temperatur unten am Kamin suchte man etwas über dem Schmelzpunkt des Bleies zu erhalten, ohne aber bis zum Schmelzpunkt des Zinks zu steigen. – Nachstehendes sind die Folgerungen, die Dr. Graham aus seinen Versuchen zog:

1) Der in England Butterley oder Fishmouth genannte Kessel (ein cylindrischer Kessel mit innerer Rauchröhre und vorspringendem Kopfe, unter welchem sich die Heizung befindet) von 9,144 Meter Länge und 2,134 Meter Durchmesser gibt per Kilogramm Kohle unter gewöhnlichen günstigen Umständen 8,29 Kilogr., oder nach Abrechnung der Kohle, die nöthig ist, um das zur Speisung des Kessels nöthige Wasser von 15° C. auf 100° zu erwärmen, 9,67 Kilogr. Dampf.

2) Der auch unter dem Namen Waggonkessel bekannte Kessel von I. Watt gibt bei 7,744 Meter Länge und 1,982 Meter Durchmesser unter denselben Umständen 8,8 Kilogr., resp. 10,26 Kilogr. Dampf.

3) Der gewöhnliche cylindrische Kessel mit Herd unter demselben von 12,8 Meter Länge und 1,828 Meter Durchmesser ergibt 6,20, beziehungsweise 7,23 Kilogr. Dampf.

4) Der sogenannte Hosenkessel (ein neuerer Zeit vielfach angewandter Kessel mit zwei inneren Feuerstellen neben einander, welche in ein einziges, durch das Innere des Kessels gehendes Heizrohr zusammenlaufen) gibt bei 7,010 Meter Länge und 2,438 Meter Durchmesser 5,90 Kilogr., resp. 6,88 Kilogr. Dampf.

5) Ein Vorwärmkessel verschafft unter sehr günstigen Umständen eine Ersparniß von 15 Proc.

6) Das Reinigen der den Kessel umgebenden Heizröhren und das Abkratzen der Heizflächen des Kessels führt, wenn es wöchentlich einmal geschieht, zu einer Ersparniß von 2 Proc.

7) Eine nur geringe Verschiedenheit im Einmauern eines und desselben Kessels kann einen Unterschied in der Dampferzeugung bis zu 25 Proc. hervorbringen.

8) Der Unterschied zwischen der Dampferzeugung in einem gehörig eingesetzten Kessel von geeigneter Form und derjenigen in einem andern Kessel, welcher noch dazu fehlerhaft eingemauert ist, kann sich bis auf 42 Proc. und noch höher belaufen.

9) Die verschiedene Art des Schürens kann Unterschiede bis zu 13 Proc. hervorbringen.

10) Der geringe Verlust, der dadurch entsteht, daß, um den Rauch zu verbrennen oder aus anderen Gründen, kalte Luft durch die Thüre des |3| Herdes oder beim Vorherd, vorn oder hinten, eingelassen wird, beträgt 1,7 Proc.

11) Der Verlust in Folge des Ansehens von Gyps in einer Dicke von nur 1 1/2 Millimeter belief sich auf 14,7 Proc.

12) Weder die Nässe der Kohlen, noch deren dreijähriges Alter, noch feuchtes Wetter, noch eine Veränderung der atmosphärischen Temperatur von 5° bis 21° C. brachten einen nennenswerthen Unterschied in der Dampferzeugung hervor.

13) Windige Witterung ist von gutem Einfluß.

14) Ein mäßig starkes und lebhaftes Feuer mit raschem Zug gibt stets das beste Resultat.

15) Der Unterschied unter den mit verschiedenen aus der unmittelbaren Nachbarschaft von Manchester entnommenen Brennmaterialien erzielten Resultate kann sich bis auf 11 Proc. belaufen.

16) Die aus denselben Schächten bezogenen Kohlen geben bis zu 6 Proc. verschiedene Dampferzeugung.

17) Wenn ein Kessel einzig zu dem Zweck arbeitet, um mit seinem Dampf Färbereikufen oder andere Dampfgehäuse zu heizen, so ist bei gleichem Kohlenverbrauch seine verfügbare Kraft bei 1 1/2 Atmosphären Spannung = 100, bei 5 Atmosphären 120 und bei 7 Atmosphären 130. Diese bis jetzt noch unerklärte Thatsache läßt sich auch so ausdrücken: ein und dasselbe Gewicht Kohlen heizt in derselben Zeit mit Dampf von 1,5 Atmosphären Spannung 10 Behälter, mit Dampf von 5 Atmosphären 12 Behälter, mit Dampf von 7 Atmosphären 13 Behälter.

18) Vervollkommnungen lassen sich daher noch erwarten bei dem Bau des Feuerungsplatzes, bei der Behandlung des Feuers, bei der Einrichtung des Zuges, bei der Form des Kessels, bei dem Gebrauch von Vorwärmern, bei dem Reinerhalten aller Theile etc., und ist dadurch eine bedeutende Kohlenersparniß zu hoffen. Dagegen ist nichts zu hoffen von vermehrter Ausdehnung der Heizcanäle, sobald dieselben einmal mit Ruß bedeckt sind, noch von einer Verlängerung des Kessels, welche über die vierfache Länge des Herdes hinausgeht.

19) Die Dampfbildung pro Kilogramm Kohle scheint mit der Spannung des Dampfes zuzunehmen und mit derselben im Verhältniß zu stehen.1)

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20) Als Mittel gegen den Kesselstein, d.h. gegen die im Kessel sich bildenden mehr oder weniger festen Niederschläge von Gyps, kohlensaurem Kalk, Schlamm etc., versuchte Dr. Graham Aetznatron, gelöschten Kalk, Salzsäure, Seifenwasser, Sägespäne, ausgebrauchten Krapp und Späne von Campecheholz mit mehr oder weniger günstigem Erfolg, besonders aber hat er Thatsachen erhoben über die Neigung der harten Wässer zur Kesselsteinbildung.

Der Gyps scheidet sich da aus dem Wasser ab, wo letzteres mit andern Körpern in Berührung kommt, z.B. am Boden und an den Seitenwänden des Kessels oder an festen Bestandtheilen, wie z.B. Sägespänen, welche sich im Wasser befinden; allein der Niederschlag findet erst dann statt, wenn sich das Wasser durch die Verdampfung concentrirt hat und in den Zustand einer gesättigten Lösung gekommen ist. Der kohlensaure Kalk und der Schlamm treiben sich hauptsächlich frei im Wasser und sind wenig geneigt, sich an den Kessel anzuhängen, wofern sie nicht von Gyps umgeben zusammengekittet und festgehalten werden.

Die Erfahrung hat bewiesen, daß sich selbst bei Gebrauch harten Wassers und nach Anwendung heftigen Feuers keine Kesselsteinbildung von irgend welchem Belang zeigt, wenn man alle Tage durch den Auslaßapparat 450 Liter concentrirte Flüssigkeit, was etwa 4 Procent des Speisungswassers gleichkommt, und deßgleichen alle Samstage 12 bis 1300 Liter dieser Flüssigkeit, gleich 42 Procent des Speisungswassers, aus dem Kessel abläßt. Außerdem ist dann der Kessel noch alle 6 Wochen vollständig zu leeren und zu reinigen. Das von Graham angewandte Wasser war so hart, daß 35 bis 40 Maaß Clark'scher Flüssigkeit nöthig waren, um es weich zu machen. Das Ablassen des Wassers kann am Schlusse des Tages geschehen. Der Aufwand hiefür verschwindet daher völlig, verglichen mit den hierdurch erzielten ungeheuren Vortheilen. Denn nicht nur wird bei diesem Verfahren an Brennmaterial sehr viel erspart, hält der Kessel viel länger, sondern es wird auch der Gefahr einer Kesselexplosion hierdurch am wirksamsten begegnet.

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Bei den aufeinanderfolgenden Versuchen hat die Verdampfung in offenen, der freien Luft ausgesetzten Kesseln niemals mehr als 5,60 bis 6 Kilogr. Dampf pro Kilogramm Kohle geliefert, während unter der im Dampfkessel stattfindenden Spannung die Dampfgewinnung, wie oben sub 2) erwähnt, 10,26 Kilogr. betragen hat.

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