Titel: Meyn's Hochdruckdampfkessel.
Autor: Vogel,
Fundstelle: 1871, Band 199, Nr. LXXXVII. (S. 338–345)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj199/ar199087

LXXXVII. Meyn's Patent-Hochdruckdampfkessel.

Vortrag des Hrn. Vogel im technischen Verein für Eisenhüttenwesen. – Aus der Zeitschrift des Vereines deutscher Ingenieure, 1870, Bd. XIV S. 725.

Mit Abbildungen auf Tab. IX.

Die Meyn'schen Patentkessel werden seit dem Jahre 1863 auf der Holler'schen Carlshütte bei Rendsburg größtentheils aus rheinischen Holzkohlenblechen gefertigt. Dieselben haben sich für See- und Flußdampfschifffahrt, wie auch für den Fabrikbetrieb bewährt, und haben solche Anerkennung gefunden, daß bis jetzt über hundert Dampfkessel in Betrieb stehen. Die Ausführung ist höchst solid, und wird nur das beste fehlerfreie Material dazu verwendet. Diese freistehenden, mit einer Einmantelung von Filz und Eisenblech montirten Kessel nehmen im Verhältniß zu ihrer außerordentlich großen Verdampfungsfähigkeit bei großem Wasser- und Dampfinhalt nur geringen Raum ein.

Die innere Construction derselben, welche aus den Zeichnungen in Fig. 3 und 4 wohl zur Genüge hervorgeht, beruht im Wesentlichen auf Anwendung eines Flachröhrensystemes, dessen Gruppirung im Kessel, auf Anordnung des Rostes und der Leitung und Regulirung des Feuers. Die innere Geräumigkeit und überall bequeme Zugänglichkeit dieser Kessel, vermittelst zweier Mannlöcher im oberen und unteren Theil derselben, ist der Art, daß alle Heizflächen und Wandungen, wie auch alle Siede- und Rauchrohre von innen sowohl, wie auch von außen, genauen Revisionen, Reinigungen oder Reparaturen unterzogen werden können.

Zur Reinigung der Kessel, Entfernung des Rußes und der Flugasche während des Betriebes sind vier Handmannlöcher angebracht, durch welche mittelst eines kleinen Dampfstrahles die Feuerflächen gereinigt werden können, und durch kleine Schauluken die Verbrennung der erzeugten Gase zu beobachten ist.

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Die cannelirten Siederohre, auf's Sorgfältigste mit Maschinen hergestellt, sind nach dem Princip des Bogens mit Widerlager und Verankerung construirt, wodurch denselben nicht nur eine große Widerstandsfähigkeit gegeben wird, sondern auch zugleich die bei flachen Kesselwandungen und Rohren erforderlichen Stehbolzen und Verankerungsschrauben, welche durch Ansetzen des Kesselsteines bald Leckagen verursachen, gänzlich vermieden sind. Durch die besondere Construction der cannelirten Siederohre, wodurch die Molecularbewegung bedeutend erleichtert wird, erlangen dieselben die vorzügliche Eigenschaft, den sich an den inneren Wandungen ansetzenden Kesselstein, nachdem derselbe Eierschalendicke angenommen hat, abzuwerfen, wodurch diese inneren Wandungen beständig rein gehalten werden und der Uebertragung der Wärme auf das Wasser kein Hinderniß mehr bieten.

Der sämmtliche abgesprengte Kesselstein und der Schlamm finden auf dem Boden des Kessels, welcher tiefer als der Rost liegt, ihre Lagerung und können von dort durch das Abblaserohr oder Mannloch leicht entfernt werden. So unglaublich diese Eigenschaft der Siederohre, welche durch ihre Stellung im Kessel den größten Theil der erzeugten Wärme aufnehmen, erscheint, so haben Besitzer solcher Kessel in den verschiedensten Gegenden, also auch mit verschiedenen Speisewässern, dasselbe Resultat gefunden, und in ihren Zeugnissen diese überaus wichtige Eigenschaft besonders anerkannt.

Mit den inneren Abtheilungen der Patentkessel sind die Siederohre in verticaler Stellung so verbunden, daß sie der directen Strahlung des Feuers und der Flamme ausgesetzt sind, ohne daß die Endverdichtungen der Rohre, welche vermittelst hydraulischer Pressung von 3000 Pfd. pro Quadratzoll (210 Kilogrm. pro Quadratcentimeter), in die Bodenplatten eingesetzt werden, in Berührung kommen, da dieselben im Wasser stehend, vor Abbrand vollkommen geschützt sind.

Vor dem Einsetzen der Siederohre in die Bodenplatten werden dieselben einer Wasserdruckprobe von 16 Atmosphären unterworfen, ohne ein Formveränderung zu zeigen. Die Gruppirung der Siederohre im Kreise über dem Rost und deren gegenseitige Stellung für den Durchgang der Flammen bezweckt, daß die vom Rost aufsteigende große Flamme in vielfacher Theilung gezwungen wird, ihre Wärme in der vortheilhaftesten Weise, welche nur durch das Flachröhrensystem zu erreichen ist, an die Röhrenflächen zu übertragen, woraus die höchste Verdampfungsfähigkeit bei größter Oekonomie des Kohlenverbrauches resultirt. Durch diese vielfache Theilung der Flammen hört sie auf leuchtend zu seyn, sobald sie |340| den Rohrkreis passirt hat, wodurch ein Glühen oder Abbrennen der Rauchrohrdichtungen gänzlich verhütet wird.

Die verticale Stellung der Siederohre ist von wesentlichem Einflusse auf rasche Entfernung des abgesprungenen Kesselsteines, sowie auf unbehinderte Aufsteigung des producirten Dampfes und beschleunigten Wasserersatz, mithin auch auf gute Erhaltung der Rohre, indem sich bei dieser verticalen Stellung durchaus nicht die nachtheiligen Folgen einstellen können, wie solche bei horizontal gelegten, selbst großen runden Siederöhren vorkommen, deren anhaltendes Freiwerden der oberen Heizflächen von Wasser, die Trennung durch eine Dampfschicht während der Dampfentwickelung nicht zu verhindern ist. Auch wird durch die verticale Stellung der Siederohre eine gleichmäßig vertheilte Circulation des Wassers erreicht. Ebenso ist die Bildung der dem Blech so nachtheiligen Stichflamme, durch die vielfache Vertheilung der Flamme gänzlich verhütet.

Der im Centrum des Kessels sich befindende Feuerrost ist, um das Größenverhältniß desselben zur Heizfläche bei den geringen Dimensionen dieser Kessel herzustellen, und in Rücksicht auf die gute Ausnutzung des Brennstoffes, durch einen aus Eisenplatten gefertigten Vorbau entsprechend verlängert. Dieser verlängerte Rost ist mit einer aus feuerfesten Steinen hergestellten gewölbten Decke und Seitenwänden aus dem gleichen Material eingeschlossen, wodurch die Wärmeausstrahlung nach außen verhindert, vielmehr die aufgenommene Wärme zur raschen Erhitzung und Vergasung aufgeschütteter Kohlen benutzt, und sonach die Uebelstände vermieden werden, welche bei allen Kesselconstructionen mit innerer Feuerung bei frisch aufgeworfener Kohle entstehen, wo die zur Erhitzung der Kohlen erforderliche Wärme größtentheils dem Kessel entzogen wird, die bei starken Aufschüttungen ein um mehrere Pfunde verminderten Druck am Manometer anzeigt. Die erzeugten Gase werden, bei richtiger Luftzuführung durch den Rost und den Luftschieber, mit Luft gemischt, durch die nach hinten geschobenen glühenden Kohlenschichten entzündet, steigen im mittleren Feuerraum der geschweißten Feuerbüchse aufwärts und ziehen sich von da radial nach allen Seiten zwischen den flachen Siederohren hindurch, an dieselben den größten Theil ihrer Wärme abgebend. Die nicht absorbirte Wärme tritt in den, zwischen dem Siederohrkreis und der äußeren Wasserwand befindlichen Raum, steigt durch die Rauchröhren, welche vom Wasser umgeben sind, in den zwischen Dampfraum und Blechmantel hergestellten Raum, in welchem ein kupfernes Spiralrohr als Dampfüberhitzungsapparat montirt ist, auf sämmtlichen Wandungen noch Wärme abgebend, und endlich zur Essen.

Aus der Construction der Meyn'schen Kessel ist die möglichst vollständige |341| Ausnutzung der Wärme und die dadurch erreichte enorme Verdampfungsfähigkeit ersichtlich. Die Heizfläche ist pro Pferdestärke zu circa 1 Quadrarmeter = 10 Quadratfuß rheinisch angenommen, mit welcher pro Minute ein Pfund Wasser verdampft werden soll. Ein 40pferdiger Kessel, welcher 6500 Pfd. Wasser als normalen Inhalt bedarf, hat 400 Quadratfuß rheinisch (rund 40 Quadratmeter) Heizfläche, mit welcher pro Stunde 2400 Pfd. Wasser bei einem Dampfüberdruck von 60 Pfd. (4,2 Kilogrm. pro Quadratcentimeter) verdampft werden, was auf den Quadratfuß. Heizfläche reducirt 6 Pfd. Wasserverdampfung ergibt (auf den Quadratmeter 60 Pfd.).

Nach den genauesten Ermittelungen ist festgestellt, daß ein 40pferdiger Kessel bei gutem Zuge und Kohlen bis zu 50 Pfd. Wasser in der Minute pro Quadratfuß Heizfläche, in der Stunde also 7 1/2 Pfd. (pro Quadratmeter 75 Pfd.) Wasser verdampft.

Bei angestellten Versuchen mit forcirtem Zuge, erzeugt durch benutzte Dämpfe, wurden sogar bis zu 12 Pfd. Wasser pro Quadratfuß (120 Pfd. pro Quadratmeter) Heizfläche und Stunde verdampft.

Je nach Qualität der Kohlen verdampfen Meyn's Patentkessel von 8 bis 10 Pfd. Wasser mit einem Pfund Kohlen bei einem Dampfüberdruck von 60 Pfd. (4,2 Kilogrm.), was in den Zeugnissen, nach mehrjährigem Betriebe ausgefertigt, mehrfach erwähnt ist. Jedes Brennmaterial kann zur Heizung dieser Kessel benutzt werden; in den Provinzen Schleswig und Holstein wird der größere Theil der Kessel mit Torf geheizt.

Bei gleicher Dampfproduction consumiren Patentkessel 25 Proc. weniger Kohlen, als Cornwallkessel. Vorstehend angeführte Verdampfungsfähigkeit der Meyn'schen Patentkessel garantirt die Carlshütte.

Die während der sechs Jahre, seit Anwendung der Meyn'schen Kessel, gemachten Erfahrungen hinsichtlich deren Dauerhaftigkeit, haben die positive Sicherheit geliefert, daß ein Verbrennen oder Undichtwerden der cannelirten Siede- und glatten Rauchrohre oder anderer Heizflächen bei ordentlichem Betriebe nicht vorkommen kann, wenn eben nicht durch eine große Fahrlässigkeit in der Wartung, Wassermangel, die einzig mögliche Ursache, zur Wirkung kommt.

Bis jetzt sind drei Fälle vorgekommen, in welchen die Heizer das Wasser theils bis in den unteren Theil der Siederohre, theils bis zur Mitte der Feuerbüchse verdampft haben; bei dem letzteren Falle wurde der Kessel mit Holzabfällen geheizt. Der ganze innere Bau mußte hellrothglühend gewesen seyn, da die gewölbte Deckplatte der Feuerbüchse, in welcher die Siederohre und Rauchrohre eingesetzt sind und welche die |342| größte Hitze auszuhalten hat, sich durch den Dampfdruck herunterbog, so daß einige von den Nieten ausrissen, mit welchen die doppelten Winkeleisen zur Aufnahme der Verankerungen angenietet waren. In allen drei Fällen hat sich ein und dasselbe Resultat, Herunterbiegen der Wölbung der Bodenplatte, ergeben. Durch die erzeugten Nietöffnungen trat Dampf in das Feuer und löschte dasselbe.

Die erforderliche Reparatur bestand darin, daß die Rohre sämmtlich aus der Bodenplatte herausgenommen, die Wölbung derselben auf der Drehbank ausgestochen und ein neues Stück Blech als Wölbung eingenietet wurde. Alle übrigen Theile der Kessel, sogar die Siede- und Rauchrohre waren vollständig gut erhalten, so daß sämmtliche Rohre nach vorheriger Druckprobe von 16 Atmosphären in den Kessel wieder eingesetzt wurden. Aus diesen drei Fällen läßt sich mit ziemlicher Gewißheit constatiren, daß Explosionen wie bei anderen Kesselconstructionen nicht vorkommen.

Explosionen, welchen Siedeverzug als Grund beigelegt wird, können in Meyn's Kessel überhaupt nicht vorkommen, da das Wasser in beständig circulirender Bewegung auch beim kleinsten Feuer erhalten wird. Auch würden Explosionen nie so zerstörend wirken können, wie bei eingemauerten Dampfkesseln, da die Meyn'schen Kessel ohne jede Einmauerung von allen Seiten frei und zugänglich aufgestellt werden.

Die Dauerhaftigkeit der Meyn'schen Kessel, auf bestes Material und ausgezeichnete Arbeit basirend, kann als eine sehr große bezeichnet werden, da Reparaturen, außer den erwähnten drei Fällen, wo Wasser im Kessel fehlte, obschon über hundert Patentkessel seit dem Jahre 1863 in Betrieb gestellt wurden, nicht vorgekommen sind, was von den Besitzern in ihren Zeugnissen ganz besonders anerkannt wird. Sodann wird die Dauerhaftigkeit durch die Construction und Anordnung des Rohrsystemes besonders erhöht, da die Flammen weder einseitig, noch gegen die Endverdichtungen der Siederohre wirken, und außerdem an den Heizflächen keine Eisenverdoppelungen oder Nietreihen vorkommen, und die Feuerbüchse, sowie sämmtliche Rohre geschweißt sind. Auch an der äußeren Kesselwand sind die Bleche nicht übereinander gelegt, sondern stumpf an einander gestoßen und mit breiten Blechbändern zusammen genietet.

Der wichtigste Factor für die große Dauer der Kessel ist das selbstthätige Abspringen des in den cannelirten Siederohren sich bildenden Kesselsteines, da dieselben ihr Wärmeleitungsvermögen durch vollständige Reinheit der Wandungen erhalten und ein Verbrennen dadurch unmöglich machen.

Die auf dem vorderen horizontalen Theil der Feuerbüchse hergestellte |343| gekrempte Nietnaht ist absichtlich zur Steifung gegen den Dampfdruck gemacht, und nur aus diesem Grunde nicht geschweißt, da eine aufgenietete Winkel- oder ┬ Eisenversteifung eine schädliche Eisenverdoppelung an dieser Stelle hervorbringen würde. Die im Dampfraum befindlichen vier Verankerungen, welche den oberen mit dem unteren Theil des Kessels verbinden, sind bei der Reinigung leicht zu entfernen, da dieselben durch Bolzen gehalten werden. Durch diese Einrichtung wird der ganze innere Raum des Rauchrohrkreises vollständig frei, und sind hierdurch alle Wandungen bequem zugänglich.

Um einem Wassermangel im Kessel möglichst vorzubeugen, ist ein kupferner Schwimmer mit Dampfpfeife angebracht, welche Einrichtung sich sehr gut bewährt.

Der Blechmantel, welcher den Filz an die Kesselwand hält und den Dampfraum, sowie den Ueberhitzungsapparat einschließt und vor Abkühlung schützt, ist durch Lösung einiger Schrauben leicht zu entfernen; zum bequemen Oeffnen des oberen Mannloches ist in dem Blechmantel eine große Thür angebracht. Sollten Undichtheiten vorkommen, so sind dieselben schon dadurch leichter beseitigt, daß man eine Leckage sofort sieht, da jeder Theil des inneren Kessels durch die vier Handmannlöcher während des Betriebes besichtigt werden kann. Sollte irgend ein Rohr schadhaft werden, so ist dasselbe durch vorhandene Reserverohre, welche genau passen, sehr leicht und schnell ersetzt, da das Einsetzen durchaus keine Schwierigkeiten macht. Die Wärmeausstrahlung der Kessel ist durch Anwendung der Filzummantelung auf ein so geringes Maaß reducirt, daß man ohne Belästigung die bloße Hand auf den Kessel legen kann.

Der Einwand, daß der Wasser- und Dampfraum der Meyn'schen Patentkessel für die Anwendung hinter Schweiß- und Puddelöfen zu klein sey, fällt dadurch weg, daß der Vergrößerung der Kessel für diese Zwecke Nichts im Wege steht, und die Carlshütte die Patentkessel schon seit sechs Jahren hinter großen Scrapeisen-Schweißöfen in Betrieb hat und die besten Resultate erzielt.

Binnen Kurzem werden mehrere Patentkessel, sowohl hinter Schweißöfen, als auch mit eigener Feuerung, in verschiedenen großen Etablissements in Rheinland und Westphalen in Betrieb gestellt, mit welchen die genauesten Ermittelungen betreffs ihrer Verdampfungsfähigkeit und des Kohlenconsums festgestellt werden sollen, da die Carlshütte die schon erwähnten Leistungen garantirt hat.

Die Resultate werden seiner Zeit bekannt gemacht werden.

Die wesentlichen Vorzüge dieser Meyn'schen Patentkessel und deren Vortheile können demnach in Folgendem zusammengefaßt werden:

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1) Die vorzüglichste systematische Wassercirculation im Kessel und die dadurch ermöglichte Anbringung von besonderen Einrichtungen, beinahe den sämmtlichen Kesselstein und Schlamm aufzufangen, dadurch die Reinigung des Kessels in kurzer Zeit zu bewirken, und die Kesselsteinbildung bei guter Behandlung des Kessels gänzlich zu verhindern.

2) Die Benutzung der Eigenschaft der Molecularbewegung im Eisen, um den frisch entstandenen Kesselstein aus den Siederöhren in dünnen Blättchen selbstthätig abzusprengen und denselben außer dem Bereich des Feuers am Boden des Kessels anzuhäufen.

3) Beseitigung der Kesselreparaturen, welche häufig durch Kesselsteinbildung veranlaßt werden (Verbrennen des Eisens und Reißen der Blechplatten), mithin auch

4) Verhinderung der Explosionen, welche hiervon abzuleiten sind.

5) Vermehrte Verdampfung durch bessere Leitungsfähigkeit der stets reinen, von jeder Ablagerung des Wassers befreiten Heizflächen.

6) Rasches Aufsteigen des erzeugten Dampfes, beschleunigter Wasserersatz und die dadurch vermiedene Freilegung der Heizflächen durch eine Dampfschicht, verbunden mit hohem und ruhigem Wasserstande oberhalb der Siederöhren, wodurch Explosionen wesentlich verhindert werden.

7) Die vollständige Ausnutzung der Strahlhitze, sowie der directen vielfältig getheilten Flammenhitze durch Anwendung des Flachröhrensystemes.

8) Die Möglichkeit, den Gang des Feuers in den Zügen überall beobachten und darnach die Verbrennung reguliren zu können.

9) Die überall gleich bequeme Zugänglichkeit der Kessel zur Reinigung und Reparatur von innen und außen, so daß selbst beschädigte Rohre leicht und rasch ersetzt werden können.

10) Die vorzügliche Dichtung der Röhren in den Bodenplatten vermittelst hydraulischer Pressung.

11) Die Reinigung der Feuerzüge und des Schornsteines in einigen Minuten vermittelst eines Dampfstrahles.

12) Die einfache und dauerhafte Construction der Kessel, welche mit Sicherheit unter hohem Druck arbeiten.

13) Die Beseitigung der so viel Raum einnehmenden und bei Explosionen so zerstörend wirkenden Kesseleinmauerungen.

14) Der geringe Raum, den diese Kessel im Verhältniß zu ihrer großen Dampferzeugungsfähigkeit bei großem Gelaß für Wasser und Dampf einnehmen.

15) Die aus Vorstehendem resultirenden bedeutenden Ersparungen an Brennmaterial und Entbehrlichkeit eines gemauerten Schornsteines.

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Diese und andere Vortheile haben sich durch vielfache bereits sechsjährige Anwendung der Meyn'schen Patentkessel sowohl für See- und Flußdampfschifffahrt, wie auch für den Fabrikbetrieb herausgestellt, wodurch sich deren Anwendung fortwährend vermehrt.

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