Titel: Müller, über Kohlenersparniß bei Dampfmaschinen.
Autor: Müller, O. H.
Fundstelle: 1876, Band 220 (S. 1–21)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj220/ar220001

 Ueber Kohlenersparniss bei Dampfmaschinen; von O. H. Müller, Civilingenieur und Maschinenbaumeister in Pest.

Mit Abbildungen.

(Fortsetzung von S. 479 des vorhergehenden Bandes.)

A) Die Feuerungsanlage mit der Zugvorrichtung.

Auf die Form der Roststäbe kommt es bezüglich der Oekonomie nicht an. Bedingung ist, daß die freie (Spalten-) Rostfläche so groß als möglich — wenigstens 40 Proc. der totalen — sei, ohne daß das Brennmaterial durchfalle. Ob die Spalten der Länge oder der Breite nach laufen, ob dieselben diagonal, im Zickzack oder in sonstigen Figuren erscheinen, ist lediglich Geschmackssache des Zeichners — geometrische Spielerei auf dem Zeichenbrete. Die Roste werden vom Kessellieferanten gewöhnlich zum Centnerpreise verkauft; folglich liefert er dicke Roststäbe, welche viel wiegen, so daß die freie Rostfläche gewöhnlich nur 20 bis 25 Proc. der totalen beträgt. Je dicker die Roststäbe sind, desto mehr neigen dieselben zum Glühendwerden, Verbrennen, Werfen etc., und wenn man einen solchen Rost nach einiger Zeit besichtigt, so findet man einen großen Theil der Roststäbe gekrümmt, verworfen und gebrochen, und die Folge ist, daß ein Theil der frisch aufgeworfenen oder der noch nicht ausgebrannten Kohle beim Schüren durchfällt. Dieses Quantum ist natürlich durch einen neuen, sorgfältig eingebauten Rost — sei derselbe wie immer construirt — zu ersparen, und da dasselbe oft ein sehr bedeutendes ist, so brauchten die Herren Patent-Inhaber von Rosten sich gar nicht zu geniren, statt 10, 15, auch 30 Proc. Ersparniß zu versprechen. Das Einbauen der Roste überläßt man gewöhnlich dem Maurer, dem es nicht darauf ankommt, ob die Spalten 5, 6 oder 15mm breit ausfallen. Ein gut durchdachter und sorgfältig ausgeführter Rost, wie z. B. der Mehl'sche1, muß durch einen ganz geschickten und gewissenhaften Maschinenarbeiter nach deutlichen |2| und correcten Zeichnungen montirt werden, sonst wird man keinen Erfolg haben. Die Barbarei 30 bis 40mm dicker Roststäbe mit 14 bis 20mm Spalten findet man unbegreiflicher Weise noch heute auf allen Seedampfern (auch auf den Rheindampfern sahen wir dieselben noch im vorigen Jahre) und bei den meisten Cornwaller Kesseln in England. Solche Feuerungen gleichen mehr denen eines Schmelz- oder Puddelofens als einer Kesselfeuerung; wegen mangelhaftem Luftzutritte werden diese Roste glühend, und durch Abschmelzen der Ecken entsteht binnen wenigen Wochen ein Profil, welches dem ursprünglichen kaum mehr ähnlich ist. Manche Seedampfer müssen ihre Roststäbe bei jeder Reise erneuern. Im Gegensatze hiezu dauern dünne Roste um so länger, je dünner sie sind, weil das wenige Material durch die durchstreichende Luft gehörig gekühlt wird, und weil durch den reichlichen Luftzutritt die Hitze der Feuerung keine stagnirende ist, da diese bei der vehementen Verbrennung durch die rapid abziehenden Gase dem Kessel zugeführt wird. Wir haben vor zwei Jahren bei 7 großen Kesseln eines hiesigen Etablissements Roste nach Mehl's Angabe angeordnet; es wurden gegen 4000 Stück Roststäbe gebraucht und bis heute ist noch kein einziger durch Abschmelzen unbrauchar geworden, obwohl Tag und Nacht gefeuert wird. Für backende Kohlen, welche häufiges Aufbrechen und Ausräumen der Schlacken erfordern, passen diese Roste natürlich nicht ohne weiteres; denn da die Stäbe nun 0,5 bis 0k,75 schwer sind, so würde der Heizer dieselben beim Schüren aus ihrer Lage bringen, resp. herausziehen. Man muß für diesen Fall eine Anzahl von Stäben durch Nieten verbinden, so daß die einzelnen Gruppen wenigstens 3k schwer sind. — Planroste, aus derartigen dünnen Stäben bestehend, eignen sich selbst für Staubkohle und Sägemehl. Nur für feuchtes, erdiges Material (Braunkohle, Lohe, Torf etc.) sind Treppenroste geeigneter, z. B. jene von Bolzano.2

Die Feuerthüren sollten nicht über 280 × 230mm sein, außer bei manchen sehr stark backenden Kohlen, — oder es müßten die sich bildenden Schlackenkuchen vor dem Ausräumen zerschlagen werden, was den Roststäben und der Feuerbrücke gerade nicht dienlich ist und die Operation verlangsamt. Im Uebrigen wird dem durch das Oeffnen der Feuerthüren entstehenden Zuflusse von kalter Luft ein zu großer Einfluß auf den Gang der Feuerung und eine übertriebene schädliche Einwirkung auf den Kessel zugeschrieben. Denn sobald die Feuerthür geöffnet ist, steigt die Spannung im Feuerraume derart, daß der Zufluß |3| von Luft unterhalb des Rostes sofort sehr merklich abnimmt, wovon man sich bei jeder Feuerung, namentlich bei stärkerm Zuge, überzeugen kann. Der dem Feuer zugeführte Ueberschuß an Luft wird also nicht in dem Maße größer sein, als die freie Oeffnung der Feuerthür beträgt.

Textabbildung Bd. 220, S. 3
Textabbildung Bd. 220, S. 3

Von großer Wichtigkeit ist die Querschnittsform der Feuerung. Selten wird man eine Feuerung in Cornwaller oder Lancashire-Kesseln sehen, welche keinen lebhaften Brand hat, obwohl die mittlere Höhe der Feuerung über dem Roste bei Flammröhren von z. B. 900mm Durchmesser blos 370mm, bei einem solchen von 580mm Durchmesser (welche Dimension wir als günstiger erachten) und bei 80mm Neigung des Rostes nach hinten gar nur 275mm beträgt, während sich dieselbe bei einem 1260mm-Kessel mit Außenfeuerung (Fig. I) mit 630mm herausstellt. Dieselbe Feuerung nach Figur II abgeändert, wobei die mittlere Höhe vom Roste bis zum Kessel nur 435mm betrug, brannte mit weißer, compacter Flamme, wogegen diese früher roth, zerstreut und matt war.

Bei runden Feuerungen (Fig. III) erhalten die Flammen durch die Querschnittsform der Feuerung eine bogenförmige Richtung, und diese gibt den Inpuls zu einer spiralförmigen Bewegung der Feuergase, deren Drehungsrichtung bedingt wird durch das jeweilige Uebergewicht der Intensität der Verbrennung auf den beiden Hälften des Rostes, wenn man sich die Mittellinie a a als Scheidungslinie denkt. Dieser Vorgang wird erstens durch die Ablagerung der Flugasche im |4| Flammrohre und zweitens durch die directe Beobachtung durch Schaugläser, an der hintern Wand des Kessels angebracht, bestätigt. Wir haben uns hiervon bei der Pester Walzmühle, welche eine staubförmige Braunkohle verwendet, oftmals überzeugt. Diese Kohle gibt beinahe gar keine Flamme, sondern geht, auf den Rost geworfen, sofort in ein Meer von Funken auf, welche sich als glühende Punkte bis zum Ende der Flammrohre verfolgen lassen, und deren Richtung, vom Ende der Flammrohre aus gesehen, der Projection einer Spirale entspricht (Figur IV).

Textabbildung Bd. 220, S. 4
Textabbildung Bd. 220, S. 4

Auf dieser Eigenthümlichkeit beruht, unseres Erachtens, der hauptsächlichste Vorzug der Flammrohrkessel gegen jene mit Unterfeuerung, und als weiterer Beleg dafür sei bemerkt, daß bei Anwendung von Kohlen, welche viel Flugasche werfen, — wobei also die Flammrohre oft schon nach wenigen Tagen bis zur Hälfte verlegt sind, somit alsdann die Bildung von Spiralen verhindert wird, — durch permanente Reinigung der Rohre mittels des Baumann'schen Apparates die Kessel je nach der verwendeten Kohle bis zu 20 Proc. mehr leisteten als ohne diesen. Wir haben in Flammröhren Hitzgrade und eine damit in Verbindung stehende Vollkommenheit der Verbrennung erreicht, wie wir solche bei Kesseln mit Unter-Feuerung höchst selten gesehen haben, und wollen bei dieser Gelegenheit nur auf die Unstichhaltigkeit der Behauptung der Gegner von Innenfeuerungen hinweisen, laut welcher die Entwicklung der Flammen durch die abkühlende Einwirkung des umgebenden Kesselwassers verhindert werden soll, als ob der Zweck einer Kesselfeuerung darin bestände, möglichst lange Flammen zu erreichen! — Wenn man dem Feuerherde gar keine Wärme entziehen würde, so würden die Flammen allerdings unendlich lang ausfallen; darum kann man bei Glühöfen, Porzellanöfen etc., wo das schon glühende Heizobject dem |5| Feuer sehr wenig Wärme mehr entzieht, die Flammen bis zum Fuchse, ja bis über die Mündung des Schornsteines verfolgen, und bei großen Feuersbrünsten erreicht dieselbe eine Höhe von über 100m. Die Länge der Flamme ist einfach umgekehrt proportional der vom Feuerherde abgegebenen Wärme. Schließlich liegt die Thatsache vor, daß Kessel mit Innenfeuerung jenen mit Außenfeuerung um 15 bis 20 Proc. überlegen sind. Das haben sowohl die zahlreichen vergleichenden Versuche der großen englischen Kesselvereine als auch unsere eigene Erfahrung dargethan. — Entschieden die schlechtesten Feuerungen sind die sogenannten Vorfeuerungen.

Von entscheidender Wichtigkeit ist die Proportionirung der Feuerung, resp. das Verhältniß der Rost- zur Heizfläche, oder besser die Größe der pro 1 Gewichtseinheit stündlich verbrannter Kohlen entfallenden Heizfläche. Dieselbe soll bei Kesseln ohne besondere Vorwärmer (Economisers) nicht unter 0qm,4 für 1k stündlich verbrannter Kohle von 5000c Gehalt sein. Im andern Falle entweicht zuviel Wärme durch die abziehenden Feuergase. Ein Lancashire-Kessel, dessen Verdampfung bei einer stündlich für 0qm,1 Rostfläche verbrannten Menge von 7k Kohle obiger Qualität 6,5 beträgt, sinkt auf 5 herab, wenn die Verbrennung auf 15k gesteigert wird.

Wir gerathen da auf den Unterschied zwischen langsamer und schneller Verbrennung. 1) Bei natürlichem Zuge — durch den Schornstein — verbrennt man auf gewöhnlichen Planrosten mit 0,20 bis 0,25 freier Fläche 7 bis 8k Kohle pro 0qm,1 der Gesammtfläche und Stunde, wobei die Kohlen den Rost in gleicher Höhe bedecken. 2) Wird der Rauchschieber mehr und mehr geschlossen, und läßt man die Verbrennung in zwei verschiedenen Phasen vor sich gehen, indem die frisch aufgeworfene Kohle an dem vordern Theile des Rostes eine Zeit lang liegen bleibt, hier abdestillirt und dann erst nach dem hintern, in Glut befindlichen Theile des Rostes zurückgeschoben wird, um vollends auszubrennen, so läßt sich obiges Quantum auf 2 bis 3k reduciren. Diese Art der Feuerung ist nur bei guten, nicht backenden Steinkohlen mit geringem Schlackengehalt möglich. 3) Wird der Zug künstlich, durch Exhaustoren, Dampf- oder Luftblaserohr, angefacht, so läßt sich die Verbrennung auf 30k und mehr pro 0qm,1 Rostfläche steigern. — Nr. 1 ist die Praxis bei Fabriks- und Schiffskesseln, Nr. 2 jene bei den Kesseln der Cornwaller Gruben und bei den meisten Wasserwerksmaschinen in England und zum Theil auch auf dem Continente, Nr. 3 wird bei Locomotiven, Locomobilkesseln, Dampffeuerspritzen etc. angewendet. Man kann von Nr. 2 auf Nr. 1 übergehen, ohne daß der Rauchschieber mehr |6| geöffnet zu werden braucht. Durch Aufwerfen von mehr Kohle steigert sich die Temperatur des Feuerherdes, also auch jene des Schornsteines von selbst; in Folge dessen findet eine spontane Verstärkung des Zuges statt, aber die Kohlenschicht wird dicker und die Verbrennung unvollkommener, die Schlackenbildung nimmt zu, die Flammen sind roth und haben eine rauchige Spitze, die Feuerthüren sind sehr heiß, und beim Oeffnen derselben schlägt die Flamme zum Theil nach rückwärts. Dies ist die forcirte Verbrennung, wie man sie bei der Mehrzahl der Kessel antrifft.

Die Methode Nr. 2 ist consequent nur bei sehr gleichmäßigem Dampfconsum durchführbar, also z. B. bei Wasserwerken; Nr. 1 hingegen eignet sich für jeden Betrieb und erlaubt — den nöthigen Zug vorausgesetzt — Verbrennungsgrenzen von 3 bis 12k,5 und mehr (immer gute Steinkohlen von mindestens 6000c hierbei angenommen), wobei der ökonomische Effect von der Kesselanlage abhängig ist. Bei einem Minimum von Luftzuführung (Nr. 2) genügen einfache, kurze Kessel; je intensiver die Verbrennung wird, desto größer wird das Quantum der Feuergase pro 1k verbrannter Kohle, desto größer müssen also die Abkühlungsflächen (Heizflächen) werden, um die zugeführte Wärme aufnehmen zu können.

Der Begriff von langsamer und schneller Verbrennung (slow and quick combustion) wird oft durch unpassende Vergleiche verwirrt — wenigstens in Bezug auf den ökonomischen Effect. Wenn man auf einem Roste von 1qm stündlich 50k Kohle, also 5k pro 0qm,1 verbrennt und diesen Rost auf 0qm,5 reducirt, so wird, den nöthigen Zug vorausgesetzt, so daß die Kohle in beiden Fällen gleich hoch auf dem Roste liegt, die Verbrennung pro 0qm,1 10k betragen. Allerdings wird dadurch der Effect der Feuerung bedeutend steigen; allein da die Menge der Feuergase viel größer ist als im erstern Falle, so müßte der Kessel vergrößert, resp. Vorwärmer angebracht werden. Geschieht das nicht, so sinkt die Verdampfung, und man braucht für die gleiche Menge Dampf mehr Kohle. Es ist also eine schädliche Praxis, bessere, spaltenreichere Roste anzubringen und den Zug zu verstärken, ohne die Heizflächen zu vergrößern. Was nun die Frage betrifft, ob langsame oder lebhafte Verbrennung bei angepaßter Kesselanlage, d. h. bei gleicher Abkühlung der Heizgase besser ist, so ist dieselbe durch die Praxis noch nicht vollständig gelöst. Theoretisch wäre die lebhafte Verbrennung günstiger, da mehr Calorien nutzbar gemacht werden. Aber Thatsache ist, daß die Cornwaller Praxis es mit Welsh-Kohle bis zu einer 11fachen Verdampfung gebracht hat, während die Lancashire-Praxis mit Economisers |7| bis zu 70 Proc. der Heizfläche der Kessel diese Ziffer unseres Wissens für dieselbe Kohle auch nicht überschritten hat. Die langsame Verbrennung bezweckt die Erzeugung und Ausnützung vornehmlich der strahlenden Wärme, die schnelle Verbrennung hingegen die Erzeugung und Verwerthung einer großen Quantität von Heizgasen.

Ein integrirender Bestandtheil jeder Feuerung ist die Zugvorrichtung. — Was man bei eisernen Schornsteinen zu ersparen glaubt, geht gewöhnlich durch die Kosten des Transportes und der Aufstellung, noch sicherer aber durch die kurze Dauer verloren. Binnen drei Jahren gingen allein in Budapest 6 eiserne Schornsteine durch Stürme zu Grunde, obwohl die meisten nur wenige Jahre functionirt hatten, da die Bleche durch Abrostung sehr schnell ihre Haltbarkeit verlieren. Auch der Zug ist wegen der äußern Abkühlung nie so gut als bei gemauerten Schornsteinen. Sämmtliche Kessel der Wiener Ausstellung 1873 waren mit 30m hohen, für die verlangte Leistung übergroßen eisernen Schornsteinen versehen. Wir haben jedoch bei keiner einzigen Feuerung, außer bei stürmischem Wetter, guten Zug gesehen. — Nicht die Weite, sondern die Höhe ist bei Schornsteinen ausschlaggebend. Proportion und Form der Schornsteine findet man fast in jedem Fabriksdistricte anders — z. B. in Belgien und England meistens niedrige, übertrieben weite, viereckig gebaute, von thurmartigem Aussehen, in Ungarn und Oesterreich schlanke, meistens zu hohe, von achteckiger Form. (In Pest läßt sich das Alter der Schornsteine nach der Höhe derselben beurtheilen; jeder neugebaute sollte die übrigen an Höhe übertreffen, so daß man schließlich dieselben — und zwar für kaum 200e bis zu 70m gebracht hat! Die Brünner Schornsteine sind fast ausnahmslos an der Mündung mit einem verengenden eisernen Aufsatzrohr versehen, während jene in und bei Wien unweigerlich mit einer mächtigen Drahthaube gekrönt sind.) Eben so komisch sind die Abweichungen der Bauvorschriften in einzelnen Städten: Hier in Pest geht man mit dem Gedanken um, die innerhalb des Stadtgebietes, weit vom Centrum, in noch fast unbebauten Gegenden liegenden Fabriken zu expropriiren, und erlaubt nur unter erschwerenden Umständen die Aufstellung von Maschinen bis zu höchstens 6e während die Metropole London, diese reichste, luxuriöseste und gesundeste Stadt der Welt, durch die Hunderte von Schornsteinen der Maschinenfabriken, Ankerschmieden, Gießereien, Dampfmühlen, Bretsägen, Schrotfabriken, Glashütten, Cementöfen etc., mitten im Herzen der Stadt, in unmittelbarster Nähe von St. Paul, dem Parlamentshause und St. James-Palast sich gar nicht genirt fühlt.

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Man hat in neuerer Zeit versucht, den natürlichen Zug der Schornsteine durch Aufsätze („Windfänge“) zu verstärken, und existiren diesbezüglich zahlreiche Patente. Wir wollen diese Apparate nur nebenbei als Curiosität erwähnen, da sie nur dann wirken, wenn Wind geht, wobei ja, wie jeder Heizer weiß, der schlechteste Kamin leidlich zieht.

Ventilatoren, welche unterhalb des Rostes einblasen, sind das schlechteste aller Zugbeförderungsmittel, Blaseröhren mit directem Dampfe das theuerste. Bei den Dampfern auf der untern und mittlern Donau, welche stark backende Kohlen verwenden müssen, gehen hierdurch über 10 Proc. an Kohlen verloren. Die Benützung des Auspuffdampfes kostet nicht viel weniger, da der hierdurch erzeugte Gegendruck auch ca. 10 Proc. des mittlern indicirten Druckes beträgt. Doch geht es bei Locomotiven nicht anders.

B) Der Kessel.

Gute Kessel herzustellen, ist eine der schwierigsten Aufgaben des Maschinenbaues und setzt große Erfahrung und vielseitige Kenntnisse voraus. Dennoch liegt dieses Geschäft meistens in Händen, welche entweder die Waare einfach pro Centner verkaufen, daher die Kessel so schwer als möglich machen, oder in solchen, welche, ohne sich um das zu kümmern, was Andere vor ihnen geleistet und erfahren haben, die Welt mit Novitäten überschwemmen und durch oft unverschämte Anpreisungen ihre Waare abzusetzen suchen. Welche Summen von Geld und Menschenleben durch verfehlte Dampfkessel verloren gegangen sind, wird vielleicht die Statistik einstens verzeichnen; bemerkt sei hier nur, daß für die übergroße Mehrzahl der Kesselexplosionen es durchaus unnöthig ist, nach Hypothesen und neuen Theorien wegen der Ursache zu greifen, sondern daß diese in schlechter Qualität der Bleche, schlechter, gewissenloser Arbeit oder unverständiger Construction lag. Die Jahresberichte der großen Kesselvereine in London, Manchester, Birmingham etc. bestätigen dies — nicht minder wie unsere eigene, in dieser Richtung reichhaltige Erfahrung — und wenn die Wahrheit überall an den Tag käme, wenn die besten Zeugen, die Opfer der Explosionen, reden könnten, wenn nicht hier und da Rücksichten aller Art bei den untersuchenden Comissionen obwalten würden, so würden sich — dies ist unsere feste Ueberzeugung — bei mindestens neun Zehnteln der Kesselexplosionen die obigen Ursachen herausstellen.

Die Anforderungen, welche man an einen Dampfkessel stellen muß, sind: 1) richtige Proportionirung für das verlangte Dampfquantum; 2) richtigste Construction für das gegebene Brennmaterial, Speisewasser, |9| Art der Dampfverwendung und für die sonstigen localen Verhältnisse; 3) gehörige Rücksichtsnahme auf die nöthige Festigkeit, also rationelle Blechstärken, gute Eintheilung und Nietung der Bleche, Verankerungen u. s. w.; 4) Rücksichtsnahme auf die verschiedenartigen Ausdehnungen der einzelnen Theile; 5) gehörige Unterstützungen und Stabilität des ganzen Baues; 6) Dauerhaftigkeit, also gutes Material, Möglichkeit gründlicher Reinigung von Innen und von Außen, Herstellung möglichst freier Circulation, Vermeidung der Möglichkeit des Verbrennens etc.; 7) gute Zugvorrichtung und die damit zusammenhängende Einmauerung des Kessels.

Mit Ausnahme von Punkt 3, 4 und 5 stehen diese alle in directer Beziehung zur Oekonomie. Was die Construction im Allgemeinen betrifft, so verlangen wir mindestens 0cbm,14 Wasser- und 0cbm,09 Dampfinhalt pro 1qm Heizfläche, was man beides bei Cornwaller oder Lancashire-Kesseln leicht erhält, möglichst großen Wasserspiegel und innere Heizung. Für die letztere Bedingung ergibt sich zugleich die Grenze für die Größe des Kessels; denn da kein Heizer im Stande ist, einen Rost von größerer Länge als 1m,7 noch gehörig zu beschicken, und da man die Flammrohre aus Gründen der Festigkeit und der Kosten nicht wohl über 840mm im Lichten herstellen kann, so ist die Maximalgröße des Rostes = 0,84 × 2 × 1m,7 = 2qm,86; endlich, da es viel vortheilhafter und billiger ist, die Ausnützung der Rauchwärme von 300 auf 120 bis 150° mittels Speisewasservorwärmer als durch Verlängerung der Kessel zu bewerkstelligen, so begnügen wir uns mit der 20fachen Heizfläche, d. s. 57qm,2, was für obige Größe der Flammrohre eine Länge von 6m,9 ergibt. Wir hatten Gelegenheit, durch vergleichende Verdampfungsversuche festzustellen, daß Kessel dieser Art von 11m,9 Länge nicht um das mindeste mehr leisteten, als solche von 7m,6 Länge; die Durchmesser der Kessel und Flammrohre, sowie die Längen der Roste waren die nämlichen, ebenso das Heizmaterial. Die Verdampfung war bei beiden Kesseln 5,2 bei einem Caloriengehalt der Kohle von 4200. Es scheint, daß die dicken Bleche des Außenkessels, welche gerade mit den am meisten abgekühlten Gasen in Contact sind, nicht im Stande sind, diesen mehr als ein gewisses Maß von Wärme zu entziehen, oder, wenn dies auch der Fall wäre, daß die um die Hälfte vermehrte Länge der Züge die Verbrennung in dem Maße beeinträchtigt, daß durch die Verminderung des Wirkungsgrades dieser die Erhöhung der Verdampfung aufgehoben wird. Dieselbe Erfahrung haben wir bei Bouilleurkesseln gemacht, welche von 6m,4 auf 9m,5 verlängert wurden, ohne daß die Leistung um mehr als vielleicht 1/15 gestiegen wäre; Verdampfungsversuche |10| konnten leider nicht ausgeführt werden. Im erstern Falle hätte man, da 12 solche Kessel vorhanden sind, durch Aufstellung von Kesseln, mit 7m,6 Länge fl. 30 000 an Anlagekapital und fl. 3000 an jährlicher Verzinsung, Amortisation und Reparatur erspart, hingegen mit ¼ dieses Kapitals einen großen Speisewasservorwärmer mit 300qm Heizfläche aufstellen können, wodurch jährlich fl. 12 000 an Kohlen erspart worden wären. — Ein anderes Etablissement hatte 5 Lancashire-Kessel von 9m,3 Länge, jeden mit zwei Bouilleurs von 10m Länge mit 765mm Durchmesser nach dem Gegenstromprincipe aufgestellt. Die Rostfläche betrug 2qm,2, die Heizfläche des Kessels 80qm, jene der beiden Bouilleurs 49qm. Durch Messungen mit dem Thermometer ergab sich, daß das Speisewasser durch die Bouilleurs nur um 12° heißer wurde, was im gegebenen Falle einer Kohlenersparniß von 2 Proc., oder jährlich fl. 800 entsprochen hätte, während die durch die Bouilleurs verursachten Mehrkosten bei der Einrichtung fl. 10 000 betrugen, somit durch Verzinsung, Amortisation etc. etwa fl. 1000 an jährlichen Unkosten verursachten! Nicht genug daran, nach 5 Jahren fand man sämmtliche Bouilleurs schadhaft, so daß die Reparaturen sofort mehrere Tausend Gulden in Anspruch nahmen.

Aehnliche Mißverhältnisse findet man fast überall. Wir wollten nur damit constatirt haben, daß auch das beste Kesselsystem, und zu diesem gehört der Lancashire-Kessel jedenfalls, durch schlechte Verhältnisse verdorben werden kann. Außer diesen Kesseln wird auf dem Continente, besonders in Deutschland, der Cylinderkessel mit Unterfeuerung und mit 1 bis 2 Bouilleurs, mit Gegenstromprincip versehen, angewendet.

Wenn schon die Unter- (Außen-) Feuerung an und für sich in ökonomischer Hinsicht ein Fehler ist, so ist die Anwendung der Bouilleurs eine fortwährende Quelle von Reparaturen, oft genug auch von Explosionen. Denn da von einer Reinigung derselben von Außen wegen Enge der Züge und wegen Länge der Bouilleurs keine Rede sein kann, so bildet sich auf denselben nach wenigen Wochen bei allen erdigen oder feuchten Kohlen eine dicke, thonartige Kruste, welche ein Durchrosten der Bleche, besonders bei ungenügender Neigung der Bouilleurs, verursacht. Bei diesen Kesseln kommen in vielen Fällen die Kesselschmiede gar nicht aus dem Hause heraus, die Besitzer betrachten dies nachgerade für etwas selbstverständliches und haben sich an die Unkosten gewöhnt; was sie bei der Anlage wegen Mindergewicht im Vergleiche zu Cornwaller oder Lancashire-Kesseln ersparten, geht binnen wenigen Jahren an Reparatur darauf, und außerdem brauchen sie um 1/5 mehr an Kohle! |11| (Eine hiesige Dampfmühle hat 14 derartige Kessel von sonst normaler Construction. Verdampfungsversuche haben constant die Ziffer 4 ergeben, während diese bei den andern Mühlen, welche durchaus Lancashire-Kessel haben, 5 bis 5,3 beträgt. Die Kohle ist bei allen diesen Mühlen dieselbe.)

Das Bestreben, billige, oder wenig Raum und Gewicht erfordernde Kessel herzustellen, hat zu den Röhrenkesseln geführt. Da die letzten beiden Eigenschaften für Locomotiven, Locomobilen und Dampfschiffe (besonders für seichte Flüsse) unumgänglich nothwendig sind, so sind diese Kessel hier ganz am Platze. Da sie Innenfeuerung haben, so sind sie auch ökonomisch. Dasselbe gilt von den als stationäre Kessel benützten Multitubular-Boilers, welche man im Norden Englands findet und die von Piedboeuf für den Continent in großer Anzahl ausgeführt wurden. Da sich bei gleicher Länge wegen der zahlreichen Siederohre eine viel größere Heizfläche erzielen läßt als bei Lancashire-Kesseln, so sind sie diesen in der Oekonomie etwas überlegen, so lange die Röhren gehörig rein erhalten werden.

Etwas Anderes ist es mit Röhrenkesseln, welche von unten (außen) gefeuert werden. Da der äußere Kessel wegen des großen Durchmessers aus dicken Blechen bestehen muß, so laboriren sie, wie alle große Kessel mit Unterfeuerung, mit der Gefahr des Verbrennens, und um diese zu umgehen, macht man sie so lang, daß die Stichflamme die hintere Ecke des Kessels nicht mehr erreicht. Da aber die Anzahl der Röhren bei 0,25 Spaltfläche wegen des nothwendigen Querschnittes (mindestens 1/7 des Rostes) nicht vermindert werden kann, so wächst mit dieser Verlängerung die Heizfläche dergestalt, daß sie in ein Mißverhältniß zur Rostfläche geräth, so daß diese Kessel, obwohl sie unvermeidlich nassen Dampf liefern, sich für eine verlangte Leistung theurer gestalten als gute Lancashire-Kessel, von den Reparaturen, Schwierigkeiten der Reinigung etc. zu geschweigen. Die Versuche von Williams, Fairbairn, Graham u. A. haben dargethan, daß es für den Effect eines Kessels dieser Art fast ganz gleichgiltig ist, ob die Röhren 1,8, 2,1 oder 4m,6 lang sind, wobei noch nicht einmal die den Effect der Feuerung beinträchtigende Abschwächung des Zuges in Rechnung gezogen ist. Aus diesen, sowie aus Gründen eigener Erfahrung und vielfach ausgeführter vergleichender Verdampfungsversuche müssen wir Kessel dieser Art mit Längen von mehr als 3m als verfehlt bezeichnen.

Im Gegensatze zu diesen „Tubular“-Kesseln stehen jene, wo das Wasser sich innerhalb der Röhren befindet (tubulous oder pipular boilers), welche zuerst von dem Amerikaner Barlow 1793 und dann von |12| Dr. Alban (vgl. * 1831 39 241. 329) in den dreißiger Jahren versucht wurden. Howard's (* 1874 214 11), Roots' (* 1870 196 177. 1871 202 98), Sinclair's, Belleville's (* 1867 184 383) und viele andere moderne Kessel sind nichts anderes als Fortbildungen dieser Kessel. Schon Dr. Alban erfuhr die mit denselben verbundenen Schwierigkeiten. Hentschel schlug den Mittelweg ein. Seine ebenfalls fast ganz mit Wasser gefüllten Röhren hatten einen Durchmesser von 380 bis 610mm, gestatteten also doch eine wenn auch schwierige Befahrung und eine Verminderung der Anzahl der Röhren.

Da bei diesen Kesseln fast die gesammte Kesselfläche zugleich Heizfläche — und zwar eine sehr dünnwandige ist, so lassen sich dieselben pro Flächeneinheit Heizfläche sehr billig herstellen. Aber die alte Regel, daß das billigere auch das minder Gute ist, trifft auch hier zu. Es ist einfach unmöglich, daß Kessel, die statt 15 kaum 2k Wasserinhalt, statt 0,09 kaum 0cbm,014 Dampfraum, statt 0,25 kaum 0qm,0025 Wasserspiegelfläche pro 1qm Heizfläche aufweisen, auch nur annähernd trockenen Dampf liefern, und daß sie einen ruhigen, soliden Betrieb gestatten. Schon das Erforderniß einer continuirlichen, äußerst aufmerksamen Speisung, die fortwährende Gefahr des Leerkochens sollten von der Anschaffung dieser Kessel abhalten. Und daß sie gar ökonomischer als große, gewöhnliche Kessel sein sollen, wird wohl Niemand von den Erfindern im Ernste behaupten wollen, — schon weil sie Außenfeuerung haben. Die von Zeit zu Zeit in die Oeffentlichkeit gelangenden Resultate von damit angestellten Verdampfungsversuchen beweisen nichts; denn Kessel, welche Dampf mit 20, 30 Proc. übergerissenem Wasser liefern, und, um selbst dies zu erreichen, mit sehr stark gedrosseltem Dampfabsperrventile arbeiten müssen, lassen sich überhaupt nicht mit solchen vergleichen, deren Dampf kaum 3 Proc. Wasser enthält.

Um jedoch der Sache auf den Grund zu gehen, spürten wir im vorigen Jahre Kesseln dieser Art am Orte ihres Ursprunges nach. Einer derselben, der schon seit 1866 ausgeführt, mit welchem das größte Geschrei gemacht wird, und der laut Angabe der Erfinder in so und soviel Tausend Exemplaren schon ausgeführt worden sein soll, wurde von uns in London — wo doch Tausende von Kesseln arbeiten und die Kesselbesitzer jede wirklich gute Neuerung gern einführen — in 3, sage drei Exemplaren angetroffen, und auch diese nur in Localitäten, wo es nicht möglich war, gewöhnliche große Kessel aufzustellen. Da sie außerdem erst seit 1 bis 2 Jahren im Betriebe waren, so läßt sich über die Dauerhaftigkeit nichts sagen. Der Kohlenverbrauch war gleichfalls nicht zu ermitteln. Ebenso erging es uns in den nördlichen großen Fabriksdistricten. |13| Fragt man die Erfinder, wo denn eigentlich die Tausende ihrer Kessel stecken, so heißt es: in Rußland, Polen, Indien, Westindien, China u. s. w., wohin die Kessel natürlich nur gegen prompte Zahlungsbedingungen verkauft werden, und von denen dann die Welt nichts weiter hört.

Schon die fortwährenden „Verbesserungen“, welche die Erfinder an diesen Kesseln anbringen, sollten das Publicum vom Kaufe abhalten, denn diese müssen doch den Gedanken nahelegen, daß es sich hier überhaupt um keine bewährte, approbirte Sache handle. Doch kann man diesem Kessel das Gute nachsagen, daß eine Explosion nicht annähernd so verheerend ist als bei großen Kesseln. Wenn aber die Verfertiger diesen Vorzug gar so sehr herausstreichen und durch Festigkeitsrechnungen belegen, so möchte man glauben, daß die ganze Kunst der Kesselbauerei einzig und allein darin besteht, Explosion zu vermeiden.

Bemerkt sei noch, daß wir bei keinem dieser Kessel eine einigermaßen lebhafte Verbrennung gesehen haben, obschon die Gase aufwärts gehen und einen sehr kurzen Weg machen. Der Grund wird in der zickzackförmigen Lage der Röhren liegen, wodurch man die Gase zwingen will, die Rohre besser zu umspülen. Man hat Aehnliches durch in den Rauchzügen angebrachte Brücken bei andern Kesseln versucht, jedoch nichts damit erreicht, weil dadurch der Zug gestört wird.

Die Erfinder aller dieser Kesselsysteme übersehen eben, daß die Uebertragung der Wärme an Fläche und Zeit, die Aufspeicherung derselben aber an Raum gebunden ist.

In Brennerei- und Zuckerfabriksdistricten findet man noch in unzähligen Exemplaren eine Sorte von Kesseln, welche man als „Rauchrohrkessel“ bezeichnet, die von unten gefeuert werden und mit 1 oder 2 Rauchröhren von 410 bis 760mm Durchmesser versehen sind. Sie stehen bezüglich der Oekonomie zwischen den Cornwaller und den einfachen Cylinder-Kesseln, sind aber in Bezug auf Reparaturen noch schlechter als letztere, weil der meistens sehr enge Raum zwischen Rauchröhren und Kessel nur mit großer Mühe, oft gar nicht vom Kesselstein befreit werden kann. Dennoch sind diese Kessel in vielen Gegenden beliebt, vielleicht weil sie — principienlos, wie sie sind — sich zu allen möglichen Feuerungsexperimenten eignen, indem sie ebenso gut das Feuer von unten als von vorne (Vorfeuerung), von Innen, oder selbst verkehrt (Fig. V und VI) vertragen. Dieses letztere Experiment läuft freilich nicht immer glücklich ab; es wurde bei den 16 Kesseln einer der größten hiesigen Zuckerfabriken gemacht und kostete derselben durch Verbrennen der vordern Kesselwand und der Winkeleisen etc. in einer

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Textabbildung Bd. 220, S. 14
Textabbildung Bd. 220, S. 14

Campagne fl. 36 000. Nicht viel mehr Glück hatte eine hiesige Dampfmühle, welche 8 derartige Kessel mit je zwei Rauchrohren hatte und, um mehr Dampf zu erhalten, dieselben mit Vorfeuerungen versah. Nachdem diese letztern wegen fortwährendem Einsturz der Gewölbe binnen einem Jahr dreimal erneuert und dabei die Kessel gründlich verbrannt worden waren, mußte sie die Vorfeuerungen mit sammt den Kesseln cassiren und neue (Lancashire-) Kessel anschaffen, welche seit dieser Zeit (1869) ohne jede Reparatur und zur völligen Zufriedenheit der Mühle arbeiten.

Es wäre ein sehr verdienstliches Werk, einmal die Geschichte des Maschinenwesens, ganz besonders der Dampfkessel, zu schreiben; welche Summen von Arbeitskraft, Zeit und Geld würden erspart werden, wenn diejenigen, die etwas erfinden wollen, wüßten, was schon dagewesen ist! Burgh's Buch On Boilers enthält allein über 500 Kesselconstructionen, in den verschiedenen technischen Zeitschriften sind weiter Hunderte anzutreffen. Wer sich die Mühe nimmt, sie durchzusehen, wird finden, daß bei Kesseln überhaupt nichts mehr zu erfinden ist.

Wenn schon beim Kessel auch die äußere Reinhaltung wichtig ist, so ist diese bei den Vorwärmern eine Hauptbedingung. Die meisten Kohlen des Continentes sind mehr oder weniger unrein. Man kann bei der Verbrennung folgende Educte beobachten: 1) die sich auf dem Roste bildenden Schlacken; 2) die Asche unter dem Roste (Lösche), oft vermengt mit Kohlenstückchen; 3) schwärzlicher, festgebrannter Ruß in den ersten Zügen; 4) schwere, sandige Flugasche hinter der Feuerbrücke, z. Th. mit übergerissenen Schlackentheilchen gemengt; 5) leichte, gelbliche Flugasche in den letzten Zügen und im Schornstein; 6) leichter lehmgelber oder brauner, flaumiger oder erdiger Ruß auf den Vorwärmern; 7) Rauch und Wasserdünste.

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Je weiter man die Ausnützung der Rauchwärme treibt, desto massenhafter wird die Anhäufung dieser Rückstände, und die Anwendung von Speisewasservorwärmern mit der nöthigen, sehr großen Heizfläche gestaltet sich zu einer förmlichen Rußfabrikation.

Ohne eine sehr häufige, gründliche Reinigung von außen sind diese Apparate nicht blos unnütz, sondern sogar schädlich, insofern sie den Zug abschwächen. Die Bedingungen eines guten Vorwärmers sind: 1) möglichst dünnwandige Heizflächen; 2) Gegenstromprincip; 3) Möglichkeit gründlicher innerer Reinigung, da die meisten Speisewässer bei 60 bis 110° den größten Theil ihrer festen Bestandtheile, jedenfalls sämmtlichen Schlamm absetzen; 4) continuirliche äußere Reinhaltung; 5) Einfachheit, keine Verdichtungen in den Rauchzügen; 6) leichte Möglichkeit von Reparaturen; 7) Anpassung der Construction an die gegebene Localität, und zwar so, daß der Zug nicht gestört werde; 8) Herstellungspreis im Verhältnisse zu der zu erwartenden Ersparniß, welche sich in jedem einzelnen Falle mit großer Sicherheit in Voraus berechnen läßt.

Man sieht, daß die Aufgabe keine leichte ist. Die 4. Bedingung ist selbst für allerbeste Kohle, welche, wie in England, verhältnißmäßig sehr wenig Ruß und Flugasche liefert, entscheidend. Green3 in Manchester führte zuerst brauchbare Vorwärmer (Economiser) ein und versah damit Hunderte von Kesselanlagen. Da sie zugleich aus Gußeisen bestehen, so stellt sich ihr Preis für England niedrig genug, um allgemeiner eingeführt zu werden. Für den Continent gestaltet sich die Anschaffung wegen Fracht und Zoll sehr theuer, für Oesterreich-Ungarn ca. fl. 45 pro 1qm sammt Einmauerung. Auch leisten sie, wie wir uns in vielen Fällen überzeugt haben, das Versprochene nicht; es ist dies auch erklärlich, wenn man erwägt, daß das Gegenstromprincip dabei sehr unvollkommen durchgeführt ist, daß die Heizflächen durchaus stehende sind, daß die nichts weniger als vollkommen runden Rußschaber (scrapers) auf rohgegossenen, also ebenfalls unrunden Röhren arbeiten, somit die Rußkruste nicht vollkommen beseitigen, und daß eine innere Reinigung nur durch Ausbohren der Röhren mittels eigener, für den Zweck angefertigter Apparate möglich ist. Außerdem geben Rußschaber und die zahlreichen, im Rauche liegenden Verbindungsstellen Veranlassung zu häufigen und kostspieligen Reparaturen. Bei manchen Apparaten dieser Art verbrannte ein Theil der Rohre durch angesetzten Wasserstein schon nach wenigen Wochen; bei andern, wo man Braunkohlen mit |16| vieler Flugasche verwendete, fanden sich die Zwischenräume der Rohre binnen wenigen Tagen bis fast zur halben Höhe mit Flugasche verlegt; — dann aber leidet selbstverständlich auch der Zug so sehr, daß der Vortheil des Apparates gänzlich illusorisch wird. Wir fanden dieselben an sehr vielen Orten außer Gebrauch. Oft wurden dieselben bei Kesselanlagen aufgestellt, wo der Zug ohnehin schon ein ganz ungenügender war, oder wo der Rauch nur mit 120 bis 150° entwich. Der Fabrikant würde weniger Fiascos zu verzeichnen nöthig haben, wenn er die Kesselanlage gehörig studiren und pyrometrische Messungen vornehmen würde, bevor er diesen Apparat aufstellt.

Im Anfange des Jahres 1874 wurde ein solcher Vorwärmer mit 256 Röhren mit 228qm Heizfläche in einer hiesigen Mühle für eine Hälfte der Kessel, nämlich für zusammen 390qm Heizfläche mit einem Kostenaufwande von etwa fl. 10 000 aufgestellt. Die Beobachtung ergab:

Textabbildung Bd. 220, S. 16

Die Heizfläche betrug ca. 60 Proc. jener der Kessel, die durchschnittliche Wärmezunahme des Speisewassers in den ersten 3 Monaten 42°, nach 12 Monaten jedoch nur noch 29°, entsprechend einer Ersparniß von 29 : (650 - 42) = 4,7 Proc. Es wurde zur gleichen Zeit in einer andern Mühle für 6 Kessel von zusammen ebenfalls 390qm Heizfläche ein nach unserer Angabe ausgeführter Vorwärmer aus 6mm starkem Eisenblech, bestehend aus 4 miteinander verbundenen Körpern von 840mm Durchmesser und 8,5 und 11m,6 Länge in fast horizontaler Lage nach dem Gegenstromprincipe derart aufgestellt, daß die gesammten Gase der Kessel den Apparat, welcher zwischen Schornstein und dem letzten Kessel lag, bestreichen mußten. Die Heizfläche desselben war 115qm (die Kosten sammt Einmauerung betrugen fl. 3600), somit die Fläche des Vorwärmers = 30 Proc. der Kesselheizfläche — jedenfalls zu klein, allein die Localität gestattete keinen größern Apparat. Die |17| Einmauerung erlaubte eine vollkommene Befahrung der Züge; da diese Operation wegen der Hitze und des großen, im Vorwärmer enthaltenen Wasserquantums erst 24 Stunden nach dem Abstellen möglich war — außer, wenn gleichzeitig das Wasser abgelassen und die innere Reinigung vorgenommen werden sollte — und im Ganzen 48 Stunden beanspruchte, so wurde dieselbe nur nach je 14 Tage vorgenommen. Die Resultate waren folgende:

Textabbildung Bd. 220, S. 17

Da hiernach die Leistung nach 3 Wochen fast nur halb so groß war als bei Beginn, so wurde in der Folge, wie oben bemerkt, die äußere Reinigung jedesmal nach 14tägigem Betriebe vorgenommen, und war die mittlere Wärmezunahme innerhalb dieser Periode ziemlich regelmäßig = 49°, der Gewinn somit 49 : (650 - 39) = 8 Proc., und wenn man die zwei Tage Stillstand in Rechnung zieht 8 × ⅞ = 7 Proc. Hätte der Apparat täglich gereinigt werden können, so wäre die Ersparniß 52 : (650 - 39) = 8,5 Proc. gewesen.

Da der Dampfdruck in beiden Fällen gleich, nämlich 4at,5 war, und da auch der Rauch vor dem Schornstein fast die gleiche Temperatur (ca. 150°) zeigte, so ist ein Vergleich beider Apparate statthaft und ergibt dieser folgendes merkwürdige Resultat.

Das investirte Kapital betrug beim Economiser 10 000 : 4,7 = fl. 2127, beim letztbesprochenen Vorwärmer = 3600 : 7 = fl. 514 pro erspartes Procent, im letztern Fall also viermal weniger als im erstern. Ob sich die Aufstellung solcher Apparate rentirt, hängt von der jährlich für Kohle auszugebenden Geldsumme ab. Diese betrug beim Economiser fl. 48 000, beim Vorwärmer fl. 40 000, die jährliche Ersparniß war also fl. 48 000 × 0,047 = fl. 2256 bezieh. fl. 40 000 × 0,07 = fl. 2800, also selbst im erstern Falle noch eine solche, daß abzüglich der Verzinsung, Amortisation u. s. w. noch ein ansehnlicher Nettogewinn verbleibt. Wie nach den Zeugnissen bezüglich der Economisers Ersparungen bis zu 25 Proc. erzielt werden sollen, ist uns geradezu räthselhaft. Nehmen wir, als einen im höchsten Grade günstigen Fall, einen Kessel an, der Dampf von nur 1at erzeugt und mit kaltem, also mit ca. 15° zeigendem Wasser gespeist wird, welches durch den Economiser |18| bis auf 125° (Green's eigene höchste Angabe) erhitzt werde, so ist die Ersparniß, da 1k Dampf von obiger Spannung 637c braucht, = (125 - 15) : (637 - 15) = 0,176, also blos 17,6 Proc.!

Zwar sollte hierzu noch derjenige Gewinn kommen, welcher aus der nunmehrigen günstigern Verbrennung resultiren würde; allein da diese Apparate, wie schon gesagt, in allen Fällen den Zug ungünstigere; somit wären obige 17,6 Proc. das Maximum der Ersparniß.

Wie wesentlich die äußere Reinigung ist, sahen wir schon oben. Außer der mechanischen, durch Schaber, hat man es auch mit Dampfstrahlen versucht. Eigene Versuche haben indessen gezeigt, daß diese Art von Reinigung entweder eine sehr kostspielige ist, indem man bedeutende Quantitäten Dampf anwenden müßte, oder aber daß dieselbe eine höchst unvollkommene bleibt, wenn man den Dampf durch kleine, etwa 3mm große Oeffnungen wirken läßt, da ein solcher Strahl auf höchstens 300mm Länge der Vorwärmerfläche wirkt. — Bell's Economiser sei hier nur als Curiosum erwähnt. Jene von Twibill sind einfache Copien der Green'schen Economisers. Marozean's Vorwärmer, aus gußeisernen parallelen, unter den Kesseln liegenden, nach dem Gegenstromprincip eingemauerten Röhren bestehend, welche bei den Mülhausener Kesselversuchen 1858 so viel Aufsehen erregten, fanden wir im vorigen Jahre außer in Wesserling nur noch bei Dollfus-Mieg und Comp. und an wenigen andern Orten in Mülhausen. Die Unmöglichkeit gründlicher äußerer Reinigung, die große Anzahl von Verpackungen innerhalb der Rauchzüge und der geringe Durchmesser der Röhren (100mm), welcher eine innere Reinigung gar nicht zuläßt, machen die geringe Verbreitung dieses Apparates erklärlich. Hirn wendet in seiner Logelbacher Spinnerei schlangenförmig geführte, gußeiserne Röhrensysteme als Vorwärmer an, stellt diese jedoch so auf, daß eine äußere Reinigung wenigstens von Zeit zu Zeit möglich ist. Flühr, Schlumberger und Scheurer-Kestner wenden einfache Körper aus Eisenblech, jedoch von so geringem Durchmesser an, daß das innere Befahren fast unmöglich ist; ebenso schwierig ist die äußere Reinigung.

Ein wesentlicher, bei manchen Speisewässern nicht hoch genug anzuschlagender Vortheil bei Vorwärmern besteht noch darin, daß sich in ihnen der größte Theil des Wassersteines, wenigstens sämmtlicher Schlamm, sowie die sandigen und thonigen Bestandtheile ablagern und zwar um so mehr, je größer die Temperatur des Vorwärmers ist. Sie dienen also sehr zur Schonung der Kessel und sollten z. B. bei Röhrenkesseln ausnahmslos angewendet werden.

|19|

Die Anwendung genügend großer Vorwärmer gestattet gleichzeitig eine fast vollkommene rauchlose Verbrennung, da dieselbe durch Steigerung des Zuges zu einer solchen Intensität gebracht werden kann, daß die Flamme weiß wie Leuchtgas brennt, ohne daß ein Verlust durch die große Menge von Heizgasen entsteht, da diese Gelegenheit finden, ihre Wärme an die Vorwärmer abzugeben. Wir haben uns hiervon namentlich bei der oben beschriebenen, mit Vorwärmer versehenen Kesselanlage überzeugt. Der Schornstein rauchte früher continuirlich, der Rauch war dunkel gefärbt. Nach Inbetriebsetzung des Vorwärmers, mit welchem gleichzeitig auch Mehl'sche Roste bei allen Kesseln in Thätigkeit kamen, zeigte sich nun nur kurz nach dem Beschicken der Feuerungen ein leichter gelblicher Rauch, welcher nach wenigen Minuten aufhörte.

Die sog. Rauchverzehrungsvorrichtungen wollen wir hier gänzlich übergehen, da sie 1) den Rauch gewöhnlich nicht verzehren, 2) den Kohlenverbrauch steigern und 3) meistens auch durch künstlich erzeugte Stichflammen die Kessel ruiniren.

Der Oekonomie förderlich ist auch die gleichmäßige Speisung der Kessel. Wir richten die Speisepumpen mit variablem Hube ein, welcher so regulirt wird, daß die Pumpe gerade dem Wasserverbrauch der Kessel entspricht, und stellen die Speiseventile so, daß alle Kessel gleichzeitig und continuirlich gespeist werden. Selbstverständlich sind die Speiseventile der der Pumpe näher liegenden Kessel viel weniger zu öffnen als jene der entfernter liegenden.

Als Bestandtheil des Dampferzeugers sind auch die sogen. Ueberhitzer anzusehen. Daß wirklich überhitzter Dampf den Maschinen nichts weniger als zuträglich ist, braucht hier nicht weiter erörtert zu werden. Man ist auch von diesen Apparaten, welche, wenn sie wirksam sein sollen, unmittelbar in der Feuerung liegen müssen (weil der Dampf ein sehr schlechter Wärmeleiter ist) längst abgekommen und begnügt sich mit der Dampf-Trocknung, welche, da die besten Kessel, je nach der Beschaffenheit des Speisewassers, 2 bis 7 Proc. Wasser überreißen, eine Kohlenersparniß von der gleichen Größe erzielen können. Bei Röhrenkesseln mit Unterfeuerung muß man sie anwenden, um dem Dampfe wenigstens einen Theil des Wassergehaltes zu entziehen, läßt also den letzten Zug über den Dampfdom und die obere Seite des Kessels gehen, bei den Tubulous-Kesseln (Belleville, Roots, Sinclair, Scott, Howard u. A.) liegen die Dampfbehälter selbstverständlich im Zuge. Bei diesen Kesseln, die statt Dampf nur ein Gemisch von Wasser und Dampf liefern, ist die Fläche des Dampfbehälters einfach als Kesselheizfläche zu betrachten, nur daß sie eine sehr schlechte |20| ist, weil die Wärme der Heizgase erst durch Vermittlung des Dampfes — dieses sehr schlechten Wärmeleiters — an die Wasserpartikelchen abgegeben werden muß.

Bei Schiffskesseln, wo wegen des nöthigen Zuges bei sehr geringer Höhe des ohnehin eisernen Schornsteines der Rauch mit 350 bis 400° entweicht, wendet man Dampftrockner ziemlich allgemein an — und mit Recht, da hier fast durchgängig ausgezeichnete, wenig Ruß und Flugasche erzeugende Kohlen verwendet werden, und da nach Beendigung der Reise sich Zeit findet, den Apparat zu reinigen und im Stande zu erhalten.

Von Apparaten dieser Art bei stationären Kesseln, wo man die Rauchwärme durch Speisewasservorwärmer in viel rationellerer Weise ausnützen kann, halten wir sehr wenig. Wir hatten Gelegenheit, einen solchen zu untersuchen, welcher, in ganz rationeller Weise nach dem Gegenstromprincipe angeordnet, im Rauchzuge zwischen dem letzten Kessel und dem Speisewasservorwärmer lag, aus gußeisernen Röhren von 200mm Weite bestand und bei 90qm Heizfläche der in Betrieb befindlichen Kessel eine Heizfläche von 15qm hatte. Daß der Apparat wirklich den größten Theil des im Dampfe enthaltenen Wassers4 verdampfte, ergab sich aus der vergleichenden Analyse der Indicatordiagramme sowie aus dem Umstande, daß die Cylinderablaßhähne, welche früher fortwährend theilweise offen gehalten werden mußten, wenn der Cylinder nicht „schlagen“ sollte, nunmehr geschlossen bleiben durften. Dennoch war der Kohlenverbrauch größer als früher, und der Apparat mußte nach einigen Wochen, nachdem die Proben in der gründlichsten Art durchgeführt worden waren, beseitigt werden. Die Dampfrohrleitung war, von den Absperrventilen der Kessel bis zum Cylinder gemessen, 20m,1 lang und hatte 2 Knie von 90°. Durch den Apparat kamen 52m,2 Dampfleitung mit 26 Knien à 90° dazu, und das war es, was alle Vortheile der Dampftrocknung wieder aufhob; denn aus den Indicatordiagrammen ergab sich, daß die Differenz zwischen Kessel- und Cylinder-Anfangsspannung, welche zuvor |21| 10 Proc. war, nunmehr 20 Proc. betrug, daß also durch die Reibungswiderstände 10 Proc. an Kraft verloren gegangen waren.

Für leichte äußere und innere Reinigung des Apparates war ausreichend gesorgt. Doch erwies sich die erstere als ziemlich überflüssig, denn die Rohre des Apparates waren nur theilweise an der untern Seite — da, wo das vom Dampfe mitgerissene Wasser sich ablagert, mit einer sehr dünnen Kruste von Ruß überzogen, obwohl der Apparat 4 Wochen thätig gewesen war. Das Pyrometer hatte 180° im Zuge, wo der Apparat lag, während dessen Function gezeigt.

(Schluß folgt.)

|1|

Vgl. * 1871 199 436. 201 484 560.

|2|

Vgl. * 1871 202 246. * 1872 205 5. 1873 209 12. 1874 213 372. * 467.

|15|

Vgl. * 1867 185 13. 1873 207 80. 1874 212 257.

|20|

Das Speisewasser war so sehr mit Salzen, Salpeter, Thonerde etc. gemengt, daß die Kesselanlage einer chemischen Fabrik ähnlich war. In dem durch den Auspuffdampf geheizten Speisewasservorwärmer bildete sich eine gelbliche Sandsteinkruste, in den Auspuffdampfröhren eine ähnliche, aber von minderer Consistenz, im Schieberkasten eine weiße, kreideartige Ablagerung, im Kesselvorwärmer ein zäher grauer Schlamm, in den Bouilleurs eine gelbgraue feste Masse, in den Kesseln oberhalb des Feuers ein weißer, sehr fester Kesselstein, oberhalb des Wasserspiegels eine schaumige, weißliche Masse, an den Probirhähnen und Verpackungen des Wasserstandsglases stalahitenartige Salzbildungen, und in einem besonders aufgestellten Speisewasserreinigungsapparate, in welchem das gewärmte Speisewasser an der freien Luft durch ein System von offenen hölzernen Rinnen circulirte, eine dicke zähe, grünliche organische Ablagerung.

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