Titel: F. Fischer, ü. Ausnutzung der Brennstoffe in Dampfkesselfeuerungen.
Autor: Fischer, Ferd.
Fundstelle: 1881, Band 242 (S. 40–43)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj242/ar242015

Ueber die Ausnutzung der Brennstoffe in Dampfkesselfeuerungen; von Ferd. Fischer.

Mit Abbildungen auf Tafel 5.

Kürzlich hatte ich Gelegenheit, in der Palmkernölfabrik von G. Zimmermann in Berlin eine neue, von W. Heiser (* D. R. P. Kl. 24 Nr. 12977 vom 4. Juli 1880 und Nr. 15 450 vom 5. März 1881) angelegte Dampfkesselfeuerung zu untersuchen. Dieselbe ist bei einem Einflammrohrkessel (Fig. 9 bis 12 Taf. 5) als Vorfeuerung, bei einem daneben liegenden Zweiflammrohrkessel (Fig. 13) als Unterfeuerung ausgeführt. Die von der Thür d aus in den Schacht A eingefüllten Kohlen werden hier vorgewärmt, theilweise entgast, rutschen dann zu beiden Seiten auf dem schrägen Rost r herunter, um hier und auf den wagrechten Rosten der von b aus zugänglichen Brennkammern B völlig zu verbrennen. Die durch die Oeffnung e angesaugte Luft umzieht die Wandungen der Brennkammern B, erhitzt sich weiter in den Zwischenräumen der beiden in einander gesteckten Chamotteröhren G und mischt sich bei a mit den durchziehenden Feuergasen, um hierdurch eine völlige Verbrennung der Rauchgase zu erzielen.

Nachdem ich zunächst durch Vorversuche festgestellt hatte, daſs bei einer Schieberöffnung S von 24cm die Rauchgase im Durchschnitt mit 6,1 Proc. Kohlensäure und 245°, bei 11cm Schieberöffnung mit 11,7 Proc. Kohlensäure und 215°, bei 9cm Schieberöffnung aber im Durchschnitt mit 14,2 Proc. Kohlensäure und 201° entwichen, wurde wenige Tage später eine längere Versuchsreihe ausgeführt, deren |41| Resultate in beifolgender Tabelle zusammengestellt sind. Die Temperatur t der abziehenden Rauchgase wurde bei p mit einem 75cm langen Quecksilberthermometer, die Temperatur T am Ende des ersten Zuges mit einem durch das Schauloch s eingeführten neuen Graphitpyrometer von Steinle und Härtung bestimmt.

Probe-
nahme
Kohlen-
säure
Sauer-
stoff
Stick-
stoff
T t Bemerkungen
Uhr
8
9

10





11
Min.
55

5
5
10
20
30
40
50

10
15

14,3
12,1
9,9
14,3
14,8
15,4
14,5
14,6
13,6
13,9
13,9
14,0

5,1
7,7
10,0
5,2
4,6
3,8
4,9
4,9
6,1
5,6
5,8
5,3

80,6
80,2
80,1
80,5
80,6
80,8
80,6
80,5
80,3
80,5
80,3
80,7

640


565

561

568

562

231


202

205

208

204

Lufttemper. 23°, 1cbm Luft enthält 16g,5 Wasser.
Schieberstellung S 9 bis 10cm.
20
25
15,9
14,0
3,8
5,4
80,3
80,6
Vorn bei n.


12




1




2




3
40
50

10
15
30
45

20
30
40
50

10
20
30
50
14,9
13,9
12,4
5,5
6,2
8,4
12,2
12,2
14,8
14,1
12,9
12,2
14,6
13,6
13,1
14,2
13,3
13,4
4,8
5,7
7,0
14,6
13,7
11,6
7,7
7,5
5,0
5,3
6,5
7,3
4,6
5,8
6,3
5,4
6,0
6,1
80,3
80,4
80,6
79,9
80,1
80,0
80,1
80,3
80,2
80,6
80,6
80,5
80,8
80,6
80,6
80,4
80,7
80,5
508

545



610
580
540


520


552


580
206

206



218
209
208


201


204


218
Luftzufuhr e verstopft.


Während des Ausschlackens.


Luftzufuhr wieder geöffnet.





Lufttemper. 24,5°, 1cbm Luft enthält 15g,4 Wasser.
13,0 6,6 80,4 564° 209° Mittel.

Eine Durchschnittsprobe der zur Heizung des Kessels verwendeten westfälischen Nuſskohlen (Shamrock) bestand aus:

Kohlenstoff 85,14
Wasserstoff 4,62
Schwefel, flüchtig 1,04
Schwefel in der Asche. Spur
Sauerstoff und Stickstoff 6,20
Wasser 1,06
Asche 1,94
––––––
100,00,

entsprechend einem Brennwerthe von etwa 8300c.

Zur bequemeren Berechnung des Wärmeverlustes durch die |42| Rauchgase1) möge zunächst eine Zusammenstellung der specifischen Wärme der hier in Frage kommenden Gase (vgl. F. Fischer 1879 232 340) berechnet auf 1cbm derselben, folgen:

Spec. Wärme Gewicht
von 1cbm
Sp. Wärme
von 1cbm
Kohlensäure (CO2) von 10 bis 150° 0,20914 1,9781k 0,4137
200 0,21564 0,4265
250 0,22197 0,4391
300 0,22812 0,4512
350 0,23409 0,4631
Kohlenoxyd 0,2450 1,2593 0,3084
Sauerstoff 0,21751 1,4303 0,3111
Stickstoff 0,2438 1,2566 0,3064
Wasserstoff 3,4090 0,0896 0,3054
Wassserdampf 0,48051 0,8048 0,3867
Methylwasserstoff (CH4) 0,59295 0,7155 0,4243
Schwefligsäure 0,15531 2,8640 0,4448.

Der Durchschnitt obiger 32 Einzelproben ergibt somit für 1k Kohle:

cbm 185 × Spec. Wärme2) Wärmeverlust
Kohlensäure 1,58 81,23 128c
Sauerstoff 0,80 57,56 46
Stickstoff 9,77 56,68 554
Schwefligsäure 0,01 82,29 8
Wassert3) 0,77 71,54 55
––––– ––––––
12,93 791c.

Für je 1k Kohle entwichen demnach durchschnittlich 12cbm,93 Verbrennungsgase mit 791c, entsprechend einem Wärmeverlust von 9,5 Proc. (vgl. F. Fischer 1879 232 344). Die Rauchgase des zweiten Kessels (Fig. 13) hatten an diesem Tage 11,3 bis 16,5 Proc. Kohlensäure.

Eine wenige Tage später ausgeführte kleinere Versuchsreihe gab folgendes Resultat:

Probe-
nahme
Kohlen-
säure
Sauer-
stoff
Stick-
stoff
T t Bemerkungen
Uhr
9




10




11
Min.
10
20
30
40
50

10
20
40
50

10
20

11,7
12,1
13,6
13,1
12,9
16,3
16,9
16,7
16,3
16,5
14,5
15,9
16,1

7,9
7,6
5,9
6,5
6,9
3,0
2,2
2,5
2,8
2,8
5,3
3,4
3,3

80,4
80,3
80,5
80,4
80,2
80,7
80,9
80,8
80,9
80,7
80,2
80,7
80,6

635°


638

550

587

575

568

228°


231

209

211

206

205

Schieberstellung 11cm.
Lufttemper. 20°, 1cbm Luft enthält 12g,2 Wasser.



Schieberstellung 9cm.




Temper. der Luft 23°, 1cbm enthält 11g,8 Wasser.
|43|

Während somit bei 11cm Schieberöffnung die Feuergase mit 12 Proc. Kohlensäure und 230° entwichen, entsprechend einem Wärmeverlust von fast 11,5 Proc. gab die Verengerung derselben um 2cm folgendes Durchschnittsresultat:

1k Kohle gibt Wärmeverlust
Kohlensäure 16,1 Proc 1,58cbm 128c
Sauerstoff 3,2 „ 0,31 18
Stickstoff 80,7 „ 7,92 449
Schwefligsäure 0,01 7
Wasserdampf 0,67 48
–––––––– –––––––
10,49cbm 650c,

entsprechend einem Wärmeverlust von nur 8 Proc.

Eine um 10 Uhr 15 Min. eingeschmolzene Gasprobe aus dem Rohr g ergab, mit dem früher (1880 237 * 392) beschriebenen Apparat untersucht, folgendes Resultat:

Kohlensäure 16,59
Kohlenoxyd 0
Sauerstoff 2,80
Wasserstoff 0
Stickstoff 80,61
––––––
100,00.

Brennbare Gase waren demnach trotz des geringen Luftüberschusses hier nicht nachweisbar; dieses günstige Verhältniſs ist wohl der theilweisen Entgasung im Füllschacht, sowie dem Umstände zuzuschreiben, daſs die Feuergase zunächst durch das glühende Chamotterohr hindurchgehen müssen, bevor sie mit abkühlenden Kesselflächen zusammenkommen. Dem entsprechend war auch die Ruſsbildung bei beiden Kesseln gering, so daſs aus dem Schornstein nur dann schwarzer Rauch entstieg, wenn der Heizer aus dem Kohlenschacht eine gröſsere Menge nicht genügend erhitzter Kohlen auf den Planrost in B niederstieſs. Die complicirte Luftzuführung bei a dagegen erwies sich, wie vorauszusehen war, nach obigen Analysen als zwecklos, da das Verschlieſsen derselben ohne nachweisbaren Einfluſs auf die Rauchgase war. Immerhin ist der geringe Wärmeverlust durch die Rauchgase und die erzielte Rauchverminderung bemerkenswerth.

F.

|42|

Vgl. Ferd. Fischer: Chemische Technologie der Brennstoffe (Braunschweig 1880), S. 144.

|42|

Wassergehalt der Kohle 11g, bei der Verbrennung des Wasserstoffes gebildet 416g, die Verbrennungsluft enthielt 195g Wasser.

|42|

209° weniger 24° Lufttemperatur.

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