Titel: F. Fischer, zur Beurtheilung von Feuerungsanlagen.
Autor: Fischer, Ferd.
Fundstelle: 1883, Band 248 (S. 73–76)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj248/ar248034

Zur Beurtheilung von Feuerungsanlagen; von Ferd. Fischer.

Kürzlich hatte ich Gelegenheit, die Rauchgase einer Dampfkesselfeuerung zu untersuchen, während gleichzeitig Hr. Kobus, Ingenieur des Hannoverschen Dampfkesselvereins, den Verdampfungsversuch ausführte.

Zunächst wurde am 22. Februar d. J. ein von 9 ½ Uhr Morgens bis 6 Uhr Abends (mit Mittagspause von 12 ½ bis 2) dauernder Vorversuch ausgeführt. Im Durchschnitt von 40 Rauchgasanalysen und Temperaturbestimmungen, welche von 10 zu 10 Minuten ausgeführt


Probe-
nahme
Kohlen-
säure

Sauer-
stoff
Tempera-
tur
Schieberg-
öffnung

Probe-
nahme
Kohlen-
säure

Sauer
stoff
Tempera-
tur
Schieberg-
öffnung
Uhr Min. Proc. Proc. Grad cm Uhr Min. Proc. Proc. Grad cm
10 9,5 10,0 194 16 2 5,5 15,0 209 42
10 10,7 9,1 193 10 6,2 14,1 211
20 9,6 9,4 191 20 5,0 15,1 216
30 10,1 9,2 189 30 4,6 15,4 214
40 10,9 8,3 192 40 6,1 14,2 220
50 11,5 7,9 201 50 9,1 10,1 204 21,5
11 7,3 12,2 204 3 10,2 9,3 200
10 10,1 8,9 198 10,5 10 8,2 10,9 193
20 10,4 8,7 192 20 8,4 11,1 190 16
30 9,7 10,1 188 30 7,8 11,4 186
40 10,2 9,1 191 40 9,8 10,0 191
50 11,9 7,1 194 50 12,3 7,1 194
12 10,8 8,2 196 4 10,9 8,2 196
10 10,0 9,5 190 10 11,7 7,4 194
20 9,8 10,0 190 20 8,9 9,9 188
30 11,4 7,6 196 30 9,5 9,5 190
40 10,5 8,6 190 40 9,6 9,5 191
50 10,3 9,0 195
5 11,0 8,1 195
10 9,9 9,2 190
20 10,1 9,0 191
30 9,8 10,0 190
40 10,4 8,6 196
50 10,0 8,9 194
|74|

wurden, entwichen die Gase mit 5,96 Proc. Kohlensäure, 14,55 Proc. Sauerstoff, 79,49 Proc. Stickstoff und 221° Temperatur. Die Temperatur der unter den Rost tretenden Luft betrug im Durchschnitt 37°.

Es wurde nun der hintere Theil der Rostfläche dicht mit Steinen verdeckt, um den übergroſsen Luftzutritt zu maſsigen, sowie für bessere Lüftung des Kesselhauses gesorgt. Dann wurde am 27. Februar von 10 Uhr Morgens bis 6 Uhr Abends der 2. Versuch ausgeführt. Die Temperatur der Luft im Kesselhause betrug durchschnittlich 30°. Die Untersuchung der Rauchgase ergab nach vorstehender Tabelle im Durchschnitt von 41 Analysen 9,50 Proc. Kohlensäure, 9,90 Proc. Sauerstoff, 80,6 Stickstoff und 196°. Kohlenoxyd konnte nicht nachgewiesen werden; die Ruſsbildung war sehr gering, wurde daher vernachläſsigt. Die in der früher (1882 245 359) angegebenen Weise genommene Durchschnittsprobe der verwendeten Kohle von der Zeche Hansa hatte folgende Zusammensetzung:

Kohlenstoff 80,18
Wasserstoff 5,29
Sauerstoff (als Rest) 8,10
Stickstoff 0,61
Schwefel (flüchtig) 0,52
Asche 4,22 (darin 0,11 Schwefel)
Wasser 1,08
–––––––
100,00,

entsprechend einem Brennwerth von:

bezogen auf flüssiges Wasser von 0° als Verbrennungsproduct, vorausgesetzt, daſs auch die Kohle 0° hat. Der in 1k Kohle enthaltene Wasserstoff gibt beim Verbrennen 0k,476 Wasser, mit dem hygroskopischen Wasser zusammen 0k,487, so daſs, wenn Wasserdampf von 100° als Verbrennungsproduct angenommen wird, 310c, oder, da die Kohle selbst bereits etwa 30° hatte, wohl nur 295c abzuziehen sind, so daſs ein Brennwerth von rund 7680c bleibt.

Der Wärmeverlust durch die höhere Temperatur der Rauchgase betrug, da die Schwefligsäure als unwesentlich unberücksichtigt bleiben kann (vgl. 1882 245 437):

1k Kohle gibt Wärmeverlust
I II I II
Kohlensäure 1,487cbm 1,487cbm 120c 105c
Sauerstoff 3,630 1,549 208 80
Stickstoff 19,833 12,616 1118 642
Wasserdampf 0,487k 0,487k 28 22
Dazu Luftfeuchtigk. 0,570 0,401 50 32
–––– ––––
1524c 881c,

somit am ersten Tage 20, am zweiten 11 Procent des Brennwerthes. Am ersten Tage wurden mit 590k Kohlen 5740k Wasser von 54,5° in Dampf von 4at,8 übergeführt, am zweiten mit 581k Kohle 5966k Wasser |75| von 50° in Dampf von 4at. Die durch den Rost gefallenen Kohlentheile und Asche wurden gegen Ende des Versuches mit verfeuert. Die Brennstoffschicht auf dem Rost betrug 10cm; bei Beginn und Schluſs des Versuches war dasselbe Feuer. Der Wasserstand wurde auf derselben Höhe erhalten; Wasser wurde nicht mit übergerissen, wie ich durch Untersuchung des in der Rohrleitung gebildeten Condensationswassers nachweisen konnte.

Gegenüber dem kürzlich gemachten Vorschlage, stündlich nur 2 Rauchgasanalysen auszuführen, ist zu bemerken, daſs damit wohl nur selten ein zutreffendes Urtheil über die Feuerung zu erreichen ist. Während z.B. am 2. Versuchstage der Vereins-Lehrheizer die Feuerung besorgte und dem entsprechend, wie die Tabelle S. 73 zeigt, keine groſsen Unterschiede vorkamen, schwankte, als am ersten Tage ein gewöhnlicher Heizer feuerte, innerhalb einer Stunde bei 12 Analysen der Kohlensäuregehalt von 3,4 bis 10,5 Proc. In den meisten Fällen wird man mit 5 bis 6 Analysen ein zutreffendes Resultat erhalten; treten aber gröſsere Schwankungen auf, so ziehe ich vor, zeitweilig alle 5 Minuten Kohlensäure und Sauerstoff zu bestimmen, was übrigens mit dem früher (1880 237 * 387) beschriebenen Apparat ohne Anstrengung auszuführen ist. Man erhält dadurch in ½ bis 1 Stunde ein viel sichereres Urtheil über die Feuerung als bei ½stündigen Analysen in einem ganzen Tage.

Zur Rechtfertigung der Zahl 0,539 für die Menge des in 1cbm Kohlensäure und Kohlenoxyd enthaltenen Kohlenstoffes (vgl. 1882 245 400) gegenüber 0,536 (vgl. Journal für Gasbeleuchtung, 1878 S. 65) ist folgendes zu bemerken: Nach den Bestimmungen von Regnault (Poggendorff's Annalen, 1848 Bd. 74 S. 209) beträgt das Gewicht von 1l folgender Gase in Paris:

Atmosphärische Luft 1,293187g
Stickstoff 1,256167
Sauerstoff 1,429802
Wasserstoff 0,089578
Kohlensäure 1,977414

W. Lasch (Daselbst, 1853 Ergänzungsband 3 S. 321) berichtigt einen Rechenfehler in der Regnault'schen Abhandlung; nach seinen Berechnungen ergeben sich folgende Werthe:

Spec. Gew. 1l wiegt in
Paris Berlin
Atmosphärische Luft 1 1,293204g 1,293635g
Stickstoff 0,971360 1,256167 1,256585
Sauerstoff 1,105628 1,429802 1,430279
Wasserstoff 0,069268 0,089578 0,089608
Kohlensäure 1,529084 1,977418 1,978077

Die Zahl für das specifische Gewicht der Kohlensäure ist das Mittel von 5 Versuchen, welche 1,52900 bis 1,52915 ergaben. Da etwaige Verunreinigungen der Kohlensäure das specifische Gewicht derselben hätten erniedrigen, nicht aber erhöhen müssen, so ist obige Zahl als richtig anzusehen. Dagegen sind Kohlenoxyd und Methan viel schwieriger |76| völlig rein darzustellen, die bisher vorliegenden Zahlen für das Volumengewicht derselben daher auch weniger zuverlässig, so daſs man, bis weitere Untersuchungen vorliegen, die Zahl 0,539 als die richtigere wird beibehalten müssen.

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