Titel: Neuere Kesselconstructionen.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1889, Band 272 (S. 354–361)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj272/ar272059

Neuere Kesselconstructionen.

(Fortsetzung des Berichtes Bd. 271 S. 337.)

Mit Abbildungen auf Tafel 18.

Nachdem man die Vortheile der Röhrenkessel, die hauptsächlich in ihrer verhältniſsmäſsig groſsen Heizfläche, ihrem geringen Wassergehalte und in ihrer Widerstandsfähigkeit gegen hohen Druck bestehen, erkannt hat, ist man unausgesetzt bemüht gewesen, das Röhrenkessel-System weiter auszubilden. So nehmen auch jetzt wieder die Röhrenkessel von den veröffentlichten Fortschritten den Löwentheil in Anspruch. Daneben fehlt es auch nicht an Versuchen, die Groſswasserkessel, die ja wegen ihrer Eigenschaft als Wärme- bezieh. Kraftsammler in vielen Fällen entschieden den Vorzug verdienen, zu verbessern und auf dieselben die Vortheile des Röhrensystemes zu übertragen. Sehr beachtenswerthe Mittheilungen sind von dem Ingenieur A. Hering gemacht, über die wir in Nachfolgendem auch kurz berichten werden. Vielfach werden auch Versuche mit flüssigen und gasförmigen Brennmaterialien gemacht, über welche demnächst an anderer Stelle ausführlich berichtet werden soll.

Zunächst sehen wir, was auf dem Gebiete des Röhrenkesselbaues geschehen ist:

Eine ausgedehnte Verwendung von Heizrohren zeigt der, von dem Erfinder Morrin in Jersey City, N.-J., Climaxkessel genannte Dampfkessel. Nach American Machinist vom 28. März 1887, Bd. 12 Nr. 13, besteht derselbe der Hauptsache nach aus doppelt gebogenen, von einem in der Kesselmitte liegenden Rohre ausgehenden, und an einer etwas höher gelegenen Stelle in dasselbe wieder einmündenden Siederöhren. Die Einzelheiten des Kessels ergeben sich aus Fig. 1 bis 4 Taf. 18, und zwar sieht man rechts in dem unteren Theile von Fig. 1 einen Mittelschnitt, im oberen Theile eine Ansicht des Röhrennetzes, links die äuſsere Ansicht, sowie einen Theil des Schnittes durch den Dampfraum, Fig. 2 zeigt einen wagerechten Querschnitt. In den Fig. 3 und 4 ist ein mit der Kesseleinrichtung nicht nothwendig verbundener drehbarer Rost dargestellt. Der Kessel ist seiner Construction nach sehr einfach, obwohl er bei oberflächlicher Betrachtung nicht so erscheint. Ebenso genügt für ihn dasjenige Maſs von Sorgfalt, welches man den Röhrenkesseln überhaupt, sowohl für den Betrieb als für etwaige Ausbesserungen zuwenden muſs.

Der eigentliche Dampferzeuger besteht, wie erwähnt, aus doppelt gebogenen Röhren T, welche in dem durch den ganzen Kessel hindurchreichenden Rohre A befestigt sind. Zur Verdeutlichung der Lage der Heizröhren ist eins derselben sowohl in Fig. 1 als auch im Querschnitte Fig. 2 durch Schraffirung hervorgehoben. Aus letzterer Figur ist ersichtlich, daſs das Heizrohr bei E beginnt, ansteigt und bei F wieder |355| in den Cylinder A mündet. (Der Zweck des besonders vorgesetzten Rohrstückes C soll später erwähnt werden.) Die beiden Verbindungsstellen bei E und F sind nothwendiger Weise dampfdicht herzustellen. Innerhalb des Cylinders A befindet sich ein Cylinder B, dessen oberes offenes Ende bis nahe zur Wasserlinie reicht. Da dieser Cylinder nur den Zweck hat, den Wasserumlauf zu regeln, und er keinen einseitigen Druck bekommt, so kann er ganz leicht gehalten sein, und sind dampfdichte Nähte für ihn durchaus nicht erforderlich. Das untere Ende E der Heizröhren T ist nun durch die Zwischenstücke C mit dem Cylinder B verbunden. Der Zweck dieser Vorrichtung ist nun leicht verständlich. Die Speisung des Kessels geschieht nämlich vom Rohre B aus, und zwar geht das Wasser durch die Vorsatzstücke C in das ansteigende Heizrohr T, welches den nunmehr gebildeten Dampf in den zwischen Rohr A und B liegenden ringförmigen Raum R entläſst, durch Welchen derselbe zum Dampfraume gelangt. Auf diese Weise ist ein wirksamer, stetiger Wasserumlauf gesichert, da der Dampf ungehindert durch R aufsteigt und das Speisewasser durch B nach unten geleitet wird. Hieraus ergibt sich auch, daſs ein vollkommen dichter Schluſs der Zwischenstücke C kein nothwendiges Erforderniſs ist. Ueber dem Cylinder B ist ein Wasserabscheider S angeordnet, welcher das mechanisch mitgerissene Wasser zurück in den Cylinder B führt. Die über der Wasserlinie liegenden Röhren sollen den Dampf trocknen. Sie werden hierin unterstützt durch in A eingelegte Platten, welche den Dampf zwingen, die sämmtlichen auf einander folgenden Heizröhrenreihen zu durchstreichen.

Das Speisewasser durchströmt bei seinem Eintritt ein spiralförmig gewundenes, oberhalb der Heizröhren liegendes Rohr und ist wohl vorgewärmt, wenn es sich mit dem Kesselwasser mischt.

Bei den gewöhnlichen Kesseln dieser Sorte liegt der Feuerraum V rund um das Rohr A. Die Einhüllung wird durch eine Wand bewirkt, welche aus einzelnen Wandstücken UW u.s.w. besteht, die mit einander verschraubt werden. Auf diese Weise sind die einzelnen Abtheilungen leicht zugänglich gemacht, was bei etwaigen Ausbesserungen erwünscht ist. Wählt man zur Bekleidung der Wandstücke UW Thonplatten, so ist das innere Verkleidungsblech überflüssig.

Die bisher besprochenen Figuren zeigen einen festen Rost, der die Verwendung von drei bis vier Feuerstellen und -thüren nothwendig macht. In Fig. 3 und 4 ist ein von sechs inneren und sechs äuſseren Rollen getragener drehbarer Rost angewandt, bei welchem eine Feuertür genügt. Er ist vortheilhaft zu verwenden, wenn eine selbsthätige Neuerung beabsichtigt wird. Die Beschaffenheit der Vorrichtung ist aus den Figuren mit hinreichender Deutlichkeit zu ersehen, und sei nur noch erwähnt, daſs die rechts in Fig. 4 gezeichnete Schaufel zur Beseitigung der Asche dient.

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Das Verhältniſs der Rostfläche zur Heizfläche ist bei diesen Kesseln 1 : 50. Da die Heizfläche verhältniſsmäſsig sehr groſs ist, so ist die Dampfentwickelung sehr wirksam und wenig kostspielig. Der Ausstellungsraum ist sehr gering.

Bemerkenswerth ist bei den Dampfkesseln dieses Systemes der Wegfall des äuſseren Druckes. Da auch das gröſsere Rohr die Kreisform zeigt, so ist der Kessel verhältniſsmäſsig sehr sicher. Einige Sorgfalt wird der Umstand verlangen, daſs das gröſsere Rohr durch die zur Aufnahme der Heizröhren erforderlichen Löcher geschwächt wird.

Bezüglich der Betriebsfähigkeit führt unsere Quelle an, daſs ein solcher Kessel drei Jahre lang unter Dampf gestanden habe, ohne irgend welche Mängel zu zeigen, und ein zur Probe herausgenommenes Rohr war wie neu. Zum Betriebe elektrischer Beleuchtung sollen diese Kessel sich gut eingeführt haben.

Der Ward'sche Röhrenkessel besteht aus einem senkrechten Mittelkessel, mit zwei in radialer Richtung angeordneten ebenfalls senkrechten Röhrenreihen, welche durch eine Menge etwas geneigt und halbkreisförmig angeordneter Heizröhren verbunden sind.

In Engineering vom 5. April 1889 S. 322 wird dieser Kessel näher beschrieben (vgl. Fig. 5 Taf. 18). Nach der Beschreibung sind zwölf senkrechte Röhren EEFFNNHH in gerader radialer Richtung angeordnet, zu jeder Seite des Mittelkessels B sechs Stück. Je zwei der senkrechten Röhren sind durch 48 wenig geneigte Röhren G, welche nahezu einen Halbkreis bilden, verbunden. So entstehen sechs Gruppen von Siederöhren. Die senkrechten Röhren N und E sind an ihrem unteren Ende mit weiten Röhren C und P in Verbindung. Die Röhren F und E sind an ihrem oberen Ende geschlossen, wohingegen die Röhren N und E in das Rohr I münden, von wo aus der Dampf in der Richtung des Pfeiles in den Dampfdom gelangt und durch den Wasserabscheider J zur Maschine geführt wird. Das Speisewasser wird durch das rechts unten sichtbare Rohr zugeführt, steigt langsam durch den Mittelkessel bis zur Brause A, wo es so stark erwärmt ankommt, daſs der Kesselstein sich schlammförmig auf dem Boden des Mittelkessels absetzen kann. Das Speisewasser macht nun seinen Gang durch das Rohr C in die Röhren E, und steigt behufs Verdampfung in die Heizröhren G und weiter in der beschriebenen Weise. Im oberen Theile des Raumes B sind noch mehrere durchbohrte Bleche angeordnet, um das mitgerissene Wasser abzutrennen und in den unteren Theil von B zurückzuführen, von wo es einen neuen Umlauf beginnen kann. Die Verbindungsweise der Röhren G und H, sowie H und I sind in den Nebenfiguren dargestellt. Die Kessel werden von dem Erfinder Ward in Charleston-Kanawha, Virginia U. S., in 15 Gröſsen von 60qm bis 225qm Heizfläche angefertigt.

Die Hauptgröſsen des auf Taf. 18 dargestellten Kessels sind:

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Heizfläche 1311 Quadratfuſs = 122qm,0
Rostfläche 42 = 3qm,9
Zahl der Röhren 288
Aeuſserer Durchmesser der Feuerbüchse 8' 7'' = 2m,62
Höhe 7' 3'' = 2m,21
Durchmesser des Mittelrohres 2' 4'' = 0m,71
Höhe 10' 6'' = 3m,20
Gesammtgewicht 8t = 8128k

Zur Ausbeutung mehrerer Thwaite'schen Patente hat sich eine englische Gesellschaft, The Gaseous and Liquid Fuel Supply Company, gebildet. Eine der neuesten Constructionen, welche von dieser Gesellschaft ausgeführt wird, beschreibt Revue industrielle vom 13. April 1889. In Fig. 6 bis 8 Taf. 18 bezeichnet a den Herd zur Vergasung der Kohle, welchem die Luft durch ein Dampfstrahlgebläse zugeführt wird. Die zum Aufgeben des Brennmaterials dienenden Trichter d und c sind mit selbsthätigem Verschlusse versehen.

Die entwickelten Gase treten durch die Deckenöffnung in den cylindrischen Verbrennungsraum f, der aus einem mit feuerfestem Thone gefütterten und mit vielen Oeffnungen versehenen Rohre besteht. Die Verbrennungsluft tritt durch eine Reihe radial gestellter Röhren h zu, welche an ihrer äuſseren Fläche durch die abziehenden, schon etwas abgekühlten Verbrennungsgase bestrichen werden. Auf diese Weise wird die Verbrennungsluft vorgewärmt, was auf den ganzen Verlauf der Verbrennung sehr günstig einwirkt. Beim Anheizen läſst man den Rauch ohne Weiteres entweichen, indem man das durch eine Kette erreichbare Ventil j. zieht. Ist das Feuer ordentlich geschürt, so schlieſst man das Ventil.

Von der Heizkammer aus durchstreichen die Heizgase in der Richtung der punktirt gezeichneten Pfeile die innen liegende Doppelreihe von Röhren k und gelangen in die unten liegende Kammer l, von wo sie sich durch die äuſsere Reihe wieder nach aufwärts begeben, die Kammer m, sowie die oberen Röhren k durchstreichen, sich dann durch die doppelte Reihe der Röhren n und p nach unten wenden und dann durch den Schornstein i entweichen. Um die Heizgase diesen Weg zu führen, sind in der Kammer die aus der Zeichnung zu ersehenden Leitungsbleche angebracht, von denen das wagerecht liegende, welches zugleich als Sitz für das Ventil dient, mit Schutzplatten versehen ist. Um einen wirksamen Wasserumlauf zu erzielen, ist je eine cylindrische Platte p in den oberen und unteren Theil des Kessels eingebaut, so daſs das Wasser nun in der Richtung der ausgezogenen Pfeile den Kessel durchstreicht, und zwar aufwärts dem Verbrennungsraume f entlang, dann durch die Röhren o1 in den oberen Kesselraum, von da abwärts durch die Röhren o und an der Auſsenwand des Kessels. Die feuerfeste Wand wird hinreichend glühend, um eine vollständige Verbrennung der Gase sicher zu stellen und Rauchbildung zu vermeiden.

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Einen ähnlichen Kessel (Fig. 9) mit Vorrichtung zur Entwickelung der Heizgase aus dem Brennmaterial hat sich B. H. Thwaite in Liverpool durch das englische Patent Nr. 1201 vom Jahre 1885 schützen lassen. Die vom Feuerungsmateriale A entwickelten Gase steigen durch das Rohr B, welches sich inmitten des Rohres C befindet, zum Verbrennungsraume E empor, wo sie mittels der radialen Rohre F von der Auſsenseite des Kessels aus mit der erforderlichen Verbrennungsluft versorgt und vermischt werden. Die Brenngase streichen nun durch den ringförmigen, mit feuerfestem Materiale ausgekleideten, von den Röhren B und C gebildeten Raum abwärts, verbreiten sich hier in den Raum M und steigen durch die Röhren N in die ringförmige Regeneratorkammer O. Hier umstreichen sie die Windzuleitungen F, wo sie einen Theil ihrer Wärme zum Vorwärmer der Verbrennungsluft abgeben. Weiterhin gehen die Heizgase durch die groſsentheils im Dampfraume liegenden Röhren Q in die Rauchkammer S und in den Schornstein L. Der Raum K ist mit dem übrigen Kesselraume durch die Rohrstutzen T verbunden. Um den Wasserumlauf zu fördern, ist eine Platte U angebracht, welche bis nahe zum Boden des Kessels reicht und den aufsteigenden Wasserstrom von dem absteigenden trennt.

Während der Ingangsetzung des Kessels läſst man auch hier bis zur ordentlichen Erwärmung des Kessels die Gase einfach durch das geöffnete Ventil H in den Schornstein entweichen. Nach gehöriger Erwärmung wird das Ventil H geschlossen und kann nun der Betrieb in der zuerst beschriebenen Weise erfolgen.

Cole's senkrechter Röhrenkessel von Herbert und Hubbard in Coventry besteht nach Fig. 10 und 11 Taf. 18 aus eigenartig aufgebogenen Röhren B, welche in den Feuerraum C eingesetzt, von dem unteren Theile des Kessels zu der ringförmigen Kopfplatte der Feuerbüchse führen. Diese eigenartige Anordnung der Röhren soll nach Iron einen lebhaften Wasserumlauf erzeugen, welcher stark genug ist, um ein Absetzen von Kesselstein innerhalb der Röhren zu verhindern. Die Röhren sind paarweise angeordnet, wie aus dem Grundrisse Fig. 11 eines mit zwölf Röhren angeordneten Kessels der Cole'schen Bauweise ersichtlich ist. Die Gestalt der Röhren gestattet, daſs die letzteren sich durch Hitzeeinflüsse unbeschadet der Festigkeit der Kesselwände ausdehnen oder zusammenziehen können. Da durch die heftige Bewegung des Wassers der Dampf sehr feucht wird, hat der Erfinder eine besondere Einrichtung getroffen, um denselben zu trocknen. Der Dampf nimm seinen Weg an dem Schornsteine entlang unter der Glocke D empor, tritt über den Rand E der letzteren in den Kessel A zurück und wird durch Einwirkung des hoch erhitzten Schornsteines getrocknet. Wasserröhren sind mit 80mm inneren Durchmesser gebräuchlich.

Wir halten die Construction für nicht unbedenklich, da sowohl der cylindrische Theil der Feuerbüchse äuſseren Druck erhält, als auch ferner |359| die ja immerhin sorgfältig zu behandelnde ringförmige Kopfplatte der Feuerbüchse durch die eingehängten Röhren erheblich geschwächt wird. Ob die vorgeschlagene Dampftrockenvorrichtung nur einigermaſsen ihren Zweck erfüllt, möchten wir bezweifeln.

Th. Lishmann verwendet nach D. R. P. Nr. 42406 vom 17. Mai 1887 (Fig. 12) den vielfach gebräuchlichen ringförmigen Auſsenkessel m nebst eingehängtem Kessel l zu einer Erweiterung, indem er in den Innenkessel noch ein centrales Rauchrohr f hineinlegt und dasselbe mit dem Innenkessel durch conische Verbindungsrohre e vereinigt. Der äuſsere Kessel m wird von hohlen, mit Regulirvorrichtung versehenen Stehbolzen durchdrungen, welche den Zweck haben, frische Luft in die Heizkammer einzuführen.

Wir möchten behaupten, daſs die Führung der Heizgase verfehlt sei, da dieselben den kürzesten Weg durch die unterste Reihe der Röhren wählen, und den übrigen Theil des Kessels ungeheizt lassen werden. Die Luftzuführung hat bei der vorliegenden Anordnung doch auch wohl keinen Zweck.

In eigenthümlicher Weise gestalten Gebr. Serpollet ihren, für den Betrieb von Kleinmotoren bestimmten Kessel (Fig. 13), in welchem sie das Bestreben, den Dampf nur für den jeweiligen augenblicklichen Verbrauch, unter Vermeidung eines Wasserraumes zu erzeugen, verwirklichen wollen. Sie suchen demgemäſs den Dampf zwischen zwei einander möglichst genäherten Metallwänden zu erzeugen. Zur Herstellung dieser Wände benutzen sie ein eisernes Rohr., welches sie in angewärmtem Zustande platt walzen, so, daſs sich die Wände nahezu berühren. Aus diesem bandförmigen Rohre bilden die Erfinder eine Spirale, die geeignet ist, auf eine entsprechende Feuerung gelegt zu werden. An die beiden Rohrenden, welche ihre ursprüngliche runde Form behalten haben, kann die Speisevorrichtung, sowie die Dampfableitung angeschlossen werden.

Ist das Rohr auf annähernd 2500 erhitzt, so wird mit der Speisung begonnen. Der entwickelte Dampf ist bezüglich seiner Spannung und Trockenheit von dem Wärmegrade des Herdes und der Gesammtrohrlänge abhängig. Kesselstein soll sich, was man von vornherein wohl befürchten durfte, nicht absetzen, sondern es soll der äuſserst feine Staub vom Dampfe mitgerissen werden. Probestücke, die man auf diesen Umstand nach mehrmonatlichem Dienste untersuchte, sollen im Gegentheile an ihrer Innenfläche sogar eine gewisse Politur gezeigt haben, die wohl vom gewaltsamen Durchzwängen des Dampfes herrührt.

Der Natur der Sache nach muſs die Speisung dieses Kessels mit groſser Sorgfalt erfolgen, um die nöthige Gleichmäſsigkeit im Gange der Kraftmaschine zu erzielen. Mittel, um die zugeführte Wassermenge zu regeln, sind ja in hinreichender Anzahl vorhanden.

Die Fig. 13 Taf. 18 stellt einen Kessel für eine Maschine von 1 |360| vor. Die Spirale ruht auf einem guſseisernen Kranze und ist nach obenhin von einem mit feuerfestem Thone ausgefütterten Deckel bedeckt, von dessen Rande ein Eisenblech zur Führung der Heizgase nach unten reicht. Das Spiralrohr ist 2m lang, 0m,105 hoch und hat 11mm Wandstärke. Die Spiralform wird durch eingelegte Schleifen gesichert. Die Versuche mit diesem Kessel scheinen indeſs noch in keiner Weise zum Abschlusse gekommen zu sein, obgleich Portefeuille économique des machines über mehrere Versuche berichtet und Bulletin d'Août 1888 der Société des Ingénieur civils schon die Zeichnung eines mit einem solchen Kessel ausgerüsteten Fahrrades bringt.

An Einzelconstructionen sind nachstehende bemerkenswerth.

Um eine gute Mischung der Heizgase zu erzielen, ordnen L. und C. Steinmüller (D. R. P. Nr. 41158 vom 7. Januar 1887, Zusatz zu Nr. 35499) abwechselnd kleine und groſse Röhren in einer Wagerechtreihe an (Fig. 14) oder gröſsere in einer Wagerechtreihe und kleinere in einer darüber oder darunter liegenden Reihe (Fig. 15).

In Röhrenbündeln können auch mehrere Rohrreihen angebracht werden, die einen geringeren Zwischenraum zwischen den einzelnen Röhren lassen als die Röhren der anderen Reihen, was dadurch erreicht wird, daſs die Röhren abwechselnd auf der einen Seite eingezogen sind, auf der anderen aber nicht, also nach dem im D. R. P. Nr. 35499 angegebenen Verfahren von einer Seite auswechselbar werden.

Die Umfassungs- und Trennungswände können aus Siederohren gebildet werden, von denen je zwei kreisrunde in Vertiefungen am Umfange eines dazwischen liegenden Rohres eingreifen (Fig. 16).

Louis Rouvière in Barcelona ordnet in seinem D. R. P. Nr. 40521 vom 24. November 1886 (Fig. 17) in den Flammrohren Führungsplatten N an, welche aus Scheiben von hartem Guſseisen oder anderem feuerfesten Materiale bestehen, mit ihren Naben auf Stangen von quadratischem Querschnitte so geschoben sind, daſs sich ihre Naben berühren, die Flügelflächen mit kreisförmiger Projection unter einem Winkel von 180° gegen einander geneigt sind, so daſs die Feuergase abwechselnd von einer Seite zur anderen des Rohres zu ziehen gezwungen sind. Die Flügel können geneigt wie in der Zeichnung oder senkrecht zur Feuerrohrwandung stehen.

Ernst Rost in Dresden gibt nach D. R. P. Nr. 32210 vom 14. Oktober 1884 den Rohrköpfen für Gliederkessel zur sicheren Erhaltung der Dichtung bei vorkommenden Verschiebungen eine kugelförmige Anschluſsfläche.

E. Willmann in Dortmund (D. R. P. Nr. 42321 vom 24. Juni 1887) benutzt für seine Wasserrohrkessel einseitig geschlossene Röhren (Fig. 18 Taf. 18). Die Wasserkammer, welche an der einen Seite von der Feuerplatte i begrenzt wird, ist mit einer Zwischenwand a versehen und durch dieselbe in zwei Räume A und B getheilt. Die Heizröhren c |361| sind mit Ansätzen b versehen, welche durch den Raum A hindurchziehen, während die Innenrohre d mit dem Stopfen e verschlossen sind und nur mittels der Oeffnung f mit dem Wasserraume in Verbindung stehen. Das Wasser tritt durch Rohr d ein, wird an der Auſsenwand c in Dampf verwandelt und entweicht durch Ansatz b in den Dampfraum.

(Fortsetzung folgt.)

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