Titel: Neuerungen an Dampfkesseln.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1890, Band 277 (S. 257–264)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj277/ar277043

Neuerungen an Dampfkesseln.

(Fortsetzung des Berichtes S. 226 d. Bd.)

Mit Abbildungen.

Die Groſswasserkessel.

Wie schon bei der Besprechung der gewellten Röhren erwähnt wurde, geht das Bestreben dahin, auch Groſswasserkessel durch die Wahl der Form der Röhren widerstandsfähiger und für hohen Druck geeignet zu machen. In Nachstehendem sind mehrere dahin zielende Constructionen besprochen, unter welchen sich recht bemerkenswerthe Vorschläge finden, die wohl werth sind, weiteren Versuchen als Grundlage zu dienen.

Fig. 1., Bd. 277, S. 257

Der Kessel von William Arnold und Co., Victoria Works, Barnsley, zeigt zwei Feuerröhren, welche wie bei den Cornwall-Kesseln angeordnet sind, jedoch aus erweiterten, ausgebauchten Röhrschüssen bestehen (Fig. 1). Zur Vergröſserung der Heizfläche, und auch besonders zur Erzielung eines günstigen Wasserumlaufes, ist innerhalb dieser Feuerrohre noch je ein Siederohr angeordnet. Industries vom 2. Mai 1890 gibt noch an, daſs dies Siederohr früher unvermittelt an das Feuerrohr befestigt worden sei; in der letzten Zeit sei, um die Beweglichkeit zu vergröſsern, eine Flanschenverbindung verwendet worden. Die Einzelheiten sind jedoch nicht näher angedeutet.

Fig. 2., Bd. 277, S. 257

Den Tenbrink-Kessel will H. Knapp in Nürnberg nach dem D. R. P. Nr. 50276 vom 6. Juni 1889 dadurch verbessern, daſs er dem Mantel einen elliptischen Querschnitt gibt (Fig. 2), in dessen kleiner Achse das Tenbrink-Rohr angebracht ist. Es soll hierdurch eine gröſsere Heizfläche, ein gröſserer Wasserraum und vor Allem erzielt werden, daſs die Dampfblasen leichter abziehen können, somit eine Ueberhitzung des Bleches vermieden wird. Ein weiterer Gewinn soll darin liegen, daſs die Ausgleichung der Spannungen besser ermöglicht, auch ein kürzerer Rost verwendbar wird. Da die Borde des Flammrohres mit dem Tenbrink-Stutzen |258| nahezu rechte Winkel bilden, so ist auch das Vernieten bequemer und zuverlässiger zu bewirken. (Vgl. 1888 267 444, 1889 272 401.)

Sehr bemerkenswerthe Angaben machte in der Sitzung der Société des Ingenieurs Civils vom 20. Juni dieses Jahres der Ingenieur Polonceau über die Verwendung der Tenbrink'schen Kessel für Locomotivfeuerung. Dem Tenbrink-Locomotivkessel rühmt der Vortragende folgende fünf Vortheile nach: 1) Vollständige und sparsame Heizung bei leichter Verwendbarkeit von Gruſskohle und bei rauchfreier Verbrennung selbst mit stark ruſsendem Brennmaterial. 2) Vergröſserung der direkten Heizfläche. 3) Besserer Wasserumlauf um den Feuerraum. 4) Verhältniſsmäſsig gröſsere Leistung der Rostfläche und also gröſsere Dampferzeugung. 5) Schonung der Kesselwände, da eine direkte Einwirkung des Feuers verhindert wird. Diese Gründe veranlaſsten die Compagnie d'Orléans zur ausgedehnten Verwendung des Tenbrink-Kesselsystems, mit dem sie 1206 Locomotiven ausgerüstet hat. Bei Vergleichsversuchen mit der Locomotive Nr. 394 von 45t und 149qm Heizfläche wurden 7200k Bruttodampf, bei einem Verbrauche von 800k Briquettes, entsprechend 473k auf lm Rostfläche und 9k Dampf auf 1k Briquettes. Nach Abzug des mitgerissenen Wassers würde noch immer etwa 8k trockenen Dampfes verbleiben. Die mittlere Betriebsdauer eines Sieders ist nach den Erfahrungen Polonceau's 15 Jahre, die Kosten desselben, bis fest im Kessel, betragen durchschnittlich 1000 Francs; da der Materialwerth nach dem Auswechseln 400 bis 500 Francs (wohl etwas hoch! D. Red.) beträgt, und eine einmalige Reparatur 200 Francs beträgt, so kostet ein Rohr Francs jährlich.

Fig. 3., Bd. 277, S. 258
Fig. 4., Bd. 277, S. 258
Fig. 5., Bd. 277, S. 258

Eine im Ganzen recht geschickte Vereinigung verschiedener Constructionselemente zeigt die Kesselanordnung von W. Malam in Edgemoor, Delaware. Die Feuerung liegt in einer Feuerbox, wie sie bei Locomotiven gebräuchlich ist (Fig. 3 bis 5). Von der Decke der Feuerbox aus ragen zwei Doppelwände F, welche als Wassersäcke zu betrachten sind, in den Feuerraum hinein, und zwar, der Feuerung angemessen, bis zu verschiedener Tiefe. Diese Wände sind mit Feuerrohren f versehen, die sowohl zur Absteifung der Wände der Wassersäcke als auch zur Vergröſserung der Heizfläche dienen. An die Feuerbox schlieſst |259| ein Feuerrohr B an, welches der Länge nach durch den Hauptkessel A reicht. Dies Feuerrohr hat einen bohnenförmigen Querschnitt aus dem Grunde, um den in demselben angebrachten Gallowayrohren a einen bequemeren Anschluſs zu bieten, welche, im Verband stehend, sich über die ganze Länge des Feuerrohres verbreiten und somit den Nachtheil der gewählten Form bezüglich der Festigkeit einigermaſsen wieder ausgleichen. In den Wänden der Feuerbox sind kurze Röhren g angebracht, welche mit einem kastenförmigen Umbau h versehen sind, so daſs die Feuerungsgase auch durch diese Röhren und um einen Theil der Feuerbox auſsen herum geführt werden können. Die Röhren g vertreten auch hier wieder die Stelle der Stehbolzen. Es muſs anerkannt werden, daſs die beschriebene Kesselconstruction alle Vortheile gehörig ausnutzt. Insbesondere ist die nebenbei erreichte Lösung der Verstärkung der Feuerboxdecke durch die Seitenwände der Wassersäcke anzuerkennen.

Derselbe W. Malam in Edgemoor, Delaware, benutzt gewelltes Blech zur Bildung der Decke der Feuerbüchse bei Locomotiven.

Er legt die Wellungen Fig. 6 und 7 senkrecht zur Längenachse der Locomotive und will dadurch bezwecken, daſs die Seitenwände den Druck der Decke nur als senkrechten Druck bekommen, wobei vorausgesetzt ist, daſs das Wellblech, als freier Träger, stark genug ist, den Druck vollständig aufzunehmen. Bei einer Abänderung (Fig. 8) von demselben Erfinder erstrecken sich die Wellungen in der Richtung der Kesselachse. Hierbei sind die Kopfplatten der Feuerbüchse etwas über halbkreisförmig.

Fig. 6., Bd. 277, S. 259
Fig. 7., Bd. 277, S. 259
Fig. 8., Bd. 277, S. 259

Einen Feuerbüchskessel, als Vorkessel zu vorhandenen Kesseln, um deren Wirkung zu erhöhen, verwendet J. Pégardien in Deutz (D. R. P. Nr. 52086 vom 17. August 1889).

Fig. 9., Bd. 277, S. 259

Fig. 9 zeigt die Einrichtung des Vorkessels B, seine Verbindungen bezieh. mit dem Dampfraume, dem Wasserraume und den Feuerzügen. Die Verbindung E besteht aus Chamotterohren. Damit dem Vorkessel kein Kesselsteinniederschlag zugeführt werde, ist das |260| Verbindungsrohr G bis nahe zur Höhe des niedrigsten Wasserstandes geführt und auf diese Weise der Niederschlag von Kesselstein an der der stärksten Hitze ausgesetzten Stelle möglichst vermieden. Jedenfalls wird durch die Prégardien'sche Construction eine Auswechselung der meist beanspruchten Platte sehr erleichtert.

Eine ähnliche Vorrichtung wendet J. Mills in Keppel Road für Wasserröhrenkessel an (D. R. P. Nr. 49536 vom 6. März 1889), wobei er den Vorkessel unter die Röhrenbündel einschiebt.

Nach D. R. P. Nr. 48544 vom 29. December 1888 macht C. Schäfer in Oberhausen den Vorschlag, wegen der stets steigenden Dampfspannungen und wegen der erheblichen Preissteigerung schwerer Bleche, die Kesselwände aus mehreren Blechlagen anzufertigen und diese in der Weise zusammenzusetzen, daſs der Stoſs zweier Blechtafeln stets durch eine oder mehrere andere Blechtafeln (Manteltheile), welche gleichzeitig auch als Lasche dienen, gedeckt wird, so daſs ein Kesselmantel entsteht mit Fugen, welche nur bis zur Hälfte, bis zu einem Drittel u.s.w. der Gesammtmantelstärke reichen. Wir glauben kaum, daſs der Vorschlagernsthaft gemeint ist; sind aber der Meinung, daſs die vorgeschlagene Construction nur im äuſsersten Nothfalle zu verwenden sei, und erst dann, wenn gewellte Röhren oder Sicherheitsröhren nicht mehr zu verwenden sind.

Ein beachtenswertheres Auskunftsmittel, den für die erhöhte Expansion bei Dreicylindermaschinen wünschenswerthen Kesseldruck höher hinaufzuschrauben, hat dagegen C. B. Carebourne in der Versammlung der North-East Coast Institution of Engineers and Shipbuilders angegeben, worüber Industries vom 3. Januar 1890 berichtet. Bei einem Ueberdrucke von 17 bis 18at hat man schon Stahlplatten von 35mm Dicke verwendet; da jedoch nach den von Carebourne bei den Stahlfabrikanten eingezogenen Erkundigungen eine Blechdicke über 30mm nicht mehr eine hinreichende Sicherheit für die Güte des Bleches bietet, so ist es wünschenswerth, möglichst unter dieser Grenze zu bleiben. Carebourne schlägt nun vor, den zu verstärkenden cylindrischen Theil aus einem Doppelcylinder anzufertigen, dessen Wände einen Abstand von 100 bis 200mm haben. In dem so gebildeten Mantel soll eine geringere Dampfspannung herrschen und damit gleichsam der Druck auf beide Cylinder vertheilt werden. Es sei z.B. der Hochdruck 18at, der Druck im Doppelcylinder 8at, so würde der wirksame Hochdruck nur 10at betragen. Der Kessel würde durch dies Auskunftsmittel allerdings schwerer, jedoch nicht so sehr viel mehr, als es bei einfachen Platten der Fall sein würde. Den übrigen Theilen des Kessels kann man erfahrungsmäſsig eine hinreichende Festigkeit geben. Die Dicke der Kopfplatten ist bekanntlich weniger vom Kesseldrucke abhängig, als davon, daſs die in dieselben eingebauten Röhren ordentlich verdichtet werden können. Auch glaubt Carebourne, daſs in Folge des höheren |261| Druckes der Kessel kleiner gehalten werden kann und dementsprechend wieder leichter wird. Der Druck im Doppelcylinder könnte durch einen besonderen Regulator geregelt werden. Hierdurch würde das Bedenken beseitigt, was darin gefunden wurde, daſs bei einer Undichtheit des Hochdruckkessels der Doppelcylinder allmählich die Spannung des Hochdruckcylinders erhalten würde. Der Carebourne'sche Vorschlag scheint jedenfalls der Beachtung werth zu sein. Eine Skizze zu einem Schiffskessel nach Carebourne's Plänen zeigen Fig. 10 und 11, die Anordnung des Sicherheitsventiles für den Hochdruckcylinder ist aus Fig. 12 zu ersehen. Für den äuſseren Cylinder kann jedes übliche Sicherheitsventil verwendet werden.

Fig. 10., Bd. 277, S. 261
Fig. 11., Bd. 277, S. 261

In wie hohem Maſse die Ansprüche an die Marinekessel gesteigert sind, erhellt aus den neueren Angaben über die Gröſsenverhältnisse derselben. So hat nach Engineering vom 13. Juni 1890 der Kessel, welcher in gleicher Gröſse zu den Schiffen der Great Western Railway Company, „Lynx“, „Antelope“ und „Gazelle“, ausgeführt wird, im cylindrischen Theile 4m,343 Durchmesser, 3m,099 Länge, 28mm,4 Wandstärke. Der Kesseldruck beträgt 4at,5, ist also, da im vorliegenden Falle Dreifach-Expansionsmaschinen gewählt sind, sehr gering. Eine Verstärkung nach dem Vorschlage Carbourne's wäre daher gewiſs sehr willkommen.

Fig. 12., Bd. 277, S. 261

Zobel in Bromberg sucht nach D. R. P. Nr. 49099 vom 20. Februar 1889 eine groſse feuerberührte Fläche dadurch zu erreichen, daſs er zwei, drei oder mehr querliegende Kessel A (Fig. 13 und 14) von beliebigen |262| Durchmessern, welche durch Stutzen B mit einem über denselben liegenden Längs- und Röhrenkessel C verbunden sind, anordnet. In jedem der querliegenden Kessel A werden zwei oder drei möglichst groſse, theils cylindrische, theils conische Querrohre D eingenietet, und zwar der Art, daſs diese Rohre einen fortlaufenden Kanal für die Feuergase bilden, welcher an den Verbindungsstellen durch Mauerwerk abgedichtet ist. Der kleinere Querschnitt schlieſst sich dabei an den gröſseren an, um die Gase wirksam in Wirbel zu versetzen. Die Heizfläche in den Rohren D kann noch durch Gallowayrohre verstärkt werden. Der Gang der Gase erfolgt in der Richtung der Pfeile. Die Feuerung liegt in Fig. 13 in besonderem Herde; es steht jedoch nichts im Wege, dieselbe in eines der Rohre D zu verlegen. Es wird dann allerdings die Unterfläche der Querrohre A nicht vom Feuerzuge bestrichen, was aber in Bezug auf den dort sich ablagernden Schlamm auch seine Vorzüge hat. Die Ausnutzung der Wärme der Feuergase ist bei diesem Kessel ohne Zweifel sehr wirksam. Reparaturen an den Rohren D möchten aber sehr umständlich und kostspielig werden.

Fig. 13., Bd. 277, S. 262
Fig. 14., Bd. 277, S. 262

Wagner und Co. in Cöthen trennen nach D. R. P. Nr. 48914 vom 28. Februar 1889 den Oberkessel vom Unterkessel, so daſs dieselben vollständig getrennte Wasserräume haben, und vermitteln den Zusammenhang derselben durch ein Verbindungsrohr, welches in der Nähe des mittleren Wasserstandes des Unterkessels ein- und im Dampfraume des Oberkessels ausmündet, zum Zweck indirekter Speisung des Oberkessels mit dem Wasser des Unterkessels, je nach dem Wasserstande im Innern der beiden Kesselräume. Als wesentliche Vorzüge sollen zu erachten sein, daſs das Verbindungsrohr ganz im Innern der Kesselconstruction liegt, und daſs der Durchtritt des Wassers oder Dampfes zum Oberkessel in gerader Linie erfolge. Am unteren Ende des Rohres ist ein Schutzrohr eingelegt, um das Aufsteigen schwimmender Körper zu verhindern. |263| Wir müssen gestehen, daſs wir für die Vortheile der Construction kein Verständniſs haben.

Dampfkessel mit Koksfeuerung (Fig. 15 bis 18) für die städtische Gasanstalt in Mannheim. Nach den Mittheilungen von Beyer im Journal für Gasbeleuchtung wird die frische Verbrennungsluft dem in üblicher Weise eingemauerten Roste durch einen unterhalb der beiden Sieder geführten, 300mm weiten Kanal F zugeleitet, welcher an seinem hinteren Ende durch einen Schieber E verschlieſsbar ist und sich vorn in sechs kleinere, unter dem Roste S mündende Kanäle theilt. Unmittelbar hinter der gemauerten Feuerbrücke ist eine Fangwand H eingeschaltet, vor der die beiden Luftöffnungen M angeordnet sind, welche mit den im Mauerwerke entlang geführten Kaltluftkanälen verbunden sind. Die letzteren wurden an der Rückwand des Kessels durch Schieber K verschlieſsbar gemacht. Die Wand H ist mit verschiedenen aus Fig. 16 ersichtlichen Oeffnungen J versehen, durch welche die abziehenden Heizgase, vermischt mit der durch die Oeffnungen M zuströmenden, auf 300° C. erhitzten Luft hindurchstreichen. Durch drei Röhrchen O (Fig. 15 und 16) kann Dampf in den Aschenfall eingeblasen werden, um das Verbrennen der Roststäbe und das Festsetzen von Asche in den Kanalöffnungen G zu verhindern. Auſserdem ist man mittels zweier in der Vorderwand des Kessels vorgesehener Schaulöcher N im stände, jederzeit den Verbrennungsprozeſs controliren zu können. Feuerthüren und Aschenfallthüren sind natürlich hermetisch verschlieſsbar.

Fig. 15., Bd. 277, S. 263
Fig. 16., Bd. 277, S. 263
Fig. 17., Bd. 277, S. 263
Fig. 18., Bd. 277, S. 263

Die Heizfläche des Versuchskessels betrug 27qm bei einer Rostfläche von 1qm. Der Wasserinhalt ist 7000l, die mittlere Dampfspannung 5at. Bei Verwendung von Koks Nr. 2 und 3 betrug die Verdampfung in 24 Stunden 7644l, bei 826k,4 Koksverbrauch. Mithin betrug die mittlere |264| stündliche Verdampfung für das Quadratmeter 11l,79 Wasser und wurde 9l,65 Wasser von einem Kilo Koks verdampft.

Kesselheizung durch Koksofengase. Die Zeche „Ver. Bonifacius“ (Revier Essen) verwendet die abziehenden Gase von 60 neuerbauten Koksöfen (System Coppée) zur Feuerung von zwölf Doppelflammrohrkesseln, von denen beständig neun in Betrieb stehen. Die Ueberführung der Heizgase aus dem gemeinsamen Gaskanale in die Flammrohre erfolgt hierbei nicht durch die sonst üblichen gemauerten Kanäle, sondern durch lose vorgesetzte, mit feuerfesten Steinen ausgefüllte Blechhauben (Krümmer). Dieselben werden auf den vor den Kesseln liegenden Gaskanal aufgesetzt, schlieſsen genau an je ein Flammrohr an und werden mit ein wenig Lehm gedichtet. Ein groſser Vorzug liegt bei dieser Einrichtung darin, daſs sich die Hauben mittels eines fahrbaren Krahnes in kürzester Zeit (etwa ½ Stunde) durch zwei Arbeiter abheben lassen, so daſs man bei etwaigen Betriebsstörungen sofort die Feuerroste einbauen kann und den Platz vor den Kesseln frei hat.

Nach sorgfältigen Messungen verdampften die neun Kessel mit zusammen 800qm Heizfläche in 24 Stunden 200529l Wasser, oder in 1 Stunde und auf 1qm Heizfläche 10!,4. Nimmt man an, daſs durch 1k minderwerthige Kohle, wie sie im Kesselhause verbrannt wird, 6l verdampft werden, so entspricht die Verdampfung durch die Gase einem Kohlenverbrauche von 20000 Centner im Monate, welche somit gegen früher gespart werden. Auſserdem sind zur Wartung der Kessel jetzt nur 4 Mann erforderlich, während bei der Kohlenheizung sonst 11 Mann nöthig waren.

Für eine Anordnung von Wasserröhren in Flammrohrkesseln wurde G. Kingsley in Leawenworth, Kansas, Nordamerika, das D. R. P. Nr. 46831 vom 2. Oktober 1888 ertheilt. Der Kessel besteht aus einem Auſsenkessel mit flachen Seitenwänden und oben und unten halbkreisförmiger Abrundung. Ein der Länge nach durchgehendes, entsprechend geformtes Flammrohr, jedoch mit flachem Obertheile (nach Art der Feuerbüchsen bei Locomotiven) ist an der seitlichen, geraden Fläche mit Wasserröhren versehen, welche wie die Field-Röhren an dem einen Ende geschlossen sind und die nach innen etwas schräg ansteigen. Diese sollen vor solchen Rohren, welche von der Feuerbüchsendecke ausgehen, den Vortheil der gröſseren Heizfläche bieten und auſserdem beim Abblasen des Kessels sich vollständig entleeren. Wie der Wasserzutritt beim Betriebe erfolgt, hat der Patentinhaber nicht verrathen. Unseres Erachtens ist diese Anordnung sehr bedenklich, selbst abgesehen von der durch Einsetzen der Röhren bewirkten groſsen Verschwächung der dem äuſseren Drucke ausgesetzten Seitenwände.

(Fortsetzung folgt.)

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