Titel: Neuere Dampfkessel.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1894, Band 291 (S. 148–153)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj291/ar291039

Neuere Dampfkessel.1)

Grosswasserraumkessel gegen engröhrige Kessel.

Wir haben wiederholt darauf aufmerksam gemacht, dass das Hervortreten der engröhrigen Kessel den Grosswasserkesseln gegenüber nicht ausschliesslich in den vorzüglicheren Eigenschaften der ersteren liegt. Die Vortheile der Verwendung hoch gespannten Dampfes, der Glaube, dass nur mittels engröhriger Kessel eine so hohe Dampfspannung zu erreichen sei, und eine geschickte Reclame haben denselben zeitweise einen scheinbaren Vorsprung vor den Grosswasserkesseln eingetragen, Eine wesentliche Förderung verdanken die Grosswasserkessel der weit verbreiteten Anwendung der Fox'schen und ähnlicher Wellröhren; die insbesondere vortheilhaft verwendet werden bei starkem äusseren Druck. Bekanntlich werden diese Röhren auf dem Blechwalzwerk Schulz-Knaudt angefertigt und es liegt nahe, dass sich der Leiter dieses Werkes, O. Knaudt, in hohem Grade für die Ehrenrettung der Grosswasserkessel interessirt. In einer Sitzung des Bezirks Vereins an der niederen Ruhr hielt der Genannte am 9. Juni 1892 einen Vortrag, in welchem er an der Hand von Aussprüchen der Delegirten des internationalen Verbandes der Dampfkessel-Ueberwachungsvereine (Verhandlungen der Versammlung in Danzig) eine Zusammenstellung von Erfahrungen und Urtheilen vor Augen führte. Wir dürfen wohl annehmen, dass dieser Vortrag der Mehrzahl unserer Leser zu Gesicht gekommen ist, und wollen deshalb nur eine allgemeine Uebersicht über denselben geben, und ohne Namennennung nur einige Angaben mittheilen.

Bezüglich der Explosionssicherheit wird zugegeben, dass bei engröhrigen Siederohrkesseln Unfälle grösseren Umfanges nicht vorgekommen sind, dahingegen sind nach Mittheilung von verschiedener Seite Unfälle, welche das Bedienungspersonal betroffen haben, in grösserer Zahl und von mitunter ebenso schweren Verletzungen als bei irgend einem anderen Systeme zu verzeichnen.

Bezüglich des Anschaffungspreises eines Dampferzeugers ist allein maassgebend, wie gross die Dampfmenge ist, die er in einer Stunde liefert. Hat z.B. eine Construction, welche stündlich 1000 k Dampf liefert, denselben Preis wie eine andere von gleicher Leistungsfähigkeit, so sind beide für die Anlagekosten gleichwerthig. Es ist hierbei nebensächlich, ob im einen Falle vielleicht 50 qm, im anderen 100 qm Heizfläche vorhanden sind; hier werden stündlich auf einem Quadratmeter 10 k Dampf, dort dagegen 20 k erzeugt. Da man nun aber häufig die Kessel nach der Grösse der Heizfläche anbietet und verkauft, so ist die Güte von 1 qm sehr von Einfluss. Ist dieser Werth, den man auch oft als „quantitative Leistung“ bezeichnet, bei einem Kesselsystem hoch, so sind die Anlagekosten gering; und umgekehrt. Man machte in Danzig über diesen Punkt folgende Aeusserungen:

„Nicht unbedenklich will mir ferner das Bestreben der Röhrenkesselfabrikanten erscheinen, dass sie mit aller Gewalt hinsichtlich der quantitativen Leistungsfähigkeit der von ihnen erbauten Kessel, gleichviel ob mit oder ohne Oberkessel, mit den Cornwall-Kesseln concurriren wollen, während doch hierbei im Gegentheil eine sehr massige Beanspruchung der Heizfläche durchaus angezeigt ist, und zwar um so mehr, je kleiner der Wasser- und Dampfraum dieser Kessel im Verhältniss zur Heizfläche ausfällt.“

Als Erfahrungsergebniss aus den letzten 10 Jahren wird als Norm hingestellt, dass man den engröhrigen Kessel nicht mehr beanspruchen dürfe als mit 14 bis 16 k/qm, damit nicht alle 6 Wochen eine Reparatur erforderlich werde. Von anderer Seite wird verlangt, man solle nur bis 10, höchstens bis 12 at gehen. Bei Kesseln ohne Oberkessel sei es am besten, wenn man 5 bis 6 k/qm erzeuge; erst dann sei man sicher, mit der Maschine ruhig arbeiten zu können.

Von einem Mitgliede wird Folgendes erklärt:

„Was die Leistungsfähigkeit für die Heizfläche der engröhrigen Siederohrkessel anbetrifft, so ist dieselbe verschieden bei den einzelnen Systemen, erreicht aber nicht diejenige der Grosswasserraumkessel, ausgenommen vielleicht bei einigen Constructionen von Heizröhrenkesseln; ungestraft wird man wenigstens dauernd die Beanspruchung der erstgenannten Kessel nicht so hoch halten können, wie die der Grosswasserraumkessel. Zu empfehlen ist, meiner Erfahrung nach, die Beanspruchung der Zweiwasserkammerkessel, die in diesem Punkte auch obenan stehen dürften, nicht über 18 k, die der Einwasserkammerkessel nicht über 15 k und die der Kessel mit Kappenverbindungen nicht über 12 k zu wählen.“

Der unangenehmste und sorgenreichste Theil irgend einer Kesselanlage, eines Betriebes, ist ohne Zweifel die regelmässige Reinigung und die zu dieser Arbeit nöthige Zeit.

Sie soll möglichst kurz sein, und man verlangt allgemein, dass, wenn Umstände eine Verlängerung der Betriebsdauer nöthig machen, kein schwerer Schaden am Kessel entsteht. Man wünscht, dass ein Dampferzeuger, der gewöhnlich mit reinem Wasser gespeist wird, nicht gleich versagt, wenn die Reinigungsvorrichtungen nicht arbeiten und für einige Zeit schlechtes Wasser benutzt wird, das stark Schlamm und Steine absetzt. Sehr oft ist es unvermeidlich, gerade Sonn- und Festtage zu benutzen, um in- und auswendig gehörig zu putzen. Die Arbeiter sind mit menschlichen Schwächen und Fehlern behaftet, und dass eine derartige aussergewöhnliche Verlängerung der Arbeitszeit die Zuverlässigkeit und Sorgfalt nicht gerade auf das äusserste Maass erhebt, dürfte eine unbestrittene Thatsache sein. Es ist also gar nicht unberechtigt, dass es bei Entscheidungen über die Wahl von Kesselsystemen von durchschlagendem Einfluss ist, dass die Reinigung nicht zu häufig nöthig und dabei leicht und schnell ausführbar ist. Der Bericht sagt, dass man beim Betriebe von Siederohrkesseln zu einer viel grösseren Sorgfalt gezwungen sei, als bei allen anderen Kesselsystemen, da schon geringe Schlammansammlungen von sehr unangenehmer Wirkung für die Haltbarkeit der Rohre sein können. Es ist daher nothwendig, dass man in möglichst kurzen Zwischenräumen wenigstens die unteren Rohre ausbohrt. Wer an verschiedenen Stellen den Kesselsteinansatz beobachtet hat, wird einen ganz anderen Begriff von dem Betriebe dieser Kessel bekommen, als er sich bei den gedruckten Prospecten. hat träumen lassen, wonach in Folge der lebhaften Wassercirculation die im Wasser enthaltenen Kalktheile sich in ein Nichts verwandeln sollen. Die Natur erfüllt uns viele unserer jeweiligen Wünsche nicht, und so müssen wir es auch bei den Röhrenkesseln erleben, dass sich der Kesselstein in den Siederöhren ebenso festsetzt, |149| wie bei anderen Kesseln, dabei aber ausserordentlich schwer zu entfernen ist, nämlich nur durch ein sehr langwieriges Ausbohren der Rohre, das in manchen Fällen 4 bis 6 Wochen beansprucht.

Es ist daher eine gute Reinigung des Wassers bei diesen Kesseln eine unerlässliche Bedingung.

Auch bezüglich des Kohlenverbrauches lauten die Urtheile für die Wasserröhrenkessel wenig günstig. Ein Urtheil geht dahin, dass auf Grund vielfacher Versuche die Ausnutzung des Brennmaterials im Vergleich zu den Grosswasserraumkesseln „eine ganz miserable“ sei. Denn während die Grosswasserraumkessel bis zu 80 Proc. und darüber kommen, sind bei den meisten engröhrigen Kesseln nicht viel über 60 Proc. Ausnutzung gefunden. Erst in letzter Zeit hat Referent einmal eine bessere Ausnutzung gefunden. Der Fabrikant Dürr-Gehre hatte eine Anlage von drei grossen Wasserrohrkesseln geliefert und dabei 78 Proc. Ausnutzung garantirt. Die ersten zwei Versuche ergaben nicht über 60 bis 65 Proc. Nachdem der Kessel von Rauch und Russ gereinigt worden war, ist beim dritten Versuch eine Ausnutzung von 79 Proc. gefunden. Dies Ergebniss ist jedoch nur unter Voraussetzung aller Finessen, welche sich im regelmässigen Betriebe nicht ausführen lassen, erreicht worden. An anderen Engröhrenkesseln; besonders an Babcock-Wilcox-Kesseln, hat Referent etwa 25 Heizversuche vorgenommen; die Ausnutzung ist nicht über 60 Proc. gestiegen.

Von einer Seite wird behauptet, dass man bei höheren Spannungen zur Benutzung engröhriger Kessel gezwungen sei. Dem gegenüber wird geltend gemacht, dass Schiffskessel von 4,8 m Durchmesser mit 13 at seit Jahren in Benutzung sind. In einzelnen Fällen arbeiten solche Schiffskessel als feststehende Landkessel anstandslos, und da sie bei ihren Abmessungen innerlich überall zugänglich, also auch gründlich reinigungsfähig sind, von aussen aber von Heizgasen gar nicht bestrichen werden, hier vielmehr gegen Wärmeverluste durch geeignete Verhüllung sicher und gut geschützt sind, so besitzen dieselben stets eine reine und vorzüglich wirksame Heizfläche.

Referent hält die Wasserrohrkessel nur bei mangelndem Aufstellungsraum für angezeigt, im anderen Falle aber hält er dafür, dass ein Grosswasserraumkessel sowohl in Bezug auf Dampferzeugungskosten als auch in Bezug auf einen gesicherten und ungestörten Betrieb den Vorzug vor den Wasserrohrkesseln verdient, besonders aber überall dort, wo ein grosser und schwankender Dampf verbrauch stattfindet.

Von mehreren Seiten wird hervorgehoben, dass die Herstellung und Verwendung von Grosswasserraumkesseln mit höherem Druck, etwa 10 at, keine Schwierigkeit biete.

Gegenüber den vielfachen Angriffen auf die Siederohrkessel machte ein Mitglied die versöhnende Aeusserung:

„Gönnen Sie den engröhrigen Siederohrkesseln zu ihrer Entwickelung und Verbesserung auch nur einen kleinen Theil derjenigen Zeit, welche dem Flammrohrkessel, der stets ein Liebling der Techniker war, hierzu zur Verfügung gestanden hat, so wird sich ihr Ruf, welcher noch sehr unter den Vorwürfen zu leiden hat, die berechtigtermaassen den Erstlingen dieses Kesselsystems gemacht worden, hiervon erholt haben und ein nicht unwesentlich günstigerer sein als heute.“

Dieser Mahnung wird sich jeder unbefangene Fachmann anschliessen. Jedes System wird, an richtiger Stelle verwendet, seine Vorzüge geltend zu machen wissen. Dass aber auf dem Gebiete der Engrohrkessel bisher erhebliche Fortschritte gemacht worden sind, und dass weitere bevorstehen, wird niemand verneinen. Dieser Ansicht gab ein Oberingenieur mit folgenden Worten Ausdruck: Ein Theil seiner Collegen sei allerdings gegen Wasserrohrkessel eingenommen, doch dürfte sich deren Urtheil hauptsächlich auf die Erfahrungen mit älteren Kesseln stützen. Er selbst, der eine sehr grosse Anzahl Wasserrohrkessel unter Aufsicht habe, stehe diesem System durchaus nicht unfreundlich gegenüber. Man habe die grosse Reparaturbedürftigkeit der Röhrenkessel hervorgehoben und sich dabei auf eine Aeusserung eines Revisors gestützt, zugleich annehmend, dass in dessen Bezirk nur bessere Röhrenkessel vorhanden seien. Jedoch spreche der angezogene Bericht von den leider noch so viel vorhandenen älteren Kesseln und schlechten Constructionen, und hoffe, dass diese nach und nach verschwinden werden.

Es ist wohl selbstverständlich, dass der Vortrag einen vielseitigen Widerspruch erfahren hat. Einige lesenswerthe Entgegnungen finden sich in der Elektrotechnischen Zeitung, 1892 Heft 49 und 1893 Heft 4 und 8, die auch, zu einem Sonderabzug vereinigt, verbreitet worden sind. Ein weiteres Eingehen würde uns hier zu weit führen.

Flusseisen als Kesselbaumaterial für Locomotiven.

Ueber die Versuche, betreffend Anwendung des Flusseisens zur Anfertigung von Kesseln, haben wir 1888 270 * 95 berichtet. Die guten Ergebnisse der amerikanischen Versuche haben die königl. Eisenbahndirection in Hannover veranlasst, in den Jahren 1891 bis 1892 eine Anzahl Ersatzkessel von Flusseisen zu beschaffen, die seitdem in Betrieb sind und die nach einem Vortrag des Bauinspectors v. Borries, veröffentlicht in Glaser's Annalen vom 1. Mai 1893, sich gut bewährt haben. Die Versuche wurden angestellt a) mit Feuerkisten und b) mit Wellrohrkesseln.

a) Versuche mit Feuerkisten.

Die Wandstärken der Feuerkistenbleche wurden mit Rücksicht auf den Dampfüberdruck von 12 at, mit welchem die Kessel arbeiten, wie folgt angenommen:

Rohrwand 13 mm
Rückwand 10
Seitenwände und Decke 9
Stehbolzentheilung höchstens 100

Eine Rohrwand wurde versuchsweise nur 10 mm stark hergestellt. Für die Beschaffenheit des Flusseisens wurden folgende Bedingungen gestellt:

„Zu den Blechen des Langkessels, der äusseren und inneren Feuerkiste ist besonders gutes und weiches im Flammofen erzeugtes Flusseisen mit 34 bis 41 k Zugfestigkeit und mindestens 25 Proc. Dehnung auf 200 mm Länge zu verwenden. Zu den Rauchkammerblechen kann Flusseisen derselben Zugfestigkeit mit mindestens 20 Proc. Dehnung verwendet werden.

Probestäbe aus Blechen und Formeisen beider Flusseisensorten, kirschroth in Wasser von 28° C. abgekühlt, müssen sich, ohne Risse und Anbrüche zu zeigen, derartig um 180° biegen lassen, dass der kleinste Halbmesser der Krümmung gleich der Stärke ist. Im Uebrigen muss das Flusseisen sich leicht schweissen lassen.

Die Probestäbe zu den Zerreissversuchen und Biege- und Härteproben sind sowohl lang als quer zur Walzrichtung von den Blechen zu entnehmen.

|150|

Zu den Winkel- und Formeisen, Ankern, Stehbolzen, Nieten, Schrauben u.s.w. kann Flusseisen von derselben Beschaffenheit, wie die Bleche des Langkessels verwendet werden.“

Bei der Verarbeitung zeigten Bleche, welche von verschiedenen Werken bezogen waren, trotz gleicher Festigkeit und Dehnung verschiedene Härte. Eine besonders harte Rohrwand erhielt sogar beim Anrichten einen Riss. Da die grössere Härte auf die chemische Zusammensetzung des Eisens zurückgeführt werden musste und die Untersuchung der gesprungenen und mehrerer anderer Platten einen hohen Phosphorgehalt ergab, so wurde später für die Feuerkistenbleche ein grösster Phosphorgehalt von 0,04 Proc. vorgeschrieben, um für diese ein Eisen zu erhalten, welches keine Neigung zu schädlichen Spannungen und Kaltbruch zeigt. Da die Kessel bereits bestellt waren, so konnte diese Bestimmung nur theilweise durchgeführt werden, doch zeigten mehrere Untersuchungen, dass der vorhandene Phosphorgehalt nicht über 0,05 Proc. beträgt.

Für die Ausführung der Kessel wurden die Flusseisenbleche nur im rothwarmen oder im kalten, nicht aber im halbwarmen Zustande gebogen und gerichtet. Die Kümpelplatten wurden nur mit Holzhämmern bearbeitet, nachher ausgeglüht und langsam abgekühlt. Besonders sorgfältig wurden auch die Blechkanten behandelt und die auf der Schere geschnittenen Bleche an den Kanten behobelt, auch wurde eine 150 bis 200 mm breite Zone angewärmt, um den Uebergang zwischen dem rothwarmen und dem kalt gebliebenen Theile der Platten zu vermitteln.

Die Ausführung der Kessel hat keine Schwierigkeit gemacht, insbesondere auch nicht das Abdichten stumpf auslaufender Blechfugen und der stumpf vorstossenden äusseren Laschen. Die Laschennietung ist wesentlich besser als die gewöhnliche mit Ueberlappung, weil bei ersterer keine Formveränderungen vorkommen; die Kesselbleche können daher 15 Proc. schwächer gehalten werden. Finden Betrieb wurde jede rasche und ungleichmässige Erwärmung oder Abkühlung vermieden, daher während der Fahrt das Feuer möglichst gleichmässig gehalten, keine grössere Menge feuchter Kohle gegen die Wände geworfen und das Fahren mit offener Feuerthür vermieden. Die im Betriebe vorkommenden Reparaturen hatten ihren Grund vorwiegend in den Verschraubungen der Wasserrohre, deren; Verschraubungen – Mutter und Gegenmutter – nicht dicht zu halten waren. Seitdem die Wasserrohre entfernt sind, halten auch die Siederohre. Der Vortragende hat festgestellt, dass in den erwähnten Fällen die Güte der Arbeit eine grosse Rolle spiele und dass die beregten Uebelstände nicht auf das Flusseisen zurückgeführt werden dürften. Als das wesentlichste Ergebniss sei die Thatsache zu betrachten, „dass keine Feuerkistenplatte nach kurzer Betriebsdauer gesprungen ist, dass sich also das von verschiedenen Werken bezogene Flusseisen als für Locomotiven-Feuerkisten geeignet erwiesen hat.“ Weitere Versuche mit diesen Versuchskesseln sollen über die weitere Einführung des Flusseisens entscheiden.

b) Wellrohrkessel.

Bauart der Kessel. Mit den Vorbereitungen für die versuchsweise Beschaffung einiger Wellrohrkessel wurde bei der königl. Eisenbahndirection Hannover schon im J. 1886 nach Bekanntwerden der Pohlmeyer'schen Bauart begonnen und zunächst eine grössere Anzahl verschiedenartiger Entwürfe für die Form des Kesselmantels angefertigt, um denselben möglichst einfach zu gestalten und das Gewicht der Wasserfüllung thunlichst zu beschränken. Schliesslich wurden im J. 1890 in der Hauptwerkstätte Leinhausen zwei Wellrohrkessel ausgeführt; deren hinterer Theil des Mantels cylindrisch und hinten durch eine gewölbte Wand geschlossen ist. Ferner sind die drei Theile, aus welchen der Langkessel besteht, an den Längsnähten nicht genietet, sondern von der Gewerkschaft Schulz-Knaudt und Co. in Essen fertig geschweisst geliefert worden. Versuche über die Festigkeit dieser Schweissfugen ergeben etwa 95 Proc. derjenigen des vollen Bleches. Die Schweissung wurde der Vernietung vorgezogen, um die Bleche möglichst schwach halten zu können.

Da die Kessel indess noch reichlich schwer ausfielen und die hinteren Kuppelachsen der dreifach gekuppelten Güterzuglocomotiven zu stark belasteten, so wurde bei den weiteren Bestellungen der hintere Theil kegelförmig gestaltet und damit zu der Lentz'schen (Näheres im folgenden Heft) Bauart des Kesselmantels übergegangen. Statt der geschweissten Längsfugen wurde der Billigkeit wegen die Nietung mit Doppellaschen eingeführt.

Diese neue Bauart der Wellrohrkessel, nach welcher zur Zeit 4 Stück im Betriebe, 4 im Einbau und 15 Stück in Ausführung sind, unterscheidet sich ebenso wie die beiden ersten Kessel von der Pohlmeyer'schen und den ersten Lentz'schen Ausführungen in folgenden Theilen:

1) Die hintere Rohrwand ist nicht fest mit dem Kesselmantel verbunden, sondern das vordere Ende des Wellrohres wird im Kessel nur durch vier Knaggen geführt; die Rohrwand kann also, da das Wellrohr in der Längsrichtung etwas nachgiebig ist, geringen Längen Veränderungen der Siederohre folgen.

2) Es ist kein Aschenfalltrichter für den Verbrennungsraum, überhaupt in der feuerberührten Fläche des Wellrohres kein Nietkopf, Stemmkante oder sonstige Unterbrechung der zusammenhängenden Eisenwand vorhanden, da jede solche Stelle zu vorzeitiger Abnutzung Anlass geben würde.

3) Die Entfernung der Flugasche aus dem Verbrennungsraum erfolgt durch die unter der Feuerbrücke angebrachte Klappe mittels einer geeigneten Kratze.

4) Um beim Anheizen das kalte Wasser aus dem unteren Kesseltheile fortzusaugen und zu erwärmen, ist um drei Wellen des Wellrohres ein Umlaufkanal aus Blech angebracht, in welchem das Wasser stärker als an anderen Stellen erwärmt und nach oben in Bewegung gebracht wird.

5) Die hintere Oeffnung des Wellrohres ist durch ein gusseisernes Geschränk verschlossen, welches nach der Feuerseite hin mit feuerfesten Steinen ausgemauert ist und nach der Rückseite gegen die äussere Blechplatte Lufträume enthält, um den Wärmedurchgang möglichst zu hindern. Die Feuerbrücke ist ganz einfach ausgeführt, da alle künstlichen Einbauten der starken Hitze nicht dauernd widerstehen würden.

6) Die Wasserstandszeiger haben eine besondere, von Armaturstutzen unabhängige Verbindung mit dem Dampfraum des Kessels, damit ihre Wirkung durch das Anstellen der Strahlpumpen nicht beeinflusst wird.

7) Die Siederohre von 46 mm äusserem Durchmesser liegen vorn in 62, hinten aber in 65 mm Theilung, um |151| hinten, wo die Verdampfung am stärksten ist, mehr Wasserraum zwischen den Rohren zu erhalten.

Diese Eigenthümlichkeiten sind bei den seitens der königl. Eisenbahndirection zu Hannover beschafften Kesseln zuerst zur Ausführung gelangt.

Im Uebrigen ist das Wellrohr gerade und wagerecht gelegt und der Kesselmantel in möglichst einfachen Formen gehalten. Die Vernietung der Langnähte geschieht mit Doppellaschen und vier Nietreihen. Die im Längenschnitt des Kessels dargestellten getheilten Doppelroststäbe werden wahrscheinlich durch einfache Stäbe von ganzer Länge ersetzt werden, um das Aufreissen der Spalten von unten her zu erleichtern. Der seitliche Anschluss des Rostes an das Metallrohr geschieht mit gusseisernen Stücken, welche in die Wellen passen und auf den seitlichen Verbindungswinkeln festgeschraubt sind.

Ausführung. Die Bleche sind sämmtlich aus Flammofenflusseisen hergestellt, für dessen Beschaffenheit und Verarbeitung dieselben Vorschriften, wie bei den Kesseln mit flusseisernen Feuerkisten gegeben wurden. Die Wellrohrkessel wurden sämmtlich als Ersatz für alte abgängige Kessel eingebaut. Der Beschaffungspreis derselben mit Rosten und Wasserstandszeigern war durchschnittlich um etwa 10 Proc. geringer als derjenige für gleichwerthige Kessel mit kupfernen Feuerkisten ohne Rosten und Wasserstände.

Behandlung im Betriebe. Für den Betrieb wurde nur angeordnet, dass die Klappe unter der Feuerbrücke und das Geschränk der letzteren im Wellrohre sorgfältig dicht gehalten werden müssen, um den Zutritt kalter Luft zum Verbrennungsraume zu vermeiden. Beim Reinigen des letzteren soll vor dem Oeffnen der Klappe der Schornstein mit einem Blechdeckel bedeckt werden, um den Durchzug kalter Luft durch die heissen Siederohre zu hindern.

Betriebsergebnisse. Nach Indienststellung der beiden ersten Locomotiven ergaben sich zunächst verschiedene Mängel, welche erst auf Grund längerer Beobachtungen beseitigt werden konnten. Die Dampferzeugung war ungenügend, weil das sehr hoch stehende Blasrohr in Folge ungeeigneter Schornsteinform zu geringe Luftverdünnung in der Rauchkammer ergab. Nachdem dieser Mangel nach mehrfachen Veränderungen an Schornstein und Blasrohrstellung beseitigt war, wurden Gasanalysen und Wärmemessungen in der Rauchkammer angestellt. Dabei ergab sich im Vergleiche mit einer Locomotive gleicher Gattung mit gewöhnlicher Feuerkiste und Feuerschirm Folgendes:

Die Vollkommenheit der Verbrennung war bei beiden Locomotiven ungefähr dieselbe, da der Gehalt an Kohlensäure und überschüssigem Sauerstoff bei beiden Kesseln fast derselbe war.

Die Wärme der Heizgase in der Rauchkammer war bei dem Wellrohrkessel durchschnittlich 320 bis 340° C., bei der Feuerkiste 270 bis 300° C., bei ersterem also um 40 bis 50° C. höher, vermuthlich in Folge der kleineren Heizfläche.

Auf die Verschiedenheit der Wärme der Heizgase dicht vor den oberen und unteren Siederohren des Wellrohrkessels war die Höhenstellung des Blasrohrs bezieh. dessen Abstand von der engsten Stelle des Schornsteins von grossem Einfluss. Anfangs war der Wärmestand oben 3 bis 30° C. höher als unten; bei Höherstellung des Blasrohrs um 65 mm stieg dieser Unterschied auf 42 bis 60° C. und sank bei Tieferstellung unter die erste Lage auf – 42 – 0° C. Bei der Locomotive mit Feuerkiste waren die Heizgase oben um 10 bis 20° C. wärmer als unten. Diese Ergebnisse zeigen, dass ein halbwegs gleichmässiger Zug der Feuergase durch die oberen und unteren Siederohre durch geeignete Höhenstellung des Blasrohres zum Schornstein auch ohne Zuhilfenahme besonderer Mittel als: Feuerschirm über der Brücke, Blechschirm in der Rauchkammer u.s.w. erzielt werden kann.

Das Rinnen der Siederohre trat bei den beiden ersten Kesseln anfangs ziemlich häufig ein, weil die Klappen unter den Feuerbrücken nicht dicht hielten und kalte Luft durchliessen. Diese Klappen waren zum Schütze gegen die hohe Wärme im Verbrennungsraume möglichst weit nach hinten gelegt, wurden hier aber oft mit glühender Asche bedeckt und durch die Hitze beschädigt und undicht. In Folge dessen wurde bei einer der Locomotiven die Klappe vermauert, worauf das Rinnen aufhörte. Dies war indess nur ein Versuch, um die Ursache des Rinnens zu ermitteln, da zum Reinigen des Verbrennungsraumes nach jeder Fahrt ein Arbeiter über den Rost hineinkriechen musste, so dass die Locomotive für mehrfache Besetzung ungeeignet war.

Bei den neueren Kesseln sind die Siederohre nach amerikanischem Muster in die hintere Rohrwand mit aufgelötheten 1 mm starken Kupferringen eingezogen. Trotzdem ist auch bei diesen Kesseln mehrfach ein Rinnen der Siederohre eingetreten, welches indess der ungünstigen Blasrohrwirkung in Verbindung mit schlechtem Speisewasser und unvorsichtiger Behandlung zuzuschreiben ist. Nach Ermittelung der richtigen Blasrohr Verhältnisse sind die Rohre besser dicht geblieben und werden vermuthlich zuverlässiger als in kupfernen Feuerkisten sein, da sie in den eisernen Wänden besser festgewalzt werden können.

Wenn nöthig, könnte man die Rohre in der hinteren Wand einschrauben, wie es bei gewissen Schiffskesseln geschieht, dann wäre jede Bewegung unmöglich gemacht. Etwas Aehnliches wird zur Zeit durch Einschneiden eines feinen Gewindes in die Löcher der Wand, in welches sich die Rohrenden beim Walzen hineindrücken, versucht. Ich hoffe, dass diese Schwierigkeit binnen Kurzem überwunden sein wird.

An die Bedienung des Feuers auf dem hochliegenden Roste gewöhnen sich die Heizer bald. Das Aufwerfen der Kohle muss häufiger als bei Feuerkisten mit tief liegenden Rosten erfolgen, da das Feuer nur 250 bis 300 mm hoch gehalten werden kann. Für schwer brennende Kohlen darf daher die Rostfläche nicht zu gering bemessen werden.

Der Kohlenverbrauch ist bisher trotz der kleineren Heizfläche nur bei denjenigen Locomotiven, deren Blasrohrwirkung noch nicht in Richtigkeit war, grösser als bei denjenigen mit Feuerkisten gewesen, wobei den Wellrohrkesseln ihre etwas höhere Dampfspannung zu gute kommt. Bei gleicher Heizfläche und gleichem Dampfdruck wird der Verbrauch nicht verschieden sein.

Unterhaltung der Kessel. Ausser dem Nachstemmen der undichten Siederohre und des unteren Theiles der beiden Quernähte am kegelförmigen Zwischenringe, welche namentlich anfangs mehrfach etwas undicht wurden, sowie dem Ersatz der abgebrannten feuerfesten Steine, sind an den beiden ersten Kesseln nach zweijährigem anstrengendem Betriebe noch keine Schäden vorgekommen.

|152|

Die Wellrohre sind, soweit sie durch die Reinigungsöffnungen mit Lampen und Spiegeln besichtigt werden konnten, auf der Aussenseite noch völlig unversehrt und mit wenig Kesselstein belegt. Im Inneren fanden sich unter dem Roste in den Vertiefungen der Wellen harte Ablagerungen, welche vorwiegend aus Aschensalzen bestanden und nur wenig Eisenrost enthielten. Abrostungen waren auch auf der Innenseite nicht zu bemerken. Es darf angenommen werden, dass diese Wellrohre eine recht erhebliche Dauer zeigen werden.

Die erheblichen Kosten, welche durch die vielfachen Unterhaltungsarbeiten an den gewöhnlichen Feuerkisten und die damit verbundenen Ausserdienststellungen der Locomotiven verursacht werden, fallen bei den Wellrohrkesseln fort.

Wir haben die Bemerkungen des Vortragenden über die von der Verwendung der Wellbleche bedingten Anordnungen ausführlich wiedergegeben, da sie sowohl an und für sich, als auch weil von der Wahl des Materials bedingt, sehr bemerkenswerth sind.

Ueber die Längselasticität von Kesselfeuerrohren hielt in der Versammlung des Vereins deutscher Maschineningenieure vom 27. September 1892 der Ingenieur Knaudt einen bemerkenswerthen Vortrag, der in Glaser's Annalen vom 1. October 1892 veröffentlicht ist. Wir müssen uns hier darauf beschränken, nur die Hauptgesichtspunkte des Vortrages wiederzugeben, und verweisen auf die angeführte Quelle. Von der Erwägung ausgehend, dass die Feuergase von etwa 1350° über dem Rost – beispielsweise eines Flammrohrkessels – am Ende der Flammrohre auf etwa 650° heruntergehen und am Eintritt in den Schornstein nur noch etwa 300° haben, schliesst der Vortragende, dass die Kesselbleche, trotz der ausgleichenden Wirkung des Kesselinhaltes, eine mehr oder weniger von einander abweichende Temperatur besitzen und in Folge dessen sich ungleichmässig ausdehnen, was Verbiegungen und Leckungen veranlasst, indem sich die Stirnböden ausdehnen oder das Flammrohr der Längsrichtung nach zusammengedrückt wird oder sich seitlich ausbiegt. Die näheren Verhältnisse sind bisher noch unaufgeklärt.

Um der Frage etwas näher zu treten, hat das Blechwalzwerk Schulz-Knaudt Veranlassung genommen, in Gegenwart sachverständiger geladener Techniker zur Ermittelung der Längselasticität verschiedener Flammrohrconstructionen praktische Versuche anzustellen. Bei diesen Versuchen wurden die zu prüfenden Flammrohre mit ihren parallel abgedrehten Kopfenden zwischen einen festen Ständer und einen beweglichen Presskopf einer hydraulischen Plungerpresse gespannt, mittels deren die Rohre in ihrer Achsenrichtung zusammengedrückt werden konnten. Der Durchmesser des Plungers beträgt 1620 mm, so dass der Gesammtdruck auf die Rohrenden für jede Atmosphäre Wasserdruck sich auf 20612 k berechnet. Es kamen sieben Versuchsrohre von je 1800 mm Länge zur Prüfung und zwar fünf Wellrohre verschiedener Wandstärken, ein glattes Flammrohr mit Adamson'schen Versteifungen und ein Purve-Rippenrohr. Die Aufzeichnung der Messpunkte, Controle des Wasserdruckes und die Abmessungen selbst wurden mit der grössten Sorgfalt vorgenommen. Die Ergebnisse sind in nachstehender Tabelle zusammengestellt:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11


Nr.


Rohrconstruction

Wand-
stärke


mm

Ge-
wicht


k

Festig-
keit


k/qmm

Deh-
nung


Proc.
Zulässiger
grösster Be-
triebsüberdruck
k/qc

Totale
Wellen-
tiefe

mm
Zusammendrückung
in mm/m Rohr-
länge bei einem
Druck von

100000 k
Zu einer Zu-
sammendrückung
von 1 mm/m
Rohrlänge gehört
ein Druck in
k
Die Elasticitätsgrenze
des Materials wurde
überschritten bei einer
Verkürzung für das
Meter Rohrlänge von
mm
Hamb.
Normen
Engl.
Lloyd
I Wellrohr 10,0 517 37,2 25,0 9,5 7,4 49 3,75 27000 3,9
II 11,7 570 46,4 28,5 11,2 11,25 53 3,3 29000 4,19
III 12,0 603 33,3 30,0 11,7 9,5 51,5 2,6 36000 3,36
IV 13,6 725 34,8 29,5 13,4 11,2 55,5 2,1 49000 3,2
V 10,0 492 38,5 26,0 9,1 30 0,95 108000 1,9
VI Glattrohr 14,0 800 36,1 29,5 9,1 11,5 0,6 170000 0,84
VII Purve's Rohr 12,0 715 42,8 26,0 11,7 11,2 0,2 350000 1,58

In der letzten Zahlenreihe bilden die Zahlen 4,19 und 1,58 (Rohr Nr. II und VII) insofern eine Ausnahme von den übrigen, als sie das sonst ganz regelmässige Abfallen der Reihe stören. Dies hat seinen Grund darin, dass die Rohre II und VII beide aus härterem Material (siehe Colonne 5) hergestellt sind, dessen Elasticitätsgrenze auch entsprechend höher liegt, als die des übrigen zur Verwendung gelangten Materials.

Auf dem Gebiete des Landkesselbaues dürften die Rohre Nr. I und VI, welche nach den Hamburger Normen beide einen grössten Betriebsüberdruck von stark 9 at ertragen können, häufig mit einander zu concurriren haben. Aus Colonne 9 und 10 ergibt sich, dass das Wellrohr (Nr. I) eine mehr als sechsfache Längselasticität besitzt, als das versteifte Glattrohr (Nr. VI), und ferner erhellt aus Colonne 4, dass das Glattrohr obendrein noch um 54 Proc. schwerer ist als das Wellrohr. Für den Schiffskesselbau kommen diejenigen vier Rohre am meisten in Betracht, welche nach den Vorschriften des englischen Lloyd für 11 at Betriebsüberdruck genügen. Es sind dieses die Wellrohre Nr. II und IV, das Glattrohr Nr. VI und das Purve-Rohr Nr. VII. Der englische Lloyd unterscheidet in seinen Vorschriften für Wellrohre solche aus weichem Material (bis 41 k/qmm Festigkeit) und solche aus hartem Material (über 41 k/qmm Festigkeit), während alle übrigen Klassificationsgesellschaften nur die weichere Qualität in ihren Bestimmungen berücksichtigen. Die Fabrikanten der Wellrohre ziehen es auch entschieden vor, nur das weichere Material zu verwenden, und es hat für das Blechwalzwerk Schulz-Knaudt die Herstellung des Rohres |153| Nr. II von 46,4 k/qmm Festigkeit auch nur den Zweck gehabt, interessantes Material für die beschriebenen Versuche herbeizuschaffen. Das Gewicht des Wellrohres Nr. II von 11,7 mm Dicke und 46,4 k/qmm Festigkeit beträgt 570 k, dagegen ist dasjenige des Wellrohres Nr. IV von 13,6 mm Dicke und 34,8 k/qmm Festigkeit = 725 k. Das Glattrohr Nr. VI wiegt 800 k, das Purve-Rohr 715 k. Das weiche Wellrohr Nr. IV ist also trotz seiner um 1,6 mm (13 Proc.) grösseren Wandstärke nur um 10 k (= 1,4 Proc.) schwerer als Purve's Rohr und hierbei besitzt das erstere nach Colonne 10 verglichen mit dem letzten eine mehr als siebenfache Längselasticität. Die Ergebnisse sind in der Quelle übersichtlich durch Schaulinien dargestellt, auch finden sich dort ins Einzelne gehende Versuchstabellen.

(Fortsetzung folgt.)

Vorhergehender Bericht 1891 282 * 203. * 220.

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