Titel: Grenzwerthe für die bei verschiedenen Kesselanlagen zulässige Wasserbeschaffenheit.
Autor: Moscheles,
Fundstelle: 1894, Band 294 (S. 182–183)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj294/ar294049

Grenzwerthe für die bei verschiedenen Kesselanlagen zulässige Wasserbeschaffenheit.

Von Dr. Moscheles in Berlin.

Glaser's Annalen für Gewerbe und Bauwesen, Nr. 416 vom 15. October 1894, enthalten über die zulässige Beschaffenheit von Kesselspeisewasser in verschiedenen Kesselconstructionen nachstehende Zusammenstellung aus den Aeusserungen verschiedener Firmen:

Für die den Kesselbetrieb erschwerenden Verunreinigungen des Wassers sind die Lösungen der alkalischen Erden hauptsächlich maassgebend; es handelt sich hierbei vorzugsweise um die gelösten Bicarbonate des Kalkes und der Magnesia; ferner um die Sulfate und eventuell Chloride derselben.

Das allgemeine Verhalten der kohlensauren Salze ist für den Kesselbetrieb weniger gefährlich, da diese bei Eintritt in denselben sich sehr bald ausscheiden und zwar erfahrungsmässig meistens nicht als Stein, sondern als eine mehr oder weniger schlammartige Masse. Die Sulfate hingegen sind für den Kesselbetrieb viel gefährlicher; dasjenige Salz, welches in Betracht kommt, ist mit sehr seltenen Ausnahmen der schwefelsaure Kalk, Gyps, welcher gewissermaassen aus dem Wasser auskrystallisirt und in dieser Form zur Bildung von Kesselstein Veranlassung gibt; es tritt hierbei bei gleichzeitiger, fast immer statthabender Gegenwart von Carbonaten, eine mechanische Einhüllung der letzteren durch die sich bildenden Krystalle des Gyps ein; hierdurch wird der Kesselstein durch die ohne Anwesenheit von Gyps harmloseren Carbonate vermehrt.

Denkt man sich z.B. ein mit Kesselstein stark inkrustirtes Rohr eines Wasserröhrenkessels durchschnitten, so wird an der Innenfläche des durchschnittenen Rohres die erste sehr harte Kesselsteinschicht fast nahezu aus reinen Gypskrystallen bestehen, die nächstfolgenden Schichten enthalten dann, je zunehmend nach dem Mittelpunkte des Rohrquerschnittes, einen zunehmenden Gehalt an Carbonaten, bis zuletzt der Kesselstein mehr nach dem Mittelpunkte des Rohres nicht mehr die Structur des Steines zeigt, sondern schlämm artig wird. Gerade diese Erscheinung erschwert die Reinigung derartiger Kesselrohre ganz ungemein, da das bohrend wirkende Reinigungswerkzeug ein nicht homogenes Material zu durchschneiden hat.

Weniger fühlbar zeigt sich dieser Uebelstand bei dem Siederohrkessel, wo das Wasser die Rohre umgibt, während bekanntlich beim Wasserrohrkessel das Wasser in den Rohren liegt. Aber auch hier hat sich gezeigt, dass Carbonate in Gegenwart der Sulfate verhängnissvoll werden, indem bei schlechtem Wasser um die Röhrenbündel eine Kesselsteinbildung in Begleitung von Kesselschlamm derartig auftritt, dass das ganze Röhrenbündel einen Klumpen vorstellt. Besonders nahe liegt diese Gefahr bei forcirten Betrieben.

Die Grosswasserraumkessel zeigen naturgemäss ganz dieselben Erscheinungen, aber es ist hierbei die Gefahr für den Kessel durch die grösseren Dimensionen, sei es der Feuerrohre oder der Unterkessel wesentlich verringert. Bei Grosswasserkesseln setzt sich der Gyps an den erst vom Feuer berührten Flächen nahezu rein als Kesselstein ab, während der Schlamm, vorzugsweise aus kohlensaurem Kalk bestehend, zu Boden fällt. Es ist dies auch ganz natürlich. Versuche haben beispielsweise beim Cornwall-Kessel gezeigt, dass die Heizflächen des Cornwall-Rohres 80 bis 90 Proc. des eigentlichen Verdampfungsgeschäftes übernehmen; die Qualität der Heizfläche der Ummantelung ist also eine sehr geringe.

Wenn nun das Speisewasser in einen solchen Kessel eingeführt wird, so tritt eine plötzliche Erwärmung ein, die kohlensauren Salze scheiden sich in Flocken aus und fallen zu Boden, die Sulfate krystallisiren hierbei auf den Feuerrohren aus und bilden hier harten Kesselstein. Im Schlamm sind nachher fast nur Carbonate, während auf den Feuerrohren fast nur Sulfate liegen.

Combinationen von Röhrenkesseln nehmen eine Mittelstellung ein.

Es ist nach dem oben Gesagten einleuchtend, dass die Kessel bezüglich der Zulässigkeit des zu verwendenden Wassers sich im grossen Ganzen in vier Gruppen theilen lassen, und zwar:

1) Grosswasserraumkessel;

2) combinirte Kessel, d.h. Grosswasserraumkessel mit Siederohrkessel bezieh. Wasserrohrkessel;

3) Röhrenkessel mit Siederohren;

4) Wasserröhrenkessel unter bewohnten Räumen.

Bezüglich der Zusammensetzung des Wassers sind wiederum folgende möglichen Fälle zu berücksichtigen:

1) Das Wasser enthält:

schwefelsauren Kalk (CaSO4 + 2Aq.),

kohlensauren Kalk (CaCO3),

kohlensaure Magnesia (MgCO3);

2) in selteneren Fällen enthält das Wasser nur Gyps, während die Carbonate von Kalk und Magnesia fehlen;

3) Häufiger ist der Fall der Anwesenheit von Gyps und kohlensaurer Magnesia bei Abwesenheit oder Anwesenheit von Spuren kohlensauren Kalkes.

Grosswasserraumkessel. Für den ersten Fall ist ein Wasser, das insgesammt auf das Cubikmeter 400 g Kesselsteinbildner enthält, für jeden Betrieb unbrauchbar und sollte stets ausgeschlossen werden.

Für den zweiten Fall gilt dasselbe in erhöhtem Maasse.

Für den dritten Fall ist die Möglichkeit des Betriebes noch nicht ausgeschlossen, wenn jeden Tag ein Theil des Kessels abgeblasen wird und zwar dann, wenn er in Ruhe steht; dieses Abblasen soll etwa 2 bis 3 cm, am Wasserstand gemessen, betragen.

Hat das Kesselwasser für alle drei Fälle nur 200 bis 400 g Kesselsteinbildner im Cubikmeter, so ist eine Reinigung des Wassers, bevor dasselbe in den Kessel kommt, wünschenswerth und noch ökonomisch vortheilhaft, da die aufgewendeten Kosten sich durch Ersparniss an Kesselreinigung und am Kohlen verbrauch vollauf rentiren, ganz abgesehen von der Vermeidung von Betriebsstörungen.

Bei combinirten Kesseln. Unter der Voraussetzung, dass das Speisewasser zuerst in den Grosswasserraumkessel und nicht in den Röhrenkessel eingeführt wird, liegt die Betriebsgrenze bei 275 g Kesselsteinbildner. Ueber die verschiedenartige Zusammensetzung des Kesselspeisewassers gilt das oben Gesagte.

Die Rentabilität einer Reinigung liegt hier unter Berücksichtigung, dass schon eine geringe Inkrustation der Rohre verhältnissmässig viel schädlicher wirkt, schon bei 120 g Kesselsteinbildner im Cubikmeter.

Röhrenkessel mit Siederöhren oder Wasserröhrenkessel. |183| Reine Siederöhrenkessel vertragen nur ein Wasser bis zu 150 g Kesselsteinbildner im Cubikmeter, auch hier ist eine Wasserreinigung schon bei 100 g angebracht und wünschenswerth.

Kessel unter bewohnten Räumen. Dieselben sollten eigentlich nur mit gereinigtem Wasser gespeist werden; jedoch ist eine Speisung mit einem Kesselsteingehalt von 80 g noch zulässig, wenn der Gypsgehalt derselben nicht über 30 g steigt und der Kessel mindestens alle vier Wochen gereinigt wird.

Die oben genannten Zahlen beziehen sich natürlich nur auf Kessel unter normalen Betriebsverhältnissen; werden dieselben stark in Anspruch genommen, bezieh. forcirt betrieben, so verringern sich dementsprechend die aufgestellten Grenzwerthe.

Schliesslich muss noch bemerkt werden, dass alle mechanisch beigemengten Bestandtheile, Trübungen, direct sichtbare Schlammtheile; Sand u.s.w. unter allen Umständen durch eine Vorfiltration, die ja fast gar keine Kosten verursachen wird, beseitigt sein müssen.

Aus Vorstehendem ergeben sich die bisher noch nicht festgestellten Daten zur Beurtheilung der Brauchbarkeit eines Kesselwassers unter Mitberücksichtigung der beabsichtigten Kesselanlage.

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