Titel: Ueberhitzer für Kesseldampf.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1896, Band 300 (S. 252–258)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj300/ar300059

Ueberhitzer für Kesseldampf.

(Schluss des Berichtes S. 224 d. Bd.)

Mit Abbildungen.

Bemerkenswerte Versuche mit Schwoerer'schen Ueberhitzern sind von der Zeitschrift der Dampfkesseluntersuchungs- und Versicherungsgesellschaft a. G. in Wien, 1896 Nr. 5, mitgetheilt worden. Es heisst dort: Ueber die günstigen Ergebnisse, welche in der Filiale Möllersdorf der Actiengesellschaft der Vöslauer Kammgarnfabrik in Vöslau bei Wien mit der Anlage von Schwoerer'schen Ueberhitzern beim Dampfmaschinenbetriebe erzielt wurden, entnehmen wir einem von Inspector J. A. Schwarz am 24. März d. J. im österreichischen Ingenieur- und Architektenverein gehaltenen Vortrage folgende Angaben:

Textabbildung Bd. 300, S. 252

Die dortige Dampfkesselanlage besteht aus zwei Untersiederkesseln und fünf Dupuis-Kesseln, welch letztere mit Schwoerer'schen Ueberhitzern ausgerüstet sind; der Dampf betreibt eine ältere stehende Woolf-Balancirmaschine von André Koechlin und eine im J. 1884 von der Ersten Brünner Maschinenfabriksgesellschaft gebaute liegende Zwillings-Verbundmaschine mit Collmann-Steuerung; letztere besitzt |253| 700 bezieh. 1105 mm Cylinderdurchmesser und 1264 mm Kolbenhub, leistete bei den im August 1884 durchgeführten Uebernahmsversuchen bei 50 Umdrehungen in der Minute 370 i und ergab einen Dampfverbrauch von 7,21 k für die -Stunde. Nachdem nun die Kraftanforderungen an die Maschine in Folge Vergrösserung der Fabrik von Jahr zu Jahr stiegen, wurde die Umdrehungszahl der Maschine auf 64,5 gestellt und im J. 1894 die Maschine durch volle Ausnützung der möglichen Füllung auf eine Leistung von 800 i gebracht; hierbei war jedoch der Dampfverbrauch auf 8,2 k gestiegen und schon ein Sinken der Umdrehungszahl eingetreten.

Textabbildung Bd. 300, S. 253
Textabbildung Bd. 300, S. 253
Textabbildung Bd. 300, S. 253
|254|

Nachdem nun im J. 1895 die Dupuis-Kessel mit Schwoerer'schen Ueberhitzern ausgerüstet worden waren, kam die Umdrehungszahl wieder auf 64,5 bis 65 und die Leistung nach erfolgter Höherstellung der Füllung auf 906,3 i; die Woolf-Balancirmaschine ist mit 175,6 i an der Kraftlieferung für die Fabrik betheiligt und wird aus der gleichen Dampfleitung mit Dampf versehen. Eine Messung des Dampfverbrauches ergab für die auf beide. Maschinen vertheilte Leistung (von 1081,9 i) eine Menge von nur 6,6 k Dampf für die -Stunde, so dass nunmehr die Maschinen trotz der grossen Ueberschreitung der Normalleistung eine bedeutend geringere relative Dampfmenge benöthigen, als die Verbundmaschine zur Zeit des Uebernahmsversuches.

Es wurde also durch die Anwendung Schwoerer'scher Ueberhitzer ein besserer Gang der Maschine mit entsprechender Leistungssteigerung, hauptsächlich aber eine überraschende Verminderung des Dampf- und Kohlenverbrauches für die erzielt.

Bei Gelegenheit einer Reihe von Versuchen des elsässischen Vereins von Dampfkesselbesitzern an einer Kessel- und Maschinenanlage konnte die Wirksamkeit der Ueberhitzung bei verschiedenen Temperaturen des Dampfes und verschiedener Dampferzeugung der Kesselanlage ermittelt werden. An einem Versuchstage fanden die Abnahmen bei Betrieb ohne Ueberhitzung, mit 6 Kesseln, an drei anderen Tagen bei Betrieb mit Ueberhitzung mit je 5, 4 und 3 Kesseln statt. Der Verlauf der Versuche bietet nichts Neues, daher werden nur die interessanten Ziffern, besonders in Bezug auf den Betrieb der Maschine, mitgetheilt. Die Kessel sind von der hier üblichen Bauart, mit Siedern und Unterfeuerung und die Anlage mit Schwoerer'schen Ueberhitzern und mit einem gemeinsamen Green'schen Economiser versehen. Die Maschine, System Frikart, als Verbundmotor gebaut, hat folgende Dimensionen:

Cylinder Hochdruck Niederdruck
Kolbendurchmesser 700 mm 1100 mm
Stangen 130 mm 130 mm
Kolbenhub 1800 mm 1800 mm

Mittlere Umdrehungszahl 64,35 in der Minute.

Die höchsten Abweichungen von derselben betragen am ersten Versuchstage 0,091 mehr und am letzten 0,131 weniger.

Die auf S. 253 stehende Tabelle gibt die Resultate.

Aus diesen Versuchen erweist sich, dass der Dampfverbrauch mit Zunahme des Ueberhitzungsgrades abnimmt. Es ist daher vortheilhaft, den Dampf auf eine möglichst hohe Temperatur zu überhitzen, ohne dass die Erzeuger und Maschinen leiden, und, bei der Siederkesselbauart, die Dampferzeugung möglichst zu steigern.

Bezüglich des Ganges der Maschine legen die Versuche noch eine andere Thatsache zu Tage. Die Regulirung der Steuerung blieb dieselbe während der Versuchstage: Bei Betrieb ohne Ueberhitzung betrug die Mehrleistung des Niederdruckcylinders 17,60 Proc. der Gesammtleistung. Dieser Unterschied, je höher der Ueberhitzungsgrad steigt, beträgt am 15. Mai nur noch 1,60 Proc. Durch die Ueberhitzung und bei der indicirten Maschine tritt daher eine wesentliche Verbesserung im Gange ein. Durch Ausgleichung der in jedem Cylinder entwickelten Leistung wurden die auf die Kurbelzapfen und Schwungradwelle wirkenden Kräfte ebenfalls ausgeglichen und arbeitet die Maschine weit vortheilhafter, sowohl in Bezug auf effective Leistung als auch auf Abnutzung und Erhaltung. Die eingehend geprüften Indicatordiagramme ohne Ueberhitzung und bei den verschiedenen Ueberhitzungsstadien geben keinerlei Aufschluss über das Verhalten des Dampfes und erweisen lediglich den Ausgleich der Leistungen der beiden Cylinder. Sie wurden sämmtlich mit den gleichen Instrumenten und gleichen Federmaasstäben aufgenommen.

Textabbildung Bd. 300, S. 254

Der Patentträger Ingenieur E. Schwoerer in Colmar hatte die Güte, uns vorläufige Mittheilung zu machen |255| über die Ergebnisse, welche seitens des elsässischen Vereins von Dampfkesselbesitzern veranlasst und zum Abschluss geführt worden sind. Die Versuche galten einer Dreifach-Expansionsmaschine von 800 , die mit Corliss-Steuerung versehen ist und bei 70 Umgängen und mit 12 at Kesselspannung arbeitet. Mit gesättigtem Dampf verbraucht diese Maschine etwas weniger als 6 k Dampf für 1 indicirte . Durch Anwendung eines Schwoerer'schen Ueberhitzers und bei einer Dampftemperatur von etwa 260° im Hochdruckcylinder ist der Dampfverbrauch im Beharrungszustande nur noch 4,70 k für 1 indicirte und die Kohlenersparniss, welche hierdurch erzielt wurde, netto 18 Proc.

Die Zahlen beweisen handgreiflich, dass die Ersparniss nicht abhängig ist von dem Güteverhältnisse der Maschine oder der Grösse des Betriebsdruckes, wie solches schon oft seitens der Maschinenbauer behauptet wurde. Die betreffende Corliss-Dreicylindermaschine ist bei der Firma Filatures et tissage de la Cité Ed. Vaucher et Cie. in Mülhausen i. Eis. in Betrieb, welche auf die erlangten Ergebnisse hin sofort zur Anlage eines Ueberhitzers für eine zweite, der erwähnten Maschine gleichen Motor geschritten ist.

Der Dampf wurde durch zwei bezieh. drei Heizröhrenkessel mit zwei Siedern (nach System Meunier, semi-tubulaires) von je 150 qm Heizfläche geliefert. Die Ueberhitzer sind hinter dem Roste im Kessel eingebaut.

Um den erzielten geringen Dampfverbrauch von 4,70 k noch zu verringern, wird nach Schwoerer's Vorschlag und Plänen der jetzt aus dem Hochdruckdampfcylinder strömende Dampf vor seinem Eintritt in den Mittel- bezieh. Niederdruckcylinder mittels eines Ergänzungsüberhitzers noch derart überhitzt werden, dass die Abkühlungsverluste aufs äusserste verringert werden, man hofft, dieselben auf 4 k zu bringen.

Das Schwoerer'sche System ist nunmehr von der Maschinenfabrik A.-G. Buckau zu Magdeburg zur Ausführung übernommen und wird in den verschiedensten Anordnungen ausgeführt, von denen Fig. 1 bis 8 einige Beispiele zeigen, die sich den verschiedensten Betriebsverhältnissen leicht anpassen.

Fig. 1 und 2 zeigen einen Ueberhitzer mit besonderer Feuerung, der sich auf geringem Raume zusammenbauen lässt.

Bei Fig. 3 und 4 sind die Ueberhitzerröhren in den Seitenzügen eines Cornwall-Kessels eingebaut, bei Fig. 5 und 6 an der hinteren Kopfwand eines combinirten Cornwall- und Röhrenkessels.

Textabbildung Bd. 300, S. 255

Fig. 7 und 8 zeigen einen Schwoerer'schen Ueberhitzer, der oberhalb eines Steinmüller'schen Röhrenkessels gelagert ist und sechs Züge Heizröhren enthält.

Von Neuconstructionen aus dem Gebiete der Ueberhitzer sind nachstehend angeführte bemerkenswerth.

Ein verbesserter Uhler'scher Ueberhitzer1), von J. Grouvelle und H. Arquembourg angegeben, ist in Le Génie Civil näher beschrieben (Fig. 9 bis 11). Der Ueberhitzer besteht aus einem System Röhren von 19 mm lichter Weite und einer Wandstärke von 4 mm, die schlangenförmig gebogen und senkrecht oder parallel zu einander angeordnet |256| sind. Sie sind in Verbindung gebracht mit Sammelröhren B und C, in deren erstere der zu überhitzende Dampf an dem Stutzen A eintritt, in den Röhren erhitzt wird und durch das Sammelrohr C in die Leitung D seiner Verwendung zugeführt wird. Die erforderliche Wärme wird auf dem Roste F erzeugt.

Textabbildung Bd. 300, S. 256

Die Ueberhitzungsröhren werden in der Richtung der Pfeile durchstrichen; sie bilden zwei, durch Mauerwerk getrennte Gruppen, deren jede zwar die gleiche Anzahl Röhren, aber von einander verschiedene Heizfläche hat, indem die Röhren der ersten Gruppe weniger Windungen haben als die der zweiten.

Die Art der Befestigung der Ueberheizungsröhren an das Sammelrohr, sowie die Hilfs Vorrichtung zum Auswechseln und Reinigen der Röhren zeigt Fig. 12. Zu diesem besonderen Zweck dienen besondere Verschlusstücke, die an die Stelle der Stücke E so rasch eingesetzt werden können, dass eine Betriebsunterbrechung des Ueberhitzers kaum erforderlich ist.

Textabbildung Bd. 300, S. 256
Textabbildung Bd. 300, S. 256

Eine geschickte Anordnung eines Schwoerer'schen Ueberhitzers an einem Babcock und Wilcox-Dampfkessel ist von James Simpson und Co. in London ausgeführt (Fig. 13 bis 16). Er besteht nach Engineering vom 29. März 1895 aus einer Anzahl gusseiserner Rippenrohre mit äusseren und inneren Rippen von gebräuchlicher Art. Die einzelnen Rohrstücke werden durch einen Stahlring unter einander verbunden und eincementirt. Die Ringe können nach Bedarf den Ausdehnungen durch die Wärme folgen, ohne dass die Dichtung leidet. Die Röhren werden nach Art der Schlangenrohre in den Fuchs verlegt, oder, wie Fig. 13 bis 15 zeigen, vor denselben. Der zu erhitzende Dampf streicht |257| durch das Rohr e, das Röhrensystem d und wird durch f zu seinem Bestimmungsorte abgeleitet. Der Ueberhitzer kann vom Kessel abgesperrt werden.

Ein Versuch an der Pumpmaschine der Grand Junction Water Works in Kew ergab nach der Mittheilung von Goodman im Engineering Folgendes:

Feuerungsmaterial der Babcock und Wilcox-Kessel:

Anthracitknorpel 86,98 Proc.
Koksbruch 13,02
–––––––––––––
Sa. 100,00 Proc.
Dauer des Versuches 723,5 Std.
Gefördertes Wasserquantum 699, 751 250,25 l
Totale Hubhöhe 51,376 m
Pumpenleistung 181,6
Speisewassermenge in der Stunde 1450 k
Kohlenmenge in der Stunde 212 k
Mittlere Ueberhitzungstemperatur 121° C.
Textabbildung Bd. 300, S. 257

Dies entspricht einer Ersparniss von etwa 15 Proc.

Textabbildung Bd. 300, S. 257

Ein Ueberhitzer von Satre, ausgeführt von Dusert und Epêche, ist in Bulletin de la Société d'Encouragement, Jahrg. 93 S. 59 ff., nach einem Vortrage von J. Hirsch beschrieben. Er zeichnet sich, wie aus Fig. 17 und 18 ersichtlich, durch grosse Einfachheit aus. Von dem Dampfsammler aus wird der zu überhitzende Dampf durch das Rohr B, den als Feuerbrücke dienenden Ueberhitzer A und von da durch das Rohr C geschickt. Der Ueberhitzer, ein kurzes Gussstück, ist an die der Wirkung des Feuers am meisten ausgesetzte Stelle gelegt und erfordert in Folge dessen nur eine geringe Oberfläche. Er ist mit einigen Armaturstücken ausgestattet, die es ermöglichen, den überhitzten Dampf mit gesättigtem Dampf zu mischen, sowie einen Wasserstrahl in den Ueberhitzer einzuspritzen.

Nach Versuchen, welche der Seeingenieur Koche mit diesem Ueberhitzer angestellt hat, ergab sich eine Ersparniss von 19 Proc. Die Einzelheiten des Versuches sind in der angeführten Quelle angegeben. Als Schmiermaterial wurde mit Erfolg Valvoline benutzt und bei einer Temperatur von 233° im Schieberkasten unmittelbar auf die Schieberflächen gegeben. Der Druckabfall zwischen Kessel und Maschine betrug 0,10 k anstatt 0,50 k bei ausgeschaltetem Ueberhitzer.

Bei einem Versuche an einer halbfesten Maschine ohne Expansion und Condensation und ohne Regulator war die Wirkung noch günstiger und betrug 36,5 Proc. im Mittel, bezogen auf Kohlenersparniss. Ein Bremsversuch mit derselben Maschine ergab eine Leistung von 21,97 e anstatt 13,754 e bezieh. 25,24 i anstatt 16,04 i.

A. Bratoluboff in Moskau bildet seinen Dampfüberhitzer aus Röhren, die in einen schlechten Wärmeleiter eingebettet sind (D. R. P. Nr. 69669), Fig. 19. Die Ueberhitzerröhren a liegen in schlangenförmiger Anordnung in einer Masse, die zwei oder mehr über einander liegende Kammern ausfüllt und einen schlechten Wärmeleiter bildet. Die Decken b der Kammern enthalten Hohlräume, welche durch senkrechte Kanäle in der vorderen und hinteren Wand des Ofenmauerwerkes so mit einander verbunden sind, dass sie zusammen einen Schlangenweg bilden, welcher von den Heizgasen im Gegenstrom zu der Bewegung des Dampfes durchzogen wird.

Textabbildung Bd. 300, S. 257

Ueberhitzer von Montupet. Revue industrielle beschreibt in Nr. 12 vom 21. März 1. J. einen Dampfüberhitzer von A. Montupet (Fig. 20). Die Feuerung wird durch einen besonderen Ofen bewirkt, der im Stande ist, für 6 bis 12 Stunden Brennmaterial D in Vorrath zu fassen. Am geeignetsten sind magere Kohlen, die bei dieser Ofenanordnung fast rauchlos verbrennen. Die Feuerungsgase umspülen die Röhren C und entweichen durch die Röhren F und R. In dem Rohre R ist eine Klappe zum Reguliren des Zuges angebracht. Die weitere Regulirung wird an der Feuerungsthür bewirkt. Der Vorwärmer selbst ist in folgender Weise gebildet: Der obere Theil ist aus zwei |258| von einander getrennten Räumen A und B gebildet. In den Raum B strömt der gesättigte und nun zu überhitzende Dampf. Dieser macht folgenden Weg: Vom Raume B aus strömt er durch mehrere in der ausseren Wand der Röhren C angebrachte Oeffnungen nach deren unterem, geschlossenem Ende. Hier wird er erwärmt und überhitzt, steigt dann, wie die am Boden der Röhren angebrachten Pfeile zeigen, in das innere Rohr, von diesem wird er in den Raum A für den überhitzten Dampf geleitet, von wo aus er seiner Verwendung zugeführt wird. Die Art der Röhrenanordnung lässt erkennen, dass die Dichtung selbst, sowie das Auswechseln der Röhren keine Schwierigkeit bereitet. Zur Erleichterung derartiger Arbeiten ist der Raum A mit einem verschraubten Deckel versehen. Eingehende Versuche mit dem beschriebenen Ueberhitzer sind nicht mitgetheilt, wir begnügen uns daher mit der allgemeinen Angabe, dass er eine Ersparniss von 20 bis 30 Proc. ermöglichen soll.

|255|

Vgl. 1892 283 229, 286 254; 1894 293 269.

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