Titel: Ueber die Nachvergasung in Acetylenentwickelungsapparaten.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1895, Band 306 (S. 16–18)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj306/ar306007

Ueber die Nachvergasung in Acetylenentwickelungsapparaten.1)

Mit Abbildung.

Von den drei Wegen, welche sich für die Erzeugung des Acetylens darbieten, 1) dem Zufliessen des Wassers zu dem Carbid, 2) dem Einwerfen des Carbids in das Wasser und 3) der Anordnung des Carbids und Wassers in einem Raum unter Regelung der Entwickelung durch den Gasdruck selbst, erscheint letzterer als der bequemste.

Auf diesem Grundgedanken beruhen viele Apparate. Die typische Anordnung, die bei den meisten Ausführungsformen sich nur so viel ändert, dass ein neuer Schutzanspruch gerechtfertigt erscheint, ist bekannt; vgl. 1897 303 * 275. * 296.

Der den unter 3) benannten Apparaten anhaftende Hauptfehler zeigt sich aber, wenn der Brennerhahn geschlossen wird und die Gasentwickelung aufhören soll. Es wird nämlich dieser Anordnung die Annahme zu Grunde gelegt, dass die Entwickelung aufhört, sobald eine Trennung des Carbids vom Wasser stattgefunden hat. Dies ist jedoch keineswegs der Fall.

Einmal wird durch die Reactionswärme eine Menge Wasser verdampft, so dass der Raum des Carbidbehälters mit Dampf gesättigt ist; bei dem allmählichen Abkühlen wird derselbe condensirt und wirkt von Neuem auf das Carbid ein. Ferner wird ein Theil des Wassers von dem erwärmten Kalk aufgenommen und beim Erkalten von demselben wieder abgegeben. Diese beiden Ursachen der Nachentwickelung sind nicht zu beseitigen, sobald Wasser zu dem Carbid tritt, aber diese Nachentwickelung ist beendet, sobald alle vorhandene Feuchtigkeit in Gas umgesetzt ist. Bei den obigen Apparaten zeigt sich ausserdem eine dritte Form der Nachentwickelung, die viel schwerwiegender ist, da sie nicht begrenzt werden kann. Das über Wasser hängende Carbid zieht nämlich fortwährend Feuchtigkeit an, so dass eine zwar langsame, aber stetige Nachentwickelung stattfindet. Um Anhaltspunkte über den ungefähren Umfang der Nachentwickelung zu gewinnen, hat Dr. Paul Wolff Versuche angestellt, welche ergeben haben, dass die gesammte Nachentwickelung in der ersten halben Stunde 7½ l, in den ersten 24 Stunden 25 l und nach 3 Tagen 50 l beträgt. Dieselbe ist aber dann nicht beendet, sondern geht gleichmässig weiter und beträgt für je 24 Stunden etwa 5 bis 6 l, so lange überhaupt noch ein Stück Carbid vorhanden ist.

Hieraus ergibt sich für die Anwendung der Apparate |17| Folgendes: Da die partielle Nachentwickelung begrenzt ist und nicht mehr als ungefähr 16 1 beträgt, so lässt sich, wenigstens bei grösseren Entwicklern, ein Reserveraum construiren, der gross genug ist, dieselbe aufzunehmen. Eine geruchlose und ungefährliche transportable Tischlampe dagegen dürfte schon aus diesem Grunde unmöglich sein.

Anders liegt der Fall, sobald fortwährend frisch erzeugte Wasserdämpfe zu der Entwickelung beitragen. Das Carbid lässt sich, wenn auch viel langsamer, so doch in vollkommener Weise mit Wasserdämpfen entwickeln, genau wie mit Wasser, es zieht begierig aus der umgebenden Atmosphäre jede Spur von Feuchtigkeit an und setzt sie in Acetylen um. Nimmt man einen derartigen Apparat in Gebrauch, so wird derselbe gut functioniren, so lange das entwickelte Acetylen fortbrennen kann. Wird aber der Gasausströmungshahn geschlossen, so wird das weiter entstehende Acetylen zuerst den Gasraum füllen; ist dies geschehen, so wird das Gas entweder durch das Absperrwasser oder durch ein Sicherheitsventil entweichen, oder, wenn es nicht die Möglichkeit zu entweichen hat, wie z.B. bei einzelnen Lampenconstructionen, so wird eine Comprimirung entstehen, die zu einer Explosion führen kann. Je kleiner der Apparat ist, um so grösser ist natürlich die Gefahr und um so geringer die Zeit, die zum Füllen des Reserveraums genügt; bei einer Tischlampe würde schon eine kurze Zeit aasreichen, so dass ein sicheres und gefahrloses Functioniren ausgeschlossen erscheinen dürfte. Bei einem grösseren Apparat werden die Uebelstände zwar nicht so schnell eintreten, wird derselbe aber, wie es im Sommer öfters vorkommt, längere Zeit ohne Benutzung gefüllt stehen bleiben, so wird man auch hier den beiden Eventualitäten der Gefahr oder des Gasverlustes ausgesetzt sein.

Die schädlichen Folgen der Nachvergasung haben sich bereits vielen Erfindern unangenehm bemerkbar gemacht und es sind verschiedene Vorschläge gemacht worden, derselben abzuhelfen. Arsonval hat in seinem Apparat das Wasser mit einer Oelschicht bedeckt, um die Wasserdämpfe zurückzuhalten, leider ist jedoch die Ausführung nicht möglich. Ist die Oelschicht dünn, so zieht das Carbid durch dieselbe hindurch die Wasserdämpfe an; ist sie dagegen stärker, so wird das Carbid mit Oel getränkt und wird dann nicht mehr vom Wasser angegriffen. Die schützende Wirkung des Oels auf das Carbid ist so gross, dass ein in Oel getränktes Stück dieses Stoffes wochenlang unter Wasser aufbewahrt werden konnte, ohne dass es im Geringsten angegriffen wurde. Hierzu genügt es schon, wenn das Stück durch eine etwas dicke Oelschicht hindurchfällt. Dasselbe soll nach einer Angabe von Armand Ladignac auch für das unter dem Namen Acetylith von Serpollet und Létang empfohlene Präparat zutreffen. Acetylith ist ein mit Glukose präparirtes Calciumcarbid, welches durch dies Mittel unempfindlicher gegen Wasser werden soll. Leider wird aber auch hier nach Versuchen obigen Autors die Unempfindlichkeit so gross, dass das Acetylith gar nicht oder doch nur in unvollkommener Weise angegriffen wird. Was Arsonval sowohl wie Serpollet und Létang auf chemischem Wege vergeblich zu erreichen suchten, versuchten Sez und Co. durch mechanische Mittel, indem sie die Oberfläche des Wassers möglichst verringerten. Während bisher das den Carbidkorb enthaltende Gefäss unten offen war, lässt Sez dasselbe in eine Röhre auslaufen, welche mit dem Wasserbehälter in Verbindung steht. Dadurch wird bewirkt, dass einerseits jedesmal nur wenig Wasser an das Carbid herantritt und zweitens nur eine sehr kleine Oberfläche zur Verdunstung gelangt. Wenn hierdurch die Nachvergasung auch voraussichtlich verkleinert wird, so ist sie doch nicht ganz aufgehoben und es können bei genügend langer Zeit noch dieselben Uebelstände eintreten. Um die störende Nachentwickelung völlig zu vermeiden, ist es nöthig, das Calciumcarbid von dem Moment an, in dem die Gasentwickelung aufhören soll, der Einwirkung des Wassers zu entziehen. Nach vielen vergeblichen Versuchen ist dies in dem neuesten Apparat von Dr. O. Münsterberg durch Anbringen eines Schwimmerventils gelungen, das jedesmal, wenn das Carbid aus dem Wasser gehoben ist, in Thätigkeit tritt.

Textabbildung Bd. 306, S. 17

Der Apparat ist mit der neuen Anordnung in der Zeichnung dargestellt. A ist das Gefäss, welches einen mit Calciumcarbid gefüllten Korb enthält und welches an seinem unteren Ende ein kegelförmig abgestumpftes Stück B trägt. In Folge der schrägen Flächen kann das Wasser, sobald sich das Gefäss aus dem Wasser hebt, leicht und schnell ablaufen. Die Oeffnung des Trichters B ist C, welche durch eine Platte o. dgl. gasdicht geschlossen werden kann und mit einem Schwimmerventil D in Verbindung steht. Sobald das Carbidgefäss in das Wasser taucht, wird der Schwimmer D schwimmen und in Folge dessen den Verschluss von C heben. Das Wasser kann nunmehr zu dem Carbid hinzutreten. Wenn in Folge der Gasentwickelung sich die Glocke hebt, so läuft zunächst das Wasser an den schrägen Wandungen des Trichters ab: ist der Schwimmer ganz aus dem Wasser gehoben, |18| so senkt er sich in Folge seiner eigenen Schwere und verschliesst hierbei die Oeffnung, indem die Platte C durch das Gewicht des Schwimmers herniedergezogen wird. Dadurch wird den Wasserdämpfen jeder Zutritt zu dem Carbidraum verwehrt und es kann nur die oben als partielle Nachentwickelung bezeichnete eintreten, zu deren Aufnahme durch einen genügend grossen Gasraum gesorgt ist.

Indem ich die allgemein bekannten Theile des Apparates übergehe, sagt der Berichterstatter, möchte ich noch eine Anordnung hervorheben, durch welche ein zweiter viel empfundener Uebelstand vermieden wird. Wenn ein Acetylenentwickelungsapparat zur frischen Füllung geöffnet wird, so dringt atmosphärische Luft in denselben ein. Beginnt dann die Gasentwickelung, so entweicht zuerst ein Gemisch von Acetylen und Luft, welches entweder explosiv sein kann, oder längere Zeit gar nicht oder schlecht brennt. Dies ist bei vorliegendem Apparat durch Anbringen einer Gasreservekammer E vermieden worden, welche in der tiefsten Stellung der Glocke noch über Wasser bleibt und in Folge dessen stets mit Acetylen gefüllt ist und welche ein 5mal grösseres Volumen enthält als der Raum, in den bei der Füllung die Luft eintreten kann. Zu diesem Zweck ist das Rohr F, welches den inneren Entwickler mit dem äusseren Mantel, aus welchem das Acetylen zum Brenner abgeleitet wird, verbindet, mit einem Hahn G versehen, der beim jedesmaligen Oeffnen des Apparates durch den Hebel H zwangsweise geschlossen, beim Schliessen geöffnet wird. Dadurch wird bewirkt, dass nur der Raum A mit Luft gefüllt werden kann. Da derselbe aber 5mal kleiner ist als der Reserveraum E, so bildet sich sofort ein Gemisch aus 80 Proc. Acetylen und 20 Proc. Luft, welches gut brennt und kein Explosivgemisch ist. Nachdem so die Hauptschwierigkeiten überwunden waren, functionirt der Apparat durchaus gut und lässt sich für eine Füllung bis zu 2 k empfehlen. Für grössere Dimensionen ist jedoch dieses Princip überhaupt nicht geeignet. Abgesehen davon, dass die Polizei in Berlin und die Feuerversicherungsgesellschaften eine Beschickung von mehr als 3 k in einem Entwickler auf einmal nicht gestatten, würde auch bei einer grösseren Menge Carbid die Gewichtsvermehrung oder -Verminderung, die das Carbidgefäss erleidet, je nachdem der Kalkschlamm aus demselben entfernt wird oder nicht, sehr störend wirken. Die Gewichtszunahme, die durch Umwandlung des Carbids in Kalkhydrat entsteht, ist theoretisch zwar nur 15 Proc. in Wirklichkeit beträgt dieselbe aber, da der Kalk sehr viel Wasser aufnimmt, über 100 Proc. ungefähr 130 Proc. – Es würde also bei einer Füllung von 10 k Carbid z.B. das Gewicht der Glocke gegen Ende des Processes um 10 k zugenommen haben. Eine derartige Druckvermehrung kann aber Betriebsstörungen aller Art, verschiedene Helligkeit der Brenner, sowie gefährliche Spannungen hervorrufen. Man wird also gut thun, derartige Apparate nur für kleine Dimensionen bis zu einer Maximalcapacität von 2 k anwenden, für grössere Anlagen aber auf anderen Principien beruhende Constructionen zu wählen.

Nach Versuchen im Laboratorium für Calciumcarbid und Acetylen des Dr. O. Münsterberg in Berlin (Zeitschrift für Beleuchtungswesen).

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