Titel: Neuere Dampfkessel.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1898, Band 309 (S. 68–71)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj309/ar309021

Feuerungstechnik.
Neuere Dampfkessel.

Mit Abbildungen.

Nachdem die Ueberzeugung immer mehr zum Durchbruch gekommen ist, dass hoher Dampfdruck, verbunden mit starker Expansion des Dampfes, von wirthschaftlichem Vortheile ist, hat sich der Fortschritt im Kesselbau vorwiegend auf die Ausbildung des Systems der Röhrenkessel erstreckt. Diese vereinigen in der That verschiedene Vortheile in sich, zu denen auch wesentlich der geringe erforderliche Raumbedarf gehört. Bemerkenswerth sind nach dieser Richtung die auch in nachstehendem Berichte erwähnten Fortschritte des Serpollet-Kessels, der auch in Deutschland allmählich grössere Verbreitung gewinnt. Der geringe Raumbedarf macht die Röhrenkessel in erster Reihe für den Kraftbedarf der Schiffe geeignet. Daher ist die häufige Verwendung derselben bei der englischen Technik und die grosse Anzahl der englischen Neuconstructionen in Röhrenkesseln erklärlich. Dass manches im Laufe der Zeit aus dem Kesselprogramm verschwinden wird und verschwinden muss, ist unzweifelhaft. Wir erwähnen daher manche Construction nur in der Voraussicht, dass sie diesen oder jenen anregenden Kern enthalten.

Zwerg- und Kleinkessel.

Watson's Zwergkessel. American Machinist gibt Beschreibung und Abbildung des Kessels von P. Watson in New York, der in Fig. 1 nach seiner äusseren Erscheinung und im Schnitt dargestellt ist. Er ist als Kleinkessel ausgebildet, hat einen kreisförmigen Rost von annähernd 340 mm Durchmesser, 68 gerade einzöllige Röhren von 550 mm Länge, die in der oberen und unteren Blechwand eingezogen sind und somit den oberen und unteren Theil des Wassers mit einander verbinden. Die Siederohre stehen etwas geneigt. Das Innere ist mit einer Eisenplatte versehen, welche den Zweck hat, die Heizgase zunächst nach aussen zu leiten, so dass sie die Röhren der Länge nach umspülen und dann nach der Mitte zu in den Schornstein streichen; auf diesem Wege dienen sie zugleich noch zum Trocknen des Dampfes. Der obere Theil des Kessels ist aus Kupferblech hergestellt. Der Kessel ist in allen seinen Theilen leicht zugänglich. Nach dieser Bauweise werden Kessel bis zu 500 und mit 200 Pfund, Quadratzoll geliefert.

Textabbildung Bd. 309, S. 68

Der Zwergdampfkessel von Gaillardet (Fig. 2 und 3) dient zum Betriebe eines Fahrradmotors. Der Kessel befindet sich zwischen den Vorderrädern an einem Wagenrahmen. Des Rauches wegen ist der Schornstein nach abwärts geführt und mündet unter dem Rahmen.

Textabbildung Bd. 309, S. 68

Der Kessel besteht aus dem cylindrischen Mantel, der Rauchhaube e, der Feuerbüchse und dem Rohrsystem. Feuerbüchse und Mantel sind mit einander verschraubt. Von der Feuerbüchse führt ein Rohr d nach oben, welches durch einen Deckel abgeschlossen ist und zur Aufnahme des Brennmaterials dient. Die Asche fällt durch den Rost auf die Strasse oder in einen Sammelkasten. Die entwickelten Heizgase streichen in den 20 mm im Lichten weiten Röhren nach |69| oben und ziehen durch Rohr f ab. Die Anordnung des Fülltrichters d ermöglicht es, den Kessel ohne Nachfüllen längere Zeit in Betrieb zu halten. Der Kessel fasst 3 hl Wasser und hat 3,7 qm Heizfläche.

Zu den Kesseln, welche auch für grösseren Kraftbedarf geeignet sind, gehört die Kesselconstruction von W. Schmid in Wilhelmshöhe bei Cassel (haben wir 1894 291 203, sowie 1895 297 * 52 besprochen). Durch Oesterreichisches Privilegium vom 20. Januar 1895 sind dem Erfinder Neuerungen an einem Dampfkessel mit Ueberhitzer und Vorwärmer geschützt, welche mehrere Vortheile zeigen.

Die in der Zeichnung (Fig. 4 und 5) in zwei Abarten dargestellte Neuerung an Dampfkesseln mit Ueberhitzer und Vorwärmer ist gekennzeichnet durch die Einschaltung einer Regulirvorrichtung, welche es gestattet, die Einwirkung der aus dem Dampfkessel abziehenden Feuergase beliebig zu regeln.

Textabbildung Bd. 309, S. 69

Durch die Anordnung ist sowohl eine Ausschaltung des Ueberhitzers, als auch des Vorwärmers von der Wirkung der Feuergase möglich, wie auch eine Vertheilung dieser Einwirkung der Feuergase auf Ueberhitzer und Vorwärmer nach Bedarf.

Vorwärmer wie Ueberhitzer bestehen aus Röhren, welche als flache Spiralen gewunden und über und neben einander angeordnet sind, wodurch ein centraler Abzugskanal für die aus dem Dampfkessel kommenden Feuergase geschaffen ist, welcher zur Aufnahme der Regulirvorrichtung nicht nur geeignet ist, sondern auch mit einer Abschlussvorrichtung versehen werden kann, welche durch die Regulirvorrichtung selbst bethätigt wird und so eine einfache Handhabung ermöglicht. Als Regulirorgan ist ein Rundschieber verwendet.

In Fig. 4 ist a der Dampfkessel, der mit Quersiedern bb ausgerüstet ist, und der das centrale Rohr c für die abziehenden Feuergase besitzt. Auf diesem Kessel ist ein aus flach gewundenen Spiralröhren bestehender Ueberhitzer d und Vorwärmer e aufgebaut. Beide Rohrsysteme werden nach aussen durch den Mantel m abgeschlossen, zum inneren Abschluss dient das bei i unterbrochene Centralrohr f.

Das Rohr f wird durch einen Deckel k abgeschlossen und besitzt an seiner Unterbrechungsstelle i eine Regulirvorrichtung r, welche durch die mit Ansatz s1 versehene Stange s und Hebel h bewegt werden kann.

Wird die Regulirvorrichtung gehoben, so wird bei einer bestimmten Hebung der Ansatz s1 den Deckel k hochheben und das freie Entlassen der aus dem Kessel abziehenden Feuergase durch das centrale Rohr nach dem Schornstein n gestatten.

Dieses freie Entlassen der Feuergase ohne Beeinflussung und Erhitzung der Ueberhitzer- und Vorwärmeröhren ist bei Beginn des Betriebes des Dampfkessels nothwendig, denn da zu Anfang noch kein Dampf durch die Ueberhitzerröhren streicht, diese vielmehr durch ein Absperrventil (in der Zeichnung nicht dargestellt) von dem Kessel abgeschlossen sind, so wäre die Gefahr des Glühendwerdens der Ueberhitzerröhren sofort gegeben und würde ein Zerreissen derselben bei eintretendem Druck zur Folge haben, wenn nicht die Anordnung des Vorwärmers und Ueberhitzers zum Kessel eine vollständige Ausschaltung beider Rohrsysteme gestattete.

Diese Ausschaltung ist bei vorliegender Anordnung (Fig. 4) sehr vollkommen, denn die durch das Rohr abziehenden Feuergase werden mit Leichtigkeit durch das centrale Rohr abziehen, wenn der Deckel k abgehoben ist, und werden nicht den complicirten, durch die eingebauten Spiralrohre erschwerten Weg zum Ueberhitzer und Vorwärmer einschlagen.

Ist nun im Kessel Dampf entwickelt, so wird das betreffende Absperrventil geöffnet und der Dampf erfüllt den Ueberhitzer; der Dampf wird durch den Rohrstutzen t dem Ueberhitzer in der untersten Spirale zugeführt. Es werden also, wenn der Betrieb beginnt und der Deckel k durch Niederlassen der Regulirvorrichtung geschlossen und die Regulirvorrichtung so weit gesenkt wird, wie Fig. 4 zeigt, alle Feuergase gezwungen werden, den ringförmigen Zwischenraum, in welchem sich die Ueberhitzspiralröhren befinden, zu passiren, den darin enthaltenen Dampf zu überhitzen, danach die Röhren des Vorwärmers zu passiren und zum Schornstein zu entweichen.

Der Vorgang in diesen Rohrsystemen ist folgender: Die heissesten Feuergase aus dem Kessel treffen auf den noch nassen Dampf, der durch den Stutzen t der untersten Spirale zugeführt wird, und werden das in diesem noch nassen Dampf enthaltene Wasser verdampfen und sich stark an demselben abkühlen, denn durch das Gleichstromsystem, welches für diese Ueberhitzer angewendet ist, gelangt der heisseste Dampf mit den heissesten Feuergasen in Berührung.

Beim Aufsteigen in den Spiralen des Ueberhitzers wird der Dampf getrocknet und überhitzt und gelangt endlich durch das Abzugsrohr z zur Maschine.

Die durch Passiren des Ueberhitzers stark abgekühlten Feuergase umstreichen noch den Vorwärmer, dem das Speisewasser nach dem Gegenstromprincip bei y zugeführt wird, so dass die verhältnissmässig heissesten Feuergase auf das verhältnissmässig am meisten schon vorgewärmte Speisewasser treffen. Es ist bei dieser Anordnung also möglichst für Erhaltung eines gleich bleibenden Temperaturgefälles gesorgt und dabei die möglichste Ausnutzung der Feuergase gesichert und zwar ohne Gefahr für Kessel, Ueberhitzer und Vorwärmer.

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Wird nun in Folge verminderten Dampfgebrauches der Maschine oder in Folge zu grossen Feuers auf dem Kesselroste die Ueberhitzung in den Röhren des Ueberhitzers zu gross, so muss die Regulirvorrichtung in Wirksamkeit treten, d.h. es muss automatisch oder von Hand der als Regulirvorrichtung dienende Ringcylinder r gehoben werden, derart, dass ein Theil, und zwar ein kleinerer oder grösserer Theil der Feuergase, von seinem Wege durch die Röhren des Ueberhitzers abgelenkt wird, und direct durch das Rohr passirt, um dann, den Vorwärmer durchströmend, doch noch den möglichst grossen Theil seiner Wärme an die Röhren des Vorwärmers abzugeben.

Es werden die Feuergase diesen directen Weg durch das centrale Rohr stets bei Eröffnung des Ringraumes einschlagen und von dem complicirten Wege um das Röhrensystem des Ueberhitzers abgelenkt werden, da dieses centrale Rohr eine ungehinderte Abströmung der Feuergase ermöglicht.

Wie ersichtlich, ist also bei dieser Anordnung eines aus flachen Spiralen gewundenen Ueberhitzers, welcher central das Abzugsrohr der aus dem Dampfkessel kommenden Feuergase aufnimmt, und eines gleichfalls aus Spiralen bestehenden, über dem Ueberhitzer central angeordneten Vorwärmers unter Einschaltung eines Regulirorganes zwischen die beiden letzteren in der Weise, dass der Zwischenraum zwischen ihnen mehr oder weniger geöffnet bezw. geschlossen und so eine Regulirung der Feuergase erzielt wird, das geeignete Mittel, um alle Anforderungen der Praxis in einfacher Weise zu erfüllen und denselben gerecht zu werden.

Zur Erläuterung der Zeichnung ist noch Folgendes zu erwähnen:

q ist das Rohr, welches das vorgewärmte Speisewasser aus dem Vorwärmer nach dem Kessel leitet.

In Fig. 5 ist die Anordnung im Wesentlichen dieselbe, wie in der Anordnung Fig. 4. Auch hier sind die beiden central über einander angeordneten, aus Spiralröhren bestehenden Theile, Vorwärmer und Ueberhitzer durch das Regulirventil von der directen Wirkung der abziehenden Feuergase ausschaltbar angeordnet.

Während aber bei der Fig. 4 der aus Spiralröhren bestehende Ueberhitzer zu unterst und zunächst den Feuergasen lag, ist bei Fig. 5 unter dem Ueberhitzer, über welchem sich der in Fig. 4 ebenfalls dargestellte Vorwärmer befindet, gewissermaassen ein zweiter Vorwärmer angebracht, der aber nur die Fortsetzung des über dem Ueberhitzer befindlichen Vorwärmers ist, und dieser zweite Vorwärmer, oder vielmehr letzte Theil des Vorwärmers, befindet sich unterhalb des Ueberhitzers und liegt demgemäss zunächst der Feuerung. Bezweckt wird damit, dass man in der Lage ist, eine starke Vorwärmung des Speisewassers herbeizuführen, ausserdem den Ueberhitzer vollkommen der directen Wirkung der aus dem Kessel abziehenden Feuergase zu entziehen, so dass sogar nicht die strahlende Wärme der Feuerung direct zum Ueberhitzer gelangen und auf denselben wirken kann. Auch hier ist a der Dampfkessel mit Quersiedern b und c das Centralrohr für die abziehenden Feuergase; d ist der Ueberhitzer und e der darüber befindliche Theil des Vorwärmers; m ist der Mantel, der diese beiden und auch den unterhalb des Ueberhitzers liegenden Theil e1 des Vorwärmers umschliesst, der durch Rohr e2 mit dem Vorwärmer e in Verbindung steht.

Wie ersichtlich, ist der obere Theil e des Vorwärmers nach dem Gleichstromprincip, der untere Theil nach dem Gegenstromprincip angeordnet, f ist das Centralrohr, welches mit seiner Unterkante nur bis zu dem tiefsten Spiralrohr des Ueberhitzers reicht, und unterhalb des Centralrohres f ist das Regulirorgan r, ebenfalls aus einem Cylindertheil bestehend, wie in Fig. 4 angeordnet, welches durch Zugstange angehoben werden kann.

Die Zugstange greift an einem Kreuz an, welches den Feuergasen den Durchgang durch den Cylinder r gestattet. Die übrigen Theile sind dieselben und tragen dieselben Bezeichnungen.

Der Regulircylinder r ist so angeordnet, dass derselbe in tiefster Stellung etwa den unteren Theil s1 des Vorwärmers nach innen abdeckt, so dass die Feuergase bei der in Fig. 5 gezeigten Stellung direct durch den Regulircylinder r und den Zwischenraum i zum Ueberhitzer d gelangen und die darin enthaltenen Dämpfe überhitzen können, wonach sie abgekühlt noch den Vorwärmer e umstreichen und das Speisewasser erwärmen.

Ist die Einwirkung auf den Ueberhitzer d eine zu energische, so wird der Regulircylinder r gehoben und dadurch einem Theil der Feuergase der directe Zugang zwischen dem gehobenen Cylinder r und dem Rohr c zu dem Untertheil e1 des Vorwärmers gestattet, so dass also eine weniger energische Ueberhitzung des Dampfes stattfindet.

Soll diese Ueberhitzung ganz aufhören, wie dies z.B. bei Abstellung der Maschine nothwendig ist, so wird der Cylinder r ganz gehoben, wobei er an das Rohr f stösst, und treten dann sämmtliche Feuergase durch den Zwischenraum zwischen den gehobenen Cylinder r und c, wirken zuerst auf den Vorwärmer e1 ein und nachher, erst abgekühlt, auf den Ueberhitzer, sowie dann auf den zweiten Theil e des Vorwärmers.

Ist auch diese Art der Regulirung der Feuergase noch nicht genügend, wie sie z.B. bei Anheizen des Kessels nothwendig erscheint, aus den bei der Anordnung 4 angegebenen Gründen, so wird der Cylinder r so weit gehoben, dass der obere Knaggen noch den Deckel k des Rohres f abhebt, wonach die Feuergase direct ohne wesentliche Beeinflussung des unteren Vorwärmers e1 bezw. Ueberhitzers d und Vorwärmers e durch das Mittelrohr f entweichen. Die Feuergase können bei der Regulirung so geleitet werden, dass ein grösserer oder geringerer Theil der Feuergase oder alle Feuergase zuerst den Vorwärmer oder einen Theil desselben passiren und erst dann zum Ueberhitzer gelangen.

Die Patentansprüche sind:

1) Die Verbindung eines Dampfkessels a mit einem aus fortlaufenden Röhren, insbesondere Spiralröhren bestehenden Ueberhitzer d, und einem ebenfalls aus fortlaufenden Röhren gebildeten Vorwärmer e unter Einschaltung eines Regulirorganes r zwischen die beiden letzteren in der Weise, dass die aus dem Dampfkessel a entweichenden Feuergase bei geschlossenem Regulirorgan r zuerst den Ueberhitzer d passiren und danach den Vorwärmer e, dass ein Theil dieser Feuergase nach Oeffnen des Regulirorganes direct nach dem Vorwärmer e geführt werden kann, zum Zweck einer Regelung der Ueberhitzungstemperatur des Dampfes und gleichzeitiger Ausnutzung |71| der verbleibenden Wärme der Feuergase zum Vorwärmen des Speisewassers.

2) Die Verbindung eines Dampfkessels a mit einem aus fortlaufenden Röhren, insbesondere Spiralröhren bestehenden Ueberhitzer d, und einem ebenfalls aus fortlaufenden Röhren, insbesondere Spiralröhren gebildeten Vorwärmer e, welch letzterer über dem Ueberhitzer gelegt ist, unter Einschaltung eines Regulirorganes r zwischen die beiden letzteren in der Weise, dass die aus dem Dampfkessel a entweichenden Feuergase bei geschlossenem Regulirorgan r zuerst den Ueberhitzer d passiren und danach den Vorwärmer e, dass ein Theil dieser Feuergase nach Oeffnen des Regulirorganes direct nach dem Vorwärmer e geführt werden kann, zum Zweck einer Regelung der Ueberhitzungstemperatur des Dampfes und gleichzeitiger Ausnutzung der verbleibenden Wärme der Feuergase zum Vorwärmen des Speisewassers (Fig. 4).

3) Die Verbindung eines Dampfkessels a mit einem aus fortlaufenden Röhren, insbesondere Spiralröhren bestehenden Ueberhitzer d und einem ebenfalls aus fortlaufenden Röhren, insbesondere Spiralröhren gebildeten, zwischen Kessel a und Ueberhitzer d angeordneten Vorwärmer e unter Einschaltung eines Regulirorganes r zwischen Kessel und Vorwärmer in der Weise, dass bei geschlossenem Regulirorgan r die aus dem Dampfkessel entweichenden Feuergase direct den Ueberhitzer d passiren, dass dagegen bei geöffnetem Regulirventil entweder alle Feuergase oder nur ein Theil derselben zuerst nach dem Vorwärmer und dann nach dem Ueberhitzer geführt wird, zum Zweck einer Regelung der Ueberhitzungstemperatur des Dampfes und gleichzeitiger Ausnutzung der Wärme der abgeleiteten Feuer gase zum Vorwärmen des Speisewassers.

4) Die Verbindung eines Dampfkessels a mit einem aus fortlaufenden Röhren, insbesondere Spiralröhren bestehenden Ueberhitzer d und einem ebenfalls aus fortlaufenden Röhren, insbesondere Spiralröhren gebildeten, zum Theil zwischen Kessel und Ueberhitzer, zum Theil über dem Ueberhitzer angeordneten Vorwärmer (e1 und e) unter Einschaltung eines Regulirorganes r in der Weise, dass die aus dem Dampfkessel entweichenden Feuergase bei geschlossenem Regulirorgan zuerst den Ueberhitzer und dann den oberen Theil des Vorwärmers passiren, dass aber bei geöffnetem Regulirorgan nur ein Theil der Feuergase diesen Weg einschlägt, während ein anderer Theil erst im unteren Vorwärmer, dann abgekühlt den Ueberhitzer und schliesslich noch den oberen Theil des Vorwärmers umspülen, zum Zweck einer Regelung der Ueberhitzungstemperatur des Dampfes und gleichzeitiger Ausnutzung der verbleibenden Wärme der Feuergase zum Vorwärmen des Speisewassers (Fig. 5).

(Fortsetzung folgt.)

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