Titel: Wert und Bestimmung des Kohlensäuregehaltes der Heizgase.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1903, Band 318 (S. 118–125)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj318/ar318033

Wert und Bestimmung des Kohlensäuregehaltes der Heizgase.

Von A. Dosch, Köln.

(Schluss von S. 112 d. Bd.)

Die Absorptionsgefässe e1 bis c3 (resp. c1 und c2, siehe Fig. 46 S. 112) bestehen aus dem eigentlichen Absorptionsgefäss, welches mit Glasröhren gefüllt ist und einem Mantelgefäss, welches das erstere umschliesst. In den so entstandenen Ringraum treten die Absorptionsflüssigkeiten ein. Unten haben die Doppelgefässe einen Tubus, durch welchen die Glasröhren eingeführt werden können, durch welchen aber auch mittels Schläuche l1 bis l3, die mit Quetschhähnen geschlossen sind, die Entleerung und Füllung mit den Absorptionsflüssigkeiten erfolgt. Auf diese Weise ist erreicht worden, dass der Apparat äusserst transportsicher wurde und zugleich das Füllen und Entleeren der Rohre gestattet, ohne einen Teil des Apparates abbauen zu müssen. Jedes Umschliessungsrohr der Gefässe c ist oben mit einem angeschmolzenen Glasrohr versehen, über welches je ein Gummiballon zur Abhaltung des Sauerstoffes der atmosphärischen Luft geschoben wird.

Eine kleine Vorrichtung, die jedoch von wesentlicher Bedeutung für das bequeme Arbeiten mit dem Apparat ist, ist der drehbare Schlauchhalter h. In ihm wird der Schlauch des Saugers, der oben an die Bürette anschliesst, und der Gasentnahmeschlauch d, welcher zum Filter e führt, eingelagert. Die Schläuche können infolgedessen nicht knicken und werden gleich oben seitwärts vom Apparat geführt, so dass sie handgerecht untergebracht sind, aber das Arbeiten an den Hähnen und das Ablesen an der Bürette nicht hindern. Für den Transport kann der Schlauchhalter in den Kasten zurückgedreht werden.

Die Absorptionsflüssigkeiten sind in Vorratsflaschen n1 bis n3 mit Patentverschiuss untergebracht, die in 3 Abteilungen des Kastens transportsicher lagern. Ein beigegebener kleiner Trichter m dient zum Füllen der Absorptionsrohre. In der Abteilung o findet die Niveauflasche i Platz, während der Sauger g1 und kleinere Teile in demFache p untergebracht sind. Die Transportflaschen und die Niveauflasche werden für den Transport selbst in zugehörige Friesstücke gehüllt.

Die Handhabung und sonstige Inbetriebsetzung des Apparates ist ähnlich, wie die der früheren und dürfte nach der Beschreibung und Handhabung der oben behandelten Apparate unschwer zu erkennen sein.

5. Apparat nach Arndt. 1)

Wie des öfteren schon darauf hingewiesen wurde, ist es in der reinen Praxis nicht immer möglich, ganz genaue Heizgasuntersuchungen anzustellen, d.h. ausser Kohlensäure auch Sauerstoff, Kohlenoxyd, Wasserstoff u.s.w. zu bestimmen, sondern man wird und muss sich oft damit begnügen, nur den Kohlen Säuregehalt festzustellen. Es ist daher für solche Fälle auch nicht erforderlich, dass der Apparat Vorrichtungen zur Bestimmung anderer Gasarten enthält, wenn im übrigen nur auf recht praktische Anordnung für die Bestimmung der Kohlensäure Rücksicht genommen ist. Ein Apparat, welcher dieses Ziel erstrebt und wohl erreicht, ist derjenige von der Firma Wwe. Joh. Schumacher zu Köln.

Der Apparat besteht aus dem Messgefässe M (Fig. 48, resp. M1 und M2, Fig. 47), der Kautschukpumpe P, dem Filter F, dem Gefäss für die Kalilauge K und der aus dem Halter herausnehmbaren Flasche S. Die rechts oben im Kasten angebrachte Einfüllflasche E dient zum Einguss der Kalilauge; A ist das Absorptionsgefäss.

Das Messgefäss besteht aus den beiden Glasrohren M1 und M2 (Fig. 47, schematische Darstellung), welche oben und unten kommunizieren. In das Rohr M1, welches im oberen |119| Teile kugelförmig erweitert ist, ist das Rohr r eingeschmolzen. Die Teilung für das Messgefäss ist derart angefertigt, dass das untere Ende des Rohres r gleichzeitig den Nullpunkt der Skala bildet (Fig. 48) und der Inhalt des Messgefässes M1 plus dem Inhalte des Gefässes M2 von diesem Nullpunkte an bis zur Marke m oberhalb der Vereinigung der beiden Schenkel des Messgefässes 100 ccm beträgt.

Zur Ausführung von Analysen wird das Absorptionsgefäss A durch die Flasche E mit Kalilauge gefüllt und zwar bis zum Ansatz des gebogenen Schlauches, welcher das Absorptionsgefäss mit dem Messgefäss verbindet. Hierauf wird die Senkflasche S herausgenommen und mit ⅓ Glycerin und ⅔ Wasser gefüllt, so dass letzteres beim Heben der Flasche durch das Messgefäss hindurch bis zu der eingravierten Marke m steigt. Ist dies erreicht, so soll der Boden der Flasche S eben noch mit der Flüssigkeit bedeckt sein.

Das Ende der Kautschukpumpe P wird mit dem Gasentnahmerohr in Verbindung gebracht, doch ist es vorteilhaft, wenn zwischen dieses und Pumpe nochmals ein Wattefilter geschaltet wird, um Verschmutzen der Pumpe durch Russ zu vermeiden.

Die Senkflasche S wird nun soweit gesenkt, dass die Gase ungehindert Eintritt in das Messgefäss haben. Durch Zusammendrücken der kautschukpumpe treibt man die Gase durch das Filter in das Messgefäss und weiter durch das Rohr r ins Freie. Hebt man, nachdem man sicher ist, dass sich nur Gase in den Messrohrschenkeln befinden, die Senkflasche S so wird die Flüssigkeit in den beiden Schenkeln hochsteigen, zunächst die Mündung des Rohres f zum Filter F abschliessen und durch den gebogenen, dünnen Gummischlauch auf die Kalilauge in A drücken. Die Flasche S muss so weit gehoben werden, dass die Absperrflüssigkeit bis zu der Marke m steigt. Die Gase werden die Kalilauge aus dem Absorptionsgefäss A teilweise verdrängen und wird auf der dann entstehenden grossen Oberfläche der Kalilauge die Absorption der Kohlensäure vor sich gehen. Nach etwa 10 Sekunden wird Masche S gesenkt und es wird jetzt die Flüssigkeit in dem Rohr r, die natürlich entsprechend höher stand, als Marke m, schneller sinken, als die Flüssigkeit in dem Messgef ässe selbst. Allmählich wird Uebereinstimmung zwischen dem Stande der beiden Flüssigkeitsoberflächen eintreten. Die Höhenlage, bei der dies geschieht, zeigt die Prozente der im Gase enthalten gewesenen, absorbierten Kohlensäure unmittelbar an.

Textabbildung Bd. 318, S. 119
Textabbildung Bd. 318, S. 119

Wird nach 150 bis 200 Analysen die Absorption träge – was man daran erkennt, dass mit demselben Gas, wenn es noch einmal in das Absorptionsgefäss A gedrückt wird, ein höherer Gehalt erzielt wird – so muss die Kalilauge erneuert werden. Zu diesem Zwecke nimmt man die rechts obenbefindliche Flasche E heraus, leert sie und füllt sie mit frischer Lauge.

6. Selbsttätig aufzeichnender Absorptionsapparat von Arndt. 2)

Die bisher behandelten Absorptionsapparate gestatten nur nach jedesmaliger Füllung und Handhabung seitens des Untersuchenden die Feststellung des jeweiligen Kohlensäuregehaltes. Arndt hat nun einen Apparat konstruiert, welcher den Prozentgehalt an Kohlensäure durch Absorption feststellt und hierbei den jeweils durch den Apparat bestimmten Gehalt selbstthätig aufzeichnet. Das Prinzip, nach welchem der Apparat arbeitet, resp. den Kohlensäuregehalt feststellt, ist an und für sich dasselbe, wie bei dem soeben beschriebenen Apparate.

Durch ein vom Schornsteinzug betriebenes Kraftwerk (vergl. weiter unten) wird die in Fig. 49 links stehende Flasche mit einer Sperrflüssigkeit, Glyzerin, in bestimmten Zeitabschnitten um den Hub H gehoben und gesenkt. Die Flasche steht mit dem Gasbehälter (Messgefäss) G1 durch den Stutzen St1 und dem Schlauch s1 in Verbindung und kommuniziert somit das Glyzerin in der Flasche und G1. In der höchsten Stellung der Flasche spielt die Sperrflüssigkeit auf Marke m2 des Gasbehälters G1 ein. Das Gefäss G1 ist mit Teilung versehen und beträgt sein Rauminhalt zwischen den Teilstrichen 0 und 20 20 ccm, dasjenige von Null bis Marke m2 100 ccm.

Solange das Glyzerin den Gaseintritt g1 am Gefäss G1 nicht abgeschlossen hat, können die in Pfeilrichtung I durch den Stutzen St3 und Rohr s2 eingepumpten Feuerungsgase in G1 frei zirkulieren und durch das Rohr r1 im Gasbehälter weiter durch Rohr s3 in Pfeilrichtung II in die Atmosphäre treten. Durch selbsttätiges Heben der Flasche steigt das Glyzerin im Gefäss G1, versperrt zunächst den Gaseintritt g1 und verhindert somit das weitere Eintreten der Rauchgase in das Messgefäss. Die dann noch unter dem Pumpendrucke ankommenden Gase sind genötigt, durch das Sperrgefäss S6 unter Ueberwindung der Flüssigkeitssäule |120| h durch Stutzen St2 in die Atmosphäre zu treten. Es werden so von dem gesamten Inhalte der Pumpenglocke etwas mehr als 100 ccm Gas zwecks Analyse abgefangen, während der Rest in die Atmosphäre zurücktritt.

Wird nun die Flasche weiter gehoben, so wird die Sperrflüssigkeit bei Erreichung des Nullpunktes der Skala in dem Apparate eine Gasmenge von 100 ccm von atmosphärischer Spannung eingeschlossen haben. Diese wird nun bei weiterem Steigen der Sperrflüssigkeit bis zur Marke m2 durch das dünne Rohr s4 auf die Absorptiönsflüssigkeit (Kalilauge) im Gefässe A gedrückt. Hierbei wird die Kohlensäure absorbiert und die Kalilauge von dem Rest der Gase verdrängt. Letztere steigt durch den engen Gummischlauch über Marke m3 in den Luftraum a1, versperrt bei weiterem Steigen die Oeffnung des Rohres r3 und hat in diesem Augenblick etwa 60 ccm atmosphärische Luft durch r3 in die Atmosphäre verdrängt.

Textabbildung Bd. 318, S. 120

Der nun nach unten hydraulisch abgeschlossene Luftraum a2 ist oben mit dem im Gefässe G2 eingegossenen Glasstutzen G3 verbunden. In dem Glase G2 befindet sichGlyzerin, in welches eine mit Führungsspitzen versehene Tauchglocke T eintaucht. Bei dem Eindringen der Kalilauge in den Luftraum a2 nach geschlossenem Röhrchen r3 wird nun eine entsprechende Luftmenge durch Schlauch s5 unter die Glocke T gedrängt. 20 ccm werden benötigt, um Glocke T bis zum Mitnehmerstifte W1 des Registrierhebels R zu heben. Die weiter noch bleibenden 20 ccm abzüglich der von der Kalilauge absorbierten Kohlensäure werden zur Aufzeichnung des Diagramms, d, h. zum Heben der Schreibfeder F durch den Hebel R, vermöge Steigen der Kalilauge im Luftraume a2, der damit verbundenen Luftverdrängung und hierdurch wieder bewirktes Steigen der Glocke T benutzt. Diese letztere wird also um so weniger gehoben, je mehr Kohlensäure in den Heizgasen vorhanden war und umgekehrt. Entsprechend wird die Feder F eine um so höhere Linie auf dem Diagrammstreifen aufzeichnen, je weniger Volumenprozente Kohlensäure die im Apparate eingeschlossenen Gase enthielten.

Die von einem kleinen Konsol Z gestützte Schreibfeder F |121| bewegt sich auf einer Trommel auf und ab, die den Diagrammstrafen trägt; diese Trommel macht, durch ein Uhrwerk getrieben, in 24 Stunden eine Umdrehung.

Hat das Glyzerin seinen höchsten Stand bei Marke m2 im Grasbehälter erreicht, ist mithin die Flasche in ihrer höchsten Stellung, so ist die Analyse beendet. Es tritt ein selbstthätiger Hubwechsel der Flasche ein und die letztere, sowie die Sperrflüssigkeit in G1 sinkt, ebenso die Kalilauge in a1, während sie in A steigt, hierdurch aber das von der Kohlensäure befreite Gas nach G1 zurückdrängt, und werden mit den durch den Gasbehälter neu angesaugten Gasen in die Atmosphäre befördert, Da die Pumpen ungefähr das Dreissigfache des zu einer Analyse erforderlichen Gases fördern, so ist genügende Sicherheit vorhanden, dass die neu zu analysierende Gasprobe keinerlei Grasreste der vorangegangenen enthält.

Textabbildung Bd. 318, S. 121
Textabbildung Bd. 318, S. 121

Auf diese Weise wiederholen sich die einzelnen Grasanalysen ganz selbstthätig alle 10 Minuten oder öfter, je nachdem man das Kraftwerk schneller oder langsamer durch Stellen des im Verbindungsrohr zum Schornsteinzug eingeschalteten Quetschhahnes Q (Fig. 51) arbeiten lässt.

Der ganze Apparat befindet sich in einem mit einer abschliessbaren Glasthüre versehenen Holzkasten.

Kontrollieren lassen sich die durch Schreibfeder F aufgezeichneten Angaben, indem man beim Sinken der Flasche die beiden Flüssigkeitsspiegel im Messgefässe G1 und Rohr r1 beachtet. Der Teilstrich, an welchem beide Flüssigkeitsspiegel auf einer Höhe stehen (vergl. den Vorgang bei dem vor diesem beschriebenen Handabsorptionsapparate), giebt den wirklichen Kohlensäuregehalt an und muss die Aufzeichnung der Feder F mit diesem übereinstimmen.

Das Ansaugen und Weiterdrücken der Gase durch den Apparat geschieht durch eine doppeltwirkende Gaspumpe. Dieselbe besteht aus den Gefässen A und B (Fig. 50), welche bis zu einem Ueberlauf mit Wasser gefüllt sind und durch deren Boden je ein Saugrohr a und b geführt ist. In die Sperrflüssigkeit tauchen zwei Pumpenglocken G1 und G2, die abwechselnd saugen und drücken.

Wird nun z.B. die Glocke G2 vom Kraftwerk gehoben, so entsteht unter der ersteren eine Luft Verdünnung und die Glocke saugt das von c ankommende Gas nach Ueberwindung der kleinen Flüssigkeitssäule f an. Tritt Hubwechsel ein, so drückt die Glocke G2 die Gase durch Ventil V4 und V2, die Gase überwinden wieder eine Flüssigkeitssäule gleich f und werden in der Pfeilrichtung in den eigentlichen Apparat gedrückt. Gas, welches durch ein Ventil gegangen ist, kann nicht mehr durch dasselbe zurück. Beim Heben und Senken |122| der Glocke G1 arbeiten die Ventile V3 und V1 in entsprechender Weise. Die Ventile werden bis zur Marke mit reinem Glyzerin gefüllt.

Zur Bethätigung sowohl der Gäspumpen, als auch zum Heben und Senken der Glyzerinflasche, dient das Kraftwerk (Fig. 51). Dasselbe besteht aus einem Behälter, welcher bis zur Marke mit einer Sperrflüssigkeit (Wasser) gefüllt ist. Um das Gewicht des Behälters zu vermindern, befindet sich im Innern ein Hohlzylinder, der zugleich dazu dient, das Saugrohr oben festzuhalten. Eine Glocke taucht in die Sperrflüssigkeit. Am Gehäuse ist ein Holzgestell befestigt, dass die Schnurscheiben J, G, H und ein Ventil trägt. Die Luftkammer des letzteren ist mit dem Schornstein durch ein Rohr verbunden.

Bei geschlossenem Ventil erstreckt sich der Schornsteinzug von der Luftkammer des Ventils durch einen Schlauch und Rohr unter die Glocke, erzeugt dadurch Luftverdünnung und der atmosphärische Luftdruck drückt die Glocke herab. Auf der Scheibe J befinden sich nun zwei Mitnehmerstifte, die einen Hebel abwechselnd von der einen Seite auf die andere werfen. Es würde dementsprechend der eine Mitnehmer, wenn angenommen wird, dass das Ventil geschlossen ist, den Hebel über die Vertikale werfen und infolgedessen würde sich das Ventil öffnen. Der Schornsteinzug kann sich nun nicht mehr bis unter die Glocke erstrecken, da die unmittelbare Luft Verbindung hergestellt ist und der Druck unterschied auf und unter der Glocke ist nicht mehr vorhanden. Ein ausbalanziertes Gegengewicht K zieht nun die Glocke so lange in die Höhe, bis der andere Mitnehmer den Hebel wiederum über die Vertikale wirft und so das Ventil wieder schliesst, worauf die Glocke, da nunmehr der Schornsteinzug in Thätigkeit tritt, wieder sinkt. Auf diese Weise wiederholt sich das Spiel ununterbrochen. Zwischen Luftkammer des Ventils und dem Rohr befindet sich eine Quetsche, mit deren Mille man die Zugstärke drosseln kann.

Textabbildung Bd. 318, S. 122

Um den Apparat ausser Thätigkeit zu setzen, entfernt man aus dem Rohre unten den Stöpsel S.

Als Gasfilter, welcher möglichst unmittelbar nach dem Austritt des Gasentnahmerohres aus dem Kessel in die Gaszuleitung eingeschaltet wird, wird hier der in Fig. 52 dargestellte Apparat benutzt, dessen Konstruktion aus der Figur ohne weiteres zu ersehen sein dürfte.

Textabbildung Bd. 318, S. 122

Das Diagramm Fig. 53 stellt die Aufzeichnung des Apparates während einer Arbeitsschicht von 24 Stunden dar. Beim Beurteilen des Diagramms ist zu beachten, dass hier die weisse Fläche die Kohlensäureprozente bedeuten, welche von der oberen Begrenzungslinie des Diagrammes aus zu rechnen sind. Der Kohlensäuregehalt wird also um so grösser, je geringere Höhen die im Diagramm aufgezeichneten Senkrechten annehmen.

|123|

d) Rauchgas-Sammelapparate.

Die vorstehend beschriebenen Apparate zur Bestimmung der Kohlensäure sollen durchaus keine Aufzählung aller hier überhaupt inbetracht kommenden Apparate sein, sondern es sollte nur insofern etwas Vollständigkeit angestrebt werden, als alle in der Dampfkessel- und Feuerungspraxis brauchbaren und teilweise in Verwendung stehenden Apparate und Vorrichtungen genannt werden sollten. Sie Alle bedürfen, mögen sie nun zur stetigen Anzeige oder zur zeitweisen Feststellung des Kohlensäuregehaltes dienen, einer entsprechenden Wartung, um sie in betriebsfähigem Zustande zu erhalten und die Angabe richtiger Ergebnisse zu sichern. Insbesondere betrifft dies alle selbstthätig aufzeichnenden Apparate, da bei diesen naturgemäss ausserordentlich viele Nebenapparate erforderlich sind, deren jeder einzelne eine gute Instandhaltung verlangt, um fortdauernd richtiges Anzeigen des Apparates zu bewirken.

Ferner gestatten sämtliche Apparate, den jeweiligen Kohlensäuregehalt unmittelbar nach der Entnahme der Gasprobe abzulesen und bieten somit für den Beobachter die Möglichkeit, unmittelbar ein Bild von dem jeweiligen Stande der Feuerungsanlage zu erhalten.

Könnte man nun für eine einmalige Untersuchung einer Feuerung ohne grosse Kosten einen selbstthätig aufzeichnenden Apparat zur Aufstellung bringen, so würde man ohne weiteres über den ununterbrochenen Verlauf der Wirkungsweise der Feuerung unterrichtet sein. Es sind nun für vorübergehende Kessel- oder Feuerungsuntersuchungen derartige Apparate einesteils viel zu teuer, anderenteils ist die Aufstellung und Inbetriebsetzung mit ziemlich grossem Zeitverlust verknüpft, so dass man, wenn man eine fortdauernde Untersuchung der Heizgase zu haben wünscht, auf Handapparate angewiesen ist. Diese bedingen jedoch wieder das Vorhandensein einer entsprechenden Hilfskraft, welche die Untersuchungen auszuführen im stande ist, und deren Zeit, wenn die Versuche fortlaufend ausgeführt werden sollen, hierdurch ganz in Anspruch genommen sein würde. Um daher einesteils diese Hilfskraft zu sparen, andererseits aber auch eine Probe der mittleren Zusammensetzung der Heizgase zu haben, um im Laboratorium genauere Untersuchungen auf Kohlenoxyd etc. ausführen zu können, verwendet man mitunter sog. Rauchgassammelapparate.

Dieselben haben den Zweck, während der ganzen Versuchszeit einen kleinen Teil der Abgase anzusaugen und man hat dann mithin am Schlusse des Versuches einen Mittelwert der Hauchgaszusammensetzung; allerdings muss bekannt werden, dass man hierdurch den Vorteil, ein Bild von dem Verlauf der Wirkungsweise der Feuerung zu bekommen, aufgiebt, doch dürfte wohl für diese Fälle, um welche es sich hier handelt, der erstere Vorteil der grössere sein.

Am einfachsten benutzt man als derartigen Sammelbehälter ein Gefäss mit geaichtem Inhalte, welches vor Gebrauch mit Wasser gefüllt wird. Durch ein Wasserstandsglas mit Teilung lässt sich von aussen erkennen, wie weit die Füllung vorgeschritten ist. Die obere Oeffnung des Gefässes wird mit dem Gasentnahmerohr in Verbindung gebracht und nach Prüfung, ob die Zuleitung dicht ist, wird der Wasserablaufhahn geöffnet und es wird ein ununterbrochener Strom an Rauchgasen in den Apparat gesogen.

In etwas anderer Weise, wie den beschriebenen, äusserst einfachen Apparat bildet die Firma Wwe. Joh. Schumacher ihre Rauchgassammelapparate aus, welche insbesondere in Verbindung mit Rauchgaswagen3) geliefert werden (vergleiche weiter oben bei Beschreibung von Arndts Gaswage).

Dieser Apparat (Fig. 54) besteht aus dem zylindrischen mit Wasser gefüllten Gefässe a, in welchem sich die Tauchglocke b hebt und senkt. Ueber dem Wasser befindet sich eine dünne Oelschicht zur Verhinderung der Absorption der Kohlensäure. Am Kopfende eines Holzgestells c sind auf gemeinschaftlicher Achse die Rollen d und e befestigt. Rolle d ist durch eine Schnur mit der beweglichen Tauchglocke verbunden, Rolle e trägt an einer Schnur ein Gegengewicht f zur Ausbalanzierung der Glocke. Durch Aufsetzen des Bleigewichtes g wird die Glocke b gehoben, infolge dessen dieselbe Gase aus dem Gasentnahmerohr durch Gummischlauch h ansaugt. Auf diesem Wege gehen die Gase zwecks Reinigung durch die Filter iund k. Der unter den letzteren befindliche Wassersack l ist stets mit Wasser gefüllt zu halten. Neben den Filtern ist noch ein Schau glas m in die Leitung eingeschaltet, welches im unteren Teile mit Glyzerin gefüllt ist. Letzteres soll die untere Verbindung der förmigen Glasröhre eben füllen, so dass Gase, die aus dem linken Schenkel kommen, in Form von Blasen im Glyzerin sichtbar werden. Der Stand des Glyzerins lässt sich durch Verlängerung und Verkürzung des im Gummischlauch verschiebbaren, senkrechten Mittelröhrchens n senken, bezw. heben.

Textabbildung Bd. 318, S. 123

In Betrieb gesetzt wird der Apparat, indem man das Bleigewicht g auf das Gegengewicht f setzt, das Hähnchen o |124| öffnet und die Glocke bis unter den Spiegel der im Gefässe a befindlichen Oelschicht niederdrückt, so dass alle Luft aus der Glocke entweicht. Jetzt schliefst man o, öffnet dagegen Hahn p für die Gaszuleitung und lässt die Tauchglocke steigen, bis man sicher ist, dass alle Luft aus der Rohrleitung, den Filtern u.s.w. entfernt ist. Alsdann schliefst man p wieder, öffnet o und drückt die Glocke nochmals unter den Oelspiegel, so dass auch dieses Gas aus der Tauchglocke entweicht. Die Hähne o und p werden nunmehr wieder umgestellt und der Apparat kann in Thätigkeit treten. Es erübrigt nur noch, Hahn p so einzustellen, dass die Glocke sich in einer bestimmten Zeit füllt. Um dies festzustellen, soll das Schauglas m dienen; treten etwa 30 bis 40 Gasblasen i. d. Minute durch das Glyzerin, so hebt sich die Glocke in etwa 10 Stunden einmal.

Am Ende des Hubes setzt sich das Gegengewicht unten auf ein Brettchen q, wodurch der Apparat zur Ruhe kommt und ein Heraustreten der Glocke unmöglich wird.

Um die im Behälter befindlichen Gase nach dem Kohlensäureuntersuchungsapparate zu leiten, verbindet man die Leitung w mit diesem, entfernt das lose Gewicht g von f und setzt es auf den Teller r über der Tauchglocke, welche dann langsam sinken wird und Gase in den Untersuchungsapparat treibt.

VII. Schlussbemerkungen.

Die atmosphärische Luft enthält 21,0 R-T Sauerstoff und 79,0 R-T Stickstoff (und Argon). Wenn daher der Gehalt der Rauchgase einer Feuerung an Sauerstoff (Ov) und Stickstoff (Nv) bekannt sein würde, so müsste sich verhalten:

Dementsprechend ist

(52)

Ferner würde in diesem Falle das Rauchgasvolumen sein:

oder

(53)

Hierbei würde also Voraussetzung sein, dass neben dem Prozentgehalte der Rauchgase an freiem Sauerstoff auch derjenige des Stickstoffes bekannt sei. Wenn nun auch ersterer, d.h. Ov in der Regel mit den meistgebräuchlichen Apparaten zur Rauchgasuntersuchung bestimmt werden kann, so ist das von dem Stickstoffgehalte (Nv) nicht ohne weiteres der Fall, wenn man nicht einfach annehmen will, alles Uebrige, nach Abzug der Kohlensäure und des Sauerstoffes sei Stickstoff. Zutreffend würde diese Voraussetzung in äusserst seltenen Fällen sein, da die Kohle zunächst immer etwas Schwefel enthält, ferner eine geringe Menge Stickstoff, ganz abgesehen von etwaigen Beimengungen noch brennbarer Gase, so dass man hiermit, selbst wenn die Verbrennung eine vollkommene war, nicht in allen Fällen genaue Werte erhalten wird.

Kennt man nun die Werte von Kv und Ov, so lässt sich schon aus der Summe dieser beiden Werte annähernd feststellen, ob die Verbrennung eine vollkommene war, oder ob etwa brennbare Gase in den Verbrennungsprodukten vorhanden sind. Wie zu Ende des IV. Abschnittes der Abhandlung festgestellt war, giebt für mittlere Verhältnisse die Summe von Kv und 0, ungefähr die Zahl 20, sodass, wenn man als Summe von Kv und Ov eine von dieser sehr abweichende Zahl erhält, man auf das Vorhandensein brennbarer Gase und mithin auf unvollkommene Verbrennung schliessen kann. Für φ = 1 müsste allerdings die Summe Kv + Ov, da Ov = 0 ist, den Wert von Kv annehmen. Für φ = 1 konnte daher dieser Wert wesentlich geringer werden als 20, wie z.B. Tabelle 4 erkennen lässt, worin Kv max. den Wert von17,7 erreicht, so dass, wie bemerkt, dieses Verfahren nur ein Annäherungsverfahren bleibt. Immerhin ist aber zu bedenken, dass φ = 1 niemals erreicht werden kann, so dass der Näherungswert für die Praxis meist genügt.

Infolge des Umstandes, dass die Summe von Kv + Ov durchschnittlich gleich 20 ist und in Berücksichtigung ferner, dass kleine Beimengungen anderer Gase meist vorhanden sein werden, wird der Wert von Nv in der Regel wenig von dem Wert 79 v. H. abweichen, so dass Gleichung

übergeht in

. . . . . . 54a)

oder aber, da

Kv + Ov = 20

also

Ov = 20 – Kv

ist, so wird

. . . . . . 54b)

d.h. man kann, wenn Nv für sich nicht bestimmt wird, zur ungefähren Ermittelung von φ mit derselben Genauigkeit kommen, als wenn Nv lediglich als Gasrest, nach Abzug von Kv und Ov, angesehen wird.

Es dürften die Gleichungen 54a und 54b jedenfalls in einfachster Weise die Feststellung der zugeführten Luftmenge zu der theoretisch notwendigen gestatten, wenn es auf grössere Genauigkeit nicht ankommt, oder wenn die genaue Zusammensetzung des Brennstoffes nicht bekannt war, da in der Gleichung als Unbekannte nur Kv resp. Ov vorkommt.

Um den Wert sämtlicher Gleichungen gegeneinander abschätzen zu können, seien nachstehend noch einige Beispiele gegeben.

Beispiel 1. Es sei eine Kohle verbrannt worden von der Zusammensetzung; C = 0,80; H = 0,04; O = 0,05; S = 0,01; N = 0,01; A = 0,06; W = 0,03. Demnach wird Oe = 2,414; Hw= 7465,75. – Es sei nur Kv = 12% bestimmt und die Wirkungsweise der Feuerung lasse die Annahme zu, die Verbrennung sei eine vollkommene gewesen.

Das Verhältnis der zugeführten zur theoretisch notwendigen Luftmenge, φ, beträgt

1. nach Gleichung (15)

2. nach Gleichung (16)

3. nach Gleichung (54b)

Das Rauchgasvolumen, ohne Berücksichtigung des Wasserdampfes, würde betragen

1. nach Gleichung (21)

2. Nach Gleichung (13)

Gv = 1,4832 + 0,9449 + 9,922 + 0,013 = 12,363 cbm, wobei φ nach Gleichung (15) als der richtigste Wert eingesetzt wurde.

Der Wärmeverlust durch die Abgase bestimmt sich:

1. nach Gleichung (22) zu

und mit. c = 0,32, c1 = 0,48 und T – t = 250°, zu

Qv = 1046,8 W – E oder 14,02% des Heizwertes.

|125|

2. nach Gleichung (25) zu

qv = ∞ 14% des Heizwertes (vergl. auch die graphischen Darstellungen Fig. 1 und Fig. 2).

Die Gleichungen (52) und (53), welche die Kenntnis mindestens von Ov bedingten, könnten unter den gemachten Voraussetzungen überhaupt nicht benutzt werden.

Beispiel 2. Es komme eine Kohlensorte wie unter IV (weniger gute Kohle) der Tabelle 4 zur Verwendung. Oe = 1,829 kg, Hw = 5632 W – E. Es sei festgestellt Kv = 11,97%. Ov = 7,1 und demnach ist, da Nv für sich nicht bestimmt wurde, angenommen Nv = 100 – (Kv + Ov) = ∞ 81%. Die Temperaturdifferenz sei zu T – t = 250° bestimmt.

Es würden sich hieraus folgende Resultate ergeben:

1. Das Verhältnis der zugeführten, zu der theoretisch notwendigen Luftmenge würde betragen:

a) Nach Gleichung (15) φ = 1,5 (als genauester Wert)
b) (16) φ = 1,56
c) (52) φ = 1,49
d) (54a) φ = 1,5.

2. Das Rauchgasvolumen würde sich ergeben zu:

Nach Gl. (21) Nach Gl. (13) Nach Gl. (53)
Kohlensäure 1,0753 cbm 1,0753 cbm
freier Sauerstoff 0,6392 „ 0,6378 „
Stickstoff 7,2264 „ 7,276 „
SO 2 0,0335 „ 0,0335 „
Gesamtvolum. ohne H2O 8,983 cbm 8,9744 „ 9,0226 „
Wasserdampf ohne
Rücksicht auf den
Wassergehalt der
Verbrennungsluft

0,585 „

0,585 „

0,585 „

3. Der Wärme Verlust durch die Abgase bestimmt sich:

  • a) Nach Gleichung (22) Qv = 789 W-E oder 14% des Heizwertes.
  • b) Nach Gleichung (25) qv = ~14% des Heizwertes.
  • c) Aus der Zusammensetzung der Abgase nach Gleich. (53) berechnet:
durch Kohlensäure = 1,0753 . 0,439 . 250 = 118,012 W-E
durch Sauerstoff = 0,6378 . 0,311 . 250 = 49,600 W-E
durch Stickstoff = 7,276 . 0,306 . 250 = 556,600 W-E
durch SO2 = 0,0335 . 0,445 . 250 = 3,727 W-E
durch H2O = 0,585 . 0,48 . 250 = 71,200 W-E

Die Summe ergiebt 799 W – E oder 14,2% des Heizwertes.

Wie aus den Ergebnissen der beiden Beispiele zu erkennen ist, geben auch die einfachen Gleichungen, welche nur die Kenntnis des Wertes von Kv bedingen, durchaus brauchbare für mittlere Verhältnisse für die Praxis jedenfalls genügend genaue Werte.

|118|

Firma Wve. Joh. Schumacher, Köln u. Ados, Feuerungstechnische Gesellschaft m. b. H., Aachen.

|119|

Ados, Feuerungstechnische Gesellschaft, G. m. b. H., Aachen.

|123|

Dieselben können jedoch auch in Verbindung mit jedem anderen Apparate benutzt werden.

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