Titel: Moderne Dampfkesselanlagen.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1903, Band 318 (S. 551–554)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj318/ar318151

Moderne Dampfkesselanlagen.

Von O. Herre, Ingenieur und Lehrer in Mittweida.

(Schluss von S. 536 d. Bd.)

5. Wasserrohrkessel mit krummen Röhren.

Gebogene Wasserrohren werden bei Landkesseln im allgemeinen wenig verwendet. Zu erwähnen wäre an dieser Stelle zunächst der Prégardienkessel, der in sehr verschiedenen Anordnungen von der Firma Jos. Prégardien in Kalk bei Köln gebaut wird.

Fig. 308 und 309 zeigen zwei solcher Kessel, welche aus je einem walzenförmigen Ober- und einem Unterkessel bestehen; diese sind durch eine grössere Zahl gebogener Siederöhren und durch zwei weite, 400 mm in Lichten zeigende Stutzen verbunden. Ober- und Unterkessel haben 1,4 m Durchmesser. Zwischen den gebogenen Wasserrohren ist noch ein Ueberhitzer eingebaut.

Die Heizgase gelangen von dem Planrost in einem wagerechten Zuge an das erste Röhrenbündel, dann an den Ueberhitzer und schliesslich an das zweite Röhrenbündel. Gleichzeitig wird dabei die Unterseite des Oberkessels und die Oberseite des Unterkessels bestrichen. In diesem ersten Zuge sind seitlich Mauerzungen eingebaut (Fig. 309), welche die Gase auf das Rohrenbündel zusammendrängen. Aus dem ersten Zuge gelangen die Gase auf die Unterseite des Unterkessels, die in zwei Längszügen bestrichen wird.

Textabbildung Bd. 318, S. 551

Bei dieser Heizgasführung wird die Verdampfung in dem vorderen Röhrenbündel eine besonders kräftige sein; beim zweiten Röhrenbündel sind die Gase schon stark abgekühlt. Ks kann sich daher eine lebhafte Wasserbewegung auf natürlichem Wöge ausbilden, indem das Wasser im vorderen Röhrenbündel emporgetrieben wird, im hinteren Röhrenbündel, besonders aber durch den hinteren weiten Stutzen wieder zurückfliesst. Die Speiseleitung mündet hinten in den Unterkessel.

Der vordere weite Stutzen wird für eine schnelle Abführung des im Unterkessel gebildeten Dampfes sorgen, was wichtig ist, da der dampfberührte Scheitel des Unterkessels ohne besonderen Schutz im ersten Feuerzuge liegt.

Fig. 310-312 zeigen einen Prégardienkessel von 114 qm Heizfläche für 5 ½ Atm. Ueberdruck. Der Oberkessel hat 1,4 m Durchmesser, 5,426 m Länge und 12 mm Wandstärke. Die Rohrplatte ist 18 mm stark.

Die Feuerung ist eine kombinierte Gas- und Planrostfeuerung. Die beiden Unterkessel liegen im ersten Zuge, das Röhrenbündel im zweiten und der Dampfraum der Oberkessel im dritten Zuge.

Bei Fig. 313 und 314 ist der Unterkessel ein Seitflammrohrkessel mit Wellrohr, in dem die Feuerung untergebracht ist. Der Oberkessel ist ein Walzenkessel mit Dampfdom;die Verbindung des Oberkessels mit dem Unterkessel erfolgt in der üblichen Weise durch zwei weite Stutzen und eine Anzahl enger Wasserröhren. Die Heizgasführung ist folgende: I. Zug: Flammrohr; II. Zug: Mantel des Unterkessels; III. Zug: Röhrenbündel; IV. und V. Zug: Dampfraum des Oberkessels.

Der Prégardienkessel ist ein Grosswasserraumröhrenkessel, der in der zuletzt erwähnten Kombination mit dem Flammrohrkessel auch den Vorteil der Innenfeuerung nutzbar macht. Die gebogenen Rohren können Wärmedehnungen leichter ausgleichen, als die geraden, an beiden Enden fest eingespannten Wasserröhren ähnlicher Kesselsysteme.

Verwandt mit dem Prégardienkessel ist der in den Fig. 315 und 316 dargestellte Wasserröhrenkessel der Maschinenfabrik Esslingen in Esslingen. Der Oberkessel ist hier ebenfalls durch gebogene Wasserröhren mit dem Unterkessel verbunden. Das Eigenartige dieses Kessels besteht aber darin, dass die Feuerung als Tenbrinkfeuerung ausgebildet ist und zwar in derselben Weise, wie bei den schon beschriebenen Grosswasserraumkesseln der genannten Firma. (Vergl. hierzu die Figuren in Bd. 317, S. 28, 29.)

Um die Tenbrinkvorlage zugleich zur Erzielung einer Wasserbewegung im Kessel nutzbar zu machen, wird sie einerseits mit dem Unterkessel durch zwei genügend weit gehaltene, schräg abwärts führende Stutzen, andererseits mit dem Oberkessel durch zwei Reihen gebogener Wasserrohren verbunden. Da die stärkste Erwärmung in der Vorlage und an der angrenzenden Seite des Unterkessels, sowie in den im ersten Zuge liegenden Wasserröhren eintreten wird, so ist die Richtung der Wasserbewegung hierdurch bestimmt, Das Wasser wird in den vorderen Rohrreihen aus der Vorlage und dem Unterkessel zum Oberkessel emporgetrieben und fällt durch die hinteren, im zweiten Zuge liegenden Wasserröhren wieder in den Unterkessel zurück.

Da der letztere ebenso wie die Vorlage der Einwirkung sehr heisser Gase ausgesetzt ist, so würde ein Wassermangel im Unterkessel sehr gefährlich werden können. Um einem solchen Wassermangel sicher vorzubeugen, wird deshalb der Unterkessel noch durch zwei besondere Röhren von grösserer Lichtweite mit dem Oberkessel verbunden. Diese beiden Röhren liegen an den Enden der Kessel und sind aus den Fig. 315 und 316 zu ersehen.

Die Firma Solignac, Grille & Cie. in Paris hat sich bemüht, ihr System, welches bekanntlich einen eigenartiges Konstruktionsgedanken verwirklicht, wesentlich zu verbessern. Die ältere Ausführung ist bereits in D. p. J., 1896, 300, 279, eingehend besprochen worden. Der Verdampfer |552| bestand damals aus geraden Röhren, die an beiden Enden in Kammern eingewalzt waren, wobei die hintere Kammer allein mit der Speiseleitung, die vordere Kammer dagegen mit dem Dampfsammler verbunden war.

Die neuere Ausführung, wie sie auf der Ausstellung 1900 in Paris vorgeführt wurde, ist in Fig. 317 wiedergegeben.

Die Verdampfungsröhren sind -förmig gebogen und mit den Enden in derselben Wasserkammer befestigt.

Der Solignackessel soll, ähnlich wie der Serpolletkessel, den schon von Belleville vor 50 Jahren ausgesprochenen Gedanken verwirklichen, dass das Speisewasser möglichst unmittelbar und in kleinen Mengen in denjenigenRaum eingeführt werden muss, wo eine sofortige Umwandlung in Dampf stattfinden kann.

Textabbildung Bd. 318, S. 552
Textabbildung Bd. 318, S. 552

In der Wasserkammer b (Fig. 317) sind zu diesem Zwecke die nur etwa 25 mm weiten, gebogenen Verdampfungsröhren |553| c eingewalzt, wobei der untere Schenkel der Rohre geneigt, der obere dagegen wagerecht liegt. Der Eintritt des Wassers aus der Kammer b in die unteren Rohrschenkel wird nun dadurch erschwert, dass in die Rohrenden ein verengender Einsatz eingefügt wird und dass ausserdem der Zutritt des Wassers zum Rohre in der Hauptsache nur durch ein anderes, mit Oeffnungen versehenes Rohrstück erfolgen kann. Dieses Rohrstück ist mit Gewinde in der vorderen Kammerwand befestigt und bildet eine Art „Laterne“.

Textabbildung Bd. 318, S. 553

Auf diese Weise wird der Zweck erreicht, dass das eintretende Wasser im Rohre sofort verdampft und dass eine regelrechte Zirkulation eintritt, wobei der Dampf zunächst das Wasser aus dem oberen Teile der Wasserkammer b soweit in den Oberkessel a treibt, dass die Rohrleitung e frei wird, und der Dampf in den Dampfraum des Oberkessels entweichen kann. Das notwendige Wasser fliesst der Kammer b durch das Fallrohr d zu. Gespeist wird in den Dampfsammler a.

Textabbildung Bd. 318, S. 553

Die neueste Ausführung des Solignackessels ist in Fig. 318wiedergegeben; Fig. 319 zeigt noch im grösseren Masstabe das Rohrende mit dem Einsätze f und der Laterne g.

Die neueste Ausführung zeigt wieder eine zweiteilige Kammer; die eine Hälfte liegt unter, die andere über dem Dampfsammler. An der Wirkungsweise des Kessels wird hierdurch nichts geändert; man erspart nur die immerhin unbequem auszuführenden Verbindungsleitungen d und e der Fig. 317; auch wird das Mitreissen von Wasser aus der Wasserkammer in die Rohrleitung e unmöglich gemacht.

Textabbildung Bd. 318, S. 553

Die Vorzüge des Solignackessels sollen darin bestehen, dass schon mit normalem Schornsteinzuge eine Verdampfung von 40 kg f. d. qm. Heizfläche und Stunde erreicht werden kann. Bei künstlichem Zuge soll die Verdampfung bis auf 120 kg f. d. qm Heizfläche und Stunde gesteigert werden können. Dieses Ergebnis erscheint aber nicht wunderbar, wenn |554| man bedenkt, dass die Heizfläche des Solignackessels gegenüber seiner Rostfläche sehr klein ist. Es ist aber eine allbekannte Tatsache, dass die den heissen Feuergasen zuerst ausgesetzte Heizfläche eine im Verhältnis zur übrigen Heizfläche sehr bedeutende Verdampfungsfähigkeit besitzt. Der Solignackessel besitzt aber nur die sogenannte „direkte“ Heizfläche; auf eine weitgehende Ausnutzung der Heizgase durch eine im Verhältnis zum Rost möglichst grosse Heizfläche wird beim Solignackessel verzichtet, damit natürlich auch auf eine wirtschaftliche Ausnutzung der Kohle.

Die Verdampfungsfähigkeit des Solignackessels wäre aber nur ein wirklicher Vorteil, wenn sie mit einer gleichguten Wärmeausnutzung, wie bei den übrigen Kesselsystemen erzielt werden könnte.

Ob der Solignackessel im Lokomotiv- und Automobilbetrieb die ausgedehnte Anwendung finden wird, die der Erfinder erhofft, muss abgewartet werden.

Textabbildung Bd. 318, S. 554

Zum Schlusse dieses Berichtes sei noch ein durch seine Wirkungsweise bemerkenswerter Kessel erwähnt, der von seinen Erfindern, den Ingenieuren Léon Mähl und Georges Hallam de Nittis, den Namen „Générateur Oléothermique“ erhalten hat. Dieser Kessel ist in Fig. 320-322 dargestellt.

Ein nach dem Prinzip der Fieldkessel gebauter stehender Dampfkessel ist statt mit Wasser mit Oel gefüllt; im Oelbade ist eine starkwandige Rohrschlange mit ganz geringem lichten Querschnitt eingebettet. Fig. 321 zeigt diese Rohrschlange im senkrechten Querschnitt, Fig. 322 im Horizontalschnitt. Diese Rohrschlange ist an einem Ende mit einer Wasserkammer, am anderen Ende mit einer Dampfkammer verbunden. Das Oel wird unter der Einwirkung des Feuers erhitzt und verdampft, wobei die Temperatur des Oelbades auf 300-400° steigt, während der Druck der Oeldämpfe etwa 1 kg f. d. qcm oder nur wenig mehr beträgt. In die Rohrschlange wird nun Wasser eingespritzt, welches augenblicklich verdampft, wobei der Dampf eine Temperatur annimmt, die nach den Versuchsergebnissen etwa 100° unter der Temperatur des Oelbades liegt. Es ist hierdurch die Möglichkeit gegeben, Dampf von sehr hoher Spannung, event. bis zu 200 kg f. d. qcm, zu erzeugen, während der Fieldkessel nur eine sehr geringe Spannung auszuhalten hat.

In Fig. 320 bedeutet: 1 den Speisewasserbehälter; 2 den Dampfbehälter; zwischen 1 und 2 liegt die Dampfrohrschlange 3; ferner bedeutet 4 den Fieldkessel; 5 das zugehörige Oeldampfsicherheitsventil; 6 das Dampfraumsicherheitsventil; 7 ist ein Ventil in der Verbindungsleitung zwischen Oeldampfraum und Wasserdampfleitung; 8 ist ein Thermometer für das Oelbad; 9 ein Manometer bis 200 kg f. d. qcm reichend und 10 der Heizgasweg des Kessels.

Die Vorteile der Konstruktion sollen folgende sein: Der Oelkessel, welcher unmittelbar vom Feuer umspült wird, steht unter einem Druck von nur 1 Atm. oder wenig mehr.

In diesem Kessel zirkuliert immer dieselbe Oelmenge, weshalb sich keine Abscheidungen bilden können.

Bei Verwendung geeigneter Oelsorten wird das Eisen nicht angegriffen. Hieraus resultiert der Vorteil, dass derjenige Teil des Kessels, welcher dem direkten Feuer ausgesetzt ist und daher bei den meisten Explosionen die erste Veranlassung zum Unfälle gibt, in der beschriebenen Konstruktion von Mähl & Nittis keinesfalls als schwächster Teil des Kessels bezeichnet werden kann.

Der Dampf scheidet sich wesentlich ruhiger aus, weshalb auch kein Wasser beim Verdampfen mitgerissen wird. Diese Behauptung fand ihre Bestätigung durch direkte Versuche, welche auf Anordnung des Marineministers Lockroy von einer Kommission unter dem Präsidium von Herrn Guyot durchgeführt wurden.

Textabbildung Bd. 318, S. 554

Es ist nicht schwer, in dem Kessel Dampf von 150 Atm. und höherer Spannung zu erzeugen.

Solange freilich kein dringendes Bedürfnis für die Erzeugung derart hochgespannten Dampfes vorliegt, wird der zuletzt genannte Vorteil nur einen geringen Einfluss auf die Einführung des Systems auszuüben vermögen.

Die beiden zuletzt behandelten Typen von Wasserrohrkesseln mit gekrümmten Wasserröhren stellen natürlich abnorme Konstruktionen dar. Die wichtigste Anwendung haben die krummrohrigen Wasserrohrkessel jedenfalls für den Schiffsbetrieb gefunden, wo sie sowohl den üblichen Feuerröhrenkesseln,als auch den geradrohrigen Wasserröhrenkesseln gegenüber bemerkenswerte Vorteile hervorkehren, die geeignet erscheinen, den krummrohrigen Wasserröhrenkesseln eine zunehmende Verbreitung als Schiffskessel prophezeien zu können.

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