Titel: Polytechnische Schau.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1931, Band 346 (S. 68–76)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj346/ar346016

Polytechnische Schau

Erneuerung abgenutzter Maschinenteile durch Elektrolyse. (Nachdruck verboten.) ATK. Vor einer Reihe von Jahren ist erstmalig in England der Versuch unternommen worden, abgenutzte Flugzeug- und Kraftwagenteile dadurch wieder brauchbar zu machen, daß man auf elektrolytischem Wege an den ausgelaufenen oder auch durch äußere Einflüsse beschädigten Stellen Eisen niederschlug. Es zeigte sich, daß auch für alle anderen Arten von Maschinenteilen, die abgenutzt oder durch falsche Bearbeitung unbrauchbar geworden sind, dieses Verfahren mit Erfolg angewandt werden kann. Bei richtiger Durchführung führt der elektrolytische Niederschlag zu einem regelrechten Wiederaufbau des Eisens, doch muß naturgemäß angestrebt werden, daß der Niederschlag in seiner mechanischen Festigkeit und Härte, ganz besonders aber auch in seiner Bearbeitbarkeit, dem Grundmetall möglichst ähnlich ist.

In neuester Zeit sind nun in dieser Hinsicht weitere umfangreiche Versuche in Amerika angestellt worden, und zwar in dem Forschungsinstitut der nordamerikanischen Westinghouse-Gesellschaft in East Pittsburg. Ueber die Ergebnisse dieser Versuche sprach anläßlich der Metallausstellung in Chikago ein Mitglied dieses Forschungslaboratoriums. Das Hauptziel der Versuche war die Erreichung eines gut bearbeitbaren Niederschlages, was insofern auf Schwierigkeiten stößt, als das Vorhandensein von Wasserstoff im Niederschlag zu Sprödigkeit führt. Es galt also vor allem den Wasserstoff zu beseitigen, was auf einfache Weise durch Erwärmung der Teile auf 350 Grad C erreicht wurde. Die naheliegende Vermutung, daß auch der Sauerstoff von ungünstigem Einfluß auf die mechanische Beschaffenheit des Niederschlages sei, erwies sich als nicht stichhaltig. Dagegen gelangte man zu der Ansicht, daß das senkrechte Wachsen der Kristalle zur Oberfläche des Grundmetalls, das durch mikroskopische Untersuchung gebrochener Probestäbe beobachtet wurde, zu einer größeren Härte der Oberfläche führen kann. Eine unerläßliche Voraussetzung für das Gelingen einer solchen Elektrolyse ist übrigens die sehr sorgfältige Reinigung der zu behandelnden Werkstücke. Was die Anwendbarkeit des Verfahrens betrifft, so hat es sich wegen seiner Einfachheit und Wirtschaftlichkeit bei allen Arten von Maschinenteilen bewährt, wobei naturgemäß immer vorausgesetzt wird, daß es sich um besonders schwere oder aus anderen Gründen wertvolle Stücke handelt.

G. Hth.

Kraft- und Wärmewirtschaft in einer Molkerei.1) Durch Modernisierung der Kraftanlage der Wieland Dairy Co., Chicago, werden jährlich etwa 30000 M. erspart. Die Molkerei hat 1928 ein neues Kesselhaus erhalten, in dem zwei Stirlingkessel von je 255 m2 aufgestellt würden. Vor dieser Erneuerung wurden täglich 66 m3 Milch verarbeitet, heute 197 m3. Die Kessel sindViertrommelkessel für 11 atü, die Leistung beträgt am Tage 25 kg/m2, im Sommer nachts nur 17 kg/m2. Die Kessel haben Detroit Unterschubroste, die durch einen Ruggles-Klingemann-Regler gesteuert werden, an diesen wurde nachträglich auch der Rauchschieber angeschlossen. Außerdem sind Rauchgasprüfer und Dampfmesser vorhanden. Mit Hilfe der letzteren wurde fest-gestellt, daß eine Kannenreinigungsmaschine die Leistung von etwa 65 m2 Kesselheizfläche beansprucht.

Verbesserungen der Bekohlungsanlage durch einen Elevator und Verwendung von Selbstentladern ergaben als Entladekosten für jede Tonne Kohle etwa 20 Pf., gegen 1,46 M. bei Handentladung.

Der Maschinenraum enthält eine 350-PS.-Gleichstromdampfmaschine, die mit einem 250-kW-Generator direkt gekuppelt ist. Als Reserve dient eine Schiebermaschine mit 200 PS und einem Generator von 90 kVA. An Kältemaschinen sind vorhanden eine solche von einer Leistung von 300000 kcal/h, von einer Gleichstromdampfmaschine angetrieben, und eine von 150000 kcal/h, die von einem 100-PS-Synchronmotor angetrieben wird, sie ist als Reserve an das Stadtnetz angeschlossen. Für die selbsttätigen Temperaturregler und zur Entladung der Milch-Tankwagen und andere Zwecke wird Preßluft durch elektrisch angetriebene Kompressoren erzeugt.

Zurzeit werden monatlich 80000 kWh erzeugt. Läuft der elektrisch angetriebene Ammoniakkompressor, so steigt diese Zahl auf 140000 bis 150000 kWh. Bei Fremdstrombezug wären je kWh 5 Pf. und eine monatliche Abgabe von je 8,40 M. je kW, im ganzen etwa 2100 M. je Monat zu zahlen.

Der gesamte Abdampf der Maschinen geht in Speisewasservorwärmer und an solche Stellen im Betriebe, an denen Dampf erforderlich ist, infolge des niedrigen Druckes des Abdampfes von 0,14 atü sind weite Rohrleitungen erforderlich, sie haben 150 mm Durchmesser. Da das warme Wasser für die Pasteurisierapparate stets konstante Temperatur haben muß, kann Frischdampf zugesetzt werden, der durch einen Regler geöffnet wird, wenn der Druck unter 0,035 at fällt, bei 0,14 at schließt der Regler. Das gesamte in die Fabrik eintretende Frischwasser geht zur besseren Abwärmeausnützung durch die Ammoniak-Kondensatoren. Im ganzen sind zwei Warmwassersysteme vorhanden. Im ersten wird das Wasser durch Permutitfilter gereinigt und dient als Speisewasser, hier wird kein Wasser verloren. Im zweiten fließt das warme Betriebswasser, das dann in den Abwasserkanälen wegfließt. Für die Füllung der Kühlwagen mit Eis ist ein Eiserzeuger aufgestellt, der 150000 kcal/h leistet, die Sole dient einmal zur Eiserzeugung, sowie zur Kühlung der Lagerräume usw.

Die neue Anlage erspart monatlich etwa 5000 bis 6000 M., die für Strom ausgegeben wurden, die Kosten für die Kohle betragen bei einem Preis |69| derselben von 21 M./t monatlich rund 2500 M., so daß jährlich etwa 30000 M. gespart werden.

Die Milch wurde bisher durch Pferdefuhrwerke ausgefahren, jetzt sollen elektrische Automobile verwendet werden, deren Batterien durch Nachtstrom geladen werden, so daß auf diese Weise bei Nacht 100 kW ohne zusätzliche Einrichtungen erzeugt werden können.

Diphenyl als Hilfsmittel zur Zwischenüberhitzung.1) In Kraftwerken mit einem Betriebsdruck über 35 atü hat sich die Zwischenüberhitzung des Dampfes als unbedingt erforderlich erwiesen, um in den letzten Stufen der Turbine noch trockenen Dampf zu erhalten. Die Lösung dieser Aufgabe kann auf zwei Wegen erfolgen. Entweder durch Zwischenüberhitzung in Ueberhitzern, die in die Hauptdampfkessel eingebaut sind, bzw. durch eigene Zwischenüberhitzerkessel. Oder aber durch Zuhilfenahme von Satt- oder hochüberhitztem Frischdampf. Beide Möglichkeiten haben ihre Vor- und Nachteile. Die Zwischenüberhitzung im Kessel bedingt es, um nicht zu große Rohrleitungsdurchmesser zu bekommen, einen erheblichen Druckabfall zuzulassen, dann kann man allerdings den Dampf auf seine Anfangstemperatur 370 oder 385 oder 400° zwischenüberhitzen. Bei der Zwischenüberhitzung mit Frischdampf verringert sich der erforderliche Druckabfall erheblich, ebenso auch die Anlagekosten, dagegen ist man in der Höhe der erzielten Zwischenüberhitzung durch die Temperatur des Frischdampfes gebunden, man kann die entsprechenden Zahlen den Dampftafeln entnehmen, z.B. beträgt die Sattdampftemperatur bei 84 atü rund 300°, die erreichbare Zwischenüberhitzung bleibt also, selbst bei diesem Druck, unter 300°. Man könnte nun einen Spezialkessel zur Zwischenüberhitzung verwenden und mit dem kritischen Druck von 224 atü arbeiten, aber selbst dann käme man erst in die Nähe von 374°. Da aber heute Temperaturen von 400 bis 455° und mehr verlangt werden, muß man sich nach einem anderen Wege umsehen.

Dieser ergibt sich durch die Verwendung des Diphenyles (C6H5-C6H5), Vor einigen Jahren war diese Verbindung noch mehr ein chemisch interessanter und kostspieliger Körper. Heute kann es zum Preise von etwa 2,50 M. je kg waggonweise bezogen werden.

Die Eigenschaften dieses Stoffes sind in den letzten Jahren eingehend untersucht worden, und er hat in der Oelindustrie bereits umfangreiche Verwendung gefunden. So hat die Indian Refining Co. in Lawrenceville eine solche Anlage im Betrieb, bei der das Diphenyl zur indirekten Beheizung bei der Oeldestillation nach dem Prozeß von Grover zur Herstellung wachsfreien Havo-Hne Schmieröles verwendet wird. Diese Anlage hat eine Leistungsfähigkeit von rund 3,8 Millionen kcal/h, sie hat sich gut bewährt, vor allem, weil das Diphenyl nicht korrodierend und unveränderlich ist.

Die charakteristischen Eigenschaften desselben sind folgende:

Schmelzpunkt 69°
Siedepunkt bei 1,033 ata 255,3° Wärmeinh. 168 kcal/kg
Kritische Temperatur 526,7° „ „ 274,3
Kritischer Druck 42,7 ata

Ein direkter Vergleich zwischen Dampf und Diphenyl ist nicht gut möglich, da man Dampf vom kritischen Druck des Diphenyls, also rund 43 atü nicht gut in Betracht ziehen kann. Der Vergleich muß daher auf anderer Basis durchgeführt werden.

Nimmt man eine 100000 kW-Verbundturbine an und einen Dampfdruck von 25,3 atü, sowie einen Dampf verbrauch von 4,54 kg/kWh, so ergibt sich eine stündliche Dampfmenge von 454 t, die zwischenüberhitzt werden muß. Um diese von Sattdampftemperatur auf 400° zu bringen, sind etwa 107 kcal/kg nötig. Wird gesättigter Diphenyldampf von 426,7° und 14,6 atü verwendet und nur die Verdampfungswärme desselben von 51 kcal/kg ausgenützt, so braucht man unter Berücksichtigung der unvermeidlichen Verluste, etwa 1020000 kg Diphenyl. Bei einem Druckabfall von 0,16 at auf 30 m Länge wird ein Rohrdurchmesser von 500 mm erforderlich. Läßt man einen etwas größeren Druckabfall zu, so kann man auch mit einem kleineren Rohr auskommen.

Für die Konstruktion des Wärmeaustauschers sind die Eigenschaften des Diphenyls maßgebend, man wird hier das Diphenyl, mit Rücksicht auf seinen geringeren Druck, die Rohre umspülen und den Dampf innen durchgehen lassen. Im umgekehrten Falle kann man den überhitzten Dampf wegen seiner geringeren Wärmeübertragung, Rippenrohre bestreichen lassen und so die Gesamtabmessungen des Wärmeaustauschers verringern.

An der Austrittsseite wäre eine Menge flüssigen Diphenyls von etwa 26,5 m3/min zu fördern. Um eine Geschwindigkeit von etwa 2,3 m/sec zu erzielen, braucht man ein Rohr von 500 mm Durchmesser.

Bei der Konstruktion des Diphenylkessels ist darauf Rücksicht zu nehmen, daß sich das Diphenyl bei höheren Temperaturen zersetzt, man muß deshalb für einen zwangsweisen Umlauf sorgen. Ob man das Diphenyl in einem besonderen Kessel oder in einer Abteilung des Dampfkessels erhitzen soll, hängt von der Größe der Anlage ab.

Man kann, um die Wärmeleitung zu erhöhen, zwei Wärmeaustauscher verwenden, zwischen denen sich ein Reduzierventil befindet und das Diphenyl von einem höheren Druck aus expandieren lassen. Man gewinnt da an Wärme, und die Menge des umlaufenden Mittels wird kleiner.

Absolute Dichtigkeit der Apparate ist Grundbedingung. Für die Rohrleitungen werden geschweißte empfohlen, doch kann man auch solche mit Hochdruckpackungen verwenden, für kleinere Durchmesser genügen auch gut verschraubte. Tritt Diphenyl aus, so entzündet es sich leicht an einer offenen Flamme, andernfalls kondensiert und gefriert es und fällt als weiße kristalline Masse zur Erde. Da es einen aromatischen Geruch hat, sind Undichtigkeiten leicht zu bemerken.

Die Vorteile bei Diphenylzwischenüberhitzung sind folgende:

1. Ersetzt man den Dampf bei einem indirekten Erhitzer durch Diphenyl, kann man eine |70| höhere Zwischenüberhitzung erhalten, ohne übermäßige Druckerhöhung. Der Dampf verbrauch der Turbine fällt. Vergleicht man zwei Anlagen, von denen die eine mit Diphenyl auf 400° zwischenüberhitzt wird, während die andere mit Dampf auf 290° kommt, so wäre eine höhere Ausgabe von etwa 10,50 M. je kW noch gerechtfertigt, während die tatsächliche nur etwa 4,20 M. beträgt.

2. Wird ein direkt beheizter Zwischenüberhitzer ersetzt, so ist der erste Vorteil, verringerter Druckabfall zwischen diesem und der Turbine. Ferner ist eine bessere Regulierung der Temperatur möglich. In bezug auf die Abmessungen der Rohrleitungen ist zu beachten, daß Diphenyl von 25 atü und 425° eine Dichte von etwa 54 kg/m hat, während Sattdampf von diesem Druck eine solche von 12,7 kg/m3 besitzt. Die Abmessungen der Rohrleitungen werden also praktisch dieselben, selbstverständlich unter Berücksichtigung der zu fördernden Mengen.

Fernheizwerk in Boston.1) Der Hauptunterschied zwischen Kraft- und Heizwerk liegt im Belastungsfaktor, der bei dem letzteren im Sommer etwa 20–25% gegenüber 40–50% beim ersteren beträgt. Das muß bei der Projektierung berücksichtigt werden, ebenso auch die höheren Kosten, die die Verteilung von Dampf gegenüber Strom mit sich bringt. Von Bedeutung ist auch die Lage des Werkes zu seinen Abnehmern, es soll möglichst dicht bei diesen namentlich, wenn es Geschäftsviertel sind, liegen. Dann wird aber Rauchlosigkeit zur Grundbedingung. Da in einem solschen Werk an sich kein Entnahmedampf zur Speisewasservorwärmung verfügbar ist, ist es vorteilhaft, Turbinen zum Antrieb der Hilfsmaschinen zu verwenden. Beim Bau des neuen Heizwerkes der Edison Electric Illumninating Co, in Boston, wurden diese Gesichtspunkte besonders beachtet. Das Werk kam am 30. Oktober 1930 in Betrieb. Es wurde hier größter Wert auf einfaches, billiges Bauen gelegt, was durch die Lage des Werkes zwischen einem Industrie- und Geschäftsviertel erleichtert wurde.

Das Kesselhaus enthält zwei 1780 m2 Steilrohrkessel, Platz für vier weitere ist vorhanden. Jeder Kessel leistet 113 t/h. Ueberhitzer und Ekonomiser sind nicht vorhanden, dagegen besitzt jeder Kessel einen Lufterhitzer von 1570 m2 Heizfläche. Der Betriebsdruck beträgt 15 atü. Die Kessel haben Kohlenstaubfeuerung. Der Feuerrauminhalt umfaßt 322 m3, die Feuerraumbelastung soll im Maximum 250000 kcal/m3 betragen. An die Füchse sind Rauchgaswäscher eingebaut. Das Speisewasser (städtisches Wasser) wird mit Zeo-lithen gereinigt, außerdem wird Natrium Sulfat zugegeben. Die Kohlenstaubmühlen, zwei je Kessel (je 5-& t/h Leistung), die Ventilatoren, Speisewasserpumpen usw., haben Turbinenantrieb. Der Abdampf derselben dient zur Speisewasserentlüftung und Aufbereitung. Die Anlage ist mit Dampf- und Wassermessern, Fernthermometern und Manometern und selbsttätiger Kesselregelung ausgerüstet.

Betriebsergebnisse englischer Elektrizitätswerke.1) Die Betriebsergebnisse der größten englischen Elektrizitätswerke sind in einem Bericht der englischen Electricity Commission enthalten und geben für das am 31. März 1930 angeschlossene Betriebsjahr die nachstehenden Zahlen.

Kearsley (Lanes) 64,3 0,635 24,36 Stoker
North Tees (Newcastle) 286,1 0,58 22,83 „
Barton (Manchester) 391,6 0,605 22,10 K.-St. u. Stok.
Ferrybridge 128,3 0,62 21,31 Stoker
Deptford W. (London) 137,2 0,63 22,14 „
Lister Drive 3 (Liverpool) 245,4 0,67 20,30 Kohlenstaub
Barking (London) 474,9 0,68 22,02 K.-St. u. Stok.
Portishead (Bristol) 59,5 0,695 18,20 Stoker
Spondon (Derby u.Notts.) 128,9 0,715 21,14 „
Harns Hall (Birmingham) 40,4 0,725 19,83 Kohlenslaub
Deptford East (London) 251,4 0,725 19,23 Stoker
Brimsdown B.
(North Met.)

131,7

0,765

18,05 Kohlenstaub

Neue 20000-kW-Quecksilberdampfturbine.2)

In einem neuen Kraftwerk in Schenactady, das nach neuen Gesichtspunkten erbaut wird und verschiedene interessante Einzelheiten der Ausführung zeigen wird, soll eine Quecksilberdampfturbine aufgestellt werden, die etwa doppelt so groß wird wie diejenige von Hartford.3) Die Anlage wird das erste Freiluftkraftwerk dieser Art sein. Ein älteres Kraftwerk wird von der neuen Anlage aus betrieben werden, wozu der Dampf durch Leitungen in einem Betonkanal von etwa 1 km Länge der vorhandenen Turbine zugeführt wird.

Außer der Quecksilberdampfturbine und ihrem Kessel wird noch ein Kessel für 136 t/h aufgestellt, dazu kommt noch der Wasserdampf aus dem Quecksilberkondensator mit 150 t/h. Dieser Dampf wird den Werken der General Electric zugeleitet.

Die neue Anlage ist für eine Quecksilberturbine von 20000 kW berechnet. Der Betriebsdruck der Dampfkessel beträgt 28 atü bei 177°. Der Druck im Quecksilberkessel 8,8 atü. Der Wärmeverbrauch soll 2218 kcal/kg betragen. Wird, wie vorgesehen, der untere Teil des Feuerraumes mit Wasser gekühlt, so beträgt der Wärmeverbrauch zwischen 2290 und 2390 kcal/kg. Der Kessel hat Kohlenstaubfeuerung. Die wassergekühlte Brennkammer erzeugt für sich allein etwa 41 t/h Dampf.

Müllverbrennungsanlage.4) Die Beseitigung des städtischen Mülls ist heute eine ebenso wichtige Aufgabe, wie die Wasserversorgung u. ä. Eine der modernsten dieser Anlagen befindet sich in Paterson N. J. Die ankommenden Wagen werden in Bunker entleert, die mit mechanischen Türen versehen sind, diese Bunker sind an eine Entlüftungsanlage angeschlossen, deren Ventilatoren 2124 m3/min leisten. Die üblen Gerüche und Faulgase werden durch diese abgezogen und durch eine Luftreinigung geschickt, in der die Luft mit Wasser und Chlor gereinigt wird, sie verläßt die Anlage in praktisch geruchlosem Zustande. Aus den Bunkern wird das Material mit elektrischen Kränen und Greifern entnommen und auf die Beschickungsbühnen der Feuerungen geschafft. Dort sind Vorkehrungen getroffen, um Lumpen und |71| anderes noch verwertbares Material zu entfernen, das dann verkauft wird. Die brennbaren Teile, wie Holzkisten, Papier usw. werden für feuchte Tage als Zusatz aufgespeichert.

Ein Teil des Mülls (etwa 65%) besteht aus Abfällen aller Art, die etwa 480–720 kg/m3 wiegen und einen oberen Heizwert von 833–1110 kcal/kg besitzen; Der Feuchtigkeitsgehalt beträgt normalerweise 65–75%, kann aber bis auf 90% steigen. Der übrige Teil (35%), aus Holzkisten, Papier usw. bestehend, wiegt 48–320 kg/m3 und hat einen oberen Heizwert von 3333 bis 4444 kcal/kg. Bei dieser Zusammensetzung verbrennt der Müll normalerweise ohne Zusatzfeuerung.

Die Verbrennungsöfen werden von oben beschickt. Ein Teil der Feuchtigkeit ist bei der oben erwähnten Vorbehandlung (Luftabsaugung) verdunstet, der Rest wird im Feuerraum ausgetrieben. Die Oefen haben hierzu einen besonderen Vorherd, das getrocknete Material wird dann auf die eigentliche Feuerung geschoben. Die dauernd wechselnden Temperaturen und die Bildung von glasigen Schlacken aus dem Müll haben bei Verwendung normaler, feuerfester Materialien einen raschen Verschleiß derselben zur Folge. Der Aschegehalt schwankt in der Regel zwischen 1 und 25% und enthält Schlacke und Glas. Zinngefäße werden mit in den Ofen gegeben und dort schnell zerstört.

Bei der Verbrennung von tierischen Abfällen entstehen üble Gerüche, bei einer Temperatur von weniger als 480° sind sie störend, bei guter Durchmischung von Luft und Gasen werden aber Temperaturen bis 879° erreicht, wobei die Gase restlos verbrennen und keine Gerüche nach außen dringen. In Paterson liegen die Temperaturen bei Verwendung von Unterwind bei 870–1200°.

Die heißen Gase aus dem Verbrennungsofen durchströmen einen Wasserrohrkessel von 380 m2 Heizfläche, der mit 14 atü Betriebsdruck arbeitet. Der erzeugte Dampf treibt eine Turbine, die den Strom für Licht und Kraft der ganzen Anlage liefert. Zum Antrieb der selbsttätigen Türen und anderer Hilfsmaschinen wird Preßluft verwendet, die mittels elektrisch angetriebener Kompressoren erzeugt wird. Da trotz aller Vorsichtsmaßnahmen doch noch Staub in den Kompressorenraum kam und die Ventile usw. verschmutzte, wurden die Kompressoren mit besonderen Filtern ausgerüstet. Die Anlage arbeitet ohne jede Störung der Nachbarschaft durch Staub und Geruch und erzeugt ihren gesamten Kraft- und Lichtbedarf aus den Abfällen selbst.

Ueber die Auswahl von Brennstoffen für Kohlenstaubfeuerungen.1) Die Ergebnisse bei der Verbrennung von Kohlenstaub unter Dampfkesseln schwanken in weiten Grenzen. Schuld daran sind eine Anzahl vorgefaßter Meinungen aus der Entwicklungszeit stammend, die sich zum Teil fast zu Dogmen ausgewachsen haben. Eine solche ist die, daß in einer und derselben Kohlenstaubfeuerung jede Kohle verbrannt werden könne. Dies ist falsch, weil unvollständig, richtig ist, daß wohl jede Kohle als Kohlenstaub verbrannt werdenkann, daß aber eine bestehende Anlage, je nach dem Brennstoff, für den sie gebaut wurde, wirtschaftlich nur mit einer begrenzten Anzahl von Kohlen betrieben werden kann.

Es herrscht auch die allgemeine Meinung, daß, je größer der Gasgehalt einer Kohle sei, desto besser eigne sie sich für die Kohlenstaubfeuerung. Das ist aber vollständig falsch, und kommt daher, daß man glaubt, weil Gas aus möglichst gashaltigen Kohlen gemacht wird und leicht und vollständig verbrannt werden kann, dies bei der Aehnlichkeit der Staubfeuerung mit der Gasfeuerung auch in ersterer der Fall sei.

Um vollständige Verbrennung von festen Stoffen und Gas zu erzielen, müssen für jeden der beiden die günstigsten Bedingungen bestimmt werden. Es steht fest, daß in jeder, auch der größten Kohlenstaubfeuerung, der Zeit-Abstand zwischen Brenner und Rohrwand kleiner ist als zwischen Brennstoffbett und Rohren in der normalen Rost-Feuerung. Andererseits ist es vom feuerungstechnischen Standpunkt aus erforderlich, daß die Verbrennung so schnell als möglich eine vollständige ist. Je mehr die Verwendung von wasser- oder luftgekühlten Feuerraumwänden den Inhalt des Feuerraumes aus wirtschaftlichen Gründen beschränkt, desto wichtiger ist eine entsprechende Verkürzung des eben genannten Zeit-Raumes für die Verbrennung.

Um eine schnelle Verbrennung zu haben, ist eine schnelle Ausbreitung der Flamme notwendig. Diese hängt wiederum vom Zündpunkt des Brennstoffes ab. Dieser ist bei den gasförmigen Bestandteilen der Kohle höher als der des festen Kohlenstoffes, obgleich diese vorher ausgetrieben werden. Die bei der Verbrennung des festen Kohlenstoffes entstehende Wärme entzündet erst die flüchtigen Bestandteile. Der Zündpunkt des Kohlenstoffes bei den verschiedenen Kohlensorten liegt etwa bei folgenden Temperaturen: Fettkohlen (Bituminous) 408°; Halbfette (Semi-Bituminous) 465°; Magerkohlen (Anthracite) 496°. Sobald der fixe Kohlenstoff entzündet ist, zünden auch die verschiedenen flüchtigen Bestandteile, und zwar zwischen etwa 480 und 650°. Von da ab nimmt die Verbrennung der letzteren zu und hält die der festen Teile im Gange.

Für eine schnelle Verbrennung ist deshalb unbedingt erforderlich, einen so niedrigen Zündpunkt wie möglich zu haben, und diejenige Zusammensetzung aus festen und flüchtigen Bestandteilen ist die beste, die den niedrigsten Zündpunkt ergibt. Sehr gashaltige Kohlen entsprechen diesem Gesichtspunkt nicht.

Die wichtigste Aufgabe der Feuerungstechnik ist die, den brennbaren Substanzen die richtige Menge Sauerstoff zuzuführen. Der Stickstoff, 76,85 Gewichtsprozente der Luft betragend, wirkt verzögernd. Mit fortschreitender Oxydation der festen Teile bildet sich Kohlensäure, die der weiteren Oxydation des unverbrannten Brennstoffes hinderlich ist. Da die flüchtigen Teile, die die äußere Zone der Flamme bilden, Sauerstoff binden, ist es bei Verwendung von Zweitluft erklärlich, daß die Schwierigkeit den festen Teilen, die sich mehr im Kern der Flamme befinden, Sauerstoff |72| zuzuführen, wächst, und zwar mit der Menge der flüchtigen Teile. Verwendet man nur Erstluft, so strebt diese nach dem Austritt aus dem Brenner aus dem Kern weg nach der heißesten Zone und mischt sich so mehr mit den flüchtigen Teilen.

Verzögernd wirken ferner die indifferenten Bestandteile der Gase, sie können bei den Kohlen mit niedrigem oder mittlerem Gehalt an flüchtigen Bestandteilen, zwischen 20 und 27% vernachlässigt werden, bei denen mit mehr als 27% ist ihr Anteil ziemlich hoch und verzehrt Wärme. Versuchsergebnisse zeigten bestimmte Schwankungen im Wirkungsgrad, wenn diese Zahlen unter 20 oder über 27% betrugen. Die besten Ergebnisse liegen bei 22–25%.

Eine weitere Schwierigkeit bildet die Schichtung der Gase. Sie kann, wenn nur Luft und Gas vorhanden ist, schon schwer verhindert werden. Je mehr indifferente Substanzen hinzukommen, desto mehr steigt die Neigung zu ihrer Bildung, bei den hochflüchtigen Brennstoffen ist es unmöglich, sie zu verhindern, mit dem Erfolg, daß sich eine ziemlich große Menge gasförmiger Bestandteile in einer sauerstoffarmen Zone befindet. Die Folge ist dann, daß sich diese in der reduzierenden Atmosphäre zersetzen und schwere Kohlenwasserstoffe und Ruß bilden. Schichtbildung kommt auch bei Kohlen mit geringem und mittlerem Gasgehalt vor, wenn die Luftzuführung nicht richtig oder keine genügende Turbulenz vorhanden ist.

Von Bedeutung ist auch die Tatsache, daß mit wenigen Ausnahmen die hochflüchtigen Kohlen hart sind. Damit steigen die Schwierigkeiten und Kosten einer ausreichend feinen Vermahlung.

Eine bestimmte Menge an flüchtigen Bestandteilen ist aber trotz allem erwünscht, weil sie die Verbrennung der festen Teile beschleunigen hilft, was wiederum erforderlich ist, um den erwünschten kurzen Zeitraum für die Verbrennung zu ermöglichen. Deshalb sind die Kohlen mit 20–27% flüchtigen Bestandteilen die geeignetsten.

Die Art der Flamme ist ein gutes Kennzeichen für gute Ausbreitung derselben und vollständige Verbrennung. Für wagrechte Brenner erhält man die besten Ergebnisse mit stehender Flamme von 1,2–1,5 m Länge bei mittlerer Belastung. Eine solche Flamme kann mit Kohlen von hohem oder niedrigem Gasgehalt meist nicht erzielt werden, ebensowenig bei solchen, die langsam brennen.

Lange, flackernde oder pulsierende Flammen, die halbverbrannte Teilchen mit sich führen, sind ein Zeichen unvollständiger Verbrennung. Stark gashaltige oder langsam brennende Kohlen zeigen meist diese Erscheinung. Bei gasarmen werden oft viele schwebende, unverbrannte Teile beobachtet, dies rührt vom Mangel an Gas her, das mit seiner hohen Temperatur die Verbrennung beschleunigt. Luftmangel oder schlechte Verteilung dieser hat denselben Erfolg.

Lange Flammen führen leicht zur Beschädigung der Wände. In diesem Falle kann man sich durch Mischung mit mageren Kohlen helfen, da dies meist nur bei sehr gashaltigen auftritt, oder man gibt Zweitluft im Ueberschuß zu.

Der Feuchtigkeitsgehalt ist ebenfalls von Einfluß auf die Verbrennung und setzt deren Wirkungsgrad bei der Staubfeuerung meistens mehr herunter als bei anderen. Feuchte Kohle erhöht auch die Mahlkosten.

Schlacke bedeutet stets Verluste, erhöht die Unterhaltungskosten der Feuerung und Vermahlung und beeinflußt beim Kohlenstaub noch die Geschwindigkeit der Verbrennung und Ausbreitung der Flamme.

Je nach der Feuerraumbelastung und Art derselben sollen die nachstehenden Schlackenschmelzpunkte beachtet werden.

kcal/m3 Schmelzpunkt ° C
Feste Wände 89000–107000
107000–142000
1205–1370
1370–1480
Luftgekühlte
Wände
142400–195800
107000–142400
1370–1480
1205–1370
Wassergekühlte bis 178000 1205
Wände 178000–267000 1205–1480

Die Zahlen sind Mittelwerte für den ganzen Feuerrauminhalt und für Feuerungen ohne Granulierroste oder Kühlzonen.

Der Schwefel, gewöhnlich als Sündenbock behandelt, ist namentlich in vegetabilischer Form von Vorteil, weil er die Verbrennung fördert. Nur bei Ekonomisern oder Luftvorwärmern ist er schädlich, oder wenn die Kohle durch langes Lagern verwittert ist und der Schwefelkies in indifferentes Sulfat verwandelt wurde.

Zusammenfassend kann man sagen, daß eine für Kohlenstaubfeuerung geeignete Kohle folgende Eigenschaften haben soll:

Struktur: so weich und zerreiblich, als es unter Einhaltung der übrigen Bedingungen möglich ist.

Brenn-Eigenschaften: lodernde, sich schnell ausbreitende Flamme.

Gehalt anflüchtigen Bestandteilen: 20–27%.

Schlacke: nicht über 8%, Schmelzpunkt s. w. o.

Heizwert: nicht unter 7780 kcal/kg.

Feuchtigkeit: nicht über 3%.

Selbstverständlich soll sie rein sein.

Eine derartige Kohle ist sehr anpassungsfähig für Kohlenstaubfeuerungen. Innerhalb weiter Grenzen in bezug auf Mahlfeinheit können gute Ergebnisse erwartet werden. Sie paßt sich auch mehr als andere den gegebenen Luftverhältnissen an. Bei guter Durchbildung aller Feuerungs- und Kesselteile können sehr hohe Wirkungsgrade erzielt werden. Damit ist nicht gesagt, daß dies in jeder Feuerung der Fall ist. Jede Konstruktionseinzelheit der Anlage hat Einfluß auf den Gesamtwirkungsgrad. Doch können mit einer solchen Kohle in vorhandenen Feuerungen ohne weiteres oder mit verhältnismäßig geringen Aenderungen leicht bessere Resultate erzielt werden als vielleicht vorher.

Heißer Halbkoks zur Kesselfeuerung.1) Ein neues Verfahren zur Tieftemperaturentgasung stark gashaltiger Kohle wurde von Harry S. Reed und Ralph W. Lamie vorgeschlagen. Das Verfahren wird zurzeit in einer Versuchsanlage in Detroit erprobt. Die Einrichtung hierzu besteht |73| aus einer rotierenden Trommel, die durch besondere Vorrichtungen gasdicht abgeschlossen ist. Die Kohle wird durch eine Förderschnecke eingebracht, sie kann vorgewärmt sein. Das Innere der Trommel ist durch Trennwände (Siebe oder Roste) in einzelne Zellen unterteilt. Jede dieser Zellen enthält eine Anzahl Füllkörper, die kugelig bzw. zum Teil eckig sind. Größe, Gewicht und Verhältnis von Kugeligen zu kantigen Körpern sind in jeder Zelle dem Arbeitsprozeß angepaßt. Ihre Aufgabe ist, die Wärmeübertragung zu vergrößern und die Trommelwände von Kohle beziehungsweise Koks frei zu halten. Der letzte Rost dient als Separator für den die Trommel verlassenden pulverisierten Halbkoks. Dieser wird durch einen Abstreicher entnommen und über eine Schnecke in eine kombinierte Staub- und Sammelkammer geleitet, die durch eine ausbalancierte Glocke gasdicht abgeschlossen ist. Der Halbkoks fließt frei aus der Retorte und braucht kein Gewölbe wie sonst pulverisierte Rohkohle, er geht dann direkt in die Brennkammer des Kessels. Die Nebenprodukte werden durch Kühler, Wäscher usw. fortgeleitet. Der Teer ist ein charakteristischer Tieftemperaturteer. Die Ergebnisse waren bei einer Kohle von 1,80% Feuchtigkeit, 34,14% flüchtigen Bestandteilen, 54,76% festem Kohlenstoff, 11,10% Asche, 1,36% Schwefel und 7400 kcal/kg, die folgenden: Teer (trocken) 0,1042 m\ Gas 118,9 m3, Halbkoks 636 kg. Das Gas hat einen Heizwert von 7565 bis 8010 kcal/mV Der Koks enthält noch 9,61% flüchtige Bestandteile. Die Feuerung der Retorte erfolgt mit dem erzeugten Gas. Für Stadtgaszwecke wird es mit Wassergas gemischt. 8,82% des in der Kohle enthaltenen Heizwertes werden zur Vergasung benötigt.

Aluminiumlegierung als Baustoff in der Fördertechnik. In DpJ. 1930, Bd. 345, S. 229, ist ein amerikanischer Laufkran beschrieben, dessen Träger und Führerkorb zwecks Gewichtsersparnis aus einer Aluminiumlegierung hergestellt sind. Die Gewichtsersparnis beträgt gegenüber einem gleichen Kran in der sonst üblichen Stahlbauweise 26,5%; sie könnte auf etwa 49% gesteigert werden, wenn auch für die Ausführung der Laufkatze und der Kopfträger Aluminium verwendet worden wäre. Eine solche beträchtliche Gewichtsersparnis wirkt sich natürlich sehr günstig auf den Energieverbrauch für die Fahrbewegung und auf die Kranlaufbahn aus, es fragt sich nur, ob dieser Gewinn den ganz erheblichen Mehrpreis der Aluminiumkonstruktion aufwiegt.

Beim Vergleich der Gewichte des angeführten amerikanischen Kranes in Stahl- und Aluminiumbauweise mit dem eines Stahlkranes gleicher Spannweite und Tragkraft einer deutschen Kranfabrik zeigt sich die überraschende Tatsache, daß der deutsche Stahlkran noch leichter ist, als der amerikanische ganz in Aluminium ausgeführte Kran wiegen würde:

Amerikan. Kran in Stahl 41315 kg 100 %
Amerikan. Kran, teilweise
Aluminium

30416 „

73,5 „
Amerikan. Kran, ganz in
Aluminium

21200 „

51,5 „
Deutsch. Kran in Stahl 19230 „ 46,5 „

Die deutsche Kranfabrik hat also durch zweckmäßigere Wahl und wirtschaftlichere Ausnutzung des Baustoffes mit ihrer Stahlbauweise ein geringeres Gewicht erreicht als die amerikanische Firma mit der Aluminiumbauweise, deren Baustoff 30- bis 40mal so viel kostet als Stahl. Die Gewichtsersparnis von 7 bis 8 t, die bei dem deutschen Kran durch Verwendung einer Aluminiumlegierung als Baustoff noch herauszuholen wäre, spielt in dem vorliegenden Fall eine so geringe Rolle, daß sie wirtschaftlich wohl nicht zu rechtfertigen ist. Das Beispiel zeigt sehr deutlich, welche Gewichtsersparnisse durch richtige Gestaltung und Ausnutzung des Baustoffes erzielt werden können.

Hiermit ist natürlich nicht gesagt, daß der Leichtmetallbau für die Fördertechnik zu verwerfen sei, im Gegenteil, gerade bei der Lastenförderung kann er durch Verringerung der toten Massen eine hervorragende Rolle spielen. Besonders vorteilhaft treten die Vorzüge des Leichtmetalls bei den Schachtförderungen der Bergwerksanlagen in die Erscheinung, zumal bei größeren Teufen.

Regelung einer Gebäudeheizung durch die Außentemperatur.1) Das Holland Plaza Building, am Eingang des Holland-Tunnels, der New York City und Jersey City verbindet, hat einen Rauminhalt von rund 400000 m3 und bedeckt 74000 m2. Es ist nach moderner Bauweise aus Stahl, Beton und Mauerwerk hergestellt. Beim Entwurf der Heizungsanlagen waren in erster Linie wirtschaftliche Gesichtspunkte maßgebend. Da bei solchen Anlagen am meisten Wärme durch Uebertemperatur verloren geht, wurde eine Regelung vorgesehen, die durch die Außentemperatur beeinflußt wird. Die Heizung wurde, der Form des Baues, die ein Dreieck darstellt, angepaßt und in drei Systeme unterteilt, so daß jede Seite des Gebäudes ihr eigenes System hat. Der Dampfverbrauch jedes Systems kann von Hand durch entsprechende Ventile eingestellt werden. Die Radiatoren werden durch 16 Steigeleitungen mit Dampf versorgt, in jede Steigeleitung und jeden Heizkörper sind am Einlaß Düsen eingebaut, um eine von Druck und Menge des angelieferten Dampfes unabhängige gleichmäßige Verteilung zu erzielen, dies ist auch erforderlich, um die zentrale Regelung zu ermöglichen. Die Dampfmenge im System hängt von der Druckdifferenz zwischen Ein- und Austritt aus dem System ab, und kann durch Aenderung dieser Druckdifferenz bzw. eines oder beider Drücke beherrscht worden. Der Zustand am Austritt wird nahezu konstant gehalten, indem in ihm eine doppelte Kondensat- und Vacuumpumpe eingeschaltet ist. Der Druck des eintretenden Dampfes wird durch ein einzelnes V-förmiges Ventil von 406 mm Durchmesser geregelt, das durch Drucköl betätigt wird. Da durch die oben genannten Düsen überall gleichmäßige Dampfverteilung bedingt ist, bedeutet eine Drosselung im Zufluß eine Verminderung der Heizleistung der einzelnen Heizkörper, und gibt so ein Mittel zur zentralen Regelung der Raumtemperatur in die |74| Hand. Der Wärmeverlust des Gebäudes bei einer bestimmten Innentemperatur hängt von der Außentemperatur ab. Auf dem Dache des Gebäudes ist ein Thermostat angebracht, der das oben genannte 406-mm-Ventil steuert, und so den Dampfzutritt der Außentemperatur entsprechend regelt. Er ist so eingestellt, daß bei etwa 17° die Steigeleitungen gerade noch warm sind und der Dampf kondensiert, ehe er die Heizkörper erreicht. Die Steigeleitungen sind deshalb vom Erdgeschoß an nicht isoliert und wirken als Teilheizfläche. Die Heizfläche beträgt im Ganzen 6503 m2. Ist die Außentemperatur 0°, so werden die Heizkörper voll beaufschlagt.

Dem Thermostaten auf dem Dache wird Luft von konstantem Druck zugeführt, die durch einen kombinierten Oel- und Luftkompressor im Keller erzeugt wird, ihre Menge ändert sich mit der Temperatur. An der Reglertafel strömt sie durch eine Drosselöffnung aus, so daß ein Druck eingehalten wird, der der Temperatur umgekehrt und der zur vorgeschriebenen Heizleistung erforderlichen Druckdifferenz zwischen Vor- und Rücklauf, direkt proportional ist. Dieser Druck wird von einem Manometer auf der Reglertafel aufgezeichnet. Die Druckluft beeinflußt eine Quecksilberwage, die ihrerseits wieder ein Steuerventil für das Drucköl zum Hauptventil betätigt. Die andere Seite dieser Wage wird von der Druckdifferenz der Dampfleitungen beeinflußt. Die Druckdifferenz zwischen Vor- und Rücklauf wird ebenfalls von einem Manometer auf der Reglertafel aufgeschrieben. Diese Regelung umfaßt einen Bereich von 50 bis 200% des normalen Dampf Verbrauches. Ein von Hand betätigter Hebel dient morgens zur Einstellung der Heizung und tagsüber zur Nachregulierung bei besonderen Witterungsverhältnissen, bei Nacht um eine Zusatzleistung einzustellen, oder zum Abstellen, wenn das Gebäude leer ist.

Der Heizdampf wird durch vier Niederdruckkessel geliefert. Es sind dies Rauchrohrkessel von je 278 m2 Heizfläche, mit Oelfeüerung. Ventilatoren für die Verbrennungsluft, Oelpumpen und Brenner sind für eine Leistung von etwa 25 kg Dampf /m2/h eingerichtet. Die Oelzufuhr wird vom Dampfdruck aus geregelt.

Einzelheizkörper dienen zur Heizung der Lager- und Laderäume, es sind sechs solche vorhanden, die je 90760 kcal/h liefern. Sie dienen hauptsächlich dazu, die Sprinklerleitungen vor dem Einfrieren zu schützen und erhalten ihren Dampf aus der Hauptleitung. Dieser Dampf wird nicht selbsttätig geregelt.

Zwei Zentrifugalschraubenpumpen von 0,6 und 0,25 m3 /min fördern Wasser aus der städtischen Wasserleitung nach zwei Behältern auf dem Dache, die je 95 m3 Inhalt haben, aus diesen wird Wasser für zwei Warmwasserbereiter von je 3,8 m3 und den Hausbedarf entnommen. Im Winter wird hierzu Dampf aus der Hauptleitung entnommen, im Sommer aus einem kleinen handgefeuertem gußeisernem Heizkessel.

Platz für eine später aufzustellende eigene Kraftanlage ist vorgesehen. Zurzeit ist Fremdstrombezug noch wirtschaftlicher.

100 Jahre elektrische Bodenforschung. Die elektrische Bodenforschung nahm vor hundert Jahren ihren Anfang. Im Jahre 1830 wurden von R. W. Fox in den Kupfer- und Bleiminen von Cornwall zum erstenmal elektrische Spannungsdifferenzen zwischen verschiedenen Stellen der Gangausfüllung festgestellt. Durch mannigfaltigst variierte Untersuchungen konnte Fox an zahlreichen Erzvorkommen zeigen, daß zwischen Metallplatten, die an zwei erzführende Partien angepreßt und über einen isolierten Draht und ein Galvanometer miteinander verbunden wurden, ein elektrischer Strom entstand, dessen Richtung und Stärke zwar nach den örtlichen Verhältnissen wechselte, zeitlich aber merklich konstant war. Fox konnte also bereits 1830 beobachten, daß zwischen den elektrisch leitenden Erzen und der sie trennenden Bergfeuchtigkeit elektrische Ströme kreisen, so daß ein zwischen zwei entfernten Erzpunkten angeschlossenes Galvanometer deutliche Ausschläge zeigte; es lag hier somit ein natürliches galvanisches Element oder eine Kette solcher Elemente vor und durch die Wicklung des Galvanometers wurde dieser Erdstromkreis geschlossen. Die Ursache der so auf Erzgängen sicher nachgewiesenen Spannungsdifferenzen wurde von Fox sogleich auf elektrolytische Vorgänge in den Ganggebilden zurückgeführt, während seine späteren Untersuchungen ergaben, daß diese Erdströme außer der Ablenkung einer Galvanometernadel auch elektrochemische Wirkungen zu erzeugen vermögen.

Diese Untersuchungen wurden zunächst von anderen englischen, sodann auch von deutschen Forschern fortgeführt, und von letzteren ist insbesondere F. Reich zu nennen, der sich der von Fox eingeleiteten elektrischen Bodenforschung seit 1839 widmete; er bestätigte im allgemeinen die von den englischen Forschern gewonnenen Untersuchungsergebnisse und behandelte ihre Ausnutzung zur Aufsuchung unbekannter Erzlagerstätten. Mit inzwischen verbesserten Hilfsmitteln wurden die Messungen 1882 bis 1885 besonders von Th. Erhard in den Gruben von Freiberg in Sachsen sowie durch C. Barus in Amerika im Eureka-Bergdistrikt und auf dem Comstockgange in Nevada in gleicher Richtung und mit dem gleichen Ziele fortgeführt. Neue Erzlagerstätten fand man aber hierdurch nicht.

Angeregt durch die Erfolge der drahtlosen Telegraphie, hat der Bergingenieur O. Trüstedt seit 1901 die Möglichkeit erwogen, die Reflexion elektrischer Wellen zum Nachweis von Erzen nutzbar zu machen. In einem bereits 1901 verfaßten, jedoch in Schweden erst 1904 und in Deutschland 1912 veröffentlichten Manuskript offenbarte Trüstedt unter umfangreicher Darlegung der Verhältnisse den folgenden Gedanken: „Ich halte es für möglich, mittels Reflexion von Strahlen elektrischer Kraft (sog. Hertzschen Strahlen) an leitenden Mineralien in der Erdkruste das Vorhandensein und die Tiefe von Erzlagerstätten unter der Tagesoberfläche bestimmen zu können.“ Auf Trüstedts Anregung wurden mit dieser Reflexionsmethode in Freiberg in Sachsen Versuche durchgeführt, von deren Ergebnissen |75| man sich viel versprach; doch scheiterten die diesbezüglichen Bestrebungen der bergmännischen Sachverständigen zufolge der primitiven Apparaturen jener Zeit.

Während nun Trüstedt für die Durchführung seines Reflexionsverfahrens die Verwendung von Spiegeln am Sende- und Empfangsort vorsah, deren entsprechende Neigung zur Vertikalen die Durchdringung des Bodens mittels Hertzscher Wellen bzw. den Empfang der von leitenden Einlagerungen reflektierten Wellen ermöglichen sollte, hat der deutsche Physiker H. Löwy als erster drahtförmige Antennengebilde in die Bodenforschung eingeführt. 1909 offenbarte Löwy zunächst den Gedanken, die Reflexion ausgestrahlter elektrischer Wellen zum Nachweise des sogenannten Wiechertschen Erdkerns für die Wissenschaft nutzbar zu machen; am glühenden Erdkern sollten also die in das Erdinnere gesandten Wellen reflektiert und an der Tagesoberfläche die reflektierten Wellen empfangen werden. Mit weit eingeschränkten Zielen hat Löwy in Gemeinschaft mit G. Leimbach 1910 bis 1913 fünf grundlegende Verfahren geschaffen: 1. Reflexionsmethode; 2. Absorptionsmethode; 3. Kapazitätsmethode; 4. Interferenzmethode; 5. Viertelwellenmethode. Bei den Verfahren 1, 2, 4 wurde die Reflexion, Absorption bzw. Interferenz von Wellen, die mittels drahtförmiger Antennen gesandt bzw. empfangen wurden, ausgenutzt. Die Kapazitätsmethode bestand darin, daß elektrische Schwingungskreise in Strecken oder Bohrlöcher gebracht und dort deren Kapazität (Frequenz) und Dämpfung gemessen wurden. Schließlich wurde nach der Viertelwellenmethode diejenige Wellenlänge bestimmt, bei der ein Sender mit einer oder mehreren mit der leitenden Fläche (Wasser, Erz) annähernd parallelen Antennen ein Minimum der Dämpfung aufweist, wobei ein Viertel der Wellenlänge oder ein ungerades Vielfaches derselben gleich dem Abstand der Antennen von der leitenden Fläche ist.

Sehr umfangreiche Untersuchungen wurden unter Zuhilfenahme dieser Verfahren insbesondere in Kalibergwerken durchgeführt, in deren Verlauf im Jahre 1912 zwischen zwei benachbarten Bergwerken auf 1040 m Distanz durch das Gestein hindurch auch eine drahtlose Telegraphie möglich wurde. Die weitere praktische Nutzbarmachung der Löwy-Leimbachschen Verfahren wurde von der 1913 gegründeten Gesellschaft m. b. H. „Erforschung des Erdinnern“ in Hannover mit einer von Leimbach geleiteten Geschäftsstelle in Göttingen fortgeführt und anfangs 1914 wurde auch mit Unterstützung des Reichskolonialamtes, des Kommandos der Schutztruppen und der interessierten Privatindustrie eine Expedition nach Deutsch-Südwestafrika entsandt, deren Aufgabe es war, die Anwendungsfähigkeit dieser elektrodynamischen Verfahren zur Aufsuchung von Erz und unterirdischen Wasserläufen in den Tropen zu erproben. Durch den Kriegsausbruch und insbesondere durch die Gefangennahme des Expeditionsleiters H. Kroencke fanden jedoch die mit erheblichen Erfolgen und positiven wissenschaftlichen Erkenntnissen in Afrika durchgeführtenbzw. erst eingeleiteten Untersuchungen ein vorzeitiges Ende. Der folgende, für tropische Länder wichtige Rat wurde 1920 von dem Schöpfer der Kapazitätsmethode H. Löwy, auf Grund der Versuchsergebnisse in Afrika, erteilt: „Falls ein Farmer wissen will, ob eine Bohrung auf Wasser an dieser oder jener Stelle seines Grundstückes Erfolg haben wird, so rate ich ihm, folgenden Versuch zu machen: Er spanne einen Draht auf dem Boden aus, errege darin elektrische Schwingungen und messe die Kapazität oder Schwingungsdauer. Erhält er einen übernormal großen Wert, so kann er die Bohrung wagen. Das einzige, was ihm passieren kann, ist, daß er anstatt Wasser ein Erzlager findet. Dieses Mittel wird an Einfachheit vielleicht nur von der Wünschelrute übertroffen, besitzt aber gegenüber dieser einen wichtigen Vorteil: es beruht auf einer guten, wissenschaftlichen Grundlage, nämlich auf einer Tatsache, welche das Fundament der modernen Elektrizitätstheorie bildet.“

Nach dem Kriege verfolgte H. Löwy sehr beharrlich den Plan, die Luftschiffahrt in den Dienst der elektrischen Bodenforschung zu stellen und fand hierbei Unterstützung beim „Luftschiffbau Zeppelin“. Die zunächst mittels Fesselballons durchgeführten Versuche wurden mit Wasserflugzeugen, sodann auch unter Benutzung des Zeppelinluftschiffs Z. R. III vor seiner Ablieferung in Amerika fortgeführt, und auf der Weltkraftkonferenz in London wurde 1924 dieses Problem der aeronautisch-funktechnischen Erderforschung, wobei die Löwysche Kapazitätsmethode die Grundlage bildet, von dem Delegierten Oesterreichs O. Taußig eingehend erörtert; insbesondere wurde dort dargelegt, welche weite Gebiete des Erdballs noch der Erforschung harren, bei deren Erschließung in großen Zügen den vielfach ganz beschäftigungslosen Luftschiffen nach den Löwyschen Plänen eine für die Menschheit nützliche Beschäftigung zufiele.

Für die systematische Durchforschung eng begrenzter Gebiete sind in den letzten drei Jahrzehnten zahlreiche Verfahren geschaffen worden, die teils als Erweiterung der erwähnten Löwy-Leimbachschen Methoden anzusehen sind, teils auf anderen Grundlagen beruhen. So gaben bereits Daft und Williams im Jahre 1903 eine elektrische Methode an, wobei teils in der Grube, teils an der Tagesoberfläche mit der Sekundärwicklung eines Induktoriums verbundene Stahlelektroden angebracht und mittels eines zwischen zwei transportablen Elektroden eingeschalteten Telephons die Störungen nachgewiesen werden, welche die durch die Induktionsströme erzeugten Kraftlinien in der Erde durch ein dazwischenliegendes Erzmittel erleiden; auf diese Weise gelang es, die Fortsetzung eines Bleierzganges in Wales wTeit über das bekannte Grubengebiet hinaus nachzuweisen.

Die gesamten Verfahren der elektrischen Bodenforschung werden in die folgenden drei großen Gruppen eingeteilt:

  • 1. Bodenforschung mittels Hertzscher Wellen,
  • 2. Bodenforschung mittels natürlicher Erdströme,
  • 3. Bodenforschung mittels dem Boden künstlich zugeführter Ströme.

Die verschiedenen Verfahren sind geeignet, einander in vielen Fällen zu ergänzen. Die größte Bedeutung erlangten jedoch die Verfahren zu 3, da sie es gestatten, ein genaues Bild über das untersuchte Gebiet in elektrischer Beziehung graphisch zu entwerfen und so eine sichere Grundlage dem Bodenforscher für seine weiteren Arbeiten in die Hand zu geben. Am erfolgreichsten beschritt diesen Weg C. Schlumberger in Paris 1912. Das Schlumbergersche Verfahren besteht in den Grundzügen darin, daß die Aequipotentialkurven um zwei Punkte der Erdoberfläche, an welche eine konstante oder veränderliche Potentialdifferenz angelegt ist, bestimmt und mit den theoretisch für homogenen Boden berechneten Aequipotentialkurven verglichen werden.

Zahlreiche Erweiterungen und Abänderungen der vorstehend kennzeichneten Verfahren entstanden besonders im letzten Jahrzehnt als Folge der Errungenschaften der Funktechnik und hält die Entwicklung auf den verschiedenen Gebieten noch an. (B. Duschnitz. Kali, Bd. 25. Heft 5 und 6, 1931.)

Dtz.

Die wirtschaftliche Verwendung von Druckluft in der Stahlgießerei. Die Bauart der Kompressoren für Stahlgießereien ist zwar an sich wichtig, doch wird man es verstehen, wenn der Gießereifachmann sich an erster Stelle die Frage vorlegt, wie die Druckluftanlagen am wirtschaftlichsten arbeiten, wobei ihn die Bauart der Kompressoren selbst Weniger interessiert. Auch erscheint es ihm von größerer Bedeutung zu sein, zu wissen und zu erfahren, ob er die bisherige Anlage beibehalten und verbessern, oder ob eine neue Anlage angeschafft werden soll. In allen Fällen ist das Vorhandensein zuverlässiger Meßgeräte zum Messen von Wasser, Luft, Gas, Strom und Brennstoff notwendig. Ab und zu wird man auch den Luftverbrauch der Druckluftwerkzeuge in der Gießerei nachprüfen müssen. Auf einem englischen Werk werden jeden Tag der Verbrauch an elektrischem Strom und die Druckluftmenge vermerkt und auf Grund dieser Werte in der Woche ein Durchschnittswert für die verbrauchte elektrische Kraft je 1000 Kubikfuß Luft errechnet, ebenso verfährt man am Ende eines jeden Halbjahres, wobei man außerdem noch die Ausgaben für Ausbesserungen, Ersatzteile, Löhne usw. berücksichtigt und aus all diesen Angaben einen Durchschnittswert für die Kosten von 1000 Kubikfuß Luft ermittelt. Der wichtigste Punkt, der hierbei zu beachten ist, ist der Kompressor. Vor allem muß der Gießereifachmann wessen, ob sein Kompressor auch wirklich in der Lage ist, den erforderlichen Druck für alle Werkzeuge konstant zu liefern. Das Kühlwasser spielt in der Kompressoranlage eine große Rolle, da es so kalt wie möglich sein soll und ingroßen Mengen verwendet wird. Die Messung der Kühlwassertemperatur ist unerläßlich. Auch die Leitungen für die Zuführung der Luft vom Kompressor zu den Druckluftwerkzeugen müssen richtig bemessen sein. Sind die Röhren zu eng für den gelieferten Druck, so erfolgt die Zuleitung der Luft durch die Röhren zu schnell, und das m der Luft vorhandene Wasser wird die Arbeitswirkung der Druckluftwerkzeuge nachteilig beeinflussen, während genügend breite Röhren die Durchgangsgeschwindigkeit der Luft vermindern und eine rechtzeitige Abscheidung des Wassers aus der Luft gestatten. Dann dürfen die Leitungen nicht leck sein und sie müssen zu diesem Zweck auf ihre Dichtigkeit nachgeprüft werden. Die Druckluftwerkzeuge, wie Sandstampfer, Hämmer, verbrauchen zwar an sich je Minute wenig Druckluft, doch da sie ständig in Betrieb, macht ihr Tages-Luftverbrauch doch einen erheblichen Anteil an dem Gesamt-Luftverbrauch des Werkes aus. Dann sind sie rauhen Betriebsbedingungen unterworfen und ihre Teile bewegen sich mit großen Geschwindigkeiten, sie müssen deshalb rechtzeitig ausgebessert, untersucht und regelmäßig geschmiert werden, damit sie stets unter den günstigsten Bedingungen arbeiten. Der Druck für Rüttelformmaschinen, Stampfer und Meißel ist der gleiche, nämlich 6 bis 7 at, dagegen für Sandstrahlgebläse beträgt er nur etwa 2 at. Man arbeitet wirtschaftlicher, wenn man für die Erzeugung der Druckluft für das Sandstrahlgebläse einen besonderen Kompressor aufstellt und nicht erst die Luft von 6 at auf 2 at abdrosselt. Zentrale Kompressoranlagen bieten den Vorteil der Ersparnis an Raum und Anlagekosten, die bessere Kontrollmöglichkeit der Preßlufterzeugung, der Ersparnis an Röhrenleitungen, an Kühlwasser. (The Foundry Trade Journal, 1930, Heft 726, S. 39/40.)

Dr. –rs.

Stand und Aussichten der elektrochemischen Industrie lautet das Thema, über das der Altmeister der angewandten Elektrochemie und Erfinder der bekannten „Billiterzelle“, J. Billiter, anläßlich der vom 25.–28. Mai 1931 in Wien stattfindenden 36. Hauptversammlung der Deutschen Bunsengesellschaft für angewandte physikalische Chemie E. V. der führenden Vereinigung bahnbrechender Forscher, Wissenschaftler und Techniker auf dem wichtigen Gebiete der angewandten physikalischen Chemie, sprechen wird. Vor allem dürften die dabei besonders zur Behandlung kommenden letzten Neuerungen dieses wichtigen Zweiges der chemischen Industrie für weiteste Kreise von Interesse sein. Unter anderen werden W. Schmidt, Bitterfeld, über „Technologie und Anwendung des Elektronmetalles“, H. Röhrig, Lautawerk, über „Elektrolytisch erzeugte oxydische Ueberzüge auf Aluminium“ sprechen.

|68|

Food Industries, Oktober 1930, S. 438.

|69|

nach G. B. Cunnigham, Power 1930, Bd. 72, S. 374.

|70|

Power 1931, Bd. 73, S. 134.

|70|

Fuel Economist, Dezember 1930, S. 726.

|70|

Power 1931, Bd. 73, S. 124.

|70|

S. Dingler 1930, S. 209.

|70|

Power 1931, Bd. 73, S. 146.

|71|

Nach C. H. Camp, Power 1930, Bd. 72, S. 55.

|72|

Power 1930, Bd. 72, S. 941.

|73|

Power 1930, Bd. 72, S. 688.

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