Titel: | Auszug aus dem Berichte des Hrn. Baillet, Divisions-Inspectors am Corps des Mines, über den Concurs, den die Société d'encouragement für die Entdekung von Sicherheitsmitteln gegen die Explosion der Dampfkessel für das Jahr 1831 ausgeschrieben hatte. |
Fundstelle: | Band 44, Jahrgang 1832, Nr. L., S. 241 |
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L.
Auszug aus dem Berichte des Hrn. Baillet,
Divisions-Inspectors am Corps des Mines, uͤber
den Concurs, den die Société d'encouragement
fuͤr die Entdekung von Sicherheitsmitteln gegen die Explosion der Dampfkessel
fuͤr das Jahr 1831 ausgeschrieben hatte.
Im Auszuge aus dem Bulletin de la Société
d'encouragement. December 1831, S. 326.Unsere Leser wissen aus dem Polytechn. Journal
Bd. XLI. S. 449, daß die
Société d'encouragement fuͤr das Jahr 1831 zwei Preise zu
12,000 Franken fuͤr Mittel zur Sicherstellung gegen die Explosionen der
Dampfmaschinen und Dampfkessel ausgeschrieben hatte. Um diese Preise nun waren
21 Preisbewerber aufgetreten, von denen jedoch keiner die Aufgabe so
loͤste, daß ihn das Comité der mechanischen Kuͤnste, in
dessen Namen Hr. Baillet den Bericht erstattete, des
Preises vollkommen wuͤrdig haͤtte erklaͤren koͤnnen.
Bei 20 der Concurrenten war auch die in dem Programme ausgesprochene Bedingung
einer 6monatlichen Pruͤfung durch die Erfahrung nicht erfuͤllt
worden. Hr. Baillet gab im Bulletin einen umstaͤndlichen
Bericht uͤber die Arbeiten der Concurrenten, aus dem wir jedoch, um nicht
mehr oder weniger bekannte Dinge wiederholen zu muͤssen, und aus Mangel
an hinlaͤnglichem Raum hierzu, bloß die Details uͤber jene
Erfindungen mittheilen, welche die Commission einer Belohnung wuͤrdig
fand, wenn sie ihnen auch nicht den Preis zuerkennen konnte. Einige der
Erfindungen konnten gar nicht bekannt gemacht werden, weil sich die Concurrenten
vorbehielten, ein Patent auf dieselben nehmen zu duͤrfen, im Falle sie
von der Gesellschaft nicht mit dem Preise gekroͤnt werden
wuͤrden.A. d. Ueb.
Baillet, Bericht uͤber die Explosion der
Dampfkessel.
1. Hr. Eduard Hall hat in einer Abhandlung, die er zum
Concurse uͤbersandte, Verbesserungen an der Einrichtung des Schwimmers des
Dampfkessels und an der Anwendung der schmelzbaren Metallscheiben zur Erreichung des
Zwekes der Gesellschaft vorgeschlagen. Was den Schwimmer, der gewoͤhnlich aus
einem Steine von 8–10 Quadrat-Decimeter besteht, betrifft, so
raͤth Hr. Hall denselben 1) mit Eisenblech oder
einem Metallgewebe zu umgeben, damit er sich weder zertheilen, noch sein
urspruͤngliches Volumen verlieren kann; 2) denselben an einem messingenen
Schafte abzuhaͤngen, dessen Dike nicht uͤber 4 Millimeter
betraͤgt; 3) diesen Schaft durch einen Ring oder Zaum so fest zu halten, daß
er sich weder schwingen, noch nach irgend einer Richtung abweichen oder entfernen
kann; und 4) endlich, durch den Schwimmer den Regulirhahn der Speisung leiten zu
lassen.
In Hinsicht auf die schmelzbaren Scheiben schlaͤgt Hr. Hall vor, in der Tiefe der Roͤhren, in denen diese Scheiben
befestigt sind, eine
Sperrklappe anzubringen, welche immer offen seyn muͤßte, so lange die Scheibe
fest ist; die aber nach Belieben geschlossen werden koͤnnte, wenn die Scheibe
geschmolzen waͤre, und wenn sich der Kessel so weit entladen haͤtte,
daß keine Gefahr des Berstens mehr vorhanden ist.
Durch diese Vorrichtung ließe sich naͤmlich das Stillstehen der Maschine
vermeiden; man koͤnnte eine neue Scheibe statt der geschmolzenen einsezen,
ohne daß man damit bis zum Abkuͤhlen des Kessels zu warten brauchte. Der
Erfinder dieser Vorrichtung bemerkt, daß diese Sperrklappe sich in demselben, mit
einem Schluͤssel verschlossenen Gehaͤuse befinden muͤßte, in
welchem (nach der Ordonnanz vom 18. October 1823) die Sicherheitsklappe und die
schmelzbare Scheibe eingeschlossen ist, damit sie der Willkuͤr des Heizers
entzogen ist. Er raͤth ferner allen Dampf, der bei den Oeffnungen der
Scheiben und der Sicherheitsklappen entweichen wird, durch eine
Entladungsroͤhre nach Außen zu leiten, und das geschmolzene Metall der
Scheiben in einem eigenen Behaͤlter aufzufangen, damit es nicht auf den Boden
des Kessels gelangen koͤnne.
Die Commission erkennt die ganze Wichtigkeit dieser Verbesserungen, und
schlaͤgt daher vor, Hrn. Hall fuͤr seine,
mit den schmelzbaren Scheiben in Verbindung gebrachte Sperrklappe eine silberne
Medaille zuzuerkennen. Der Zusaz der Sperrklappe wird besonders an den Dampfbothen
immer von großem Nuzen seyn, weil es hier leicht geschehen koͤnnte, daß das
Leben der Reisenden durch die Unterbrechung des Ganges der Maschine, die auf das
Schmelzen der Scheiben erfolgt, noch groͤßeren oder wenigstens gewisseren
Gefahren ausgesezt wird, als durch die Gefahr einer Explosion. Wir muͤssen
uͤbrigens bemerken, daß, nachdem uns Hr. Hall
seine Abhandlung bereits eingehaͤndigt hatte, im Aprilhefte 1831 des Franklin Journal eine Notiz des Hrn. A. D. Bache, Professors der Physik und Chemie an der
Universitaͤt in Pensylvanien erschien, in der zur Abhuͤlfe der
Nachtheile der schmelzbaren Scheiben ein aͤhnliches Mittel vorgeschlagen
wird. Die Sperrklappe des Hrn. Bache befindet sich aber
an dem Scheitel der Tubulirung, in der die schmelzbare Scheibe enthalten ist; sie
wird mittelst einer Kette offen gehalten, die sich in einem Vorhaͤngschlosse
befindet, zu welchem nur der Capitaͤn den Schluͤssel hat.
2. Hr. Roux hat der Gesellschaft zwei Speiseapparate des
Kessels vorgeschlagen. Der erste dieser Apparate, den er neues
Speise-Pumpen-System nennt, erfordert die Anwendung eines in
den Kessel gebrachten Schwimmers, dessen Schaft oder Stiel, welcher an dem Ende
eines Hebels befestigt ist, ein Wehr hebt oder senkt, das sich in dem Troge befindet, in welchen das
warme Verdichtungswasser bestaͤndig gelangt. Die Aenderung der Stellung des
Wehres bewirkt eine Aenderung des Niveau's des Wassers in diesem Troge, und zwar in
umgekehrtem Verhaͤltnisse zu den Aenderungen des Niveau's des Wassers in dem
Kessel.
Am Grunde des Troges mit warmem Wasser ist eine Drukpumpe angebracht, welche dem
Kessel das Wasser liefert. Ihr Kolben, der aus einem hohlen, an seinem oberen Ende
mit einer umgekehrten Klappe verschlossenen Cylinder besteht, wird durch die
Maschine selbst in Bewegung gesezt, und hebt und senkt sich bei jedem Stoße um die
ganze Tiefe des Troges. Hieraus folgt, daß die Pumpe bei jedem Heben des Kolbens
mehr oder weniger Wasser erhaͤlt, je nachdem das Wasser in dem Troge
hoͤher oder tiefer steht, und daß sie daher bei jedem Stoße eine
groͤßere oder geringere Menge Wasser in den Kessel treibt, je nachdem das
Wasser in dem Kessel hoͤher oder tiefer steht.
Bei dem zweiten Speiseapparate des Hrn. Roux ist weder ein
Schwimmer, noch eine Drukpumpe noͤthig. Er besteht aus einem hohlen Hahne,
der in die Mitte des Troges, in welchem sich das warme Verdichtungswasser befindet,
gebracht wird, und welcher senkrecht durch eine horizontale Roͤhre geht,
deren Achse mit der Flaͤche der mittleren Hoͤhe des Wassers in dem
Kessel (mit welchem diese Roͤhre communicirt), in einer und derselben Ebene
liegt. Dieser Hahn erhaͤlt durch die Maschine selbst fortwaͤhrend eine
abwechselnde Bewegung von Rechts nach Links und von Links nach Rechts.
Waͤhrend der Ruhe, die auf die Bewegung nach der ersten Richtung folgt,
laͤßt der Hahn alles Wasser, welches er enthaͤlt, und welches sich
uͤber dem dermaligen Niveau des Wassers im Kessel befindet, in den Kessel
abfließen; nach vollbrachter Bewegung in entgegengesezter Richtung nimmt er hingegen
aus dem Troge ein Volumen Wasser auf, welches dem Raume gleichkommt, den der Dampf
in dem Hahne einnahm; so daß der Hahn bei der jedesmaligen Beendigung seiner ganzen
abwechselnden Bewegung, eine Quantitaͤt Wasser aus dem Troge nimmt und in den
Kessel gießt, welche Quantitaͤt groͤßer ist, wenn die
Wasserflaͤche im Kessel tiefer steht, und geringer hingegen, wenn diese
Flaͤche hoͤher steht.
Diese beiden Speisungsmethoden sind gewiß sehr sinnreich, und scheinen uns um so mehr
Aufmerksamkeit zu verdienen, als sie vielleicht unter anderen Umstaͤnden, als
unter denen, fuͤr welche sie vorgeschlagen wurden, eine sehr nuͤzliche
Anwendung finden duͤrften. Die Commission muß jedoch bemerken, daß der
Speisehahn, dessen Dimensionen jenen des Kessels entsprechen muͤssen, nur dann
seine Verrichtungen vollkommen erfuͤllen duͤrfte, wenn das Wasser in
dem Kessel und in der Communicationsroͤhre bestaͤndig ruhig bliebe.
Die Commission glaubt jedoch, daß das erste Mittel vorzuͤglich in jenen
Faͤllen mit Erfolg angewendet werden koͤnnte, in welchen sich das
Niveau des Wassers im Kessel nur innerhalb gewisser Graͤnzen
veraͤnderte. Der Erfinder scheint selbst dieser Ansicht gewesen zu seyn; denn
er schlaͤgt fuͤr alle die Faͤlle, in welchen das Niveau bis
unter das bestimmte Maximum herabsinken wuͤrde, vor, etwas unter dem Hebel,
an welchem der Schwimmer aufgehaͤngt ist, ein Schlagwerk anzubringen, welches
im Falle der Gefahr Laͤrm machen wuͤrde. Die Commission
schlaͤgt daher vor, auch Hrn. Roux fuͤr
seine neue Speisepumpe eine silberne Medaille zuzusenden.
3. Hr. Frimot, Straßenbau-Ingenieur und
Dampfmaschinen-Fabrikant zu Landernau, schlug zwei Sicherheitsmittel gegen
die Explosionen der Dampfmaschinen vor, und versicherte, daß dieselben
laͤnger als 6 Monate hindurch an Dampfmaschinen mit hohem Druke von
verschiedenen Kraͤften versucht worden seyen.
Das erste dieser beiden Mittel ist ein Apparat, der die Hoͤhe des Wassers in
den Kesseln der Maschinen mit hohem sowohl als niederem Druke anzeigt. Der Apparat
besteht aus einer horizontalen, aus Messing gegossenen Roͤhre von 7–8
Centimeter im Durchmesser und 8–9 Decimeter Laͤnge, die sich bis auf
35 Centimeter in den Herd hinein erstrekt. Diese Roͤhre ist an dem in dem
Herde befindlichen Ende mit einer bleiernen, zinnernen oder anderen Scheibe aus
einer leicht schmelzbaren Legirung verschlossen. An ihrem aͤußeren Ende
hingegen traͤgt sie einen Hahn, der auf eine Roͤhre von 2 Centimeter
im Durchmesser, die in die erstere Roͤhre beinahe bis zur Scheibe hinab
reicht, geloͤthet ist. An dem aͤußeren Theile der ersten Roͤhre
befinden sich zwei senkrechte, mit Haͤhnen versehene Tubulirungen, von denen
die eine mit dem oberen Theile des Kessels, die andere hingegen mit eben diesem
Kessel, aber nur etwas uͤber der Flaͤche der Waͤnde, welche von
der Flamme erhizt wird, in Verbindung steht. Hieraus folgt, daß das Wasser, wenn es
sich im Kessel auf seiner gewoͤhnlichen Hoͤhe befindet, die zweite
Tubulirung anfuͤllt; so wie aber das Wasser unter diesen Stand herabsinkt,
wird sich das Wasser, welches die Anzeigroͤhre und die Tubulirungen
fuͤllt, indem es nicht mehr ersezt wird, in weniger als 15 Minuten
verfluͤchtigen. Bald darauf wird dann auch die Scheibe, womit das Ende der
horizontalen Roͤhre geschlossen ist, schmelzen, wo dann das Geraͤusch,
mit welchem der Dampf entweicht, den Heizer gewiß von dem Vorgange im Kessel
unterrichten wird. Das Ausstroͤmen des Dampfes wird so lang fortdauern, bis die beiden
Haͤhne der senkrechten Tubulirungen geschlossen worden.
Die innere, kleine Roͤhre, deren unteres Ende die Scheibe beinahe
beruͤhrt, waͤhrend das obere mit einem Hahne geschlossen ist, wurde
von dem Erfinder angebracht, damit der Fall nicht eintreten koͤnne, daß die
aus dem Wasser allenfalls auf die Scheibe abgesezten fremden Koͤrper diese
Scheibe zum Schmelzen bringen, wenn auch die Anzeigroͤhre noch ganz mit
Wasser gefuͤllt ist. Man laͤßt naͤmlich durch diese
Roͤhre von Zeit zu Zeit etwas Wasser abfließen, und dieses Wasser wird, da
es, um in die kleine innere Roͤhre zu gelangen, uͤber die Scheibe
fließen muß, allen Bodensaz, der sich allenfalls auf der Scheibe angehaͤuft
hat, mit sich fort nehmen.
Hr. Frimot sagt, daß das Erhizen einer geschmolzenen
Scheibe nur eine halbe Stunde erfordere, und daß es selbst in noch viel
kuͤrzerer Zeit geschehen koͤnne, wenn man Auswechselungsroͤhren
in Bereitschaft hat.
Es wurden 9 Monate lang an Hochdruk-Dampfmaschinen von 10, 12 und 160
Pferdekraͤften Versuche mit dem Apparate des Hrn. Frimot angestellt, und zwei amtliche Berichte daruͤber erstattet.
Aus dem ersten dieser Berichte geht hervor, daß die neue Anzeigroͤhre an dem
Kessel der Hochdruk-Dampfmaschine, die zum Ausschoͤpfen der Beken de
Pontanion zu Brest bestimmt ist, angebracht wurde. Aus dem zweiten ergibt sich: 1)
daß die Bleischeibe schmilzt und den Dampf mit Geraͤusch entweichen
laͤßt, bald nachdem das Wasser in dem Kessel unter jenen Punkt gesunken ist,
bei welchem die Anzeigroͤhre noch Wasser aufnimmt; 2) daß die
Auswechselungsroͤhre in weniger als einer halben Stunde, und ohne den Gang
der Maschine aufzuhalten, eingesezt werden kann; und 3) endlich, daß sich diese
Vorrichtung an allen Verdampfungsapparaten anbringen laͤßt, und auch auf
Schiffen und bei Seewasser ihre Wirksamkeit behaͤlt und gar kein Hinderniß
darbietet.
Die Commission erkennt die Nuͤzlichkeit und wohlverstandene Einrichtung dieser
Vorrichtung an, und meint, daß dieselbe mit großem Vortheile gleichzeitig mit den
uͤbrigen bekannten Mitteln, durch welche man uͤber die
Veraͤnderungen des Niveau's des Wassers Aufschluß erhaͤlt, angewendet
werden koͤnne; allein sie glaubt bemerken zu muͤssen, daß die
Schmelzung der an dem Ende der horizontalen Roͤhre angebrachten Scheibe mehr
oder weniger verspaͤtet werden koͤnnte, wenn durch die Unruhe und das
Schwanken des Wassers in den Kesseln auch dann noch Wasser in die Roͤhre
geschleudert wird, wenn das Wasser bereits unter die bestimmte Hoͤhe gesunken
ist.
Das zweite Sicherheitsmittel, welches Hr. Frimot
vorschlaͤgt, und
welches er vorzuͤglich fuͤr den Gebrauch der Dampfbothe empfiehlt,
besteht in einem Manometer mit freier Luft, welches bloß zwei Meter hoch ist, und
mit welchem man einen Druk von 10 bis 11 Atmosphaͤren messen kann. Dieses
Manometer besteht in der Hauptsache aus einer Roͤhre aus Schmiedeisen, welche
mehrere Male parallel mit sich selbst gebogen ist, und die vier durch
Wassersaͤulen von einander getrennte Queksilbersaͤulen
enthaͤlt. An den Scheiteln der Kniee der Arme dieser Roͤhre sind
Schraubenpfropfe angebracht, welche zur Entleerung der Luft, die sich in denselben
befinden koͤnnte, dienen. Das eine der Enden der Roͤhre wird mit dem
Kessel in Verbindung gesezt, das andere Ende hingegen, welches dem Zutritte der
freien Luft offen steht, nimmt ein Stuͤk Holz auf, welches auf dem Queksilber
schwimmt und die Hoͤhe der lezten Saͤule anzeigt. Eine hohle Kugel, in
welche der lezte Arm der Roͤhre hineinreicht, ist an der Seite mit vielen
kleinen Loͤchern versehen; durch sie geht am Scheitel auch das Holz, welches
eben erwaͤhnt wurde. Diese Kugel dient zur Aufnahme des Queksilbers, und
laͤßt den Dampf entweichen, wenn derselbe in dem Kessel eine solche Spannung
erreicht hat, daß er das Metall aus den Roͤhren zu treiben im Stande ist.
Ein Manometer dieser Art wurde auf dem Bugsier-Dampfbothe, dessen man sich im
Hafen zu Brest bedient, angewendet und versucht. Der oben erwaͤhnte zweite
amtliche Bericht sagt von demselben: daß es die Spannung des Dampfes, die
gewoͤhnlich 10 Atmosphaͤren betrug, ziemlich genau angab, und daß die
Sicherheitsklappen in der That jedes Mal emporgehoben wurden, so oft das Manometer
einen Druk von mehr als 10 Atmosphaͤren anzeigte. Das Instrument beruht
jedoch, wie Jedermann leicht einsehen wird, auf dem Principe des verkuͤrzten
Barometers; es hat mithin dieselben Unvollkommenheiten, wie dieser. Die Commission
glaubt daher, daß wenn das Instrument auch, sobald es mit großer Sorgfalt
verfertigt, und neu verificirt und regulirt worden, den Druk mit ziemlicher
Genauigkeit angibt, doch zu befuͤrchten ist, daß dasselbe unter vielen
Umstaͤnden und nach laͤngerem oder kuͤrzerem Gebrauche keine
ganz genauen Angaben mehr liefere. Mehrerlei Ursachen koͤnnen naͤmlich
die absoluten Laͤngen und die senkrechten Hoͤhen jeder Saͤule
schwanken machen, ohne daß es der Heizer bemerkt; dahin gehoͤren z.B. die
Entwikelung von Luftblasen, die Vermengung der Fluͤssigkeiten, welche mit
einander in Beruͤhrung stehen, die Veraͤnderung der Temperatur, die
Ungleichheiten des Calibers der Roͤhren etc.; denn alle diese
Umstaͤnde werden nothwendig die Scheitel dieser Saͤulen aus ihren
Stellen bringen, und sie auf Niveau's erheben, die bedeutend von einander
abweichen.
Der Hauptvortheil, den dieses Manometer vor jenem mit comprimirter Luft zu haben
scheint, ist, daß es ein Sicherheitsmittel mehr abgibt, wenn das Queksilber, nachdem
es aus den Roͤhren getrieben worden, dem Dampfe Ausgang gestattet. Ist aber
dieser Fall eingetreten, so ist das Instrument auch zerstoͤrt, wo dann dessen
Ersezung schwerer seyn wird, als jene eines gewoͤhnlichen Manometers mit
freier Luft.
Die Gesellschaft schlaͤgt vor, dem Hrn. Frimot in
Anerkennung seiner Leistungen fuͤr seine Roͤhre, welche die
Hoͤhe des Wassers in dem Kessel anzeigt, eine silberne Medaille
zuzustellen.