Titel: | Verbesserungen an den Kesseln für stehende Dampfmaschinen sowohl als für Dampfboote und Locomotiven, worauf sich Joseph Price, Flintglasfabrikant in der Pfarre Gateshead, Grafschaft Durham, am 26. Jul. 1838 ein Patent ertheilen ließ. |
Fundstelle: | Band 72, Jahrgang 1839, Nr. LXX., S. 360 |
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LXX.
Verbesserungen an den Kesseln fuͤr
stehende Dampfmaschinen sowohl als fuͤr Dampfboote und Locomotiven, worauf sich
Joseph Price,
Flintglasfabrikant in der Pfarre Gateshead, Grafschaft Durham, am 26. Jul. 1838 ein Patent ertheilen
ließ.
Aus dem London Journal of arts. April 1839, S.
43.
Mit Abbildungen auf Tab.
VI.
Price's verbesserte Kessel fuͤr Dampfmaschinen.
Gegenstand meiner Erfindung sind Verbesserungen an den Dampfkesseln, sie
moͤgen fuͤr stehende Maschinen, fuͤr Dampfboote oder
Locomotiven bestimmt seyn. In so fern sie sich auf die Dampfboote beziehen,
betreffen sie 1) eine solche Anordnung der Dampfkessel oder Dampfgeneratoren, daß
daraus die beste oder nuzvollste Verwendung der bei der Verbrennung des Brennstoffes
entwikelten Hize hervorgeht; und daß jede Verstopfung der Feuerzuͤge im
Kessel durch Ablagerung von Ruß unmoͤglich wird. 2) eine Anordnung,
gemaͤß welcher der Zugang zu saͤmmtlichen Theilen des Kessels,
namentlich zu dessen Boden sehr erleichtert und doch zugleich auch an Raum
fuͤr Aufbewahrung von Brennmaterial gewonnen wird.
Den ersten dieser Zweke suche ich dadurch zu erlangen, daß ich die Heizkammern oder
Oefen unter dem Kessel, und nicht wie bisher gaͤnzlich innerhalb des Kessels
anbringe, und daß ich zu beiden Seiten des Feuers fuͤr Wasserkammern sorge,
so daß die Seitenwaͤnde der Heizkammern von den Wasserkammern gebildet
werden. Der Kessel hat lange Feuerzuͤge von cylindrischer, ovaler oder irgend
anderer Gestalt, welche im Kessel hin und her gefuͤhrt sind, bevor sie in den
Rauchfang uͤbergehen. Ich gebe cylindrischen Feuerzuͤgen den Vorzug,
weil diese dem Einsinken am wenigsten ausgesezt sind. An den beiden Kesselenden oder
uͤberhaupt da, wo sich die Feuerzuͤge abbiegen, statte ich dieselben
mit Kammern aus, in denen sich der Ruß, Staub und die Asche, welche durch den Zug
aus dem Ofen heruͤbergerissen wird, und welche sich sonst insgesammt an den
Waͤnden der Feuerzuͤge anhaͤngen wuͤrden, abzulagern
haben, damit hiedurch der Verstopfung der Zuͤge vorgebeugt werde. Die Enden
der Feuerzuͤge oder Kammern versehe ich mit Dekeln oder Thuͤrchen,
welche genau und fest passen, und welche zum Behufe der Entfernung der abgelagerten
Unreinigkeiten abgenommen werden koͤnnen.
Den zweiten der angefuͤhrten Zweke erreiche ich dadurch, daß ich die Kessel
viel hoͤher, d.h. in einer groͤßeren Entfernung von dem Kielraume
unterbringe, als es gewoͤhnlich zu geschehen pflegt, und daß ich ihn auf
Saͤulen oder auf ein Gestell seze, welches zu allen seinen Theilen leicht
Zutritt gestattet. Wenn man es fuͤr noͤthig erachtet, kann man den
Kessel, um den Verlust durch Ausstrahlung zu verhuͤten, auch mit einem Mantel
oder einem Gehaͤuse umgeben. Der Kessel erhaͤlt bei dieser Einrichtung
nicht nur einen freieren Zug, sondern man gewinnt auch unter dem Kessel und an den
Seiten Raum fuͤr die Aufbewahrung von Kohlen. Außerdem tritt nicht so leicht
Gefahr ein, daß, wenn das Schiff einen Lek bekommt, der Kessel ersaͤuft oder
durch das Wasser außer Thaͤtigkeit gesezt wird. Die Abbildung, zu deren
Beschreibung ich nunmehr uͤbergehe, wird Alles versinnlichen.
Fig. 6 ist ein
Laͤngendurchschnitt, welcher senkrecht durch einen meiner verbesserten Kessel
mit zwei Feuerstellen und zwei Reihen von Feuerzuͤgen gefuͤhrt ist.
Ein derlei Kessel eignet sich sowohl fuͤr stehende Maschinen als fuͤr
Dampfboote. Fig.
7 ist ein Frontaufriß eines solchen Kessels. Fig. 8 ist ein
horizontaler Durchschnitt an dem oberen Theile des Kessels und uͤber den
Feuerzuͤgen genommen. Fig. 9 ist ein
Querdurchschnitt, welcher senkrecht durch den Kessel und saͤmmtliche
Feuerzuͤge gefuͤhrt ist.
A, A ist das aͤußere Gehaͤuse des Kessels.
Die Roͤhren B, B bilden die unteren
Feuerzuͤge, welche an dem Ruͤken der Heizkammer oder des Ofens C beginnen und den Kessel entlang bis an dessen Ende
fortlaufen. Sie sind an diesen Enden mit Platten oder Thuͤrchen a, a, welche von Außen mit Bolzen und Schraubenmuttern
festgemacht werden, verschlossen. In der Naͤhe ihrer Enden, d.h.
ungefaͤhr in einer Entfernung von 2 Fuß von den eben beschriebenen
Thuͤrchen steigen die Feuerzuͤge mittelst Kniestuͤken D nach Aufwaͤrts, um dann in Gestalt der
Roͤhren E gegen das vordere Ende des Kessels
zuruͤkzukehren, und daselbst auf aͤhnliche Weise, wie die
Roͤhren B in dem hinteren Kesselende festgemacht
werden, befestigt zu werden. In der Naͤhe des vorderen Kesselendes steigen
die Roͤhren durch die Kniestuͤke D* in die
oberen Feuerzuͤge G empor, welche zulezt an dem
hinteren Kesselende in den Schornstein H
uͤbergehen. I, I sind die Roststangen des Ofens.
Die am Boden des Kessels bemerkbaren Haͤhne K, K,
K dienen zum Ausblasen des Wassers oder Bodensazes. L ist das gewoͤhnliche und M ein
anderes Sicherheitsventil, welches ich spaͤter beschreiben will; N das Einsteigloch; O das an
die Maschine fuͤhrende Dampfrohr. Die Fortsezungen P der Feuerzuͤge, welche von den Kniestuͤken D an beginnen, bilden die Kammern fuͤr die
Aufnahme des Rußes und der Asche, welche in Folge des Zuges aus dem Ofen in die
Zuͤge emporsteigen. Diese Kammern beugen der Verstopfung der
Feuerzuͤge vor, und hieraus folgt, daß man die Kessel laͤnger als
gewoͤhnlich heizen kann, ohne daß man die Zuͤge zu kehren braucht. Aus
Fig. 8
sieht man, wie die vier oberen Zuͤge G, G unter
denen sich die Zuͤge E befinden, in den
Schornstein H einmuͤnden. Die durch den Kessel
gefuͤhrten Querstangen b, b dienen als
Stuͤzen oder Traͤger der Zuͤge, und geben dem Kessel zugleich
auch eine groͤßere Staͤrke. Der Durchschnitt, Fig. 9, ist am
Ruͤken des Kessels genommen und zeigt die Koststangen I, I. Fig.
7 zeigt die Fronte des Kessels mit den Dekeln oder Thuͤrchen a, a der Rußkammern. Q, Q
sind die Feuerthuͤrchen. R, R die
Aichhaͤhne; S die Dampfhaͤhne; T die seitlichen Wasserkammern, an deren Boden sich die
Haͤhne U, U befinden; M das zweite Sicherheitsventil.
In Fig. 10,
11, 12 und 13 sieht man
einen fuͤr Locomotiven eingerichteten Kessel. In Fig. 10, welche einen
horizontalen Durchschnitt gibt, sieht man die obersten Feuerzuͤge E, E, an deren Enden man die Rußkammern P, P bemerkt. Die Querstangen b,
b dienen gleichfalls wieder als Traͤger der Feuerzuͤge. Aus
dem in Fig.
11 gegebenen senkrechten Laͤngendurchschnitte desselben Kessels
erhellt die innere Einrichtung der Heizkammer sowohl als des Kessels selbst, der
hier nur einen einzigen Feuerzug, dessen Durchmesser je nach der Groͤße des
Kessels ein verschiedener seyn kann, hat. Der Feuerzug B
beginnt zur Linken aus dem Ruͤken der Heizkammer oder des Ofens, und
laͤuft dann laͤngs der Seitenwand des Kessels und beilaͤufig 4
Zoll von dessen Boden entfernt bis zu dem Ende des Kessels, wo er auf die
beschriebene Weise mit einer Platte oder einem Thuͤrchen a verschlossen ist. Ungefaͤhr 9 bis 12 Zoll vor
dem Ende wendet sich der Feuerzug mittelst des Kniees V
in horizontaler Richtung, um an der gegenuͤber liegenden Kesselseite und in
der fruͤher angegebenen Entfernung von dem Kesselboden vorzulaufen, bis er
beilaͤufig 1 1/2 oder 2 Fuß vor der Heizkammer, wie in Fig. 11 zu ersehen ist,
unter einem Winkel emporsteigt, um dann uͤber die Heizkammer hin an das
vordere Ende des Kessels zu gelangen, und daselbst abermals auf die beschriebene
Weise festgemacht zu werden. 9 bis 12 Zoll vor dem Ende wendet sich der Zug mittelst
des Kniees W abermals in horizontaler Richtung, um dann
an der gegenuͤberliegenden Seite als der Feuerzug E bis zum Ruͤkenende des Kessels zu laufen, und nachdem er sich
hier mittelst eines Kniees V abermals auf die
gegenuͤberliegende Seite gewendet, endlich in den Rauchfang H einzumuͤnden. C ist
die Heizkammer oder der Ofen.
In Fig. 12
sieht man den Anfang des Feuerzuges B am Ruͤken
der Heizkammer, und die Stellung der Feuerzuͤge E,
E* uͤber der Heizkammer. An dem Vordertheile des Kessels, welcher in
Fig. 13
abgebildet ist, bemerkt
man bei Q das Feuerthuͤrchen, welches aus zwei
sich uͤber einander legenden Laden besteht; bei a,
a die Dekel oder Platten an den Enden der Feuerzuͤge oder vielmehr
ihrer Ruß kammern; bei R, R zwei Aichhaͤhne, und
bei S drei Dampfhaͤhne. An den unteren Eken der
seitlichen Wasserkammern T sind endlich Haͤhne
angebracht, welche zum Ablassen des Wassers und des Bodensazes dienen sollen.
Die Feuerzuͤge im Innern meiner verbesserten Kessel sollen zu jeder Zeit mit
Wasser bedekt seyn, jedoch so, daß fuͤr den Dampf hinreichend Raum gestattet
ist. Fuͤr Dampfschiffe oder stehende Maschinen gebe ich ihnen vorzugsweise
einen Durchmesser, der nicht unter 12 bis 14 Zoll betragen soll; wobei ich sie aus
Schmiedeisen, Kupfer oder einem anderen Metalle arbeite. Man kann zwar auch
Feuerzuͤge von kleinerem Durchmesser und groͤßerer Anzahl anwenden;
allein diese verlegen sich viel leichter, ohne als Ersaz dafuͤr irgend welche
Vortheile zu bieten. Ist der Kessel ein langer, d.h. hat er 30 Fuß Laͤnge, so
kann man die Feuerzuͤge von 3 auf 2 Reihen reduciren, wodurch fuͤr das
Wasser sowohl als fuͤr den Dampf an Raum gewonnen wird; dagegen gehen bei
dieser Anordnung vier Rußkammern verloren.
Am Grunde des Rauchfanges ist fuͤr einen Daͤmpfer, womit sich der
Luftzug reguliren laͤßt, zu sorgen. Der Zug laͤßt sich
uͤbrigens durch eine groͤßere Laͤnge der Feuerzuͤge und
durch den Bau und die Stellung, welche man der Heizkammer gibt, steigern. Wenn man
an den am Boden des Kessels befindlichen Ausblashaͤhnen Roͤhren
befestigt, so laͤßt sich das Wasser oder der Bodensaz durch den Druk des im
Kessel befindlichen Dampfes uͤber Bord treiben; doch kann man die
Ausblasroͤhren auch benuzen, um, wenn man es fuͤr noͤthig
erachten sollte, heiße Asche abzukuͤhlen oder abzuloͤschen. Die
Roͤhren, welche dem Kessel Wasser zufuͤhren, lassen sich da anbringen,
wo man es am zwekmaͤßigsten haͤlt, und ebenso ist auch fuͤr
einen Schwimmer zu sorgen, welcher die Hoͤhe des Wasserstandes im Kessel
andeutet. Man soll sich zweier Sicherheitsventile bedienen, und von diesen soll das
eine dem Bereiche des Maschinisten entzogen und so belastet seyn, wie es dem
hoͤchsten Kesseldruke, den man gestatten will, entspricht, waͤhrend
das andere, ein Ventil der gewoͤhnlichen Art, der Handhabung des Maschinisten
uͤberlassen wuͤrde. Fuͤr das erstere dieser Ventile, welches
ich aus Messing verfertige, gebe ich der Kugelform den Vorzug. Diese Kugel, welche
ich mit Bleischrot belaste, und die ich in einen napffoͤrmigen Siz bringe,
muß von ihrem Size emporsteigen und Dampf entweichen lassen, wenn der Dampf einen
Druk erlangt, welcher dem voraus bestimmten Maximaldruke nahe kommt. Da uͤber
dieses Ventil eine Kappe gestuͤrzt ist, welche innerhalb des Kessels mit
Schraubenmuttern angezogen wird, so kann es weder abgenommen noch uͤberlastet
werden, ohne daß man den Kessel ausleert und ihn abkuͤhlen laͤßt. Es
befindet sich daher außer dem Bereiche des Maschinisten, der dagegen mittelst des
seinen Haͤnden anvertrauten Ventiles den Druk des Dampfes bis zu dem
fuͤr das Kugelventil berechneten Maximaldruke hinauf beliebig reguliren
kann.
Ich halte es von großer Wichtigkeit, daß der Kessel auf dem Dampfboote auch in
gehoͤriger Art untergebracht und aufgestellt werde. Mein Verfahren ist in
dieser Hinsicht folgendes. Der Kessel wird auf einer erhoͤhten eisernen
Platform, welche von metallenen Saͤulen getragen wird, so fixirt, daß der
Maschinist freien Zutritt hat, um alle Theile untersuchen und noͤthigen
Falles auch ausbessern zu koͤnnen. Aus der hoͤheren Stellung des
Kessels erwaͤchst uͤberdieß auch noch der Vortheil, daß man einen
staͤrkeren Zug im Ofen erlangen kann, und daß man weniger von der Gefahr des
Ersaͤufens des Kessels, wenn das Schiff allenfalls einen Lek bekommt, zu
befuͤrchten hat. Sollte sich außen am Kessel in Folge des Aussikerns von
Wasser irgendwo eine Incrustation bilden, so kann man diese leicht wegschaffen und
den Kessel dann einer Untersuchung unterwerfen. Der Gefahr des Einsinkens der
Feuerzuͤge ist theils durch die Gestalt dieser lezteren, theils durch den Bau
des Ofens oder der Heizkammer, welche sich unter dem vorderen Theile des Kessels
befindet, gesteuert. Der Scheitel derselben wird naͤmlich von der unteren
Wand des Kessels gebildet, und zwar in einer Gestalt, welche jener eines Halbkreises
so nahe kommt, als es die zweite Reihe der Feuerzuͤge gestattet.
Der hier beschriebene Kessel wird sich sowohl fuͤr stehende Maschinen, als
fuͤr Dampfschiffe eignen. Er braucht nicht in Mauerwerk eingesezt zu werden,
mit Ausnahme seiner Stuͤzen jedoch, die, wenn man es fuͤr gut findet,
aus Metall bestehen koͤnnen. Auf Dampfbooten, welche fuͤr den
Kriegsdienst bestimmt sind, kann man die Kessel dadurch gegen die Zerstoͤrung
derselben durch Kanonenschuͤsse schuͤzen, daß man den zwischen den
Seitenwaͤnden des Schiffes und dem Kessel befindlichen Raum, bevor man sich
zum Kampfe ruͤstet, mit Steinkohlen ausfuͤllt.
Die fuͤr Locomotiven bestimmten Kessel koͤnnen je nach der
Groͤße und Kraft der Maschine irgend einen Rauminhalt haben. Der obere und
der hintere Theil der Heizkammer, sowie auch ihre Seitenwaͤnde sollen
staͤrker seyn als die uͤbrigen Theile. Die Wasserwege um die
Heizkammer herum sollen 3 bis 4 Zoll Breite haben.
Sollten die Feuerzuͤge einmal einer Ausbesserung beduͤrfen, so koͤnnte man den
Ruͤken des Kessels ganz oder zum Theile abnehmen. Die Kniestuͤke sind
mit Randvorspruͤngen und Schraubenmuttern oder Nieten befestigt. Die
Rußkammern lassen sich reinigen, indem man die Platten a,
a, welche zum Verschlusse ihrer Enden dienen, abnimmt.
Anhang.
Das London Journal erhielt von dem Patenttraͤger
folgende Mittheilung uͤber einige Versuche, welche er uͤber seine
Erfindungen anstellte. „Ich bediene mich dermalen eines nach meinem
Systeme gebauten Dampfkessels von 18 Pferdekraͤften, und halte ihn
fuͤr einen der sichersten, besten und wohlfeilsten, welche noch je erbaut
wurden. Zu seinem Betriebe eignen sich Steinkohlen von jeder Art; ich bediene
mich jedoch hauptsaͤchlich kleiner Kohlen. Nach einem aus drei Wochen
gezogenen Durchschnitte betraͤgt der Bruttoverbrauch in den 75
Arbeitsstunden, welche auf die Woche kommen, 65 Cntr. 1 Qurt. 14 Pfd.; hievon
kommen jedoch 9 Stunden fuͤr die zum Fruͤhstuͤken und
Mittagessen gestattete Zeit abzuziehen, so daß 66 Stunden fuͤr die
Arbeitszeit der Maschine bleiben. Da fuͤr das Anhalten und fuͤr
die Feuerung bei Nacht allgemein 15 Proc. zugestanden werden, so duͤrfte
man 56 Cntr. als den Verbrauch an Kohlen waͤhrend der Zeit,
waͤhrend welcher die Maschine eine Woche uͤber arbeitet, oder 5,27
Pfd. per Pferdekraft in der Zeitstunde annehmen. Bei
einem Versuche, welchen ich mit 400 Pfd. einer der kleinsten Kohlen, deren
groͤßte Koͤrner kaum groͤßer als eine Erbse sind,
naͤmlich mit der sogenannten Tuffsteinkohle (duff-coal) anstellte, wurden in vier Stunden 418 Gallons oder
16,760 Kubikfuß Wasser in Dampf verwandelt; wonach also auf ein Pfund dieser
Kohle 0,935 Gallons Wasser kamen.
Ein nach meinem Systeme gebauter Kessel wird, wenn er gehoͤrig rein erhalten
wird, wenigstens 20 Jahre lang dauern, ohne anderer Reparaturen zu beduͤrfen,
als nach je 18 Monaten oder 2 Jahren einer Auswechselung der Roststangen und der
Haͤlfte der untersten Feuerzuͤge. Er braucht nur halb soviel Kohlen
als irgend ein anderer Kessel von gleichen Dimensionen, und eine nur halb so große
Anzahl von Heizern; auch wird man in dem Maschinenraume nur eine unbedeutende Hize
auszustehen haben, indem zwei Schuͤrloͤcher auch fuͤr den
groͤßten Kessel ausreichen.