Titel: | Verbesserungen an den Apparaten zur Erzeugung von Dampf, zum Verbrennen des Rauches und zum Heizen von Zimmern, worauf sich Richard Prosser, Civilingenieur in Birmingham, am 19. Februar 1839 ein Patent ertheilen ließ. |
Fundstelle: | Band 77, Jahrgang 1840, Nr. III., S. 9 |
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III.
Verbesserungen an den Apparaten zur Erzeugung von
Dampf, zum Verbrennen des Rauches und zum Heizen von Zimmern, worauf sich Richard Prosser, Civilingenieur in
Birmingham, am 19. Februar 1839 ein Patent
ertheilen ließ.
Aus dem London Journal of arts. Jan. 1840, S.
271.
Mit Abbildungen auf Tab.
I.
Prosser's Dampfkessel.
Meine Verbesserungen an den zur Dampferzeugung bestimmten Apparaten beruhen auf der
Anwendung stehender Röhren an dem Boden gewöhnlicher Dampfkessel. Fig. 21 ist ein Grundriß,
eines für ein Dampfschiff bestimmten Kesselpaares, woran man den einen dieser Kessel
mit meinen Röhren ausgestattet sieht, während der andere auf die gewöhnliche Weise
gebaut ist. In Fig.
22 sieht man drei dieser über den Boden des Kessels emporsteigenden
Röhren, und zwar zwei in einem Aufrisse, die dritte dagegen in einem
Durchschnitte.
Aus dem in Fig.
23 gegebenen Längendurchschnitte erhellt, daß die Röhre, deren äußere
Oberfläche der Hize des Feuers ausgesezt ist, eine zweite Röhre von ungefähr halb so
großem Flächenraume enthält. Beide Röhren sind cylindrisch; die innere, welche an
beiden Enden offen ist, ist oben gebogen, und sezt mit dieser Biegung durch die
äußere Röhre, an der zu diesem Behufe an der einen Seite eine Oeffnung angebracht
ist. Die gebogene Röhre bildet den Canal, in dem das Wasser in der durch Pfeile
angedeuteten Richtung von dem Boden des Kessels her an den Boden der äußeren Röhre
gelangt, um sodann in dem zwischen den beiden Röhren bestehenden ringförmigen Raume
emporzusteigen und als Wasser und Dampf bei dem Scheitel der Röhre auszutreten. Alle
in dem Wasser schwebenden Unreinigkeiten steigen in der Röhre empor, fallen über
deren Seitenwände in den über dem Kesselboden befindlichen Behälter, und verbleiben
daselbst, bis sie durch das sogenannte Ausblasen weggeschafft werden. Die Folge
hievon ist, daß auf dem Kesselboden keine Ansammlungen dieser Unreinigkeiten und
mithin auch keine Incrustationen entstehen, indem die in der äußeren Röhre
stattfindende Strömung des Wassers und Dampfes Kraft genug zur Ausstoßung aller in
dem Wasser schwebenden Uneinigkeiten besizt.
Der Vorschlag, Röhren an den Kesseln anzubringen, ward schon mehrfach gemacht. Graf
Rumford namentlich gab einen nach diesem Principe
gebauten Kessel an, den man in der ersten Ausgabe von Tredgold's Werk über die Dampfmaschine auf S. 135 beschrieben findet. Perkins empfahl gleichfalls die Anwendung von Röhren, und
zwar nach der in Fig. 23 angedeuteten Methode. Man sieht hier die Röhre an dem Boden des
Kessels angebracht, und zwar an ihrem unteren Ende geschlossen, an dem oberen
dagegen offen. In dieser Röhre befindet sich eine zweite, welche an beiden Enden
offen ist. Das Feuer wirkt auf die äußere Oberfläche der äußeren Röhre und sezt
dadurch das Wasser in der durch Pfeile angedeuteten Richtung in Bewegung. Wenn
jedoch eine derlei Röhre einer intensiven Hize ausgesezt wird, so treten Wasser und
Dampf bei der Mündung der Röhre A mit solcher Heftigkeit
aus, daß das Wasser nicht in die innere Röhre eintreten kann. Da das Wasser demnach
ausgetrieben oder in Dampf verwandelt wird, so kommt die Röhre durch die Einwirkung
des Feuers zum Rothglühen, wodurch sie Schaden leidet und frühzeitig zu Grunde
gerichtet wird. Ich schüze meine Röhren gegen dieses Uebel, indem ich den
Wasserzufluß zu denselben auf die aus Fig. 22 ersichtliche
Weise sicher stelle. Wie man sieht, tritt das Wasser bei A in die innere Röhre ein, indem daselbst zur Aufnahme des Endes der
inneren Röhre ein Loch in der äußeren Röhre angebracht ist. Nachdem das Wasser in
der inneren Röhre hinab, und an ihrem unteren offenen Ende ausgeflossen ist, steigt
es in dem zwischen den beiden Röhren befindlichen concentrischen Raume empor, wobei
es zum Theil in Dampf verwandelt wird, so daß es als ein Gemisch aus Wasser und
Dampf bei der Mündung der äußeren Röhre B austritt.
Ich nehme keineswegs die Anwendung von Röhren bei dem Baue der Dampfkessel im
Allgemeinen als meine Erfindung in Anspruch, sondern ich beschränke meine Ansprüche
auf die hier beschriebene Art von Röhren. Die Röhren bleiben hiebei vor Zerstörung
geschüzt, so lange sich die Mündung A der inneren Röhre
unter Wasser befindet; denn wie rasch auch das Wasser mit Dampf gemischt bei der
Röhre B austreten mag, so wird das Wasser doch bei der
Oeffnung A, die sich so nahe am Boden des Kessels, als
man es für zwekmäßig hält, befinden kann, mit einer entsprechenden Geschwindigkeit
einströmen.
Meine auf die Verzehrung des Rauches bezüglichen Erfindungen sind aus Fig. 24 bis 28 zu ersehen.
Fig. 24
ist nämlich ein Grundriß eines zur Erzeugung von Dampf bestimmten Kessels. Fig. 25 ist
ein Durchschnitt; Fig. 26 ein Fronteaufriß; Fig. 27 ein
Längendurchschnitt, und
Fig. 28
ein vom Rüken her genommener Aufriß. A, A, A sind die
Feuerzüge oder die Oeffnungen, durch welche die Producte der Verbrennung dem
Schornsteine zuströmen. Man wird bemerken, daß ich den Steg nicht an der
gewöhnlichen, in Fig. 27 durch Punktirte Linien angedeuteten Stelle anbringe, sondern in
einiger Entfernung von dem Ende der Roststangen und hart am Boden des Kessels. Die
bei der Verbrennung sich entwikelnden Gase werden durch den Steg B verhindert, längs des Bodens des Kessels hinzuziehen;
sie müssen sich vielmehr, wie durch Pfeile angedeutet ist, unter dem Stege
wegbegeben, um dann durch die Feuerzüge oder Oeffnungen A in den Schornstein zu gelangen. Der zwischen dem Ende der Roststangen
und dem Stege B befindliche Raum besteht aus feuerfesten
Baksteinen, und bildet eine Schrägfläche, auf der die rothglühende Kohle beim
Schüren entweder absichtlich oder zufällig fortgestoßen wird. Da die Baksteine
hiebei in solchem Grade erhizt werden, daß sie die mit ihnen in Berührung kommenden
brennbaren Gase entzünden oder verbrennen, so wird die hiemit beschriebene
Einrichtung wesentlich zur Verzehrung oder Verbrennung des Rauches beitragen.
Meine Verbesserungen an den Vorrichtungen zum Heizen von Zimmern betreffen einen
eigenen Ofen, dem ich zum Unterschiede von anderen Oefen den Namen Chunk Patent Stove beilege. Dieser Ofen besteht im
Wesentlichen aus drei Theilen: aus der Basis oder Unterlage, aus dem tragbaren
Feuerbehälter, und aus dem Mantel oder Gehäuse. Man sieht ihn in Fig. 29 in einem Aufrisse
von Außen gesehen, und in Fig. 30 in einem durch
dessen Länge geführten Durchschnitt. Als Basis dient eine auf drei Füßen stehende,
kreisrunde, gußeiserne Platte R, auf deren oberen Seite drei concentrische Ringe
angebracht sind, und welche man in Fig. 31, 32 und 33 von verschiedenen
Seiten abgebildet sieht. In der Mitte dieser Platte befindet sich eine Oeffnung,
welche zum Behufe der Regulirung des Zuflusses der äußeren atmosphärischen Luft mit
einem Ventile, und zur Ableitung der bei der Verbrennung sich entwikelnden Gase mit
einer Röhre oder einem Zuge ausgestattet ist. Der tragbare Feuerbehälter, welchen
man in Fig.
34, 35 und 36 sieht, besteht aus einem kegelförmigen Gehäuse x aus Eisenblech, welches man mit einem Dekel versehen kann oder auch
nicht. Ungefähr auf dem sechsten Theil der Höhe dieses Gehäuses ruht auf drei
Leisten, die beiläufig einen halben Zoll weit an der inneren Wand desselben
hervorragen, ein eiserner Rost z, unter dem sich der zur
Aufnahme der Asche bestimmte Raum befindet. In der Mitte dieser Aschengrube ist eine
Röhre oder ein Rauchfang angebracht, und dieser ist an seinem oberen Ende mit einem
Dekel versehen, der das Hineinfallen von Asche hindert, dagegen aber allerwärts durchbohrt ist,
damit die äußere atmosphärische Luft mit dem Brennstoffe in Berührung kommen kann.
Von der Mitte des Dekels läuft ein kurzes Röhrenstük aus, welches gleichsam eine
Fortsezung des Rauchfanges bildet. Gedekt ist dieses Röhrenstük, wie Fig. 37 und 38 zeigen,
durch ein Ventil V, welches sich vermöge seiner eigenen
Schwere schließt, und mit einem Hebel W durch einen
gegen den Mantel des Ofens ausgeübten Druk geöffnet werden kann, wenn man sich des
Ofens zu bedienen beabsichtigt. Der Mantel besteht aus einem Cylinder aus
Eisenblech, der oben gut schließt, am Grunde dagegen auf den zwischen den beiden
äußeren Ringen der Bodenplatte befindlichen Raum gesezt ist.
Wenn man sich meines verbesserten Ofens zu bedienen beabsichtigt, hat man die Röhre,
in der die bei der Verbrennung sich entwikelnden Gase entweichen, in einen
gewöhnlichen Rauchfang zu leiten, oder auf irgend andere sachdienliche Weise mit der
atmosphärischen Luft in Communication zu sezen, um einen hinreichenden Luftzug durch
den Ofen zu erzeugen. Ferner soll man zwischen die auf der oberen Fläche der
Bodenplatte befindlichen Ringe so viel Sand streuen, daß weder Rauch noch Dunst
entweichen kann. Nachdem diese Vorkehrungen getroffen worden, soll man Brennmaterial
in den Feuerbehälter geben, diesen auf die in der Bodenplatte befindliche Oeffnung
sezen, und endlich den Mantel darüber stürzen.
Es erhellt hienach, daß, wenn man mit meinem Ofen heizt, die äußere zur Unterhaltung
der Verbrennung dienende Luft bei der in der Bodenplatte befindlichen Oeffnung A eintritt, durch die von dieser auslaufenden Röhre in
das Aschenloch, und aus diesem durch das auf dem Roste ruhende Brennmaterial
emporsteigt. Die bei der Verbrennung sich entwikelnden Gase steigen in der an dem
Dekel des Feuerbehälters befindlichen Röhre empor, und sodann zwischen der äußeren
Wand des Feuerbehälters und der inneren Wand des Mantels in die mit der äußeren Luft
communicirende Röhre D herab. Wäre keine solche Röhre
vorhanden, so könnten die Gase auch auf mechanische Weise ausgesogen und an irgend
einer geeigneten Stelle in die Luft entleert werden.
In Fig. 30, wo
mein Ofen zum Dienste bereit abgebildet ist, sieht man, daß das in dem Dekel des
Feuerbehälters befindliche Ventil zum Behufe der Unterhaltung des Feuers dadurch
offen erhalten wird, daß der Hebel gegen die innere Wand des Ofenmantels drükt. Der
in der Mitte der Bodenplatte befindliche Ring hat das Durchfallen des Sandes durch
das Loch A zu verhindern. Der zweite Ring B dient zur Aufnahme des Feuerbehälters. Der dritte Ring
C dient zur Aufnahme des Randes des Mantels. Der
untere Rand des
Feuerbehälters sowohl als jener des Mantels muß, wie bereits oben erwähnt, auf der
Bodenplatte in Sand gesezt werden, damit weder Luft noch Rauch in dieser Richtung
entweichen kann. Bevor man den Feuerbehälter auf die Bodenplatte sezt, soll ein
Theil des Brennmateriales angezündet werden, worauf man dann den Ofen gänzlich mit
kalter Kohle füllen kann. Uebrigens kann man die Entzündung auch dann vornehmen,
wenn der Ofen bereits an Ort und Stelle gebracht worden; nur muß man in diesem Falle
den beim Anzünden sich entwikelnden Rauch und Dunst in einen entsprechenden Canal
ableiten. Als Brennmaterial gebe ich den Kohks den Vorzug. Soll der Ofen neu gefüllt
werden, so muß man den Mantel abnehmen, wo dann das am Scheitel des Ofens
befindliche Ventil vermöge seines eigenen Gewichtes herabfallen wird, so daß weder
Rauch noch Staub entweichen kann., Ferner schafft man den Ofen, indem man ihn bei
seinen Henkeln erfaßt, an einen zur Ausleerung der Asche geeigneten Ort. Dieses
Ausleeren selbst geschieht durch Umstürzung des Ofens, denn dabei fällt der Rost
sammt der Asche heraus. Hat man den Rost wieder eingelegt, so kann der Ofen
neuerdings wieder mit Brennmaterial gefüllt und zur Heizung verwendet werden. Das
Feuer brennt langsam, und läßt sich auslöschen, indem man die Oeffnung A mittelst des ihr angehörigen Ventiles schließt.
Mein hiemit beschriebener Ofen gewährt nicht nur eine große Ersparniß an
Brennmaterial, sondern er ist auch sehr reinlich. Da er keine Thüren hat, so bin ich
im Stande nur so viel atmosphärische Luft in ihn eintreten zu lassen, als zur
gehörigen Unterhaltung des Feuers erforderlich ist, und mithin die Verbreitung von
schädlichen Dünsten oder Gasen in den zu heizenden Gemächern zu verhüten. Anstatt
des Sandes kann man zwischen den Ringen der Bodenplatte zur Verhütung des
Entweichens von Gasen und Dünsten auch eine leichtflüssige Metalllegirung benüzen;
doch bemerke ich, daß ich Sand stets vollkommen genügend und dabei viel wohlfeiler
fand.
Meinen Ofen kann der Vorwurf, den man allen gewöhnlichen geschlossenen Oefen macht,
und der darin liegt, daß sie zu heiß werden, indem sie mit dem entzündeten
Brennstoffe in Berührung stehen, nicht treffen. Kein Theil seines Mantels berührt
nämlich den Brennstoff, und jede Ueberhizung des Mantels, so wie die daraus folgende
Verunreinigung der Luft ist also unmöglich.
Sollte man den Mantel theils der Zierde, theils der größeren Dauerhaftigkeit wegen
aus Gußeisen oder einem anderen derlei schweren Metalle verfertigen lassen wollen,
so würde die Entfernung desselben beim Füllen des Feuerbehälters schwerfallen. Man
könnte, also in diesem Falle, um diesem Einwurfe zu begegnen, nur den Dekel des Mantels zum Abnehmen
einrichten; wobei übrigens der obere Theil des Mantels luftdicht in den unteren
cylindrischen Theil eingerieben oder mittelst Sand oder eines leichtflüssigen
Metalles luftdicht schließend gemacht seyn müßte. Nach Abnahme dieses Dekels könnte
der Feuerbehälter zum Behufe seiner Ausleerung und Wiederanfüllung beliebig aus dem
Mantel genommen werben. Ist der Mantel aus einem sehr leichten Materiale construirt,
so soll man ihn, zum einem zufälligen Abweichen desselben von der Bodenplatte zu
begegnen, und um einem hieraus folgenden Entweichen von Dünsten vorzubeugen, mit
Federn an der Bodenplatte befestigen.
Ich unterließ es anzugeben, auf wie vielerlei Art sich an dem Ventile meines Ofens
ein Regulator anbringen läßt, theils weil diese Methoden ohnedieß zur Genüge bekannt
sind, theils weil ich es für viel einfacher und zwekmäßiger halte, das Ventil mit
der Hand so zu bewegen, wie es den Umständen entspricht. Es bleibt übrigens
Jedermann überlassen, einen beliebigen Regulator an dem Ofen anzubringen.