Titel: | Ueber den von Hrn. Black erfundenen Sicherheitsapparat für Dampfkessel; Bericht von Hrn. Callon. |
Fundstelle: | Band 128, Jahrgang 1853, Nr. XXXIV., S. 162 |
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XXXIV.
Ueber den von Hrn. Black erfundenen Sicherheitsapparat für Dampfkessel;
Bericht von Hrn. Callon.
Aus dem Bulletin de la Société
d'Encouragement, Febr. 1853, S. 49.
Mit Abbildungen auf Tab.
III.
Black's Sicherheitsapparat für Dampfkessel.
Hr. G. Black, Mechaniker in Cambray
(Nord-Departement), erfand einen Sicherheitsapparat, welcher wie die
Alarmschwimmer die Bestimmung hat, den Heizern von Dampfkesseln ein Zeichen zu
geben, wenn der Wasserstand im Kessel unter die normale Höhe gesunken ist. Dieser
Apparat ist, abgesehen von einigen kleinen Abänderungen, derselbe, welchen Hr. Black dem Minister der öffentlichen Arbeiten vorlegte,
und welcher von der (französischen) Centralcommission für Dampfmaschinen gebilligt
wurde.
Im Wesentlichen besteht der neue Apparat aus einer verticalen Röhre, welche auf der
oberen Kesselwölbung befestigt, unten offen ist, und bis zum niedersten
Wasserstande, welcher stattfinden darf, im Kessel hinabreicht. Außerhalb des Kessels
ist diese Röhre verlängert, und hat ungefähr 80 Centimet. über der obersten
Kesselfläche seitwärts eine Oeffnung, welche durch eine Scheibe von leichtflüssigem
Metall, das bei 80° R. schmilzt, verschlossen ist. Diese Scheibe wird durch
eine zweite, die aber aus Kupfer besteht, und mit mehreren Löchern versehen ist, an
Ort und Stelle gehalten. In eines der in der Kupferscheibe angebrachten Löcher ist
eine kleine Alarm- oder Dampfpfeife eingeschraubt. Der über dieser Pfeife
befindliche Theil der Röhre ist spiralförmig gewunden, und oben geschlossen.
Die Wirkung dieses Apparates ist leicht einzusehen. So lange sich Wasser genug in dem
Kessel befindet, reicht ein Ueberdruck von einer Zehntel-Atmosphäre hin, um
die Röhre beständig mit Wasser gefüllt zu erhalten. Der über den Kessel vorstehende Theil der Röhre
kühlt sich beständig durch die denselben umgebende Luft ab, so daß er höchstens eine
Temperatur von 32 bis 40° R. annimmt, was weder hinreicht die Scheibe aus
leichtflüssigem Metall zu schmelzen, noch sie überhaupt zu verändern.
Sobald jedoch durch die Nachlässigkeit des Heizers oder aus irgend einem anderen
Grunde der Wasserstand im Kessel sich bis unter die untere Röhrenmündung erniedrigt,
so fließt das in der Röhre befindliche Wasser aus derselben ab, und sie füllt sich
plötzlich mit Dampf von derselben Temperatur, welche im Inneren des Kessels
stattfindet. Es wird sich nun wohl anfangs an der kälteren Röhrenwand etwas Dampf
verdichten; da für denselben aber beständig frischer nachströmt, so erhitzt sich die
Röhre schnell bis zu dem Grade, daß die Metallscheibe schmilzt, worauf der Dampf
durch alle Löcher der Kupferscheibe austritt, und natürlich auch durch die Scheibe,
welche mit der Pfeife versehen ist. Der Heizer wird hierdurch auf die Nothwendigkeit
einer raschen Kesselspeisung aufmerksam gemacht, und kann, während er mehr Wasser
nachpumpen läßt, die geschmolzene Scheibe durch eine neue ersetzen. Sollte der
Heizer abwesend seyn, oder die Speisepumpe ihren Dienst versagen, so daß der
Wasserstand im Kessel sich nicht erhöht, so würde der Dampf ununterbrochen
ausströmen, und seine Spannung sich dadurch nach und nach so vermindern, daß sie
endlich bis auf den Atmosphärendruck herabsinkt.
Beschreibung des Black'schen Sicherheitsapparates.
Fig. 36
stellt denselben in verticalem Durchschnitt und Fig. 37 in der verticalen
Ansicht dar. In dem Kessel A ist eine Röhre B, C befestigt, welche bis zum niedersten Wasserstande
hinabreicht, der im Kessel stattfinden und unter welchen das Wasser nicht mehr
sinken darf, wenn nicht dadurch Gefahr und ein unregelmäßiger Gang der Maschine
entstehen soll. Außerhalb des Kessels befindet sich ein Hahn F, auf welchen die Fortsetzung D, E der Röhre
A, B aufgeschraubt ist. An derselben befindet sich
80 Centimeter über dem Kessel eine Oeffnung, welche durch eine Scheibe G von bei 80° R. schmelzendem Metalle hermetisch
verschlossen ist. Diese Scheibe ist in der Röhrenöffnung durch eine darüber
geschraubte runde Kupferplatte befestigt, welche mehrere Löcher hat, in deren eines
ein Metallcylinderchen H eingeschraubt ist, welches das
Aussehen, die Einrichtung und Wirkung einer Jagdpfeife hat.
Ueber dem leichtflüssigen Metallscheibchen verlängert sich die Röhre D, E in eine Serpentine, die an ihrem oberen Ende durch
einen Hahn geschlossen ist.
Der ganze Apparat besteht aus Kupfer und Bronze. Der über dem Kessel vorstehende
Theil der Röhre hat eine Gesammtlänge von 2,5 Meter und einen Durchmesser von 3
Centimeter. Der in den Kessel hineinreichende Röhrentheil erweitert sich von oben
nach unten von 3 bis zu 10 Centimetern. Seine Länge richtet sich nach dem
Durchmesser des Kessels.
Heizt man einen mit diesem Apparate versehenen Kessel, so übt der allmählich
entstehende Dampf einen Druck auf die Oberfläche des Wassers aus, dasselbe wird bei
der unteren Röhrenmündung C eindringen und in die Röhre
D, E hinaufsteigen. Hier wird in Folge der
umgebenden Luft eine beständige Abkühlung stattfinden, so daß bei einer Höhe von 80
Centimet. über dem Kessel, nämlich in der Nähe der schmelzbaren Scheibe, das Wasser
kaum eine Temperatur von 30–35° R. hat.
Stellt man sich nun vor, daß in Folge der Abwesenheit des Heizers, welcher die
Speisung des Kessels zu überwachen hat, das Wasser im Kessel unter die Mündung C der Röhre hinabsinkt, so wird sich diese
augenblicklich entleeren, und statt des Wassers wird nun Dampf von derselben
Temperatur wie sie im Kessel stattfindet, die Röhre erfüllen, das leichtflüssige
Metall wird schmelzen, und der Dampf durch alle Oeffnungen der Kupferscheibe
entweichen. Die in dieser angebrachte Pfeife verkündet dann das Ausströmen des
Dampfs durch ein lautes, grelles Pfeifen, welches auf eine große Entfernung hörbar
ist.
Sobald der Heizer hiedurch aufmerksam gemacht ist, daß der Wasserstand im Kessel zu
nieder ist, und folglich mehr Wasser rasch nachgepumpt werden muß, kann derselbe den
Hahn F für eine kurze Zeit schließen, so die Verbindung
der innern mit der äußern Röhre unterbrechen, und während der Wasserstand im Kessel
erhöht wird, eine neue schmelzbare Scheibe einlegen.
Angenommen, der Heizer sey nicht anwesend, und es kann deßhalb ein rascheres Speisen
des Kessels nicht stattfinden, so wird, da fortwährend Dampf ausströmt, sich dessen
Spannung im Kessel allmählich vermindern, bis sie endlich nicht mehr hinreicht die
Maschine im Gang zu erhalten, was von keiner Gefahr für dieselbe oder die Fabrik
ist.
Vielfache bei verschiedenen Dampfkesseln angestellte Versuche mit dem neuen Apparate
haben immer ganz befriedigende Resultate gegeben.
Derselbe ist nicht nur bei allen Arten von Dampfkesseln anwendbar, sondern auch von
äußerst einfacher Construction und wirkt regelmäßig und sicher.
Was die leichtflüssige Metallscheibe betrifft, welche das Wesentlichste am ganzen
Apparate ist, so kann dieselbe beliebig lange Zeit unausgewechselt bleiben, da sie
bei der niederen Temperatur des Wassers in der über den Kessel vorstehenden Röhre,
selbst bei der größten Dampfspannung unversehrt bleibt, und sich auch nicht die
geringste Spur von Kesselstein an dieselbe anlegt.