Titel: | Das Brennen von Steinkohlen in Locomotiven. |
Fundstelle: | Band 140, Jahrgang 1856, Nr. XCIII., S. 402 |
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XCIII.
Das Brennen von Steinkohlen in
Locomotiven.
Aus Erbkam's Zeitschrift für Bauwesen, 1856, Heft
3–6.
Ueber das Brennen von Steinkohlen in Locomotiven.
In dem Verein für Eisenbahnkunde zu Berlin (Sitzung vom 13. Nov. 1855) berichtete Hr.
Veit-Meyer über das
Brennen von Steinkohlen in Locomotiven Folgendes: Auf zwei der französischen
Eisenbahnen, der Nordbahn (nach Belgien) und der Ostbahn (Paris-Straßburg) habe man der Ersparniß
wegen seit einiger Zeit angefangen Steinkohlen direct anstatt der Kohks zu
brennen- ein Fortschritt, dem bisher das Rauchen solcher Feuerungen, das die
Anwendung derselben bei Personenzügen unmöglich gemacht, entgegengestanden habe. Die
Mittel, durch welche man an den genannten Bahnen dieß zu vermeiden suche, seyen ganz
verschiedener Art. Bei der Ostbahn habe man dazu eine mechanische Vorrichtung
construirt, deren Zweck es sey die Kohlen stets von unten dem Roste zuzuführen, so
daß stets das alte, schon flammende Material gehoben werde und der Rauch, der sich
aus dem neu zugeführten entwickelt, die brennenden Kohlen durchstreichen muß. Zu
diesem Zweck wären unter dem Feuerkasten in seiner Länge zwei Stück fast senkrechter
Roste angebracht, die nur eine schmale Brücke zwischen ihren oberen Theilen ließen;
an dem unteren Ende schlössen sich zu beiden Seiten halbcylindrische Blechkästen an,
die sich trichterförmig an den Seiten der Feuerbüchse fortsetzten; in der Achse dieser Cylinder
lagerte eine Welle, welche eine eiserne Harke mit sehr breiten Zinken trüge und
durch den Maschinenführer rück- und vorwärts gedreht werden könnte. Bewege
derselbe nun die Harte zurück bis an ihren höchsten Stand, so fielen aus dem
Trichter die Kohlen unter die Harkenzinken und würden beim Vorwärtsbewegen derselben
in die Höhe und unter das brennende Feuer gedrückt. Man rühmte den Effect dieser
Vorrichtung sehr, obgleich erst eine Locomotive damit versehen, und diese eine nicht im Betriebe wäre. An den Feuerungen der
stationären Werkstattmaschinen, welche ähnliche Apparate besäßen, sey allerdings
beim Aufschütten kein Rauch wahrnehmbar gewesen. Die Güterzugmaschinen dieser Bahn
brennen bereits Steinkohlen, aber auf gewöhnlichem Roste, und stoßen einen enormen
Qualm aus. Die Versuche mit diesem (Dumery'schen) Apparat
werden noch fortgesetzt. Auf der Nordbahn dagegen habe
man zur Verhütung des Rauches einen gewöhnlichen Treppenrost in die Feuerbüchse gelegt, dessen Vorrost beweglich sey.
Bereits fahren einige siebzig Güter- und Personenmaschinen so vorgerichtet,
und es sey allerdings nur sehr unbedeutend Rauch zu verspüren, namentlich beim
Aufschütten; während der Fahrt nicht, etwas mehr jedoch, wenn beim Anhalten
aufgeschüttet würde. Die sich bildende Schlacke fließe
reichlich während der Fahrt zwischen den Roststäben ab oder sammle sich auf dem
Vorroste, von dem sie durch Drehen desselben abgeworfen werde. Die Dampfspannung werde leicht auf 5–6 Atmosphären
erhalten. Das Kupfer des Feuerkastens und der Heizröhren sey in mehreren Monaten
durchaus nicht wahrnehmbar angegriffen worden, und auch das Funkensprühen sey kaum
vorhanden, wozu besonders der schwache Schlag der Maschine, also das weitgestellte
Ausblaserohr, beitragen solle. Man habe nämlich behauptet, daß der Dampf sich schon
im Schornsteine condensire, dabei sich an die etwa mitgerissenen Cinderstückchen
ansetze und dieselben verlösche. Hr. Veit-Meyer ließ dahin gestellt seyn, ob sich jede Kohle für
diese Art der Feuerung eigne, oder ob die günstigen Resultate, welche auf der
Nordbahn erhalten worden, nur der Güte der dort verwendeten Kohle zuzuschreiben
seyen.
Hr. Garcke ergänzt die obigen
Mittheilungen durch Vorlegung einer Zeichnung von den Treppenrosten der
französischen Nordbahn und durch Ueberreichung zweier Berichte des Ingenieurs der
Betriebsmittel, Hrn. Chobrczynki zu La Chapelle, der erstere vom 10. Juli 1855, der
andere vom 12. Juli 1855, in einer deutschen, auf preußisches Maaß- und
Gewichtssystem umgerechneten Uebersetzung, von welchen die erste hier folgt:
Bericht an den Betriebsdirector über die Verwendung der
Steinkohle statt der Kohks zur Heizung der Locomotiven.
Die immer größeren Schwierigkeiten einer regelmäßigen Kohksbeschaffung, das
fortwährende Steigen des Preises derselben, ungeachtet der gleichzeitigen Abnahme
ihrer Qualität, haben alle Eisenbahnverwaltungen veranlaßt, für eine Verwendung der
rohen Steinkohle zur Locomotivfeuerung, entweder rein oder in einer Mischung mit
anderen Brennmaterialien, die geeigneten Maßregeln aufzusuchen.
Die Versuche, welche zu diesem Behufe gemacht wurden, haben bisher keine für die
Praxis günstigen Resultate geliefert. Die Verwendung von Steinkohlen allein gelang
auf den gewöhnlichen Rosten der Locomotiven nicht, selbst bei großen Feuerbüchsen,
wie die von Mac-Connel und Crampton (von 5 Fuß 5 Zoll Länge bei 3 Fuß 4 Zoll Breite) der
North-Western Bahn. Die fetten und backenden verstopften die Roste und
verlangten einen kräftigen Zug; die mageren fielen durch die Roste oder sie flogen
noch brennend in die Rauchkästen und erhitzten die Wände derselben und der
Schornsteine einigemale bis zum Rothwerden, wobei sie immer die Feuerröhren
verunreinigten.
Die Anwendung eines Gemisches von Steinkohle und Kohks wurde seit einigen Monaten auf
mehreren französischen, belgischen und englischen Eisenbahnen versucht, gelang aber
noch weniger. Ungeachtet aller Mühe, die man sich bei der Besorgung des Feuers und
bei der Auswahl der Steinkohlen gab, war der zur Verbrennung der Kohks nöthige Zug
doch zu stark für die Steinkohle; sie flog in den Rauchkasten und verstopfte die
Feuerröhren. Außerdem war die Verbrennung der Kohle sehr unvollständig, weil die
Schicht des Feuerungsmaterials auf dem Roste beträchtlich hoch gehalten werden
mußte, um die Kohks in dieser Mischung anwenden zu können. Fettkohle gab hierbei
viel Rauch, magere zerfiel in Staub; man war daher gezwungen, den Verbrauch dieser
Mischung wieder aufzugeben.
Auf der Nordbahn nahmen wir diese Versuche seit dem Monat November v. J. auf; sie
gaben ein mittelmäßiges Resultat. Darauf versuchten wir es mit einem neuen
Treppenroste, und dieß gelang vollständig; wir erhielten dadurch die genügendsten
Beweise von der Möglichkeit einer Verwendung der Steinkohle statt der Kohks bei fast
allen unseren Locomotiven. Zwei Maschinen, die mit diesen (vorstehend beschriebenen
Crampton'schen) Rosten versehen wurden, unterhielten
einen regelmäßigen
Dienst, und die ersten Probeversuche abgerechnet, leisteten sie mehr, als mit den
besten Kohks, welche auf der Nordbahn verwendet werden.
Die Gütermaschine Nr. 259 (mit außenliegenden Cylindern) machte 750 preuß. Meilen vom
2. März bis zum 9. April und verbrauchte 1064 Zollcentner Steinkohlen,
also für die preuß. Meile
141,86 Zollpfund,
oder, da den Maschinisten für 100
Zollpfund
Steinkohlen 80 Pfd. Kohks angerechnet
werden
113,49 „
Kohks.
Dieselbe Maschine machte während der fünf vorhergehenden Monate mit dem gewöhnlichen
Roste 1925 preuß. Meilen und verbrauchte:
2819 Zollcentner Kohks,
354 Zollcentner
Steinkohlen,
–––––
3173 Zollcentner,
also
auf die Meile
164,83 Zollpfund.
Während des Monats März machten die 11 Maschinen desselben Systems aus dem Depot von
La Chapelle 3872 preuß. Meilen und verbrauchten:
5761 1/3 Zollcentner Kohks,
1162 Zollcentner Steinkohlen,
––––––––
6923 1/3 Zollcentner,
also
für die preuß. Meile
178,81 Zollpfund.
Der für die frühesten Versuche angefertigte Rost dieser Maschine kann noch verbessert
werden und ist demzufolge auch einer noch größeren Ersparung von Steinkohlen
fähig.
Die Maschine Nr. 127, Crampton, machte vom 13. März bis zum 9. April d. J. 752 preuß.
Meilen mit
838 Zollcentner
Steinkohlen,
oder die preuß. Meile
mit
111,44 Zollpfd. Steinkohlen,
oder
89,15 „ Kohks.
Während der fünf vorhergehenden Monate durchlief sie 3350 Meilen mit:
3606 1/2 Zollcentner Kohks,
614 Zollcentner
Steinkohlen,
–––––
4220 1/2 Zollcentner,
also
die preuß. Meile mit
126,00 Zollpfund.
Vier andere Maschinen desselben Systems aus dem Depot von La Chapelle durchliefen
während des Monats März 2042 preuß. Meilen und verbrauchten:
2060 Zollcentner
Kohks,
521 Zollcentner Steinkohlen,
–––––
2581 Zollcentner,
also
für die preuß. Meile
126,40 Zollpfund.
Und während der sechs vorhergehenden Monate machten sie 10996 preuß. Meilen und
verbrauchten:
12620 Zollcentner Kohks,
2017 1/2 Zollcentner
Steinkohlen,
–––––
14637 1/2 Zollcentner,
Oder
für die preuß. Meile
133,12 Zollpfund.
Auf der Straßburger Eisenbahn machte die Maschine Nr. 99 mit einem neuen Roste 26
Fahrten zwischen Paris und Epernay, also 483 Meilen, und verbrauchte 840 Zollcentner
Steinkohlen, oder für die Meile 173,91 Zollpfund.
Die anderen Maschinen mit gewöhnlichen Rosten, aus dem Depot von La Villette,
verbrauchten während derselben Zeit ungefähr 194,33 Zollpfd. Kohks.
Seit letztem Freitag machte die Maschine Nr. 228 (große Creuzot) zwei vollständige
Fahrten zwischen Paris und Amiens und verbrauchte dabei merklich weniger Steinkohlen
als Kohks.
Aus allen diesen Versuchen, welche auf eine Länge von 2000 Meilen gemacht sind, geht
hervor, daß die Steinkohlenfeuerung eine beträchtliche Ersparniß am Gewicht der
Steinkohlen im Vergleich zu dem der Kohks mit sich bringen wird, und daß zugleich
die Garantie für eine stete Versorgung aller Eisenbahnen mit Brennmaterial geboten
ist.
Die Bedingungen für die Dampfentwickelung, und in Folge dessen die Erfordernisse des
Dienstes, sind zugleich auf eine bisher unbekannte Weise erleichtert. Um die zu
einer vollständigen Verbrennung erforderliche Luft herbeizuschaffen, genügte in den
meisten Fällen das Maximum der Oeffnung der jetzigen Blasröhre. Mit den halbfetten
Kohlen des Nord d'Anzin, mit denen des Bassin du Centre Belge und denen von
Charleroy verbrennen wir in unseren gewöhnlichen Feuerbüchsen alle flüchtigen
Substanzen, ohne während der Fahrt die geringste Spur von Rauch zu haben. Beim
Stillstande, wenn der Maschinist die Thür geschlossen läßt, entwickelt sich ein
wenig Rauch, doch ohne irgend eine Unannehmlichkeit zu bieten. Die Zutrittsöffnung
der Luft zwischen den flachen Stäben kann beträchtlich groß gemacht werden; alsdann
wird der Zug schwach seyn und die Röhren werden sich so weit rein halten, daß man
sie nur selten auszuputzen braucht. Das Heizen mit Steinkohle, welche sich viel
leichter als Kohks entzündet, vermindert durchaus nicht die Dampfspannung im Kessel.
Die unmittelbare Entwicklung von flüchtigen Substanzen und deren Verbrennung bringt
eine Hitze, ähnlich der in einem Reverberirofen, hervor. Der Maschinist muß nur oft
nachfeuern und stets wenig auf einmal aufgeben; dann ist er sicher, daß er die
gewünschte Spannung erhält. Bei unseren Versuchen mit halbfetten und zerbrechlichen Kohlen
haben wir die Stücke zweckmäßig verbrauchen können, die in den Tendern entstehen.
Man feuert mit ihnen dann, wenn man wenig Dampf mit dem Regulator gibt, indem man
sie nahe an die Thür wirft; dort backen sie zusammen und werden nützlich
verbraucht.
Im Allgemeinen erscheint daher, abgesehen davon, daß die Wirkung der kräftigen Flamme
auf die Feuerbüchse noch unbekannt ist, sowie von der Abnutzung der flachen
Gußeisenstäbe, die Anwendung des neuen Rostes bei den Locomotiven so vortheilhaft,
daß ich glaube, Ihnen die allgemeine Anwendung derselben auf alle Gütermaschinen,
gemischten (machines mixtes) und die nach dem Crampton'schen System erbauten Locomotiven vorschlagen zu
müssen. Es würde nur eine kleine Anzahl von Personenzugmaschinen bleiben, die Nr. 17
bis 121 und 171 bis 200, welche sie erst auf Grund weiterer Versuche erhalten
würden.
Zugleich habe ich die Ehre Ihnen vorzuschlagen, die neuen Roste auf alle im Bau
begriffenen Maschinen anzuwenden, die sich hierzu vermöge ihrer großen Feuerbüchsen
vollkommen eignen.
La Chapelle, den 10. April 1855.
Der Ingenieur der Betriebsmittel. gez. Chobrczynski.
In dem zweiten Bericht desselben Ingenieurs vom 12. Juli sind die in dem ersten
besprochenen Thatsachen durch weitere Versuche bestätigt.
Hieran knüpfte Hr. Garcke einen
Bericht über die Feuerung der Locomotiven mit böhmischen
Braunkohlen, welchen er den „Mittheilungen aus dem Gebiete der
Statistik; herausgegeben von der Direction der administrativen Statistik im k.
k. Handelsministerium“ III. Jahrgang, VIII. Heft, S. 223 und 224
entlehnt.
Die Resultate der Untersuchungen, welche über diesen Gegenstand von einer aus
Staatsbeamten und anderen Fachmännern bestehenden Commisston auf der nördlichen und
südlichen österreichischen Bahn angestellt worden sind, werden in der genannten
Schrift in Folgendem zusammengefaßt:
a) Die Anwendung der Braunkohlen, wie sie auf der
nördlichen und südlichen Staatsbahn zu Gebote stehen, ist zur Locomotivheizung ohne
Weiteres ausführbar und in ökonomischer Beziehung vorzugsweise auf der nördlichen
Bahn auch empfehlenswerth.
b) Die zur Verwendung kommenden Kohlen sollen nicht
feucht seyn; sie müssen daher in bedeckten trockenen Räumen so aufbewahrt werden,
daß die grubenfeuchte Kohle trocknen kann, die trockene aber vor dem Einflusse der
Witterung und dadurch zugleich gegen das zu viele Zerklüften geschützt ist. Die hier und da bestehende
Uebung, die mineralische Kohle vor ihrer Verwendung anzufeuchten, hat sich bei der
Locomotivfeuerung, die stets eine lebhafte Flamme liefern soll, als nachtheilig
gezeigt.
c) Am vortheilhaftesten zeigt sich die Kohle in Stücken
von der Größe einer Faust. Größere Stücke entzünden sich langsam und lassen leichter
Rückstände, die den Rost verlegen und den Luftzug hemmen. Kleinere Stücke schwächen,
indem sie wenig Zwischenräume lassen, ebenfalls den Luftzug, es fallen deren viele
zum Theil unverbrannt durch den Rost, und es werden auch viele durch die Feuerröhren
in den Rauchkasten, ja selbst durch den Schornstein in die freie Luft fortgerissen.
Nebst dem Verluste für den Heizeffect ergibt sich auch eine nachtheilige und öfteres
Ausputzen erfordernde Anhäufung von Kohlenlösche im Rauchkasten, sowie im
Aschenkasten, und durch die im Schornsteine entfliehenden Stücke wird eine
Beeinträchtigung der Feuersicherheit herbeigeführt.
d) Ist der Schwefelgehalt der Kohle nicht zu groß und
die Feuerung zweckmäßig, so ist daraus eine nachtheilige Einwirkung auf die
Locomotivbestandtheile nicht zu besorgen. Der Schwefelgehalt zeigt sich bei
verschiedenen Kohlen in verschiedenem Maaße, er ist mehr oder weniger in Verbindung
mit Eisen als Schwefeleisen und bildet beim Verbrennen durch seine Verbindung mit
Sauerstoff schweflige Säure, welche aber nach den gemachten Erfahrungen von den
metallischen Theilen der Locomotive nicht zersetzt wird, und eine Verbindung von
Schwefelmetall tritt möglicherweise nur ein, wenn die Kohle sehr reich an
Schwefelkies ist und bei fehlerhafter Heizung ein Theil des Schwefels als Sublimat
sich mit dem heißen Metall verbindet.
e) Die Ausbeutung der absoluten Heizkraft wird
gefördert, wenn die Schicht der Kohle auf dem Roste nur so hoch gehalten wird, daß
die Flamme stets eine lichte Farbe behält und Stichflammen bildet, wobei der
entweichende Rauch nur wenig sichtbar erscheint, außer in dem Momente der
Nachfeuerung. Die Anwendung kleiner Mengen gut über den Rost verbreiteten
Brennstoffes und öfter zu wiederholendes Nachfeuern ist daher als eine Regel zu
betrachten.
f) Die Luft soll dem Feuer nur durch den Rost zuströmen,
denn nur diese ist bei der Verbrennung wirksam und jede andere Luftströmung ist
schädlich. Das Nachfeuern muß deßhalb mit Behendigkeit geschehen. Der Luftstrom muß
sich nach der Qualität des Brennstoffes richten; je größer dessen absolute
Heizkraft, eine desto größere Luftströmung bedarf er. Die entsprechende
Feuerhaltung, im Vereine mit der zweckmäßigsten Anwendung des variabeln Blaserohres,
sind von großer Wichtigkeit.
g) Eigenthümliche Einrichtungen an den Locomotiven
erfordert die Braunkohlenfeuerung nicht. Ein Rost, welcher je nach der
Beschaffenheit der Kohle in seiner Höhenlage, dann in den Verhältnissen der Breite
der Roststäbe zu den Luftspalten verändert werden kann, ferner ein Spritzrohr im
Rauchkasten zum Verlöschen und eine bequeme Thüre zum Ausputzen der
Kohlenabfälle-dieses ist Alles, was etwa als ein erhebliches Erforderniß zu
bezeichnen wäre.