Titel: | Beleuchtung der Frage: Gewähren die rauchverzehrenden Apparate den Industriellen bei ihren Dampfkessel-Feuerungen einen pecuniären Vortheil? Von A. Ritter v. Burg. |
Fundstelle: | Band 172, Jahrgang 1864, Nr. LI., S. 198 |
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LI.
Beleuchtung der Frage: Gewähren die
rauchverzehrenden Apparate den Industriellen bei ihren Dampfkessel-Feuerungen
einen pecuniären Vortheil? Von A. Ritter v. Burg.
Vorgetragen in den Wochenversammlungen des
nieder-österreichischen Gewerbevereins vom 19. und 26. Februar 1864. – Aus
den Verhandlungen und
Mittheilungen des Vereins, 1864 S. 57.
Mit Abbildungen auf Tab.
IV.
v. Burg, über die ökonomischen Vortheile der rauchverzehrenden
Apparate bei Dampfkessel-Feuerungen.
Bei den vielseitigen Anpreisungen über die ökonomischen Vortheile, welche
rauchverzehrende Apparate durch ihre Brennstoffersparung gewähren sollen, sieht es wohl wie Ironie
aus, wenn man fast aus allen Schornsteinen der größeren Feuerungsanlagen unserer
Industriellen fortwährend schwarze Rauchwolken in großen Massen ausströmen sieht.
Dieser gewiß auffallenden Erscheinung gegenüber dürfte es wohl endlich an der Zeit
seyn, diese buchstäblich brennende Frage, welche zu den widersprechendsten Ansichten
und Meinungen Anlaß gibt, gründlich zu erörtern und zum Abschlüsse zu bringen. Ich
glaube, daß die richtige Lösung derselben für alle Industriellen, namentlich aber
für jene, welche Dampfkessel-Feuerungen besitzen, von der größten Wichtigkeit
seyn müsse.
Bekanntlich ist im J. 1853 (20. August) in England nach einer vorausgegangenen wohl
zehnjährigen Enquête, welche vom Hause der Gemeinen im J. 1843 bezüglich der
Construction und Wirksamkeit der rauchverzehrenden Apparate angeordnet wurde, die
berühmte Palmerston'sche Bill erlassen worden, nach
welcher mit und nach dem 1. Aug. 1854 jede Feuerung,
welche in der Hauptstadt bereits im Gange ist oder noch eingerichtet wird, um
Maschinen durch Dampf in Bewegung zu setzen, oder welche angewendet wird in irgend
einer Mühle, Fabrik, Druckerei, Färberei, Eisengießerei, Glashütte, Brennerei,
Zuckerraffinerie, Bäckerei, Gasfabrik, in einem Wasserwerke oder anderen Gebäuden,
welche für Zwecke der Gewerbe und Manufacturen in der Hauptstadt gebraucht werden,
wenn auch keine Dampfmaschine dabei angewendet wird, in allen Fällen so eingerichtet
oder abgeändert werden müsse, daß sie den entstehenden Rauch verzehrt oder
verbrennt, widrigenfalls jede Person, welche sich eine Uebertretung dieser Anordnung
zu Schulden kommen läßt, vor irgend einem Gericht oder einem Richter eine Strafe zu
bezahlen haben soll, welche das erstemal von 40 Shilling bis 5 Pfd. Sterl., dagegen
bei einer zweiten Ueberführung 10 Pfd. Sterl., bei einer dritten 20 Pfd. Sterl.
u.s.w. zu betragen habe.
Ebenso verordnet diese Parlaments-Acte gleichzeitig, daß mit und nach dem 1.
August 1854 die Feuerung jedes Dampfschiffes, welches auf der Themse oberhalb der
Londonbrücke fährt, so eingerichtet seyn müsse, daß es den entstehenden Rauch
verzehrt.
In einer weiteren Bestimmung dieser aus acht Punkten bestehenden Acte, aus welcher
ich hier nur einen kurzen Auszug gebe, heißt es jedoch merkwürdiger Weise: Es ist
jedoch vorausgesetzt, daß die Worte: „den Rauch verzehren oder
verbrennen,“ nicht in allen Fällen in dem Sinne genommen werden
sollen, daß damit gemeint wäre, „allen Rauch
verzehren oder verbrennen,“ und daß der Richter oder das betreffende
Gericht die in dieser Acte auferlegte Strafe erlassen solle, wenn der- oder
dasselbe der Meinung ist, daß die betreffende Person ihre Feuerung in solcher Art eingerichtet oder
abgeändert hat, und so vollständig als möglich allen
dabei entstehenden Ranch verzehrt oder verbrennt.
Hier statuirt also, wie man sieht, das Gesetz selbst eine gewisse Elasticität in dem
Begriffe oder der Definition des Ranchverbrennens, und
gewährt sonach dem Richter einen nicht unbedeutenden Spielraum, um nicht zu sagen
Willkür in der Auslegung derselben.
Gleichsam als Nachahmung dieser englischen Bill erschien am 11. November 1854 von
Seite des Polizei-Präsidenten Piétri zu
Paris eine Ordonnanz, welche mit den Worten beginnt: In Anbetracht, daß der Rauch
der Fabriken, welche Dampfkessel benützen, fortwährend Klagen der Nachbarschaft
veranlaßt, daß dieser Rauch die Luft verfinstert, in die Wohnungen eindringt, die
Façaden und öffentliche Denkmäler schwärzt, und für die Nachbarschaft ebenso
lästig als ungesund ist u.s.w., in Anbetracht ferner, daß es mehrere praktische
Mittel gibt, um den Rauch zu verbrennen, welcher in den Feuerungen der Dampfapparate
durch das Heizen mit Steinkohlen erzeugt wird, diese Mittel erfahrungsmäßig leicht
und mit wenig Kosten bei den bestehenden Feuerungen angewendet werden können u.s.w.,
verordnen wir nach Vernehmung des Gesundheitsrathes für das Seine-Departement
Folgendes:
Art. 1. In spätestens 6 Monaten nach dem Tage der Veröffentlichung gegenwärtiger
Ordonnanz sind die Eigenthümer von Fabriken, welche Dampfapparate anwenden,
gehalten, den durch die Oefen dieser Apparate erzeugten Rauch vollständig zu
verbrennen, oder diese Oefen mit Brennmaterialien zu speisen, welche nicht mehr
Rauch geben als Kohks oder Holz.
Art. 2. Diesen Vorschriften Zuwiderhandelnde werden den competenten Gerichten zur
Bestrafung überwiesen, ohne Präjudiz der in jedem besonderen Falle zu treffenden
administrativen Maßregeln u.s.w.
Ob auch in Deutschland irgendwo ähnliche Gesetze erlassen worden, ist mir unbekannt.
In dem preußischen Regulativ, betreffend die Anlagen von
Dampfkesseln, heißt es in §. 7 bloß: „Die Feuerung feststehender
Dampfkessel ist in solchen Verhältnissen anzuordnen, daß der Rauch so vollkommen
als möglich verzehrt oder durch den Schornstein abgeführt werde, ohne die
benachbarten Grundbesitzer erheblich zu belästigen.“ Diese Verordnung
datirt zwar schon vom 6. September 1848, wurde jedoch in der neuen
Circular-Verfügung vom 31. August 1861 buchstäblich wieder aufgenommen.
Es drängt sich uns bei Vernehmung dieser Gesetze und Verordnungen zweierlei auf:
Einmal, daß es, wie wenigstens zwischen den Zeilen zu lesen ist, noch bis dahin
keinen Apparat gegeben, welcher absolut rauchverzehrend genannt werden konnte, und dann, daß, wenn
die pecuniären Vortheile, welche solche rauchverzehrende Apparate den Industriellen
gewähren sollen, wirklich vorhanden wären, es wohl kaum solcher Zwangsmaßregeln und
Verordnungen von Seite der Behörden bedürfen, sondern es genügen würde, die
Industriellen auf diese Vortheile in überzeugender Weise aufmerksam zu machen, um
sie zu veranlassen, solche Apparate in ihrem eigenen Interesse und zwar so schnell
als möglich einzuführen.
Wie wenig jedoch dieses letztere der Fall ist, davon kann ich ein auffallendes
Beispiel anführen. Nach einer mir schon vor mehreren Jahren gemachten Mittheilung
soll sich das große und berühmte Schiffs-Dampfmaschinen-Etablissement
Penn u. Sohn zu Greenwich,
gleich nach Erlaß der vorhin angeführten englischen Acte für eine jährlich zu
entrichtende nicht unbedeutende Taxe von der Verpflichtung, den aus den vielen
Schornsteinen dieser Maschinenbau-Anstalt massenhaft ausströmenden schwarzen
Rauch zu verbrennen, förmlich losgekauft haben!
Dieser auffallend erscheinende Vorgang so erfahrener Industriellen, wie es die
Genannten unstreitig sind, findet übrigens auch in den Resultaten der von Seite der
Société industrielle de Mulhouse in
dem bekannten Etablissement von Dollfus-Mieg und
Comp. zu Mülhausen in den Jahren 1858 und 1859 rationell und im großen Maaßstabe durchgeführten
Heizversuchen bei Dampfkesseln seine Erklärung und Berechtigung, denn nach diesen
Versuchen zeigte es sich, daß bei den gewöhnlichen Dampfkesseln der Nutzeffect um so
größer, d.h. die Dampferzeugung um so wohlfeiler werde, je häufiger und schwärzer
der Rauch aus dem Schornsteine ausströmt. Ich hoffe, diesen so auffallend
scheinenden Widerspruch im Verlaufe meines Vortrages hinreichend aufklären zu
können.
Auffallend muß diese Behauptung schon aus dem Grunde erscheinen, weil ja selbst jeder
Laie in diesen schwarzen, von den Schornsteinen ausgeworfenen Rauchwolken
unverbrannten Kohlenstoff vermuthen wird, welcher somit unbenützt verloren geht.
Allein ich will gleich hier bemerken, daß dieß von zwei Uebeln, zwischen welchen man
in der Regel zu wählen hat, in pecuniärer Beziehung das kleinere und keineswegs so
groß ist, als es uns erscheinen mag, indem u.a. Hr. Wye
Williams in seiner, von der London Society for the
encouragement of arts, manufactures and commerce im Jahre 1856 gekrönten
Preisschrift: Prize essay on the prevention of the smoke
nuisance ausdrücklich bemerkt, daß das Gewicht des Kohlenstoffs in einem
Kubikfuß Rauch noch nicht Einen Gran beträgt und es sonach unverständig erscheint,
den Kohlenstoff des
Rauches zum Behufe seiner Verbrennung sammeln zu wollen.
Bevor ich in meinem Vortrage weiter gehe, will ich zum bessern Verständniß des
Nachfolgenden einige bekannte Sätze des Verbrennungsprocesses vorausschicken.
Wenn in einem Ofen natürliches Brennmaterial, wie z.B. Holz oder Steinkohlen
verbrannt wird, so findet die Vereinigung der brennbaren Theile desselben mit dem
Sauerstoff der zugeführten atmosphärischen Luft nicht so ohne weiteres oder
unmittelbar statt, sondern es bilden sich zunächst mehrere Uebergangsstufen. Es
entstehen nämlich zuerst, so lange sich das Brennmaterial noch unter der Glühhitze
befindet, theils dampf-, theils gasförmige Verbindungen, von denen letztere
großentheils Kohlenwasserstoffe mit hohem Kohlenstoffgehalte sind. Bei zunehmender
Temperatur und etwa bei der Glühhitze verwandeln sich diese Kohlenwasserstoffe mit
Ausscheidung von Kohlenstoff in einfaches Kohlenwasserstoffgas (auch unter dem Namen
von Sumpfluft oder Bergschwaden bekannt), so wie diese wieder im weiteren Verlauf
durch Ausscheiden von noch mehr Kohlenstoff zu Wasserstoff. Dieser letztere ist es
nun, welcher unter Bildung von Wasser (eigentlich Wasserdampf) zuerst verbrennt,
wodurch eine so hohe Temperatur (von circa 3000°)
erzeugt wird, daß die ausgeschiedenen äußerst fein vertheilten Kohlentheilchen zum
Weißglühen (also zum Leuchten der Flamme) gebracht werden, und sich dann ebenfalls
(wie früher der Wasserstoff) mit dem Sauerstoff, wenn dieser in hinreichender Menge
vorhanden ist, zu Kohlensäure verbinden oder, wie man sich auszudrücken pflegt,
verbrennen, und in diesem Falle findet eine vollständige
Verbrennung statt.
Ist hingegen in diesem Stadium der Sauerstoff nicht in hinreichender Menge vorhanden,
oder wird die Temperatur im Ofen aus irgend welchen Ursachen zu sehr erniedrigt, so
daß dort noch ein anderer Theil der ausgeschiedenen Kohlentheilchen nicht
weißglühend wird, so wird der Verbrennungsproceß durch diese ausgeschiedenen nicht
in Kohlensäure verwandelten Kohlentheilchen gestört, und es werden diese mit den
übrigen Verbrennungsproducten (Wasserdampf, Kohlensäure, Stickgas u.s.w.) durch den
Schornstein als Rauch ausgeführt.
Insoferne nun alle sogenannten natürlichen Brennmaterialien Wasserstoff enthalten,
muß sich bei ihrem Verbrennen im Ofen oder Feuerraum wohl immer Rauch oder Ruß bilden, welcher jedoch bei dem Vorhandenseyn aller
nöthigen Bedingungen oder bei einem gut geleiteten Feuer in der Flamme selbst gleich
wieder verzehrt wird.
In dieser eben beschriebenen Weise findet jedoch der Verbrennungsproceß nur in so lange statt, als das
Brennmaterial noch Wasserstoff enthält; ist dieser einmal verbrannt, was immer
früher als beim Kohlenstoff, welcher ohnehin auch in einer größeren Menge vorhanden
ist, eintritt, so ist von da an der Proceß ein anderer und zwar genau eben so wie
derselbe bei den künstlichen Brennmaterialien, als Holzkohle, Kohks u.s.w. gleich
von vorne herein stattfindet. Bei diesen verbinden sich nämlich die Kohlentheilchen
mit dem Sauerstoff zuerst zu dem für das Einathmen so schädlichen oder giftigen Kohlenoxydgas (als gleichsam nur halbfertige Kohlensäure)
und verbrennen dann erst nach weiterer Verbindung mit Sauerstoff zu Kohlensäure; ist
letzterer nicht in hinreichendem Maaße vorhanden, so entweicht dasselbe ohne
Ausscheidung von Kohle ganz unverändert, so daß in diesem Falle wohl auch eine unvollständige Verbrennung, jedoch jetzt ohne Rauch oder
Rußbildung eintritt.
Es lassen sich also, um den Vorgang in anderen Worten auszudrücken, beim Verbrennen
eines natürlichen Brennstoffes, wie namentlich der Steinkohlen, zwei Perioden
unterscheiden, welche von einander wesentlich verschieden sind: in der ersten findet
nämlich die Destillation und Verbrennung der gasförmigen Producte, in der zweiten
dagegen die Verbrennung der nach der Destillation zurückbleibenden Kohlen oder Kohks
statt; dabei fällt die unvollständige Verbrennung großentheils in die erste Periode,
welche also mit Rauch verbunden ist.
Aus diesem Vorgange erhellet nun von selbst, daß die Bedingungen einer vollständigen
Verbrennung sowohl für natürliche als künstliche Brennstoffe die nämlichen, und zwar
die folgenden sind:
1) muß zu dem Brennmaterial der Sauerstoff in hinreichender Menge und gehörig
vertheilt hinzutreten, und
2) im Ofen oder Feuerraum eine so hohe Temperatur vorhanden seyn, daß die Verbindung
desselben mit Wasserstoff zu Wasser und mit Kohlenstoff zu Kohlensäure stattfinden
kann.
Die Kesselfeuerungs-Anlagen haben zur Erfüllung dieser beiden Bedingungen in
der Regel die Einrichtung, daß das Brennmaterial auf einem horizontalen oder nach
rückwärts etwas geneigten Rost verbrannt wird, und die heißen flüchtigen
Verbrennungsproducte oder Gase, nachdem sie einigemal um den Kessel herumgeführt
worden, durch den Schornstein entweichen, so daß also die entwickelte Wärme dem
Kessel in zweifacher Weise: einmal durch Ausstrahlung des brennenden Materiales auf
dem Roste, und dann durch die um den Kessel herumgeführten heißen Gase mitgetheilt
wird.
Der Sauerstoff wird dem Brennmaterial wieder dadurch zugeführt, daß man die atmosphärische Luft
durch die Zwischenräume des Rostes nach Maßgabe des größeren oder geringeren Zuges
im Schornstein in größerer oder geringerer Quantität von unten in den Ofen oder Feuerraum eintreten läßt. Dabei wird auch noch
angenommen, daß das auf dem Roste befindliche Brennmaterial für sich selbst jene
Temperatur unterhalte, welche zum Verbrennen nothwendig ist.
Um gleich die Uebelstände, welche mit dieser Einrichtung verbunden sind, mit einigen
Worten zu berühren, so bemerke ich, daß für's Erste im Momente der Beschickung des
Feuers zur Verbrennung der sich dabei mächtig entwickelnden Gase eine größere
Luftmenge als unmittelbar vor- so wie einige Zeit nachher erforderlich ist;
daß ferner gerade in diesem Momente, in welchem zur Erwärmung des kalten
Brennmaterials, noch mehr aber zur Verdampfung des damit hygroskopisch verbundenen
Wassers sehr viele Wärme in Anspruch genommen, der Ofen oder Feuerraum durch das
Einströmen der kalten Luft durch die geöffnete Heizthüre bedeutend abgekühlt wird,
und daß endlich die von unten aufströmende Luft ihren Sauerstoff schon mehr oder
weniger an die untersten brennenden Kohlenschichten kann abgegeben haben, und dieser
um so eher für die in den höheren Schichten sich bildenden Gase und Kohlentheilchen
fehlen oder nicht in hinreichender Menge vorhanden seyn wird. Es wirkt also hier
Alles zusammen, um in dem Momente der Beschickung des Feuers die oben erwähnte mit
Rauch verbundene unvollständige Verbrennung zu erzeugen.
Sollen aber diese Feuerungsanlagen, welche ungeachtet der bemerkten Mängel ihrer
Einfachheit wegen dennoch beibehalten, ja rationelleren Anlagen oft sogar vorgezogen
werden, die möglich günstigsten Resultate geben, so müssen sie hinsichtlich ihrer
Dimensionen gewissen Bedingungen entsprechen, und muß das Feuer nach bestimmten
Grundsätzen geleitet oder beschickt werden.
Da ich übrigens in den im Jahre 1858 im (nieder-österreichischen
Gewerbeverein) über Dampfmaschinen gehaltenen Vorträgen diese Dimensionen und
Bedingungen im Allgemeinen angegeben, und diese Vorträge in den Vereinsschriften
veröffentlicht sind, so kann ich mich wohl um so mehr darauf beziehen, als sie
gerade auf meine gegenwärtigen Vorträge von keinem so wesentlichen Einflüsse sind.
Nur so viel mag davon wiederholt werden, daß dem zu verbrennenden Materiale der
Sauerstoff nicht unmittelbar als Sauerstoff, sondern durch die atmosphärische Luft
zugeführt wird, und dieser erst durch den Verbrennungsproceß aus seiner Mischung mit
dem Stickstoff derselben, in welcher er sich bei 100 Gewichtstheilen Luft nur mit 23
Theilen vorfindet, ausgeschieden werden muß. Auch habe ich dort angeführt, daß, da die Luft dabei
in der Regel nur zur Hälfte zersetzt wird, so sey man im Allgemeinen genöthigt,
jedem Pfund reiner Kohle zur vollständigen Verbrennung nicht weniger als 23 Pfund,
oder dem Volumen nach ausgedrückt und auf die mittlere Temperatur von 14° R.
reducirt, 330 Kubikfuß atmosphärische Luft zuzuführen, sowie endlich noch, daß die
heißen Gase oder flüchtigen Verbrennungsproducte aus dem Schornstein nur zu häufig
noch mit einer Temperatur von nahe 300° R. entweichen.
Dieß Alles vorausgeschickt, lassen sich nun auch die Resultate der oben citirten, von
der Société industrielle de Mulhouse zur
Lösung der von ihr seit Jahren studirten Frage der wohlfeilsten Dampferzeugung so
musterhaft durchgeführten Heizversuche mit den Concurrenz-Dampfkesseln
leichter verstehen und erklären.
Das betreffende Heiz-Comité gelangte nämlich zu dem sehr
beachtenswerthen Ergebniß, daß unter sonst gleichen Umständen eine bedeutende
Brennstoff-Ersparung eintrete, wenn man das Speisewasser zuerst in eigenen,
als Vorwärmer dienenden Röhren, welche dem aus den Zügen
oder Canälen des Dampfkessels abziehenden Rauch und heißen Gasen ausgesetzt werden,
vorwärmt.Man sehe den Bericht über die bezüglichen Versuche, S. 112 in diesem Bande des polytechn. Journals.A. d. Red. Die Ursache dieser dadurch erzielten, mindestens 10, oft auch 15 Proc.
erreichenden Ersparung liegt nun einfach darin, daß nicht nur die im Feuerherde
entwickelte Wärme überhaupt besser verwerthet oder ausgenützt wird, sondern auch die
durch den übermäßigen Zug, welchen die Heizer nur zu gerne unterhalten, im Uebermaaß
durch den Rost zugeführte atmosphärische Luft der Dampferzeugung aus dem Grunde
weniger nachtheilig als bei Kesseln ohne Vorwärmer ist, weil die von der
überflüssigen Luft mit fortgeführte Wärme an die bedeutende Heizfläche der Vorwärmer
wieder abgegeben wird.
Diesen Versuchen zufolge erhält man bei gewöhnlichen Dampfkesseln ohne Vorwärmer das
Maximum des Effectes nur dann, wenn auf 1 Kilogramm Steinkohle durchschnittlich
nicht mehr als 8 bis 9 Kubikmeter Luft zugeführt werden, der Zug also ein
verhältnißmäßig schwacher ist. (Dieß gibt für 1 Pfund Kohle nicht mehr als 140 bis
160 Kubikfuß Luft, also kaum die Hälfte der vorhin angeführten Zahl.) Dieser Effect
kann aber, sobald man die Luftzuführung auf das gewöhnlich übliche Maaß von 15
Kubikmeter (266 Wiener Kubikfuß auf 1 Pfd. Kohle) erhöht, sofort um 12 bis 15 Proc.
abnehmen oder herabgebracht werden.
Bei den Kesseln hingegen, welche mit Vorwärmern versehen sind, ist der Nutzeffect nahezu von
der Menge der zugeführten Luft unabhängig und kann sogar mit dieser bei einem
energischen Zug zunehmen.
Der Vorwärmer bildet also in dieser Hinsicht eine Art von Regulator, indem er die
Fehler des Heizers, welche dieser unbewußt dadurch begeht, daß er einen übermäßigen
Zug unterhält, compensirt oder unschädlich macht.
Wie sehr man übrigens, seit dem Bekanntwerden dieser Resultate, die Vortheile der
Vorwärmer im Elsaß zu würdigen weiß, beweisen die Hunderte von mit Vorwärmern
versehenen Dampfkesseln, welche in der ganzen dortigen Umgegend bereits eingeführt
werden.
Wenn ich übrigens auf die großen Verdienste hinweise, welche sich die genannte
Mülhauser industrielle Gesellschaft in dieser Frage erworben hat, so muß ich hier
noch constatiren, daß sie es bei diesen Versuchen allein nicht bewenden ließ,
sondern in richtiger Erkenntniß, wie wichtig für die wohlfeile Dampferzeugung
tüchtig und rationell gebildete Heizer seyen, gleichzeitig auch unter ihrer Aufsicht
und Leitung jährliche Concurse eröffnete, bei welchen die geschicktesten Heizer des
Departements zu einem Wettkampfe aufgefordert, und die Sieger mit Medaillen und
Geldpreisen belohnt werden.
Der Einfluß eines guten Heizers ist in der That weit größer als man für gewöhnlich zu
glauben scheint. Bei dem soeben erwähnten Concurse, zu welchem bloß die Elite der
Heizer zugelassen wird, ergeben sich in den Resultaten, welche lediglich von der
Uebung und Geschicklichkeit der Heizer abhängen, Differenzen, welche oft 10 bis 12
Proc. betragen.
Die Kohlengewerkschaft zu Ronchamp organisirte, bloß um ihr Erzeugniß zur Geltung zu
bringen und besser zu verwerthen, eine Schule für Dampfkessel-Heizer. Ein
geschickter Contre-Maître bereist die verschiedenen industriellen
Etablissements, in welchen die Ronchamp-Kohle verwendet wird, um die Heizer
auf praktische Weise zu unterrichten. Authentische Zeugnisse bestätigen, daß diese
Contre-Maîtres in mehreren solchen Etablissements, ohne die geringsten
Umänderungen in den Feuerungs-Anlagen, Kohlen-Ersparnisse von 25 bis
30 Proc. erzielt haben. Aus diesem so wesentlichen Einflüsse, welchen die
Heizmethode oder die Art und Weise, das Feuer zu leiten, auf das
Kohlen-Consumo ausübt, erklärt sich wohl auch, warum es so schwierig, ja oft
unmöglich ist, vergleichende und endgültige Resultate über verschiedenartige
Feuerungs-Anlagen zu erhalten, wenn die Heizversuche von verschiedenen
Individuen vorgenommen werden. Es ist Thatsache, daß man im Elsaß durch das
Zusammenwirken aller hier angeführten günstigen Umstände bereits dahin gelangt ist,
mit 1 Kilogramm Steinkohle von mittlerer Qualität (und 15 Proc. Aschengehalt) bis 8 1/2
Kilogramme Dampf zu erzeugen, was gewiß ein äußerst günstiges und seltenes Resultat
ist.In dem von Hrn. Dr. Brix im Jahre 1853 veröffentlichten Werke:
„Untersuchungen über die Heizkraft der wichtigsten Brennstoffe
des preußischen Staates“, werden die Resultate der unter
seiner Leitung, auf Kosten des Vereins zur Beförderung des Gewerbesteißes in
Preußen und mit Unterstützung des Ministeriums für Handel und Gewerbe, so
musterhaft durchgeführten Heizversuche mitgetheilt, aus welchen ich zur
Vergleichung und Würdigung der obigen Ziffer von 8,50 der
Ronchamp-Kohle nur die Hauptzahlen der fünfzig verschiedenen
Steinkohlen-Arten, die dabei in die Versuchsreihe einbezogen und
verbrannt wurden, mittheilen will. Es gaben:Newcastler Kohlen: 7,42–7,70; Kohlen aus
dem Wettiner Revier: 7,45 bis 7,83; Waldenburger Rev.: 7,13–7,78; Oberschlesischen Rev.: 6,42–7,73; Saarbrücker Rev.: 6,82–7,95; Eschweiler Rev.: 7,96–8,70; Worm Rev. bei Aachen:
6,72–7,50; Rev. Essen: 6,72–7,95;
Bergamt Bochum: 7,63–8,16; Bergamt Ibbenbühren: 6,76–7,65.Diese Zahlen geben nämlich an, wie viele Pfunde Wasser
von der Temperatur 0° R. durch 1 Pfd. der genannten Steinkohlen in
Dampf von circa 90° verwandelt
wurden.
Rauchverzehrende Apparate.
Um nunmehr auf die rauchverzehrenden Apparate selbst überzugehen, bemerke ich, daß
einer der neuesten, welcher der mehrgenannten Mülhauser industriellen Gesellschaft
zur Prüfung vorgelegt worden, derjenige ist, welcher von Hrn. Palazot in Bordeaux erfunden wurde und von mir hier näher besprochen
werden soll. Bevor ich jedoch auf diesen Apparat, über welchen bereits sehr günstige
Berichte vorliegen und noch vor der von dieser Gesellschaft vorgenommenen Prüfung an
den französischen Handelsminister abgegeben wurdenDiese Berichte wurden erstattet von Hrn. Lancelin,
ingénieur des ponts et
chaussées (29. Nov. 1861 und Januar 1862), Hrn. Linder, ingénieur
des ponts (29. Nov. 1861 und 10. Juni 1862) und vom Conseil d'hygiène et de la
salubrité des Departements der Gironde. (14. August und 16.
Dec. 1861)., speciell eingehe, will ich über die seit ungefähr 20 Jahren erfundenen und
vorgeschlagenen Rauchverzehrungs-Apparate, deren Zahl bereits Legion
geworden, einen kurzen Ueberblick geben.
Da die rauchverzehrenden Apparate den oben erwähnten, aus den Unvollkommenheiten der
gewöhnlichen Feuerungs-Anlagen hervorgehenden Uebelständen abhelfen sollen,
so war man bemüht, dieses Ziel in zweifacher Richtung zu erreichen: Einmal, indem
man Mittel suchte, den Rauch in dem Augenblicke zu verbrennen, in welchem sich
derselbe bildet, und zweitens den Rauch so wie alle noch unverbrannten Körper
vollständig zu verbrennen, nachdem sie sich bereits gebildet haben.
Die Lösung der Aufgabe nach der ersten Richtung suchte man a) durch Feuerungs-Anlagen mit selbstthätiger
Speisung und b) durch Feuerungs-Anlagen
mit veränderlichem Luftzug; hingegen nach der zweiten Richtung a) durch Feuerungs-Anlagen, bei welchen der
gebildete Rauch im Ofen selbst, und b) durch Anlagen,
bei welchen derselbe außerhalb des Feuerraumes verbrannt
wird, zu bewirken.Zur ersten Kategorie gehören z.B. Feuerungs-Anlagen von Carter und Symons, Yate,
Hall, Raymondiere und Morisiet
u.s.w.Zur zweiten Kategorie die Feuerungs-Anlagen von George, Duméry, die Treppenroste von Marsilly, Langen u.s.w.Zur dritten Kategorie die Feuerungs-Anlagen von Prideaux, Quidde, Woodcock, Forsyth, Gilbertson, Schwarz, Kindt, Krafft u.s.w.Zur vierten Kategorie endlich gehören die Feuerungs-Anlagen Fairbairn, Stephan, Grar, Silbermann, Bayliß, Gray und Scott,
Gall, Roques und Daney, Heitz u.s.w.Man findet alle diese Feuerungs-Anlagen kurz beschrieben in dem von
dem Civilingenieur in Berlin Hrn. Robert Schmidt
veröffentlichten Werke: „Die Fortschritte in der Construction der
Dampfmaschine.“ Leipzig 1857,
1862 und 1863 – ein Werk, dessen Fortsetzung in der gleichen Weise
höchst wünschenswerth ist.
Burnat, Secretär des Comité der Mechanik der
industriellen Gesellschaft zu Mülhausen, und Bergingenieur Lebleu geben eine summarische Uebersicht der verschiedenen bis jetzt
bekannten Typen oder Systeme der Rauchverzehrung nebst einer kurzen Kritik derselben
in nachstehender Weise:Man findet das Nähere in der interessanten Abhandlung: „Résultats d'expériences sur
l'appareil fumivore de M.
Palazot. Par M.
Burnat
et M. Lebleu“ in den Annales des mines 1863, t. IV p. 213.
1) Einblasen oder Einsaugung von Luft an verschiedenen Theilen
des Ofens. – In diese Kategorie gehören wohl die meisten Apparate,
wie namentlich die Einrichtung von Williams, die
Anordnung von Parkes, welcher durch einen längs der
Feuerbrücke ausgesparten Spalt Luft einführt. Der Ingenieur Combes hat schon im Jahre 1846 den Einfluß, welchen diese Lufteinführung
unter verschiedenen Verhältnissen hat, in einer Abhandlung veröffentlicht.
2) Berührung des Rauches mit rothglühenden Flächen.
– Hieher gehört u.a. der Apparat von Prunier,
welcher die heißen Gase über eine verticale Mauer aus Bimsstein streichen läßt, so
wie auch die in England bei den Locomotiven im Feuerkasten angewendeten
Ziegelgewölbe.
Da der hier näher zu besprechende Palazot'sche Apparat in
der Anwendung dieser beiden Systeme besteht, so erhalten diese ihre Würdigung
zugleich bei der Erörterung dieses Apparates selbst.
3) Durchstreichen des Rauches der neu aufgeschütteten
Steinkohlen über jene, welche bereits in weißglühende Kohks verwandelt
worden. – Man kann in diese Kategorie das schon von Watt im J. 1785 genommene Patent rechnen, welches zum Ausgangspunkte sehr
vieler ähnlicher Einrichtungen, wie z.B. des Doppelrostes von Chanter, der Anordnung von Buzannière
und des Dampfkessels von Numa Gras geworden ist.
Alle diese verschiedenen Anordnungen sind bereits verlassen; der von Chodzco angegebene doppelte Rost wurde bei Dollfus-Mieg in Mülhausen versucht, gab indeß nur
negative Resultate.
4) Feuerungs-Anlage mit
continuirlicher Beschickung. – Hierher gehört der
Schaufel-Apparat von Collier und der bewegliche
Rost von Taillefer. Alle diese bis auf den heutigen Tag
bekannt gewordenen Vorrichtungen haben sich als unpraktisch erwiesen, mit Ausnahme
vielleicht von einigen Tailiefer'schen Rösten sind alle
übrigen aus den Fabriken verschwunden. Diese Vorrichtungen sind complicirt,
kostspielig und lassen die Luft für einen ökonomischen Gang in zu großer Menge
einströmen.
5) Einströmen des Dampfes über oder unter den Rost.
– Dieses Verfahren wurde in Mülhausen versucht, ohne jedoch zu befriedigenden
Resultaten geführt zu haben.
6) Verwandlung des Brennmateriales in Gas. –
Hierher gehören die Apparate von Ebelmen, Thomas und
Laurent, und Beaufumé. Dieser letztere
wurde zu Mülhausen probirt, jedoch complicirt und wenig praktisch befunden. Die
Ausbeute oder der Nutzeffect war geringer als bei den gewöhnlichen Feuerungen.
7) Treppenroste. – Der Treppenrost von Langen in Cöln wurde in Mülhausen nicht versucht, jedoch
von Hirn in Colmar angewendet, und die nicht ungünstig
lautenden Resultate wurden von ihm im Jahre 1862 in den Annales des mines veröffentlicht.
8) Waschen oder Leiten des Rauches durch Wasser, bevor er in
den Schornstein tritt. – Wurde in England und Frankreich ohne Erfolg
versucht.
9) Feuerherd mit unterhalb bewirkter Beschickung. –
In diese Kategorie gehört insbesondere die Duméry'sche Anlage, bei welcher die Steinkohlen in zwei unter dem nur
aus einigen der Länge des Kessels nach laufenden Stäben gebildeten Roste
angebrachten halbcylinderförmigen, gußeisernen Nischen oder Retorten eingetragen und
durch eine eigene Preßvorrichtung gegen den Feuerraum hin geschoben werden.
Wenn auch das Princip dieser Feuerungs-Anlage Anerkennung verdient (die von
der französischen Akademie der Wissenschaften zur Prüfung dieser Anlage ernannte
Commission beantragte für den Erfinder einen Monthyon'schen Preis im Werthe von 2400 Frcs.), so ist dieselbe dennoch zu complicirt und
kostspielig; Hr. Couche nennt dieselbe überdieß
„antiökonomisch“ wegen ungenügender Luftzuführung.
10) Einblasen von Luft und Verbrennung in einer geschlossenen
Kammer. – Der hierher gehörige Apparat von Molinos und Pronnier gab bei den Versuchen zu
Mülhausen in Beziehung auf die Rauchverbrennung sehr befriedigende Resultate; auch
wurden die Erfinder bei dem Concurse im Jahre 1859 von der genannten Société industrielle mit einer silbernen
Medaille und einem Preis von 2700 Frcs. ausgezeichnet.
Gleichwohl hat dieser Apparat, sey es, daß er zu theuer oder zu complicirt ist, keine
weitere Verbreitung gefunden.
Palazot's rauchverzehrender
Apparat.
Um endlich auf den oben genannten rauchverzehrenden Apparat des Hrn. Palazot überzugehen, so besitzt derselbe folgende
Einrichtung:
Erste Anordnung, Fig. 19–21 auf Tab.
IV. – Einige Centimeter hinter dem gewöhnlichen Feuerroste befindet sich nach
der ganzen Breite des Feuerraumes oder Länge der Feuerbrücke in dieser letztern ein
Luftspalt A, durch welchen von unten, d. i. vom
Aschenfall aus eine dünne Luftschichte in den Ofen, und zwar in senkrechter Richtung
gegen die über die Feuerbrücke ziehende Flamme eintreten kann. Die Stärke dieses
Luftstromes läßt sich durch ein Register B, dessen
Handhabe sich unter der Feuerthür befindet, reguliren oder auch gänzlich
unterbrechen.
An der Decke und zwar über der Feuerbrücke befindet sich ein kurzes Gewölbe aus
feuerfesten Ziegeln C, welches über den genannten
Luftspalt nach der Breite des Feuerraumes gespannt ist und nach seiner Länge (in der
Richtung der Ofenlänge genommen) diese Luftöffnung nach vor- und rückwärts
etwas weniges überragt; der leere Raum zwischen dem Gewölbe und dem Kessel, durch
welchen, wenn er nicht geschlossen wäre, ein Theil des Gasstromes ziehen würde, ist
hinten durch eine kleine Mauer G von feuerfesten Ziegeln
versperrt.
Zweite Anordnung. – Bei Dampfkesseln, welche mit
nach unten in den Aschenfall reichenden Vorwärmern
versehen sind, muß vorstehende Anordnung bezüglich der Luftspalte in der Art
abgeändert werden, daß diese Oeffnung entweder unmittelbar vor dem Roste (Fig.
22–24), oder in der Feuerthür selbst angebracht wird.Wir haben der Beschreibung des Palazot'schen
Apparates die Zeichnungen aus dem Berichte des Ingenieurs Linder (in den Annales des
mines, 1863, t. IV p. 197) beigegeben.A. d. Red.
Was die nach der Längenachse des Ofens gemessene Länge des genannten Gewölbes C anbelangt, so ragt dieses nach vorne zu über den Rost
bei gewöhnlichem Zuge um circa 8 bis 10 Centimeter (3
bis 4 Zoll), bei schwachem Zuge etwas mehr (in keinem Falle aber über 14 Centim.),
bei sehr starkem oder energischem Zuge um gar nichts vor; die ganze Länge dieses
Gewölbes variirt je nach der Stärke des Zuges, von 20 bis 40 Centimeter (von 7 1/2
bis 15 Zoll), wenn sich die erwähnte Luftspalte vor dem
Roste, dagegen von 45 bis 60 Centimeter (17 bis 23 Zoll), wenn sich dieselbe in der
Feuerbrücke selbst befindet. Im letztern Falle soll das äußerste Ende des Gewölbes
in horizontaler Projection mindestens 10 und höchstens 20 Centimeter (3,8 bis 7,6
Zoll) über den Luftspalt reichen. Allerdings ändert eine größere Länge des Gewölbes
an der Wirksamkeit des Apparates nichts, vermindert jedoch die Heizfläche des
Kessels, vermehrt daher den Brennstoffverbrauch.
Die zweckmäßigste Fortleitung der Flamme hinter dem Roste ist die eines
Reverberir- oder Flammofens mit ebenen Seitenwänden.
Was das günstigste Verhältniß zwischen dem Querschnitt s
des durch die Feuerbrücke und das genannte Gewölbe eingeengten Raumes, durch welchen
die vom Roste kommende Flamme streichen muß, und der Rostfläche S betrifft, so soll s/S zwischen 1/5 und 1/6 liegen. Uebrigens zeigen die
nachfolgenden Versuche, daß sich dieses günstige Verhältniß je nach der Stärke des
Luftzuges im Schornstein etwas ändert und bei einem sehr schwachen Zug sogar bis auf
1/8 herabgehen kann.
Die Wirkung dieses Apparates läßt sich nun theoretisch leicht einsehen.
Die auf dem Roste nicht vollständig verbrannte Mischung aus Gas und Kohlentheilchen
wird in dem zusammengezogenen oder verengten Raume s
zusammengepreßt und in eine Wirbelbewegung gebracht, wodurch die Atome in eine sehr
innige Berührung kommen und in diesem Zustande und gerade an dieser Stelle durch
Zuführung einer neuen Luftschichte, mit dem noch fehlenden Sauerstoff vermengt,
vollständig verbrennen können. Da diese durch den Spalt eintretende Luftschichte
eine nur verhältnißmäßig dünne ist, so kann sie auch keine nachtheilige Abkühlung in
diesem Verbrennungsraum, in welchem immer eine sehr hohe Temperatur vorhanden seyn
wird, hervorbringen. Dabei läßt sich nun auch des vollständigeren
Verbrennungsprocesses wegen immer eine kleine Kohlenersparung voraussetzen.
Diese Voraussetzung scheint sich auch in der That durch die Erfahrung der
industriellen Etablissements Bordeaux's, in welchen der Palazot'sche Apparat eingeführt ist, zu bestätigenIn Bordeaux sollen sich bereits 48 Dampfkessel-Feuerungen nach Palazot's System, und zwar mit Benützung von Watt'schen Sargkesseln, von cylindrischen Kesseln
mit und ohne Bouilleurs, von Kesseln nach Farcot's System und von Kesseln mit inwendiger Feuerung mit und
ohne Vorwärmröhren befinden., indem das Kohlenersparniß dabei im Durchschnitte auf 10 Proc. angegeben
wird.
Einer Mittheilung des Oberingenieurs Callon zufolge wurde
dieser Apparat der Centralcommission für Dampfmaschinen zugewiesen und diese sprach
sich in ihrer Sitzung vom 13. März 1862 dahin aus, daß es angezeigt sey, diesen
Apparat, ohne ihn den betreffenden Industriellen officiell zu empfehlen, gleichwohl
in einer Notiz sowohl in den Annales des mines als auch
in jenen des ponts et chaussées, in welcher die
Resultate der mit demselben vorgenommenen Versuche und Erfahrungen aufzunehmen
wären, dem Publicum zur Kenntniß zu bringen. Dieser Vorschlag wurde in der That auch
ausgeführt, und es ist u.a. dieser Apparat, wie bereits erwähnt, in den Annales des mines 1863, t.
IV, vom Ingenieur Linder beschrieben und besprochen.Ingenieur Linder constatirt, daß bei einer
zweckmäßigen Führung des Feuers die heißen, um den Kessel streichenden Gase
bei Anwendung des Palazot'schen Apparates eine
weit höhere Temperatur als bei gewöhnlichen Kesseln besitzen, ohne daß die
durch den Schornstein abziehenden Verbrennungsproducte eine merklich höhere
Temperatur hätten, als bei diesen letzteren Kesseln.Was die Beschickung des Feuers anbelangt, um das bestmöglichste Resultat zu
erhalten, so soll vor jeder neuen Charge das Brennmaterial, wie namentlich
Steinkohlen, gleichmäßig über den Rost ausgebreitet und dabei soweit
zurückgeschoben werden, daß dadurch nach vorne zu 1/4 der Rostfläche frei
wird. Dieses Zurückschieben der Steinkohlen soll jedoch immer nur dann
geschehen, wenn diese von der vorhergehenden Charge bereits vollständig in
Brand gerathen und größtentheils von den durch Destillation entstehenden
Gasen befreit sind, weil sonst durch dieses Schüren eine zu vehemente
Gasentwickelung eintreten würde.Man bringt dann die neue Charge auf den vorderen freigelassenen Raum des
Rostes, wobei man Sorge trägt, daß zwischen dem genannten Schüren oder
Zurückschieben und dem neuen Einbringen der Kohlen ein Zwischenraum von
mehreren Minuten bleibt.Dieses von den guten und geübten Heizern sehr gewöhnlich beobachtete
rationelle Verfahren wird jedoch selten von der großen Masse der unwissenden
Heizer eingeschlagen oder beobachtet.
Hr. Callon hebt noch hervor, daß dieser Apparat 1) auf der
Einführung einer supplementären Luftmasse, welche sich mit den von dem Roste
aufsteigenden rauchenden Gasen vermengt, um deren Verbrennung zu veranlassen, und 2)
auf der schnelleren und vollständigeren Verbrennung dieses Gemisches in einem
geschlossenen Raume von sehr hoher Temperatur beruht. Principien übrigens, die
nichts weniger als neu sind.
Son im Jahre 1833 hat der Ingenieur Lefroy in einer
Abhandlung (Annales des mines, t. III) die Rolle, welche
die sowohl bei gewöhnlicher als erhöhter Temperatur zugeführte supplementäre Luft in
diesen Heizapparaten spielt, genau präcisirt und gezeigt, daß diese Luftzuführung
eigentlich veränderlich oder intermittirend seyn müsse, wenn man den Ofen nicht,
statt dessen Temperatur zu steigern, abkühlen und einen schlechten Rauchverzehrer
erhalten will. Er stellte auch fest, daß selbst bei einer unvollständigen, mit Rauch
verbundenen Verbrennung gleichwohl nicht aller Sauerstoff der zugeführten
atmosphärischen Luft consumirt werde, also ein Theil unbenutzt bleibe, sey es, daß
die Mischung derselben mit den Gasen unvollständig, oder die Temperatur im Ofen
nicht hoch genug ist. Lefroy schließt daher mit Recht aus
diesem Umstande, daß an oder nach der Stelle, wo diese supplementäre Luft mit den
Gasen in Berührung gebracht wird, im Verbrennungsraume eine Verengung stattfinden
müsse, um dadurch einen Wirbel zu erzeugen und die Mengung mit dem Gase zu
vervollständigen, und daß sich dann von selbst auch an dieser Stelle eine erhöhte
Temperatur bilden werde.
Lefroy ließ es übrigens bei diesen theoretischen
Ansichten nicht bewenden, sondern realisirte dieselben vollständig bei einem Ofen,
in welchem durch intelligente Handhabung der Luftzuführungs-Register in der
That der Rauch vollständig verbrannte.Seit dieser Zeit (1833) beschäftigte man sich allseitig sowohl in England als
in Frankreich und Deutschland mit dieser Frage der Rauchverzehrung, und man
findet hierüber ein schätzbares Material sowohl in den betreffenden
Protokollen der vom englischen Abgeordnetenhause angeordneten
Enquête, als in einem von Combes der
Centralcommission für Dampfmaschinen in der Sitzung vom 5. Juli 1846
erstatteten Berichte (Annales des mines 4. sér. t. XI), sowie endlich viele Notizen
theils in mehreren Bänden der Annales des mines,
als in verschiedenen technologischen Werken und Zeitschriften, wie
namentlich in Dinglers polytechnischem Journal,
in der Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure, in der schweizerischen
polytechnischen Zeitschrift u.s.w.
Dieß ist nun, so schließt Hr. Callon, offenbar ganz das
von Palazot angewendete System. Uebrigens wird allseitig
anerkannt, daß der Palazot'sche Apparat leicht und ohne
viele Kosten herzustellen ist. Hr. Cor, Associé
von Palazot, producirt Certificate von 20 Industriellen
der Stadt Bordeaux, welche diesem Apparate bezüglich seiner Wirksamkeit in
Verzehrung des Rauches sowohl als bezüglich seiner Kohlenersparniß, welche von 8 bis
9 Proc. angegeben wird, das beste Zeugniß geben.
Die mit diesem Apparate in Bordeaux erzielten Resultate erschienen der dortigen
Local-Administration derart entscheidend, daß sich der Präfect des
Gironde-Departem. veranlaßt fand, zu verordnen: es seyen die Industriellen
nach Ablauf von vier Monaten gehalten, den Rauch in ihren Oefen derart zu verbrennen, daß mit
Ausnahme der Periode des Anzündens, der Rauch niemals die Intensität jenes eines
gewöhnlichen häuslichen Herdes übersteige.
Der Präfect motivirt den betreffenden Erlaß, indem er sagt: „Es bestehen
heutzutage praktische Mittel, den Rauch, welcher durch das Heizen mit
Steinkohlen erzeugt wird, zu verbrennen, und welche mit sehr wenig Kosten leicht
auf die bestehenden oder in Thätigkeit befindlichen, mit Dampf arbeitenden
Etablissements angewendet werden können.“
Mit diesen sehr beachtenswerthen Zeugnissen und Empfehlungen kündigte sich dieser
Apparat nun auch in Paris an und wurde derselbe bereits auch in drei Etablissements,
nämlich in der Münze, in der Zinkweißfabrik von Hrn. Latry zu Grenelle und in der Raffinerie des Hrn. Sarrebours zu Pantin eingeführt.
Die vom Ingenieur Hrn. Callon in dem ersteren
Etablissement, nämlich in der Münze, mit diesem Palazot'schen Apparate vorgenommenen Versuche haben bezüglich der
rauchverzehrenden Eigenschaft sehr befriedigende Resultate und zugleich eine
Kohlenersparniß von durchschnittlich 10 Proc. ergeben.
So schätzenswerth nun auch die auf ihre Versuche gestützten Berichte der Ingenieure
Linder u. Callon über
diesen Palazot'schen Apparat sind, so muß ich doch
bekennen, daß mir die von den bereits erwähnten HHrn. Burnat, Secretär des Comitè's der Mechanik der
Société industrielle zu Mülhausen, und
Bergingenieur Lebleu mit demselben weit strenger und
genauer durchgeführten Versuche, welche in Beziehung auf Oekonomie ein weniger
günstiges Resultat geben, mehr Vertrauen einflößen, und ich kann meinen Vortrag über
diesen höchst wichtigen Gegenstand nicht schließen, ohne diese Versuche wenigstens
so weit mitzutheilen, um Jedermann in die Lage zu setzen, über den Werth dieses als
besten anerkannten rauchverzehrenden Apparates selbst ein richtiges Urtheil schöpfen
zu können.
Burnat's und Lebleu's Versuche mit dem
Palazot'schen Rauchverzehrungs-Apparate und Urtheil über
denselben.
Diese Versuche, durch volle 42 Tage fortgesetzt, wurden zur Vermeidung jeden Irrthums
mit aller möglichen Sorgfalt durchgeführt, und zwar wurde der zu prüfende Apparat
zuerst bei der Feuerung jener beiden Kessel der Weberei der HHrn. Dollfus-Mieg u. Comp.
zu Mülhausen, welche bei dem Concurs der Generatoren im Jahre 1859 gedient hatten,
sowie hierauf bei zwei Kesseln der Zwirnerei desselben Etablissements angewendet,
welche mit Vorwärm-Bouilleurs versehen sind und eine Dampfmaschine von 150
Pferdestärken zu bedienen haben.
Die Versuche wurden zuerst während 14 Tagen bei einem Kessel mit Vorwärmer, und zwar
in der Art vorgenommen, daß während einer Woche der rauchverzehrende Apparat
functionirte und dann, nachdem die Luftzuführung durch den genannten Spalt
aufgehoben und das erwähnte Gewölbe weggenommen worden, die Heizversuche durch die
nächste Woche ohne diesen Apparat fortgesetzt wurden.
Auf gleiche Weise wurden auch die Versuche wieder durch eine Woche mit und eine Woche ohne
Apparat an den Kesseln ohne Vorwärmer vorgenommen.
Endlich wurden auch den mit Vorwärmern versehenen Kesseln der Zwirnerei zwei Wochen
gewidmet und gleichzeitig die vorigen Versuche mit den Kesseln ohne Vorwärmer in der
Weberei fortgesetzt.
Die Leitung dieser Versuche wurde Hrn. Miellet vom Hause
Dollfus-Mieg anvertraut; ein Oberheizer (contre-maître chauffeur) und ein Heizer
des Etablissements waren beständig bei den Versuchen zugegen und wurden diese
täglich entweder von Hrn. Palazot selbst oder dessen
Stellvertreter controlirt.
Die bei diesen Versuchen verwendeten Steinkohlen waren aus der Grube St. Josef zu
Ronchamp, und da diese in verschiedenen Sendungen einlangten, so wurde Sorge
getragen, daß zu jeder Versuchsreihe nur Kohlen von derselben Lieferung verwendet
wurden.
Um jede Möglichkeit eines Fehlers zu vermeiden, wurde der Montag jeder Woche von den
Versuchstagen, und zwar aus dem Grunde ausgeschlossen, weil das Kesselmauerwerk am
Sonntag, als Stillstand der Fabrik, mehr abgekühlt wird, und sonach der Montag eine
Störung in den normalen Versuchsgang hätte bringen können.
Während der Versuche wurden sehr genau und zwar stündlich notirt:
1) die Temperatur der Luft;
2) die Temperatur des Speisewassers, bevor es in die Vorwärmer
eingeführt wurde;
3) die Temperatur desselben bei seinem Austritte aus den Vorwärmern
und bei seinem Eintritt in den Kessel;
4) die Temperatur des Rauches bei seinem Austritte aus den Kanälen
oder Zügen des Kessels und beim Eintritt in jene der Vorwärmer (mittelst eines
Calorimeters);
5) die Temperatur des Rauches bei seinem Austritte aus den Zügen der
Vorwärmer;
6) Barometerstand und Beschaffenheit der Atmosphäre;
7) die durch ein Manometer angezeigte Dampfspannung im Kessel;
8) die Quantität der verbrannten Steinkohlen;
9) die Anzahl der Chargen;
10) die Anzahl der Rostreinigungen;
11) die in den Kessel eingeführte Wassermenge;
12) die Anzahl der Umdrehungen eines in einem Blechcylinder, durch welchen die zur
Verbrennung nöthige Luft durchströmen mußte, angebrachten Anemometers;
13) die Beschaffenheit des Rauches, und
14) der Aschegehalt der verbrannten Steinkohlen.
Um die erhaltenen Resultate durchaus mit einander vergleichbar zu machen, mußten
einige Reductionen vorgenommen werden. So wurde das Wasservolumen auf die Temperatur
von 4° C. reducirt. Da die Anzahl der Rostreinigungen für eine der
Versuchsreihen mit der zu vergleichenden nicht die nämliche war, so wurde für jede
solche Reinigung ein Verlust von 25 Kilogrammen Kohlen angenommen. Da ferner die auf
dem Roste unverbrannt gebliebenen Rückstände variabel waren, so wurden nach einer
bestimmten Proportion sämmtliche Kohlen auf eine angenommene Musterkohle von 10
Proc. Aschegehalt gebracht.
Rauchverzehrung.
Die nachstehende Tabelle enthält die Resultate der sämmtlichen Versuche; dabei haben
wir diese von zwei Seiten aufzufassen: einmal bezüglich des Werthes oder der
Wirksamkeit des Apparates auf die Rauchverzehrung, und dann auch in Beziehung auf
seine Leistung gegenüber den gewöhnlichen Feuerungs-Anlagen.
Die Kessel der Weberei haben sowohl mit als ohne Vorwärmer in Hinsicht der Rauchverzehrung
vortreffliche Resultate gegeben; das Mittel aus allen diesen Versuchen läßt sich in
folgender Weise darstellen:
Mit dem Apparat
Ohne den Apparat
Zeit, während welcher der Rauch schwarz erschien
3' 30''
18' 6''
Zeitdauer des mittleren Rauches
6' 12''
9' 8''
„ „ schwachen „
16' 22''
15' 36''
„ „ ungefärbten
„
73' 56''
57' 10''
––––––––––––––––––––––––––––––––
Gesammtzeit
100'
0''
100'
0''
Der 25 Meter hohe Schornstein brachte einen energischen Zug hervor; die Rostfläche
S hatte eine Größe von 1,404 Quadratmeter (= 14
Quadratfuß) und der oben mit s bezeichnete eingeengte
Raum über der Feuerbrücke betrug 0,240 Quadratmeter (= 2,4 Quadratfuß), folglich war das
Verhältniß
s/S =
1/5,8.
Es wird von den Berichterstattern noch bemerkt, daß die Wirksamkeit des Apparates
beinahe ganz unabhängig von dem Gange oder Führung des Feuers war; es war nämlich
gleichgültig, ob größere oder kleinere Chargen gegeben, unter dem Roste, sowie auch
durch den Luftspalt mehr oder weniger Luft eingelassen wurde, was natürlich für die
leichtere Behandlung und praktische Brauchbarkeit dieses Apparates spricht.
Weniger befriedigend jedoch waren die Resultate mit den, mit Vorwärmern versehenen
Kesseln der Zwirnerei, in welcher der Schornstein einen geringeren Zug hatte. Diese
sind:
Mit dem Apparat
Ohne den Apparat
Zeit, während welcher der Rauch schwarz erschien
18' 51''
36' 57''
Zeitdauer des mittleren Rauches
14' 32''
8' 3''
„ „ schwachen „
38' 16''
37' 19''
„ „ ungefärbten
„
28' 21''
17' 41''
––––––––––––––––––––––––––––––––
Gesammtzeit
100'
0''
100'
0''
Allein der Grund dieses ungünstigen Resultates liegt hier in einem fehlerhaften
Verhältniß von s/S. Palazot war der Meinung, daß dieses in allen Fällen
höchstens 1/6 betragen dürfe; nun war hier in der That s
= 0,338 und S = 2,08, folglich s/S = 1/6,15. Nachdem man jedoch dieses
Verhältniß durch das bloße Auflegen einer Reihe von Ziegeln auf die Feuerbrücke bis
auf 1/8 reducirt hatte, erhielt man dieselben günstigen Resultate wie bei den
Kesseln der Weberei, nämlich:
Zeit des schwarzen Rauches
3' 34''
„
„
mittleren „
8' 56''
„
„ schwachen
„
45' 58''
„
„
farblosen „
41' 32''
––––––––
Totale
100' 0''
Hieraus muß man daher den Schluß ziehen, daß das Verhältniß s/S wesentlich veränderlich und von der Stärke
des Zuges im Schornstein abhängig ist.
Die genannten Berichterstatter erwähnen noch nebenbei, daß sie Versuche gemacht, um
zu constatiren, ob die beiden genannten Bestandtheile des Palazot'schen Apparates, d. i. Luftspalte und Gewölbe, gemeinschaftlich
zusammenwirken müssen, wobei sie sich in der That überzeugt haben, daß der Apparat
ohne den einen oder den anderen dieser beiden Bestandtheile nicht mehr
rauchverzehrend sey.
Oekonomischer Effect.
Nachdem die vollkommene Wirksamkeit dieses Apparates bezüglich seiner
rauchverzehrenden Eigenschaft nachgewiesen ist, bleibt noch dessen ökonomischer
Werth zu erörtern. In dieser Beziehung haben sich die aus der Theorie abgeleiteten
Vermuthungen vollständig bewährt.
Für die gewöhnlichen Kessel ohne Vorwärmer sind die
mittleren Ziffern, welche diesem Effect proportional sind, folgende:
mit dem Apparate
94,48
ohne
„ „
100,00
Für die Kessel dagegen mit Vorwärmer:
mit dem Apparate
101,80
ohne
„ „
100,00.
Im ersteren Falle findet sonach ein Verlust von 5,52 Procent und im letzteren ein
Gewinn oder eine Oekonomie von 1,8 Procent statt.
Diese Ziffern sind allerdings von jenen, welche man aus den Versuchen in Bordeaux
abgeleitet (die sofort eine Oekonomie von 10 Proc. ausweisen), sehr verschieden.
Allein die beiden Berichterstatter glauben, daß die Ursache dieser Abweichung theils
in der ungenügenden Dauer der Versuche in Bordeaux, theils auch in der ganz
besonderen Aufmerksamkeit gelegen seyn könne, welche man dort der Beschickung des
Ofens zugewendet zu haben scheint. Welchen Einfluß aber die Geschicklichkeit und
Aufmerksamkeit eines Heizers auf derartige vergleichende Versuche hat, habe ich
bereits oben nachgewiesen.
Schlußfolgerung.
Abgesehen von der Frage der Neuheit, besitzt der Palazot'sche Apparat den großen Vorzug, daß er einfach, nicht zu theuer, bei
allen Dampfkesseln leicht anwendbar ist und dem Heizer nicht die geringste
Schwierigkeit verursacht.
Auf Kessel ohne Vorwärmer angewendet, ergibt sich ein
merklicher Verlust aus dem Grunde, weil der Nachtheil der zu viel eingeführten Luft
keineswegs durch den dadurch bewirkten vollkommeneren Verbrennungsproceß compensirt
wird. Dagegen ergibt sich bei der Anwendung dieses Apparates auf Kessel mit Vorwärmern eine kleine Oekonomie oder ein etwas
gesteigerter Effect.
Die beiden hier genannten Berichterstatter schließen ihr Gutachten mit den Worten,
daß sie glauben, es könne dieser Apparat allen jenen Industriellen empfohlen werden,
denen durch polizeiliche Verordnungen oder aus sonstigen besonderen Umständen die
Entfernung des Rauches auferlegt wird; in keinem Falle aber
halten sie es für angezeigt, denselben in der Absicht anzuwenden, um damit eine
Ersparung an Brennmaterial zu erzielen.
Da ich mein Vertrauen zu diesen letzten Versuchen, welche offenbar in der wahren
praktischen Richtung und durch eine längere Zeit von den Berichterstattern Burnat und Lebleu durchgeführt
wurden, bereits ausgesprochen habe, so kann ich auch nicht umhin, mich mit diesem
Gutachten und den daraus hervorgehenden Ansichten vollkommen einverstanden zu
erklären.
Da sich aber endlich dieses ganz sachgemäße und begründete Urtheil sofort auf den besten der bis jetzt bekannten rauchverzehrenden Apparate
bezieht, so wird in Berücksichtigung dieser Thatsache Niemand Ursache haben, sich
solcher Apparate zum Behufe von Brennstoff-Ersparung, sondern einzig und
allein, und zwar vielleicht sogar unter kleinen pecuniären Nachtheilen oder Opfern,
aus dem Grunde zu bedienen, um sich und die Nachbarschaft von dem so lästigen und
mitunter gesundheitsschädlichen Rauch zu befreien oder diesen fern zu halten.
Dieß scheint mir heute der Standpunkt der rauchverzehrenden Apparate zu seyn, und ich
schließe diesen Vortrag, indem ich wiederhole, daß, wenn die Industriellen (oder
deren Nachbarschaft) gegen den aus ihren Fabriks-Schornsteinen
herausquellenden schwarzen Rauch nichts einzuwenden haben und denselben geduldig
ertragen wollen, sie ihre Schornsteine getrost und ohne Furcht vor pecuniären
Verlusten an Brennstoff rauchen lassen können; daß sie jedoch, sobald sie aus
polizeilichen oder humanitären Rücksichten diesen Rauch beseitigen oder wenigstens
auf ein Minimum herabbringen wollen, diesen Zweck mit den geringsten pecuniären
Opfern durch Anwendung des hier besprochenen Palazot'schen Apparates am vollständigsten erreichen werden.