Titel: | D. T. Lawson's Vorrichtung zur Verhütung von Dampfkessel-Explosionen. |
Autor: | Whg. |
Fundstelle: | Band 245, Jahrgang 1882, S. 204 |
Download: | XML |
D. T. Lawson's Vorrichtung zur Verhütung von
Dampfkessel-Explosionen.
Mit Abbildungen auf Tafel 15.
D. Lawson's Verhütung von Kesselexplosionen.
Zu den Ursachen, welche die Explosion eines Dampfkessels veranlassen können, gehört
bekanntlich die plötzliche Oeffnung eines Dampfabsperrorganes und das dann
eintretende schnelle Entweichen einer gröſseren Dampfmenge aus dem Kessel; was ein
plötzliches Sinken der Spannung zur Folge hat. Man kann dies mit dem Fallenlassen
eines gehobenen Pendels
vergleichen. Es erfolgt eine so heftige Verdampfung, daſs nicht nur, die frühere
Spannung wieder hergestellt, sondern daſs sie überschritten wird und so das Bersten
des Kessels herbeigeführt werden kann. Hält der Kessel die höhere Spannung aus, so
wird dieselbe bald wieder fallen und wie ein Pendel erst nach mehrmaligem Auf- und
Abschwanken zur Ruhe kommen. D. T. Lawson in
Wellsville, Nordamerika (*D. R. P. Kl. 13 Nr. 11447 vom 28. April 1880) will diesem
Uebelstande dadurch vorbeugen, daſs er in dem Kessel dicht über dem Wasserspiegel
oder auch in einiger Entfernung von demselben eine Scheidewand befestigt (vgl. Fig.
24 Taf. 15), welche nach der Patentschrift mit einer Oeffnung versehen ist, deren Gröſse etwa ¼ der vom Kessel nach der
Maschine führenden Dampfauslaſsöffnung – dies wäre im Allgemeinen der Querschnitt
des Dampfrohres – beträgt. Die Oeffnung sollte noch durch einen Schieber mehr oder
weniger verschlossen werden können. Später hat jedoch Lawson die ganze Platte mit einer groſsen Anzahl Löcher versehen, deren
Gesammtquerschnitt, wie anzunehmen ist, die angeführte Gröſse hat. Eine solche
Scheidewand soll eine sehr ruhige gleichförmige Verdampfung zur Folge haben, das
Aufspritzen des Wassers verhüten u.s.w.
Das Mittel erscheint wunderlich, hat aber doch wohl etwas für sich. Wenn die
Oeffnungen in der Scheidewand zusammen nur ¼ des Dampfrohrquerschnittes betragen, so
wird bei gleichem Spannungsunterschied ungefähr 4 mal so viel Zeit nöthig sein, um
eine bestimmte Dampfmenge entweichen zu lassen; es wird also ein so plötzliches
Fallen der Spannung nicht eintreten können. Allerdings wird auch beim Betriebe der
Dampf etwas gedrosselt werden. Rechnet man z.B. für die gröſste Geschwindigkeit des
Dampfes in der Leitung 50m (der gröſsten
Kolbengeschwindigkeit entsprechend), so wird dieselbe in den Oeffnungen der
Scheidewand 200m betragen müssen, wozu ein
Ueberdruck von 0,1 bis 0at,2 erforderlich ist.
Dieser Verlust ist jedoch nicht sehr wesentlich, wenn man in Betracht zieht, daſs
der Dampf bei dieser Einrichtung auch jedenfalls gut getrocknet, vielleicht etwas
überhitzt sein wird. Daſs durch die Scheidewand die Kessel und namentlich ebene
Stirnplatten, wenn solche vorhanden sind, erheblich versteift werden, mag nur
nebenbei erwähnt werden. Die Reinigung des Kessels wird zwar etwas unbequemer. Man
könnte indessen auch wohl denselben Zweck erreichen, wenn man die siebartig
durchlöcherte Scheidewand unmittelbar unter dem Dom oder der Dampfauslaſsöffnung
anordnete. Es lieſse sich auf diese Weise der gröſse, die Festigkeit des Kessels
sehr gefährdende Domausschnitt in der Kesselwand vermeiden; man brauchte dieselbe
nur unterhalb des Domes mit einer Anzahl kleiner Oeffnungen zu versehen. Wollte man
den Querschnitt des Dampfrohres auf den vierten Theil verringern, so würden
natürlich sehr bedeutende Verluste durch die gröſseren Reibungswiderstände
eintreten.
Lawson hat sich bemüht, die Vorzüglichkeit der von ihm
vorgeschlagenen Einrichtung auch durch Versuche zu beweisen, über welche im Scientific American, 1882 Bd. 46 * S. 231 berichtet
wird. Er lieſs zu dem Zweck nach einigen Vorversuchen zwei gleich groſse
cylindrische Kessel von dem besten Eisen anfertigen, von denen der eine mit der
Scheidewand versehen war, der andere nicht. Dieselben hatten eine Länge von 1m,83 und einen Durchmesser von 0m,76. Die Wandung bestand aus je zwei Blechplatten
von 4mm,8 Dicke. Die ebenen Stirnplatten, 9mm,6 dick, waren durch einen in der Achse des
Cylinders liegenden Bolzen von 25mm Dicke mit
einander verbunden. Die Versuche fanden in Gegenwart einer von dem Finanzminister
der Vereinigten Staaten Nordamerikas ernannten Commission, Vertretern der Presse
u.a. im Februar und März d. J. statt. Der zu untersuchende Kessel wurde, durch ein
80mm weites Dampfrohr mit einem alten
Dampfcylinder von 900mm Länge und 200mm Durchmesser verbunden, im Freien aufgestellt.
Aus einem bombensichern Gewölbe konnte man einen in das Dampfrohr eingeschalteten
Querschieber schnell öffnen, sowie die Feuerung mittels flüssigen Brennmaterials
reguliren. Innerhalb des Gewölbes angebrachte Manometer lieſsen die jeweilige
Pressung erkennen. Der zuerst untersuchte Kessel ohne
Zwischenwand konnte leider nicht zur Explosion gebracht werden, weil in der einen
Stirnplatte drei radiale Risse, von dem Ankerbolzen ausgehend, auftraten, so daſs
eine Steigerung der Pressung über 15at,5 nicht
möglich war. Dann wurde der Kessel mit Zwischenwand
angeheizt und nach jeder Steigerung der Spannung um 1at,76 (= 25 Pfund engl.) der Absperrschieber schnell geöffnet, wobei immer
das erwähnte Schwanken über und unter die anfängliche Spannung beobachtet wurde, bis
21at erreicht waren. Es wurde darauf die
Zwischenwand so herausgekreuzt, daſs ringsum ein 7cm,5 breiter Rand derselben stehen blieb (vgl. Fig. 23
Taf. 15). Das ausgestemmte Stück muſste im Kessel gelassen werden. Nachdem derselbe
wieder angeheizt war, wurde wie vorher nach jeder Zunahme um 1at,76 und zuletzt nach jeder Zunahme um 0at,7 (= 10 Pfund) der Absperrschieber schnell
geöffnet und, als dies bei der Spannung von 16at,5
geschah, erfolgte die Explosion des Kessels, wobei derselbe vollständig in Stücke
zerriſs. Die Spannung war zuletzt in Zeit von 6 Minuten von 12,3 auf 16at,5 gestiegen. Die Ergebnisse sprechen mithin
dafür, daſs die zuerst vorhandene Zwischenwand die Explosion verhinderte; jedoch
darf hierbei die Verschwächung, welche der Kessel durch Fortnahme derselben erlitt,
nicht unberücksichtigt gelassen werden.
Whg.