Titel: | Zur Beurtheilung von Feuerungsanlagen; von Ferd. Fischer. |
Autor: | Ferd. Fischer |
Fundstelle: | Band 248, Jahrgang 1883, S. 73 |
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Zur Beurtheilung von Feuerungsanlagen; von Ferd.
Fischer.
F. Fischer, zur Beurtheilung von Feuerungsanlagen.
Kürzlich hatte ich Gelegenheit, die Rauchgase einer Dampfkesselfeuerung zu
untersuchen, während gleichzeitig Hr. Kobus, Ingenieur
des Hannoverschen Dampfkesselvereins, den Verdampfungsversuch ausführte.
Zunächst wurde am 22. Februar d. J. ein von 9 ½ Uhr Morgens bis 6 Uhr Abends (mit
Mittagspause von 12 ½ bis 2) dauernder Vorversuch ausgeführt. Im Durchschnitt von 40
Rauchgasanalysen und Temperaturbestimmungen, welche von 10 zu 10 Minuten
ausgeführt
Probe-nahme
Kohlen-säure
Sauer-stoff
Tempera-tur
Schieberg-öffnung
Probe-nahme
Kohlen-säure
Sauerstoff
Tempera-tur
Schieberg-öffnung
Uhr
Min.
Proc.
Proc.
Grad
cm
Uhr
Min.
Proc.
Proc.
Grad
cm
10
–
9,5
10,0
194
16
2
–
5,5
15,0
209
42
10
10,7
9,1
193
10
6,2
14,1
211
20
9,6
9,4
191
20
5,0
15,1
216
30
10,1
9,2
189
30
4,6
15,4
214
40
10,9
8,3
192
40
6,1
14,2
220
50
11,5
7,9
201
50
9,1
10,1
204
21,5
11
–
7,3
12,2
204
3
–
10,2
9,3
200
10
10,1
8,9
198
10,5
10
8,2
10,9
193
20
10,4
8,7
192
20
8,4
11,1
190
16
30
9,7
10,1
188
30
7,8
11,4
186
40
10,2
9,1
191
40
9,8
10,0
191
50
11,9
7,1
194
50
12,3
7,1
194
12
–
10,8
8,2
196
4
–
10,9
8,2
196
10
10,0
9,5
190
10
11,7
7,4
194
20
9,8
10,0
190
20
8,9
9,9
188
30
11,4
7,6
196
30
9,5
9,5
190
40
10,5
8,6
190
40
9,6
9,5
191
50
10,3
9,0
195
5
–
11,0
8,1
195
10
9,9
9,2
190
20
10,1
9,0
191
30
9,8
10,0
190
40
10,4
8,6
196
50
10,0
8,9
194
wurden, entwichen die Gase mit 5,96 Proc. Kohlensäure, 14,55
Proc. Sauerstoff, 79,49 Proc. Stickstoff und 221° Temperatur. Die Temperatur der
unter den Rost tretenden Luft betrug im Durchschnitt 37°.
Es wurde nun der hintere Theil der Rostfläche dicht mit Steinen verdeckt, um den
übergroſsen Luftzutritt zu maſsigen, sowie für bessere Lüftung des Kesselhauses
gesorgt. Dann wurde am 27. Februar von 10 Uhr Morgens bis 6 Uhr Abends der 2.
Versuch ausgeführt. Die Temperatur der Luft im Kesselhause betrug durchschnittlich
30°. Die Untersuchung der Rauchgase ergab nach vorstehender Tabelle im Durchschnitt
von 41 Analysen 9,50 Proc. Kohlensäure, 9,90 Proc. Sauerstoff, 80,6 Stickstoff und
196°. Kohlenoxyd konnte nicht nachgewiesen werden; die Ruſsbildung war sehr gering,
wurde daher vernachläſsigt. Die in der früher (1882 245
359) angegebenen Weise genommene Durchschnittsprobe der verwendeten Kohle von der
Zeche Hansa hatte folgende Zusammensetzung:
Kohlenstoff
80,18
Wasserstoff
5,29
Sauerstoff (als Rest)
8,10
Stickstoff
0,61
Schwefel (flüchtig)
0,52
Asche
4,22
(darin 0,11 Schwefel)
Wasser
1,08
–––––––
100,00,
entsprechend einem Brennwerth von:
\frac{8100\times 80,18+34220\times
\left(5,29-\frac{8,1}{8}\right)+2500\times 0,52}{100}=7973^c,
bezogen auf flüssiges Wasser von 0° als Verbrennungsproduct,
vorausgesetzt, daſs auch die Kohle 0° hat. Der in 1k Kohle enthaltene Wasserstoff gibt beim Verbrennen 0k,476 Wasser, mit dem hygroskopischen Wasser
zusammen 0k,487, so daſs, wenn Wasserdampf von
100° als Verbrennungsproduct angenommen wird, 310c, oder, da die Kohle selbst bereits etwa 30° hatte, wohl nur 295c abzuziehen sind, so daſs ein Brennwerth von rund
7680c bleibt.
Der Wärmeverlust durch die höhere Temperatur der Rauchgase betrug, da die
Schwefligsäure als unwesentlich unberücksichtigt bleiben kann (vgl. 1882 245 437):
1k Kohle
gibt
Wärmeverlust
I
II
I
II
Kohlensäure
1,487cbm
1,487cbm
120c
105c
Sauerstoff
3,630
1,549
208
80
Stickstoff
19,833
12,616
1118
642
Wasserdampf
0,487k
0,487k
28
22
Dazu Luftfeuchtigk.
0,570
0,401
50
32
––––
––––
1524c
881c,
somit am ersten Tage 20, am zweiten 11 Procent des
Brennwerthes. Am ersten Tage wurden mit 590k
Kohlen 5740k Wasser von 54,5° in Dampf von 4at,8 übergeführt, am zweiten mit 581k Kohle 5966k
Wasser von 50° in Dampf
von 4at. Die durch den Rost gefallenen
Kohlentheile und Asche wurden gegen Ende des Versuches mit verfeuert. Die
Brennstoffschicht auf dem Rost betrug 10cm; bei
Beginn und Schluſs des Versuches war dasselbe Feuer. Der Wasserstand wurde auf
derselben Höhe erhalten; Wasser wurde nicht mit übergerissen, wie ich durch
Untersuchung des in der Rohrleitung gebildeten Condensationswassers nachweisen
konnte.
Gegenüber dem kürzlich gemachten Vorschlage, stündlich nur 2 Rauchgasanalysen
auszuführen, ist zu bemerken, daſs damit wohl nur selten ein zutreffendes Urtheil
über die Feuerung zu erreichen ist. Während z.B. am 2. Versuchstage der
Vereins-Lehrheizer die Feuerung besorgte und dem entsprechend, wie die Tabelle S. 73
zeigt, keine groſsen Unterschiede vorkamen, schwankte, als am ersten Tage ein
gewöhnlicher Heizer feuerte, innerhalb einer Stunde bei 12 Analysen der
Kohlensäuregehalt von 3,4 bis 10,5 Proc. In den meisten Fällen wird man mit 5 bis 6
Analysen ein zutreffendes Resultat erhalten; treten aber gröſsere Schwankungen auf,
so ziehe ich vor, zeitweilig alle 5 Minuten Kohlensäure und Sauerstoff zu bestimmen,
was übrigens mit dem früher (1880 237 * 387)
beschriebenen Apparat ohne Anstrengung auszuführen ist. Man erhält dadurch in ½ bis
1 Stunde ein viel sichereres Urtheil über die Feuerung als bei ½stündigen Analysen
in einem ganzen Tage.
Zur Rechtfertigung der Zahl 0,539 für die Menge des in 1cbm Kohlensäure und Kohlenoxyd enthaltenen Kohlenstoffes (vgl. 1882 245 400) gegenüber 0,536 (vgl. Journal für Gasbeleuchtung, 1878 S. 65) ist folgendes zu bemerken: Nach
den Bestimmungen von Regnault (Poggendorff's Annalen,
1848 Bd. 74 S. 209) beträgt das Gewicht von 1l
folgender Gase in Paris:
Atmosphärische Luft
1,293187g
Stickstoff
1,256167
Sauerstoff
1,429802
Wasserstoff
0,089578
Kohlensäure
1,977414
W. Lasch (Daselbst, 1853
Ergänzungsband 3 S. 321) berichtigt einen Rechenfehler in der Regnault'schen Abhandlung; nach seinen Berechnungen
ergeben sich folgende Werthe:
Spec. Gew.
1l wiegt
in
Paris
Berlin
Atmosphärische Luft
1
1,293204g
1,293635g
Stickstoff
0,971360
1,256167
1,256585
Sauerstoff
1,105628
1,429802
1,430279
Wasserstoff
0,069268
0,089578
0,089608
Kohlensäure
1,529084
1,977418
1,978077
Die Zahl für das specifische Gewicht der Kohlensäure ist das Mittel von 5 Versuchen,
welche 1,52900 bis 1,52915 ergaben. Da etwaige Verunreinigungen der Kohlensäure das
specifische Gewicht derselben hätten erniedrigen, nicht aber erhöhen müssen, so ist
obige Zahl als richtig anzusehen. Dagegen sind Kohlenoxyd und Methan viel
schwieriger völlig rein
darzustellen, die bisher vorliegenden Zahlen für das Volumengewicht derselben daher
auch weniger zuverlässig, so daſs man, bis weitere Untersuchungen vorliegen, die
Zahl 0,539 als die richtigere wird beibehalten müssen.