Titel: | Neuerungen an Dampfkessel-Feuerungen. |
Autor: | Whg. |
Fundstelle: | Band 248, Jahrgang 1883, S. 349 |
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Neuerungen an Dampfkessel-Feuerungen.
Patentklasse 13. Mit Abbildungen auf Tafel 14, 17, 20 und 23.
(Schluſs des Berichtes S. 305 d. Bd.)
Neuerungen an Dampfkesselfeuerungen.
Feuerungen für stationäre Kessel.
(Schluſs.)
Erdöl-Feuerungen. Dampfkessel mit Erdöl zu heizen, ist
allerdings im Allgemeinen in Deutschland viel zu kostspielig, um trotz der
mannigfachen Vortheile hier Anwendung zu finden. In den an Erdöl reichen Gegenden
Amerikas dagegen wie auch des südöstlichen Ruſslands haben sie schon ziemlich
ausgedehnte Verbreitung gefunden. So werden z.B. fast alle Dampfer der Wolga seit
Jahren nur mit Erdöl geheizt, was bei Dampfschiffen noch besonders wegen der
geringen Raumbeanspruchung des Brennstoffes vortheilhaft ist. Es werden hierbei nur
die schwersten Gele, welche nach dem Abdestilliren der Leuchtöle und der Schmieröle
noch übrig bleiben, verwendet. Von denselben kostet z.B. in Ssaratow das Pud 25
Kopeken, d. s. nach heutigem Curse etwa 3 Pf. für 1k oder 3 M. für den Doppelcentner. Die Einrichtungen zur Verbrennung des
Erdöles sind in der Regel sehr einfach. Mit Hilfe einer Doppeldüse wird durch einen
Dampfstrahl das aus einem Behälter zuflieſsende Oel in den Feuerraum eingeblasen, in
welchem es rauchfrei ohne wesentliche Rückstände verbrennt. Die Bedienung ist
auſserordentlich bequem, so daſs ein Heizer leicht mehrere Kessel besorgen kann.
(Vgl. 1880 237 * 375. 1882 245
* 79.)
Seit 3 Jahren ist nach dem Engineer, 1883 Bd. 55 S. 225
eine derartige Erdölfeuerung auch in den Wasserwerken zu Ssaratow eingerichtet, die
sehr befriedigend wirkt. In Fig. 1 Taf.
23 ist die betreffende Einrichtung veranschaulicht. Etwas oberhalb der Mitte des
weiten Flammenrohres ist an der Kesselstirnwand die Brennerdüse angebracht, welcher
durch ein Kupferrohr aus einem oberhalb des Kessels aufgestellten Behälter der
Brennstoff und durch ein zweites Rohr vom Dome des Kessels der Dampf zuflieſst. Die
Luft strömt durch den unteren Theil der Flammrohrmündung frei zu. In Fig. 2 und
3 Taf. 23 sind zwei verschiedene Brenner dargestellt; ersterer gibt einen
langen Strahl von kreisförmigem Querschnitt, letzterer dagegen einen aus einander
gehenden Strahl, wie er meistens zweckmäſsiger sein wird. Der brennende Strahl
bildet besonders bei dem Brenner Fig. 2 eine
lange Stichflamme, welche die das Flammrohr hinten abschlieſsende Rohrwand
jedenfalls bald zerstören würde. Es ist daher vor derselben eine mit Chamotte
bekleidete Feuerbrücke eingebaut. Die Bekleidung muſs bei Anwendung des Brenners
Fig. 2 ungefähr alle 4 Monate erneuert werden, bei Anwendung des zweiten
Brenners Fig. 3 hält
sie etwa doppelt so lange.
Ein Uebelstand dieser Erdölfeuerungen ist, daſs man auch zum Anfeuern schon Dampf
nöthig hat. Auf den Wasserwerken zu Ssaratow, wo die Maschinen Nachts 10 Stunden still stehen, hilft man
sich in der Weise, daſs man, sobald die Spannung auf etwa 1at gesunken ist, ungefähr ¼ Stunde lang die
Feuerung in Betrieb setzt, bis die Spannung auf etwa 2at wieder gestiegen ist. Es genügt, dies einmal in der Nacht auszuführen,
um Morgens noch den nöthigen Druck zum Anfeuern zu haben. Nach 20 Minuten ist dann
die Betriebsspannung von 4at,2 erreicht. Die
Maschinen haben 90e indicirt und es werden in
einer Betriebsstunde (nach dem monatlichen Gesammtverbrauche berechnet)
durchschnittlich 123k Erdöl verbrannt; dies macht
1k,365 für 1e. Die Kosten betragen mithin nur etwa 4 Pf. für 1e und 1 Stunde.
W. D. Dickey in New-York (*D. R. P. Nr. 15 207 vom 9.
November 1880, vgl. 1882 245 79) führt den Brenner in Gestalt eines
Zerstäubungsapparates aus (vgl. Fig. 4 und
5 Taf. 23). Derselbe ist vor der Feuerbüchse in einem guſseisernen, eine
groſse Doppeldüse bildenden Kasten untergebracht. An den Stutzen G (vgl. Fig. 5),
welcher in eine vertikal stehende Düse führt, schlieſst sich das von dem Oelbehälter
kommende Rohr. Bei C oder bei C1 ist ein Rohr B angeschraubt, welches zunächst in den Feuerraum geführt ist und sich
dann oberhalb des Kessels theilt. Der eine Zweig mit Ventil a führt zum Dome des Kessels, der andere mit Ventil a1 nach einem
Wasserbehälter. In den Stutzen C2 endlich mündet ein Rohr, welches von einem Gebläse ausgeht;
letzteres dient zum Betriebe der Feuerung, so lange noch kein Dampf vorhanden
ist.
Beim Anfeuern werden nämlich zunächst, nachdem das Gebläse in Betrieb gesetzt ist,
die Ventile a2 und a3 geöffnet, während
alle übrigen geschlossen sind; auch die Dampfdüse C3 (vgl. Fig. 5) muſs
durch die in ihr angebrachte Regulirnadel abgesperrt sein. Nachdem der austretende,
zerstäubte Strahl entzündet ist, wird in kurzer Zeit das Rohr B erhitzt sein. Es wird dann Ventil a1 geöffnet, so daſs
Wasser in das Rohr B treten kann, wo es sich schnell in
Dampf verwandelt. Darauf kann das Gebläse abgestellt, das Ventil a2 geschlossen und die
Spindel in der Dampfdüse zurückgeschraubt werden. Oeffnet man noch das Ventil a4, so wird durch C2 zugleich Luft
eingesaugt. Sobald genügend Dampf im Kessel vorhanden ist, kann er durch Ventil a aus diesem entnommen werden. Derselbe wird dann in
dem Rohre B stark überhitzt. Wenn die Flamme aus irgend
einem Grunde einmal erlischt, soll der Strom an der glühenden Feuerbrücke sich
sofort wieder entzünden. Die Einrichtung soll auch zum Verbrennen von pulverförmigem
Brennstoffe verwendet werden.
Ch. Holland in Chicago (*D. R. P. Nr. 17816 vom 29. März
1881) benutzt eine wesentlich andere, weniger einfache Einrichtung, welche in
Anwendung auf eine Locomotive in Fig. 6 bis
9 Taf. 23 dargestellt ist. Der Boden der Feuerbüchse wird von mehreren
Platten B gebildet, deren jede mit 2 Reihen
kegelförmiger Düsen versehen ist. Vorn sind über diesen Platten auf 2 Trägern zwei
mittlere, kleine und zwei seitliche gröſsere Behälter D1 bis D4 angebracht. In D1 und D3 wird aus einem Gefäſse K1 durch Rohr H1 Wasser oder Dampf,
in D2 und D4 aus einem Gefäſse
K durch Rohre H Erdöl
eingeleitet. Die beiden von dem höchsten Punkte der kleinen Behälter D3 und D4 ausgehenden Röhren
vereinigen sich in einer Mischdüse E (Fig. 7),
welche nach einem vorn unter den Platten B befindlichen
Querrohre führt. Von diesem gehen zwei unter den mittleren beiden Platten B liegende Längsrohre C
aus, an welche paarweise die in die conischen Düsen hineinreichenden Brenner
angeschlossen sind (vgl. Fig. 8). In
gleicher Weise vereinigen sich die von den äuſseren Behältern D1 und D2 ausgehenden Röhren
in einer Mischdüse, durch welche mittels eines zweiten weiteren Querrohres das Gas,
mit Wasserdampf gemischt, sämmtlichen Brennern der übrigen Platten zugeleitet wird.
Von dem ersten Querrohre werden noch die unter den Behältern D1 und D2 liegenden Brenner gespeist. Das aus den
Brennern ausströmende Dampf- und Gasgemisch saugt durch die Düsen zugleich die
nöthige Verbrennungsluft an, deren Zutritt durch einen Gitterschieber P (Fig. 9)
regulirt werden kann. Die Röhren C sind zum Schütze
gegen Abkühlung in Tröge hineingelegt (vgl. Fig. 8),
welche noch mit schlechten Wärmeleitern angefüllt werden können.
Die Einrichtung gestattet, den Kessel anzufeuern, ohne daſs Dampf vorhanden ist. Es
wird zunächst in eine unterhalb des Behälters D3 angebrachte Schale durch ein besonderes Rohr ein
wenig Oel eingeführt und dieses entzündet. Gleichzeitig läſst man in D3 etwas Wasser und in
D4 etwas Oel ein.
Nach kurzer Zeit strömt dann aus den von D3 und D4 gespeisten Brennern, also auch aus den unter D1 und D2 liegenden, Gas aus,
welches entzündet werden kann. Hierauf läſst man auch in D1 und D2 Wasser bezieh. Oel einflieſsen und regelt
schlieſslich den Zufluſs in sämmtliche Behälter mittels der in den Röhren G und H anbrachten Hähne.
Die Flammen sind anfangs gelb und leuchtend; sobald aber alle Theile sich genügend
erhitzt haben, werden sie mattblau oder violett und durchscheinend und besitzen dann
eine sehr hohe Temperatur.
Die Einrichtung soll auch mit Regulirvorrichtungen versehen werden, durch welche der
Zufluſs von Wasser und Oel nach den Behältern D dem
Dampfdrucke im Kessel entsprechend selbstthätig geregelt wird. Daſs sich bei diesen
Erdölfeuerungen eine schnelle und genaue Regulirung der Verbrennung sowohl von Hand,
als auch durch selbstthätige Vorrichtungen erzielen läſst, muſs als einer ihrer
wesentlichsten Vorzüge angesehen werden.
Verschiedene Einzeltheile für Feuerungen. Der in Fig.
10 und 11 Taf. 23
abgebildete Wasserröhrenrost von H.
Löhnert in Bromberg (* D. R. P. Nr. 17590 vom 27. August 1881) soll im Gegensatze
zu anderen derartigen Rosten den Vortheil gewähren, daſs die Röhren behufs Reinigung
oder Auswechselung schnell und bequem herausgenommen werden können. Die
schmiedeisernen Röhren sind mit ihren conischen Enden in zwei hohle guſseiserne Rostbalken
eingesteckt, welche durch 2 Ankerschrauben zusammengezogen werden. In die Rostbalken
sind Querwände eingegossen, so daſs das Wasser den durch Pfeile angedeuteten Weg
machen muſs. Die beiden am vorderen Rostbalken befindlichen Stutzen werden so mit
dem Kessel verbunden, daſs eine kräftige Wasserströmung durch die Roströhren
hindurch stattfindet. Dem Querschnitte der Röhren kann auch die in Fig. 12
gezeichnete Form gegeben werden.
Der hauptsächlich zum Anfeuern von Locomotiven mittels Gebläse bestimmte Düsenroststab von G.
Olfenius in Halle a. S. (vgl. 1882 246 * 451)
ist zum Zwecke allgemeinerer Verwendbarkeit und zur Erzielung eines geringeren
Gewichtes in der aus Fig. 13
Taf. 23 ersichtlichen Weise weiter ausgebildet worden (*D. R. P. Nr. 21762 vom 1.
September 1882, Zusatz zu Nr. 18818). Der Stab ist jetzt auf seiner ganzen Länge
hohl und ist oben mit zwei Reihen etwas seitwärts geneigter kleiner Oeffnungen für
den Austritt der durch den Stutzen R zugeführten
Gebläseluft versehen.
Eine Feuerthür mit sich selbstthätig, sehr langsam
schlieſsender Zugklappe von Howatson ist nach
der Revue industrielle, 1882 S. 381 in Fig. 14 und
15 Taf. 23 abgebildet. Diese Anordnung hat den Zweck, gleich nach dem
Aufschütten von frischen Kohlen, wenn also die stärkste Gasentwickelung stattfindet,
eine zur Rauchverbrennung bezieh. Rauchvermeidung genügende Luftmenge durch die
Feuerthür oberhalb des Rostes einzuführen, diese Luftzufuhr aber dann allmählich bis
auf Null abnehmen zu lassen. In der Feuerthür ist eine Oeffnung a und vor derselben eine leicht drehbare Klappe C angebracht. Wenn geschlossen, wie in Fig. 15
gezeichnet, steht dieselbe unter 45° geneigt. Unter der Klappe befindet sich ein
kleiner Cylinder G mit darin befestigtem Einsätze F und in dem mit Quecksilber gefüllten Räume zwischen
F und G bewegt sich
ein topfförmiger, dünner, fein durchlöcherter Kolben E,
welcher durch seine Stange D und ein Gelenkstück M mit der Klappe C
verbunden ist.
Wird zum Zwecke der Beschickung des Rostes die Feuerthür mittels des Handgriffes A geöffnet, indem man denselben in die Lage A1 überführt, so wird
hierbei zugleich durch einen auf der Achse von C
befestigten und auf den Arm A sich stützenden Daumen
B die Klappe C in die
Stellung C1 gebracht,
also der Luft freier Zutritt durch die Oeffnung a
gestattet. Beim Oeffnen der Klappe wird aber zugleich der Kolben E gehoben, so daſs das über ihm befindliche Quecksilber
durch die feinen Löcher desselben unter ihn tritt. Ist die Feuerthür wieder
geschlossen, der Arm A gesenkt, so taucht auch der
Kolben E wieder in das Quecksilber nieder. Da jedoch
das in Betracht kommende Gewicht gering und der Widerstand des Quecksilbers groſs
ist, so wird der Niedergang des Kolbens, also auch der Schluſs der Klappe C sehr langsam erfolgen. Bei den ausgeführten
Vorrichtungen sind 3 bis 7 Minuten dazu erforderlich. Hinter der Oeffnung a ist ein unten offener Kasten R an der Feuerthür befestigt, welcher durch die rückstrahlende Wärme
erhitzt wird und die einströmende Luft etwas vorwärmt. Da dieselbe nur unten dicht
über dem Roste in den Feuerraum eindringen kann, so wird sie sich auch mit den aus
dem frischen Brennstoffe aufsteigenden Gasen innig mengen und eine Rauchvermeidung
ermöglichen. Die Vorrichtung läſst sich fast an jeder vorhandenen Feuerthür
anbringen.
Der zur Bedienung von gewöhnlichen Planrostfeuerungen bestimmte, in Fig. 17 bis
19 Taf. 23 nach der Schweizerischen
Bauzeitung veranschaulichte Kohlenaufschütter
von J. A. Strupler in Riesbach-Zürich besteht im
Wesentlichen aus einem schmiedeisernen Rahmen, in welchem eine Anzahl Klappen leicht
drehbar so gelagert sind, daſs sie in horizontaler Lage eine zusammenhängende Ebene
bilden und in dieser Lage festgestellt werden können. Auf dieser Ebene, welche
ungefähr die Gröſse des Rostes hat, werden die gehörig zerkleinerten Kohlen in
gleichmäſsiger Höhe aufgeschüttet. Nachdem dann der Rahmen entweder auf
festliegenden Führungsrollen (Fig. 19)
oder, mit Rädern auf unten oder oben angebrachten Schienen laufend (Fig. 17 und
18), in den Feuerraum geschoben ist, werden die in der Richtung der
Roststäbe liegenden Klappen von den sie stützenden Stiften abgeschoben, worauf sie
wegen der einseitig angebrachten Drehzapfen eine vertikale Lage annehmen und die
Kohlen auf den Rost fallen lassen. Es braucht hierzu die Feuerthür nur kurze Zeit
offen zu sein; ferner wird vermieden, daſs die Kohlen in zu groſsen Stücken auf den
Rost gebracht werden; vor Allem aber ist eine recht gleichmäſsige Vertheilung in
sehr bequemer Weise durch diese Vorrichtung zu erreichen. Der Rahmen ist hinten mit
einem Querstücke versehen, welches, wenn er eingeschoben ist, die Feuerthüröffnung
abschlieſst.
Zum Vorwärmen der Verbrennungsluft will A. Gruse in Schneidemühl (*D. R. P. Nr. 16124 vom 1.
April 1881) den Abdampf der Maschinen benutzen. Es kann zu diesem Zwecke der Abdampf
z.B. durch eine Anzahl enger Röhren geleitet werden, welche in einem weiten Rohre
oder in einem Kanäle derartig untergebracht sind, daſs die gesammte zur Verbrennung
erforderliche Luft, durch das weite Rohr oder den Kanal ziehend, mit Gegenströmung
die engen Röhren umspülen muſs; oder es kann umgekehrt die Luft durch die engen
Röhren und der Dampf zwischen denselben hindurch geführt werden. Die hierbei zu
erreichende verhältniſsmäſsig geringe Erwärmung der Luft wird indessen die
erforderlichen Einrichtungen kaum werth sein.
Um die Bedienung des Kessels auf das geringste Maſs zu
beschränken, macht W. Groſsmann in Pforzheim
(*D. R. P. Nr. 21176 vom 31. Januar 1882) den Vorschlag, den Kessel erstens mit
einem Kohlenvorrathsraume zu versehen, aus welchem der Brennstoff in dem Maſse, wie
die Verbrennung fortschreitet, selbstthätig auf den Rost niedersinkt, und zweitens mit einer
Vorrichtung, durch welche die Luftzuführung zum Roste nach der Dampfspannung im
Kessel regulirt wird. Der Kohlenbehälter wird bei Vertikalkesseln am zweckmäſsigsten
als ein den Kessel umgebender Mantel angeordnet, wie in Fig. 16
Taf. 23 dargestellt. Er ist dann bequem zugänglich und die vom Kessel ausstrahlende
Wärme wird zugleich zur Vorwärmung der Kohlen verwendet. Der Zugregulator ist in der
Figur durch die Theile F und E angedeutet. Es könnte ferner noch ein Speiseregulator hinzugefügt
werden.
Zu dieser möglichst selbstthätigen Kesselbedienung hat die Erwägung geführt, daſs der
Anwendung von Dampfmaschinen im Kleinbetriebe u.a. die Nothwendigkeit, in der Regel
einen besonderen Heizer anstellen zu müssen, sehr im Wege steht; durch die obigen
Einrichtungen soll derselbe entbehrlich werden. Wenn die letzteren ihren Zweck
erfüllen, so bleibt allerdings für den Heizer nicht viel zu thun übrig. Dennoch
dürfte es bedenklich sein, den Kessel immer während längerer Zeit sich selbst zu
überlassen.
Whg.