Titel: | J. Serve's innen gerippte Heizrohre für Dampfkessel. |
Fundstelle: | Band 262, Jahrgang 1886, S. 246 |
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J. Serve's innen gerippte Heizrohre für
Dampfkessel.
Mit Abbildung.
Serve's innen gerippte Heizrohre für Dampfkessel.
Für Dampfkessel hat J. Serve mit inneren Längsrippen versehene Heizrohre in Vorschlag gebracht, welche
gegenüber den gebräuchlichen glatten Rohren eine wesentlich gröſsere
Verdampfungsfähigkeit besitzen sollen, und hierüber der französischen Akademie nach
Armengaud's Publication industrielle, Bd. 30 S. 382
folgende Mittheilungen gemacht.
Textabbildung Bd. 262, S. 246Die neuen Heizröhren sind, wie nebenstehend gezeigt, an der Innenseite mit
10 Längsrippen versehen, deren Höhe etwa ⅕ des Rohrdurchmessers betragen kann,
während ihre Dicke 3 bis 4mm ist. Indem diese
Rippen den Heizgasen eine groſse Oberfläche darbieten, welche in jene Theile der
Gasströme reicht, die sonst nicht unmittelbar mit der Innenwandung der Röhren in
Berührung kommen, nehmen sie eine nicht unbeträchtliche, sonst der Verdampfung nicht
zu Gute kommende Wärmemenge auf und übertragen sie durch Leitung auf den Umfang und
das Kesselwasser.
Nach Versuchen von J. Bonnardel in Lyon mit einem
kleinen Schiffsdampfkessel betrug dessen Verdampfungsfähigkeit mit neuen, glatten
Kupferröhren 6k,932 Wasser für 1k Steinkohle (Briquettes von Blanzy). Nach Ersatz
der glatten durch gerippte Heizröhren verdampfte der Kessel mit demselben
Brennmateriale 9k,338 Wasser für 1k Kohle. Es betrug also der Gewinn 35 Proc.; dabei
ist aber zu bemerken, daſs die Heizfläche der Röhren nur etwa 3 mal so groſs war wie
die der Feuerbüchse, während sie bei den Locomotiven oft das 8-, 10-, ja bis 12
fache der Feuerbüchsfläche ausmacht. Bei dem Betriebe des erwähnten Kessels war es
leicht, die Wirkung der Röhren auch äuſserlich deutlich kennbar zu machen. So lange
man in dem Kessel die glatten Röhren hatte, wurde Papier, an den Fuſs des
Blechschornsteines gelegt, verkohlt, während es unverändert blieb, als die gerippten
Röhren angebracht worden waren; das Dampfboot ist seit jener Zeit in regelmäſsigem
Dienste mit durchaus zufriedenstellendem Erfolge.
Um die Ueberlegenheit der gerippten Rohre recht augenfällig zu zeigen, hat Serve einen Vergleichsapparat hergestellt; derselbe
besteht aus zwei cylindrischen Gefäſsen von je 10l
Inhalt, deren jedes von einem Heizrohre durchzogen ist und zwar das eine von einem
glatten, das andere von einem gerippten Rohre von je 50mm Durchmesser und gleicher Wandstärke. Die Dicke dieser Röhren ist gleich
der allgemein für Locomotiven verwendeten. Unter jeder dieser Röhren befindet sich
ein Gasbrenner, mit
Gaszähler versehen. Um nun die Wirksamkeit der Wärmeübertragung durch die Rippen
recht auffällig zu beweisen, ist das Rippenrohr in der Art angeordnet, daſs die
Wärme überhaupt nicht auf die Innenfläche zwischen den Rippen einwirkt. Zu diesem
Zwecke ist zwischen je 2 Rippen ein enges Rohr von elliptischer Querschnittsform
eingeführt, welches von oben bis unten durchgeht und möglichst dicht flach an dem
Umfange des Heizrohres anliegt; alle diese Rohre sind unten durch einen Sammler
vereinigt. Während des ganzen Versuches wurde mittels eines Gebläses ein kräftiger
Luftzug in den genannten elliptischen Röhren unterhalten. Dabei strömte die Luft mit
ungefähr 35° oben aus den Röhren. Unter diesen Verhältnissen waren die Zwischenräume
der Rippen – die Theile des Röhrenumfanges – so vollständig wie möglich von der
Wärme abgeschlossen, welche fast nur durch die Rippen auf das Wasser übertragen
werden konnte.
Bei einem minutlichen Gas verbrauche von 0cbm,3 in
jedem der beiden Brenner bringt der Apparat mit dem gerippten Rohre das Wasser in 1
Stunde 17 Minuten zum Kochen und verdampft in der Stunde 110l Wasser, während das Wasser in dem Apparate mit
dem glatten Rohre erst in 2 Stunden 2 Minuten zum Sieden kam und in der Stunde nur
40l Wasser verdampft wurden. Beim Austritte
aus den glatten Röhren sind die Verbrennungsgase noch so heiſs, um Papier entzünden
zu können, während bei dem gerippten Rohre Papier keine Veränderung erfährt.
Da die Wärmemenge, welche ein sich abkühlender Körper abgibt, immer proportional dem
Ueberschusse seiner Temperatur über jene der Umgebung ist, so erklärt sich leicht,
warum das Maſs der Verdampfung sich in den Röhrenkesseln so schnell ändert, derart,
daſs die ersten Längstheile der Rohre sehr viel, die letzten aber fast keinen Dampf
mehr erzeugen. Nur eine bedeutende Vergröſserung der Heizfläche wird im Stande sein,
auch noch bei niedrigen Temperaturen den Heizgasen erhebliche Wärme zu entziehen.
Aus den nachstehenden Ziffern ergibt sich, daſs die gerippten Heizröhren im Stande
sind, ohne Abänderung der sonstigen Verhältnisse der Dampfkessel eine solche
Vergröſserung der Heizflächen zu gewähren. Angenommen, es enthalte ein
Locomotivkessel Rohre von 4m Länge und 2mm Wandstärke, so ergeben sich folgende
Verhältnisse für glatte Röhren:
Rohrdurchmesser
Anzahlder Röhren
Heizfläche (aufden
äuſserenDurchmesser bezogen)
LichterGesammt-querschnitt
auſsen
innen
50mm
46mm
180
113qm
0,2989qm
40
36
245
123
0,2491
30
26
353
133
0,1870
bei gerippten Röhren (mit 10 Rippen
von 8mm Höhe und 2mm,5 Dicke):
50mm
46mm
180
228qm
0,2629qm
Man erkennt aus diesen Zahlen, daſs man selbst in dem Falle, daſs man 180 Röhren von
50mm Durchmesser mit solchen von 30mm Durchmesser vertauschen wollte, von welchen 353
in dem gleichen Räume untergebracht werden könnten, nur 20qm Heizfläche gewinnen könnte, während sich der
Durchgangsraum für die Gase um 0qm,11 d.h. um mehr
als ⅓, verringern würde; vertauscht man aber die glatten Röhren einfach mit
gerippten, so verdoppelt sich die Heizfläche, während nur 0qm,036 Durchgangsraum, d.h. 12 Proc. verloren
gehen.