Titel: | Godillot's Dampfkesselfeuerung für Sägespäne u. dgl. |
Autor: | Gollner |
Fundstelle: | Band 264, Jahrgang 1887, S. 579 |
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Godillot's Dampfkesselfeuerung für Sägespäne u.
dgl.
Mit Abbildung.
Godillot's Dampfkesselfeuerung für Sägespäne u. dgl.
Ingenieur G. A. GodillotVgl. auch Godillot's sogen. Zeltrostfeuerung
1879 233 * 441.in Paris hat kürzlich
eine Kesselfeuerung eingerichtet und zur Verwendung gebracht, welche bestimmt ist,
Brennstoffe geringer Sorte möglichst vortheilhaft zu verwerthen. Es wird hierbei
hauptsächlich auf an sich fast werthlose Brennstoffe Rücksicht genommen, welche in
einzelnen Industriezweigen als Abfälle in verhältniſsmäſsig groſsen Mengen gewonnen
werden und zu anderen als Verfeuerungszwecken kaum ausgenutzt werden könnten. Godillot bezeichnet als in seiner Feuerungsanlage
ausnutzbare Brennstoffe die folgenden: Ganz feuchte (nicht feste) Gerberlohe mit 68
Proc. Wassergehalt; feste (feuchte) Lohe mit 52 Proc. Wassergehalt; Holzabfälle von
Sägemühlen, Holzbearbeitungswerkstätten, sehr feuchte Späne mit 60 Proc.
Wassergehalt als Abfalle von Färbereien und Lohgerbereien, der Hanfbrech- und
Kämmaschinen, ausgepreſste Zuckerrohrstengel, Zuckerrohrhülsen als Rückstände der
Colonialzuckerfabrikation, weiter feinkörnige (griesige) magere mineralische
Brennstoffe, endlich Fabrikationsrückstände der verschiedensten Art (z.B. Flachs-
und Hanfspinnereiabfälle).
Godillot's Einrichtung dient als sogen. Unter- und
Vorfeuerung; um als Innenfeuerung verwendet zu werden, müſsten durchgreifende
Formänderungen betreffend einzelne wesentliche Bestandtheile der Feuerungsanlage
durchgeführt werden. Diese muſs mit Rücksicht auf die Natur des zu verwendenden
Brennstoffes für nicht nur massenhafte, sondern auch beständige und gleichmäſsige
Beschickung des Brennstoffes eingerichtet sein, wobei noch auf den wesentlichen
Umstand Bedacht zu nehmen ist, daſs für die Zeitdauer der Aufgabe des zu verbrennenden Materials
keine Störung des bereits eingeleiteten, sich etwa im Beharrungszustande
befindlichen Verbrennungsprozesses eintrete. Diese Bedingungen führen unmittelbar
auf die Einrichtung eines „mechanischen Heizers“, welcher in der That auch
von Godillot angewendet wird. Der Werth des
„mechanischen Heizers“ läſst sich auf Grund reicher Erfahrungen mit
ähnlichen Feuerungen feststellen. Eine Hauptbedingung für die vortheilhafte
Anwendung der mechanischen Heizmethode ist in der gleichmäſsigen Anstrengung des
Rostes, d. i. AR =
Constant gelegen. Wie groſs dieser maſsgebende Werth für Godillot's Feuerungsanlagen mit Rücksicht auf die so sehr verschiedenen
Brennstoffe wird, ist leider aus den von Godillot
selbst zur Verfügung gestellten Versuchsergebnissen nicht zu ersehen, daher ein
hauptsächliches Mittel zur Kennzeichnung seiner Construction fehlt. Der nothwendig
gleichmäſsige Betrieb der Feuerung schlieſst daher jede sogen. „Forcirung“
derselben von vornherein aus, welche erfahrungsgemäſs das Erlöschen des Feuers auf dem Herde zur Folge hätte; aus diesem Grunde ist
die Godillot'sche Feuerung nur in bestimmten Fällen
vortheilhaft zu verwenden.
Textabbildung Bd. 264, S. 580Die Einrichtung von Godillot's Feuerung als
Dampfkessel-Unterfeuerung ist aus der beigegebenen Figur zu ersehen. Der eigentliche
Rost D ist seiner Form nach neu, indem derselbe einen
halben Kegelmantel („Pavillon-Rost“ genannt) bildet, welcher auf der
Auſsenfläche zur Auflage des Brennstoffes dient, an dessen Innenseite die
Verbrennungsluft angesaugt wird, um durch die vorbereiteten Rostspalten hindurch zum
Brennstoffe zu gelangen. Die Halbkegel-Mantelfläche ist aus halbringförmigen
Roststäben, von den Roststäben der neueren Treppen- (oder Etagen-) Röste ähnlicher
Querschnittsform zusammengesetzt. Die Neigung der Erzeugenden des Rostkegels hängt
von der besonderen Beschaffenheit des zu verfeuernden Materials, von dem
„natürlichen Böschungswinkel“ desselben wesentlich ab und muſs nothwendig
die zulässige Gröſse desselben im Versuchswege bestimmt werden. Referent hat bei anderem Anlasse
Gelegenheit gehabt, den Böschungswinkel folgender Brennstoffe für die Verfeuerung
auf gewöhnlichen Treppenrösten durch Sonderversuche festzustellen, und fand für:
Braunkohlenklein = 38 bis 42°, backende Steinkohle (klein) = 45°, Torf (klein) =
25°, Schwarzkohle (Würfelkohle) rein = 35°, unrein = 39°, Schwarzkohle (Grieskohle)
rein = 37°, unrein = 39° u.s.f.
An das obere Ende des Halbkegelrostes schlieſst sich die „Gosse“
A für die Zuführung des Brennstoffes durch den
„mechanischen Heizer“
H an, welcher aus einer drehbaren SchraubeVgl. L. Schultz's Schraubenzufuhrer 1879 233 * 437.besteht. Dieser Schraube
fallt das von auſsen zugeführte Material durch den Raum A zu. Im Deckengewölbe des Feuerraumes B
befindet sich noch bei G eine Schauöffnung und bei F eine Einrichtung zur Entzündung des Brennstoffes auf
dem Roste. Der „Pavillon“-Rost stützt sich mit dem unteren halbkreisförmig
erweiterten Rande auf einen hufeisenförmigen wagerechten „Schlackenrost“
E, an welchem sich nach rückwärts eine einfache
Einrichtung anschlieſst, welche von Godillot als eine
Art „Calorifer“ bezeichnet wird und lediglich den Zweck haben kann, die bei
D zuströmende Verbrennungsluft in Folge
Bestreichens der auf der Platte D1 angesammelten, von E
abgenommenen Verbrennungsrückstände, mäſsig zu erwärmen und eine entsprechend höhere
Anfangstemperatur der Verbrennungsproducte zu erreichen. Unter E und D1 liegt der Aschenfall C. Die Feuergase werden gezwungen, aus dem geräumigen Feuerraume B über eine Feuerbrücke B1 zu streichen, werden daselbst mit der
eingetretenen Verbrennungsluft gemischt und derart zur vollständigen Verbrennung
veranlaſst, um hierauf den Dampfkessel K mit dem
zugehörigen Sieder S zu bespülen.
Ueber die Wirkungsweise der eben beschriebenen Feuerungsanlage,
über die Vortheile, welche durch diese zu erzielen sind, äuſsert sich Godillot in einer besonderen Mittheilung (Paris 1885),
welche von der ausführenden Maschinenfabrik Ch. Verenet und
E. Schaeffer in Mülhausen zur Verfügung gestellt wurde, in folgender Weise:
„Der Brennstoff, in die Gosse A gebracht, wird
durch die Bewegung der Schneckenschraube in den Herd und zwar am höchsten Punkte
des Kegelrostes geführt und gleitet in demselben Maſse längs desselben hinab, in
welchem sich der darunter befindliche verzehrt. Während dieses Hinabgleitens
trocknet der Brennstoff, wird allmählich erhitzt und verbrennt; schlieſslich
befindet er sich auf dem hufeisenförmigen wagerechten Roste, auf welchem die
Verbrennung zum Abschlusse kommt.“
Als hauptsächliche Vortheile der Feuerungsanlage werden von Godillot hervorgehoben:
1) Die methodische Verbrennung,
nachdem die Verbrennung an sich zu regeln ist und alle Zustände des
Verbrennungsprozesses ohne jegliche Störung eingeleitet und allmählich erledigt
werden können. – Es ist richtig, daſs durch die Wahl der halbkegelförmigen Gestalt des Rostes selbst, im Zusammenhange mit der Art
und Stelle der Aufgabe des frischen Brennstoffes sich eine derartige Lagerweise und
(anfänglich) große Schichtenhöhe desselben von selbst
einstellen muſs, daſs sowohl die der eigentlichen Verbrennung vorangehende
vorbereitende Trocknung und die theilweise Entgasung des Brennstoffes bei
mangelhaftem Luftzutritte ordnungsmäſsig und auf einander folgend durchführbar sind, daſs endlich das
für die vollkommene Verbrennung vorbereitete Material bei der schlieſslich nieder gewordenen Schichtenhöhe bei entsprechend
reichlichem Luftzutritte auch vollkommen verbrennen kann, wenn der Beharrungszustand
der Feuerung nicht gestört wird. Leider liegen keinerlei Ergebnisse der Analysen der
entstandenen Rauchgase vor, welche allein geeignet wären, die Art des
Verbrennungsprozesses, dessen Führung, den besonderen Einfluſs der gewählten Form
des Rostes auf die Verbrennung selbst zu verfolgen. Es muſs aber schon an dieser
Stelle auf den auffällig hohen Wassergehalt der früher angegebenen Brennstoffe,
welche eben auf Godillot's Rost verzehrt werden sollen,
hingewiesen und hervorgehoben werden, daſs der Einfluſs des hygroskopischen Wassers
auf die Anfangstemperatur im Feuerungsraume entschieden nachtheilig wirkt. Godillot verwendet zum Zwecke der Verminderung dieses
nachtheiligen Einflusses vorgewärmte Verbrennungsluft, welche durch den früher
erwähnten „Calorifer“ erzeugt werden soll.
In jedem Falle wird durch den reichlichen Gehalt der Rauchgase an
Wasserdampf eine schädliche Rückwirkung auf die Wandungen des Dampfkessels selbst,
in Folge der theilweisen Condensation des ersteren an den letzteren und der dadurch
bedingten Rostbildung, unvermeidlich sein und endlich der sogen.
„Essenverlust“ der Kesselanlage noch immer einen bedeutenden Werth
erhalten müssen. Es erscheint somit auch Godillot's
Feuerung nicht geeignet, den schon bei älteren Feuerungen zum Zwecke, der
Nutzbarmachung armer und zugleich sehr feuchter Brennstoffe wahrgenommenen
Uebelstand der bedeutenden Nässe der Rauchgase zu belieben, welcher weiter eine
schädliche Erniederung der Anfangstemperatur der Rauchgase, geringeren Wirkungsgrad
der Heizfläche und endlich eine Verminderung des Wirkungsgrades der ganzen
Kesselanlage an sich bedingt.
2) Vermeidung des Abfalles von
Brennstoff in den Aschenfall, d. i. Vermeidung des Wärmeverlustes durch
unmittelbaren Verlust an Brennstoff. Dieser auch anderen Feuerungsanlagen in sehr
befriedigendem Maſse zukommende Vortheil, wenn eben dessen Hauptbedingung
(Uebereinstimmung des Rostes hinsichtlich der Anordnung seiner Einzelheiten mit den
Haupteigenschaften und Verhalten des zu verfeuernden Brennstoffes) erfüllt ist, ist
durch die Art der Ausbildung der Godillot'schen
Roststäbe mit besonderer Rücksichtnahme auf das zu verwerthende Kleinmaterial mit
Sicherheit in Aussicht zu nehmen, obschon in der Abhandlung von Godillot keinerlei Nachweise über die einschlägigen
Erfahrungen mit dem in Rede stehenden Roste geliefert sind.
3) Regulirung der Verbrennung durch
zweckmäßige Regelung der Zufuhr des Brennstoffes. Wie schon an früherer
Stelle erwähnt, ist die „mechanische“ Heizung, wenn dieselbe für verschiedene
Brennstoffe so zu sagen eingestellt werden kann, unter der wesentlichen
Voraussetzung eines bestimmten Beharrungszustandes
vortheilhaft; sie verhindert den Zutritt eines kalten Luftstromes in den Feuerraum
für die Dauer der Aufgabe des Brennstoffes, sie erfüllt die sachgemäſse Bedingung
der stetigen Zuführung des Brennstoffes zum eigentlichen Verbrennungsherde,
erleichtert die Wartung der Feuerung ungemein und schützt vor Bildung von nassen
Dämpfen im Kessel. Leider liegen weder über die zulässigen und thatsächlichen
Anstrengungen der Rostfläche für die einzelnen Brennstoffe, noch über die Ergebnisse
etwaiger Versuche von verschärfter Dampferzeugung (sogen. Forcirung) Zahlen vor,
welche allein geeignet wären, den wahren Werth und die Verwendungsfähigkeit der Godillot'schen Feuerungsanlage auf wichtigen
industriellen Gebieten zu bemessen.
4) Rauchfreie Verbrennung. Die
Erreichung dieses Hauptvortheiles ist wieder an die mäſsige Anstrengung der
Rostfläche der Feuerungsanlage gebunden, setzt bei den in Aussicht genommenen
Brennstoffen eine sogen. „Halbgasfeuerung“ voraus, welche eine sehr hohe
Anfangstemperatur der Verbrennungsgase, also mäſsigen Luftüberschuſs erreichen
läſst. Die rauchfreie Verbrennung mit der Godillot'schen Feuerungsanlage wird übrigens von Jourdain, Director der Pariser Vereinigung von Besitzern von
Dampfapparaten, bestätigt, welcher angibt, mit dem Godillot'schen Roste sehr feuchte Lohe (60 Proc. Wassergehalt) aus
verschiedenen Gerbereien, ferner Holzabfälle, Sägespäne u.s.f. verwerthet zu
haben.
Ueber die Verdampfungswerthe mit Kesseln, welche unter Ausnutzung
von mageren Abfallproducten als Brennstoffe mit der Godillot'schen Feuerungsanlage erzielt wurden, liegen glaubwürdige Angaben
von Verschiedenen vor: So erreichte man nach Mittheilungen von de Naeyer und Comp. in Willebroeck (Belgien) bei
Verteuerung von Sägespännen mit 45 bis 52 Proc.
Wassergehalt folgende specifische Verdampfungen bezieh. Verdampfungsziffern (M : B) = 2,26, 2,21
bezieh. 2,00 nach drei Versuchen. Hierbei wurden stündlich 435 bis 460k Späne verbrannt. Die wirkliche Dampfspannung im
Kessel erreichte 7at,0, die Temperatur der
äuſseren Luft betrug 7°, jene der abziehenden Gase etwa 85 bis 102°!
V. Gondolo berichtet über die
Verwerthung sehr feuchter Späne aus Kastanien (62 Proc. Wassergehalt), welche, mit
Kohle gemischt auf einem gewöhnlichen Roste verbrannt, 0k,244 Dampf auf 1k Brennstoff lieferten.
Nach Einführung der Godillot's Feuerung wurde unter
Ausnutzung eines „Halbröhrenkessels“ bei einer Anstrengung der Heizfläche des
Kessels von AF = 10k auf 1k
feuchter Späne obiger Sorte 1k,350 Dampf erzeugt;
mit dem Kessel von Dulac konnte bei einer Anstrengung
der Heizfläche AF =
20k eine Verdampfung von 1k,25 auf 1k
Brennstoff erzielt werden. Gondolo in Nantes behauptet,
daſs Godillot's Rost mit demselben Brennstoffe eine
mehr als 5 fach gröſsere Verdampfung als die gewöhnliche Feuerungsanlage erreichen
lieſs. S. Lauras in Paris bestätigt die erreichte
Verdampfungsziffer (M : B)
= 3,2 unter Verfeuerung von Holzabfällen aus Schreiner Werkstätten.
In folgender Tabelle sind weiter die Ergebnisse der von Luc und Patin in Nancy
sowie von W. Meunier mit der Godillot'schen Feuerung unter Verwerthung von feuchten Eichenholzspänen
(60 Proc. Wassergehalt) als Brennmaterial ausgeführten Versuche zusammengestellt,
welche die Vortheile wie Vorzüge der bezeichneten Feuerungsanlage bei Ausnutzung
minderwerthiger Abfallproducte erkennen lassen:
VersuchvonLuc u. Potin
Versuche vonW. Meunier
Versuchsdauer
Stunden
8,5
11
12
Gewichtsmenge feuchter Späne
verbrannt
k
15257
5524
14527
Gewichtsverlust in Folge 60 stündigen
Trocknens
%
62,3
62,3
62,2
Wassergehalt des Brennstoffes
k
9505
3441
9050
Rohgewicht der Späne nach 60 stund.
Trocknen
k
5742
2083
5477
Speisewassergewicht
k
22812
8340
21580
Temperatur des Speisewassers
Grad
20,0
25,3
16,0
Gewicht des Speisewassers, berechnet auf
0° Temp.
k
22170
8018
21050
Wirkliche Dampfspannung
at
5,25
5,6
5,82
Verdampfungsziffer für feuchte
Späne
M : B
1,453
1,450
1,150
„ „
getrocknete Späne
M : B
3,861
3,840
3,840
Brennstoff, verbrannt auf 1qm Heizfläche
B : F
8,970
2,500
6,000
Dampf, stündlich erzeugt auf 1qm Heizfläche
M : F
13,041
3,600
8,750
Temperatur der abziehenden
Rauchgase
Grad
127
117
177
Nach dem von Compère, Director der
Gesellschaft von Dampfkessel-Eigentümern in Paris, gefertigten Versuchsprotokoll vom
4. März 1886 wurde mit 1k Hanfabfall (29,5 Proc.
Wassergehalt) eine 2,7 fache Verdampfung erzielt; während des 8 stündigen Versuches
mit einem Dampfkessel von 82qm Heizfläche
erreichte durchschnittlich die Dampfspannung im Kessel 5at, die Temperatur der abziehenden Rauchgase 120°, die Temperatur im
Feuerraume, gemessen mit dem Salleron'schen
Calorimeter, 1470°, endlich der Wirkungsgrad der Kesselanlage η = 0,80.
Anläſslich der Ausstellung zu Antwerpen 1885 wurde endlich eine
Probe mit der mit der Feuerungsanlage nach Godillot
unter Aufsicht der Abgeordneten des Industrie-Comité Vincotte und D'Welschauvers-Dery bei
Verbrennung von Lohe und Holzabfällen für den Betrieb eines Dampfkessels nach System
de Naeyer aurengeführt. Die chemische
Zusammensetzung des Brennstoffes im ursprünglichen Zustande wurde festgestellt mit:
Kohlenstoff (fest) 13,18, flüchtige Stoffe 52,15, Wasser 33,75, Asche 0,92 Proc. Die Analyse des
Materials im trockenen Zustande ergab folgende Zusammensetzung: Kohlenstoff 51,39,
Wasserstoff 6,69, Asche 1,40, Sauerstoff (und Spuren von Stickstoff) 40,52 Proc. Der
halbkegelförmige Rost bestand aus 17 Stäben (Halbringen) von 2m,5 Durchmesser. Die Rostfläche hatte 1qm,82. Der wagerechte Rost erreichte 2qm,46 Fläche, daher die ganze Rostfläche 4qm,28 betrug. Für 1k Brennstoff (mit 33,75 Proc. Wassergehalt) wurde eine 3,853 fache
Verdampfung bei einer Anstrengung der Kesselheizfläche von 8k erzielt. Die Temperatur der abziehenden
Rauchgase schwankte zwischen 187 und 212°.
Die vorgeführten Versuchsergebnisse genügen zur Begründung der Ansicht, daſs die Godillot'sche Feuerungsanlage unter Voraussetzung eines
gewissen Beharrungszustandes der Feuerung und des Kessels, welcher sich nach der
Anstrengung seiner Heizfläche auch bei sämmtlichen Versuchen als „sehr
geschont“ herausstellte, sehr wohl geeignet ist, minderwerthige Abfälle als
Brennstoff sehr vortheilhaft zu verwerthen und in Hinsicht der Nutzbarmachung
solcher Brennstoffe derartige ältere Feuerungsanlagen wesentlich übertrifft. Der
vorgeführten Construction muſs daher eine gewisse Bedeutung in
volkswirthschaftlicher Beziehung zuerkannt werden.
Prof. Gollner.