Titel: | Ueber Feuerungen mit flüssigen Brennmaterialien; von Ig. Lew, Fabrikdirektor. |
Autor: | Lew |
Fundstelle: | Band 272, Jahrgang 1889, S. 385 |
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Ueber Feuerungen mit flüssigen Brennmaterialien;
von Ig. Lew, Fabrikdirektor.
(Fortsetzung der Abhandlung S. 364 d.
Bd.)
Mit Abbildungen auf Tafel
19.
Ueber Feuerungen mit flüssigen Brennmaterialien.
2) Feuerungen für stationäre Kessel
und Schmiedefeuer.
Die zur Verbrennung flüssiger Kohlenwasserstoffe bisher construirten Apparate sind im
Allgemeinen ihrem Wesen nach dadurch unterschieden, ob das Brennmaterial in
flüssigem, gasförmigem oder dampfförmigem Zustande zur Anwendung gelangt.
Man unterscheidet sonst Apparate für Herdfeuer, Gasfeuer und Staubfeuer.
Eine groſse Anzahl solcher Apparate ist in dieser Zeitschrift bereits besprochen und
ich beschränke mich deshalb auf Mittheilung der jetzt hauptsächlich im Gebrauche
stehenden:
Pulverisator von JogansonVgl. Naphtaheizung der Dampfkessel von Besson, Gorny
Journal, 1887 Nr. 1 (russisch). in Fig. 1 bis 4 in ⅕ natürlicher Gröſse
abgebildet.
Ein Guſseisenrohr A mit an den Enden aufgeschnittenem
Gewinde wird durch die eingeschobene Zwischenwand C in
zwei Räume getheilt; der obere – für Erdöl – communicirt rechts mit dem in die Muffe
B eingeschraubten Oelzuführungsrohre P, der untere communicirt mit dem Dampfrohre Q. Zwei halbkreisförmige Scheiben M und N sind in der Muffe
D gelagert und gedichtet und stehen so über
einander, daſs ein kleiner Schlitz pp (Fig. 3) frei bleibt, durch
welchen Oel und Dampf strömen können.
Diese Forsunka wird so in den Feuerraum gesetzt, daſs der erwähnte Schlitz wagerecht
und nicht über ¼ der Rohrlänge A (Fig. 1) in denselben ragt.
Man erzielt mittels dieser Construction eine lange Flamme, deren Regulirung aber nur
durch die in die Rohre P und Q (Fig.
1) eingeschalteten Ventile möglich ist. Der Dampfverbrauch der Forsunka
ist verhältniſsmäſsig hoch.
Der Pulverisator von Lawrow, in Fig. 5 und 6 in 0,4 Gröſse
dargestellt, besteht aus den drei Guſseisenrohren I,
II und III.
Das Stutzenrohr II hat links den Flansch aa (Fig. 5) und rechts das
eingeschnittene Gewinde dd, in welches Knierohr III eingeschraubt ist. II
dient für den Dampf-, III für Oelzutritt. Der
Querschnitt des Rohres A ist cylindrisch, während das
Rohrstück C innerlich runden Querschnitt, äuſserlich
die aus Fig. 6
ersichtliche Form besitzt. Rohr I mit Boden PP ist, wie aus Fig. 5 ersichtlich, mit
dem Flansch aa verschraubt, in dasselbe ragt die
Mündung des Rohres C. Diese Forsunka ist einfach,
bequem und billig.
Forsunka von Schuchoff, in Fig. 7 bis 9 in 0,4 natürlicher
Gröſse dargestellt. Diese Forsunka ist viel vollkommener als die vorige und findet
groſse Verwendung; sie besteht ganz aus Kupfer und zerfällt in die 3 Hauptheile A, B und C (Fig. 7). AA ist ein Rohr mit Stutzen, dessen innerer
cylindrischer Kanal am Ende eonisch verläuft, B stellt
eine Muffe mit Stutzen b dar, C eine hohle Spindel mit Oeffnung a und
Führung g. Das Erdöl tritt durch b und durch Oeffnung a in
die Spindel C, um bei f
auszutreten. Der Dampf strömt bei m in den ringförmigen
Raum pp, umspült die Spindel C und entweicht durch das ebenfalls conisch auslaufende Ende des Rohres
AA, trifft den Erdölstrahl von der Peripherie zur
Mitte, zerstäubt ihn und gibt eine Flammenform, die aus Fig. 8 ersichtlich ist.
Durch Drehung der Spindel C kann die Dampfausströmung
regulirt werden. Wenn einmal die Spindel richtig eingestellt ist, so wird die
arretirende Mutter D gegen A festgeschraubt; auf dieselbe Weise wird Muffe B mittels Muttern EF und Scheibe H festgestellt. Ein Hauptfehler ist, daſs im Momente
des Dampfausströmens der Oelstrahl an der Peripherie getroffen wird und in Folge
dessen eine Einschnürung erfährt, die sich erst nach 1½ Fuſs Entfernung vom
Mundstücke zu einem Strahle von gröſserem Durchmesser vereinigt, so daſs die
vorderen Theile des Kessels schwach erwärmt werden, was sehr nachtheilig wirkt. Der
Dampfverbrauch ist groſs; im Allgemeinen ist die Wirkung befriedigend.
Pulverisator von Dunder, in Fig. 10 bis 13
dargestellt. Der Apparat zeichnet sich durch gröſsere Vollkommenheit im Vergleiche
zu den besprochenen aus; er besteht ganz aus Messing. Das Guſsstück AA mit den zwei Stutzen BB1, die in Fig. 10 in einer Ebene
liegend dargestellt sind, in Wirklichkeit jedoch unter 90° zu einander stehen, hat
den mittleren Theil aa, der innen conisch ausgebohrt
ist und am Ende bei bb eingeschnittenes Gewinde trägt.
In AA befindet sich gleich einem Hahnkücken der Körper
OO mit entsprechender Aussparung f, die nach rechts und links cylindrisch verläuft. Der
Oeffnung C gegenüber liegt auſserhalb der Wandung des
Körpers O die Ausfräsung d
(Fig.
11); in Wirklichkeit befindet sich d auf der
halben Oeffnung von B1,
sobald C genau mit B
zusammenfällt.
Die in der Achse von O liegende, mit Gewinde versehene
Spindel F verläuft rechts etwas conisch in einen
ausgesparten Cylinder, dessen Begrenzung der abgeschnittene Conus G bildet, während sie mit der sie umgebenden Fläche O links entsprechendes Gewinde besitzt, so daſs durch
Drehung mittels Stellrades L sie sich im Körper O verstellen läſst. Als Abdichtung der Spindel F gegen den Körper O dient
Stopfbüchse N, während M
eine Abdichtung von O gegen AA bewirkt, Eine Drehung von O wird durch
Drehung des aufgezogenen Handgriffes P vermittelt. An
P befindet sich ein Stift p, welcher nuthenförmig in M eingelassen ist,
so daſs nicht nur O, sondern auch M gleichzeitig – der Feststellung von P
halber – Drehung erfahren. Die Endlage des Griffes P
entspricht vollständigem Schlusse der Eingangsöffnungen.
Das Erdöl tritt durch Stutzen B, durch Oeffnung C nach f und flieſst nach
rechts längs F, um bei ss
zu entweichen, indem es den Conus G beim Austritte ganz
umspült. Der Dampf strömt bei B1 ein, durch Aussparung d in den Hohlraum hh und entweicht durch den
concentrischen Schlitz tt, trifft den Strahl des
Erdöles und zerstäubt ihn vom Centrum der Ausströmungsöffnung, indem er der Flamme
eine Form, wie in Fig. 13 dargestellt, gibt.
Sehr wesentlich ist, daſs man schon von Anfang an eine ausgebreitete cylindrische
Flamme bekommt. Durch Rechts- oder Linksdrehung von OO
mittels Griffes P wird der Oelzufluſs sowohl, als der
Dampfzutritt regulirt; eine Verstellung des Schlitzes ss erfolgt durch Drehung an L.
Gewöhnliche Regulirung des Dampfzutrittes geschieht durch ein am Stutzen B1 angebrachtes Ventil.
Fig. 12
stellt den Querschnitt an der Stelle xy der Fig. 10 dar.
(Die Zeichnungen sind in 0,4.)
Die Forsunka ermöglicht, das Dampfquantum dem Oelquantum entsprechend einzustellen
und umgekehrt, daſs ferner gleich Anfangs eine breite Flamme erzeugt wird, welche
sich um den Conus gut vertheilt.
Trotz der etwas complicirten Einrichtung, die, nebenbei bemerkt, auch mehr
Aufmerksamkeit bei der Bedienung erfordert, erfreut sich die Forsunka mehrfacher
Anwendung und hat sich durch ihre Wirkung zur gröſsten Zufriedenheit bewährt.
Die folgende Forsunka, welche in den Werkstätten der Bakuer
Eisenbahnen zur Befeuerung der stationären Dampfkessel angewendet wird,
besteht aus dem Guſseisenstücke AA (Fig. 14) mit conisch
auslaufendem Ende aa, welches in Guſsstück B B eingeschraubt ist. Mit letzterem ist wieder das
kupferne Ansatzstück C, welches oberhalb die eiserne
Platte D trägt, verschraubt. In C befinden sich Wangen e (Fig. 15 und 17). Indem D diese Wangen e
abschlieſst, bleiben Kanäle g, deren Endquerschnitt
Fig. 17
zeigt. In Mitte von AA ist Spindel L gelagert mit rechtssitzendem Conus M. Zwischen diesem und aa
befindet sich Schlitz ss, welcher durch entsprechende
Drehung der Spindel vergröſsert oder verkleinert werden kann.
Das Erdöl kommt durch P, tritt durch Schlitz ss in die Kammer Q des
Körpers C und wird hier mit Dampf vermischt, welcher
aus S durch Schlitz tt
kommt, um gemeinschaftlich mit dem Erdöle durch Kanäle g auszutreten. (Fig. 14 bis 18 in
0,4.)
Die Forsunka wird so aufgestellt, daſs die Flamme zuerst in einen unteren Zug schlägt
und erst beim Rückgange die Kesselwände berührt. Ihre Wirkung ist allgemein
zufriedenstellend, obgleich die Kanäle g öfters sich
verstopfen und im Feuerzuge Koksausscheidungen wahrgenommen werden.
Der Pulverisator, welcher auf den Bohrfeldern der Gebr.
Mirzoeff angewandt wird, besteht aus zwei eisernen Gas-┬-Stücken A und B (Fig. 18), welche durch
Versehrauben des hohlen, conischen, aus Kupfer bestehenden Körpers CC mit einander verbunden sind. Am vorderen Ende des
┬-Stückes B ist ein kupferner Theil D eingeschraubt, welcher der Flamme die Richtung gibt.
In C liegt Spindel E, die
mit Conus d einerseits und Schraubengewinde
andererseits versehen ist. Die Muffen e und f dienen zum Dichten. Das Erdöl tritt bei P ein und passirt den Schlitz ss; der Dampf strömt durch Q und den Schlitz
tt.
Die Wirkung des Apparates ist gut. Der Apparat ist leicht zugängig und nicht theuer.
Regulirung des Schlitzes ss erfolgt durch Drehen des
Stellrades L.
Das Zerstäubersystem von KrupkeVgl. „Technik“, 1886 (russisch). (Fig. 19 bis 22) besteht in
der Anwendung mehrerer Forsunken, die gemeinschaftliche Dampf–, sowie Erdölzuleitung
besitzen. Die Ausfluſsöffnungen sind ⅛ bis 3/16'' weit. Die Zerstäubung soll eine sehr
vollständige sein.
Die Zahl der Forsunken hängt von der Heizfläche des Kessels ab, gewöhnlich werden
zwei bis acht Stück angewendet – acht genügen für den gröſsten Kessel.
Das Erdöl wird in einem Reservoir, das den täglichen Verbrauch faſst, durch eine
Dampfschlange erwärmt und durch Rohr T1 (Fig. 19), in welches
Hauptventil B1
eingeschaltet ist, nach den Rohren m1 und m2 geleitet.
Von m2 gehen vier
Abzweigungen ab, die je ein Ventil r enthalten, auf
denen die eigentlichen Düsen s sitzen.
Durch T2 strömt Dampf,
der keine weitere Regulirung, als durch das Dampfventil B2 erfährt; die Weiterleitung desselben
nach dem Rahmen geschieht wie bei dem Erdöl und ist aus Fig. 19 ersichtlich. Der
Rahmen, welcher die vier Forsunken in sich schlieſst, wird zur Stirnfläche des zu
feuernden Kessels entsprechend gedreht.
Hahn y (Fig. 19) trennt die
Dampfleitung von der Erdölleitung und wird nur zum Ausblasen letzterer benutzt. Die
Combination der Forsunken kann verschieden sein. Bei Corwall-Kesseln können sie auf ein Quadrat oder Dreieck vertheilt werden
(Fig.
21).
Der Zufluſs der vorher erwärmten Luft wird so eingerichtet, daſs an Stelle einer oder
zwei Thüren eine Platte T angebracht ist, deren Lage
und Form aus Fig.
20 ersichtlich ist. Die Gröſse der Platte hängt von der Combination der
Forsunken, von der Breite des Feuerraumes und von den eventuell vorher benutzten
Thüren ab. An die Platte T ist vorn der Kasten K angeschraubt, durch welchen die Luft behufs Erwärmung
oben eintritt, um durch Oeffnungen D (von 8 bis 9cm Weite) in den Feuerraum zu gelangen. Achsial
der Oeffnungen D
liegen kleinere d (3cm,3 weit) in K, in diese werden die Düsen der Forsunken eingesetzt.
Genügt der Luftzutritt nicht, so können noch mehrere kleinere Luftlöcher eingebohrt
werden.
Alle Forsunken münden in eine Haube g von etwa 21cm Höhe.
Der Hauptzweck dieser Haube g ist der, daſs die zur
Verbrennung nöthige Luft erwärmt wird, damit die Wände des Kessels vor Zuströmen
kalter Luft geschützt bleiben.
O ist ein Schauloch zur Beobachtung der Flamme, s eine Oeffnung zum Anzünden der Forsunka. Beide sind
mit Verschluſs versehen. Sollte die Luftmenge bei starkem Gange der Forsunka nicht
genügen, so ist unter der Flamme ein Theil des eventuellen Rostes frei zu legen; die
Aschenthür ist mit Steinen derart auszusetzen, daſs mehrere Schlitze offen bleiben,
deren Querschnitte durch einen Schieber zu reguliren sind. Die ganze Einrichtung
dieses Systems an einem Kessel ist aus Fig. 22 zu ersehen.
Mittels dieses Systems können groſse Kessel sowohl, als kleine mit Vortheil geheizt
und das Heizmaterial auf zweckmäſsigste Weise verbrannt werden. Es ist beobachtet,
daſs je gröſser der Kessel war, um so mehr Vortheile das combinirte Forsunkensystem
bot.
Auf die Beschreibung der speciell für Dampfer, Locomotiven, Zimmerfeuerung u.s.w.
construirten Oelzerstäuber, welche auf demselben Prinzipe beruhen wie die Zerstäuber
für stationäre Dampfkessel, werden wir an anderer Stelle ausführlich
zurückkommen.
Es sei hier nur kurz auf die Verwendung der Oelfeuerungen für metallurgische Zwecke hingewiesen:
Die Zerstäubung mittels Dampfes läſst keine so hohe Temperatur erzielen als mittels
Luft, welche da, wo es sich um hohe Temperaturen handelt, wie beim Schmelzen des
Eisens, oder bei anderen Schmelzprozessen, nöthig ist.
Zum Schmelzen einiger Metalle ist Dampfzerstäubung absolut unbrauchbar. Verschiedene
Versuche, die mittels Dampfpulverisators an Schmelzöfen
vorgenommen wurden, lehrten, daſs, so lange auch der Pulverisator in Thätigkeit war,
ein vollständiges Schmelzen des Eisens flicht erreicht wurde. Anders zeigt es sich
bei Benutzung von Luft, die durch einen Compressor in
den Apparat gedrückt wird. Das Feuer wird lebhafter, das Eisen erreicht bald die
Temperatur, die zum Schweiſsen erforderlich ist, und auch Guſseisen kann leicht
geschmolzen werden.
Nicht nur die hohe Temperatur erzeugt diese Wirkung, sondern nach Goulischambaroff kann dieselbe wie folgt erklärt
werden:
Da bei Dampfzerstäubung viel mehr disponibler Sauerstoff bleibt, welcher von
Zersetzung des Wasserdampfes herrührt, als bei Luftzerstäubung, so wirkt ein Theil
des Sauerstoffes oxydirend auf das Eisen und verhindert das Zusammenschmelzen; der
Sauerstoff wird in statu nascenti sehr energisch auf das glühende Eisen wirken, auch wenn im Ofen
Ueberschuſs von Wasserstoff vorhanden wäre.Man erinnere sich nur an die Wasserstoffherstellung, wo Wasserdampf durch ein
glühendes, mit Eisenspänen gefülltes Rohr geleitet wird.
Diesem Umstände ist es zuzuschreiben, daſs Dampfzerstäubung bei Schmiedefeuerung,
sowie bei metallurgischen Prozessen nicht in Anwendung gekommen ist. Man verwendet
hier ausschlieſslich Luft.
Zu metallurgischen Zwecken fand die Erdölfeuerung auf den Kupferwerken der Gebr. Siemens in Kedabek bei Tiflis (Kaukasus) 1886 die
erste Anwendung. Hier wurden 23050 Pud1 Pud = 16k,4. Kupferstein mit
9712 Pud Erdölrückstand geschmolzen, und zum Rösten von 123670 Pud Kupferkies 15000
Pud Erdölrückstände verbraucht.
Ingenieur Zeitlin berichtet im Juni d. J. der
technischen Gesellschaft in Tiflis, daſs zu weiteren Versuchen von Friedr. Siemens ein Ofen, als Ersatz der Schachtöfen,
construirt ist, in dem gleichzeitig zwei Prozesse vor sich gehen sollen:
Rösten der Erzen und Schmelzen derselben zu Kupferstein. – Diese Combination vereint
Zeit- und Brennmaterialersparniſs.
Angestellte Versuche ergaben folgende Zahlen:
In 33 × 24 Stunden wurden mit zwei Lenz'schen Forsunken
57234 Pud Kupferkies geröstet und 11321 Pud Rückstand verbrannt; man gewann 22450
Pud Kupferstein mit 25 Proc. Kupfergehalt, so daſs auf 1k Kupferstein 0k,5 Heizmaterial
kommen.
Zeitlin vergleicht diese Resultate mit den früher auf
derselben Fabrik in Schachtöfen erhaltenen und constatirt:
1) Ersparniſs an Zeit.
Zum Rösten von 57234 Pud Kupferkies in Schachtöfen waren sonst, bei täglichem
Durchgange von 500 Pud, 114,5 × 24 Stunden nöthig, während jetzt dasselbe Quantum im
neuen Ofen in 33 × 24 Stunden erhalten wird, mithin 3½mal schnelleres Arbeiten gegen
früher, oder, der neue Ofen ersetzt drei Schachtöfen alten Systems.
2) Ersparniſs an Heizmaterial.
Um 57234 Pud Kupferkies zu rösten, waren im alten Ofen 24019 Pud Holzkohle nöthig, im
Werthe von 5524 Rubel 37 Kopeken, à Pud = 23 Kopeken angenommen, während im neuen
Ofen nur 11321 Pud Erdölrückstand verbrannt wurden, einem Werthe von 3396 Rubel 30
Kopeken, à Pud = 30 Kopeken gerechnet, entsprechend.
Weitere Versuche mit Forsunken anderen Systems ausgeführt, unterscheiden sich von den
ersteren insofern, als der Druck, unter dem das Erdöl ausfloſs, dadurch vermindert
wurde, daſs das Reservoir mit der Forsunka in gleiche Höhe zu stehen kam; man
erreichte auf diese Weise eine nicht unbedeutende Ersparniſs an Brennmaterial.
Die angewandte Forsunka hatte 19mm × 3mm Schlitzweite für Erdölrückstand und 25½mm × 1¾mm für
den Dampfaustritt. Bei Aufstellung der Forsunka näherte man dieselbe mehr dem Ofen,
da sich gezeigt hatte, daſs dies auf die Leistung des Ofens von wesentlichem
Einflüsse war.
Zur Zeit soll der genannte Ofen 2100 Pud Kupferkies rösten, hierzu nur 202 Pud
Rückstand verbrauchen und 1000 Pud Kupferstein mit 20 Proc. Kupfergehalt liefern;
diese Leistung hält Zeitlin für die 4 fache der
Schachtöfen, während der Verbrauch an Brennmaterial ein 2½mal kleinerer ist. Als
weitere Vorzüge des neuen Ofens werden noch leichtere und bequemere Bedienung und
reinere Producte hervorgehoben.
(Schluſs folgt.)