Titel: | Von der Deutschen Allgemeinen Ausstellung für Unfallverhütung in Berlin 1889. |
Fundstelle: | Band 274, Jahrgang 1889, S. 145 |
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Von der Deutschen Allgemeinen Ausstellung für
Unfallverhütung in Berlin 1889.
(Fortsetzung des Berichtes S. 108 d.
Bd.)
Mit Abbildungen auf Tafel
8 und 9.
Deutsche Allgemeine Ausstellung für Unfallverhütung in
Berlin.
Die Ausrüstung der Dampfkessel, die sogen. Armatur,
bietet manche interessante Gesichtspunkte. Das gesammte Streben, den Dampfkessel mit
Sicherungen so auszurüsten, daſs eine herannahende Gefahr für den Betrieb zeitig
genug gemeldet wird, um beseitigt werden zu können, bevor sie Schaden verursacht,
findet sich am auffälligsten und besten durch die Ausstellung im Schwartzkopff'schen Kesselhause betont und zum
Ausdrucke gebracht. Der ausgestellte Zweiflammrohrkessel bietet für jeden
vorkommenden Betriebsunfall eine vorbeugende Gegenmaſsregel.
In erster Linie ist hier der Schwartzkopff'sche Sicherheitsapparat gegen die durch Wassermangel entstehenden
Gefahren und gegen Ueberschreitung des zulässigen Druckes (Fig. 14 bis 16 Taf. 8) zu
erwähnen.
Das unten offene Rohr a, welches durch ein gewundenes
Kupferrohr c in den Kopf d
mündet, reicht bis an die niedrigste Wassergrenze in den Kessel und füllt sich
demgemäſs bis an den mit einem Probirhahne b
verschlossenen Kopf d mit Wasser. Von dem Kopfe d aus geht durch Rohr a
ein unten geschlossenes Rohr e hindurch; in diesem
stecken zwei isolirte Kupferdrähte fg, welche bei h und i Ringe aus einem
bei bestimmter Temperatur schmelzenden Metalle besitzen. Unter jedem der Ringe ist
eine unten geschlossene Büchse angebracht und dicht über dem Boden derselben ist die
Isolirung der Drähte weggenommen. Sobald das Wasser unter die niedrigste
Wassergrenze NW sinkt, entleert sich der ganze mit
Wasser gefüllte Hohlraum zwischen den beiden Röhren a
und e bis zum Kopfe d. An
die Stelle des Wassers tritt jetzt Dampf, dessen Temperatur über dem Schmelzpunkte
des Ringes h liegt. Dieser schmilzt nun in kürzester
Zeit ab, das flüssige Metall fällt auf den Boden der Büchse und stellt da eine
metallische Verbindung der beiden Drähte f und g her. Sobald dies geschieht, wird der Strom einer
elektrischen Batterie geschlossen und elektrische Läutewerke in Thätigkeit gesetzt.
Ist das Wasser im Kessel wieder auf den normalen Stand gebracht, so hat man nur den
Hahn b zu öffnen, um die Hohlräume und das Kupferrohr
c wieder mit Wasser zu füllen. Ferner nimmt man die
Drähte heraus und setzt einen neuen Schmelzring auf.
Der untere Schmelzring i hat den Zweck, die
Ueberschreitung der zulässigen Dampfspannung zu signalisiren. Zu diesem Behufe ist
das ihn aufnehmende Rohrende möglichst nahe über der Feuerung angebracht, also an
der Stelle, wo das Wasser am heiſsesten ist. Der Ring i
ist so zusammengesetzt, daſs er schmilzt, wenn das Wasser heiſser wird, als dem zulässigen
Dampfdrucke entspricht. Soll z.B. der Dampfdruck von 6at nicht überschritten werden, so wird der Ring i aus einem Metalle hergestellt, welches dicht bei 160° C. schmilzt.
Sobald also der Druck im Kessel höher steigt als der Wasserwärme von 159,3° C.
entspricht, wird der Ring i schmelzen, der Contact
zwischen den beiden Drähten fg hergestellt sein, und
das Signal ertönen. – Es ist gelungen, die Metalllegirungen für diese Ringe so genau
herzustellen, daſs kaum Fehler von 0,5° C. vorkommen. Für den oberen Ring h muſs der Schmelzpunkt dicht über 100° C; liegen, weil
dieser Ring auch schmelzen muſs, wenn geringer Druck im Kessel ist. Hier soll
überhaupt mit Sicherheit ein Schmelzen bei jedem Dampfzutritte erfolgen.
Sodann ist der Controlapparat für Wasserstandsgläser zu betrachten, wie er in Fig. 17 Taf. 9
dargestellt ist.
Dieser Apparat besteht, wie aus der Skizze ersichtlich ist, aus einem auſserhalb des
Kessels nach oben ansteigenden Rohre r, welches am
zweckmäſsigsten an der Kesselstirnwand mittels eines Flansches f angebracht wird, und dessen in den Kessel
hineinreichender Theil mit der Marke des niedrigsten Wasserstandes abschneidet.
Dieses Rohr endet in einem mit Hahn h2 abschlieſsbaren Glasrohre g, in dem sich ein Schwimmer s befindet, dessen Bewegung nach unten in geeigneter Weise begrenzt ist.
Der zwischen Stirnwand und Glasrohr eigeschaltete Hahn h1 dient dazu, bei einem etwaigen Bruche
des Glases das Rohr absperren und ein neues Glas einsetzen zu können, während das am
oberen Hahne h2
befindliche nach unten gebogene Kupferrohr r2 verhindern soll, daſs beim Oeffnen des Hahnes
Wasser gegen das Glasrohr spritzt. Sobald nun bei genügendem Wasserstande Druck im
Kessel entsteht, wird sich das Rohr r1, nachdem die atmosphärische Luft entfernt worden
ist, mit Wasser anfüllen, und der Schwimmer erscheint im obersten Theile des
Glasrohres. Hier bleibt derselbe so lange sichtbar, bis eine Unterschreitung des
niedrigsten Wasserstandes stattgefunden hat, In diesem Augenblicke fällt das in dem
Rohre r1 stehende
Wasser in den Kessel zurück, und der Schwimmer muſs, da sich das Rohr nunmehr mit
Dampf anfüllt, in seine tiefste Lage sinken. Nach Aufspeisen des Kessels bis über
die Marke des niedrigsten Wasserstandes füllt sich das Rohr r1 mit Wasser, der Schwimmer wird im
oberen Theile des Glasrohres sichtbar und zeigt so an, daſs wieder ein genügender
Wasserstand im Kessel vorhanden ist.
Es verdient besonders hervorgehoben zu werden, daſs an dem neuen Controlapparat etwa
auftretende Undichtigkeiten, welche die Anzeige des gewöhnlichen Wasserstandsglases
sehr bedeutend beeinflussen, ohne jede Rückwirkung auf dessen richtige Arbeit sind,
und daſs eine durch Ansatz von Kesselstein hervorgerufene partielle Verstopfung des
Rohrinneren ebenfalls keinerlei Einfluſs auf das genaue Verhalten desselben ausübt.
Die Wirkung des Apparates würde lediglich dann als aufgehoben zu betrachten sein, wenn das
Rohr r1 durch
Kesselstein oder Schlamm völlig verstopft und so die Verbindung mit dem
Kesselinneren gänzlich unterbrochen ist.
Abgesehen davon, daſs ein Umlauf des Wassers im Rohre r1 nicht stattfindet, und so verhütet
wird, daſs sich bei schlechtem Speisewasser Kesselstein oder Schlamm in
nennenswerther Menge im Rohrinneren ablagert, so bietet der Hahn h2 dem Kesselheizer
jeder Zeit die Möglichkeit, sich von dem ordnungsmäſsigen Zustande des Apparates zu
überzeugen und es dürfte genügen, wenn diese Controle alle Tage einmal vorgenommen
wird. Tritt beim Oeffnen des Hahnes h2 ein voller Wasserstrahl aus, so ist das Rohrinnere
frei von Ansätzen, während, wenn dies nicht der Fall ist, eine Reinigung, die in
leichtester Weise durchführbar ist, vorgenommen werden muſs.
Vergleicht man den neuen Apparat bezüglich seines praktischen Werthes mit den
gesetzlich vorgeschriebenen Probirhähnen, so muſs man zugeben, daſs ersterer
insofern einen bedeutenden Vortheil gegen letztere bietet, als der Heizer bei
Verwendung der neuen Vorrichtung mit einem Blicke erkennen kann, ob ein genügender
Wasserstand vorhanden ist, und ob die Anzeige des Controlapparates mit derjenigen
des Wasserstandes übereinstimmt, während die Probirhähne, um die Richtigkeit der
Wasserstandsgläser zu controliren, erst geöffnet werden müssen, was erfahrungsmäſsig
selten geschieht.
Es ist hierin ein nicht zu unterschätzender Mangel zu erblicken, ganz abgesehen
davon, daſs es besonders für ein ungeübtes Auge schwer ist, zu unterscheiden, ob
Dampf oder Wasser oder ein Gemisch von Dampf und Wasser dem Hahne entströmt.
Die Signalisirung des höchsten zulässigen Wasserstandes
ist für viele Kesselanlagen und namentlich für solche von groſser Wichtigkeit,
welche in Folge eines kleinen Dampfraumes oder einer oft wechselnden und zeitweise
heftigen Dampfentnahme dazu neigen, Wasser überzureiſsen. Sehr häufig schon sind
hierdurch schwere Beschädigungen an den Cylindern, Kolben oder Kreuzköpfen der
Maschinen oder ähnliche Unfälle herbeigeführt worden, die in den meisten Fällen mit
kostspieligen Betriebsstörungen und Ausbesserungen verbunden sind.
Eine einfache und zuverlässige Vorrichtung zur Verhütung derartiger Unfälle ist der
Signalapparat für den höchsten Wasserstand (Patent Richard
Schwartzkopff).
Derselbe besteht aus einem Rohre r (Fig. 18), welches bis zur
Ebene des höchsten Wasserstandes in den Kessel eintaucht und dicht über dem Kessel
durch einen Hahn h abzusperren ist. An dem oberen Ende
mündet das Rohr r in einen Kopf ä, in welchem ein
Schwimmer s gelagert ist. Dieser Schwimmer ist mit
einer kurzen Stange versehen, welche tief in eine Platinführung geht, und zwar so,
daſs immer nur in einem Punkte eine metallische Berührung stattfindet, ohne jemals
eine störende
Reibung hervorzurufen. In den Deckel des Kopfes sind zwei Polschrauben p1 und p2 eingesetzt: p1 ist mit einer
Hartgummi-Isolirung und am unteren Kopfe mit einer Platinscheibe versehen, p2 dagegen ist mit dem
Deckel, also auch mit der Führung f metallisch
verbunden.
So lange der Wasserstand im Kessel in normaler Höhe ist, das Rohr r also in den Dampfraum eintaucht, werden r und k mit Dampf erfüllt
sein, der Schwimmer s ruht in seiner tiefsten Lage und
der Contact p1–p2 ist unterbrochen.
Sobald aber der Wasserstand bei der unteren Mündung des Tauchrohres r die höchste zulässige Grenze erreicht, werden r und k mit Wasser
erfüllt, der Schwimmer s wird angehoben und stellt an
der Platinscheibe von p1 den Contact her, welcher nun in derselben Weise, wie bei dem eben
beschriebenen Sicherheits-Apparate im Kesselhause selbst und gleichzeitig an
beliebig weit entfernten anderen Punkten ein Läutesignal hervorruft und zugleich in
einem Nummerkasten im Kesselhause denjenigen Kessel bezeichnet, der das Signal
veranlaſst hat.
Bei allen bisher üblichen Schwimmerapparaten ist der Schwimmerkörper im Kessel selbst
angeordnet und hierdurch einerseits dem Verschmutzen durch Kesselstein, andererseits
den fortwährenden und äuſserst heftigen Bewegungen des Kesselwassers ausgesetzt. Die
Beobachtungen des innerlich elektrisch erleuchteten Kessels ergaben, daſs diese
Wallungen allgemein viel heftiger sind, als man bisher annahm, und es erklärt sich
hierdurch die verhältniſsmäſsig schnelle Abnutzung der beregten Theile bei allen
derartigen Vorrichtungen. – Im Gegensatze hierzu befindet sich bei dem vorliegenden
Apparate der Schwimmer dauernd in Ruhe und wird nur in dem Augenblicke bewegt, wo
bei Erreichung des höchsten Wasserstandes das Wasser in den Kopf des Apparates
eintritt bezieh. aus demselben wieder auszufallen beginnt. Ebenso ist die Gefahr
einer Verschmutzung des Apparatkopfes durch Kesselstein ausgeschlossen, da derselbe
für gewöhnlich nur mit Dampf und nur in den vorerwähnten Zeitpunkten mit Wasser
gefüllt ist. Auſserdem kann der Apparat nach Abschluſs des Hahnes h jederzeit geöffnet und, wenn erforderlich, gereinigt
werden. Die Platinarmirung an der Führung und den Contactstellen beugt der
Möglichkeit eines Versagens durch Oxydirung vor.
Eine weitere Ausrüstung des Kessels besteht in der Abblasevorrichtung von R. Weinlig, dem verstorbenen Direktor des Magdeburger
Kesselvereins.
Eine besondere Gefahr ist vielfach mit dem Abblasen des Kessels verbunden, namentlich
wenn dieses unter Druck und in bestimmter, knapper Zeit erledigt sein muſs (z.B. in
Zuckerfabriken, Mühlen und allen Anlagen mit knapp ausreichender Kesselzahl).
Thatsache und naturgemäſs ist es, daſs in der Ablaſsleitung, besonders in dem gekrümmten Theile
zwischen Kessel und Ablaſshahn, sich oft bedeutende Mengen von Schlamm ablagern und
gewaltsam entfernt werden müssen, wenn der Kessel ganz oder theilweise abgeblasen
werden soll. R. Weinlig hat eine groſse Reihe von
Unfällen festgestellt, die bei dieser Vorrichtung sich ereignen. Diese zu verhüten,
construirte er seine Sicherheitsabblasevorrichtung, Patent R. Weinlig, welche an dem in Rede stehenden Kessel ebenfalls in Betrieb
gezeigt wird. Dieselbe besteht aus einem Doppelventile, welches die Einmündung des
Ablaſsrohres vom Kesselinneren her verschlieſst und durch zwei über dem Kessel
belegene Handräder zu bedienen ist. Das gröſsere der beiden Ventile verhindert das
Hineinspülen von Schlamm und Kesselstein in die Ablaſsleitung während des Betriebes.
Das kleinere Ventil ist in dem ersteren gelagert und steht nur mit dem Dampfraume
des Kessels in Verbindung. Oeffnet man dieses zuerst, so kann man die etwa in der
Rohrleitung oder dem Ablaſsrohre zurückgebliebenen Schmutztheile mit einem kräftigen
Dampfstrahle ausblasen, schlieſst dann das kleine und öffnet das groſse Ventil, um
somit das Abblasen des Kessels in völlig ruhiger und gefahrloser Weise zu
bewirken.
Das meiste Interesse an diesem Kessel bietet der Ochwadt'sche Wasserstandszeiger, welcher einen vollständigen Einblick in
das elektrisch beleuchtete Kesselinnere gestattet. Fig. 19 und 20 geben ein
Bild dieses Apparates.
Im Gegensatze zu den bisher gebräuchlichen Wasserstandsgläsern, welche mit je einer
Hahnöffnung in den Dampf- und Wasserraum des Kessels münden, besteht der Ochwadt'sche Apparat aus einem Hahnkörper f, der vor einem durchgehenden Längsschlitz d in der Stirnwand angebracht ist und nach vorn in eine
breite flache Kammer b ausläuft, welche durch eine
kräftige Hartglasplatte verschlossen wird. Während also in das Glasrohr des
gewöhnlichen Wasserstandsglases das Wasser von unten eintritt und nur bei ganz
gleichen Druckverhältnissen von der oberen und unteren Zuleitung her genau in
derselben Höhe steht, wie im Kesselinneren, tritt bei dem Ochwadt'schen Wasserstandszeiger der eigentliche Wasserinhalt des Kessels
ungehindert durch Kanal e bis an die Glasplatte, d.h.
es muſs der Ochwadt sehe Apparat jederzeit richtig
zeigen, während bei dem bisher gebräuchlichen Wasserstandsglase nur zu leicht
fehlerhafte Anzeigen vorkommen können, die unter Umständen zu den
verhängniſsvollsten Unfällen führen.
Die Verwendung von Glasplatten zum Abschlusse einer derartigen Schauöffnung im
Dampfkessel hat auf den ersten Blick etwas Befremdendes. Durch direkte Versuche ist
jedoch erwiesen, daſs dieselbe durchaus gefahrlos und sogar zuverlässiger zu nennen
ist als die der gewöhnlichen Glasrohre. Die Glasplatten sind einerseits wesentlich
widerstandsfähiger gegen hohen Druck und schnellen Wechsel der Erwärmung,
andererseits gesichert durch den ringsum fest andrückenden Einspannrahmen, der z.B. bei
einer durch Meiſselhiebe zertrümmerten und mit 6at
Dampfdruck belasteten Platte das Herausfliegen von Stücken vollständig
verhütete.
Die Glasplatte ist auf ihrer Innenseite durch eine von unten hereingeführte Bürste
jederzeit sauber zu reinigen und hierdurch, im Vereine mit der Verwendung geeigneter
Glühlampen, welche im Kessel selbst angebracht sind, hat Richard Schwartzkopff als erster eine vollkommene Beobachtung der
Wasseroberfläche unter verschiedenen Betriebsverhältnissen, vor und während der
Dampfentwickelung, bei starker und schwacher Dampfabgabe, bei Einstellung derselben
u.s.w. ermöglicht und hier zur Darstellung gebracht.
Dieser Wasserstandsapparat gibt in Verbindung mit der durch zweckmäſsig im Kessel
vertheilten Glühlampen erzielten kräftigen Beleuchtung des Kesselinneren ein
vortreffliches Mittel, die Verdampfungsvorgänge im Kessel zu beobachten. Es wird
vortrefflich bemerkbar, wie die Dampfentnahme ein überaus starkes Aufwallen der
Wasseroberfläche bewirkt, wie bei normalem Betriebe eine regelmäſsige Blasenbildung
auftritt und namentlich kleine Wasserflaschen weit in den Dampfraum hinein
geschleudert werden. Naturgemäſs wird das Aufwallen des Wassers nicht nur den
Wassergehalt des Dampfes im Dampfraume stark beeinflussen, sondern auch verhindern,
daſs die oben besprochenen Sicherheitsvorrichtungen zeitig genug wasserfrei gemacht
werden, da ihre untere Mündung lange in dem Bereiche der Wasserblasen bleibt. Um
diesem Uebelstande abzuhelfen, hat R. Schwartzkopff
auch noch einen nach Art der Wasserkreuze bezieh. Oberflächenschwimmer wirkenden
Wellenberuhiger vorgesehen, welcher thatsächlich auf der einen von ihm beherrschten
Kesselhälfte jede Wellenbewegung hindert und eine glatte Oberfläche unter allen
Umständen sichert.
Schlieſslich haben wir an diesem Kessel auch noch einen nach dem Patente Lechner ausgeführten Apparat zur Abscheidung von Luft
und Fett aus dem Condensationswasser zu bemerken. Derselbe hat den Zweck, das
Condensationswasser völlig fettfrei zu halten, also das aus der Dampfmaschine etwa
mitgerissene Fett, welches bei Wiederbenutzung des Condensationswassers als
Speisewasser das Kesselblech stark beeinflussen kann, auszuscheiden.
(Fortsetzung folgt.)