Titel: | Neuerungen an Dampfkesseln. |
Fundstelle: | Band 277, Jahrgang 1890, S. 257 |
Download: | XML |
Neuerungen an Dampfkesseln.
(Fortsetzung des Berichtes S. 226 d.
Bd.)
Mit Abbildungen.
Neuerungen an Dampfkesseln.
Die Groſswasserkessel.
Wie schon bei der Besprechung der gewellten Röhren erwähnt wurde, geht das Bestreben
dahin, auch Groſswasserkessel durch die Wahl der Form der Röhren widerstandsfähiger
und für hohen Druck geeignet zu machen. In Nachstehendem sind mehrere dahin zielende
Constructionen besprochen, unter welchen sich recht bemerkenswerthe Vorschläge
finden, die wohl werth sind, weiteren Versuchen als Grundlage zu dienen.
Fig. 1., Bd. 277, S. 257
Der Kessel von William Arnold und Co., Victoria Works,
Barnsley, zeigt zwei Feuerröhren, welche wie bei den Cornwall-Kesseln angeordnet sind, jedoch aus erweiterten, ausgebauchten
Röhrschüssen bestehen (Fig. 1). Zur Vergröſserung der
Heizfläche, und auch besonders zur Erzielung eines günstigen Wasserumlaufes, ist
innerhalb dieser Feuerrohre noch je ein Siederohr angeordnet. Industries vom 2. Mai 1890 gibt noch an, daſs dies
Siederohr früher unvermittelt an das Feuerrohr befestigt worden sei; in der letzten
Zeit sei, um die Beweglichkeit zu vergröſsern, eine Flanschenverbindung verwendet
worden. Die Einzelheiten sind jedoch nicht näher angedeutet.
Fig. 2., Bd. 277, S. 257
Den Tenbrink-Kessel will H.
Knapp in Nürnberg nach dem D. R. P. Nr. 50276 vom 6. Juni 1889 dadurch
verbessern, daſs er dem Mantel einen elliptischen Querschnitt gibt (Fig. 2), in dessen kleiner Achse das Tenbrink-Rohr angebracht ist. Es soll hierdurch eine
gröſsere Heizfläche, ein gröſserer Wasserraum und vor Allem erzielt werden, daſs die
Dampfblasen leichter abziehen können, somit eine Ueberhitzung des Bleches vermieden
wird. Ein weiterer Gewinn soll darin liegen, daſs die Ausgleichung der Spannungen
besser ermöglicht, auch ein kürzerer Rost verwendbar wird. Da die Borde des
Flammrohres mit dem Tenbrink-Stutzen nahezu rechte Winkel bilden, so
ist auch das Vernieten bequemer und zuverlässiger zu bewirken. (Vgl. 1888 267 444, 1889 272 401.)
Sehr bemerkenswerthe Angaben machte in der Sitzung der Société des Ingenieurs Civils
vom 20. Juni dieses Jahres der Ingenieur Polonceau über
die Verwendung der Tenbrink'schen Kessel für
Locomotivfeuerung. Dem Tenbrink-Locomotivkessel rühmt
der Vortragende folgende fünf Vortheile nach: 1) Vollständige und sparsame Heizung
bei leichter Verwendbarkeit von Gruſskohle und bei rauchfreier Verbrennung selbst
mit stark ruſsendem Brennmaterial. 2) Vergröſserung der direkten Heizfläche. 3)
Besserer Wasserumlauf um den Feuerraum. 4) Verhältniſsmäſsig gröſsere Leistung der
Rostfläche und also gröſsere Dampferzeugung. 5) Schonung der Kesselwände, da eine
direkte Einwirkung des Feuers verhindert wird. Diese Gründe veranlaſsten die Compagnie d'Orléans zur ausgedehnten Verwendung des Tenbrink-Kesselsystems, mit dem sie 1206 Locomotiven
ausgerüstet hat. Bei Vergleichsversuchen mit der Locomotive Nr. 394 von 45t und 149qm
Heizfläche wurden 7200k Bruttodampf, bei einem
Verbrauche von 800k Briquettes, entsprechend
473k auf lm
Rostfläche und 9k Dampf auf 1k Briquettes. Nach Abzug des mitgerissenen Wassers
würde noch immer etwa 8k trockenen Dampfes
verbleiben. Die mittlere Betriebsdauer eines Sieders ist nach den Erfahrungen Polonceau's 15 Jahre, die Kosten desselben, bis fest im
Kessel, betragen durchschnittlich 1000 Francs; da der Materialwerth nach dem
Auswechseln 400 bis 500 Francs (wohl etwas hoch! D. Red.) beträgt, und eine
einmalige Reparatur 200 Francs beträgt, so kostet ein Rohr
\frac{1000+200-450}{15}=50 Francs jährlich.
Fig. 3., Bd. 277, S. 258
Fig. 4., Bd. 277, S. 258
Fig. 5., Bd. 277, S. 258
Eine im Ganzen recht geschickte Vereinigung verschiedener Constructionselemente zeigt
die Kesselanordnung von W. Malam in Edgemoor, Delaware.
Die Feuerung liegt in einer Feuerbox, wie sie bei Locomotiven gebräuchlich ist (Fig. 3 bis 5). Von der
Decke der Feuerbox aus ragen zwei Doppelwände F, welche
als Wassersäcke zu betrachten sind, in den Feuerraum hinein, und zwar, der Feuerung
angemessen, bis zu verschiedener Tiefe. Diese Wände sind mit Feuerrohren f versehen, die sowohl zur Absteifung der Wände der
Wassersäcke als auch zur Vergröſserung der Heizfläche dienen. An die Feuerbox
schlieſst ein Feuerrohr
B an, welches der Länge nach durch den Hauptkessel
A reicht. Dies Feuerrohr hat einen bohnenförmigen
Querschnitt aus dem Grunde, um den in demselben angebrachten Gallowayrohren a einen bequemeren Anschluſs zu bieten, welche, im
Verband stehend, sich über die ganze Länge des Feuerrohres verbreiten und somit den
Nachtheil der gewählten Form bezüglich der Festigkeit einigermaſsen wieder
ausgleichen. In den Wänden der Feuerbox sind kurze Röhren g angebracht, welche mit einem kastenförmigen Umbau h versehen sind, so daſs die Feuerungsgase auch durch
diese Röhren und um einen Theil der Feuerbox auſsen herum geführt werden können. Die
Röhren g vertreten auch hier wieder die Stelle der
Stehbolzen. Es muſs anerkannt werden, daſs die beschriebene Kesselconstruction alle
Vortheile gehörig ausnutzt. Insbesondere ist die nebenbei erreichte Lösung der
Verstärkung der Feuerboxdecke durch die Seitenwände der Wassersäcke
anzuerkennen.
Derselbe W. Malam in Edgemoor, Delaware, benutzt
gewelltes Blech zur Bildung der Decke der Feuerbüchse bei Locomotiven.
Er legt die Wellungen Fig. 6 und 7 senkrecht zur Längenachse der Locomotive und will
dadurch bezwecken, daſs die Seitenwände den Druck der Decke nur als senkrechten
Druck bekommen, wobei vorausgesetzt ist, daſs das Wellblech, als freier Träger,
stark genug ist, den Druck vollständig aufzunehmen. Bei einer Abänderung (Fig. 8) von demselben Erfinder erstrecken sich die
Wellungen in der Richtung der Kesselachse. Hierbei sind die Kopfplatten der
Feuerbüchse etwas über halbkreisförmig.
Fig. 6., Bd. 277, S. 259
Fig. 7., Bd. 277, S. 259
Fig. 8., Bd. 277, S. 259
Einen Feuerbüchskessel, als Vorkessel zu vorhandenen Kesseln, um deren Wirkung zu
erhöhen, verwendet J. Pégardien in Deutz (D. R. P. Nr.
52086 vom 17. August 1889).
Fig. 9., Bd. 277, S. 259
Fig. 9 zeigt die Einrichtung
des Vorkessels B, seine Verbindungen bezieh. mit dem
Dampfraume, dem Wasserraume und den Feuerzügen. Die Verbindung E besteht aus Chamotterohren. Damit dem Vorkessel kein
Kesselsteinniederschlag zugeführt werde, ist das Verbindungsrohr G bis nahe zur Höhe des niedrigsten Wasserstandes
geführt und auf diese Weise der Niederschlag von Kesselstein an der der stärksten
Hitze ausgesetzten Stelle möglichst vermieden. Jedenfalls wird durch die Prégardien'sche Construction eine Auswechselung der
meist beanspruchten Platte sehr erleichtert.
Eine ähnliche Vorrichtung wendet J. Mills in Keppel
Road für Wasserröhrenkessel an (D. R. P. Nr.
49536 vom 6. März 1889), wobei er den Vorkessel unter die Röhrenbündel
einschiebt.
Nach D. R. P. Nr. 48544 vom 29. December 1888 macht C.
Schäfer in Oberhausen den Vorschlag, wegen der stets steigenden
Dampfspannungen und wegen der erheblichen Preissteigerung schwerer Bleche, die
Kesselwände aus mehreren Blechlagen anzufertigen und diese in der Weise
zusammenzusetzen, daſs der Stoſs zweier Blechtafeln stets durch eine oder mehrere
andere Blechtafeln (Manteltheile), welche gleichzeitig auch als Lasche dienen,
gedeckt wird, so daſs ein Kesselmantel entsteht mit Fugen, welche nur bis zur
Hälfte, bis zu einem Drittel u.s.w. der Gesammtmantelstärke reichen. Wir glauben
kaum, daſs der Vorschlagernsthaft gemeint ist; sind aber der Meinung, daſs die
vorgeschlagene Construction nur im äuſsersten Nothfalle zu verwenden sei, und erst
dann, wenn gewellte Röhren oder Sicherheitsröhren nicht mehr zu verwenden sind.
Ein beachtenswertheres Auskunftsmittel, den für die erhöhte Expansion bei
Dreicylindermaschinen wünschenswerthen Kesseldruck höher hinaufzuschrauben, hat
dagegen C. B. Carebourne in der Versammlung der
North-East Coast Institution of Engineers and Shipbuilders angegeben, worüber Industries vom 3. Januar 1890 berichtet. Bei einem
Ueberdrucke von 17 bis 18at hat man schon
Stahlplatten von 35mm Dicke verwendet; da jedoch
nach den von Carebourne bei den Stahlfabrikanten
eingezogenen Erkundigungen eine Blechdicke über 30mm nicht mehr eine hinreichende Sicherheit für die Güte des Bleches
bietet, so ist es wünschenswerth, möglichst unter dieser Grenze zu bleiben. Carebourne schlägt nun vor, den zu verstärkenden
cylindrischen Theil aus einem Doppelcylinder anzufertigen, dessen Wände einen
Abstand von 100 bis 200mm haben. In dem so
gebildeten Mantel soll eine geringere Dampfspannung herrschen und damit gleichsam
der Druck auf beide Cylinder vertheilt werden. Es sei z.B. der Hochdruck 18at, der Druck im Doppelcylinder 8at, so würde der wirksame Hochdruck nur 10at betragen. Der Kessel würde durch dies
Auskunftsmittel allerdings schwerer, jedoch nicht so sehr viel mehr, als es bei
einfachen Platten der Fall sein würde. Den übrigen Theilen des Kessels kann man
erfahrungsmäſsig eine hinreichende Festigkeit geben. Die Dicke der Kopfplatten ist
bekanntlich weniger vom Kesseldrucke abhängig, als davon, daſs die in dieselben
eingebauten Röhren ordentlich verdichtet werden können. Auch glaubt Carebourne, daſs in Folge des höheren Druckes der Kessel kleiner
gehalten werden kann und dementsprechend wieder leichter wird. Der Druck im
Doppelcylinder könnte durch einen besonderen Regulator geregelt werden. Hierdurch
würde das Bedenken beseitigt, was darin gefunden wurde, daſs bei einer Undichtheit
des Hochdruckkessels der Doppelcylinder allmählich die Spannung des
Hochdruckcylinders erhalten würde. Der Carebourne'sche
Vorschlag scheint jedenfalls der Beachtung werth zu sein. Eine Skizze zu einem
Schiffskessel nach Carebourne's Plänen zeigen Fig. 10 und 11, die
Anordnung des Sicherheitsventiles für den Hochdruckcylinder ist aus Fig. 12 zu ersehen. Für den äuſseren Cylinder kann
jedes übliche Sicherheitsventil verwendet werden.
Fig. 10., Bd. 277, S. 261
Fig. 11., Bd. 277, S. 261
In wie hohem Maſse die Ansprüche an die Marinekessel gesteigert sind, erhellt aus den
neueren Angaben über die Gröſsenverhältnisse derselben. So hat nach Engineering vom 13. Juni 1890 der Kessel, welcher in
gleicher Gröſse zu den Schiffen der Great Western Railway
Company,
„Lynx“, „Antelope“ und „Gazelle“, ausgeführt wird, im
cylindrischen Theile 4m,343 Durchmesser, 3m,099 Länge, 28mm,4 Wandstärke. Der Kesseldruck beträgt 4at,5, ist also, da im vorliegenden Falle Dreifach-Expansionsmaschinen
gewählt sind, sehr gering. Eine Verstärkung nach dem Vorschlage Carbourne's wäre daher gewiſs sehr willkommen.
Fig. 12., Bd. 277, S. 261
Zobel in Bromberg sucht nach D. R. P. Nr. 49099 vom 20.
Februar 1889 eine groſse feuerberührte Fläche dadurch zu erreichen, daſs er zwei,
drei oder mehr querliegende Kessel A (Fig. 13 und 14) von
beliebigen Durchmessern,
welche durch Stutzen B mit einem über denselben
liegenden Längs- und Röhrenkessel C verbunden sind,
anordnet. In jedem der querliegenden Kessel A werden
zwei oder drei möglichst groſse, theils cylindrische, theils conische Querrohre D eingenietet, und zwar der Art, daſs diese Rohre einen
fortlaufenden Kanal für die Feuergase bilden, welcher an den Verbindungsstellen
durch Mauerwerk abgedichtet ist. Der kleinere Querschnitt schlieſst sich dabei an
den gröſseren an, um die Gase wirksam in Wirbel zu versetzen. Die Heizfläche in den
Rohren D kann noch durch Gallowayrohre verstärkt
werden. Der Gang der Gase erfolgt in der Richtung der Pfeile. Die Feuerung liegt in
Fig. 13 in besonderem Herde; es steht jedoch
nichts im Wege, dieselbe in eines der Rohre D zu
verlegen. Es wird dann allerdings die Unterfläche der Querrohre A nicht vom Feuerzuge bestrichen, was aber in Bezug auf
den dort sich ablagernden Schlamm auch seine Vorzüge hat. Die Ausnutzung der Wärme
der Feuergase ist bei diesem Kessel ohne Zweifel sehr wirksam. Reparaturen an den
Rohren D möchten aber sehr umständlich und kostspielig
werden.
Fig. 13., Bd. 277, S. 262
Fig. 14., Bd. 277, S. 262
Wagner und Co. in Cöthen trennen nach D. R. P. Nr. 48914
vom 28. Februar 1889 den Oberkessel vom Unterkessel, so daſs dieselben vollständig
getrennte Wasserräume haben, und vermitteln den Zusammenhang derselben durch ein
Verbindungsrohr, welches in der Nähe des mittleren Wasserstandes des Unterkessels
ein- und im Dampfraume des Oberkessels ausmündet, zum Zweck indirekter Speisung des
Oberkessels mit dem Wasser des Unterkessels, je nach dem Wasserstande im Innern der
beiden Kesselräume. Als wesentliche Vorzüge sollen zu erachten sein, daſs das
Verbindungsrohr ganz im Innern der Kesselconstruction liegt, und daſs der Durchtritt
des Wassers oder Dampfes zum Oberkessel in gerader Linie erfolge. Am unteren Ende
des Rohres ist ein Schutzrohr eingelegt, um das Aufsteigen schwimmender Körper zu
verhindern. Wir müssen
gestehen, daſs wir für die Vortheile der Construction kein Verständniſs haben.
Dampfkessel mit Koksfeuerung (Fig. 15 bis 18) für die städtische Gasanstalt in Mannheim. Nach
den Mittheilungen von Beyer im Journal für Gasbeleuchtung wird die frische Verbrennungsluft dem in
üblicher Weise eingemauerten Roste durch einen unterhalb der beiden Sieder
geführten, 300mm weiten Kanal F zugeleitet, welcher an seinem hinteren Ende durch
einen Schieber E verschlieſsbar ist und sich vorn in
sechs kleinere, unter dem Roste S mündende Kanäle
theilt. Unmittelbar hinter der gemauerten Feuerbrücke ist eine Fangwand H eingeschaltet, vor der die beiden Luftöffnungen M angeordnet sind, welche mit den im Mauerwerke entlang
geführten Kaltluftkanälen verbunden sind. Die letzteren wurden an der Rückwand des
Kessels durch Schieber K verschlieſsbar gemacht. Die
Wand H ist mit verschiedenen aus Fig. 16 ersichtlichen Oeffnungen J versehen, durch welche die abziehenden Heizgase,
vermischt mit der durch die Oeffnungen M zuströmenden,
auf 300° C. erhitzten Luft hindurchstreichen. Durch drei Röhrchen O (Fig. 15 und 16) kann Dampf in den Aschenfall eingeblasen werden,
um das Verbrennen der Roststäbe und das Festsetzen von Asche in den Kanalöffnungen
G zu verhindern. Auſserdem ist man mittels zweier
in der Vorderwand des Kessels vorgesehener Schaulöcher N im stände, jederzeit den Verbrennungsprozeſs controliren zu können.
Feuerthüren und Aschenfallthüren sind natürlich hermetisch verschlieſsbar.
Fig. 15., Bd. 277, S. 263
Fig. 16., Bd. 277, S. 263
Fig. 17., Bd. 277, S. 263
Fig. 18., Bd. 277, S. 263
Die Heizfläche des Versuchskessels betrug 27qm bei
einer Rostfläche von 1qm. Der Wasserinhalt ist
7000l, die mittlere Dampfspannung 5at. Bei Verwendung von Koks Nr. 2 und 3 betrug die
Verdampfung in 24 Stunden 7644l, bei 826k,4 Koksverbrauch. Mithin betrug die mittlere stündliche Verdampfung
für das Quadratmeter 11l,79 Wasser und wurde 9l,65 Wasser von einem Kilo Koks verdampft.
Kesselheizung durch Koksofengase. Die Zeche „Ver. Bonifacius“ (Revier Essen)
verwendet die abziehenden Gase von 60 neuerbauten Koksöfen (System Coppée) zur Feuerung von zwölf Doppelflammrohrkesseln,
von denen beständig neun in Betrieb stehen. Die Ueberführung der Heizgase aus dem
gemeinsamen Gaskanale in die Flammrohre erfolgt hierbei nicht durch die sonst
üblichen gemauerten Kanäle, sondern durch lose vorgesetzte, mit feuerfesten Steinen
ausgefüllte Blechhauben (Krümmer). Dieselben werden auf den vor den Kesseln
liegenden Gaskanal aufgesetzt, schlieſsen genau an je ein Flammrohr an und werden
mit ein wenig Lehm gedichtet. Ein groſser Vorzug liegt bei dieser Einrichtung darin,
daſs sich die Hauben mittels eines fahrbaren Krahnes in kürzester Zeit (etwa ½
Stunde) durch zwei Arbeiter abheben lassen, so daſs man bei etwaigen
Betriebsstörungen sofort die Feuerroste einbauen kann und den Platz vor den Kesseln
frei hat.
Nach sorgfältigen Messungen verdampften die neun Kessel mit zusammen 800qm Heizfläche in 24 Stunden 200529l Wasser, oder in 1 Stunde und auf 1qm Heizfläche 10!,4. Nimmt man an, daſs durch 1k
minderwerthige Kohle, wie sie im Kesselhause verbrannt wird, 6l verdampft werden, so entspricht die Verdampfung
durch die Gase einem Kohlenverbrauche von 20000 Centner im Monate, welche somit
gegen früher gespart werden. Auſserdem sind zur Wartung der Kessel jetzt nur 4 Mann
erforderlich, während bei der Kohlenheizung sonst 11 Mann nöthig waren.
Für eine Anordnung von Wasserröhren in Flammrohrkesseln wurde G. Kingsley in Leawenworth, Kansas, Nordamerika, das D. R. P. Nr. 46831
vom 2. Oktober 1888 ertheilt. Der Kessel besteht aus einem Auſsenkessel mit flachen
Seitenwänden und oben und unten halbkreisförmiger Abrundung. Ein der Länge nach
durchgehendes, entsprechend geformtes Flammrohr, jedoch mit flachem Obertheile (nach
Art der Feuerbüchsen bei Locomotiven) ist an der seitlichen, geraden Fläche mit
Wasserröhren versehen, welche wie die Field-Röhren an
dem einen Ende geschlossen sind und die nach innen etwas schräg ansteigen. Diese
sollen vor solchen Rohren, welche von der Feuerbüchsendecke ausgehen, den Vortheil
der gröſseren Heizfläche bieten und auſserdem beim Abblasen des Kessels sich
vollständig entleeren. Wie der Wasserzutritt beim Betriebe erfolgt, hat der
Patentinhaber nicht verrathen. Unseres Erachtens ist diese Anordnung sehr
bedenklich, selbst abgesehen von der durch Einsetzen der Röhren bewirkten groſsen
Verschwächung der dem äuſseren Drucke ausgesetzten Seitenwände.
(Fortsetzung folgt.)