Titel: | Wert und Bestimmung des Kohlensäuregehaltes der Heizgase. |
Autor: | A. Dosch |
Fundstelle: | Band 318, Jahrgang 1903, S. 33 |
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Wert und Bestimmung des Kohlensäuregehaltes der
Heizgase.
Von A. Dosch,
Köln.
(Fortsetzung von Seite 29 d. Bd.)
Wert und Bestimmung des Kohlensäuregehaltes der
Heizgase.
VI. Apparate zur Bestimmung der Kohlensäure.
a) Allgemeines.
Für die Untersuchung der Rauchgase auf ihre Zusammensetzung müssen während der
Zeit, während welcher die Güte der Feuerungsanlage ermittelt werden soll, Proben
der Verbrennungsprodukte entnommen werden. Zu diesem Zwecke führt man durch die
Umgrenzungsmauern der Feuerzüge an denjenigen Stellen, an welchen die
Ermittelung stattfinden soll, Rohre aus Glas, Porzellan oder Eisen, welch
letzteres jedoch weniger zu empfehlen ist, bis in das Innere der Rauchgaskanäle.
Im allgemeinen lässt man die Rohrenden nach innen etwas vorstehen, doch ist
dies, wenn die Entnahmestelle sehr nahe dem Feuer, etwa im ersten Zuge liegt,
nicht zu empfehlen. Bei einer so hohen Temperatur, wie sie hier unter Umständen
herrscht, ist es nicht ausgeschlossen, dass das ins Innere ragende Rohrende und
mit ihm der in demselben abgelagerte Russ glühend wird, wodurch die
Zusammensetzung der Rauchgase in der Art beeinflusst werden kann, dass sich
Kohlenoxyd bildet. Hierdurch wird die durch das Rohr passierende Rauchgasmenge
eine andere Zusammensetzung zeigen, als diejenige der wirklichen
Verbrennungsgase. Es ist daher für solche Fälle besser, das Entnahmerohr,
welches selbstverständlich sorgfältig in das Mauerwerk einzudichten ist und für
Reinigung leicht zugängig sein muss, mit dem Mauerwerk innen bündig abschneiden
zu lassen.
Es kann nun nicht gleichgiltig sein, an welcher Stelle man die Rauchgase
entnimmt, da dieselben beispielsweise unmittelbar hinter dem Rost im allgemeinen
eine andere Zusammensetzung aufweisen werden, als im Fuchs. Insbesondere wird
dies bei solchen Anlagen zutreffend sein, bei welchen die Umschliessungswände
der Feuerzüge ganz oder teilweise durch Mauerwerk gebildet werden, dessen Fugen
wohl nicht immer so sorgfältig ausgeführt werden, dass sie für Luft
undurchlässig sind. Hat man daher die Verbrennungsprodukte an zwei solchen von
einander entfernt liegenden Entnahmestellen untersucht, so lässt sich aus den
Resultaten beurteilen, wieviel atmosphärische Luft (falsche Luft) auf dem Wege
von der einen zur anderen Stelle in die Heizgase übergetreten ist und es lässt
sich hieraus der WärmeverlustIn Prozent
des Heizwertes. berechnen, welcher durch Eintritt der
falschen, nicht zur Verbrennung erforderlich gewesenen Luft herbeigeführt wurde;
ferner ist man in der Lage aus dem Kohlensäuregehalte direkt hinter dem Feuer,
wo also die Verbrennung eben beendet ist, den Luftüberschuss bei dieser selbst,
festzustellen.
Bezeichnet z.B. Kv' den Kohlensäuregehalt an der
Entnahmestelle I, Kv''
denjenigen an der Entnahmestelle II, so würden die entsprechenden Wärmeverluste
durch die Abgase angenähert sein
q_v'=0,66\,\frac{T'-t}{K_v'}
q_v''=0,66\,\frac{T''-t}{K_v''}
wenn T' resp. T'' diejenige Temperaturdifferenz darstellt, welche
entstanden wäre, wenn die Gase auch beim Verlassen des Kessels den an den
Stellen I oder II ermittelten Kohlensäuregehalt aufgewiesen und sich nicht
infolge von zuströmender kalter Luft, sondern nur infolge der Wärmeabgabe an den
Kesselinhalt auf diese Temperatur abgekühlt hätten. Lag die Entnahmestelle am
Ende des Kessels, so stellt die Grösse von Qv'' den
Wärmeverlust durch die Abgase und die Temperatur T'' die Abgastemperatur dar.
Der wahrscheinliche Wert der Temperatur T' würde,
wenn keine Abkühlung durch hinzutretende kalte Luft eingetreten wäre, grösser
ausgefallen sein, als die ermittelte Abgastemperatur T. Die rechnerische Ermittelung derselben dürfte wohl von
untergeordneter Bedeutung sein und ist daher hier davon abgesehen. Roh
angenähert würde man T' gleich der Abgastemperatur
T setzen können, so dass man also erhält:
q_v'=0,66\,\frac{T-t}{K_v'}
q_v''=0,66\,\frac{T-t}{K_v''}
demnach beträgt der Wärmeverlust, welcher durch
hinzutretende falsche Luft entstanden ist, angenähert
q_{v\ f}=0,66\cdot (T-t)\,\left(\frac{1}{K_v''}-\frac{1}{K_v'}\right)
Würde z.B. ermittelt: Kv' = 13%,
Kv''= 8% (am Ende des Kessels), sowie T – t.= 250%, so würde sein
q_{v\,f}=0,66\cdot 250\cdot \left(\frac{1}{8}-\frac{1}{13}\right)
qvf = ∞ 7,9%
des Heizwertes.
Man sieht hieraus, welch grosser Wert auf eine gute Einmauerung der Dampfkessel
zu legen ist.
Die Entnahme der Verbrennungsprodukte kann nun entweder kontinuierlich oder
zeitweise geschehen und hiernach unterscheidet man die Apparate in solche,
welche den Kohlensäuregehalt fortlaufend und in solche, welche denselben nur
nach jedesmaliger Füllung.in gewissen Zeitabschnitten festzustellen
gestatten.
Die ersteren gründen sich auf die Gewichtszunahme der Volumeneinheit durch die
entstehen de Kohlen säure, die letzteren auf die Absorption der Kohlensäure oder
anderer Gasarten durch bestimmte Absorptionsmittel.
Es muss nun ohne weiteres anerkannt werden, dass eine fortlaufende
Orientierung über die Höhe des Kohlensäuregehaltes ein weit genaueres Bild von
dem Arbeiten einer Feuerung giebt – vorausgesetzt, dass die Angaben an und für
sich genau sind – als wenn nur eine zeitweise Feststellung möglich ist, bei
welchem letzteren Verfahren man nicht immer die Gewissheit hat, einen wirklichen
Mittelwert zu erhalten. Der Wunsch, jeden Augenblick die Höhe des
Kohlensäuregehaltes feststellen zu können, um durch das erhaltene Resultat eine
Handhabe zu besitzen, durch entsprechende Bedienung des Feuers und überhaupt der
Anlage, auf die Höhe des Kohlensäuregehaltes und damit auf die Güte der
Verbrennung einwirken zu können, führte zur Konstruktion verschiedener
derartiger Apparate. Dieselben gestatten, durch einen Zeiger oder dergleichen
auch einem Nichtfachmanne den Kohlensäuregehalt, welcher vollständig
selbstthätig angezeigt wird, jederzeit abzulesen. So kann sich auch der Heizer
durch einen Blick auf den Apparat von dem Stande des Feuers und dem Arbeiten
seiner Anlage überzeugen und es ist ihm mithin die Möglichkeit gegeben, bei
sinkendem Kohlensäuregehalte die entsprechenden Vorkehrungen zu treffen, um
denselben wieder zu heben.
Ferner ist es durch besondere Vorrichtungen bei derartigen Apparaten möglich, den
Kohlensäuregehalt selbstthätig aufzuzeichnen, so dass man hierdurch in der Lage
ist, die Thätigkeit des Heizers zu kontrollieren, auch ohne dass letzterer
persönlich überwacht zu werden braucht.
Es muss nun bemerkt werden, dass Apparate, wie sie hier ins Auge gefasst sind,
verhältnismässig hohe Anlagekosten erfordern, und dass auch die Anbringung
selbst mit ziemlichen Zeitverlusten verknüpft ist, so dass dieselben nur da am
Platze sein können, wo man die Absicht hat, sie andauernd zu verwenden. Durch die unter Umständen ziemlich lange
Zuleitung und durch die meist grosse Kompliziertheit derartiger Apparate kann
ferner die Genauigkeit der Angaben nicht unwesentlich leiden.
Handelt es sich daher darum, den Kohlensäuregehalt möglichst genau und nur
während einer gewissen Zeit zu bestimmen, so sind Apparate für kontinuierliche
Anzeige nicht am Platze und man wird dann vorteilhaft zu der zweiten Art
übergehen. Da diese jedoch den Kohlensäuregehalt nur in gewissen Zeitabschnitten
anzeigen, so musste man bestrebt sein, den Vorteil grösserer Genauigkeit mit
demjenigen kontinuierlicher Angabe – neben bequemer Transportfähigkeit des
Apparates – zu vereinigen. Zur Erreichung dieses Zieles führen zwei Wege:
Entweder saugt man während der ganzen Versuchszeit ein kontinuierliches
Gasvolumen in einen oder mehrere genügend grosse Behälter und untersucht diese
Rauchgasmenge erst später im Laboratorium; oder man benützt mehrere einzelne
Apparate, so dass immer einer derselben zur Untersuchung steht, während ein
anderer gefüllt wird. Welches von beiden Verfahren anzuwenden ist, dürfte sich
aus den einzelnen Fällen wohl von selbst ergeben.
Für Untersuchungen, bei welchen es nicht auf äusserste Genauigkeit ankommt, und
für welche ausgedehnte Hilfsmittel und Hilfskräfte nicht zur Verfügung stehen,
genügt es, wenn die Rauchgase in gewissen, möglichst kurz zu wählenden
Zeitabschnitten untersucht werden, da sich ja immerhin die Zusammensetzung der
Rauchgase nicht allzu rasch ändert. Um den Mittelwert aus den Untersuchungen zu
erhalten, würden sämtliche Werte zu addieren und die Summe durch die Anzahl zu
dividieren sein. Derartige Apparate können natürlich nur in der Hand
Sachkundiger zur Ermittelung des Kohlensäuregehaltes dienen.
Im nachstehenden möge nun eine Uebersicht über die zur Bestimmung der Kohlensäure
der Heizgase benutzten und in der Praxis schon zum-Teil zur Einführung
gebrachten Apparate folgen. Eingeteilt wurden dieselben hier darnach, ob sie das
Gewichtsverhältnis (Kg) oder das
Volumenverhältnis (Kv) der
Kohlensäure zu den Heizgasen direkt messen. In beiden Fällen zeigt jedoch der
Apparat den Kohlensäuregehalt in Volumenprozenten an, da die Skala der ersteren
Art ebenfalls dementsprechend festgestellt und eingeteilt wurde.
b) Apparate, auf der Gewichtszunahme der Rauchgase
durch die Kohlensäure beruhend.
Bei diesen Apparaten wird ein kontinuierlicher Strom Verbrennungsprodukte durch
den Apparat geleitet und die Gewichtszunahme der im Apparate eingeschlossenen
Rauchgasmenge gegenüber derselben Menge gewöhnlicher atmosphärischer Luft
bestimmt. Man ist mithin in der Lage, jeden Augenblick den Gehalt der Gase an
Kohlensäure abzulesen.
Werden die Volumina der Rauchgase resp. der Luft, die gegeneinander verglichen
werden sollen und welche der Einfachheit wegen stets als gleich angenommen
werden, mit v bezeichnet, bedeuten ferner sL und sG die
spezifischen Gewichte der Luft und der Abgase, so ist das Gewicht der Luft
gL = v . sL
dasjenige der Gase
gG = v . sG
mithin beträgt die Gewichtsdifferenz bei 0° C.
gD = v (sG – sL)
Da die Luft immer die Temperatur im Kesselhause hat, die verhältnismässig wenig
schwankt, so kann sl als gleichbleibend vorausgesetzt
werden.
Das spezifische Gewicht der Abgase beträgt bei 0^{\circ}\,\frac{G_g}{G_v} bei t° dagegen
s_g'=\frac{G_g}{G_v\,\frac{273+t}{273}}
Demnach beträgt die Gewichtsdifferenz bei t°
g_D'=v\,\left(\frac{G_g}{G_v\,\frac{273+t}{273}}-s_L\right)
Es betrug nun
Gg = 3,667 C
+ Oe (4,31
. φ – 1)
und
G_v=\frac{1,854\,C}{K_t}
Mit diesen Werten wird
g_D'=v\,\left(\frac{[3,667\cdot C+O_e\cdot (4,31\,\varphi-1)]\,K_v}{1,854\cdot C\cdot \frac{273+t}{273}}-s_L\right)
Hieraus ergiebt sich
K_t=\frac{(g_D'+v\cdot s_L)\cdot 1,854\,C\cdot \frac{273+t}{273}}{[3,667\,C+O_e\,(4,31\varphi-1)]\cdot v}
Die Gewichtsdifferenz gD' würde
abhängig sein ausser von dem Volumen v, von der
Zusammensetzung des betreffenden Brennstoffes, von dem Verhältnis φ, sowie von der Temperatur t der Rauchgase, welche in den Apparat eintreten. Da auf diese
Temperatur bei den Messungen an sich keine Rücksicht genommen wird, die
Messskala des Apparates vielmehr nur für eine bestimmte Temperatur gilt, so
liegt hierin ohne Zweifel eine Fehlerquelle. Um hieraus sich ergebende Fehler zu
vermeiden, ist es daher erforderlich, die Gase mit möglichst niedriger
Temperatur in den Apparat treten zu lassen, sowie letzteren vor Wärmestrahlen zu
schützen. Die Apparate dürfen also nicht zu nahe dem Kessel hängen und ebenso
dürfen sie Sonnenstrahlen nicht ausgesetzt sein.
1. Die Arndtsche Gaswage.
Hergestellt von der Firma: Wwe. Joh.
Schumacher, Köln.
Die Arndtsche Gas wage oder das Oekonometer
besteht zunächst aus dem Oekonometergehäuse 1 (Fig.
3), welches an einem gut belichteten Orte so aufgehängt werden
soll, dass es vom Heizerstande aus gut sichtbar, sowie vor direkter Wärmestrahlung der Feuerung und auch vor direkter Einwirkung der
Sonnenstrahlen geschützt ist. Selbstverständlich niuss die Aufhängung eine
entsprechend solide sein.
Der Hauptteil des Apparates ist die eigentliche Wage, welche aus dem
Wagebalken 2 (Fig. 4), dem Wiegegefäss 3 und
dem Kompensationsgefäss 4 besteht. Diese beiden Gefässe, welche in
unbelastetem Zustande genau gleich schwer sein müssen, sind mittels
empfindlicher Pfannen und Schneiden an dem Wagebalken aufgehängt. Das untere
offene Ende des Wiegegefässes 3 ist in einen Hals 5 ausgezogen und kann sich
frei in dem Glasstutzen 6 bewegen, welcher auf dem Brettchen 7 aufsitzt und
den seitlichen kleinen Stutzen 8 besitzt. Ueber letzteren ist der Schlauch 9
gestülpt und durch diesen steht Stutzen 8 mit der Gasableitung in
Verbindung, die weiter durch eine mittels Kautschukpfropfens 10 in der
Gehäusewand eingedichtete Glasröhre 11 hergestellt wird (Fig. 3).
Textabbildung Bd. 318, S. 35
Fig. 3. Oekonometergehäuse zur Gaswage von Arndt.
Textabbildung Bd. 318, S. 35
Fig. 4. Arndts Raucngaswage.
In den Glasstutzen 6 ist das Steigrohr 12 eingeschmolzen, welches am oberen
Ende mit einer kugelförmigen Erweiterung versehen ist und in das Innere des
Wiegegefässes hineinragt. An dem Umfange der Erweiterung befinden sich
kleine Oeffnungen, durch welche das Gas austreten kann.
Das Steigrohr 12 steht am unteren, aus dem Glasstutzen herausragenden Ende
durch Gummischlauch 13 und Glasrohr 14 (Fig.
3) mit der Gaszuleitung in Verbindung. Diese letztere wird
ebenfalls durch ein mittels Kautschukpfropfens in die Gehäusewand
eingedichtetes Glasrohr hergestellt.
Um den ganzen Apparat und insbesondere die eigentliche Wage vor Staub und
anderen Beeinflussungen zu schützen, muss das Gehäuse entsprechend
verschlossen werden. Dies geschieht mittels der Glasscheibe 16,
Gummidichtung 17, Deckel 18 (Fig. 5) und
Schrauben 19 (Fig. 4) in der Weise, dass der
schmälere Teil der Gummidichtung zwischen Glasscheibe und Kasten, der
breitere Teil zwischen Glasscheibe und Deckel zu liegen kommt, da letzterer
weniger eben ist, als die gehobelte Kastenschlussfläche.
Die Zu- und Ableitung der Gase geschieht durch eine Rohrleitung aus
sorgfältig gerade gerichteten, ¼'' weiten Gasrohren, welche von den
Gasentnahmestellen nach demApparate und von diesem nach dem Fuchse
zurückführen. Vor dem Verlegen müssen die Rohre sorgfältig untersucht
werden, ob sie vollständig rein sind. Die Verbindung der einzelnen
Rohrstücke kann entweder durch sorgfältig mit Hanf und Mennige abgedichtete
Muffen, oder durch Schlauchstücke erfolgen. Die Rohre müssen mit etwas
Neigung verlegt werden, damit dem sich bildenden Wasser Gelegenheit geboten
ist, abzulaufen.
Textabbildung Bd. 318, S. 35
Fig. 5. Kastenverschluss.
Textabbildung Bd. 318, S. 35
Fig. 6. Strahlapparat.
Das Ansaugen der Gase selbst wird durch einen kleinen Luftstrahlapparat (Fig. 6) bewerkstelligt, welcher durch den
natürlichen Kesselzug selbst bethätigt wird, indem durch die Düse 20 und das
¾ Zoll weite Rohr 21 ein kontinuierlicher Luftstrom infolge der Zugwirkung
des Schornsteines streicht, welche seinerseits wieder eine saugende Wirkung
auf die Gase im Ableitungsrohr 22 ausübt, welch letzteres nach dem Apparate
führt. Die saugende Wirkung im Rohr 22 wird dadurch hervorgerufen, dass
infolge des durch die Düse 20 gehenden Luftstrahles in der Kammer k eine Luftverdünnung erzeugt wird, welche
bewirkt, dass die Rauchgase in ununterbrochenem Strome zirkulieren.
Zur weiteren Vervollständigung und zum ordnungsgemässen Arbeiten des
Apparates sind in das Gaszuströmrohr noch verschiedene kleine Neben-Apparate
eingeschaltet.
Kurz vor der Vereinigung der beiden nach zwei verschiedenen
Gasentnahmestellen führenden Rohre 23 und 24 (Fig.
7), deren Verbindung durch das U- Stück 25 hergestellt wird, ist
ein Wassersack 26 angebracht, welcher von vornherein mit Wasser gefüllt wird
und alles aus den Rohren 23 und 24 kommende Wasser aufnimmt und überlaufen
lässt.
Textabbildung Bd. 318, S. 35
Fig. 7. Nebenapparate im Gaszuströmrohr.
Das Gasentnahmerohr selbst ist durch Fig. 8
dargestellt und besteht aus einem ¾ Zoll weiten Rohrstück 27, welches am
besten aus Glas oder Porzellan besteht. Um dasselbe zeitweise von Russ und
Flugasche reinigen zu können, erhält es am oberen herausragenden Ende einen
abnehmbaren Verschlussstopfen 28. Die Verbindung zwischen Entnahmerohr und
Gaszuleitung geschieht durch Muffe 29, in welche der Verschlussstopfen 28
mittels Kautschukringes 30 eingedichtet ist. Auf dichtes Einsetzen des
Stopfens 28 und des Gasentnahmerohres in das Mauerwerk mittels Lehm oder
dergl. ist besonders zu achten. Die Entnahmeröhren müssen ferner soweit in
die Feuerzüge eingeführt werden – mit Ausnahme der unmittelbar hinter dem
Feuer befindlichen –, dass die Rohrmündung möglichst mitten im Gasstrom
liegt (vergl. Fig. 8 und 9); keinesfalls dürfen die Röhren an einer
Stelle angebracht werden, an welcher die Ablagerung von Flugasche zu
befürchten ist.
Textabbildung Bd. 318, S. 36
Fig. 8. Gasentnahmerohr.
Textabbildung Bd. 318, S. 36
Fig. 9. Anordnung des Gasentnahmerohres im Fuchs.
Bei dem Gasentnahmerohr 31 (Fig. 9) am
Kesselende resp. im Fuchs, ist darauf zu achten, dass infolge der
Schieberstellung der Gasstrom vor dem Schieber – wenn dieser nahezu
geschlossen ist – eine Richtung nach abwärts annimmt; man führt deshalb
dieses Rohr in einer entsprechenden Entfernung E vom Schieber S, in den Fuchs
ein.
Um alle Unreinigkeiten und etwa noch in den Rauchgasen enthaltenes Wasser aus
denselben zu entfernen, müssen die Gase mehrere Filter (32, 33, 34, 35, Fig. 7) mit darunter liegenden Wassersäcken
passieren. In den Filtern 32, 33 und 34 befindet sich lose Watte (vergl.
Fig. 10), während in dem vierten Filter
35 Chlorcalcium in Stücken von 10 bis 15 mm Korngrösse eingebracht wird und
dazu dient, alles in den Gasen etwa noch enthaltene Wasser aufzunehmen und
festzuhalten. Die Watte in den Filtern 32, 33 und 34 sowohl als auch das
Chlorcalcium müssen von Zeit zu Zeit erneuert werden.
Textabbildung Bd. 318, S. 36
Fig. 10. Wattefilter.
Eine wesentliche Bedingung für richtiges Funktionieren der Gaswage ist das
Vorhandensein von reiner atmosphärischer Luft im Oekonometerkasten. Um dies
zu erreichen, ist rechts oben im Kasten eine Oeffnung vorgesehen, welche
mittels des Kautschukpfropfens 36 verschlossen ist (Fig. 11). Letzterer ist durchbohrt und in der Oeffnung befindet
sich eine mit der Spitze nach innen gekehrte, teilweise mit Watte gefüllte
Glasdüse. Durch dieselbe strömt beim Funktionieren des Apparates immer eine
geringe Menge Luft, welche mit den Heizgasen durch Stutzen 10 wieder
abgesogen wird und mithin ein Uebertreten von Heizgasen in den
Oekonometerraum verhindert.
Textabbildung Bd. 318, S. 36
Fig. 11.
Neben Dichtheit der Gaszuleitung ist ferner ein Haupterfordernis für ein
richtiges Anzeigen des Apparates, dass die Rauchgase mit nicht zu grosser
Geschwindigkeit durchdie Leitungen gehen, d.h. dass sie langsam in das
Wiegegefäss eintreten, also keine blasende Wirkung auf dasselbe ausüben. Es
ist dies sehr einfach dadurch kontrollierbar, dass man gewöhnliche Luft
durch den Apparat saugt, indem man die Leitung etwa an dem ∪-Rohr 25 (Fig. 7)
unterbricht und dass sich dann der Zeiger der Wage auf den Nullpunkt der
Skala einstellen muss.
Ist dies nicht der Fall, so ist die Geschwindigkeit des zuströmenden Gases zu
gross und muss dann ein künstlicher Leitungswider stand in das
Gaszuleitungsrohr eingeschaltet werden. Hierzu setzt man an beliebigen
Stellen eine entsprechende Anzahl düsenartig zugespitzter Glasröhrchen und
zwar mit der Spitze gegen den Gasstrom, in die Absaugeleitung ein (Fig. 12), bis der Zeiger sowohl bei
Nichtbetrieb des Gebläses, als auch wenn dasselbe nur gewöhnliche Luft
saugt, ruhig auf dem Nullpunkt stehen bleibt. Zur Untersuchung auf Dichtheit
der Gasleitung dient der Zugmesser 37 (Fig.
11) in der Weise, dass man die Lufteinlassdüse 36 mit dem Finger
schliesst und die Schläuche dicht bei den Entnahmeröhren 23 bezw. 24 (Fig. 7) mittels der vorgesehenen Quetschhähne
abquetscht, sowie ebenso Schlauch 22 bei dem Strahlapparat, während im
übrigen die Leitung ohne Unterbrechung bleibt. Sobald hierauf die vorher vom
Schornsteinzug angesaugte Wassersäule im Zugmesser stehen bleibt, ist die
Anlage dicht; andernfalls muss sie nachgedichtet werden.
Textabbildung Bd. 318, S. 36
Fig. 12. Widerstandsdüse.
Um die Wage ausbalancieren, resp. auf den Nullpunkt der Skala einstellen zu
können, ist an dem unteren Ende des Kompensationskörpers 4 (Fig. 4) ein Schälchen 38 zur Aufnahme von
Ausgleichsgewichten aufgehangen. Die Schneiden der Wage sind aus Stahl und
vergoldet, die Pfannen der Schneiden dagegen sind aus Achat gefertigt, um
sowohl eine möglichst grosse Empfindlichkeit inbezug auf
Gewichtsunterschiede, als auch eine möglichst grosse Widerstandsfähigkeit
gegenüber den Einflüssen der Rauchgase zu. erhalten.
Die Wirkungsweise des Apparates dürfte nach dem vorstehenden unschwer zu
erkennen sein. Da das Wiegegefäss 3 (Fig. 4)
an dem Wagebalken gut ausbalanciert ist, so wird dasselbe, da es rings von
reiner atmosphärischer Luft umgeben ist, einen Auftrieb erleiden oder es
wird sinken, je nachdem ein leichteres oder schwereres Gas in das Gefäss
strömt. Die im Wiegegefässe eingeschlossene und durch dasselbe zirkulierende
Rauchgasmenge ist nun stets schwerer als das nahezu gleich grosse
VolumenWird die
Wandstärke des Wiegegefässes berücksichtigt, so ergiebt sich für die
atmosphärische Luft ein dieser Stärke entsprechendes grösseres
Volumen. Kompensiert scheint dieser Fehler dadurch zu werden, dass
im Innern des Apparates eine gewisse Luftverdünnung hergestellt
werden kann. atmosphärischer Luft, welches es umgiebt und
diese Gewichtsdifferenz wird sich durch Sinken des Gef ässes anzeigen. Da
hier ein und dasselbe Gefäss zum Abwiegen beider in Vergleich zu ziehender
Volumina benutzt wird, so kann das Kompensationsgefäss von beliebiger
Gestalt sein; in der That werden diese Kompensationskörper neuerdings aus
einem massiven Glasstabe hergestellt.
Wie man aus der Beschreibung des Apparates ferner ersieht, müssen – wie dies
allerdings bei anderen Apparaten, welche gleichfalls das Gewicht der
Heizgase zur Kohlensäurebestimmung verwenden – eine ganze Reihe Bedingungen
erfüllt sein, wenn der Apparat den thatsächlichen Verhältnissen
entsprechende Angaben liefern soll. Es lässt sich daher sagen, dass diese
und ähnliche Vorrichtungen wohl da angebracht sind, wo dieselben sorgfältig
behandelt und äusserst sauber instand gehalten werden. Sie werden aber in diesem
Falle ihren Zweck auch erfüllen. In Betrieben jedoch, in welchen diesen
Bedingungen nicht entsprochen werden kann, dürfte der Apparat, so sinnreich
derselbe auch ausgedacht sein mag, nicht angebracht erscheinen. Dies wird
natürlich für alle derartigen Apparate zutreffen.
Die Angaben werden im übrigen, wie bei allen auf gleicher Basis beruhenden
Vorrichtungen, bei stark schwefelhaltiger Kohle durch das Vorhandensein des
mit ziemlich grossem spezifischen Gewichte behafteten Schwefeldioxyds etwas
zu gross ausfallen.
Der Apparat in der vorbeschriebenen Konstruktion zeigt den Kohlensäuregehalt
wohl fortlaufend an, die Angaben müssten jedoch, wenn man ein Bild des
gesamten Verlaufes haben wollte, in kurzen Zeitabschnitten einzeln
niedergeschrieben werden. In den meisten Fällen, z.B. zur Beurteilung der
Thätigkeit des Heizers genügt es jedoch, wenn man Aufschluss über den
Durchschnittskohlensäuregehalt während einiger Stunden erhält und diese
Probe beliebig oft wiederholen kann. Diesem Zwecke soll das sogen. Rauchgasmischgefäss dienen, welches den Wert
der Rauchgaswage wesentlich erhöht. Mit Hilfe dieses Rauchgasmisehgefässes
können seitens des aufsichtführenden Beamten in gewissen Zeitabschnitten
Aufzeichnungen über die durch einen bestimmten Heizer erzielten
Feuerungsresultate gewonnen werden, welche Feststellung ferner noch den Wert
hat, dass der Heizer sich unter steter Kontrolle weiss und daher bemüht
bleibt, mit Hilfe des Oekonometers nur beste Resultate zu erzielen. Einen
weiteren Nutzen bietet das Rauchgasmischgefäss in Verbindung mit einem
zweiten Strahlapparat dadurch, dass durch die Wirkung des letzteren etwa die
doppelte Menge Rauchgase gegen sonst bis in die unmittelbare Nähe des
Oekonometers gesaugt wird. Die Gase gehen deshalb mit doppelter
Geschwindigkeit bis fast zum Apparate, wodurch ein ungefähr doppelt so
rasches Anzeigen aller Aenderungen in der Feuerung erzielt wird.
Die allgemeine Gestaltung des Rauchgasmischgefässes geht bei seiner
Einfachheit ohne weiteres aus Fig. 13 hervor.
Der Apparat wird mit den Schlauchstutzen g und
h am besten unmittelbar unter der Gaswage
in die Leitung zu dieser eingeschaltet, so dass die Gase bei geöffnetem Hahn
b direkt zur Wage gehen. Es ist bei
Anbringung des Mischgefässes erforderlich, einen zweiten Strahlapparat
anzuwenden, welcher durch Rohrleitung mit dem Schlauchstutzen i in Verbindung gesetzt wird. Dieser zweite
Strahlapparat B saugt bei geöffneten Hähnen a und d und bei
geschlossenem Hahn c eine gewisse Menge Gase
durch den ca. 20 l fassenden Sammelbehälter A,
welcher sich in etwa 1 bis 2 Stunden füllt. Die Gase mischen sich darin
vollständig und stellen den Durchschnitt während der angegebenen Zeit dar.
Der direkte Gasdurchgang zum Oekonometer und das Sammelnim Behälter
findet also, wenn alle Hähne ausser c geöffnet
werden, gleichzeitig statt.
Kann man nun bei der erstmaligen Ingebrauchnahme nach etwa zwei Stunden
annehmen, dass alle Luft aus dem Behälter entfernt ist, so braucht man nur,
um den Durchschnittskohlensäuregehalt zu ermitteln, die Hähne b und d zu
schliessen und c zu öffnen, wodurch der direkte
Durchgang gesperrt wird und nur noch Gase aus dem Sammelbehälter zum
Oekonometer gelangen können. Das letztere zeigt den Durchschnittsgehalt dann
nach 1 bis 2 Minuten an.
Textabbildung Bd. 318, S. 37
Fig. 13.
Zur Beobachtung des Gasdurchganges sind am Sammelgefäss Schauglasröhrchen e und f
angebracht, welche, wie in Fig. 13
angedeutet, mit einem dünnflüssigen Oel zu füllen sind. An der unteren
Schlauchverbindung giesst man erst etwas Wasser ein, da Oel den Gummi
angreift. Der Oelspiegel ist durch Verschieben des Glasstabes l im Schlauch k
einstellbar und entsprechend der Figur zu justieren, so dass alle Gase den
Oelspiegel passieren müssen; etwa 60 bis 100 Blasen in der Minute
entsprechen dem richtigen Durchgang. Die Regulierung erfolgt durch die
Drosselhähnchen m und n, doch ist darauf zu achten, dass die Wage nicht durch zu starke
Strömung beeinflusst wird (vergl. weiter oben). Hat man sich von dem
richtigen Gasdurchgang vergewissert, so kann man durch Herabziehen des
Glasstabes l den Durchgang ganz freigeben. Das
Oel kann event. durch Glyzerin ersetzt werden, Avelches weniger rasch
verdunstet, sich aber leicht verdickt und dann den Gasdurchgang
erschwert.
(Fortsetzung folgt.)