Titel: | Bemerkungen über Hochdruckdampfmaschinen, meine neueren Beobachtungen, Erfahrungen, Versuche, Erfindungen und Verbesserungen auf dem Felde derselben berührend; von Dr. Ernst Alban in Plau (Mecklenburg-Schwerin). |
Autor: | Dr. Ernst Alban [GND] |
Fundstelle: | Band 112, Jahrgang 1849, Nr. I., S. 1 |
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I.
Bemerkungen über Hochdruckdampfmaschinen, meine
neueren Beobachtungen, Erfahrungen, Versuche, Erfindungen und Verbesserungen auf dem
Felde derselben berührend; von Dr. Ernst Alban in Plau (Mecklenburg-Schwerin).
Mit Abbildungen auf Tab.
I.
(Fortsetzung von S. 178 des vorhergehenden Bandes.)
Alban, über Hochdruckdampfmaschinen.
Ich komme nun endlich zu meinem neuesten Kessel dessen Construction ich so
ausführlich als möglich beschreiben will. Ich werde ihn nicht allein in seiner
Einrichtung als Landfessel, sondern auch als Schiffskessel darstellen, wobei ich zu
bemerken habe, daß man letztern nicht als einen bloßen Vorschlag, sondern als einen
durch eine längere Erfahrung erprobten Apparat betrachten darf.
Gleich beim ersten Blicke dürfte es einleuchten, daß Kessel nach diesem Principe
gebaut, vorzüglich die Landkessel, die früheren Herzkessel bei weitem nicht allein
an Einfachheit in ihrer Construction, sondern auch bei ihrer Anfertigung
übertreffen, und daß nur die Schiffskessel davon eine geringe Ausnahme machen, indem
diese durch die Wasserkammern zu beiden Seiten der Röhrenlagen und durch die eiserne
Hülle des Ofens eine unangenehmeunangenehne Zugabe erhalten. Die Circulation des Wassers ist in diesem Kessel
vollkommener als in allen frühern, auch geht sie viel schneller von statten, indem
das Wasser hier nicht allein durch die Herzen, Separatoren und Recipienten, sondern
auch durch die Siederöhren strömt. Durch diese Einrichtung geschieht theils die
Mittheilung der Hitze aus Wasser schneller und vollkommener, indem die kalten
Wasserpartien mit mehr Sicherheit und Zuverlässigkeit immer unter einander gemischt
und in diejenige Sphäre des Kessels gebracht werden, wo die Mittheilung der Hitze
stattfindet, theils wird der Niederschlag des Kesselsteins, vorzüglich in den
Siederöhren, mehr verhindert.
Eigene Separatoren fehlen hier ganz, sind jedoch durch einen Apparat ersetzt, der die
Dämpfe vom Wasser ebenso gut wie die Separatoren scheidet, und als solcher nach
meinen Erfahrungen nicht allein vollkommen genügt, sondern sogar vorzügliche
Resultate gibt, indem er den Wasserspiegel zugleich außerordentlich ruhig
erhält.
Ich will mit der Beschreibung des Landkessels anfangen,
und bei derselben einen Kessel für eine 10pferdekräftige Maschine zum Grunde legen.
Man nehme hier Fig.
23 und 24 auf Tab. I zur Hand, die den Kessel im perpendiculären Längs-
und Querschnitt vorstellen, und in denen gleiche Buchstaben und Zahlen gleiche
Gegenstände bezeichnen. Aeußere Ansichten desselben zu geben habe ich für
überflüssig gehalten, indem diese beiden Figuren dem Mechaniker alles erläutern
dürften was er zu seinem Bau nöthig hat.
Dieser Kessel besteht aus zwei Herzen (oder Kammern), von denen eines A vorne, das andere B hinten
im Ofen steht. Beide liegen nach außen frei, so daß man immer ungehindert zu ihnen
kommen kann. Zwischen beiden Herzen sieht man die zweizölligen Siederöhren C, die in die hintern Herzplatten beider Herzen a und b eingenietet sind.
Die Röhren liegen etwas nach dem hintern Ende des Ofens geneigt, auf 1 Fuß ihrer
Länge ein 1/2 Zoll. Aus dieser Ursache muß das hintere Herz bei 6 Fuß langen Röhren
um drei Zoll tiefer als das vordere aufgestellt seyn. Die Rostfläche c kann, um allenthalben einen gleichen Zwischenraum
zwischen ihr und den untersten Röhren zu gewinnen, gleich den Röhren nach hinten
geneigt gelegt werden, jedoch ist dieß nicht durchaus nöthig, daher diese Vorschrift
in Fig. 23
nicht befolgt ist. Auf den beiden Herzen, und zwar auf ihrer obern Fläche, sind
starke Verbindungsröhren d und e angegossen, die zur Vereinigung der Herzen mit dem Recipienten dienen.
Damit der Recipient eine horizontale Lage erhalte, sind die Verbindungsröhren des
hintern Herzens so viel länger als das Herz selbst tiefer steht. Der Recipient D ist einfach, 20 Zoll weit, und von 3/8 Zoll dickem
Eisenblech, zusammengenietet. Seine Schlußdeckel f und
g sind von Gußeisen, halbkugelförmig gewölbt und an
seine beiden Enden dampfdicht angeschroben. Ihrer festen Vereinigung mit dem Kessel
und der mehreren Sicherheit wegen geht durch beide Deckel und mitten durch den
Recipienten ein starker Anker h, welcher an beide Deckel
dampfdicht angeschroben ist. Im Recipienten und auf demselben befindet sich der
Apparat zum Anzeigen des Wasserstandes i, auf demselben
Dampfrohr k und Sicherheitsventil l. Zum Abzapfen des Wassers aus dem Kessel dient ein an dem hintern Herzen
angebrachter Abzapfhahn m.
Dieser Kessel ist so eingemauert, wie es in beiden Figuren dargestellt ist, und es
gelten bei seinem Ofen alle diejenigen Regeln, die ich in meinem Hauptwerke bei den
Dampfkesseln angegeben habe. Der Feuerherd ist beim Roste der Breite nach etwas
eingezogen, weil die Rostfläche sonst das nöthige Maaß überschreiten würde, und der
Rost kann, wie schon angeführt worden, nach hinten etwas geneigt gelegt werden. Da
wo die Röhren liegen, treten die senkrechten Wände des Ofens bis auf die halbe
Entfernung zwischen zwei Röhren (einer Reihe) an diese heran. Vorne und hinten
bilden die Herzen die Ofenwände. Die Heizthür n liegt
unter dem vordern Herzen in einer starken Platte o
angebracht, die das Mauerwerk des Ofens beim Heizen vor Beschädigung schützt, und
der Heizthür eine dauerhafte Stellung sichert, gerade so wie bei den frühern
Herzkesseln. Die Hitzevertheilungsplatte p hat hier eine
gleiche Lage, wie bei diesen, und der unter dem Recipienten durch und seitwärts in
den Schonstein führende, und durch ein gußeisernes Register q zu verschließende Zugcanal r eine ganz
gleiche Einrichtung, weßhalb ich dabei nicht länger verweile.
Was die speciellere Construction des Kessels betrifft, so sey darüber folgendes
gesagt:
Die Herzen haben gußeiserne starte Seitenwände,Will man lieber geschmiedet eiserne anwenden, so würden diejenigen am meisten
anzurathen seyn, die ich oben empfohlen habe. sind länglich viereckig, und ihre Ecken inwendig abgerundet. Vorne und
hinten sind sie durch gewalzte 3/8 Zoll starke Blechplatten geschlossen, die ganz so
angeschroben werden, wie ich es im Hauptwerke bei den Herzkesseln beschrieb, und
wobei darauf Rücksicht genommen ist, daß die vordere oder vielmehr äußere Platte
abgenommen werden kann, um, wenn es nöthig wird, zum Innern der Herzen und der
Röhren gelangen, beide Theile nachsehen und reinigen, und alte schadhafte Röhren
herausnehmen, und neue einsetzen zu können.Da das Abnehmen der vordern Herzplatten oft einige Schwierigkeiten hat, indem
sie schon nach erfolgter Lösung sämmtlicher Schrauben dennoch sehr fest an
der Dichtungsfläche der Seitenwände der Herzen anhängen, so erleichtert man
dieses Geschäft dadurch außerordentlich, daß man auf jeder der vier Seiten,
und zwar möglichst in der Mitte derselben, zwischen 2 Schraubenlöchern
sogenannte Lösungsschrauben anbringt. Diese werden in ein mit einem Gewinde
versehenes Loch des äußern verstärkten Randes der Platten eingeschroben, und
drücken, wenn man sie vorwärts schraubt, gegen die Fläche der Seitenwände
der Herzen, und suchen so die Platten von diesen abzudrängen. Daß man beim
Wiederanschrauben der Herzplatten dahin zu sehen habe, diese
Lösungsschrauben vorher wieder so weit zurückzudrehen, daß sie dem festen
Anschlusse der Herzplatten an die Seitenwände der Herzen kein Hinderniß in
den Weg stellen, halte ich für überflüssig zu bemerken.Um die Herzplatten oder Thüren beim Abnehmen gut fassen und handhaben zu
können, lasse ich sie gewöhnlich, und zwar mehr dem obern Rande zu mit
Handgriffen versehen, die in den meisten Fällen die Form eines großen
Knopfes haben, wie man ihn an Schubladen anbringt, um diese daran
auszuziehen. Bei sehr großen Thüren, z.B. denen großer Schiffskessel,
schlägt man um diese Handhaben die Stricke der kleinen Flaschenzüge, deren
man sich zum Ausheben der Thüren bedienen kann, um weniger Menschen dabei zu
bedürfen. So complicirt und mühevoll das Abnehmen der Thüren im ersten
Augenblick erscheinen mag, so einfach und leicht und mit wenig Menschen
geschieht es jedoch, wenn man erst gehörig damit umzugehen gelernt hat. Auf
der (dem folgenden Hefte dieses Bandes beigegebenen) Tab. II, Fig. 2
und 3
bei X sieht man solche Thürenhandhaben von vorne
und von der Seite abgebildet. In die hintere Platte sind die Oeffnungen eingebohrt, welche die Enden der
Siederöhren aufnehmen. Diese Röhren werden, bevor man sie einnietet, genau in die
Oeffnungen eingepaßt. Dieß geschieht dadurch, daß diejenigen Röhren, die von zu
großem Durchmesser sind, glühend ein wenig eingezogen, diejenigen von zu kleinem
Durchmesser aber (ebenfalls glühend) durch einen Dorn aufgetrieben werden, bei
welchem Auftreiben jedoch mit Behutsamkeit verfahren werden muß, damit sie nicht
aufreißen. Die Oeffnungen in der hintern Platte des vordern Herzens werden etwas
größer als die am hintern Herzen gebohrt, damit, wenn Röhren herausgenommen oder
eingesetzt werden sollen, man selbige leicht durch das größere vordere Loch
herausziehen kann. Die weiteren Löcher nimmt man deßhalb lieber nach vorne, weil
hier gemeiniglich mehr Platz zum Herausnehmen und Einsetzen der Röhren ist, als
hinter dem Kessel.
Die Röhren müssen nicht zu kurz abgeschnitten, vielmehr von solcher Länge eingesetzt
werden, daß sie nach dem Einsetzen wenigstens einen schwachen halben Zoll vor der
vordern Fläche der hintern Herzplatte vorstehen, damit sie, wenn sie sich einmal
zurückzögen, nicht das Loch ganz verlassen können. Die ringförmigen Keile oder Cone
zum Einnieten der Röhren sind ganz so wie an den Locomotiven eingerichtet. Sie
müssen so wie die Enden der Röhren, gehörig vor der hintern Herzplatte vorstehen,
damit man sie im Falle der Noth etwas nachtreiben kann.
Das Einnieten der Röhren geht, wie jeder Mechaniker weiß, äußerst schnell von
statten, doch ist dabei manche Vorsicht nöthig, um die Röhren nicht zu sprengen, und
die Verbindung gehörig dampfdicht und sicher zu machen. Damit der an den Röhren beim
Glühendmachen ihrer Enden entstandene Zunder nicht dem dampfdichten Schlusse
derselben Eintrag thue, ist dieser vor dem Einsetzen des Rohrs mit einer feinen Feile gehörig abzufeilen,
oder, noch besser, mit einem Schaber abzuschaben. Den ringförmigen Keilen oder Conen
muß vor dem Festkeilen so lange auf der Drehbank nachgeholfen werden, bis sie genau
passen, um nach dem Einkeilen vor der Herzplatte alle möglichst gleichviel
vorzustehen. Die in die Herzplatte gebohrten und zur Aufnahme der Röhre bestimmten
Löcher, sind aber vor dem Einsetzen der Röhren mit einer Reibahle gehörig glatt
auszureiben, wobei man seine Aufmerksamkeit dahin wohl zu richten hat, daß man diese
der schrägen Lage der Röhren anzupassen sucht. Um diesen Zweck zu erreichen, bringt
man beim Ausreiben die Reibahle möglichst in diejenige Stellung, welche die Röhren
bei ihrer Einnietung erhalten sollen.Das geschieht am zweckmäßigsten und sichersten dadurch, daß man der Reibahle
an ihrem verjüngten Ende einen dünnern Stiel gibt, der so lang ist, daß er,
wenn beide Herzen in ihre gehörige Stellung gegen einander gebracht sind
(was beiläufig gesagt, am besten dadurch erreicht wird, daß man sie an die
Recipienten vorher anschraubt), durch die zur Aufnahme der Röhren dienenden
Löcher des gegenüberliegenden Herzens durchreicht. Dieser Stiel muß
abgedreht seyn und genau centrisch mit der reibenden Fläche der runden
Reibahler laufen, was dadurch geschieht, daß man beide vereint abdreht,
bevor man der Reibahle die reibenden Kanten anfeilt. Der Stiel dient nun als
Führer der Reibahle, indem man denselben während des Ausreibens eines Loches
in demselben Loche des gegenüberliegenden Herzens, und zwar in einem in
dasselbe gebrachten und genau passenden Holzpfropfen sich drehen läßt, der
zur Aufnahme des Stieles genau centrisch durchbohrt ist.
Um die Cone aus den Röhren herausnehmen, d.h. wenn die Röhren auszubessern, oder mit
neuen zu vertauschen sind, habe ich folgendes in Fig. 27 und 28 abgebildete
Instrument angewandt. Dasselbe wird in Fig. 26 besonders
dargestellt und zwar in seiner äußern Ansicht, in Fig. 27 aber im
Durchschnitte in seiner Anlage, um einen Con auszuziehen, und besteht aus einer
starken Schraubenspindel a, die in zwei von einander
getrennte glatte Schenkel b und c ausläuft, an deren äußersten Enden zwei Haken d und e angebracht sind. Die Schenkel sind auf
ihrer äußern Fläche dergestalt abgerundet, daß sie, in das Loch eines der Cone
gebracht, dieses ausfüllen, und an den zirkelförmigen Rändern desselben gehörig
anliegen. Ihre Entfernung von einander beträgt im Ruhestande so viel, daß wenn sie
vorne zusammengebogen werden, die Haken durch das Loch des Cons treten können. Da
die Schenkel sich wegen ihrer Länge federn, so springen sie nach Durchbringung der
Haken durch das Loch des Cons wieder auseinander, und die Haken greifen hinter den
Con, so daß die Schenkel nicht wieder zurückzuziehen sind, man müßte denn dieselben
wieder zusammenbiegen.
Um nun beim Anziehen der Schenkel und ihrer Haken vermittelst der Schraubenmutter f ein freiwilliges Zusammendrängen der Schenkel zu
verhüten, wird ein Keil g (Fig. 28) zwischen beide
so tief hineingeschoben, daß er bis zum Ende derselben dringt; bringt man nun eine
geschmiedet eiserne oder gußeiserne lange Hülse h soweit
über das Instrument, daß sie sich rundherum an die Herzplatte anlegt, ohne das
eingenietete und herauszunehmende Kesselrohr zu berühren, und schraubt eine starke
Mutter f auf die Schraubenspindel a in der Weise, daß sie vorne auf die Hülse h
aufsetzt, so wird beim fernern Anschrauben der Mutter das Instrument mit seinen
beiden Haken von hinten gegen den ringförmigen Keil gedrückt, wobei ein Abschnappen
der Haken durch den zwischen die Schenkel getriebenen Keil unmöglich gemacht wird.
Auf diese Weise muß bei Anwendung größerer Kraft auf die Mutter der Con unfehlbar
aus dem Kesselrohr weichen, und wenn er sich auch noch so sehr sträubt. Daß die
Haken gehörig verstählt seyn müssen, um beim Anziehen der Mutter nicht nachzugeben,
halte ich für überflüssig zu bemerken. Zur nähern Erläuterung von Fig. 28 bemerke ich nun
noch, daß in derselben g der zwischen die Schenkel
getriebene Keil, h die Hülse, f die Mutter, i der aus dem Rohr k auszuziehende Con, und l
die hintere Herzplatte eines der Herzen ist. Ein großer Vortheil bei Anwendung
dieses Instrumentes ist der, daß die Cone dabei auf keine Weise beschädigt werden,
sondern später wo möglich noch wieder zu gebrauchen sind. Da ich nicht weiß, ob ein
Instrument der Art schon existirt, so habe ich, da ich es als ein sehr nützliches
und bequemes erkannt habe, hier seine Beschreibung so umständlich geliefert.
Derjenige Mechaniker, der ein solches noch nicht kennen oder in Besitz haben sollte,
dürfte seine Anwendung gewiß nicht bereuen, zumal er bei dieser allen den
Unannehmlichkeiten aus dem Wege geht, die mit dem gewaltsamen Austreiben der Cone
vermittelst vorgesetzter Stangen und darauf applicirter Hammerschläge verbunden
sind. Er wird sich um so mehr dadurch befriedigt fühlen, wenn er schon einmal
erfahren haben sollte, wie diese unangenehme Methode bei starken Krümmungen der
Röhren und dem dadurch herbeigeführtem Federn gekrümmter Vorsetzstangen nicht einmal
möglich ist, wenigstens ohne Gefahr für die Röhren und Cone nicht angewandt werden
kann.
Ich habe, um bei den Herzen für die Verbindung und Befestigung der hintern Herzplatte
an die vordere gehörig starke und sichere Anker anbringen zu können, zwischen zwei
und zwei Röhrenreihen immer einen größern Zwischenraum gelassen, und dadurch den
Zweck erreicht, daß auf sechs Zoll Entfernung von einander immer eine Verankerung
fällt. In Fig. 25, wo
ein Herz dieses Kessels besonders, und zwar von vorne und geöffnet dargestellt ist,
sieht man bei a und b und
c die weitern Zwischenräume zwischen den
Röhrenreihen und in diesen bei d, e und f die Stelle wo die Anker angebracht sind. Sie bleiben
beim Abnehmen der vordern Herzplatte an der hintern sitzen, durch welche sie mit
vorgeschrobenen starken Muttern verbunden sind. Da wo die Anker an die vordere und
hintere Herzplatte anliegen, haben sie starke Ansätze oder Bünde, die beim
Anschrauben der Muttern fest gegen die Platte gedrückt werden. Wenn die vordere
Platte vor das Herz geschroben wird, so reichen die Anker durch die für sie
bestimmten Löcher derselben, und es werden dann große und starke Scheiben von 3 1/2
bis 4 Zoll Durchmesser zuerst vorgelegt, und nun starke Muttern vorgeschroben. Zur
Dichtung der Bünde der Anker an die innere Fläche der Platten dient eine Mischung
von 1/3 Mennige, 2/3 Kreide und soviel Leinölfirniß, um dem Kitte die gehörige
Consistenz zu geben.Die vordern Bünde der Anker habe ich bei den zuletzt nach diesem Principe
gebauten Kesseln immer so von innen an die vordere Herzplatte angedichtet,
daß ich sie in eine ausgefräsete Vertiefung von 1/8 Zoll der hintern Fläche
der vordern Heizplatte treten ließ, und in diese einen Bleiring zum Zwecke
der Dichtung legte. Diese Art der Dichtung der Anker ist bequemer, als die
oben angegebene, indem sie nach dem Anschrauben der Mutter des Ankers immer
gleich in Ordnung ist, und man nicht nöthig hat das Trocknen des Kittes erst
abzuwarten, welches immer einigen Zeitverlust herbeiführt. Zur Verminderung seiner Sprödigkeit, und zur Verhütung seines Abspringens
dient eine Beimischung von kurzer Wolle zu demselben, die dazwischen geknetet wird.
Am besten ist dazu solche Wolle, die in den Karden der Rauhmaschine nach dem Rauhen
von Coitings zurückbleibt.
Dieser Kitt ist bei Kesseldichtungen überhaupt zweckmäßiger, als der gewöhnliche
Eisenkitt. Er dichtet sehr vollkommen und auf die Dauer, kann eine bedeutende
Temperatur, ja beinahe die Glühhitze vertragen, ohne sehr von seiner Festigkeit und
Dampfdichtheit einzubüßen; verträgt besser das Hämmern am Kessel ohne abzuspringen,
und conservirt das Eisen an der Stelle, wo er angewandt wird, während der Eisenkitt
es sehr angreift und schwächt. Ich bestreiche nach der Vollendung eines Kessels
jetzt alle Fugen innerhalb desselben damit, ja ich lege ihn zuweilen sogar zwischen
die dampfdicht zusammen zu nietenden Flächen, wenn ich einen Kessel von sehr hohem
Drucke gleich völlig dampfdicht haben will. Bei dem Eintreiben der glühenden Nieten
dringt er dann recht vollkommen in alle Fugen ein, und schützt hier den Kessel vor
dem schädlichen Rosten. Der einzige Uebelstand bei ihm ist der, daß er langsamer
trocknet als der Eisenkitt. Man befördert sein Trocknen am besten dadurch, daß man
den Kessel nach vollendeter Aufstellung voll Wasser füllt und unterheizt, so daß der
Kessel auf die Temperatur des unter dem Drucke der Atmosphäre siedenden Wassers
gebracht wird, und erhält ihn dann längere Zeit, etwa 24 Stunden, in dieser
Temperatur. Wie sich von selbst versteht, darf man bei diesem Auskochen des Kessels
aber keinen Druck anwenden, und muß deßhalb das Sicherheitsventil herausnehmen oder
das Dampfrohr öffnen, damit die entwickelten Dämpfe aus demselben einen ganz freien
Abzug haben.
In diesen Herzen sind durchaus keinerlei Leiter nöthig. Die aus den Röhren kommenden
Dämpfe steigen im vordern Herzen ungehindert zu den in die Recipienten führenden
Verbindungscanälen und durch diese in die Recipienten selbst auf, während die
hintern Herzen den Röhren wieder Wasser zuführen.
Die Tiefe der Herzen braucht 6 Zoll nicht zu überschreiten. In manchen Fällen, da, wo
weniger Siederöhren vorhanden sind, kommt man auch reichlich mit vier Zoll aus. Bei
der Anordnung ihrer Tiefe influirt vorzüglich die nöthige Größe der
Verbindungscanäle zwischen Herzen und Recipienten. Die Durchschnittsfläche dieser
Verbindungscanäle sollte zusammengenommen möglicherweise der Summe der
Durchschnittsfläche sämmtlicher Röhrenöffnungen einer Seite (d.h. der in den Conen
befindlichen, oder doch wenigstens 2/3 derselben) gleich seyn.Bei den in neuester Zeit ausgeführten Kesseln dieser Art ist sie theilweise
nur der Hälfte derselben gleich, und hat sich als völlig genügend
erwiesen. Diese Dimensionen gelten sowohl für die Verbindungscanäle der vordern als
der hintern Herzen. Ist noch ein günstigeres Verhältniß herauszubringen, so ist es
um so besser. Man hat dann für eine schnelle und vollkommene Abführung der Dämpfe
aus dem vordern Herzen und eine genügende Speisung derselben durch das hintere Herz
um so weniger Sorge zu tragen.
Der Abzapfhahn für das Wasser im Kessel wird immer am besten ganz unten an dem
hintern Herzen angebracht, weil hier die niedrigste Stelle des Kessels ist, der
Kessel also von hier aus vollkommen abgelassen werden kann.
Der über den Herzen liegende Recipient D ist von
3/8zölligem Eisenbleche dicht und dauerhaft zusammengenietet. In denselben münden
sich hinten und vorne bei d und e der aus dem Herzen kommende Verbindungscanal oder die Canäle, wenn mehrere angewandt
werden, und sind mit ihren großen Schraubenkränzen an ihn sicher und dauerhaft
angeschroben, nachdem von dem obigen Mennigkitte mit Wolle vermischt dazwischen
gelegt ist. Ich lasse diese Verbindungscanäle immer gleich an die Seitenwände der
Herzen angießen, und bemerke hier, daß die des hintern Herzens wegen der niedrigern
Lage desselben länger als die des vordern seyn müssen, bei sechs Zoll langen
Siederöhren (die gewöhnliche Länge) um drei Zoll.
Die in die Recipienten führenden, und in ihren Wänden angebrachten Oeffnungen haben
die Lichtenmaaße der Verbindungscanäle, deren zuweilen 2, wie Fig. 25 zeigt, neben
einander angebracht werden, um mehr Durchschnittsfläche für ihre vereinten
Oeffnungen zu gewinnen, zumal die die vordere und hintere Herzplatte an das Herz
anschraubenden Bolzen durch die Verbindungscanäle gehen und ihren Querschnitt etwas
vermindern, wenn man nicht vorzieht, sie in die vordere und hintere Wand der Canäle
mit Mennigkitt dampfdicht einzuschrauben. Die Löcher für die Aufnahme derselben in
diesen Wandungen müssen dann natürlich mit Gewinden versehen seyn. Die Wandungen der
Verbindungscanäle müssen gehörig stark, wenigstens 1 Zoll dick gegossen werden.
Damit der Recipient oder die Recipienten möglichst viel Wasser fassen, ragen sie
vorne und hinten noch etwas aus dem gemauerten Ofen hervor. Ihre Enden sind, wie
oben schon bemerkt ist, mit angenieteten starken und breiten Ringen verstärkt,
hinter deren innere Kante die früher beschriebenen Hakenschrauben fassen, welche die
Deckel anziehen. Diese Deckel sind halbkugelförmig und stark genug gegossen, um
einem sehr großen Drucke wiederstehen zu können.Sie können aber auch füglich flach gebaut werden, wenn sie gehörig stark
gelassen werden, zumal dann, wenn ein Anker durch die Recipienten gezogen
ist. Da wo sie rund herum mit ihrem Schraubenkranze sich an den Recipienten
anlegen, sind sie vertieft ausgedreht, in welche Vertiefung der dichtende Bleiring
gelegt und der genau auf der Drehbank abgerichtete und angepaßte Rand des
Recipienten durch die Hakenschrauben hineingezwängt wird. Mitten durch beide Deckel
und die Axe des Recipienten geht ein Anker von 1 1/2 Zoll starkem Rundeisen, welcher
innerhalb und zwar an jedem Ende Ansätze oder Bünde hat. Diese drücken, wenn die
Deckel vorgeschroben werden, eine Bleidichtung in eine zu ihrer Aufnahme bestimmte
Vertiefung der Deckel ein. Da wo der Anker die Deckel durchbohrt, sind diese stärker
gegossen, so daß die äußeren Muttern des Ankers auf einem starken Ansatze des
Deckels zu ruhen scheinen, dessen Fläche für die Aufnahme der Mutter natürlich
gerade abgerichtet seyn muß.Bei Recipienten von kleineren Durchmessern (bis zu 14 Zoll hinauf) können die
Anker füglich wegbleiben. Man richtet die Deckel ganz so ein, wie ich sie in
meinem Hauptwerke bei Gelegenheit des Kessels N,
und zwar bei dem Verschluß der obern Röhren beschrieben und abgebildet
habe.
Wegen des durch den Recipienten geführten Ankers muß der Schwimmer doppelt seyn, so
daß auf jeder Seite desselben einer sich bewegt. Jeder dieser Schwimmer kann
deßhalb, einzeln betrachtet, von geringern Dimensionen seyn. Ich nehme jeden circa 9
Zoll lang und 4 Zoll breit und 3 Zoll hoch oder dick, und lasse alle Ecken daran
abrunden, und das Ganze mit Messingdraht überspinnen. Ich lasse nach meiner jetzigen
Construction die Schwimmer mit einer quer durchgehenden darin fixirten eisernen
Achse versehen, die sich in einer Gabel an dem Schwimmerhebel dreht, so daß er
leicht und frei und ohne namhafte Reibung herumschwingen kann. Zwischen
Gabelschenkel und Schwimmer lasse ich auf der durchgehenden und in dem Schwimmer
fixirten Welle eine kleine Scheibe von 1/4 Zoll Breite anbringen, die den Schwimmer
verhindert an der Gabel zu streifen, und so sich fest zu stellen. Diese Vorrichtung
hat viele Vorzüge vor meinen frühern Schwimmern. Ein solcher Schwimmer liegt immer
flach und auf dem Wasser, wodurch er mehr Schwimmkraft und Empfindlichkeit eine
ausgedehntere Bewegung gewinnt. Eine Vergleichung von Fig. 29 und 30 mit Fig. 14 Tab. I
meines Hauptwerkes wird hierüber keinen Mechaniker im Zweifel lassen. In den erstern
Figuren habe ich das Ende des Schwimmerhebels besonders vorgestellt, und zwar in
Fig. 29
von der Seite und Fig. 30 von oben. a ist ein Theil des Hebels.
Sein gabelförmig geformtes Ende bildet die beiden Schenkel b und c. Zwischen diesen schwingt der
Schwimmer d mit den beiden Zapfen e und f der durch seinen Körper gehenden
eisernen, und in ihm befestigten Welle; g und h sind die kleinen oben erwähnten Scheiben, die den
Schwimmer in der gehörigen Entfernung von den Gabelschenkeln halten.
Die beiden Schwimmerhebel sind hier auf eine Welle aufgezogen, die sich in zwei
innerhalb des Recipienten angeschrobenen Stützen dreht. Diese Welle hat zugleich in
ihrer Mitte zum Zweck der Bewegung des Drahtes einen eigenen kurzen Hebel von solcher Ausdehnung,
daß seine Länge derjenigen Entfernung gleich ist, in der der Aufhängepunkt des
Drahtes vom Hypomochlio des frühern in meinem Hauptwerk beschriebenen und
abgebildeten Schwimmerhebels lag. Daß jeder Schwimmerhebel hier auch ein eigenes
Gegengewicht tragen müsse, halte ich für überflüssig zu bemerken. Die Einrichtung
des Drahts, seiner Stopfbüchse und des äußern Zeigers ist ganz so, wie sie im
Hauptwerke angegeben ist, und enthalte ich mich daher aller nähern Beschreibung.
Auch das Sicherheitsventil dieses Kessels ist von meinen frühern Apparaten dieser
Art durchaus in keiner Weise verschieden.
Damit die beiden Schwimmer in ihrer Bewegung nicht gegen den durch den Recipienten
gelegten großen Anker stoßen, und dadurch festgestellt werden können, sind an dem
Anker zwei Leiter von 1/8 Zoll starkem Bleche angebracht. Man sieht selbige in Fig. 24 bei
n, n, in welcher Figur man überhaupt den doppelten
Schwimmerapparat in der Endansicht abgebildet findet.
Man wird gewiß jetzt, da man eine nähere Einsicht in die Construction dieses Kessels
gewonnen hat, mit mir einverstanden seyn, daß meine Behauptung: er sey einfacher und
leichter als die frühern Herzkessel herzustellen, völlig begründet sey. Dieser
Vorzug ist aber nicht der alleinige Grund, weßhalb ich ihn ganz besonders empfehle,
sondern mehr ist es noch seine Vollkommenheit hinsichtlich einer reichlichen
Dampfentwicklung. Er übertrifft hierin alles, was ich bisher von Herzkesseln erfuhr.
Die Hitze wird auf ihn in einer so ökonomischen Weise angewandt, daß auch nichts
davon entwischen kann. Sie muß sämmtliche Röhren innig umschlungen haben, bevor sie
in den Schornstein tritt, und da hier große Feuerberührungsflächen in einen kleinen
Raum zusammengedrängt sind, so daß die auf sie eindringende Hitze auf diesen
kleinern Raum concentrirt erscheint, und in dieser Concentration auf dünne Schichten
Wasser einwirkt, von denen die erhitzten jeden Augenblick mit neuen weniger
erhitzten wechseln, da ferner so eine innige Berührung der Heizfläche der Röhren mit
dem Wasser erhalten wird, so muß die Wirkung eine sehr vollkommene seyn, ohne daß
irgend eine Gefahr, als Entblößung der Wände der Röhren von Wasser, zu starke
Erhitzung und zu schnelle Zerstörung derselben eintritt. Wie sicher, wie sachgemäß
erscheint hier die Art der Dampfentwicklung gegen die der Locomotivröhren. Diese
empfangen bloß eine Hitze, die parallel mit den Wänden ihrer Röhren schnell
vorüberstreicht, also wenig Zeit gewinnt sich gehörig abzusetzen, zumal die Röhren
kurz sind, und der Zug gebläseartig ist. Für jede höherliegende Reihe wächst die Gefahr, daß
das Wasser aus den Zwischenräumen zwischen den Röhren ausgetrieben, und so eine
Ueberhitzung derselben herbeigeführt werde, und dieß umsomehr, als die obern
Röhrenreihen die intensivste Hitze empfangen. Dazu kommt, daß das nach oben
herausgetriebene Wasser nicht einmal gehörig nach unten zurückfließen kann, da die
Röhren bis dicht an die Wand des großen Kesselcylinders heranliegen, und die hier
stattfindende Strömung der aufsteigenden Dämpfe den Zurücktritt des Wassers zu dem
Grunde des Kesselcylinders verhindert, und seinen Wiedereintritt in die Circulation
gewaltsam hemmt – eine Strömung, die hier eben so stark, wie in der Mitte des
Röhrenknäuels seyn dürfte. In meinem Kessel empfängt jedes Rohr sein reichliches
Wasser; dieses kann ihm nie ausgehen, denn in dem Maaße als die entwickelten Dämpfe
es auf dem höherliegenden Ende der Röhren austreiben, strömt es von unten wieder
nach. Hier wird aber sein Zufluß auf keine Weise gestört, weil das durch Wallungen
nicht getrübte Wasser des hintern Herzens die allgemeine Strömung durch den ganzen
Kessel mehr befördert als aufhält. Hier sind die untern Röhren am meisten dem Feuer
ausgesetzt, empfangen also die intensivste Hitze, und gerade in diese tritt das
Wasser unter dem größten Druck und unter der niedrigsten Temperatur, indem die
kältern Wasserschichten immer auf den Grund des hintern Herzens niedersinken werden.
Werden endlich einmal bei zu niedrigem Wasserstande Röhrenlagen von Wasser entblößt,
so sind es die obern, welche die wenigste Hitze empfangen. Es ist dieß vorzüglich
wichtig für die Schiffskessel, die vielen und großen Schwankungen ausgesetzt sind.
Kurz an allen Stellen dieses Kessels ist eine wohlthuende Circulation des Wassers
thätig, wobei die in den Röhren sich entwickelnden und aufsteigenden, und in das
vordere Herz tretenden Dämpfe das Agens sind. Diesem Antriebe widersteht nichts, er
treibt das Wasser des vordern Herzens in den Recipienten, von welchem es wieder nach
Absetzung seiner Dämpfe an den Dampfraum durch die hintern Verbindungscanäle in das
hintere Herz, und so von hinten in die Röhren zurücktritt. Alles geht hier so
geregelt, so sicher, so gefahrlos, so ruhig von statten, daß man es nicht besser
wünschen kann.
Wegen der so sehr vollkommenen Circulation des Wassers in diesem Kessel kommt es nun
auch, daß beim Anheizen desselben die ganze Wassermasse desselben so gleichmäßig und
in so ungewöhnlich kurzer Zeit erhitzt wird. Beim hiesigen Schiffskessel werden vom
Anheizen an bis zur Entwicklung der Dämpfe von 8 Atmosphären Druck nur wenige
Minuten über eine halbe
Stunde erfordert, ein Umstand, der in Absicht auf Brennmaterialersparung von
höchster Wichtigkeit ist.
Um nun im Recipienten die Absonderung der Dämpfe vom Wasser zu erleichtern und die
Gefahr eines Uebersprudelns des letztern in das Dampfrohr möglichst zu verhüten,
kann man gleich hinter der Mündung des vordern Verbindungscanals in dem Recipienten
eine aufrechtstehende, möglichst dicht an die Wände des Recipienten anschließende
Platte von Eisenblech q, Fig. 23, anbringen und in
dieser Stellung an dem Anker befestigen. Dieselbe muß siebartig durchlöchert seyn,
und unten zum Zweck einer bessern und freiem Circulation des Wassers eine größere
liegend ovale Oeffnung von 7 Zoll langem und 4 Zoll kurzem Durchmesser haben; ihre
siebartigen Löcher müssen aber, um dem Wasser und den Dämpfen möglichst Durchgang zu
eröffnen, wenigstens 1/4 Zoll Durchmesser halten und sehr dicht neben einander
gestellt seyn. An dieser Platte bricht sich der Dampfbrudel in der Weise, daß die
einzelnen Dampfkugeln in den Löchern zersplittert werden, und die Dämpfe durch die
Löcher gehen, während das Wasser todt in den Recipienten zurückfällt. Statt dieser
Platte kann man auch, und zwar noch besser, ein Drahtgitter von starkem
Messingdrahte und ungefähr 4 Maschen aus den Zoll nehmen, welches man in einem
starken eisernen Ringe befestigt und mit diesem in den Recipienten einschiebt. Ein
solches Gitter zersplittert die Dampfkugeln wegen seiner viereckigen Maschen noch
besser als die Platte, und eröffnet den Dämpfen und dem Wasser viel mehr
Durchgangswege. Man sieht beide Vorrichtungen, die Platte mit Löchern und das Sieb
in Fig. 25
abgebildet, und zwar in dem Recipienten A die Platte, im
Recipienten B das Gitter. In A sieht man die siebförmigen Löcher und das große ovale Loch. Dasselbe muß
so groß seyn und so niedrig gelegt werden, daß es immer unter dem Wasserspiegel des
Recipienten bleibt. Bei solcher Größe und Lage desselben ist wenig Gefahr vorhanden,
daß viel Dämpfe mit dem Wasser durch dasselbe bringen, und das Wasser im übrigen
Recipienten aufregen.Diese siebförmige Platte oder dieses Sieb sind nicht durchaus nöthig, aber
immer sehr nützlich. Sie vermindern die Bewegung im Wasserspiegel des
Recipienten auf eine so auffallende Weise, daß der Schwimmer fast gar keine
Schwingungen, wenigstens ganz unbedeutende, ja beinahe unmerkliche, macht.
Dieß ist mir besonders in dem Dampfkessel des hiesigen Dampfschiffes, der
nur sehr kleine Recipienten hat, und an einem Kessel, den ich dem Hrn.
Maschinenbauer Hummel in Berlin lieferte,
bemerkbar geworden. Bei einem so ruhigen Wasserstande ist jedes Ueberkochen
von Wasser in die Maschine, wenn anders dem Dampfrohre auf dem Recipienten
die richtige, in meinem Hauptwerke näher bezeichnete und motivirte Stellung
angewiesen ist, unmöglich gemacht. Die Befestigung der siebförmigen Platte
ist da, wo ein
Anker durch den Recipienten geht, von mir so angeordnet, daß sie mit einer
in ihrem Mittelpunkte angebrachten Hülse auf den Anker geschoben ist und
sich gegen einige in der Wand des Recipienten befestigte Stifte stützt,
wodurch sie sattsam fixirt wird. Der Anker darf in diesem Falle aber kein
Bund am Deckel haben. Dieses würde nämlich das Aufschieben der Hülse auf
denselben hindern. Er geht dann frei durch ein Loch des Deckels, der auf der
Außenseite einen starken Ansatz mit einer stopfbüchsenartigen Vertiefung
hat, in welche ein starker Ring durch eine auf den Anker geschrobene Mutter
hineingezwängt wird. Dieser Ring preßt eine Bleidichtung um die Stange, die
hier glatt ist, dampfdicht herum. In Fig. 30, Tab. I,
sieht man diese Vorrichtung zur Dichtung des Ankers im Deckel im senkrechten
Durchschnitte, welche die Sache genügend erläutern dürfte. Ich bemerke nur,
daß hier a der starke Ring, b die Mutter ist, welche die Bleidichtung c in die stopfbüchsenartige Vertiefung d des Deckels um den Anker dicht zusammenpreßt.
Wo der Anker fehlt, gebe ich der siebförmigen Platte in ihrem Centrum einen
Stiel, der sich gegen den Deckel des Recipienten stützt, und vereinigt mit
den vorhergenannten Stiften diese in ihrer Stellung erhält. Auf jeden Fall
muß die Befestigung der siebförmigen Platte immer so geschehen, daß sie nach
Abschraubung des Schlußdeckels der Recipienten leicht herausgenommen, und im
Falle der Noth gereinigt werden kann.
Dieser Kessel bietet nicht die geringste Gefahr dar. Herzen und Recipienten sind von
einer Stärke gebaut, und letzterer von einem Durchmesser, daß sie einen sehr
bedeutenden Druck, wenigstens einen weit höhern als den gesetzlichen Druck ertragen
können. Beide Theile bleiben auch in einem erprobt sichern Zustande, weil die Hitze
wenig darauf einwirkt, oder doch nur in einem Grade, die das Metall dieser Theile in
keiner Weise angreift. Die Siederöhren sind also der einzige Herd der Gefahr, indem
allein auf sie das Feuer mit Intensität einwirkt und ihre Wände nach und nach
zerstört; sie sind aber von einem so kleinen Durchmesser, daß selbst ein Aufreißen
derselben keine Gefahr erzeugen kann, und an mehr als ein Aufreißen derselben dürfte
nicht zu denken seyn. Entsteht aber wirklich einmal ein Riß in denselben, so können,
selbst in dem Falle daß der Riß ziemlich bedeutend wäre, Dampf und Wasser des
Kessels keine Zerstörungen anrichten, indem ihr Ausströmen durch die geringe Größe
der Oeffnung in den ringförmigen Keilen oder Conen begränzt ist. Beide würden aber
auch bei ihrem Hervordringen zuerst das Feuer auslöschen und so die Quelle einer
weitern Dampfentwicklung verstopfen, während sie zugleich durchs Auslöschen des
Feuers jede Gefahr eines Ausglühens des leer gewordenen Kessels entfernen. In unserm
ersten Schiffskessel kamen mehrere Risse an seinen Siederöhren, die von einer sehr
mittelmäßigen Qualität und schlecht geschweißt waren, vor, alle traten aber auf eine
kaum bemerkbare Weise ein. So heben also diese Röhren die Gefahr einer Explosion
gänzlich, und zwar noch in einem höhern Grade als die vierzölligen Röhren meiner
frühern Herzkessel. Bei solchen Umständen ist ein hoher Druck der Dämpfe durchaus
kein Gegenstand der Furcht und Gefahr mehr.
Ich kann hier nicht unbemerkt lassen, daß selbst ein etwaiges Glühendwerden der
Siederöhren bei fehlendem Wasser im Kessel keine dergleichen fürchterlichen
Explosionen herbeiführen kann, als man an andern Kesseln erfahren hat, wenn über den
glühenden Boden wieder Wasser spritzt oder überwallt. Die Röhren haben nämlich so
dünne Wände, daß beim Wiedereindringen von Wasser in den Kessel keine große und
gefährliche Dampfentwicklung entstehen kann, wenigstens keine so bedeutende, daß der
dabei erzeugte Dampf nicht durch das Sicherheitsventil entfernt werden könnte.
Uebrigens ist es aber auch nicht leicht denkbar, daß je die untern Röhren ganz von
Wasser entblößt werden sollten, indem ein solches Ereigniß doch nur durch einen kaum
möglichen Grad von Unaufmerksamkeit von Seiten des Heizers herbeigeführt werden
könnte. Werden aber nur die obern Röhrenlager von Wasser frei, so dürften diese, wie
schon gesagt ist, keinen übermäßigen Grad von Hitze annehmen, und deßhalb um so
weniger eine gefährliche Dampfentwicklung fürchten lassen, wenn das Wasser wieder in
sie eindringt.
(Die Fortsetzung folgt im nächsten Heft.)