Titel: | Neuere Dampfkessel. |
Fundstelle: | Band 291, Jahrgang 1894, S. 242 |
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Neuere Dampfkessel.
(Fortsetzung des Berichtes S. 217 d.
Bd.)
Mit Abbildungen.
Neuere Dampfkessel.
Kesselfeuerungen.
Die Frage der Rauchbelästigung hat schon seit langer
Zeit die Feuerungstechniker beschäftigt. Neuerdings ist sie wieder lebhaft angeregt
worden und auch im Verein deutscher Ingenieure zur Berathung gekommen, dessen 31.
Hauptversammlung 1890 die Aussetzung zweier Preise beschloss und veröffentlichte.
Mit Schluss des Jahres 1892 – dem Endtermine für die Einsendung von Bewerbungen –
waren sechs Bearbeitungen eingelaufen, von denen jedoch keiner der Preis zuerkannt
werden konnte. Ein sprechenderer Beweis für die Schwierigkeit der Frage lässt sich
kaum denken. Die 34. Hauptversammlung des genannten Vereins hat die erste
Preisaufgabe nochmals ausgeschrieben unter Erhöhung des Preises auf 6000 M.
einschliesslich 1000 M. als Entschädigung für Zeichnungsarbeit. Lösungstermin: 31.
December 1895.
Die Lösungsfrist der Preisaufgabe II, betreffend die Feuerungseinrichtungen für
Haushaltungszwecke und für gewerbliche Betriebe, ist bis 31. December 1897
verlängert worden.
Demgemäss ist die Preisausschreibung wiederholt und für das erste Preisausschreiben
folgende Aufgabe gestellt:
Es wird verlangt eine Abhandlung über die bei Dampfkesseln angewandten
Feuerungseinrichtungen zur Erzielung einer möglichst rauchfreien Verbrennung. Die
Arbeit soll ausser einer kurzen, prüfenden Besprechung der in Betracht kommenden
Feuerungen der Vergangenheit vorzugsweise eine eingehende Würdigung der heutigen
Dampfkesselfeuerungen und ihrer Einzelheiten enthalten. Besonderer Werth wird gelegt
auf thunlichst sichere Feststellung der gemachten Erfahrungen, namentlich auch nach
der Richtung hin, welche Wirksamkeit die in den einzelnen Ländern, Bezirken und
Städten zum Zwecke der Rauchvermeidung erlassenen Vorschriften gehabt haben.
Die bewährten Feuerungseinrichtungen sind durch Zeichnungen möglichst vollständig
darzustellen. Das Preisgericht ist ermächtigt, als Entschädigung für diese
Zeichnungsarbeit (ausser dem Preise von 5000 M.) eine Vergütung bis zur Höhe von
1000 M. zuzuerkennen.
Die Einsendungen haben in deutscher Sprache an die Geschäftsstelle des Vereins
deutscher Ingenieure in Berlin bis zum 31. December 1895 zu erfolgen.
Für das zweite Preisausschreiben wurde ein Preis von 3000 M., ergänzt durch eine für
Zeichnungen zu gewährende Vergütung bis zum Betrage von 1000 M., ausgesetzt für die
beste Lösung der folgenden Aufgabe:
Es wird verlangt eine Abhandlung über diejenigen Feuerungseinrichtungen, welche für
Haushaltungszwecke und für die gewerblichen Betriebe, namentlich der grösseren
Städte, behufs Erzielung einer möglichst rauchfreien Verbrennung seither angewandt
wurden. Mit den Dampfkesselfeuerungen, für welche ein besonderes Preisausschreiben
mit dem 31. December 1895 als Lösungsfrist erlassen worden ist, braucht sich die
Abhandlung nur insoweit zu befassen, als sie, gegebenenfalls gestützt auf die Lösung
der soeben bezeichneten Preisaufgabe, in eine Klarstellung der verhältnissmässigen
Vollkommenheit oder Unvollkommenheit der Dampfkesselfeuerungen gegenüber den
Feuerungen dieses Preisausschreibens einzutreten hat.
Die Arbeit soll ausser einer kurzen prüfenden Besprechung der in Betracht kommenden
Feuerungseinrichtungen der Vergangenheit vorzugsweise eine eingehende Würdigung der
heutigen, auf dem bezeichneten Gebiete liegenden Feuerungen und ihrer Einzelheiten
enthalten.
Besonderer Werth wird gelegt auf thunlichst sichere Feststellung der gemachten
Erfahrungen, namentlich auch nach der Richtung hin, welche Wirksamkeit die in den
einzelnen Ländern, Bezirken und Städten zum Zwecke der Rauchvermeidung erlassenen
Vorschriften gehabt haben.
Die bewährten Feuerungseinrichtungen sind durch Zeichnungen möglichst vollständig
darzustellen. Das Preisgericht ist ermächtigt, als Entschädigung für diese
Zeichnungsarbeit (ausser dem Preise von 3000 M.) eine Vergütung bis zur Hohe von
1000 M. zuzuerkennen.
Die Einsendungen haben in deutscher Sprache an die Geschäftsstelle des Vereins
deutscher Ingenieure in Berlin bis zum 31. December 1897 zu erfolgen. An diese
beiden Preisausschreiben sind die folgenden Bestimmungen geknüpft:
1) Die Preisbewerbung ist unbeschränkt, insbesondere weder an
die Mitgliedschaft des Vereins deutscher Ingenieure, noch auch an die deutsche
Staatsangehörigkeit gebunden;
2) Jede Einsendung ist mit einem Kennwort zu versehen und ihr
ein versiegelter Briefumschlag beizufügen, welcher aussen dasselbe Kennwort trägt
und innen Namen und Wohnort des Einsenders enthält.
Trotz der aus der vorstehenden Darstellung unzweifelhaft sich ergebenden
Schwierigkeit der Rauchfrage fordert der Verband deutscher Architekten- und
Ingenieurvereine in einer Denkschrift die Behörden zum scharfen Einschreiten auf.
Gegen diesen Vorschlag nimmt der Verein deutscher Ingenieure entschieden Stellung
und weist die Unmöglichkeit derartigen Vorgehens nach, auch sei das eigene Interesse
des Besitzers einer Feuerung gross genug, um eine Bevormundung völlig überflüssig zu
machen.
Eine der wichtigsten Neuerungen auf dem Gebiete der rauchlosen Verbrennung ist wohl
die von Wegener und Baumert aufs neue angeregte Staubkohlenfeuerung. Die Meinungen über
dieselbe waren bisher sehr getheilt.
In der Sitzung des St. Petersburger polytechnischen Vereins vom 23. September
1893 erstattete unser verehrter Mitarbeiter G. v. Doepp
einen uns freundlichst zugesandten Reisebericht, in welchem er über
Staubkohlenfeuerung Folgendes ausführt:
„Die meisten Ausführungen von Staubkohlenfeuerungen scheinen noch nicht über das
Versuchsstadium hinaus gekommen zu sein. Am meisten ausgebildet erscheint das
Verfahren, welches C. Wegener und Baumert patentirt ist (1893 287 108) und unter anderen in der Actienbrauerei Moabit und in der Incrustatsteinfabrik zu Plötzensee benutzt wird. In Plötzensee ist der
Apparat auf einer eisernen, mit Chamotte ausgefütterten Retorte montirt, welche
auf Rädern bis zum Kessel gefahren und deren Hals mit der Oeffnung des
Flammrohres verbunden wird. In Moabit ist der bisherige Feuerraum (zu einer
Braupfanne) benützt worden; nach geringer Abänderung konnten die Theile des
Apparates direct an das Feuergeschränk angeschraubt werden. Der Apparat besteht
aus einem Blechtrichter, der mit staubförmiger Kohle gefüllt wird. Die
Kohlenschicht ruht im Trichterhals auf einem Siebrost, der in der Minute etwa
250 Doppelhübe macht.
Unterhalb des Schüttelrostes gelangt der Kohlenstaub auf eine geneigte Ebene, an
welche sich aus dünnem Blech gebogene offene Rinnen anschliessen, welche den
Kohlenstaub dem Feuerraume zuführen, wo er von einem Luftstrom aufgenommen und
zertheilt wird. Die Luft wird durch einen Ventilator eingeblasen und stösst,
kurz bevor sie die Kohlenvertheiler trifft, auf die Flügel eines Windrades, das
sie in schnelle Umdrehung versetzt. Durch ein Zahnräderpaar wird die Drehung mit
doppelter Geschwindigkeit auf eine zweite Welle übertragen, welche ihrerseits
den Antrieb des Schüttelrostes besorgt durch eine unrunde Scheibe und ein System
von coulissenförmig gestalteten Hebeln, die eine derartige Verschiebung der
Angriffspunkte gestatten, dass dadurch die Weite des Ausschlages des
Schüttelrostes geändert werden kann. Diese Einrichtung dient zum Forciren der
Feuerung und bei Verwendung von nassem Material; je grösser die Zahl der
Schwingungen ist, um so mehr Kohlenpulver wird nach unten fallen und verbrannt
werden; dabei bleibt die Luftzufuhr die gleiche. Soll dagegen die Luftzufuhr
verändert werden, so muss die Geschwindigkeit des Ventilators entsprechend
eingestellt werden. Ferner lässt sich die Zahl der Schwingungen des
Schüttelrostes in der Minute dadurch verändern, dass man die Achse des Windrades
mehr oder weniger in den Luftzufuhrkanal senkt, so dass ein grösserer oder
kleinerer Theil der Flügel vom Luftstrom getroffen und dadurch die
Umdrehungszahl des Windrades verändert wird. Endlich kann auch der Luftdruck
durch einen Hahn regulirt werden. Auf diese Weise ist es möglich, den Apparat
für verschiedene Brennstoffe und verschiedene Beanspruchung des Kessels
einzustellen.
Dass die Verbrennung eine sehr vollkommene sein muss und dass sie rauchfrei
erfolgt, dürfte ohne weiteres klar sein, da die Bedingungen zur wirksamen
Verbrennung einzeln regelbar sind.
Die Verdampfung soll bei englischer Kohle die Höhe von 12,08 k erreicht haben.
Diese Zahl bezieht sich vermuthlich auf die organische Substanz allein und würde
einem Nutzeffect von
637\,.\,\frac{12,08}{8800}=0,88
entsprechen, einem ausserordentlich hohen Werth. Dass die Verbrennung eine
günstige ist, beweisen die Gasanalysen, welche bis gegen 18 Proc. Kohlensäure
bei 0,4 bis 1,6 Proc. Sauerstoff ergaben.
Das Anzünden des Feuers geschieht mittels Lunte oder eines im Feuerraum
angezündeten Feuers. Beim Anzünden muss der Ventilator von irgend einer anderen
Betriebskraft in Thätigkeit gesetzt werden. Ob dabei viel Rauch entsteht und wie
viel Zeit dazu erforderlich ist, hatte ich keine Gelegenheit zu beobachten. Bei
kleineren Pausen ist vermuthlich die in dem Chamottefutter aufgespeicherte Wärme
genügend, um die Feuerung sehr bald in Betrieb zu setzen.
Ich führe im Folgenden Versuchsergebnisse an, welche mit der genannten Feuerung
erzielt wurden. Als Versuchsobject diente der Kessel der Incrustatsteinfabrik zu Plötzensee, ein Seitrohrkessel von etwa 42,5
qm Heizfläche (Durchmesser 1,7 m, Länge 8,5 m). Die Versuche sind zum Theil von
Oberingenieur C. Schneider ausgeführt
worden.
Versuch am 19. December mit
schlesischer Kohle.
Dauer – Morgens 8 Uhr 50 Minuten bis 4 Uhr 50
Minuten =
8
Std.
Wasserverbrauch laut Wassermesser
8538
l
Speisewassertemperatur 41–57° C.,
Durch- schnitt
43,5°
Wasserverbrauch bei 43,5° C.
8457,3
k
In der Stunde verdampft
1057,2
k
In der Stunde auf 1 qm Heizfläche verdampft
25,1
k
Dampfdruck 5,4–6,2 at, im Mittel
5,7
at
Entsprechende Temperatur des Dampfes
162,3°
Dampf von 5,7 at enthält Wärme-Einheiten 606,5 +
0,305 t
656
W.-E.
Bei 43,5° Speisewassertemperatur ins
Wasser übergeführt
612,5
W.-E.
Kohlenverbrauch 31½ Säcke
830,7
k
Rauchgastemperatur 240–265°, im Mittel
246°
Kohlensäuregehalt der Rauchgase
18–17,5
Proc.
Sauerstoffgehalt
2,5–4
Proc.
Luftüberschuss
1,07–1,14
Unterdruck im Schornstein 8–13 mm, im Mittel
10
mm
Verdampfung bei 43,5° Speisewassertempe- ratur und
5,7 at
10,18
k
Verdampfung bei 0° und 1 at :
10,18\,.\,\frac{612,5}{637}
9,73
k
Die Temperatur im Kesselhaus betrug 23°, im Freien –12°. Vom Kesselmantel waren
4,3 × 1,6 = 6,88 qm unbekleidet.
Versuch am 3. Januar mit schlesischer
Kohle.
Dauer – Morgens 8¾ bis 5¾ Uhr =
9
Std.
Wasserverbrauch laut Wassermesser
10395
l
Speisewassertemperatur 40–79°, im Mittel
45,9°
Wasserverbrauch bei 45,9°
10292,5
k
In der Stunde verdampft
1143,6
k
In der Stunde auf 1 qm Heizfläche verdampft
26,9
k
Dampfdruck 5,4–6,4 at, im Mittel
5,75
at
Temperatur des Dampfes
162,57°
Wärme-Einheiten im Dampf von 5¾ at.
656,1
W.-E.
Bei 45,9° ins Wasser übergeführt
610,2
W.-E.
Kohlenverbrauch 36 Sack
959
k
Rauchgastemperatur 205–265°, im Mittel
242°
Kohlensäuregehalt der Rauchgase
15–18
Proc.
Sauerstoffgehalt
1,3–2,5
Proc.
Luftüberschuss
1,07–1,14
Unterdruck im Schornstein 3–7 mm, im Mittel
6
mm
Verdampfung bei 45,9° und 5¾ at
10,73
k
Verdampfung bei 0° und 1 at:
10,73\,.\,\frac{610,2}{637}
10,27
k
Mittlere Kesselhaustemperatur
29°
Der Versuch wurde von Oberingenieur C. Schneider
ausgeführt.
Versuch am 4. Januar mit
Bantorfer Kohle.
Dauer – Morgens 10 Uhr 4 Minuten bis 6 Uhr 4
Minuten =
8
Std.
Wasserverbrauch laut Wassermesser
7996
l
Speisewassertemperatur 38–50°, im Mittel
41,3°
Wasserverbrauch bei 41,3°
7931,1
k
In der Stunde verdampft
991,4
k
In der Stunde auf 1 qm Heizfläche verdampft
23,3
k
Dampfdruck 5,2–6,0 at, im Mittel
5,6
at
Dampftemperatur bei 5,6 at
161,7°
Wärme-Einheiten im Dampf von 5,6 at
655,8
W.-E.
Bei 41,3° ins Wasser übergeführt
614,5
W.-E.
Kohlenverbrauch 28¼ Sack
789
k
Rauchgastemperatur 238–370°, im Mittel
255°
Kohlensäuregehalt der Rauchgase
18–17
Proc.
Sauerstoffgehalt der Rauchgase
2–1,6
Proc.
Luftüberschuss
1,08–1,10
Unterdruck im Schornstein 7–9 mm Wasser- säule, im
Mittel
8
mm
Verdampfung bei 41,3° und 5,6 at
10,05
k
Verdampfung bei 0° und 1 at:
10,05\,.\,\frac{615,5}{637}
9,70
k
Die mittlere Kesselhaustemperatur betrug
30°
Der Versuch wurde von Ingenieur Stulik
ausgeführt.
Versuch am 5. Januar mit
oberschlesischer Kohle.
Dauer – Morgens 9 bis 5 Uhr =
8
Std.
Wasserverbrauch laut Wassermesser
9839
l
Speisewassertemperatur 36–55°, im Mittel
41,2°
Wasserverbrauch bei 41,2°
9759,6
k
In der Stunde verdampft
1219,9
k
In der Stunde auf 1 qm Heizfläche verdampft
28,70
k
Dampfdruck 5–6 at, im Mittel
5,5
at
Temperatur des Dampfes
111,08°
Wärme-Einheiten im Dampf von 5,5 at.
655,6
W.-E.
Bei 41,2° ins Wasser übergeführt
614,4
W.-E.
Kohlenverbrauch 32¼ Sack
847,8
k
Rauchgastemperatur 245–285°, im Mittel
257°
Kohlensäuregehalt der Rauchgase
18–17
Proc.
Sauerstoffgehalt der Rauchgase
0,4–2
Proc.
Luftüberschuss
1,02–1,1
Unterdruck im Schornstein 5–10 mm, im Mittel
8
mm
Verdampfung bei 41,2° und 5½ at
11,51
k
Verdampfung bei 0° und 1 at :
11,51\,.\,\frac{614,4}{637}
11,10
k
Zusammenstellung.
Datum
Kohle
Dampfproducirt
Rauchgas-temperatur
Kohlen-säure
Sauer-stoff
auf1 qm
auf1 k
1892 19. Dec.
schlesische
25,1
9,73
246°
18–17,5
2,5–4
1893 3. Jan.
„
26,9
10,27
242°
15–18
1,3–2,5
1893 4. „
Bantorfer
23,3
9,70
255°
18–17
2–1,6
1893 5. „
oberschles.
28,7
11,10
257°
18–17
0,4–2
Die Ergebnisse der Versuche reden für sich. Wir sehen, dass die
Staubkohlenfeuerung einen bedeutenden Nutzeffect erzielt, selbst bei
minderwerthigem Brennstoffe, und dass trotzdem die Dampfentwickelung auf 1 qm
Heizfläche ganz beträchtlich sein kann.
Allerdings kommen bei der Staubkohlenfeuerung zwei Umstände hinzu, welche bei
gewöhnlicher Feuerung fehlen: die Ausgabe für den Betrieb des Ventilators und
für das Zermahlen der Kohle. Indessen sind diese Auslagen, wie mir versichert
wurde, unbedeutend. Der Ventilator, welcher in der Moabiter Brauerei zwei
Feuerungen bedient, soll nur etwa 1 beanspruchen. Das Mahlen geschieht
in Schleudermühlen und soll 3 bis 5 Pfg. für 100 k kosten, wenn man, wie es in
Berlin geschieht, das Mahlen in einer Centrale besorgt, von wo aus der
Kohlenstaub in Säcken bezogen werden kann. Nasse Kohlen sollen sich nicht
schwieriger zermahlen lassen als trockene. – Wenn nun auf diese Weise dem fast
werthlosen Kohlengrus ein wichtiges Absatzgebiet erschlossen ist, so wird es
unter Umständen sogar vortheilhaft erscheinen, auch stückförmige Kohle zu
mahlen, um der sonstigen Vorzüge der Staubkohlenfeuerung willen.
Es ist schon darauf aufmerksam gemacht worden, dass beim Mahlen der Kohle, sowie
beim Verfeuern derselben leicht Explosionen entstehen könnten. Indessen wurde
mir mitgetheilt, dass bei den zahlreichen Versuchen, welche der Germanische Lloyd ausführen liess, ein derartiger
Fall niemals eingetreten sei. Im Dampf, 1893 S.
939, schreibt der Kohlenstaubfabrikant Carl Schütz
in Berlin-Moabit, es sei ihm während seiner 25jährigen Thätigkeit noch nie eine
Steinkohlenstaubexplosion vorgekommen, wohl aber habe er es beobachtet, dass
Holzkohlenstaub der Selbstentzündung ausgesetzt sei. Bei einem ausgebrochenen
Feuer seien die Säcke verbrannt, während der darin enthaltene Steinkohlenstaub
unversehrt blieb; was er durch die zur Verbrennung erforderliche Luftmenge
erklärt, welche in das Innere der Säcke nicht eindringen könne. In früheren
Zeiten habe man mit unvollkommenen Maschinen gearbeitet, so dass die Fabrikräume
mit Staub derart angefüllt gewesen seien, dass die Arbeiter einander nur in der
Nähe erkennen konnten; obgleich in diesen Räumen Gas- und Erdölflammen brannten,
sei doch nie eine Explosion vorgekommen (? d. R.). – Die gegenwärtig zur
Verwendung gelangenden Desintegratoren arbeiten dagegen vollkommen staubfrei;
sie sollen stündlich 20 bis 40 Centner Staub liefern.
Das erste D. R. P. Wegener's vom 9. Mai 1891, Nr.
63955, zeigt bedeutend umständlichere Formen als die beschriebene Anordnung,
indem Luft und Dampf zum Zerstäuben verwendet werden sollten, die Oeffnungen,
aus denen sie strömten, durch Schieber regulirt wurden und der Schüttelrost
durch eine Riffelwalze ersetzt war, welche zeitweise von der Hand gedreht wurde,
um zusammengeballte Kohlentheilchen zu vertheilen. Das Zusatzpatent Nr. 66843
ändert unwesentlich die Regulirschieber, D. R. P. Nr. 67622 führt den
selbsthätig vom Windrad bewegten Schüttelrost ein. – Neuerdings wird die
Einrichtung getroffen, dass die Achse des Windrades gesenkt werden kann zur
Vermehrung der Umdrehungszahl, und endlich ist versucht worden, den Apparat ohne
Ventilator, durch die Zugwirkung des Schornsteins allein in Thätigkeit zu
setzen.“
Dunkelfeuerung.
Als Dunkelfeuerung wird (nach einer Mittheilung von Cario in der Zeitschrift des Verbandes der
Kesselüberwachungsvereine vom 15. December 1893) eine von Bornemann eingeführte Feuerungsmethode bezeichnet, die
einen gewissen Gegensatz zu den bisher üblichen Verfahren bildet. Eine allgemein
gebräuchliche Feuerungsregel lautet: „Das Feuer muss durch die Rostspalten
hindurch leuchten und den Aschenraum erhellen.“
Bornemann hat sich von dieser Regel mit Erfolg
losgesagt und ist, wo immer möglich, bestrebt gewesen, die Unterseite des Rostes,
sowie den ganzen Aschenfall dunkel zu halten. Daher die Bezeichnung
„Dunkelfeuerung“. Die Sache hängt folgendermaassen zusammen:
Soll das Feuer durch die Rostspalten hindurch scheinen, so muss die Kohlenglut auf
den eisernen Roststäben lagern und diese direct berühren. Dadurch verbrennen und
verzundern die Roststäbe. Nach einiger Zeit des Feuerns sammeln sich Schlacken auf
dem Roste an und lassen Luft und Licht nicht mehr frei genug hindurch, die Schlacken
werden deshalb aufgekrückt, abgehoben und zwischen die Kohlenschicht hineingezogen,
um mit den weissglühenden Kohlenstücken vermischt zu werden. Dadurch wird auch die
Schlacke stark erhitzt, sie schmilzt, fliesst durch die Kohlenschicht hindurch auf
den Rost, verstopft und verschmiert die Rostspalten; die Luft kann nicht mehr
hindurchziehen und der Verbrennungsprocess wird vollständig gestört. Daraus entsteht
ein schlechter Wirkungsgrad des Feuers, es wird viel Kohle verbraucht und ungenügend
Dampf erzielt. Die Heizer haben dann viel und schwere Arbeit, sie müssen oft
abschlacken und fortwährend schüren, um nur einigermaassen Luft zu machen. Alle
diese Uebelstände werden durch die Dunkelfeuerung vermieden, die auf dem Grundsatze
fusst, dass die aus der Kohle zurückbleibenden Schlacken, die naturgemäss auf den
Rost fallen, dort auch liegen bleiben müssen. Es wird deshalb nicht mit dem
Schüreisen auf dem Roste entlang gefahren, sondern jede Vermischung der Schlacken
und Kohle streng vermieden. Die Arbeit des Schürens besteht nur darin, die höheren
Stellen der ausgebrannten Kohlenschicht auszubreiten, damit eine gleichmässig hohe
Kohlenschicht erzielt wird. Dann wird die frische Kohle über die brennende Schicht
gestreut. Es sammelt sich auf dem Roste eine allmählich höher werdende
Schlackenschicht an, die nicht schmilzt, weil sie von der von unten einströmenden
kalten Luft immer gekühlt wird. Diese Schlackenschicht bildet gewissermaassen eine
Isolirschicht zwischen Rost und Kohlenglut, so dass der Rost nicht verbrennen kann.
Die Zwischenräume zwischen den einzelnen Schlackenstücken lassen aber das Licht nach
unten nicht durch, der Rost und der Aschenfall erscheinen daher dunkel.
Es ist nun die Schlackenschicht immer locker und luftig zu halten, damit sie nicht
der Verbrennungsluft einen schädlichen Widerstand gegen das Durchströmen bietet. Hat
deshalb die Schlackenschicht eine gewisse Höhe erreicht, dann muss sie entfernt
werden.
Diese Luftdurchlässigkeit bis zu einer gewissen Höhe der Schlackenschicht zu
erhalten, gelingt nicht bei allen Kohlensorten gleich gut. Bei gewissen Sorten
bleiben die Schlacken ohne besondere Aufmerksamkeit luftig und durchlässig. Solche
Kohlensorten eignen sich zur Dunkelfeuerung. Andere Kohlensorten erhalten viel klare
Theile einer schwer schmelzbaren, sandartigen Schlacke. Die klaren Theile füllen die
luftgebenden Zwischenräume dicht aus, auch die Rostspalten werden theilweise
abgedichtet; in diesem Falle lässt sich das Verfahren nur unvollkommen und mit wenig
Vortheil durchführen. Aber die Schlacken der meisten Kohlensorten haben Neigung zum
Schmelzen, und zwar tritt eine oberflächliche theilweise Schmelzung naturgemäss
zuerst an den obersten Stellen der Schlackenschicht ein, da, wo diese mit der
glühenden Kohle in inniger Berührung steht. Die kleineren Schlackentheile schweissen
an den Ecken und Kanten an einander, ohne einen vollständigen Fluss zu bilden.
Dadurch entsteht aus der Schlacke auf dem Roste eine zusammenhängende, stark poröse
Schlackenplatte, welche die Luft gut hindurchziehen lässt und gewissermaassen einen
isolirenden Zwischenrost bildet. Derselbe würde jedoch dicht und undurchlässig
werden, wenn man ihn mit Krücken und Schüreisen zerbrechen wollte, oder wenn man mit
der Krücke auf der weichen schmelzenden Oberfläche hinfahren und die Zwischenräume
zuschmieren würde. Beachtet der Heizer diese Eigenthümlichkeit, so bietet ihm die
Schlacke keine Schwierigkeiten. Das Verfahren gewährt dann eine grosse
Erleichterung, und das hat stets auch eine nicht unerhebliche Sparsamkeit an Kohlen
und Roststäben im Gefolge.
Weniger gut gelingt das Verfahren bei backenden Kohlen, weil diese eine
nachdrücklichere Bearbeitung des nach jeder neuen Beschickung entstehenden
Kohlenkuchens behufs Zerkleinerung und Auflockerung desselben benöthigen, welche
Arbeit auf die Schlackenschicht mit zerstörend einwirkt. Immerhin ist es nützlich,
auch hierbei das Verfahren der Dunkelfeuerung möglichst nachzuahmen. – Kohlen ohne
Schlacken lassen selbstredend keine Dunkelfeuerung zu.
Das Dunkelverfahren eignet sich nicht so gut für schwachen wie für angestrengten
Betrieb, für letzteren aber leistet es bei geeigneter Kohle gerade ausgezeichnete
Dienste.
Wir setzen nun zwar nicht voraus, dass nach diesen kurz gefassten Erörterungen jeder
Heizer in der Lage sein wird, das Verfahren der Dunkelfeuerung ohne weiteres mit
Erfolg anzuwenden und mit Vortheil durchzuführen, wir glauben vielmehr, dass eine
praktische Unterweisung unbedingt erforderlich ist. Aber wir hoffen, durch diese
Mittheilungen ein genaueres Verständniss und ein grösseres Interesse für dieses
Verfahren in weitere Kreise zu tragen.
Wir lassen nunmehr die Beschreibung einiger Einrichtungen folgen, welche kleineres
Kohlenmaterial und Kohlen von geringerer Güte zu benutzen bestimmt sind.
Der Mehrten'sche Umlaufrost, der als eine Verbesserung des Müller'schen Heizpultes gelten kann, ist in Stahl
und Eisen, Nr. 18 vom September 1893, wie folgt beschrieben:
Textabbildung Bd. 291, S. 244
Mehrten's Umlaufrost.
„Derselbe, zur möglichst vollkommenen Verbrennung von Abfallbrennstoff aller Art
eingerichtet, wie er in Fig. 93 bis 97 dargestellt ist,
besteht aus einer Anzahl hohler Roststäbe, keilförmigen Querschnittes, die in
zwei Querrohren befestigt sind und die so dicht an einander liegen, dass
sämmtliche Brennbahnen eine geschlossene Fläche bilden. Roststäbe, sowie
Querrohre sind aus Stahl geschmiedet, durchfliessendes Wasser erhält den Rost
auf niedriger Temperatur. Die Löcher für das Einblasen der Verbrennungsluft sind
in passenden Abständen gebohrt, jedoch können anstatt der Löcher ebenso
vortheilhaft schmale Schlitze angeordnet werden. Diesen Rosten kann mindestens
eine doppelt so grosse Anzahl von Luftlöchern gegeben werden als den
gusseisernen Platten, da bei letzteren die Anzahl der Löcher durch die
nothwendige untere Erweiterung derselben begrenzt wird. Man kann deshalb auf dem
Umlaufroste bedeutend mehr Brennmaterial verarbeiten oder auch die totale
Rostfläche bedeutend verringern. Der Querschnitt Fig. 95 zeigt die
für das Einströmen der Verbrennungsluft günstige weite Einmündung.
Textabbildung Bd. 291, S. 245Mehrten's Umlaufrost. Das Kühlwasser tritt an der einen Seite des Querrohres bei a ein, durchströmt die eine Hälfte der Roststäbe, füllt
das gegenüber liegende Querrohr, kehrt durch die andere Hälfte der Roststäbe zurück
und fliesst bei b hoch erwärmt ab. Der Verbrauch an
Kühlwasser ist für 1 qm und Stunde etwa ¾ cbm.
Bei allen derartigen Rostanlagen findet der grösste Theil des Kühlwassers zur
Kesselspeisung Verwendung. Der Rest wird in die Hochbehälter zurückgepumpt. Solche
Roste, die schon über 2 Jahre im Feuer liegen, zeigen noch keinen Verschleiss. Die
Schlacke kann auf ihnen keine grösseren Fladen bilden, sie zerbröckelt und liegt so
lose, dass sie mit dem leichtesten Haken durch eine Oeffnung in der Thür auf die
Schaffplatte gezogen werden kann; ein Verstopfen der Luftspalten ist noch nie
vorgekommen und der Heizer hat wenig und leichte Arbeit. Bei lebhaftem
Schornsteinzuge bedürfen Dampfkesselfeuerungen, welche mit diesem Roste versehen
sind, zum vortheilhaftesten Verbrennen von Brennmaterial aller Art keines
Unterwindes.
Textabbildung Bd. 291, S. 245Fig. 97.Mehrten's Umlaufrost.Fig. 96 und 97 zeigen die Mehrtens'sche Feuerbrücke, welche in Verbindung mit den Umlaufrosten zur
Anwendung kommt, um, namentlich bei hoher Brennstoffschicht, die Verbrennung des vom
Roste unverbrannt entweichenden Kohlenoxydes und von Kohlenwasserstoffen zu
bewirken. Die durch die Oeffnungen a einströmende Luft
erhitzt sich an den vielen glühenden Steinflächen b
sehr hoch und tritt durch viele schmale Schlitze c in
die über die Feuerbrücke streichenden unverbrannten Gase, sich mit denselben
mischend und sie verbrennend. Bei richtiger Anwendung dieser Feuerbrücke – die
Luftzufuhr wird durch einen Schieber geregelt, der erforderlichenfalls selbsthätig
wirkend angeordnet wird – lässt sich in allen Fällen eine ganz genügende Rauch
Verbrennung erreichen.
Eine weitere, freilich nur geringe Abänderung des Müller'schen Pultrostes ist der Rost von Kudlicz in Prag-Bubna (D. R. P. Nr. 68502 vom 29. April 1891). Er ist in
Fig. 98 dargestellt und besteht im Wesentlichen
aus dem geschlossenen Windkasten W, welcher oben
durch eine etwa 30 mm dicke Rostplatte abgedeckt ist, die mit zahlreichen
düsenförmigen Löchern, gegen 1000 Stück auf 1 qm, versehen ist. Diese Oeffnungen
haben oben einen Durchmesser von 2 bis 3 mm, der sich nach unten auf etwa 20 mm
erweitert. Die Verbrennungsluft wird durch ein trompetenartig geformtes Rohr in den
Windkasten eingeführt; das Mundstück dieses Rohres steht mit einem engen Dampfrohr
D in Verbindung, an welchem durch das Ventil V die Dampf- und damit auch zugleich die Luftzufuhr
geregelt wird.
Textabbildung Bd. 291, S. 245Fig. 98.Rost von Kudlicz. Die vordere Wand des Kastens ist unten mit einer Klappe F versehen, durch welche die Flugasche entfernt werden
kann.
Ueber die vorstehende Feuerung hat der Regierungsbaumeister L. Glaser in der Versammlung des Vereins zur Förderung des Gewerbefleisses
(mitgetheilt in Glaser's Annalen vom 15. Juli 1893)
einen Vortrag gehalten, in welchem auch eine Ausführung des Kudlicz'schen Rostes als Schrägrost beschrieben wird. Die dort
mitgetheilten Versuchsergebnisse sind geeignet, Staunen und Zweifel bei jedem
Fachmanne zu erwecken, weshalb wir dieselben hier auch nicht mittheilen. Obwohl wir
an der guten Wirkung dieser Feuerung, wenn sie im Uebrigen richtig angelegt ist,
nicht zweifeln, glauben wir doch, solche Versuche nicht anführen zu sollen.
Textabbildung Bd. 291, S. 245Fig. 99.Perret's Rost. Der in England zuerst patentirte Perret'sche
Rost unterscheidet sich von dem Kudlicz'schen dadurch,
dass er an Stelle der durchlöcherten Platten eine Anzahl dicht neben einander
gesetzter Roststäbe enthält, welche unten in Wasser tauchen (vgl. Fig. 99). Der Zwischenraum zwischen den einzelnen
Roststäben beträgt etwa 2 mm.
Durch die Wasserkühlung wird eine grosse Dauerhaftigkeit der Roststäbe und
Beständigkeit der freien Rostfläche erreicht. Die niedrige Temperatur der Stäbe
verhindert ausserdem das Anbacken von Schlacke.
Der von einem Ventilator oder Dampfstrahlgebläse erzeugte Wind wird zwischen
Wasserniveau und Roststäbe eingeführt und gelangt durch die feinen Luftspalten
in das Brennmaterial.
Der Wind erhält eine Pressung von 15 bis 25 mm, wodurch ein Durchfallen des
Brennstoffes verhindert wird.
Der Perret'sche Rost soll eine Verbrennung von 100 bis
170 k Brennmaterial in 1 Stunde auf 1 qm Rostfläche ermöglichen.
Die neuerdings über die Leistung auch dieser Dampfkesselfeuerung gemachten Angaben
gehen sehr weit aus einander.
Einem von Ingenieur Bolz verfertigten Berichte über die
Versuchsergebnisse einer Perret'schen Feuerung in der
Gasanstalt II zu Charlottenburg entnehmen wir folgende Angaben:
1) Brennmaterial: Engl. Anthracit (sogen. Peas).
Kohlenverbrauch im Ganzen
1920
k
Kohlenverbrauch in 1 Stunde und 1
qm Rostfläche
66,67
k
Kohlenverbrauch in 1 Stunde und 1
qm Heizfläche
2,24
k
Speisewasserverbrauch im Ganzen
15023
k
Speisewasserverbrauch für 1 Stunde und 1 qm
Heizfläche
17,50
k
Durchschnittliche Temperatur des
Speise- wassers
32,5°
C.
Dampfspannung im Kessel
6
at
Verdampfung für 1 k Peas
7,82
k
Rückstände an Schlacken
69
k
Rückstände in Procenten des
Kohlen- verbrauches
3,5
k
Bemerkung: Der Zustand des Feuers am
Anfang und Ende des Versuches war ein gleichartiger und bei äusserst geringer
Schichthöhe des Brennmaterials (etwa 60 bis 80 mm) ein besonders vortheilhafter. Es
ist wohl anzunehmen, dass aus diesem Brennstoff mit seinem hohen Kohlenstoffgehalt
unter besonderen Umständen eine noch grössere Verdampfung als 7,82 erzielt werden
kann.
2) Brennmaterial: Gemisch (1 : 1) von englischem Anthracit
(Feinkohle) mit oberschlesischer Feinkohle.
Kohlenverbrauch im Ganzen
2000
k
Kohlenverbrauch in 1 Stunde und 1
qm Rostfläche
86,8
k
Kohlenverbrauch in 1 Stunde und 1
qm Heizfläche
2,91
k
Speisewasserverbrauch im Ganzen
12615
k
Speisewasserverbrauch für 1 Stunde und 1 qm
Heizfläche
18,36
k
Durchschnittliche Temperatur des
Speise- wassers
33°
C.
Dampfspannung im Kessel
5,3
at
Verdampfung für 1 k Brennstoff
6,31
k
Rückstände an Schlacken
128
k
Rückstände in Procenten des
Kohlen- verbrauches
6,4
k
3) Brennmaterial: Nasse Koksasche (Breeze).
Kohlenverbrauch
2664
k
Speisewasserverbrauch
11493
k
Temperatur des Speisewassers
35,75°
C.
Verdampfung
4,3
k
Bemerkung: Da in der Koksasche 777 k
Wasser enthalten waren, so wird die Verdampfung günstiger, nämlich 6,1.
Von E. B. Coxe in Drifton, Pa., wurde (nach Engineering and Mining Journal, 1893 Bd. 56) eine
Feuerung angegeben, die zur Verbrennung von Anthracitkohlenklein bestimmt ist, die
sich jedoch auch für andersartige feinkörnige Kohle eignen dürfte.
In Fig. 100 bis 102 ist f der Feuerraum eines oberhalb f liegenden Dampfkessels, b die Feuerbrücke
und w die Stirnwand der Kesselmauerung mit dem
Fülltrichter t. Den Boden des Feuerraumes bildet die
obere Hälfte eines endlosen Bandes s s1, das aus kurzen, durch Drehbolzen verbundenen
Längsschienen besteht, welche beiderseits über wagerecht gelagerte Rollen laufen.
Zwischen den Längsschienen sind querliegende Roststäbe mit engen Spalten befestigt.
Die obere Hälfte des Bandes ist durch den Kasten h
gestützt, die untere durch eine beliebige Unterlage. Der Kasten h enthält zwei oder mehr Abtheilungen (a1 bis a5), welche oben offen
sind und durch die mit Regulirventilen versehenen Rohre r Gebläseluft zugeführt erhalten. Der Rost schliesst so dicht an den
Zwischenwänden, dass nur wenig Luft aus einer Kammer in die andere überströmt und
die verschiedenen Pressungen in den letzteren erhalten bleiben.
Textabbildung Bd. 291, S. 246Coxe's Feuerung. Das Band wird durch eine Schraube ohne Ende in langsame Bewegung in der
Richtung des Pfeiles versetzt. Das aus dem Fülltrichter t zutretende Kohlenklein entzündet sich oberhalb der Kammer a1, in der eine massige
Pressung erhalten wird. Die eigentliche Verbrennung erfolgt grösstentheils oberhalb
der mit hochgespannter Luft erfüllten Kammern a2 und a3. In a4 wird eine geringe Spannung erhalten, welche zur
fast gänzlichen Verbrennung des noch vorhandenen Kohlenstoffes hinreicht, jedoch nur
so hoch ist, dass keine Abkühlung durch ein Uebermaass von durchströmender Luft
stattfindet. Oberhalb der letzten Kammer a5 endlich, in welcher Luftzutritt und Spannung am
niedrigsten gehalten werden, da nur noch geringe Kohlenreste vorhanden sind, werden
auch diese verbrannt und die Asche wird bei s glutlos
durch das endlose Band fortgeführt. Der Vorgang erfolgt bei der langsamen Bewegung
des letzteren stetig und die sich bildenden Schichten von Kohle, Cinder und Asche
zeigen von der Mitte des Rostes an in der Richtung der Bewegung desselben ein
geringes Ansteigen. Die Verbrennung kann durch die Ventile in der Luftzuführung nach
Bedarf geregelt werden. Auf diese Weise lässt sich Brennstoff von feinem Korne mit
der grössten Ausnutzung verwerthen.
Pettré verwendet diejenigen Koksabfälle, die ein Sieb
mit 10 mm weiten Maschen durchlässt, zum Heizen der Retorten eines Leuchtgaswerkes.
Auch hat er mit Erfolg, wie Revue industrielle vom 20.
September 1890 berichtete, dieses Abfallbrennmaterial zum Heizen eines Dampfkessels
von 30 nach der Bauweise von Babcock und Wilcoxbenutzt. Wie Fig. 103 und 104 zeigen, ist der
Kessel doppelt vorhanden; zwischen beiden ist eine Gebläse Vorrichtung angeordnet,
deren Düsen mit directem Kesseldampf betrieben werden. Das Brennmaterial wird alle 4
bis 5 Minuten aufgegeben bis zur Höhe von 100 bis 150 mm. Der Kessel wird nach je 15
Tagen gereinigt, wobei die Kanäle 2 bis 3 hl feine Asche liefern. Der Betrieb der
Dampfkessel mit Koksabfällen wird als sehr vortheilhaft geschildert.
(Schluss folgt.)
Textabbildung Bd. 291, S. 247
Pettré's Feuerung.