Titel: | Ueber die Zulässigkeit von gerippten Heizflächen und Chamotteausmauerung bei eisernen Oefen. |
Autor: | F. H. Haase |
Fundstelle: | Band 294, Jahrgang 1894, S. 13 |
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Ueber die Zulässigkeit von gerippten Heizflächen
und Chamotteausmauerung bei eisernen Oefen.
Von F. H. Haase, gepr.
Ingenieur, Patentanwalt in Berlin.
Mit Abbildungen.
Ueber die Zulässigkeit von gerippten Heizflächen und
Chamotteausmauerung bei eisernen Oefen.
In keinem technischen Gebiete begegnet man so vielen Meinungsverschiedenheiten als in
denjenigen des Heizungsfaches. Der Grund dafür ist sehr naheliegend. Anstatt
gründliche Untersuchungen über die Grundprincipien anzustellen, folgt man momentanen
Eingebungen und gewissen Erfolgen.
Was den letzteren Punkt betrifft, so brauche ich wohl gar nicht darauf aufmerksam zu
machen, dass ein geschickter, gut geschulter Heizer selbst mit einem miserablen Ofen
einigermaassen leidliche Resultate erzielen kann, die, in Reclameschriften
aufgebauscht, nicht verfehlen, einen guten Eindruck bei demjenigen zu erwecken,
welcher der Sache nicht auf den Grund geht.
Zudem darf man nicht vergessen, dass unter Blinden der Einäugige König ist. Oefen, an
welchen nicht für den einen oder den anderen Fall etwas auszusetzen wäre, gibt es
nicht, wohl aber gibt es ausserordentlich viel miserable Oefen, denen ganz
vorzügliche Errungenschaften angedichtet werden.
Da man schliesslich an jedem Ofen für einen bestimmten Fall etwas aussetzen kann,
dürfen diesbezügliche Einwendungen nicht unbedingt als Tadel aufgefasst werden, denn
Vollkommenheit kann man immer nur in bestimmter Richtung oder innerhalb bestimmter
Grenzen verlangen.
Ein Ofen, welcher bei sehr starker Feuerung vorzügliche Resultate ergibt, ist in der
Regel für schwache Feuerung sehr unvortheilhaft, und
ein Ofen, welcher dazu bestimmt ist, gelinde Wärme (d. i. Wärme bei gelinder
Heizflächentemperatur) abzugeben, frisst in der Regel förmlich das Brennmaterial,
wenn er sehr stark geheizt wird, und lässt die Raumbewohner dabei frieren, um
dieselben vielleicht mit der in ihm aufgespeicherten Wärmemenge dann zu sättigen,
wenn die strenge Kälte, welche zu übermässigem Heizen zwang, vorüber ist. Ein
Kochofen eignet sich in der Regel nicht zum Zimmerheizen und ein Zimmerheizofen
nicht zum Kochen. Ein Zimmerofen muss der Geschmacksrichtung seines Eigenthümers
entsprechend gefällig gestaltet sein; ein Centralluftheizungsofen dagegen darf
hässlich sein, weil ihn der Besitzer nicht anzusehen braucht, wenn er ihm nicht
gefällt. Beim ummantelten Ofen ist es schliesslich auch gleichgültig, ob seine
Gestalt gefällig oder unschön zu nennen ist, wenn nur der Mantel eine gefällige
Gestalt besitzt.
Ein eiserner Ofen, welcher nicht ausgefüttert ist oder nicht einen durch besonderen
Einsatz umschlossenen Feuerherd besitzt, muss bei sehr
starker Feuerung eine Strecke weit erglühen, oder er entzieht den Flammen schon
während ihrer Entwickelung so viele Wärme, dass von einer rationellen Verbrennung
selbst bei stärkstem Betrieb nicht entfernt die Rede sein kann. (Auch bei correct
ausgeführter Tenbrink-Feuerung findet ein Erglühen im oberen Theile der Feuerbüchsen
des charakteristischen Kessels statt; diese Theile sind auch nicht von Wasser
umgeben, sondern von Dampf, zu dessen möglichst rascher Abführung man besondere
Dampfableitungsröhren einsetzt; ausserdem ist die Platte, gegen welche die emporsteigende Flamme anschlägt, der Verbrennung in hohem
Maasse ausgesetzt.) Will man das Erglühen unter allen Umständen vermeiden, so muss
man den Ofen nicht nur am Entwickelungsorte der Flammen ausfüttern oder durch
Umkleidung gegen Wärmeabgabe an diesem Orte gut schützen, sondern man muss die
Ausfütterung bezieh. Umkleidung bis zu einer solchen Stelle hin fortsetzen, an
welcher die Feuergase sicher eine weniger hohe Temperatur als 500° haben. Soll die
luftberührteFläche eines Ofens an keiner Stelle eine höhere Temperatur als 250°
erreichen, so muss man die Ausfütterung oder Umkleidung sogar bis zu einer solchen
Stelle fortsetzen, an welcher die Feuergase niemals mehr als 300° heiss sind.
So weit geführte Ausfütterung oder Umkleidung mag manchem Heizungsingenieur etwas
unvortheilhaft erscheinen, weil sie selbstverständlich für den Zweck weitgehender
Abkühlung der Verbrennungsgase eine grössere Heizfläche nöthig macht, als sie ohne
Anwendung eines Wärmeschutzmittels erforderlich ist. Man stellt sich übrigens den
Mehrbedarf an Heizfläche doch gewöhnlich als bedeutend grösser vor, als er sich
wirklich ergibt, weil man nicht beachtet, dass der grösste Theil der Heizfläche
eines Ofens für die Abkühlung niedrigtemperirter Verbrennungsgase erforderlich ist.
Ich werde später auf diese Frage zurückkommen und vorerst die Umgehungsmittel
besprechen. Zu diesen letzteren gehören die äusserlich angeordneten Rippen der
eisernen Oefen.
Kori bestreitet in einer Broschüre, von welcher
merkwürdiger Weise ein Theil von einer sehr geachteten Zeitschrift abgedruckt wurde,
dass Rippen im Stande seien, das Erglühen zu verhüten, und darin hat er Recht, allein er lässt einen wesentlichen Umstand ausser
Acht, welcher in praktischer Hinsicht seine
diesbezügliche Bemerkung entwerthet. Was kann daran
liegen, wenn von einer 10 qm grossen Heizfläche 0,15 qm eine ganz schwache Glut
annehmen, oder wenn von einer 20 qm grossen Heizfläche 0,25 qm leicht erglühen. Wo
dergleichen als nachtheilig empfunden wird, da ist etwas ganz anderes faul.
Wenn, wie es seiner Zeit mehrfach in der technischen Hochschule in München vorkam,
Torfstaub in Masse in eine Heizkammer gelangen kann, dann ist allerdings die
geringste erglühende Stelle als Kohlenoxydgaserzeugerin gesundheitsgefährlich; wo
aber die Heizfläche mit ohnehin als ungesund zu bezeichnender Menge organischen
Staubes nicht in Berührung gelangen kann, da schädigt eine schwachglühende Stelle
von geringer Ausdehnung keines Menschen Gesundheit, wenn an eine solche Stelle nicht
etwa Wasser oder sehr feuchte Luft gelangen kann, da Feuchtigkeit an stark erhitzten
Stellen gusseiserner Körper sehr übelriechende gesundheitswidrige Gasentwickelungen
zur Folge hat.Vgl. D. p. J.
284 185.
Die Möglichkeit, das Erglühen auf eine sehr geringe Ausdehnung zu beschränken, ergibt
sich aus dem Umstand, dass hochtemperirte Feuergase an eine verhältnissmässig
äusserst geringe Heizfläche ganz bedeutende Wärmemengen abzugeben vermögen und
deshalb auf sehr geringem Wege so weit abgekühlt werden können, dass sie danach
nicht mehr im Stande sind, Erglühen der Ofenwand zu verursachen.
Unter gleich günstigen Verhältnissen geben Feuergase von 1000° auf einem Wege von
0,05 cm ebenso viel Wärme ab
als
800°
heisse
Feuergase
auf
einem
Wege
von
0,15
cm
Länge
„
600°
„
„
„
„
„
„
0,5
„
„
„
400°
„
„
„
„
„
„
2,0
„
„
„
200°
„
„
„
„
„
„
10,0
„
„
und unter günstigen Verhältnissen genügt in der That, bei
Vergrösserung der Heizfläche eines gusseisernen Ofens durch Rippen, schon ein Weg
von 12, ja sogar von 10 cm Länge, um Feuergase von 1000° bis auf 500°
abzukühlen.
Unter solchen Umständen ist es gar kein Wunder, wenn die Ansichten über die
Zweckmässigkeit der Rippenanordnung sehr verschieden sind; es kommt eben ganz darauf
an, von welchem Gesichtspunkte man ausgeht. Für Oefen, in welchen vorwiegend nur
massig gefeuert wird, sind Rippen an der ungefütterten Wandung des Feuerherdes
jedenfalls nicht als ökonomisch zu bezeichnen; wohingegen bei solchen Oefen, in
welchen vorwiegend sehr stark gefeuert wird, die Anwendung von Rippen durchaus nicht
unbedingt zu verwerfen ist, ja sogar unter Umständen ganz praktisch befunden werden
kann, nämlich dann, wenn die Rippen die Entwickelung einer für vollständige
Verbrennung des Brennmaterials nöthigen Temperaturhöhe nicht besonders
beeinträchtigen. (Ueber den Brennmaterialverbrauch, welcher zur Erzielung solcher
Temperaturhöhe in einem der Abkühlung stark unterworfenen Feuerherd nöthig ist,
findet der Leser schon in D. p. J. 1893 289 97 einige Andeutungen; doch werde ich später noch
eingehender darauf zurückkommen.)
Die Wirkung der Rippenheizfläche wird vielfach überschätzt.
Aus den über die Temperaturverschiedenheit der beiden Flächen (der inneren und der
äusseren Fläche) einer Ofenwand (1894 293 * 193)
gemachten Mittheilungen ist schon zu entnehmen, dass die Wandtemperatur nach aussen
hin mit der Wanddicke abnimmt und zwar um so mehr, je höher die Temperatur der
Feuergase ist, welche die Wand berühren.
Nach Deny's Untersuchungen sollen sich an 200 mm hohen
Rippen an bestimmter Stelle die in der folgenden Tabelle angeführten
Temperaturabstufungen ergeben haben.
A. Bei starker Feuerung:
Gesammtabnahme derTemperatur
Absolut
in Proc.
1)
An der Anhaftungsstelle der Rippen
350°
2)
In
40
mm
Entfernung
263°
87°
ungef.
25
3)
„
100
„
„
186°
164°
„
47
4)
„
160
„
„
134°
216°
„
62
5)
„
200
„
„
100°
250°
„
71
B. Bei ruhiger Feuerung:
1)
An der Anhaftungsstelle der Rippen
250°
2)
In
40
mm
Entfernung
189°
61°
ungef.
24½
3)
„
100
„
„
132°
118°
„
47
4)
„
160
„
„
96°
154°
„
62
5)
„
200
„
„
85°
165°
„
66
Die merkwürdige Uebereinstimmung der procentualen Abnahme der Temperatur der Rippen
für 40 mm, 100 mm und 160 mm Entfernung von der Anhaftungsstelle bei den beiden
Untersuchungen, im Zusammenhang mit der Verschiedenheit der procentualen Abnahme bis
zu den Rippenkanten, erweckt für die Temperaturmessungen an den Zwischenstellen kein
besonderes Vertrauen, zumal man sich sagen muss, dass es sehr schwierig ist, die
Temperaturen in so kleinen aufeinanderfolgenden
Abständen an einer und derselben Rippe mit einiger Genauigkeit zu ermitteln. Das
Messen der Temperatur an der Rippenkante kann dagegen mit einiger Zuverlässigkeit
erfolgen. Uebrigens sind 71 Proc. Temperaturverminderung bis zur Rippenkante bei
350° heisser Grundfläche und 66 Proc. Temperaturverminderung bis zur Rippenkante bei
250° heisser Grundfläche Angaben, welche sich mit meinen rechnerischen
Untersuchungen in Einklang bringen lassen, während die Zwischenwerthe den
rechnerischen Untersuchungen nicht recht entsprechen.
Aber abgesehen davon kann man auch aus den Angaben der Zwischentemperaturen nicht,
wie Kori es thut,auf die Temperaturabnahme an verschieden hohen Rippen
schliessen; denn das Metall der Rippen, welches bei den 200 mm hohen Rippen im
Abstand von 40 mm von der Grundfläche noch vorhanden ist, ist ein viel besser
abkühlendes Material als Luft und besitzt auch eine enorm viel grössere
Abkühlungsfläche als die äussere Kante einer 40 mm hohen Rippe, u.s.f. Die Deny'schen Untersuchungen haben deshalb nur einigen
Werth für 200 mm hohe Rippen, während sie für 40, 60, 80, 100 mm hohe Rippen
gegenstandslos sind.
Will man den Nutzwerth gerippter Heizflächen gegenüber ungerippten Heizflächen
kennen, so ist es am besten, auf Berechnung nach theoretisch begründeten Formeln
ganz zu verzichten und direct zu untersuchen, wie viel Dampf von bestimmter
Temperatur (am besten von 100°) in dem gerippten Heizkörper in der beabsichtigten
Gebrauchslage und wie viel von demselben Dampf in einem sonst gleichen, aber von
Rippen freien Heizkörper in bestimmter Zeit und unter gleichen äusseren
Verhältnissen condensirt. Ist in beiden Fällen die Temperatur des Condenswassers die
gleiche, so ist das Gewichtsverhältniss beider Wassermengen ohne weiteres dem
Verhältniss der Heizwerthe der Heizflächen gleich. Nach diesbezüglichen
Untersuchungen Prof. Fischer's und anderer dürfte es
für überschlägige Rechnung am empfehlenswerthesten sein, den Heizwerth w1 des gerippten
Heizkörpers bei vortheilhafter Aufstellung desselben und lothrecht ansteigenden
Rippen nach der empirischen Formel
w1 =
(1 + 0,19 . n) . w
zu ermitteln, in welcher w den
Heizwerth des glatten, sonst gleichgestalteten Heizkörpers (desselben Materials) und
n das Verhältniss der Gesammtoberfläche des
gerippten Heizkörpers zur Gesammtoberfläche des glatten Heizkörpers bezeichnet.
Glaubt ein Lieferant gerippter Heizkörper, dass die seinigen einen grösseren
Heizwerth haben, als er sich nach meiner vorstehenden empirischen Formel ergibt, so
veranlasse man ihn, die nöthigen Beweise dafür beizubringen.
Was die Wahl der Höhe, der gegenseitigen Entfernung und der Lage und Richtung der
Rippen betrifft, so wird diesbezüglich förmlich herumgerathen. Kori meint in seiner Broschüre, dass die senkrechten
Projectionen der Rippen einander nicht treffen dürften, indem er mit Bezugnahme auf
die hier angefügten drei Figuren sagt, bei dem in Fig. 1 dargestellten
Falle (paralleler Rippen) gehe die Wärmestrahlung der Rippenflächen ganz verloren;
in dem in Fig. 2
dargestellten Falle käme nur ein Theil der Wärmestrahlung der Rippenflächen zur
Geltung, und der in Fig.
3 dargestellte Fall biete allein volle Ausnutzung der Rippen.
Textabbildung Bd. 294, S. 15Gerippte Wände. Diese Angabe ist aber, wie sehr leicht zu erkennen, völlig willkürlich und
unrichtig; denn es müsste hiernach überhaupt die Strahlung aller zu einander
parallelen Heizflächen verloren gehen, gleichviel ob dieselben Rippenflächen oder
directe Wandflächen sind. Kori glaubte in der
angegebenen Weise aus dem Umstände schliessen zu müssen, weil die Vermehrung
der Anzahl radialer Rippen eines cylindrischen Heizkörpers über eine gewisse Grenze
hinaus eine bedeutende Verminderung der auf die Einheit der Gesammtheizfläche
entfallenden Nutzleistung derselben zur Folge hat. Er vermuthet, dass die Ursache
dieser Wahrnehmung in gegenseitiger Bestrahlung der Rippen zu suchen sei und man
deshalb sorgen müsse, dass solche gegenseitige Bestrahlung nicht eintrete.
In Wirklichkeit erfolgt eine gegenseitige Bestrahlung der
Rippen überhaupt nicht, wenn die einander gegenüberliegenden Rippenflächentheile
gleiche Temperatur besitzen, weil der Wärmeaustausch zwischen zwei Körpern,
einschliesslich der gegenseitigen Bestrahlung, nur durch Temperaturunterschied
bedingt wird; besitzen aber die einander gegenüberliegenden
Rippenflächentheile verschiedene Temperatur, so kann in ihrem
Wärmestrahlenaustausch ein Wärmeverlust noch nicht erblickt werden, weil
dann durch die gegenseitige Bestrahlung nur die Wärmeabgabefähigkeit der weniger
heissen Flächentheile gegen die Luft in dem gleichen Maasse erhöht wird, in welchem
ihr eigener Wärmegehalt durch Bestrahlung erhöht wird.
Der Begriff gegenseitiger Aufhebung gleicher, einander entgegengesetzter
Wärmestrahlen, welcher Kori wohl zu seiner Anschauung
veranlasst haben mag, ist völlig aus der Luft gegriffen. Wärmestrahlen entstehen nur bei Temperatur Verschiedenheit der mit
einander in Beziehung gebrachten Körper, und ihre Intensität wächst – wie meine
Darlegungen 1894 293 * 1 und * 153 lehren – in ganz
bedeutendem Maasse mit dieser Temperaturverschiedenheit.
Wenn Luft von mehreren Heizflächen umschlossen ist, so empfängt sie auch von allen
diesen Heizflächen her Wärme und ihre Temperatur steigt dabei, unter sonst gleichen
Verhältnissen, um so mehr, je geringer ihr von diesen Heizflächen begrenzter Raum
ist; je höher aber ihre Temperatur ist, desto weniger Wärme kann sie diesen
Heizflächen entziehen. Es folgt hieraus, dass die Wärmeabgabe einer Heizfläche von
gegebener Grösse um so grösser ist, je weniger ihre Gestalt die zu erhitzende Luft
räumlich beschränkt und je leichter und weniger vorgewärmt diese Luft zu den
heissesten Stellen der Heizfläche gelangen kann. Diese heissesten Stellen sind aber
bei Rippenheizkörpern immer die zwischen den Rippen befindlichen Theile der directen
Heizkörperwandfläche.
Je weniger also die Rippen den zwischen ihnen befindlichen Raum beschränken, je
weniger sie das Herantreten der wenigst erhitzten Luft zu ihrer Grundfläche hemmen
und je weniger sie diese Luft vorerhitzen, bevor sie die Grundfläche erreicht, desto
wirkungsvoller ist die Gesammtheizfläche.
Hieraus folgt, dass man untere wagerechte Flächen von
Heizkörpern überhaupt nicht mit Rippen versehen soll, weil solche die Luft
nur stark vorgewärmt zur Grundfläche gelangen lassen.
Bei lothrecht ansteigenden Rippen lothrechter Wände erfolgt ein gleicher Vorgang nur
dann, wenn die Luft nur seitlich zum Heizkörper herzuströmt; strömt sie dagegen von
unten her aufwärts, so wird sie, vermöge ihres Bestrebens, den heissesten Stellen
zuzudringen, vorwiegend zuerst die heissere Grundfläche bestreichen und, sich
ausdehnend, von der nachfolgenden Luft mehr oder weniger veranlasst, sich zwischen
den Rippen auszubreiten und aus deren Bereich seitwärts hervorzutreten, so dass man
hier inder Richtung
der Rippenhöhe einen ähnlichen Verlauf der Lufterhitzung wie bei
Parallelstromheizung hat, während kühlere Luft von der Seite her nicht zur
Grundfläche gelangen kann. (Man kann diesen Verlauf der Luftbewegung leicht für das
Auge erkennbar machen, wenn man zwischen die lothrecht ansteigenden Rippen eines
unmittelbar über dem Luftzuströmungskanal befindlichen Centralluftheizungsofens
Tabaksrauch von unten her einbläst.) Der erwähnte Vorgang wird um so mehr
begünstigt, je mehr die Rippenflächen von der Grundfläche nach aussen hin
divergiren.
Für die Rippen der Deckfläche eines Heizkörpers gilt ungefähr das Gleiche wie für die
lothrecht ansteigenden Rippen einer lothrechten, von unten nach oben von Luft
bestrichenen Heizfläche.
Strömt Luft von der Seite herzu zwischen die Heizkörperrippen, so erfolgt ihre
Erhitzung in der Richtung der Rippenhöhe ähnlich wie bei Gegenstromheizung; die Luft
kommt dann überhaupt nur in stark vorerhitztem Zustand an die Grundfläche zwischen
den Rippen heran und entzieht dem Heizkörper (nach den über Parallelstrom- und
Gegenstromheizung (1894 293 * 1. * 153) angestellten
Betrachtungen) wesentlich weniger Wärme, als sie bei der vorher betrachteten Art
ihrer Strömung aufzunehmen im Stande ist; ich setze deshalb für die weiteren
Betrachtungen nur den Fall mehr oder weniger begünstigter Strömung der Luft von der
Grundfläche des Heizkörpers gegen die Rippenkante hin, als allein zweckmässig,
voraus.
Für solche Art der Luftströmung ergibt der Vergleich mit den über
Parallelstromheizung (1894 293 * 1. * 153; gegebenen
Darlegungen, dass eine Temperaturabnahme der Rippenflächen nach der Rippenkante hin,
in einem 40 Proc. übersteigenden Betrage schon völlig zwecklos ist, wenn die
Erhitzung der Luft an einer 250° heissen Stelle (d. i. hier an einer 250° heissen
Grundfläche) einigermaassen von Belang ist, und dass man somit 40 Proc.
Temperaturabnahme an den Rippen als Grenze der Zweckmässigkeit in Betracht zu ziehen
hat, wenn die Anhaftungsstelle der Rippen 250° heiss ist.
Ausserdem belehren weitere Untersuchungen über den Einfluss der Temperatur des
Heizmediums, welches die Innenfläche des Heizkörpers berührt, auf die
Temperaturabnahme in der Wand desselben, dass bei hoher Temperatur des Heizmediums
ein grösserer Procentsatz an Temperaturabnahme (der Rippen bis zu ihrer Kante)
zulässig ist als bei niedrigerer Temperatur des Mediums, so zwar, dass, wenn eine
Grundflächentemperatur von 250° bis zu 40 Proc. Temperaturabnahme gestattet, eine 10
Proc. betragende Temperaturabnahme schon als wenig rentabel befunden werden kann,
wenn die Grundflächentemperatur nicht mehr als 100° beträgt. Zugleich ergeben aber
jene Betrachtungen auch, dass bei hoher Temperatur des Heizmediums die Temperatur in
der Wand von innen nach aussen (hier in der Rippenhöhe) in viel höherem Maasse
abnimmt als bei weniger hoher Heizmedientemperatur, so zwar, dass der
Temperaturabnahme 15° bei 800° heissem Heizmedium eine Temperaturabnahme von nur
0,8° bei 400° heissem Heizmedium gegenübersteht, wenn in beiden Fällen die Wanddicke
die gleiche ist.
Hiernach ist anzunehmen, dass die als rentabel erachtbare Rippenhöhe von der Temperatur des Heizmediums wohl nur sehr wenig abhängig
sein wird und man somit die für eine 250° heisse Grundfläche maassgebende höchstens
zulässige Rippenhöhe auch für 100° heisse und für 400° heisse Grundflächen
höchstens zulässig finden wird. Diese Rippenhöhe dürfte aber je nach der Länge der Rippen wahrscheinlich zwischen 80 mm und 120 mm zu suchen sein, und man wird die Höhe
der Rippen um so kleiner nehmen müssen, je länger die Luft mit den letzteren in
Berührung bleibt. Doch können auch diese Grenzmaasse nur dann gerechtfertigt
befunden werden, wenn die zu erhitzende Luft von unten her unmittelbar zwischen die
Rippen dringt und wenn diese einen lothrechten Verlauf haben, während bei schräger
Lage Rippen von gleicher Länge wohl kaum halb so hoch als rentabel befunden werden
dürften, weil zwischen solchen Rippen die Luft bedeutend langsamer strömt und
deshalb eine höhere mittlere Temperatur erlangt als zwischen senkrechten Rippen.
Vergleicht man diese Untersuchungsresultate mit den von Kori anempfohlenen, völlig aus der Luft gegriffenen Maassnahmen und mit
den wirklichen praktischen Ausführungen, so kann man in Kori's Angaben eben nur Behauptungen erblicken, welche theilweise mit
praktischer Erfahrung in Widerspruch stehen, während die vorstehenden Ausführungen
durch sehr viele praktische Ausführungen vollständig bestätigt werden.
Ebenso unverständlich ist die Kori'sche Bemerkung über
die Gefahr, dass die Rippen unter Umständen verursachen könnten, dass die Rauchgase
unter das gewünschte Maass abgekühlt werden; denn man wählt ja gerade die Rippen zum
Zweck, auf billige Weise eine Heizfläche von genügender Grösse zu beschaffen, und je
weniger hoch man einen Ofen mit Zuhilfenahme der Rippenanordnung machen kann, desto
weniger hoch braucht die mittlere Temperatur der zu erhitzenden Luft zu sein und
desto wirkungsvoller wird die Heizfläche. Zudem ist die Kori'sche Bemerkung überhaupt gegenstandslos, wenn sie auf Feueröfen
bezogen wird, in welchen bald stark und bald schwach gefeuert wird, der Weg der
Feuergase aber immer der gleiche ist. Bei starker Feuerung kann, selbst bei reiner
Parallelstromheizung, hinsichtlich der Rauchgasabkühlung, die Heizfläche nicht so
leicht zu gross sein; denn zur Abkühlung der Feuergase von 200° bis auf 100° ist,
selbst unter allergünstigsten Verhältnissen, eine Heizfläche erforderlich, die
grösser ist als die Gesammtheizfläche, welche zur Abkühlung der Feuergase von 1000°
bis auf 200° nöthig ist. Wird aber nur schwach gefeuert, so kann in jedem Ofen – mag
er Rippen haben oder nicht – die Abkühlung der Rauchgase zu weit erfolgen. Wählt man
Gegenstromheizung, deren Zweck es ja sein soll, die Feuergase möglichst weit
abzukühlen, so kann dieser Zweck nur durch möglichst grosse Heizfläche erfüllt
werden, und Kori spricht in Anbetracht dieses Umstandes
mit seiner Bemerkung direct gegen sich selbst, da er sein ganzes Heil in
Gegenstromheizung sucht.
Was die gegenseitige Entfernung der Rippen betrifft, so
übersieht man, dass jede Rippe einen Theil bester Heizfläche an ihrer
Anhaftungsstelle wegnimmt und durch minderwerthige Heizfläche ersetzt und dass
ausserdem die Temperatur der zwischen den Rippen strömenden Luft sich der Temperatur
der Rippenfläche um so weiter nähert, je schmaler der Zwischenraum zwischen den
Rippen ist und je länger die Luft sich innerhalb desselben befindet. Wenn diese Luft
hierbei eine Temperatur erreicht hat, die 90 Proc. derjenigen der Rippenkanten ist,
so kann nach den früherenBetrachtungen in einer weiteren Weg Verlängerung ein praktischer Vortheil
höchstens dann noch erblickt werden, wenn die Kantentemperatur 200° übersteigt.
Diesen für wenig hohe Temperaturen an der Rippenkante höchstens noch zulässigen
Temperaturzustand erreicht Luft, die ihren Weg mit 0° beginnt, zwischen zwei Rippen
auf einem lothrecht ansteigenden Wege von 300 mm Länge mit Sicherheit, wenn die
Weite des Zwischenraumes zwischen diesen Rippen 0,1 der Rippenhöhe ist, und, wenn
die Anfangstemperatur der Luft 20° beträgt, so wird der besagte Temperaturzustand in
der Regel schon auf 200 bis 250 mm Weglänge erreicht werden.
Nimmt man nun an, dass die höchstens zulässige Weglänge im Allgemeinen der
Zwischenraum weite umgekehrt proportional ist, so würde man für lothrecht
verlaufende Rippen, zwischen welchen die Luft ungehemmt aufwärts strömt, bei 1 m Länge wenigstens 4/10
der Rippenhöhe als mittlere Weite zwischen den Rippen
frei lassen müssen. Für schräg ansteigende Rippen empfiehlt es sich, die mittlere
Weite zwischen denselben, wegen Verlangsamung der Luftströmung wenigstens doppelt so
gross zu wählen, als sie nach der vorstehenden Regel für lothrecht verlaufende
zulässig sein würde.
(Schluss folgt.)