Titel: | Ueber die Zulässigkeit von gerippten Heizflächen und Chamotteausmauerung bei eisernen Oefen. |
Autor: | F. H. Haase |
Fundstelle: | Band 294, Jahrgang 1894, S. 232 |
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Ueber die Zulässigkeit von gerippten Heizflächen
und Chamotteausmauerung bei eisernen Oefen.
Von F. H. Haase,
geprüfter Ingenieur, Patentanwalt in Berlin.
(Schluss des Berichtes S. 13 d. Bd.)
Mit Abbildungen.
Ueber die Zulässigkeit von gerippten Heizflächen und
Chamotteausmauerung bei eisernen Oefen.
Zu den Mitteln, welche das Erglühen eiserner Ofenwände auf ein kleinstes Maass
beschränken, gehören auch Einrichtungen, zufolge deren
die Feuergase alsbald nach ihrer Entwickelung in möglichst geringer Geschwindigkeit
mit grossen abkühlenden Wandflächen in Wärmeaustausch treten. Derartige
Einrichtungen veranschaulichen die schematischen Fig. 4 bis 7, in welchen die
Strömung der Feuergase durch Pfeile erkennbar gemacht ist.
Fig. 4 bezieht sich auf
einen Centralluftheizungsofen mit gemauertem Feuerherd. Die Feuergase strömen aus
diesem über eine Feuerbrücke in eine sehr, geräumige Feuerkiste, an deren Wandung
sie den grössten Theil ihrer Wärme bei sehr langsamer Strömung abgeben; die
bedeutend abgekühlten Gase strömen sodann durch enge Röhren nach dem Fuchs. Die von
unten her aufsteigende Luft strömt in lothrechter Richtung an Heizflächenstellen
entlang, welche in der Höhenrichtung durchaus gleiche Temperatur haben, was die
vortheilhafteste Ausnutzung der Heizfläche ermöglicht.
Die Fig. 5 bis 7 beziehen sich auf
Oefen; in welchen die Feuergase nicht nur die oberen Theile der Ofenwand, sondern
auch die wagerecht über dem Fussboden liegende Wand unterhalb des Aschefallraumes
bestreichen, was bekanntlich als Vortheil der sogen. amerikanischen Oefen gelobt
wird.
In der Ausführung, welche Fig.
5 veranschaulicht, strömen die Feuergase aus einem ausgemauerten Feuerherd
in eine sehr geräumige Feuerkiste a, durch welche ein
Luftkanal b hindurchgelegt ist, der von den Feuergasen
umströmt wird. Die Gase bestreichen sodann in abwärtsgehendem Zuge die Vorderwand
des Ofens, danach inwagerechtem Zuge die Bodenwand und strömen endlich an der Rückwand des Ofens
wieder in die flöhe. Die Luft wird an der Vorderwand im Gegenstrom erhitzt und an
der Hinterwand zwar im Parallelstrom, die Art der Wärmeabgabe hat aber hier trotzdem
sehr viel Aehnlichkeit mit derjenigen, welche der Gegenstromheizung entspricht, weil
die Luft auch hier zuerst mit abgekühlteren Gasen und später mit heisseren Gasen in
Wechselwirkung tritt. Dieser Fall ist geeignet, zu zeigen, dass es nicht immer
zulässig ist; die Art der Wärmeabgabe einer Heizfläche auf die Stromrichtung der
Feuergase zu beziehen, dass man dabei vielmehr immer den Verlauf der
Heizflächentemperatur in Betracht zu ziehen hat.
Textabbildung Bd. 294, S. 233Amerikanische Oefen. Bei der durch Fig.
6 veranschaulichten Ausführung strömen die Feuergase zunächst ohne
Wärmeabgabe durch einen Schacht a abwärts nach der
tiefsten Stelle des Ofens, woselbst sie sich in einem grossen Raume ausbreiten, um
alsdann alle lothrechten Wände des Ofens aufwärtsströmend zu bestreichen. Dabei kann
von allen Aussenwänden nur die Bodenwand, auf welcher sich kein Staub aufhäufen
kann, etwas erglühen. Man hat bei diesem Ofen an allen Wänden das reine
Parallelstromheizungssystem.
Fig. 7 endlich stellt
einen Füllofen dar, dessen Füllschacht von einem zweiten Schacht umgeben ist, in
welchem keine Wärmeabgabe erfolgt. Die Feuergase strömen aus diesem zweiten Schacht
in einen grossen Raum a am oberen Ende des Ofens,
verbreiten sich hier und geben den grössten Theil ihrer Wärme hier ab. Sie strömen
sodann an allen lothrechten Wänden nach abwärts zu dem unter dem Aschefallkasten
befindlichen Raum, an welchen das Rauchrohr angefügt ist. Hier hat man an allen
Ofenwänden das reine Gegenstromheizungssystem. Ein Erglühen der Aussenwand kann hier
nur in sehr geringem Maasse an dem Umfange des Raumes a
vorkommen. Damit die Decke, an welcher sich Staub ablagern kann, nicht zu stark
erhitzt werde, ist sie hohlwandig zu machen oder mit einem schlechten Wärmeleiter zu
überdecken.
Bei den Oefen Fig. 6 und
7 sind die von den
nicht in Abkühlung befindlichen Feuergasen bestrichenen Einsatzwände natürlich dem
Erglühen sehr ausgesetzt und brennen deshalb auch mit der Zeit durch, so dass sie je
nach längerer Zeit durch neue Wände ersetzt werden müssen; sie ermöglichen aber
einen sehr hohen Grad der Verbrennung der Feuergase selbst und sind deshalb nicht
leicht zu theuer erkauft.
Zum Schlusse mag noch eines in weiteren Kreisen bekannten Ofens des Eisenwerks Kaiserslautern gedacht werden, bei welchem
die soeben besprochenen Principien in vollkommenster Weise gewahrt sind, wie schon
ohne weitere Erklärung aus den Fig. 8 und 9
zu entnehmen ist. Die Feuergase breiten sich in einem sehr grossen kastenförmigen
Raume sehr langsam aus, strömen sodann etwas schneller, aber doch immer noch mit
massiger Geschwindigkeit weiter und ziehen sich endlich unmittelbar vor der
Einmündung in den Fuchs plötzlich so weit zusammen, dass sie mit der nöthigen
Geschwindigkeit in diesem ankommen.
Die bisherigen Darlegungen belehren zur Genüge, dass es durchaus nicht unbedingt
nothwendig ist, einen Ofen an Stellen, die zur Wärmeabgabe bestimmt sind, mit
Chamotte auszumauern, um schädlich wirkendes Erglühen zu vermeiden; doch lässt sich
mit den besprochenen Mitteln nicht verhüten, dass die luftberührte Heizfläche über
250° heiss wird, wozu, wie schon erwähnt wurde, eine Feuergastemperatur, die nur
wenig höher als 300° ist, ausreicht, und zur raschen Abkühlung der Feuergase bis auf
300° ist bei starker Feuerung eine ganz beträchtliche Heizflächengrösse
erforderlich.
Textabbildung Bd. 294, S. 233Ofen des Eisenwerks Kaiserslautern. Ermittelt man nun, auf den wievielten Theil die natürliche
Wärmedurchlässigkeit einer mit tg Grad heissen Gasen in Wärmeaustausch
befindlichen Stelle eines eisernen Ofens durch Auskleidung oder Umhüllung vermindert
werden muss, um zu bewirken, dass diese Ofenwandstelle aussen keine höhere
Temperatur als 250° habe, und bezeichnet diesen Verhältnisstheil mit σ; ermittelt man ausserdem das Grössenverhältniss
dieser Ofenstelle im natürlichen Zustand zur Grösse einer 300° heisse Gase
unbekleideten Ofenstelle, welche die gleiche Wärmemenge abgibt, und bezeichnet
dieses Grössenverhältniss mit λ0, so ist
l_0=\frac{\lambda_0}{\sigma}
nichts anderes als die Grösse der ausgekleideten oder
umhüllten, von tg Grad heissen Feuergasen bestrichenen Wandstelle, welche die gleiche
Wärmemenge durchlässt wie eine von 300° heissen Feuergasen bestrichene unbekleidete
Wandstelle von der Grösse 1.
Zur Bestimmung der Verhältnissgrössen σ und λ0 kann man sich des
graphischen Verfahrens bedienen, von welchem bereits in D.
p. J. 1894 293 153 die Rede gewesen ist. Man
findet danach die in der folgenden Tabelle I angegebenen Werthe.
Tabelle I.
Feuergas-temperaturinGrad.
Cels.
Nothwendiges Ver-hältniss der
Wärme-abgabeverminde-rung einer Wand-stelle durch
Aus-kleidung oder Um-hüllung, damit dieAussenfläche
250°heiss sei
Nothwendiges Ver-hältniss der
Heiz-flächengrössen fürgleiche Wärme-abgaben bei
un-bekleideter Wand
Nothwendiges Ver-hältniss der Wand-grössen
im Falleder Auskleidungoder Umhüllung fürgleiche
Wärme-abgaben
t
g
σ
λ
0
\frac{\lambda_0}{\sigma}=l_0
1000
0,0085=\frac{1}{118}
0,0039
0,456
900
0,0150=\frac{1}{67}
0,0070
0,466
800
0,0285=\frac{1}{35}
0,0143
0,500
700
0,0613=\frac{1}{16}
0,0333
0,543
600
0,1156=\frac{1}{9}
0,0700
0,606
500
0,2475=\frac{1}{4}
0,1720
0,695
400
0,5000=\frac{1}{2}
0,4020
0,804
300
1,000
1,000
1,000
Setzt man voraus, die Temperatur tg der Feuergase nehme sprungweise ab, so
erhält man durch Addition der zu den verschiedenen Grössen von tg gehörigen
Werthe von λ0 und von
l0 ohne weiteres
das Verhältniss der Gesammtgrösse des Ofens zu derjenigen Wandflächengrösse, welche
300° heisse Feuergase zu ihrer Wärmeabgabe (im Betrage einer Temperaturabstufung)
benöthigen.
Sprungweise Temperaturabnahme kommt nun zwar nicht vor, man kann aber
Temperaturabstufungen wählen, welche klein genug sind, um sie als dem wirklichen
Verlaufe der Temperaturabnahme entsprechend substituiren zu können. Dabei findet
man, dass der Werth der Summen von λ0 und bezieh. von l0 für ziemlich grosse Temperaturabstufungen nur
wenig von denjenigen abweicht, welche man für sehr kleine Abstufungen erhält, so
dass man für praktische Zwecke auf besondere Untersuchung nach den letzteren
verzichten kann.
Trägt man den Verlauf des Werthes dieser Summen für verschiedene Temperaturabnahmen
als Ordinaten eines rechtwinkeligen Coordinatensystems auf und verbindet die dadurch
bestimmten Punkte in richtiger Aufeinanderfolge, so erhält man Curven von der Art
der in den Fig. 10 und 11 mit der Ueberschrift Δ0 (als Summe der Werthe von λ0) und L0 (als Summe der Werthe von l0) bezeichneten, in verschiedenem
Ordinatenmaasstab aufgezeichneten.
Der Gebrauch dieser Curven ist sehr einfach. Man entnimmt denselben beispielsweise
für Abkühlung der Feuergase von 1000° bis auf 350° die Werthe Δ0 = 1,03 und L0 = 4,5, und für
Abkühlung der Feuergase von 800° bis auf 450° die Werthe Δ0 = 0,46 – 0,02 = 0,44 und L0
= 3,65 –1,4 = 2,25 u.s.f.
Zu weiterer Fortsetzung der Curven Δ0 und L0 für Feuergastemperaturen bis zu 100° ist es
nothwendig, einen noch kleineren Ordinatenmaasstab zu wählen, als er für Fig. 11 gewählt wurde, weil die Verhältnisswerthe λ0 für niedrige
Feuergastemperaturen beträchtlich sind. Die Curven für λ0, Δ0 und L0 verlaufen danach, wie Fig. 12 zeigt, für starke Temperaturabnahmen sehr steil. Diese Figur
enthält noch einen gebrochenen Curvenzug L0', auf dessen
Bedeutung ich später zurückkommen werde.
Bisher wurde die Bedeutung des Verhältnisses σ noch
nicht näher untersucht. Soll die Verminderung der Wärmedurchlässigkeit der Ofen wand
durch Auskleidung derselben mit Chamotteplatten bewirkt werden, so ergeben sich
dafür verschiedene Möglichkeiten, indem man das Futter entweder unmittelbar an der
Eisenwand anliegen lassen oder durch einen Hohlraum von dieser trennen kann, und im
letzteren Falle kann der Hohlraum entweder ruhende Luft enthalten oder einem
abkühlenden Luftstrom oder auch Feuergasen den Durchzug gestatten.
Textabbildung Bd. 294, S. 234Fig. 10.Textabbildung Bd. 294, S. 234Fig. 11.Textabbildung Bd. 294, S. 234Fig. 12. Setzt man zunächst den Fall einer ruhenden Luftschicht zwischen dem
Chamottefutter und der Eisen wand voraus (Fig. 13)
und bezeichnet der letzteren Dicke mit d1, die Dicke der Luftschicht mit d2 und diejenige des
Chamottefutters mit d3
– in Metern gemessen –, so ist die auf die Stunde
bezogene Wärmedurchlässigkeit der gefütterten Wandung (nach bekannten Lehren) für
das Quadratmeter Wandfläche und 1° Temperaturverschiedenheit zwischen der inneren
und der äusseren Wandfläche auszudrücken durch:
w'=\frac{1}{\frac{d_1}{k_1}+\frac{d_2}{k_2}+\frac{d_3}{k_3}}
wenn k1, k2, k3 die
Leitungscoefficienten der drei Materialien bezeichnen. Die auf die Stunde bezogene
Wärmedurchlässigkeit der unbekleideten Eisenwand dagegen ist:
w''=\frac{1}{\frac{d_1}{k_1}}=\frac{k_1}{d_1}
Demnach ist das Verhältniss σ
(der Wärmedurchlässigkeit der ausgekleideten Wand zu der Wärmedurchlässigkeit der
unbekleideten Wand):
\sigma=\frac{w'}{w''}=\frac{1}{\frac{k_1}{d_1}\,.\,\left(\frac{d_1}{k_1}+\frac{d_2}{k_2}+\frac{d_3}{k_3}\right)}
. . . . . (1)
Für Eisen ist k1 = 28,
für trockene Luft ist k2 = 0,02 und für Chamottesteine ist k3 ungefähr = 1. Setzt man dabei eine 10 mm (= 0,01
m) dicke Eisenwand voraus, so vereinfacht sich der Ausdruck 1 in
\sigma=\frac{1}{2800\,.\,(0,000357+50\,.\,d_2+d_3)} . . . .
. . . . . . (1)
Beträgt die Dicke der Luftschicht beispielsweise d2
= 0,01 m und die Dicke des Chamottefutters d3 = 0,025 m, so ergibt
die Rechnung σ = 0,0007.
Fällt die Luftschicht weg, so ist
d2 = 0 und man
erhält bei gleichdickem Chamottefutter σ = 0,014. Es
lässt also dann die Ofen wand 20mal so viel Wärme durch, als wenn eine Luftschicht
von 0,01 m Dicke vorhanden ist. Dagegen lässt die unbekleidete Ofenwand immerhin
noch \frac{1}{0,014}=71\mbox{mal} so viel Wärme durch, als die
mit dichtanliegenden Chamottesteinen von 0,025 m Dicke bekleidete Ofenwand.
Textabbildung Bd. 294, S. 235Fig. 13.Chamottefutter mit Luftschicht. Es kommt, wie schon oben angedeutet, auch vor, dass man secundäre Verbrennungsluft oder auch Feuergase selbst
durch einen zwischen dem Chamottefutter und der Eisenwand bestehenden Hohlraum
strömen lässt. Wie gross der Einfluss im Falle der Hindurchströmung von Feuergasen
ist, lässt sich nicht allgemein bestimmen, da hierbei die Temperatur solcher
Feuergase selbst mitbeeinflussend ist; die Erfahrung soll aber lehren, dass das
Chamottefutter in solchem Falle weniger stark angegriffen wird, als wenn man dieses
dicht an der Eisenwand anliegen lässt, woraus zu schliessen sein dürfte, dass auch
der engbegrenzte und darum seine Wärme rasch an die Eisenwand abgebende
Feuergasstrom eine abkühlende Wirkung auf die Chamottemasse ausübt.
Für den Fall von Luftströmung im Hohlraum lässt sich die
Wärmedurchlässigkeit der Ofenwand leicht berechnen; man erhält sie, wenn man von der
bei dichtem Anliegen des Futters an der Eisenwand bestehenden Wärmedurchlässigkeit
denjenigen Theil abzieht, welcher von dem Luftstrome selbst zurückgehalten wird. Man
braucht demnach – im Falle ungehinderten Luftstromes – die letztere
Wärmedurchlässigkeit nur mit (1-0,5^{10\,.\,d_2}) zu
multipliciren, und erhält somit für σ den Ausdruck:
\sigma=\frac{1-0,5^{10\,.\,d_2}}{2800\,(0,000357+d_3)}
oder, da der kleine Zahlensummand im Nenner vernachlässigbar
ist:
\sigma=\frac{1}{2800\,.\,d_3}\,.\,(1-0,5^{10\,.\,d_2}) . . .
. . . . . . . (2)
Ist beispielsweise wieder wie oben die Hohlraumbreite d2 = 0,01 m und die Chamottesteindicke d3 = 0,025, so ergibt
die Rechnung σ = 0,00096. Die Ofenwand lässt also
unter den angenommenen Verhältnissen (nicht allgemein)
\frac{96}{70}=1,4\mbox{mal} so viel Wärme durch, als wenn
sich im Hohlraume der Ausfütterung eine ruhende Luftschicht befände.
Will man nun haben, dass die Ofenwand äusserlich keine höhere Temperatur als 250°
erreichen soll, so ist der Werth g aus der Tabelle I zu
entnehmen und es sind! dazu Luftschichtendicken d2 und Chamottesteindicken d3 derart zu wählen, dass die Formel (1)
für σ keinen grösseren Werth ergibt, als wie er aus der
Tabelle I entnommen wurde.
Man kann also in der That bei gegebener oder veranschlagter Feuergastemperatur ohne
Schwierigkeit für jede Stelle des Ofens rechnerisch eine Ausfütterung bestimmen,
welche sicher verhütet, dass die Temperatur der luftberührten Heizfläche 250°
übersteigt. Hierbei würde man aber – wegen der allmählichen Abnahme der
Feuergastemperatur – für jede Ofenstelle zu einer anderen Futterabmessung gelangen,
deren Ausführung im Allgemeinen nicht als praktisch erachtet werden kann. Will man
das Futter auf einzelnen Strecken gleichmässig gestalten, so muss man, zur
Vermeidung einer 250° übersteigenden Heizflächentemperatur, jeweils die für höhere
Temperaturen geeigneten Abmessungen des Futters auch für weniger hohe Temperaturen
beibehalten, und, um dabei die Wärmeabgabe des Ofens nicht zu vermindern, ist es
nöthig, die Heizfläche desselben noch mehr zu vergrössern, als wenn man die
Abmessungen des Futters für jede Stelle anders wählt.
Anscheinend am wenigsten zu vergrössern ist die Heizfläche, wenn man die Abstufung
der Ausfütterung nach den in der folgenden Tabelle II enthaltenen Angaben
bestimmt.
Tabelle II.
Feuergas-temperaturinGrad. Cels.
Verhältniss derWärmeabgabever-minderung
einerWandstelle durchAuskleidung, um zuverhüten, dass
dieTemperatur der luft-berührten Heiz-fläche 250°
über-steige
NothwendigeFutterlänge, be-zogen
auf die für300° heisse Feuer-gase nöthige un-bekleidete
Wand-länge
Relative Gesammt-grösse der Heiz-fläche des
Ofens, be-zogen auf die fürdie Wärmeabgabevon 300°
heissenFeuergasen nöthigeunbekleidete Wand-länge
t
g
σ
\frac{\lambda_0}{\sigma}={l_0}'
L0'
1000
0,0085
0,456
0,456
900
0,0085
0,824
1,280
800
0,0085
1,682
2,962
700
0,0613
0,543
3,505
600
0,0613
1,143
4,648
500
0,2475
0,695
5,343
400
0,2475
1,624
6,967
300
1,000
λ0= 1,000
7,967
200
1,000
λ0 = 2,500
10,467
100
1,000
λ0 = 13,000
23,487
Um ein übersichtliches Bild zu haben, aus welchem man auch für niedrigere
Anfangstemperaturen und für Zwischentemperaturen das Längenverhältniss L0' für die Gesammtheizfläche entnehmen kann, ist der
Verlauf der Grösse L0', wie ihn die Tabelle II ergibt, in Fig. 12 dargestellt worden.
Der Uebergang von den relativen Grössen Δ0, L0
und L0' zu den absoluten Heizflächengrössen ist nicht
schwierig. Man braucht zu diesem Zwecke nur zu beachten, dass die Wärmeabgabe der
Feuergase ihrer Temperaturabnahme proportional ist. Wählt man also für die
Berechnung eine gewisse Anzahl gleichgrosser Temperaturabstufungen der Feuergase und
bezeichnet die Anzahl der danach in Betracht zu ziehenden Feuergastemperaturen von
der Anfangstemperatur bis zur Erweichungstemperatur (z.B. 1000°, 900°, 800°, 700°,
600°, 500°, 400°, 300°, 200° für Abkühlung der Feuergase von 1000° auf 200° als acht
Temperaturen) mit m, und bezeichnet man ferner die auf
jede Feuergastemperatur entfallende Wärmeabgabe mit O
und endlich die auf die 300° heissen Feuergase entfallende Heizflächengrösse mit f, so ist die Gesammtwärmeabgabe des Ofens
annähernd
W = O . m .
f.
Die Wärmeabgabe O kann man auf graphischem oder auf
rechnerischem Wege mit Zugrundelegung einer bestimmten Lufttemperatur für 300°
heisse Feuergase leicht bestimmen. In D. p. J. 1894 293 154 habe ich die Linie der Wärmeabgabe für 300°
heisse Feuergase aufgezeichnet. Bezeichnet man die aus der Figur abzulesende
Ordinatenlänge mit o, so ist dieselbe (nach früherer
Ausführung) mit 124,72 zu multipliciren, um die Grösse O zu ergeben; man kann demnach mit Bezugnahme auf die graphische
Bestimmung auch schreiben:
W = 124,72 . o. m . f.
Demnach ist die für 300° heisse Feuergase nöthige
Heizfläche:
f=\frac{W}{124,72\,.\,o\,.\,m}
Diese Fläche ist nun aber einfach mit Δ0 bezieh. mit L0 oder mit L0' zu multipliciren, um
die Gesammtheizfläche eines Ofens zu bestimmen. Man hat demnach zur Berechnung der
für ungefütterte Oefen nöthigen Heizfläche die
Formel:
F=\frac{W\,.\,\Delta_0}{124,72\,.\,o\,.\,m} . .
. . . . . . . . (3)
ferner für Oefen, welche mit
gleichmässig verändertem Futter versehen sind:
F_g=\frac{W\,.\,L_0}{124,72\,.\,o\,.\,m} . . . .
. . . . . . (3a)
und für Oefen mit abgesetzt
ausgeführter Ausfütterung:
F_t=\frac{W\,.\,{L_0}'}{124,72\,.\,o\,.\,m} . .
. . . . . . . . (3b)
Beträgt die Anfangstemperatur der Feuergase 1000° und soll die Endtemperatur
derselben 100° betragen, so ist m = 10, Δ0 = 17,2, L0 = 20,6 und L0' = 23,5. Wenn nun die mittlere (oder, für grössere
Sicherheit der Rechnung, die höchste) Temperatur der die Ofenfläche bestreichenden
Luft zu 50° veranschlagt wird, so entnimmt man dazu aus der graphischen Aufzeichnung
für o den Werth 20,5 und erhält sonach:
F = 0,000672.W, Fg
= 0,00081. W, Ft = 0,00092. W.
Es gibt hiernach im Mittel 1 qm der Ofenheizfläche in der Stunde: bei unbekleidetem
Ofen 1487 Cal.; bei einem Ofen, dessen Ausfütterung gleichmässig verändert ist, 1241
Cal., und bei einem Ofen, dessen Ausfütterung abgesetzt ausgeführt ist, 1088 Cal.
ab.
Diese Beträge sind kleiner als diejenigen, welche man gewöhnlich den Ermittelungen
der Ofengrössen zu Grunde zu legen pflegt. Setzt man voraus, man ermittele eine
Ofengrösse nur derart, dass sie nur bei allerstärkster Feuerung – bei welcher
in der That zumeist nur eine Anfangstemperatur von 1000° erreicht wird – dem
maximalen Wärmebedürfniss genüge und dass dann die Rauchgase mit einer Temperatur
von 300° entweichen, so ist m = 8, Δ0
= 1,55, L0
= 5,05 und L0' = 8; danach erhält man, bei gleicher
Lufttemperatur, als mittlere stündliche Wärmeabgabe
eines Quadratmeters Ofenheizfläche: bei unbekleidetem Ofen 13200 Cal.; bei einem
Ofen, dessen Ausfütterung gleichmässig verändert ist, 4050 Cal., und bei einem Ofen,
dessen Ausfütterung abgesetzt ausgeführt ist, 2556 Cal.
Man erkennt nach diesen Beispielen, dass der Einfluss der Steigerung der
Rauchgastemperatur auf den Effect der Ofenheizfläche ganz bedeutend ist, und dass
man in der Steigerung dieser Temperatur ein wirksames Mittel hat, um auch
ausgefütterte Oefen in dem gleichen Betrage auszunutzen, für welchen man die Grösse
unbekleideter Oefen zu veranschlagen pflegt; doch geschieht dies nicht nur auf
Kosten bedeutender Brennmaterialvergeudung, sondern in Wohngebäuden auch vielfach
auf Kosten der Dauerhaftigkeit der Kamine und des Wandverputzes an denselben.
Zum Schlusse mache ich auch darauf aufmerksam, dass man Thonkachelöfen ohne innere
Luftkanäle durchschnittlich viel zu klein ausführt. Die Temperatur der Oberfläche
eines Thonkachelofens kann Jedermann leicht controliren; deshalb ist es nicht recht
verständlich, wie man dazu kommt, deren mittlere stündliche Wärmeabgabe für das
Quadratmeter mit 500 bis 600 Cal. zu veranschlagen. Es
hat noch Niemand einen Thonkachelöfen gefunden, dessen mittlere Oberflächentemperatur sich nach stärkster Feuerung höher als auf
80° C. veranschlagen liesse, und es wird Niemand behaupten, dass die Temperatur der
einen solchen Ofen bestreichenden Luft im Mittel weniger hoch als auf 45° C. erhitzt
ist. Danach ergibt aber die Péclet'sche Formel – wenn
man die Wärmestrahlungsfähigkeit der glasirten Thonkacheln an die Luft als doppelt
so gross annimmt wie diejenige polirten Schwarzbleches
– die Wärmeabgabe eines Quadratmeters Thonkachelfläche nicht höher als zu
147 Cal.
Hiernach ist es sehr begreiflich, weshalb sich Thonkachelöfen ohne innere Luftzüge so
häufig als ungenügende Wärmeentwickler erweisen.
Mit der Feuergastemperatur hat die Wärmeabgabe eines Thonkachelofens keine Beziehung,
da der Wärmedurchgang durch die Thonkachelwand so langsam vor sich geht, dass viele
Oefen erst innerhalb 24 Stunden nach Abbrand eines sehr starken Feuers dessen
Einfluss recht merkbar machen.