Dampfkessel | eLexikon | Technologie, Gewerbe und Industrie - Motoren

Titel

Dampfkessel I

Dampfkessel II

Horizontale Dampfkessel.

1) Der Wattsche Wagen- oder Kofferkessel (Fig. 1)

2) Der Cylinderkessel (Walzenkessel), in Fig. 2 dargestellt

3) Die Rauch- oder Flammrohrkessel. Das Bestreben

4) Feuerrohrkessel (Heizrohrkessel) sind D.

5) Siederohrkessel, Kessel

6) Wasserrohrkessel stehen zu den Siederkesseln ungefähr in demselben Verhältnis wie die Feuerrohr- zu den Flammrohrke

Vertikalkessel.

Dampfkesselarmatur.

Gesetzliche Bestimmungen.

Dampfkessel

Dampfkessel I

[* 3] (hierzu Tafeln »Dampfkessel I u. II«),

Apparate, in welchen Wasserdampf zum Betrieb von Dampfmaschinen [* 4] oder zum Heizen, Sieden und Abdampfen erzeugt wird, sollen bei gehöriger Explosionssicherheit die größtmögliche Dampfmenge mit möglichst wenig Brennmaterial erzeugen, Bedingungen, deren Erfüllung von zweckmäßigem Material, Form und Dimensionen sowie verschiedenen Hilfsapparaten abhängig ist. Das gebräuchlichste Material der Dampfkessel, gewalztes Eisenblech, wird nur ausnahmsweise (Feuerbuchsen) durch das dauerhaftere, aber erheblich teurere Kupfer- oder neuerdings versuchsweise durch das wegen größerer Festigkeit [* 5] zwar dünner anzuwendende (Brennmaterialersparnis), aber dennoch kostspieligere und stellenweise ungleich harte Stahlblech ersetzt.

Das starke, die Wärmeleitung [* 6] verringernde Wandungen voraussetzende Gußeisen darf wegen seiner Sprödigkeit nur zu kleinen Kesseln und Kesselteilen verwendet werden. Die einzelnen Blechplatten werden durch Nietung (neuerdings auch zuweilen Schweißung) verbunden. Obgleich die Wärmeausnutzung möglichst dünne Wandungen wünschenswert macht, so muß ihre Dicke doch so groß sein, daß sie dem zuweilen sehr bedeutenden Dampfdruck (bis 10 Atmosphären) mit Sicherheit Widerstand leisten. Die Stärke [* 7] der Wände ist bei gegebenem Material abhängig von Form und Dimensionen des Kessels sowie von der Höhe des Dampfdrucks.

Zu jedem Dampfkessel gehört eine Feuerungsanlage, bestehend aus Feuerraum (Herd) und den Feuer- oder Rauchkanälen, in welchen die Feuergase um den Kessel herumziehen, um dann in den Schornstein oder die Esse zu gelangen. (Nur in den Fällen, wo man die abziehenden Verbrennungsgase eines Ofens, z. B. des Puddelofens, zur Dampfkesselfeuerung benutzt, ist ein besonderer Feuerraum am Kessel nicht vorhanden.) Die Feuerungsanlage eines Dampfkessels muß so beschaffen sein, daß eine möglichst vollkommene Verbrennung des Brennmaterials (Holz, [* 8] Kohle, Torf, Stroh oder Gas) herbeigeführt wird; es muß daher dafür gesorgt sein, daß die nötige Luftmenge in den Feuerraum einströmt, um das Brennmaterial möglichst vollständig in die Endprodukte der Verbrennung, d. h. in Kohlensäure und Wasserdampf, überzuführen.

Feuerungsanlagen (für

Durchschnittlich sind für 1 kg Holz oder Torf 10 kg = 7,7 cbm, für 1 kg Braunkohle 12 kg = 9,2 cbm, für 1 kg Steinkohle 22 kg = 17,0 cbm und für 1 kg Holzkohle oder Koks 24 kg = 18,5 cbm Luft erforderlich. Über die zweckmäßigen Formen und Details der Dampfkesselfeuerungen s. Feuerungsanlagen. [* 9] Ebenso wichtig wie die Erzeugung einer möglichst großen Wärmemenge aus dem Brennmaterial ist auch die möglichst vollkommene Abgabe dieser Wärme [* 10] an das im D. vorhandene Wasser, welche nur durch eine gehörig große Heizfläche zu erreichen ist.

Dampfkessel (horizonta

Heizfläche heißt der von den Feuergasen bestrichene Teil der Kesseloberfläche, und zwar unterscheidet man dabei die direkte Heizfläche, d. h. diejenige, welche die Umgebung des Feuerraums bildet und von der strahlenden Wärme des Feuers getroffen wird, von der indirekten Heizfläche, welche ihre Wärme nur durch die Berührung mit den Feuergasen erhält (1 qm der ersten wirkt auf die Wasserverdampfung ca. dreimal so stark als 1 qm der letztern). Es können bei Anwendung mittelguter Steinkohle pro QMeter Heizfläche 15-20 kg Wasser stündlich verdampft werden, jedoch ist es für die Wärmeausnutzung besser, pro QMeter eine geringere stündliche Verdampfung anzunehmen (etwa nur 10-15 kg pro QMeter Heizfläche), also die Heizfläche des Kessels etwas größer zu machen, als für die erforderliche Dampfmenge unumgänglich nötig ist. Speziell bei Dampfkesseln für Dampfmaschinen rechnet man durchschnittlich pro Pferdekraft 1,5 qm Heizfläche. Nach der Größe der Heizfläche bemißt man die ¶

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Größe des Verbrennungsrostes; man rechnet auf 1 qm Heizfläche 0,08-0,05 qm Rostfläche (totale Rostfläche), wobei die Summe sämtlicher Spalten des Rostes (freie Rostfläche) ca. 0,01 qm betragen soll. Von außerordentlicher Wichtigkeit für die gute Wirkung der Heizfläche ist außer ihrer Größe noch die gegenseitige Anordnung des Wasser- und Feuergasstroms. In dieser Hinsicht unterscheidet man nach Redtenbacher Nichtstromkessel, Parallelstromkessel und Gegenstromkessel, je nachdem das Wasser im Kessel keine Strömung in der Längsrichtung der Heizkanäle besitzt oder die Strömung des Wassers mit derjenigen der Verbrennungsgase gleiche oder entgegengesetzte Richtung hat.

Die letztere Anordnung ist die wirksamste, weil dabei wegen der an den einzelnen Stellen der Heizfläche herrschenden verhältnismäßig großen Temperaturdifferenzen zwischen dem Kesselwasser und den Feuergasen eine beschleunigte Wärmeaufnahme stattfindet. Endlich ist bei der Heizfläche noch auf ihre innere (Wasserseite) und äußere (Feuerseite) Reinheit zu sehen, weil durch außen anhaftenden Ruß und innen angesetzten Kesselstein nicht nur die Wärmeleitungsfähigkeit verringert, sondern auch leicht eine allmähliche Zerstörung des Eisens herbeigeführt wird.

Damon - Dampf (physika

Die Leistung eines Kessels drückt man durch seine Verdampfungsfähigkeit (Verdampfung) aus, indem man angibt, wieviel Kilogramme Dampf [* 12] durch Verbrennung von 1 kg mittelguter Steinkohle in ihm erhalten werden (man spricht z. B. bei einem Dampfkessel von einer sechsfachen Verdampfung, wenn in ihm 1 kg Kohle 6 kg Dampf erzeugt). Bei gut angelegten Kesseln erhält man als Mittel eine sechs- bis siebenfache Verdampfung, während der Theorie nach mit 1 kg Kohle etwa 10-12 kg Wasser verdampft werden könnten.

Man unterscheidet der Lage nach horizontale (liegende) und vertikale (stehende) Dampfkessel. Eine andre Unterscheidungsart ist die in stationäre (feste) und lokomobile (bewegliche) Kessel; die stationären Kessel sind meist mit gemauerten Feuerungsanlagen umgeben und haben eine Heizfläche von normaler Größe, während die lokomobilen Kessel nicht eingemauert sind und vielfach eine anormal geringe Heizfläche bekommen müssen (die Kessel der Lokomotiven haben pro Pferdekraft nur ca. 0,34 qm Heizfläche), weil sie sonst für die Beweglichkeit zu schwer würden.

Horizontale Dampfkessel.

Die wichtigsten Formen der horizontalen Dampfkessel sind folgende:

1) Der Wattsche Wagen- oder Kofferkessel [* 11] (Fig. 1), bei welchem das Feuer an der Unterfläche A hin und dann noch einmal an den Seiten B C D um den ganzen Kessel herumgeht, nutzt das Brennmaterial ganz gut aus, ist jedoch den modernen großen Dampfspannungen gegenüber nicht widerstandsfähig genug, weshalb er nicht mehr ausgeführt wird und nur noch historisches Interesse hat. Da cylindrische und kugelförmige Gefäße einem innern Druck am besten Widerstand leisten, so gibt man jetzt allen Dampfkesseln Formen, welche möglichst aus Cylinder- und Kugelflächen zusammengesetzt sind.

Dampfmaschine I

2) Der Cylinderkessel (Walzenkessel), in [* 11] Fig. 2 dargestellt, wird meist liegend, aber auch stehend ausgeführt (z. B. in Puddelwerken) und bekommt im Maximum 1,33 m Durchmesser bei einer Länge von 5-7 m, wobei er etwa für eine achtpferdige Dampfmaschine [* 13] genügenden Dampf liefert.

3) Die Rauch- oder Flammrohrkessel. Das Bestreben, die Heizfläche des Kessels zu vergrößern, führte zur Anwendung von Rauch- oder Flammrohren im Kessel, einem oder zwei weiten cylindrischen, den Kessel der Länge nach durchziehenden Rohren, durch welche die Feuergase streichen. Verschiedene Arten derselben sind: a) Der Dampfkessel mit einem oder zwei Flammrohren und Unterfeuerung, daran kenntlich, daß die Feuerung vorn unter dem Kessel liegt und die Heizgase zunächst unter dem Kessel entlang, dann erst durch die Flammrohre ziehen.

[* 11] Fig. 3 und 4 auf Tafel »Dampfkessel I« zeigen einen Zweiflammrohrkessel mit Unterfeuerung. A Kessel, B Flammrohre, C Mauerwerk, D Rost, E Feuerthür, F Aschenfall, K Luftzuführungskanal, dessen heiße Wände die Luft vor dem Eintritt ins Feuer zum Zweck besserer Verbrennung erwärmen, H der von der Feuerluft zuerst durchzogene Kanal [* 14] unter dem Kessel, BB die nach diesem durchstrichenen Rauchrohre, JJ die letztgetroffenen Kanäle zu beiden Seiten des Kessels. b) Dampfkessel mit einem oder zwei Flammrohren und Innenfeuerung.

Häufig bringt man bei den Flammrohrkesseln die Feuerung im Innern der Flammrohre an (Innenfeuerung) und nennt sie dann Cornwallkessel, wenn sie nur ein Flammrohr, Lancashirekessel (Fairbairnkessel), wenn sie deren zwei besitzen. [* 11] Fig. 5 ein Cornwall-Kessel. Das Flammrohr eines solchen darf nicht unter 0,8 m Durchmesser haben. Die Heizgase durchziehen zunächst das Rohr A von vorn nach hinten, gehen danach auf den beiden Seiten des Kessels in den Kanälen B B wieder nach vorn und endlich, in C wieder vereinigt, zum zweitenmal nach hinten in den Schornstein. c) Flammrohrkessel mit Vorfeuerung, von denen mit Innenfeuerung nur dadurch unterschieden, daß sich das Feuer nicht in dem Flamm-

[* 11] ^[Abb.: Fig. 1. Wattscher Kofferkessel.]

[* 11] ^[Abb.: Fig. 2. Cylinderkessel.]

[* 11] ^[Abb.: Fig. 5. Cornwallkessel.] ¶

[* 3] Fig. 3, 4. Zweiflammrohrkessel mit Unterfeuerung.

[* 3] Fig. 3. Längsschnitt.

[* 3] Fig. 4. Querschnitt.

[* 3] Fig. 6, 7. Flammrohrkessel mit Quersiedern (Gallowaykessel).

[* 3] Fig. 6. Längsschnitt.

[* 3] Fig. 7. Querschnitt.

[* 3] Fig. 9, 10. Schiffsdampfkessel.

[* 3] Fig. 9. Längsschnitt.

[* 3] Fig. 10. Querschnitt.

[* 3] Fig. 11. Heizrohrkessel mit Feuerbuchse (Lokomotivkessel). Längsschnitt.

[* 3] Fig. 12. Zweisiederkessel.

[* 3] Fig. 13. Dampfkessel mit Vorwärmer. Längsschnitt.

[* 3] Fig. 23. Vertikalkessel von Babcock und Wilcox.

[* 3] Fig. 24. Fieldkessel.

[* 3] Fig. 25. Röhre des Fieldkessels.

Dampfkessel (Heizrohrk

Zum Artikel »Dampfkessel«. ¶

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rohr selbst, sondern in einem davor aufgemauerten Raum befindet, ist nur für geringwertiges, nasses Brennmaterial (erdige Braunkohle, Lohe, Sägespäne) zu empfehlen. Von diesen Flammrohrkesseln sind namentlich die mit Innenfeuerung wegen ihrer guten Wärmeausnutzung und des bequemen Ofenbaues noch immer sehr beliebt, obwohl sie an dem großen Übelstand leiden, daß die Flammrohre äußern Druck erfahren und infolgedessen leicht eingedrückt werden, sobald der Normaldruck überschritten oder das Material der Rohre etwas angegriffen ist, und obwohl sie wegen der erforderlichen großen Durchmesser und Wandstärken sehr schwer werden. d) Der Flammrohrkessel mit Quersiedern (Gallowaykessel), [* 16] Fig. 6 und 7 auf Tafel I, eine Modifikation des gewöhnlichen Flammrohrkessels, wobei im Flammrohr F konische Siederohre S (Gallowayröhren) kreuzweise angeordnet sind, die einerseits die Verdampfungsfähigkeit des Kessels erhöhen sollen, anderseits aber auch zur Versteifung des Flammrohrs beitragen. Bezüglich der Verdampfungsfähigkeit ist jedoch der Nutzen der Quersieder nicht so groß, als man erwarten könnte; außerdem führen dieselben den Nachteil herbei, daß das damit versehene Flammrohr sich nicht gut von innen reinigen läßt. e) Dampfkessel mit gewelltem Flammrohr (Foxsche Dampfkessel). Das Flammrohr ist hier [* 16] (Fig. 8) der ganzen Länge nach gewellt und erhält dadurch eine außerordentliche Vergrößerung der Festigkeit, zugleich auch eine Vergrößerung der Heizfläche. Die gewellten Flammrohre haben in den letzten Jahren große Verbreitung gefunden.

Rohprotein - Röhren

4) Feuerrohrkessel (Heizrohrkessel) sind Dampfkessel, bei welchen statt der ein oder zwei weiten Flammrohre eine große Anzahl enger Röhren [* 17] verwendet sind. a) Heizrohrkessel mit Unterfeuerung oder Kessel mit rückkehrenden Heizrohren, ein horizontaler, cylindrischer, bis auf ungefähr zwei Drittel seiner Höhe von einer großen Zahl von Heizröhren durchzogener Kessel. Die Feuergase gehen von der vorn unter dem Kessel befindlichen Feuerung unter dem Kessel hinweg bis ans Ende, wo sie in eine hintere Rauchkammer eintreten, um von dieser aus die Heizrohre rückwärts zu durchströmen, sich in einer vordern Rauchkammer zu sammeln und dann in den Schornstein geleitet zu werden.

Gase (Physikalisches)

Für stationäre Kessel ist diese Kesselform zwar mit Bezug auf gute Wärmeausnutzung und Widerstandsfähigkeit gegen hohen Druck ganz gut konstruiert, jedoch nur für sehr reines Kesselwasser empfehlenswert, da die innere Reinigung des Kessels vom Kesselstein zwischen den Rohren sehr umständlich und nur möglich ist, wenn man die Rohre herausnimmt. In sehr gedrungener Form findet eine Abart dieser Dampfkessel als Schiffsdampfkessel Verwendung [* 16] (Fig. 9 und 10, Tafel I). Der Kessel hat drei Feuerungen F, die auf den Rosten R entwickelten Flammen schlagen in den ganz von Wasser umspülten Kammern K empor und treten durch 193 Feuerrohre E nach der gemeinschaftlichen Rauchkammer O, von welcher die Gase [* 18] durch einen eisernen Schornstein S abgeführt werden.

Diese Kessel nutzen die Wärme gut aus und sind bei mäßigem Druck (von 4-6 Atmosphären) als Schiffskessel fast ausschließlich im Gebrauch, während man bei höherm Druck (s. unten) übermäßig starke Bleche verwenden muß, weshalb man versucht hat, die Wasserrohrkessel als Schiffskessel zu verwenden; doch hat sich bisher noch keine Konstruktion der Wasserrohrkessel für den Schiffsdienst recht geeignet gezeigt. b) Heizrohrkessel mit Feuerbuchse, Lokomotivkessel [* 16] (Fig. 11, Tafel I) besitzen gleich den Flammrohrkesseln mit Innenfeuerung einen innern Feuerherd, der hier zu einem viereckigen Kasten, der Feuerkiste oder Feuerbuchse A, ausgebildet ist.

Deck - Decke

Die Seitenwände der Feuerbuchse sind von den Wänden eines äußern Kastens derart umgeben, daß ringsherum ein Abstand von ca. 8 cm bleibt, welcher mit dem Kesselraum in direkter Verbindung steht, so daß die Feuerbuchsenwände innen mit Wasser bedeckt sind. Zwischen der Decke [* 19] der Feuerbuchse und der Decke des äußern Kastens befindet sich ein größerer Zwischenraum, der in seinem untern Teil und zwar bis auf mindestens 10 cm über dem Feuerbuchsendeckel mit Wasser erfüllt sein muß, um diesen vor dem Erglühen, Durchbiegen und Rosten zu schützen.

Lokomobilen

Die meist ebenen Feuerbuchsenwände sind zur Versteifung durch Stehbolzen mit den Wänden des Außenkastens verbunden, der Deckel ist durch aufgenietete Winkeleisen, Anker [* 20] etc. versteift. Die ganze Feuerbuchse ist behufs größerer Feuerbeständigkeit aus Kupferblech hergestellt. An der Vorderseite bei b befindet sich die Feuerthür, unten bei a der Rost, an die Hinterseite schließt sich der eigentliche Kessel B von cylindrischer Form an, in welchem die Heizrohre C liegen und zwar so, daß sie von der Hinterseite der Feuerbuchse bis zur Hinterseite des Kessels reichen und so den Feuergasen gestatten, von der Feuerbuchse durch den Kessel in die Rauchkammer D und weiter in den Schornstein E zu ziehen. Dieser Kessel eignet sich, weil er die Feuerung vollständig umschließt und gar keiner Mauerung bedarf, besser als jeder andre für den Transport und wird daher bei Lokomotiven und Lokomobilen [* 21] verwendet. Übrigens ist er schwer von innen zu reinigen und besonders an der Feuerbuchse leicht reparaturbedürftig, Nachteile, welche man bei lokomobilen Kesseln mit in den Kauf nehmen muß.

5) Siederohrkessel, Kessel, die außer einem cylindrischen Hauptkessel noch einen oder mehrere mit ersterm verbundene, darunter oder daneben im Feuer liegende und mit Wasser gefüllte starke Rohre (Siederohre, Sieder) haben. a) Siederohrkessel mit Unterfeuerung sind mit einem, zwei oder drei unter dem Hauptkessel liegenden und durch starke Verbindungsstutzen mit ihm verbundenen Siederohren versehen, unter welchen die Feuerung und der erste Feuerkanal liegen, so daß die Sieder die erste Hitze des Feuers bekommen, während der durch ein Zwischengewölbe von den Siedern getrennte Hauptkessel erst in zweiter Linie von den Feuergasen getroffen wird. Nach der Anzahl der Siederohre bezeichnet man diese Kessel als Einsiederkessel (Einsieder, Doppelkessel mit Unterfeuerung) oder Zweisiederkessel (Zweisieder) oder als Dreisiederkessel (Dreisieder). [* 16] Fig. 12 (Tafel I) zeigt einen Zweisiederkessel. Der Hauptkessel A ist von den zwei Siedern B (in der Figur ist nur einer sichtbar), welche zuerst von dem auf dem Rost E brennenden Feuer getroffen werden, durch ein Gewölbe [* 22] D getrennt, durch welches die Ver-

[* 16] ^[Abb.: Fig. 8. Dampfkessel mit gewelltem Flammrohr (Foxscher D.).] ¶

Im Meyers Konversations-Lexikon, 1888

Dampfkessel.

[* 3] Für die Zwecke des Kleingewerbes sind eine ganze Reihe von kleinen Dampfmaschinen in Verwendung, welche besonders bezüglich ihrer Kessel eigentümliche Konstruktionen zeigen. Mit diesen Kesseln, welche wegen ihrer Kleinheit den Namen Zwergkessel bekommen haben, bezweckt man, außer einer thunlichst guten Ausnutzung des Brennmaterials, eine möglichst große Sicherheit gegen Explosionsgefahr zu erreichen. Der hierher gehörige Lilienthalsche Kessel ist Bd. 4, S. 453 beschrieben.

Dampfkessel - Dampfmas

Große Verbreitung hat ferner der Hoffmeister-Altmann-Motor gefunden, dessen Kessel in der [* 23] Figur abgebildet ist. Auf einem hohlen gußeisernen Sockel sitzt ein niedriger Kessel a, dessen Seitenwände von einem U-Eisen b gebildet werden. Der Boden des Kessels ist etwas ausgebaucht und dient einer Anzahl Siederohre e als Rohrwand. Die geneigt liegenden und beiderseitig im Bogen [* 24] an den Kessel sich anschließenden Siederohre werden ebenso wie der Boden des Kessels von den Feuergasen bespült, welche alsdann durch das Rauchrohr d abziehen. Über den Mündungen der Rohre ist der Kessel durch je eine schmiedeeiserne Platte e, die auf das U-Eisen aufgeschraubt ist, geschlossen. Nach Entfernung dieser Platten ist

^[img]

Kessel des Hoffmeister-Altmannschen Motors.

Kreiden - Kreis

eine Reinigung der Siederohre leicht zu bewerkstelligen wie auch das Einsetzen neuer Rohre ausführbar. In der Mitte des Kessels erhebt sich ein kastenförmiger Dampfdom f, der zugleich den Dampfcylinder g aufnimmt. Der Kessel des Friedrich-Motors unterscheidet sich von dem vorigen wesentlich nur durch Fieldsche Rohre statt der geneigten Siederohre. Der Kessel des Simplex-Motors (Patent Goepel) besteht aus zwei übereinanderstehenden gußeisernen Heizkörpern, deren unterer aus im Kreis [* 25] aneinander gegossenen senkrechten Rohren gebildet wird, welche oben und unten durch ein Ringrohr verbunden sind, während der obere Heizkörper von kleinerm Durchmesser zwei Ringreihen von Rohren enthält, welche durch schmiedeeiserne, nach Art der Field-Rohre in den Heizraum hinabhängende Siederohre verlängert sind.

Beide Heizkörper stehen durch Knierohre miteinander in Verbindung. Ferner sind zu nennen die Dampfkessel der Motoren von Elze, Davey (Vakuummotor), Klein (Sparmotor), Monski, Sachs u. Bolte (Viktoria-Dampfmotor), Arndt u. Marichal (Mignon-Motor) u. a. Die Kleindampf-Maschinen sind gegenüber andern Kleinkraftmaschinen (speziell den Gaskraftmaschinen) [* 26] insofern im Nachteil, als sie mit ihren Kesseln den Dampfkesselgesetzen unterworfen sind und zu ihrer Aufstellung eine polizeiliche Konzession erforderlich ist. Zur Zeit ist eine neue gesetzliche Regelung der Zwergkesselfrage im Deutschen Reich geplant, welche eine Verminderung der bezüglich der Sicherheit an die Bauart und Ausrüstung der Zwergkessel zu stellenden Forderungen und Erleichterungen betreffs der Genehmigung, Untersuchung und Revision derselben bringen soll.

Titel

[4.448] Dampfkessel (hierzu Tafeln "Dampfkessel I u. II")

Dampfkessel.

Atlas - Atmometer

[* 3] Um die Leistungsfähigkeit der Rohren der Röhrenkessel zu vergrößern, hat man sie im Innern mit Längsrippen versehen. Diese unter dem Namen Serves Rippenröhren bekannten, von John Brown u. Komp., Atlas [* 27] Works, in Sheffield [* 28] angefertigten Röhren sind von der französischen Admiralität auf ihre Leistungsfähigkeit untersucht worden. Zu den Versuchen diente ein gewöhnlicher Schiffskessel von 34,8 qm Heizfläche, 4,4 qm Rostfläche mit 64 Röhren von 76 mm Durchmesser und je 2 m Länge.

Aus den Versuchen geht hervor, daß die Rippenröhren bei künstlichem Zuge schneller den erforderlichen Dampfdruck hervorbringen und bei natürlichem und künstlichem Zuge weniger Brennmaterial auf 1 kg verdampftes Wasser gebrauchen, bez. mehr Wasser auf 1 qm Heizfläche verdampfen als die gatten Röhren. Für eine bessere Ausnutzung der Wärme bei gerippten Rohren spricht auch der durch Messungen mittels Kalorimeters festgestellte, verhältnismäßig geringe Wärmegrad der abgehenden Feuerungsgase im Fuchs. [* 29] Die Rippenröhren sind aus Messing hergestellt, ihre Enden sind ohne Rippen, um eine bequeme und solide Befestigung in den Kesselwänden zu gestatten.

Daendels - Dampfkessel

Ein außerordentlich entwickeltes Wasserröhrensystem zeigt der Klimaxkessel von Morrin. Derselbe besteht in der Hauptsache aus einer großen Anzahl doppelt gebogener Röhren, welche von einem in der Mitte des Kessels liegenden senkrechten Rohre ausgehen und an einer höher gelegenen Stelle desselben wieder einmünden. [* 30] Fig. 1 zeigt den Kessel im Querschnitt mit einem Ring von Röhren. Solche Röhrenringe sind am Kessel in größerer Anzahl übereinander angeordnet.

Jede der Röhren t beginnt an dem senkrechten Mittelrohr A bei e, geht erst radial, dann nahezu in einem zum Mittelrohr konzentrischen Bogen und endlich wieder radial zum Mittelrohr A zurück (bei f), dabei fortwährend etwas ansteigend, so daß f höher liegt als e. In dem Mittelrohr A ist noch ein zweites Rohr B angebracht, von welchem kurze Rohrstücke c bis zum Anfang e der Heizröhre t reichen. Rohr B, welches mit seinem obern offenen Ende nur bis nahe zum Wasserspiegel reicht, von beiden Seiten von Wasser umgeben ist und deshalb ganz leicht gehalten sein kann, hat den Zweck, zusammen mit den Rohrstücken c den Wasserumlauf zu regeln.

Die Speisung des Kessels geschieht vom Rohre B aus. Das Wasser geht von B aus durch die Rohrstücke c in die ansteigenden Heizrohre t, welche den in ihnen sich bildenden Dampf in den zwischen A und B gelegenen ringförmigen Raum entlassen, durch welchen er in den Dampfraum gelangt. Dieser wird einfach durch eine Fortsetzung des Kessels gebildet, bei welchem nur das Rohr B fehlt und dafür zwischen den einzelnen Ringen von Röhren t Trennungsplatten derart eingelegt sind, daß der Dampf gezwungen ist, sämtliche Röhrenringe nacheinander zu passieren, um dabei getrocknet zu werden.

Rolle - Rollett

Natürlich müssen die Heizgase, ehe sie an die mit Dampf gefüllten Röhren t gelangen, so viel Wärme abgegeben haben, daß sie die Röhren nicht mehr zum Erglühen bringen können. Dieser Kessel bedarf eines ringförmigen Rostes, welcher, unter den untersten Heizröhren t gelegen, den Raum zwischen dem Rohre A und der Kesselummantelung ausfüllt und die Verwendung von 3-4 Feuerthüren nötig macht, weil man den Rost von einer einzigen Stelle aus nicht zu beschicken vermag. Legt man den Rost jedoch so auf Rollen, [* 31] daß er sich um die Kesselachse drehen läßt, so kommt man mit einer Feuerthür aus.

Gebrüder Serpollet waren bei der Konstruktion ihres zum Betrieb von Kleinmotoren bestimmten Kessels (Zwergkessels) bestrebt, einen eigentlichen Wasserraum im Kessel zu vermeiden und den Dampf nur in dem Maße zu erzeugen, als er sofort in der Dampfmaschine Verwendung finden kann. Das von ihnen benutzte Prinzip der Dampferzeugung ist schon früher angewendet worden und besteht darin, daß Wasser zwischen zwei einander möglichst nahegerückte, von außen erwärmte Metallwände eingespritzt wird, wobei eine augenblickliche Verdampfung stattfindet. Gebrüder Serpollet haben nun diesen Wänden eine

Dampfkessel (neue Kons

[* 30] ^[Abb.: Fig. 1. Klimaxkessel von Morrin (Horizontalschnitt).] ¶

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eigentümliche Gestalt gegeben. Sie benutzen zur Herstellung ein Rohr, welches in angewärmtem Zustand plattgewalzt wird und zwar derart, daß sich die Wände beinahe berühren. Danach wird das Rohr r spiralförmig gebogen [* 32] (Fig. 3) und in der aus [* 32] Fig. 2 ersichtlichen Weise auf eine Feuerung gelegt. Die beiden Rohrenden a und b bleiben rund und dienen zum Anschluß der Speisevorrichtung, bez. der Dampfleitung. Das Wasser wird in das auf etwa 250° erhitzte Rohr eingeführt.

Kesselstein soll hierbei nicht abgesetzt, sondern stets in Pulverform mitgerissen werden. Probestücke, die nach mehrmonatigem Dienste [* 33] aufgeschnitten wurden, zeigten durchaus reine, sogar in gewissem Grade polierte Flächen. Für eine gut regulierte Speisevorrichtung muß natürlich gesorgt sein, wenn die durch solche Kessel betriebenen Dampfmaschinen nicht sehr unregelmäßigen Gang [* 34] zeigen sollen. Die Oberflächen der Serpolletschen Heizrohre werden neuerdings mit Querrippen versehen, welche dem Rohre eine größere Heizfläche und zugleich eine größere Widerstandsfähigkeit gegen den innern Druck geben sollen.

Bregthalbahn - Bremen

Das Material der Röhren ist Rotkupfer, ihre Dimensionen sind: Länge = 2 m, Breite [* 35] = 90 mm, Weite = 0,42 mm. Sie haben 0,016 qm vom Wasser benetzte Fläche und ein Gewicht von 33 kg pro 1 Pferdekraft. Kessel von mehr als 1 Pferdekraft haben mehrere solcher Röhren übereinander. In Frankreich dürfen diese Kessel ohne die gewöhnlich vorgeschriebenen Sicherheitsapparate aufgestellt werden. Sie werden benutzt für das Kleingewerbe und zum Betrieb von Fahrrädern und kleinen Dampfschiffen.

Während bisher bei den Röhrenkesseln die Röhren meist einfache Siederöhren (die innen mit Wasser gefüllt sind und außen von den Feuergasen umspült werden), oder aber Feuerröhren (die außen von Wasser umgeben sind und von den Feuergasen durchzogen werden) waren, vereinigen Charles und Babillot beide Arten und verwenden Röhren, die zugleich Siede- und Feuerröhren sind, indem sie je zwei Röhren von verschiedener Weite ineinander stecken und den Zwischenraum mit Wasser ausfüllen. Auf die Enden der Siederöhren A [* 32] (Fig. 4) sind stählerne Köpfe CC genietet, in welche die die Siederöhren durchziehenden Rauchröhren B gesteckt sind.

Die Feuergase steigen, nachdem sie sich in einem genügend großen Feuerraum D frei entwickelt haben, zwischen den Siederöhren, diese umspülend, empor. Über dem gesamten Röhrenbündel ist eine wagerechte Decke gespannt, welche das weitere Emporsteigen der Gase hindert und diese nötigt, in den Raum E zwischen der rückwärtigen Umfassungsmauer und den hintern Röhrenköpfen abwärts zu ziehen. Da nun die Röhrenköpfe durch entsprechende Ansätze und Flantschen zu einer Wand vereinigt sind, so ist der Zwischenraum zwischen den Röhren abgeschlossen, und die Gase sind gezwungen, durch die Rauchröhren hindurch in die Rauchkammer F zu streichen; von hier gehen sie abermals in die Höhe und nach rückwärts, die Oberkessel G sowie die Dampftrockenrohre H umspülend, um dann in den Schornstein zu entweichen.

Auf diese Weise wird die Wärmeabgabe an das Wasser eine äußerst wirksame und die Verdampfung eine sehr schnelle, da der dünne Wasserring zwischen Siede- und Feuerrohr von beiden Seiten zugleich geheizt wird. Die Heizfläche ist also eine sehr bedeutende und der benötigte Raum ein sehr kleiner. Die Röhren stehen in senkrechten Reihen, die Röhrenköpfe haben oben und unten Öffnungen, derart, daß die Wasserräume der Röhren einer Reihe miteinander verbunden sind.

Die obersten vordern Kopfe münden in ein querliegendes, die Oberkessel G tragendes und mit ihnen kommunizierendes Sammelrohr J von quadratischem Querschnitt. Die hintern untersten Köpfe münden in ein hinter dem Feuerraum liegendes Querrohr K, welches an beiden Enden durch ein aufsteigendes Rohr mit dem Sammelrohr J verbunden ist. Die Oberkessel sind zur Hälfte mit Wasser, zur andern Hälfte mit Dampf gefüllt. Von den Domen L der Oberkessel tritt der Dampf in die seitlich von denselben gelegenen Dampftrockner H. Daß der Zwischenraum zwischen Siede- und Feuerraum sich bald mit Schlamm oder Kesselstein anfüllt, soll nicht zu befürchten sein, weil die äußerst rasche Verdampfung und der schnelle Umlauf des Wassers in den Rohren solche Ansammlungen verhindert, so daß die Rohrflächen immer rein und als Heizflächen wirksam bleiben. Der Schlamm soll sich in dem untern Querrohr K sammeln und kann durch Ablassen entfernt werden. Die Röhren sind auf 30 Atmosphären geprüft. Der Quadratmeter Heizfläche erzeugt 20-25 kg Dampf in der Stunde bei 8-10facher Verdampfung.

Die im Innern von Dampfkesseln auftretenden Korrosionen, welche unter Umständen die Dampfkessel so stark schwächen können, daß sie dem normalen Arbeitsdruck nicht mehr widerstehen und explodieren, sind nach J. A. Schwarz meist Rosterscheinungen, welche sich auf das Vorhandensein gewisser Bestandteile des Speisewassers zurückführen lassen, die eine mit Blechzerstörung verbundene chemische Einwirkung auf die Kesselwände ausüben. Das Rosten wird durch die verschiedene Rostfähigkeit des Eisenmaterials selbst oder durch äußere Einflüsse befördert oder gehemmt. Rostbefördernd sind am Eisen [* 36] selbst rauhe Außenflächen, Gehalt an Mangan und Schwefel, Ungleichmäßigkeit des Materials, hemmend wirken glatte Oberflächen, Gehalt an Kohlenstoff und Phosphor, Gleichmäßigkeit des Materials. Äußere Einflüsse von rostbefördernder Wirkung sind unter Wasser große Mengen im Wasser gelöster Kohlensäure und Sauerstoffs sowie Chlorverbindungen,

[* 32] ^[Abb.: Fig. 2. Serpollets Dampfkessel.]

^[Abb.: Fig. 3. Serpollets Spiralrohr.]

Dampfkessel (Sicherung

[* 32] ^[Abb.: Fig. 4. Dampfkessel von Charles und Babillot.] ¶

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von hemmender Wirkung ein Gehalt des Wassers an Kalk und Soda. Nach den Korrosionsursachen lassen sich nach Schwarz drei Hauptgruppen von Korrosionen unterscheiden: Korrosionen durch im Wasser gelöste Gase, durch unlösliche Stoffe, durch lösliche Stoffe. Die Korrosionen durch im Wasser gelöste Gase werden in den allermeisten Fällen durch das Zusammenwirken von Sauerstoff und Kohlensäure hervorgerufen und zwar naturgemäß am meisten da, wo die Gase infolge der Temperaturerhöhung des Wassers aus demselben austreten und an den Kesselwänden längere Zeit anhaften können. Diese Bedingungen sind in den Siederohren der Siederohrkessel mit Zwischenfeuerung (s. Bd. 4, S. 451) erfüllt, welche daher sehr häufig von Korrosionen betroffen werden.

Unterstützende Ursachen sind hierbei eine nur geringe Bewegung des Wassers und Verletzungen der Eisenfläche (Risse, Furchen, Knickungen). Diese Korrosionen lassen sich vermindern durch stärkern Alkaligehalt des Wassers, starke Kesselneigung und Vermeidung des Eindringens von Luft ins Wasser, gänzlich verhindern jedoch durch starke Wasserzirkulation, durch Verlegung des Speisewassereintritts an eine stark erwärmte Stelle, von wo die frei werdenden Gasbläschen in den Dampfraum entweichen können, und durch starke Vorwärmung des Speisewassers.

Ausdehnung (der festen

Seltener treten Kesselkorrosionen durch Schwefelwasserstoff auf, der aus Wasser mit faulendem Seegras herrührt. Doch gewinnen diese infolge der Leichtlöslichkeit des Schwefelwasserstoffs und seiner heftigen Einwirkung auf das Eisen leicht große Ausdehnung. [* 38] Als Gegenmittel ist das Ausfällen des Schwefelwasserstoffs mit Eisensalzen zu empfehlen. Die Ursache der Korrosionen durch unlösliche Stoffe ist die chemische Zersetzung der durch das Schmieren der Dampfcylinder, Speisepumpen etc. in das Kondensationswasser und mit diesem in den Kessel gelangenden Fette.

Aus diesen werden unter der Einwirkung der Kesseltemperatur oder durch Aufnahme von Sauerstoff aus dem Wasser unlösliche Fettsäuren abgeschieden. Ersteres erfolgt in den heißern Kesselteilen, letzteres in den kältern. Abhilfe wird durch Zusatz von Soda zum Speisewasser geschaffen. Die Korrosionen durch lösliche Stoffe entstehen auf sehr verschiedene Weise, ihre Ursachen sind oft schwer zu erkennen. Häufig werden sie verursacht durch Stoffe, welche, bei gewöhnlicher Temperatur das Eisen nur wenig angreifend, mit steigender Wassertemperatur und Konzentration eine zunehmende Einwirkung auf das Kesselmaterial ausüben.

Lokomotive

Hierhin gehört z. B. Kochsalz beim Speisen von Kesseln mit Salzsole, die von den Abwässern von Bädern herrührt, und Ätznatron in den Kesseln der Honigmannschen Lokomotive [* 39] (s. Bd. 10, S. 890). Ähnlich wirken freie Säuren, besonders an den heißesten Kesselteilen, welche in Kesselwässern enthalten sind, die von den oft salpetersäurehaltigen Abwässern von Verzinkungsanstalten, aus Torfmooren (Humussäure, Ameisensäure etc.), aus Steinkohlen-, Braunkohlen- und Kaolingruben (Schwefelsäure) [* 40] entnommen sind.

Andre Stoffe wirken dadurch schädlich, daß sie, durch die Kesseltemperatur zersetzt, Säure frei werden lassen, so z. B. schwefelsaures Eisenoxyd, welches sich bei einer Wassertemperatur von 150-160° in Eisenoxyd und Schwefelsäure zersetzt. In den Dampfkesseln von Zuckerfabriken wird das Material dadurch angegriffen, daß Zuckerlösungen mit in den Kessel gelangen und sich infolge der Kesseltemperatur unter Bildung organischer Sauren zersetzen. Andre Stoffe wirken nur da schädlich ein, wo die Kessel direkt von der Flamme [* 41] getroffen werden und Temperaturen von 250° und mehr annehmen, z. B. Schwefelnatrium in den Laugenkesseln der Cellulosefabriken, welches bei dieser Temperatur eine lokale Bildung von Schwefeleisen bewirkt.

Pfr. - Pfropfen

Zur Sicherung von Dampfkesseln gegen Explosion soll ein Schmelzpfropfen dienen, der in der Kesselwandung über dem Feuerherd angebracht ist und schmilzt, wenn die Temperatur der Kesselbleche über das zulässige Maß steigt. Der durch die so entstehende Öffnung austretende Wasserstrahl soll das Feuer auslöschen. Der Pfropfen [* 42] sitzt in einem in die Kesselwand geschraubten Stutzen und besteht aus zwei ineinander steckenden Hohlkegeln, deren äußerer in den Stutzen eingeschraubt ist.

Zwischen beiden Kegeln ist ein Ringraum, der mit einer leichtflüssigen Legierung von bestimmtem Schmelzpunkt angefüllt ist. Auf diese Weise ist die Legierung vor der direkten Einwirkung des Feuers geschützt. S. Huldschinsky u. Söhne in Gleiwitz [* 43] wollen der Kesselexplosion in etwas andrer Weise vorbeugen. Sie fügen in die Kesselwandung eine absichtlich schwach gehaltene Stelle ein, welche zwar den erlaubten höchsten Dampfdruck aushält, aber bei einer bestimmten Überschreitung desselben nachgibt.

Diese schwache Stelle besteht in einer runden Platte, welche in der Mitte durch eine Druckschraube von außen gegen eine etwas kleinere Öffnung in der Kesselwandung gepreßt wird und am Rande durch eine Asbestpackung abgedichtet ist. Bei der Wasserprobe des Kessels wird die Druckschraube so eingestellt, daß bei 1-2 Atmosphären Überschreitung des höchstzulässigen Druckes die Ränder sich aufbiegen. Tritt nun beim Betrieb die gefährliche Spannung ein, so biegt der Dampf die Ränder der Platte auf, schleudert die Asbestpackung heraus und öffnet sich dadurch einen Ausgang, der genügend groß zum wirksamen Abblasen ist, und strömt durch weite Rohre in das Kesselfeuer, welches dadurch gedämpft wird. Versuche mit diesem Apparat sollen ergeben haben, daß die Kesselspannung in 5 Minuten wieder auf die normale Höhe zurückgeführt wurde.

Wenn in einem Dampfkessel Flugasche, wie sie die Feuergase fester Brennstoffe stets mit sich führen, die Heizflächen bedeckt, so wird dadurch, weil Asche die Wärme schlecht leitet, die Wärmeübertragung auf das Wasser entsprechend herabgezogen, die Ausnutzung der Wärme also verschlechtert. Bei Kesseln mit Feuerrohren (Cornwall-, Fairbairnkessel) findet ein solches Absetzen von Flugasche sehr oft statt; die Flugasche fällt beim Durchstreichen des Feuerrohrs allmählich und legt sich auf den Boden desselben, wenn der Zug nicht stark genug ist, um sie durchzureißen.

Bei dem gebräuchlichen geraden Durchzug der Feuergase ist aber die Wärmeübertragung von den Feuergasen durch die Rohrwand auf das Wasser auch deshalb eine beschränkte, weil die äußerste Schicht der parallel fortziehenden Gase ihre Wärme schnell abgibt, aber die Wärme der mehr nach innen liegenden Gasschichten nur langsam hindurchläßt. Zur Vermeidung dieser Übelstände ordnet R. Sickel in dem Feuerrohr in einigem Abstand von dem Roste ein Stück Schraube an (ähnlich einer Transportschnecke), deren äußerer Durchmesser nur wenig kleiner ist als derjenige des Feuerrohrs. Die vom Roste kommenden Feuergase sind somit genötigt, diese Schraube zu durchstreichen und nehmen dabei selbst eine schraubenförmige Bewegung an, derart, daß die Asche nicht dazu kommt, sich abzusetzen, sondern stets wieder aufgewirbelt wird, um erst in den gemauerten Zügen, deren ¶

Im Meyers Konversations-Lexikon, 1888

Dampfkessel.

[* 3] Wassermangel ist von jeher ein gefürchtetes Vorkommen im Dampfkesselbetrieb gewesen. Man hat sich dagegen durch verschiedenartige Apparate, welche das Eintreten eines zu niedrigen Wasserstandes rechtzeitig melden, zu schützen versucht (s. Blakes Alarmapparat und Schwartzkopffs Universalkontroll- und Sicherheitsapparat, Bd. 10, S. 521 und 522), trotzdem kommen aber immer wieder Betriebsstörungen, Deformationen und Explosionen von Dampfkesseln infolge von Wassermangel im D. vor, so daß die Frage, welche Verhaltungsmaßregeln zu treffen sind, wenn infolge von Wassermangel die entblößte Kesselfläche stark erhitzt oder gar glühend geworden, nach wie vor eine brennende geblieben ist. Am nächsten liegend erscheint es, Abhilfe zu schaffen durch schnelle Zuführung von Speisewasser.

Chemnitz

Doch werden dagegen zwei Bedenken geltend gemacht. Durch Aufspeisen von Wasser auf die glühenden Bleche soll plötzlich so viel Dampf entwickelt werden, daß eine rapide und gefährlich hohe Steigerung der Dampfspannung im Kessel eintritt, welcher der Kessel nicht widerstehen kann. Dann soll das hochwarme Blech durch die Wasserzuführung plötzlich so stark abgekühlt werden, daß Risse entstehen, wodurch erst recht ein Unfall eingeleitet würde. Diesen Bedenken ist anderseits entgegengehalten worden, daß mit dem immerhin langsamen Ansteigen des Wasserspiegels das überhitzte Blech nur allmählich abgekühlt wird, das Auftreten von Rissen somit gar nicht zu erwarten steht, und daß die in den glühenden Kesselteilen aufgespeicherte Wärmemenge nicht bedeutend genug sei, um plötzlich eine große und gefährliche Dampfentwickelung herbeiführen zu können. Nach einem Vortrag von El. Haage in Chemnitz [* 44] (»Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure«, 1891) hat Lavington E. Fletscher, Oberingenieur der Manchester [* 45] Steam Users Association vor kurzem Versuche angestellt über das Verhalten von Kesseln, bei denen absichtlich Wassermangel hervorgerufen wurde. Der Versuchskessel war ein Zweiflammrohrkessel (s. Dampfkessel, Bd. 4, S. 449) von 8460 mm Länge, 2100 mm Durchmesser des Kessels und 915 mm Durchmesser der Flammrohre sowie von 77 qm Heizfläche.

Die Blechstärke im Mantel und den Feuerrohren betrug 11 mm, in den Böden 14 mm. Die Nähte waren einfach genietet, die Flammrohre glatt ohne jede Verstärkung. [* 46] An der vordern Stirnplatte waren über den Flammrohren zwei Speiseventile angeordnet, an welche Rohre angeschlossen waren, die über dem Scheitel der Flammrohre in Brausen endigten. Der Kessel war ferner mit zwei Wasserstandsgläsern, zwei Sicherheitsventilen und einer Dampfspeisepumpe mit einer Leistung von 140 Lit. Wasser in der Minute

Stopfen - Storax

versehen. Um auch die Formveränderung der Flammrohre beobachten zu können, waren auf dem Scheitel jedes Flammrohres über die Länge desselben verteilt drei Eisenstäbe befestigt, deren Enden durch Stopfbüchsen [* 47] in der Kesselwandung nach außen geführt, mit Drahtseilen verbunden waren. Diese liefen über Rollen und trugen am andern Ende außer einem Spanngewicht einen Zeiger, dessen Stand an einem Maßstabe beobachtet werden konnte. An der vordern Stirnwand des Kessels waren außerdem zwei Hähne eingeschraubt (der obere 150 mm, der untere 75 mm über der Sohle des Kessels), welche je mit einem wagerechten Einsteckrohr von 3,6 m Länge versehen waren. Auf der linken Seite des Kessels war in einer Entfernung von 11 m ein Raum für die Beobachter hergestellt, in welchem ein Manometer, [* 48] ein Wasserstandsglas und die Maßstäbe für die Formveränderung der Mäntel untergebracht waren.

Die Versuche und ihre Ergebnisse waren folgende: Beobachtungen über die Temperatur des Wassers im Kessel während des Anfeuerns. Sowohl der Versuchskessel als auch eine ganze Reihe von andern Kesseln wurden mit Wasser von verschiedener Temperatur angefüllt und dann geheizt. Dabei zeigten sich zwischen den Temperaturen an der Kesselsohle und am Wasserspiegel Unterschiede, die vom Beginn des Anfeuerns bis zu einem bestimmten Maximum anstiegen und dann wieder abfielen. Es ergab sich bei Anfüllung des Kessels mit kaltem Wasser (14°) zwischen oben und unten ein Temperaturunterschied von 121°, bei Anfüllung des Kessels mit heißem Wasser (66°) ein Unterschied von 82°. Diese Beobachtungen führen zu folgenden Schlüssen: Das Wasser am Boden des Kessels ist von wesentlich niedrigerer Temperatur als dasjenige am Wasserspiegel.

Dieser Temperaturunterschied muß wesentliche Spannungen in den Kesselblechen und ihren Verbindungen hervorrufen. Der Kessel ist daher nach der Reinigung am besten mit heißem Wasser zu füllen. Das Anfeuern eines Kessels soll thunlichst langsam erfolgen, namentlich nach einer Reinigung oder bei Inbetriebsetzung des Kessels; die Dampfentnahme beim Beginn des Betriebs, bez. bei der Verbindung mit andern Kesseln, d. h. das Öffnen der Dampfventile, soll äußerst langsam stattfinden, um möglichst geringe Bewegung in der Wassermasse hervorzurufen. Das Speiserohr soll kurz unter dem Wasserspiegel ausmünden.

Beobachtungen über die Formveränderung der Flammrohre im Betrieb wurden vorgenommen vom Beginn des Anfeuerns des mit kaltem Wasser (24°) gefüllten Versuchskessels bis zur Erreichung einer Dampfspannung von 3,6 Atmosphären und einer Temperatur von 148° oben und 40° unten im Kessel und führten zu folgenden Ergebnissen: Der Kesselmantel verlängerte sich um 9,5 mm (0,11 Proz. seiner Länge). Die Vergrößerung des Kesseldurchmessers war verschwindend klein.

Die Formveränderung der Flammrohre war erheblich und betrug nach der Mitte der Flammrohre bis zu 15 mm = O,18 Proz. der Länge, d. h. die Flammrohre wölbten sich um 15 mm nach oben. Hieraus wird geschlossen, daß den Stirnwänden der Flammrohrkessel, damit sie den schiebenden Ausdehnungen der Flammrohre folgen können, eine gewisse Elastizität gelassen werden muß, und daß die Flammrohre mit dem Mantel nicht verankert werden, sondern höchstens aufliegend unterstützt werden dürfen.

Dampfkessel (Sicherhei

Versuche mit rotglühend gemachten Flammrohren wurden mit und ohne Dampf ¶

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spannung angestellt. Bei letztern wurde der Kessel gefüllt und bei geöffneten Sicherheitsventilen bis zur vollen Dampfentwickelung angefeuert, wobei sich eine Spannung von 0,2 Atmosphären zeigte. Nun wurde das Wasser abgelassen bis 400 mm unter den Flammrohrscheitel und nach 14 Minuten bei geschlossenen Sicherheitsventilen frisches Wasser durch die über den Flammrohrscheiteln mündenden Speiserohre zugeführt, wobei die Spannung in ¾ Minute von 0,4 Atmosphären auf 1,8 Atmosphären stieg, um nach 13 Minuten wieder auf 0,4 Atmosphären zurückzukommen. Hierbei waren, wie die Untersuchung ergab, die entblößt gewesenen Flammrohrflächen überhitzt worden. Die Ringnähte waren leck und die Flammrohre im Querschnitt oval geworden und ihrer Länge nach aufwärts durchgebogen. Trotzdem zeigte sich in den Blechen und Nietungen der Flammrohre kein Riß.

Bei den Versuchen mit Dampfspannung wurden Vorrichtungen zur Erkennung des Hitzezustandes der Flammrohre getroffen. Die Dampfspannung wurde bis zum Abblasen der Sicherheitsventile gesteigert und darin erhalten. Dann wurde Wasser abgelassen, bis der Wasserspiegel die Scheitel der Flammrohre berührte und darauf das Feuer in Ordnung gebracht und hoch beschickt. Nach 5, 10, 15, 17 ½, 18, 21, bez. 23 ½ Minuten ungestörter Verdampfung, durch welche der Wasserstand bis zu 76 mm unter den Scheitel der Flammrohre sank und diese auf 207 mm Breite freigelegt wurden, ward kaltes Wasser eingeführt (147 Lit. in der Minute), bei einigen Versuchen mit einem gewöhnlichen, unter dem Wasserspiegel mündenden Speiserohr, bei andern von oben her auf die glühenden Flammrohre.

Bei all diesen Versuchen trat weder eine Steigerung der Dampfspannung ein (sie verringerte sich vielmehr um ein Geringes), noch zeigten sich Risse in den Blechen. Nur die Ringnähte der Flammrohre waren zum Teil undicht geworden. Aus sichern Anzeichen ging unzweifelhaft hervor, daß die Scheitel der Flammrohre glühend gewesen waren. Die Ergebnisse aller Versuche führen zu folgenden Resultaten: Das Aufspeisen von kaltem Wasser auf rotglühende Flammrohre führte nicht zu einer schnellen Entwickelung von Dampf in solcher Menge oder Spannung, daß die Sicherheitsventile den Dampf nicht ableiten, der Mantel des Kessels der Spannungssteigerung nicht widerstehen konnte, und hatte ferner auch keine Längs- und Querrisse in den Blechen und Nähten zur Folge.

Wird nun berücksichtigt, daß bei der allgemein üblichen Einrichtung der Kessel das Speisewasser sich nicht auf die Scheitel der Feuerplatten ergießt, die Abkühlung der glühenden Bleche daher nur allmählich durch Steigen des Wasserspiegels erfolgt, so ist zu erwarten, daß bei den gewöhnlichen Betriebskesseln das Einspeisen von kaltem Wasser bei eingetretenem Wassermangel ebensowenig gefährliche Folgen nach sich ziehen wird, wie bei dem Versuchskessel.

Anderseits hat einer der Versuche, der infolge mangelhafter Erkennung des Hitzezustandes der Flammrohre übertrieben wurde und zur Explosion eines Flammrohres führte, erkennen lassen, daß das Erglühen und Zusammendrücken der vom Wasser entblößten Flammrohre in verhältnismäßig kurzer Zeit vor sich gehen kann. Da nun hierbei die Wirkung einer Explosion zunächst durch die Feuerthür zu erwarten ist, und der Zeitpunkt, bei welchem die Blechüberhitzung so weit gediehen ist, daß eine Zerstörung eintritt, in der Regel nicht zu bestimmen ist, so ist das in solchen Fällen zur Verminderung der

Kesselspannung vielfach empfohlene Herausziehen des Feuers aus einem Kessel mit glühenden Blechteilen immer mit höchster Lebensgefahr verknüpft. Hingegen ist nicht ausgeschlossen, daß auch das Aufspeisen von Wasser die Explosion herbeiführen kann, wenn die Erhitzung schon noch weiter als in den Versuchen und zwar so weit gesteigert ist, daß die geringste Steigerung der Dampfspannung, welche etwa jetzt durch das Einbringen von Wasser herbeigeführt würde, genügte, um die Flammrohre zusammenzudrücken. Eine allgemein gültige Vorschrift, bei Explosionsgefahr durch Wassermangel Speisewasser einzuführen, läßt sich daher aus den Versuchen nicht ableiten.

Sind an einem Kessel Reinigungs- oder Reparaturarbeiten vorzunehmen, so braucht der Kessel, besonders wenn die Arbeiten im Innern des Kessels vorzunehmen sind, längere Zeit, um sich abzukühlen, bevor die Reinigung 2c. beginnen kann. Um die Dauer der hierdurch herbeigeführten Betriebsunterbrechung auf ein möglichst geringes Maß herabzubringen, empfiehlt C. Cario nachstehendes Verfahren zum Abkühlen der Dampfkessel. Nachdem das Feuer abgebrannt und der Rost abgeräumt ist, wird der noch vorhandene Dampf aus dem Kessel vollständig abgelassen, während das Wasser im Kessel stehen bleibt.

Der Essenschieber bleibt in offener Lage stehen. Wenn andre Kessel durch den weit geöffneten Essenschieber des nicht geheizten Kessels beeinträchtigt werden würden, so öffne man diesen nur gerade so viel, daß ein kühlender Luftstrom durch die Kanäle streicht. Dann wird sofort die Asche aus den Zugkanälen entfernt. Da hauptsächlich Asche und Mauerwerk die Wärme zurückhalten und als schlechte Wärmeleiter die Abkühlung verzögern, so müssen alle Maßnahmen zunächst auf die Abkühlung dieser Massen gerichtet sein.

Die eisernen Wandungen des Kessels kühlen sich dann von selbst leicht ab. Es ist daher das anzuwendende Kühlwasser nicht, wie es gewöhnlich geschieht, in den Kessel zu bringen, sondern es muß in die Zugkanäle, in die Flammrohre 2c. hineingespritzt werden. Dadurch verdampft das Wasser und entzieht die Wärme der Kesselanlage in sehr wirksamer Weise. Der Dampf aber zieht durch den offenen Rauchschieber nach dem Schornstein ab. Gleichzeitig wird dadurch der Staub der Asche gelöscht.

Steht zum Einspritzen des Wassers in die Zugkanäle eine durch einen Nachbarkessel betriebene Speisepumpe oder hydraulischer Druck aus einem höher stehenden Wassergefäß nicht zur Verfügung, so kann man einen Schlauch mit Mundstück an das Ablaßventil des Kessels selbst anschließen und von hier aus Kesselwasser in die Kanäle spritzen, bevor der Dampf vom Kessel abgelassen wird. Letzteres Verfahren ist natürlich weniger wirksam, weil das heiße Wasser weniger kühlt als das kalte.

Dampfkesselüberwachung

Spritzt man das Wasser auf die Oberfläche der Asche, so bleibt es zunächst größtenteils darauf stehen, und es vergehen oft Stunden, bis das Wasser durch die ganze Aschenschicht gedrungen ist. Man warte deshalb nicht auf das vollständige Durchnässen der Asche, sondern man spritze nach oberflächlichem Ablöschen des Mauerwerks und der Asche das Wasser während des Wegziehens der Asche in die tiefern Schichten in solcher Menge hinein, daß aller Staub vollständig benetzt und gelöscht wird. Wird dadurch auch die ganze Asche noch nicht völlig abgelöscht, so wird sie doch kühl genug, um ohne Schwierigkeiten entfernt werden zu können. Das Bespritzen der Kesselwandungen wird empfohlen, damit die Arbeit des ¶

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Rußabkratzens für die Leute weniger lästig und schädlich durch Staubbildung wird. Unterdessen kühlt sich das Mauerwerk genügend ab, und man kann das Wasser aus dem Kessel ablassen, sobald die Zugkanäle ausgeräumt sind. Es empfiehlt sich gleichseitig, das obere Mannloch zu öffnen. Nachdem das Wasser abgelaufen ist, öffne man auch das untere Mannloch, wo ein solches vorhanden ist, und lasse den Kessel so noch einige Stunden stehen. Auf diese Weise wird es ermöglicht, daß 6-8 Stunden nach Einstellung des Betriebes Leute ohne starke Belästigung durch Hitze im Innern des Kessels arbeiten können.

Handelt es sich beispielsweise darum, den Kessel über Sonntag zu reinigen, so erledige man die vorbeschriebene Arbeit, einschließlich des Öffnens der Mannlöcher, am Sonnabend nach dem Arbeitsschluß, dann kann die Reinigung im Innern des Kessels am Sonntag früh sofort ohne jede Schwierigkeitbegonnen werden. Da durch das Vorhandensein eines obern und untern Mannloches die Lüftung und Kühlung des Kesselinnern wesentlich gefördert wird, so empfiehlt es sich aus diesem Grunde, bei neuen Kesseln stets zwei Mannlöcher anbringen zu lassen.

Bei ältern Kesseln mit nur einem Mannloch schließe man zur Lüftung des Kesselinnern das betreffende Mannloch luftdicht mit einem Holzdeckel ab, in welchen zwei runde Löcher von je 180 mm Weite eingeschnitten sind. Von einem dieser Löcher führe man ein entsprechend weites Blechrohr in den Kessel bis an das entfernteste Kesselende hinein. Von dem andern Loch aus führe man ein gleiches Rohr in den Schornstein. Dadurch erreicht man, daß der Schornstein alle warme feuchte Luft aus dem Kessel heraus und kalte Luft hineinzieht, was mindestens ebensogut lüftet, wie die Einrichtung mit zwei Mannlöchern.

Es ist noch zu beachten, daß während der Zeit, in welcher eine schnelle Abkühlung des Mauerwerks beabsichtigt wird, nicht alle Einsteigeöffnungen in der Kesselmauerung geöffnet werden sollen; es soll vielmehr zunächst der Essenschieber allein geöffnet und erst, nachdem die Abkühlung weit genug vorgeschritten ist, dürfen die Kanäle auch an andern Stellen geöffnet werden, wenn dies der Zugänglichkeit wegen überhaupt erforderlich ist.

Serpollet wendet neuerdings bei seinen Kesseln mit kleinstem Wasserraum statt der flachgedrückten Röhren (s. Bd. 18, S. 168) Doppelröhren an. Diese bestehen aus zwei konaxial ineinander gesteckten Röhren, deren enger ringförmiger Zwischenraum als Wasser-, bez. Verdampfungsraum dient. Um das Zusammenfallen der Mittellinien der beiden Rohre dauernd zu sichern, ist das innere Rohr mit einigen äußern Rippen versehen, deren Höhe genau der Weite des lichten Raumes entspricht.

Diese Rippen sind parallel zur Mittellinie oder schraubenförmig gewunden. Bei einer neuern Anordnung der Serpolletkessel sind solche Doppelrohre halbkreisförmig gebogen und überspannen in einer Doppelreihe die Feuerung gewölbeartig. An einem Ende der Bogen tritt das Wasser ein, wird sofort in Dampf verwandelt und entweicht in dieser Form am andern Bogenende. Die den Feuerraum begrenzende gewölbte Wand ist in einigem Abstand von einer Hülle umgeben. Den Zwischenraum durchstreicht die Luft, ehe sie unter den Rost gelangt, und wird so vorgewärmt. Bei einer andern Anordnung hängen die Doppelrohre senkrecht herab, die Wassereinführung geschieht durch ein dünnes Rohr, welches, durch den Innenraum des innern Rohres hindurchziehend, in den untersten Teil des Verdampsungsraumes einmündet. Der Dampf

entweicht am obern Ende durch ein Rohr zu einem Dampfsammler.

Preußen

Dampfkesselüberwachung. Die Überwachung der Dampfentwickler ist in den einzelnen deutschen Bundesstaaten bezüglich der Beamten, welche dieselbe auszuführen haben, sehr verschiedenartig geregelt. In Preußen [* 51] allein liegt dieselbe gegenwärtig sechs verschiedenen Kategorien von Beamten ob, indem sie durch Baubeamte, Bergrevierbeamte, technische Eisenbahnbeamte, staatlich angestellte Dampfkesselrevisoren, die Ingenieure der Dampfkesselüberwachungs-Vereine und Ingenieure einiger Dampfkesselbesitzer ausgeführt wird. Um in dieser Beziehung nun eine größere Einheitlichkeit zu schaffen, anderseits die durch ihre eigentlichen Berufsobliegenheiten schon genug in Anspruch genommenen, gleichzeitig aber den bei weitem größten Teil der preußischen Dampfkessel überwachenden Baubeamten von diesem Nebenamt zu entlasten, beschloß die preußische Regierung schon 1883, den Baubeamten die Überwachung der Dampfkessel ganz abzunehmen und dafür eine größere Zahl technisch gebildeter Dampfkesselrevisoren anzustellen.

Doch wurden die dafür im Etat ausgesetzten Gelder vom Abgeordnetenhaus nicht bewilligt und dafür die Regierung aufgefordert, einen Plan über die Neuorganisation der Dampfkessel vorzulegen und dabei in Erwägung zu ziehen, ob nicht durch weitere Ausbildung der Dampfkesselüberwachungs-Vereine, etwa mit entsprechender Änderung des Gesetzes vom 3. Mai 1872, die Sicherheit des Dampftesselbetriebes und die Überwachung der Dampfkessel betreffend, der beabsichtigte Zweck besser erreicht werden könnte.

Auge des Menschen

Die preußische Regierung hat seitdem unausgesetzt diese Angelegenheit im Auge [* 52] behalten und mit den interessierten Personen und Körperschaften Beratungen gepflogen, namentlich auch der Thätigkeit der privaten Dampfkesselüberwachungs-Vereine eine besondere Aufmerksamkeit gewidmet und dem weitern Ausbau derselben mehrere wichtige Zugeständnisse gemacht. Die Folge hiervon war, daß im Staatshaushaltsetat für 1891/92 eine Summe von 450,000 Mk. als Einnahme aus Gebühren für Dampfkesselrevisionen eingesetzt wurde, die bisher den mit diesen Revisionen betrauten Baubeamten direkt zuging.

Die Überwachung der Dampfkessel soll diesen Beamten ganz abgenommen werden und auf die Gewerberäte oder Gewerbeinspektoren übergehen; die Gebühren dafür sollen vom Staat eingezogen werden. Die Durchführung dieser Organisation wird nun aber nicht plötzlich, sondern allmählich erfolgen, da für die sofortige Durchführung die erforderliche Zahl befähigter Beamten nicht vorhanden sein würde, auch die Übertragung der Dampfkesselrevisionen von Baubeamten auf die Gewerbeinspektoren nicht sofort eintreten darf, um die Härten, welche für erstere immerhin damit verbunden sein werden, zu mildern.

Darum soll die Überweisung der Dampfkesselrevisionen an die Gewerbeinspektion nach Regierungsbezirken erfolgen, in der Weise, daß sie in den Bezirken, für welche sie in Angriff genommen wird, sofort auch vollständig durchzuführen ist, und zwar wird die Umwandlung im Verlaufe, von 4 Jahren vollendet sein. Demnach hatte die Überweisung der Dampfkesselrevision an die Gewerbeinspektion im J. 1891 nur in den Regierungsbezirken Arnsberg [* 53] und Düsseldorf [* 54] zu erfolgen, weil diese neben Berlin [* 55] die industriell bedeutendsten sind und für sie diese Maßregel am leichtesten durchzuführen ist, denn Baubeamte sind im Regierungsbezirk Düsseldorf überhaupt nicht mehr und im ¶