CIV. Rauchverzehrender Dampfkessel-Ofen; von Hrn. A. George, Ingenieur zu Paris. Aus Armengaud's Génie industriel, Septbr. 1855, S. 113. Mit Abbildungen aus Tab. VI. George's rauchverzehrender Dampfkessel-Ofen. Theorie der Verbrennung. – Beschreibung des Systems. – Die Verbrennung des Rauches kann bei den Industriellen nur dann Eingang finden, wenn die dazu erforderlichen Anlagen nicht zu kostspielig und die Unterhaltungskosten der betreffenden Apparate nicht zu bedeutend sind, außerdem müßte man es vorziehen, verkohlte Brennstoffe anzuwenden. Der von Hrn. George construirte rauchverzehrende Ofen ist einfach, rationell und wirkt ohne jedes andere Agens als einen natürlichen Luftzug, welcher die Verbrennung bewirkt. Die Umänderung der alten Oefen in neue läßt sich sehr leicht ausführen; es reichen dazu einige Ziegelsteine und etwas Lehm aus, und zu der Ausführung ist nur ein im Feuerbau geübter Maurer erforderlich. Wenn man bei den gewöhnlichen Oefen und Herden frisches Brennmaterial auf bereits glühendes wirft und der Zug von unten nach oben wirkt, so erhitzt sich das frische Brennmaterial schnell und es entwickelt viel Gas, welches mit verflüchtigter Kohle gesättigt ist und das man Rauch nennt. Diese Gase können die zu ihrer Verbrennung erforderliche Luft nicht in hinreichendem Verhältniß aufnehmen, weil sie sich schnell ausdehnen und auch weil die glühende Brennmaterialschicht den größten Theil des Sauerstoffs der Luft, welche sie durchströmte, bereits absorbirt hat. Man nöthigt daher den aus dem Brennmaterial entwickelten Rauch in dem Ofen zu circuliren und durch die Esse zu entweichen, wobei er eine große Menge reiner Kohle mit sich reißt, welche nicht hat verzehrt werden können. Man müßte daher, um das periodische Schüren unter rationellen Bedingungen vorzunehmen, das frische Brennmaterial unter das glühende bringen, zwischen dessen Schicht und den Rost, statt es auf das glühende zu werfen, oder das frische Brennmaterial müßte zwischen zwei Theile glühenden Brennmaterials gelegt werden. Die Gewerbspraxis aber, welche vor allem leicht wirkende Mittel beansprucht, würde es nicht gestatten auf diese Weise zu verfahren, überdieß würde dadurch das Schüren zu einer verwickelten und schwierigen Operation. Da nun die Brennstoffe schwere Körper sind, und die einfache Praxis verlangt, daß man sie nach Bedürfniß auf die glühende Masse wirft, so ist es leicht, dem Nachtheil der jetzigen Verbrennungsweise dadurch abzuhelfen, daß man die Richtung des Zuges umkehrt, entweder vollständig, wie bei dem bekannten System, jedoch mit einiger Abänderung, wie sie Fig. 12 zeigt, oder vermittelst rückkehrender Flamme, wie in Fig. 13 und 14. Im erstem Fall durchströmt die frische Luft zuvörderst die neu eingeschürte Brennmaterialschicht; durch die strahlende Hitze der glühenden Rostkohks, auf welche das frische Brennmaterial geworfen wurde, verkohlt es dann ohne Rauch zu erzeugen und mit mäßiger Gasentwickelung; da dieses Gas mit einer hinreichenden Menge reiner Luft vermischt ist, so wird es auf seinem Wege durch die Masse des glühenden Brennmaterials vollständig verzehrt. Bei dem zweiten Verfahren, welches eine Verbindung der gewöhnlichen Einrichtung mit dem System mit umgekehrter Flamme ist, wird die Brennmaterialmasse auf zwei Theilen eines und desselben Rostes ausgebreitet, deren jeder eine entgegengesetzte Wirkung hat, daher die bei einer ersten Verbrennung entweichende reine Luft zur Verbrennung der aus dem frischen Brennmaterial entwickelten Gase und zur Bildung neuer Wärme durch eine zweite Verbrennung dient. Man kann in jedem Ofen, sobald die Temperatur hoch genug ist, eine mehr oder weniger vollkommene Rauchabsorption hervorbringen, indem man am vordern Theil Oeffnungen oder Luftfänge, oder noch besser, indem man durch die Brennmaterialmasse Canäle anbringt, welche das Einströmen einer gewissen Quantität reiner Luft erleichtern, mittelst welcher der Ueberschuß von Kohlenwasserstoff verbrannt wird, das sich entweder direct aus dem Brennmaterial entwickelte oder durch die Kohlenstoffaufnahme des Rauches bildete. Jedoch lösen diese Daten die Aufgabe nicht, denn werden solche Einrichtungen bei einem gewöhnlichen Ofen, ohne andere Modificationen, angebracht, so sind sie mangelhaft; da nämlich die Rauchentwickelung nur zeitweise stattfindet, so ist ein Ueberschuß von Luft in dem Ofen vorhanden, nachdem dieser Rauch verbrannt wurde, und diese überflüssige Luftmenge ist der Feuerung nachtheilig, indem sie den Ofen abkühlt. Es werden aber diese Einrichtungen vortheilhaft und die Aufgabe wird vollständig gelöst, wenn man einen zweiten Rost mit rückkehrender Flamme und umgekehrter Verbrennung anbringt, welcher eine Verlängerung des ersten bildet und auf den man, vor jedem Schüren, das auf dem ersten Rost verkohlte Brennmaterial schiebt; dieser zweite Rost bildet mit dem darauf befindlichen Brennmaterial gewissermaßen ein glühendes Filter, welches alles verflüchtigte Brennmaterial, womit die Gase überladen sind, auf seinem Wege aufhält, es durch Wirkung einer hohen Temperatur verkohlt und mittelst der eingeführten Luft verbrennt. Nachdem aller Rauch verbrannt ist, kühlt die eingeströmte überschüssige Luft den Ofen nicht ab, weil sie auf dem zweiten Rost Brennmaterial zur Wärmebildung vorfindet. Die Verbrennung des Rauches in den gewöhnlich eingerichteten Oefen veranlaßt unvermeidlich eine Temperaturverminderung, aus dem sehr einfachen Grunde, weil dieser Rauch ein ausgedehntes Brennmaterial ist, welches man, um es zu verbrennen, mit einem seiner Ausdehnung entsprechenden Luftvolum vermischen muß. Dieses Gemisch von zwei Volumen Luft und Rauch, welches wenig Wärmestoff enthält, vermindert die Temperatur verhältnißmäßig. In den Dampfmaschinenöfen ist dieser Uebelstand am fühlbarsten, weil man bei denselben in einem beschränkten Raume eine hohe Temperatur erzielen muß, und weil die entwickelten Gase, sie mögen wie immer entzündet werden, in dem Raum welchen sie einnehmen, nur eine beschränkte Temperatur hervorbringen können. Bei Anwendung eines Rostes mit rückkehrender Flamme und umgekehrter Verbrennung ist hingegen die Temperaturverminderung, welche durch die Nothwendigkeit der Rauchverbrennung in den Dampfmaschinenöfen veranlaßt wird, bei einer guten Leitung des Feuers fast Null. Die Arbeit des Schürers bleibt dieselbe wie bei den gewöhnlichen Oefen. Nachdem die Aufgabe auf diese Weise theoretisch gelöst ist, wird ihre praktische Lösung sehr einfach. Röhrenkessel (Fig. 12). – Der Ofen dieses Kessels besteht, nach dem angegebenen Princip, aus einem Schürloch A, am obern Theil, durch welches das Brennmaterial eingebracht wird und die atmosphärische Luft einströmt, die für den Zug und zur Vermischung mit den Gasen erforderlich ist; ferner aus einem ersten Raum B, Luftkammer genannt, in welche das Brennmaterial geworfen wird; aus einem Rost C von feuerfestem Thon oder mit starken gußeisernen Stäben hergestellt, welcher am untern Theil des Raumes B angebracht ist. Der Ofen besteht ferner aus einem zweiten Raume D, dem Herde oder der Feuerkammer, welcher von dem ersten Raume durch einen Rost und durch einen senkrechten Scheider E getrennt ist; der untere Theil des Raumes D dient als Aschenfall, seine Sohle besteht aus feuerfesten Ziegelsteinen, und an der vordern Seite ist eine Thür angebracht, mittelst welcher die Asche herausgeschafft werden kann und die fortwährend verschlossen bleibt, ausgenommen in gewissen Fällen, wo die Verbrennung ein momentanes Oeffnen derselben erheischt. Das Schürloch A, dessen Oeffnung man nach Belieben mittelst einer Schieberthür mit Gegengewicht reguliren kann, ist etwas über dem Boden X angebracht, der die Aschenfall-Vertiefung bedeckt und dem Heizer als Sohle dient. Die Brennmaterialmasse ist gänzlich in dem ersten Raume enthalten und liegt auf dem Rost, das frisch eingeschürte oben und das glühende unten. Der Zug durch diese Brennmaterialmasse wird von oben nach unten bewirkt und die Gase verbrennen auf ihrem Wege durch dieselbe. Die Rauchleitungscanäle beginnen in der Luftkammer bei V und gehen in den Herd bei V' aus; diese mit Ventilen versehenen Canäle dürfen nur einen Augenblick nach jedem Schüren geöffnet bleiben, damit die aus dem frischen Brennmaterial in Ueberschuß entwickelten Gase direct in den Herd gelangen, wo sie ebenfalls verbrennen, weil sie mit einer hinreichenden Menge reiner Luft vermischt sind. Der Kessel ist ein Röhrenkessel, eine bei dieser Feuerungsart vortheilhafte Construction, weil der Rauch vollständig verbrannt ist, bevor er in die Röhren strömt. Der Kessel besteht aus einem länglich-viereckigen Theil, woran sich der Ofen befindet, aus einem ersten cylindrischen Theil G, in welchem die Röhren angebracht sind, und aus einem zweiten cylindrischen Theil H ohne Röhren, welcher über dem ersten angebracht und mittelst kurzer Röhren mit ihm verbunden ist; der erste cylindrische Theil ist gänzlich mit Wasser angefüllt, welches die Röhren ganz umgibt; der zweite enthält nur etwa zur Hälfte seiner Höhe Wasser und seine obere Hälfte bildet den Behälter für die entwickelten Dämpfe. Das hintere Ende des Kessels und der Röhren mündet in einen Raum U aus, Austrittskammer des heißen Luftstroms genannt, über welcher sich die Esse erhebt. Gewöhnlicher Kessel mit doppeltem Rost und mit zurückschlagenden Flammen (Fig. 13 und 14). – Der Aschenfall des Ofens ist in zwei Abtheilungen H und K getheilt und zwar mittelst eines senkrechten Scheiders U, welcher bis zum Niveau von zwei Rosten (aus feuerfestem Thon oder aus starken gußeisernen Stäben) hinaufreicht. Beide Roste liegen in einer Ebene und bilden gewissermaßen nur einen Rost. Der Raum I ist die Feuerkammer, worin ein Theil von den Siedern D liegt, welche die Hitze des Herdes durch unmittelbare Berührung erhalten. Der Theil M ist der Eingang zu den Canälen, welche die heißen Gase durchströmen ehe sie in die Esse entweichen. Der senkrechte Scheider, auf dessen unterem Rande das Ende des Rostes ruht, trennt die Feuerkammer von den Circulircanälen; dieser Scheider ist in der Ebene des Rostes mit einem oder mehreren Canälen versehen, um die Wärme abziehen zu lassen. Fig. 14 stellt die Wärmecanäle P, P' zu beiden Seiten des Ofens dar. Das Zurückströmen oder der Rückschlag der Flamme wird durch den Raum K (Fig. 13) bewirkt. Der Scheider U ist mit einer Thür versehen, um die Asche aus dem Raum K herausschaffen zu können. Bei dieser Einrichtung findet der Zug nach zwei Richtungen statt; zuvörderst von unten nach oben, wie bei den gewöhnlichen Oefen, durch den ersten Theil des Aschenkastens und durch den ersten Theil des Rostes; dann von oben nach unten, durch den zweiten Theil des Rostes und den zweiten Theil des Aschenfalles. Die Wärmeentwickelung erfolgt durch die vordern Canäle und diejenigen zur Seite, sowie durch den Raum K, welcher die Flamme zurückschlägt. Die Gase verbrennen, einestheils indem sie in die Feuerkammer ziehen, und anderntheils, indem sie durch das glühende Brennmaterial, welches auf dem zweiten Theil des Rostes enthalten ist, strömen, und ihre Verzehrung wird in dem zweiten Theil des Aschenfalls, sowie in den Circulationscanälen vollendet. Die Thür zur zweiten Abtheilung des Aschenkastens muß fortwährend geschlossen seyn; eben so die Thür des Schürlochs, sobald frisch geschürt worden ist, nur wenn es für die Verbrennung nothwendig ist, läßt man sie kurze Zeit offen stehen. Die Wärmröhren E tragen sehr zur Brennmaterialersparung bei; diese vier Röhren sind hinter der Feuerbrücke des Herdes angebracht und durch dieselben wird die Speisung des Kessels bewirkt. F ist die Röhre der Speisepumpe; G sind kurze Röhren, welche je zwei Wärmröhren miteinander verbinden. J ist eine Röhre, mittelst welcher das Speisewasser in die Siederöhren D gelangt, nachdem dasselbe in den Röhren E circulirt hat und vorgewärmt worden ist. Der Erfinder hat die erwähnte Anordnung von Wärmröhren nach dem Grundsatze getroffen, daß eine gute Feuerung die Heizoberflächen zu vermehren und die Dicke der zu erwärmenden Massen zu vermindern erheischt. Es kann übrigens diese Feuerungseinrichtung bei allen Arten von Kesseln, Lufterhitzungs- und sonstigen Oefen angewendet werden.