Titel: Neuerungen an Dampfkesseln.
Autor: Whg.
Fundstelle: Band 238, Jahrgang 1880, S. 108
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Neuerungen an Dampfkesseln. Mit Abbildungen. (Patentklasse 13. Fortsetzung des Berichtes S. 11 d. Bd.) Wehage, über Neuerungen an Dampfkesseln. Gliederkessel (Taf. 1 und 7). (Schluſs.) Ein anderes Patent der Rheinischen Röhrendampfkessel-Fabrik A. Büttner und Comp. in Ueberdingen a. Rh. (* D. R. P. Nr. 5502 vom 21. April 1878) betrifft Neuerungen, welche eine Entwässerung des Dampfes zum Zweck haben. Dieselbe soll hier dadurch bewirkt werden, daſs der Dampf gezwungen wird, Röhren zu passiren, in denen eine den Transportschnecken ähnliche Schraube befestigt, bezieh. eingegossen ist. Indem der Dampf durch den so gebildeten schraubenförmigen Kanal sich hindurch windet, soll er infolge der Centrifugalkraft das mitgerissene Wasser ausschleudern, welches dann durch Schlitze in der Rohrwandung entweichen kann. Fig. 1 bis 5 Taf. 7 zeigen verschiedene Ausführungsformen einer derartigen Vorrichtung. Bei der Anordnung Fig. 1 und 2 sind oberhalb der Roof'schen Röhren zwei zusammengegossene Rohre D1, und D2 angebracht. In D2 sind enge, die Schrauben enthaltende Querröhren eingesetzt, durch welche der Dampf passiren muſs, um in den Dampfsammler D1 zu gelangen. Das ausgeschleuderte Wasser flieſst aus D2 nach dem unteren Theil des Kessels zurück. – Bei einer zweiten Anordnung sind die Entwässerer in dem vorderen Theile der nahezu horizontal liegenden obersten Röhrenschicht untergebracht. Jede Röhre dieser Schicht hat zu dem Zweck einen mit drei Kanälen versehenen Kopf (Fig. 3 und 4) erhalten. Durch g tritt das Wasser- und Dampfgemisch ein; der aufsteigende Dampf muſs durch h strömen, um in den Dampfsammler zu gelangen. Das ausgeschleuderte Wasser flieſst durch Oeffnungen, welche in der Wandung von h angebracht sind, in den dritten Kanal l und aus diesem in den Wasserraum des obersten Rohres zurück. – Eine dritte Anordnung unterscheidet sich von der vorhergehenden im Wesentlichen nur dadurch, daſs hier immer zwei oder drei der verticalen Rohrreihen sowohl vorn, als hinten in ein gemeinschaftliches weites horizontales Rohr (vgl. Querschnitt Fig. 5) ausmünden, welches die Entwässerungsvorrichtung enthält. Es ist anzunehmen, daſs diese Einrichtungen den beabsichtigten Zweck in gewissem Grade erfüllen werden. Die Wirkung wird vielleicht weniger durch die Centrifugalkraft erreicht als dadurch, daſs dem Dampfe ein nicht unbedeutender Widerstand geboten wird; die dabei aufgewendete Arbeit setzt sich in Wärme um und hierdurch kann ein Theil des mitgerissenen Wassers verdampft werden. Dasselbe Patent betrifft ferner noch eine Einrichtung, durch welche sowohl eine bessere Ausnutzung der strahlenden Wärme der Feuerung, als auch eine vollkommenere Verbrennung erzielt werden soll. Auſser den Seitenwänden des Feuerraumes ist nämlich hier auch die Decke desselben durch eng an einander schlieſsende Röhren gebildet (vgl. Fig. 1). Dieselben sind unten mit Rippen versehen und entweder am hinteren Ende geschlossen und enthalten dann eingelegte Circulationsröhren, oder sie stehen beiderseits mit den übrigen Röhren in Verbindung. Durch diese Decke werden die Feuergase gezwungen, einen verhältniſsmäſsig engen Kanal oberhalb der Feuerbrücke zu passiren, wodurch eine innige Mischung herbeigeführt wird. Auſser der oben angeführten Rohrverbindung für Root'sche Kessel und der bereits in D. p. J. 1879 233 * 20 beschriebenen von C. Beissel in Köln (* D. R. P. Nr. 2374 vom 4. September 1877) ist noch eine neue Verbindung von Wilh. Walther in Kalk a. Rh. (* D. R. P. Nr. 9657 vom 23. September 1879) patentirt. Die Rohrköpfe von gewöhnlicher Form sind aus Guſsstahl. Statt der sonst gebräuchlichen Verbindungsstücke sind Doppelkrümmer aus Schmiedeisen oder Stahl (Fig. 6 und 7 Taf. 7) angewendet, deren schwach conisch abgedrehte Enden durch eine übergelegte Platte mit vier Schrauben in die entsprechenden Löcher der Rohrköpfe eingepreſst werden. Diese Verbindung hat den Vorzug, daſs die Dichtungsringe fortfallen. Für Röhren, welche wie bei den ersten Belleville'schen Kesseln in Schlangenwindungen aufsteigen, hat C. Näher in Chemnitz (* D. R. P. Nr. 6216 vom 8. October 1878) eine neue Verbindung construirt. Die Röhren sind mit einem sehr stumpfen Conus ventilartig in die Verbindungsstücke eingeschliffen und diese mittels durchgehender Anker fest gegen die beiden Rohrenden gepreſst (vgl. Fig. 8 Taf. 7). Hierbei wird allerdings ein starker Druck in der Längsrichtung auf die Röhren ausgeübt, besonders wenn sie infolge stärkerer Erwärmung sich mehr ausdehnen als die im Inneren derselben liegenden Ankerbolzen. Die Verbindungsstellen sind übrigens durch Chamotteplatten vor der Berührung der Heizgase geschützt. Auf den unten angebrachten Sehlammsammler sind die Verbindungsstücke eben aufgeschliffen und gleichfalls durch einen Ankerbolzen befestigt. In derselben Weise sind die Röhren andererseits mit dem Dampfsammler verbunden. In der Höhe des normalen Wasserstandes sind die Verbindungsstücke der Röhren durchbohrt und immer mehrere neben einander liegende mit je einem Kniestutzen verbunden, von welchem ein mit Flanschen befestigtes Rohr in den Schlammsammler führt. Hierdurch wird eine gute Wasserströmung erzielt und die Ablagerung der Niederschläge im Schlammsammler begünstigt. Die Röhren sind bei dieser Construction sehr bequem aus einander zu nehmen; doch möchte es zu bezweifeln sein, daſs eine gute Dichtung leicht herzustellen und dauernd zu erhalten ist. Die Verbindung der ohne Dichtungsmaterial stumpf auf einander gesetzten Theile mittels durchgehender Anker findet sich auch bei der in Fig. 9 und 10 Taf. 7 dargestellten Construction von G. H. Corliss in Providence (* D. R. P. Nr. 9220 vom 27. Mai 1879). Die horizontalen, in der Horizontalebene etwas gekrümmten, schmiedeisernen Röhren werden, um sie möglichst nahe an einander bringen zu können, an den Enden in besonderen Gesenken mit dem Hammer verengt. Hierbei muſs darauf geachtet werden, daſs die Wandung in dem engen Halse nicht zu dick und an der Uebergangsstelle nicht zu dünn werde. Mit diesen verengten Enden werden die Röhren beiderseits in Ringe eingeschraubt, welche, mit einem kleinen Vorsprung in einander greifend, auf einander gesetzt und mittels eines durchgehenden Ankers zusammengeschraubt werden. Die Ringe bilden auf diese Weise verticale Röhren. Ein genaues Aufeinanderpassen der einzelnen Ringe wird dadurch erreicht, daſs die horizontalen Röhren mehr oder weniger durchgebogen werden. Auf der einen Seite sind die unteren, auf der anderen Seite die oberen Ringe aller neben einander liegenden Röhrenschichten zu einem Querrohr für die Einströmung bezieh. Ausströmung zusammengegossen. Corliss hat dieses Röhrensystem dazu bestimmt, in dem Feuerzuge zwischen gewöhnlichen Dampfkesseln und der Esse aufgestellt zu werden und zur Trocknung des Dampfes, zum Vorwärmen des Speisewassers, zur Wiederverdampfung des Condensationswassers o. dgl. zu dienen. Zum Trocknen bezieh. Ueberhitzen des Dampfes eignen sich im Allgemeinen die Gliederkessel wohl besser als zum Vorwärmen des Speisewassers, da sich bekanntlich in den Vorwärmern viel Kesselstein ansetzt. Um möglichst trockenen Dampf zu erhalten, hat J. G. Schmidt in Berlin zwischen Wasserröhren und Dampfröhren ein belastetes Ventil (* D. R. P. Nr. 609 vom 21. August 1877) eingeschaltet, so daſs in den Wasserröhren immer ein höherer Druck herrscht als in den Dampfröhren. Bei einer späteren Construction (* D. R. P. Nr. 1274 vom 21. August 1877) hat er jedoch dieses Princip wieder verlassen und nur eine gesonderte Gruppirung der Wasser- und der Dampfröhren beibehalten. Die letzteren liegen direct über dem Feuer, was in Bezug auf ihre Dauerhaftigkeit jedenfalls nicht zweckmäſsig erscheint. Die Wasserröhren, die von unten gespeist werden, liegen in einem absteigenden Feuerzuge, so daſs eine gute Gegenströmung vorhanden ist und der Dampf aus den Röhren, in welchen die stärkste Dampfentwicklung stattfindet (das sind hier die oberen), leicht entweichen kann. Eine ganz neue Idee tritt bei dem in Fig. 11 und 12 Taf. 7 dargestellten Gliederkessel von P. Köhler in Liegnitz (* D. R. P. Nr. 8514 vom 25. Juni 1879) auf. Es hat hier jede der nahezu horizontalen Röhren mit Ausnahme der unteren unmittelbar über dem Feuer liegenden Schicht ihren eigenen freien Wasserspiegel. Dies wird erreicht durch die besondere Construction der vorderen Verbindungsstücke der am hinteren Ende geschlossenen Röhren. In diesen Verbindungsstücken ist nämlich je eine ein Ueberfallwehr bildende Querwand angebracht, welche das Wasser, wenn es in dem betreffenden Rohr bis zu einer festgesetzten Höhe gestiegen ist, in das nächst tiefer liegende Rohr abflieſsen läſst. Die Verbindungsstücke haben auſserdem noch in der Längsrichtung der Röhren liegende Scheidewände (Fig. 12), durch welche in jedem zwei Kanäle gebildet werden; der eine ist für den aufsteigenden Dampf, der andere für das abwärts fliessende Wasser bestimmt. Die Speisung erfolgt von oben. Das in dem als Träger dienenden Rohre T vorgewärmte Wasser wird zunächst in das Rohr W hinaufgedrückt, flieſst von hier in die oberste Schicht der horizontalen Röhren, aus dieser über die Ueberfallwand in die nächst tiefere Reihe u.s.f. Es ist demnach eine gewisse Gegenströmung vorhanden; doch ist es nicht vortheilhaft, daſs der oben entweichende Dampf mit dem frisch zugeführten Speisewasser in Berührung tritt. Vor allen bisher genannten Gliederkesseln hat diese Construction den Vorzug einer auſserordentlich groſsen Wasseroberfläche. Das Aufsteigen des Dampfes ist dadurch sehr erleichtert und derselbe wird schon infolge dessen ziemlich trocken sein. Um eine vollständige Ausscheidung des mitgerissenen Wassers zu erzielen, sind drei Dampftrockner oder Ueberhitzer D über den Röhren liegend angeordnet, welche der Dampf nach einander durchströmen muſs, und zwar reicht in jedem derselben das Eintrittsrohr bis nahe auf den Boden des Kessels, während das Abflussrohr vom höchsten Punkte abzweigt. Die Befestigung der vorderen Verbindungsstücke wie der hinteren Deckel der Röhren ist in zweckmäſsiger Weise durch Bügel mit Schrauben bewirkt. Da die Röhren an den hinteren Enden mit ihren quadratisch gestalteten Köpfen nur lose auf einander ruhen, so steht einer freien Ausdehnung derselben nichts im Wege. Die ganze Anlage bietet somit viele Vorzüge im Vergleich mit anderen Constructionen. Als Nachtheil wäre anzuführen, daſs die Speisung jedenfalls eine sehr aufmerksame Bedienung erheischt und daſs in den Röhren sich leicht Kesselstein ansetzen wird, da das Wasser in denselben wenig Bewegung hat. Das Wesentlichste der vorstehend beschriebenen Construction, die freie Wasseroberfläche in jedem Rohr, findet sich ferner noch bei dem Gliederkessel von Menck und Hambrock in Ottensen (* D. R. P. Nr. 9951 vom 31. October 1879); doch ist die gesammte Wasseroberfläche hier bedeutend geringer, da die Röhren, wie aus Fig. 13 und 14 Taf. 7 zu erkennen, stark gegen die Horizontale geneigt sind. Die Rohrköpfe liegen beiderseits auſserhalb des Mauerwerkes. Die oberen ganz mit Dampf gefüllten Enden der Röhren sind durch kleine Stutzen mit verticalen Röhren a und durch diese mit einem Dampfsammler b verbunden. Die Speisung erfolgt an den unteren Enden durch U-förmige, mit einander und mit dem Dampfsammler in Verbindung stehende Röhren c, c1, c2.., in welche das Wasser bei d eingeführt wird. Der Wasserspiegel in der obersten Röhrenschicht ist bestimmt durch die Höhe der Mündung von c1, in c, der in der zweiten Reihe durch die Mündung von c2 in c1 u.s.f. Auch hier werden also wie bei der vorhergehenden Construction die unteren Röhren aus den oberen durch Ueberflieſsen gespeist, in ähnlicher Weise, wie dies für über einander liegende Cylinderkessel zuerst von Weinlig ausgeführt wurde. Vor dem letztbeschriebenen hat dieser Gliederkessel den Vorzug, daſs der Dampf nicht mit dem frisch zugeführten Speisewasser in Berührung tritt; dagegen hat er den Nachtheil, daſs ein besonderer Schlammsammler fehlt und in den Röhren sich leicht Kesselstein ansetzen wird, mit ihm gemeinsam. Etwas gewagt erscheint der Betrieb des von J. Everding in Philadelphia (* D. R. P. Nr. 9414 vom 24. October 1879) construirten Gliederkessels. Derselbe hat gar keinen Wasserraum mehr. Das eingespritzte Wasser wird sofort verdampft und das ganze Röhrensystem bildet eigentlich nur einen Dampftrockner und Ueberhitzer. Unmittelbar über dem Feuer liegt eine Schicht aus Guſsstahl hergestellter Röhren B (Fig. 15 und 16 Taf. 7), jede einzelne aus in einander übergehenden Hohlkugeln bestehend. In der Achse jedes Rohres liegt ein dünnes Speiserohr C, das im Mittelpunkt jeder Kugel mit einer Einspritzdüse c (Fig. 16) versehen ist. Diese Düsen sind, um gegen Zerstörung möglichst geschützt zu sein, aus Nickel o. dgl. hergestellt. Die Bohrungen derselben sollen nur so groſs sein, daſs bei gewöhnlichem Betriebe nicht mehr Wasser zugeführt wird, als augenblicklich in den stark erhitzten Gefäſsen B verdampfen kann. Das Wasser wird durch eine Dampfpumpe (bei der Inbetriebsetzung durch eine Handpumpe) beständig zugeführt. Unmittelbar über den Röhren B liegend und parallel damit ist eine gleiche Anzahl Röhren B1 angeordnet, die in der Mitte durch ein sie rechtwinklig kreuzendes Rohr mit einander verbunden sind. Jede der Röhren B1 enthält wieder ein centrales Rohr C1, welches den aus B aufsteigenden Dampf zunächst aufnimmt und denselben durch eine groſse Anzahl sehr enger Oeffnungen in das Rohr B1 ausströmen läſst. Diese Ausströmung wird befördert durch das Einblasen von überhitztem Dampf in die Röhren C1, wodurch hauptsächlich eine möglichste Ausgleichung der Temperatur und des Druckes im ganzen Röhrensystem erzielt werden soll. Aus B1 gelangt der Dampf dann in den eigentlichen Ueberhitzer F, dessen Fassungsraum mindestens so groſs sein soll wie der des Dampfcylinders. Derselbe besteht aus mehreren kreuzweise über einander liegenden Schichten horizontaler Guſsröhren, die durch ein mittleres verticales Rohr mit einander in Verbindung stehen. In diesem sind siebartige Einsätze angebracht, die der Dampf beim Ueberströmen aus einer Reihe in die folgende durchziehen muſs. Der Ueberhitzer F kann übrigens auch in anderer beliebiger Form hergestellt werden. Aus demselben wird der Dampf weiter in ein verticales Gefäſs H geleitet, das zur Regulirung der Dampfspannung dienen soll. Durch ein mit Regulirventil versehenes Rohr wird nämlich von oben Wasser in das Gefäſs H eingespritzt, welches in Berührung mit dem stark überhitzten Dampf auch sofort in Dampf verwandelt wird. Je nachdem man hier mehr oder weniger Wasser zuführt, wird dem Dampf mehr oder weniger seiner Wärme wieder genommen und dadurch die Spannung niedriger oder höher gehalten werden können. Es ist einleuchtend, daſs dieser Gliederkessel einer äuſserst sorgsamen Wartung bedarf. Bei geringen Schwankungen im Dampfverbrauch können sich schon bedeutende Aenderungen in der Dampfspannung ergeben. Als hierher gehörig ist schlieſslich noch ein in D. p. J. 1879 Bd. 231 Taf. 7 Fig. 2 dargestellter Apparat von E. Solvay in Brüssel (* D. R. P. Nr. 175 vom 26. Juli 1877) anzuführen. Derselbe soll in Verbindung mit einem Gliederkessel angewendet werden und zwar hauptsächlich mit solchen, bei denen die über einander liegenden Röhren in ununterbrochenen Schlangenwindungen aufsteigen (also wie bei den alten Belleville-Kesseln). Der Apparat von Solvay, „Decantirapparat“ genannt, ist im Wesentlichen ein Schlammsammler, welcher zugleich eine lebhafte Strömung befördern, den Dampf trocknen und den Wasserraum vergröſsern soll. Er besteht aus einem verticalen, unten conisch abgeschlossenen Kessel. An dem guſseisernen Deckel hängt ein Trichter, in welchen von oben der nasse Dampf aus dem Gliederkessel einströmt. Das sich hier abscheidende Wasser wird durch den Trichter nach unten geführt, mischt sich daselbst mit dem ununterbrochen zugeführten Speisewasser, steigt nach Absetzung der Niederschläge über eine in der Höhe des einzuhaltenden Wasserspiegels angebrachte ringförmige Wand und flieſst endlich durch ein mit Rückschlagventil versehenes Rohr in den Gliederkessel zurück. Der Dampf wird am höchsten Punkte des Verticalkessels entnommen. – Als Schlammsammler mag diese Vorrichtung ziemlich gute Resultate geben, weniger gute als Dampftrockner. Wegen der nicht unbedeutenden Dimensionen des Kessels wird (ganz abgesehen von dem guſseisernen Deckel) die zulässige Dampfspannung bedeutend herab gezogen, wenngleich der Kessel, da er nicht geheizt wird, durch die Feuergase nicht zu leiden hat. Mit der Erniedrigung der zulässigen Spannung fällt aber der Hauptvorzug der Gliederkessel fort, Zweckmäſsig würde eine Ummantelung des Apparates sein, um Wärmeverluste durch Ausstrahlung zu vermeiden. Whg.