LXXI. Bemerkungen uͤber Dampfkessel an Dampf-Maschinen. Von dem Herausgeber des Register of Arts etc. N. 54. S. 93. (30. Dec. 1828). Ueber Dampfkessel und Dampf-Maschinen. Da Dampf nichts anderes, als Wasser in einem hoͤchst verduͤnnten Zustande ist, welcher Zustand durch die abstoßende Kraft des Waͤrmestoffes, der sich zwischen die Theilchen des Wassers eindraͤngt, entsteht; so folgt, daß eine gewisse Menge Waͤrmestoffes nur eine gewisse Menge Wassers in Dampf verwandeln kann; es liegt nichts an der Form des Apparates, durch welchen die Hize angebracht wird, wenn nur die Hize in das Wasser eindringtDieß haͤngt jedoch allerdings von der Form ab. A. d. U.. Derjenige Kessel wird daher im Allgemeinen der beste seyn, bei welchem am wenigsten von der Hize, die das Brenn-Material gewaͤhrt, verloren geht, oder, mit anderen Worten, derjenige, an welchem die groͤßte Menge Hize zur Erzeugung des Dampfes benuͤzt wird. Da aber ein Luftzug durch den Rost in den Schornstein zur Unterhaltung des Feuers nothwendig ist, so geht ein Theil der Hize dadurch unvermeidlich verloren: diesen Verlust auf ein Minimum zu reduciren, muß daher ein Hauptzwek bei Einrichtung eines Dampfkessels seyn. Dieser Zwek wird am besten erreicht, wenn man die erhizte Luft so viel als moͤglich aufwaͤrts gegen die untere Flaͤche des Kessels leitet, und an dieser anstoßen laͤßt, indem, bei dem Streben, welches die Hize nach aufwaͤrts aͤußert, die Seiten-Wirkung derselben sehr gering, und die Wirkung nach abwaͤrts noch weit geringer ist. Da ferner die Hize durch den Koͤrper des Kessels dem Wasser mitgetheilt wird, so ist es wesentlich nothwendig, daß das Material, aus welchem der Kessel verfertigt wird, auch der beste Waͤrme-Leiter ist. In dieser Hinsicht ist Kupfer dem Eisen bei weitem vorzuziehen; lezteres wird aber weit allgemeiner gebraucht, weil es weit wohlfeiler ist; vielleicht ziehen einige dasselbe auch aus dem Grunde vor, weil das Eisen eine groͤßere Zaͤhigkeit oder Cohaͤsions-Kraft, als das Kupfer, besizt. Wir sind indessen geneigt zu glauben, daß kupferne Kessel, aus mehreren Gruͤnden, wirklich weit wohlfeiler zu stehen kommen, als eiserne. Was naͤmlich, 1) den Gestehungs-Preis betrifft, so ist der Arbeitslohn fuͤr Kupfer und Eisen beinahe gleich, und kann nicht in Anschlag gebracht werden; der Unterschied im Preise liegt daher einzig und allein in dem verschiedenen Werthe der beiden Metalle: das Eisen gilt zwei Pence (6 Xr.) das Pfund, und das Kupfer zwoͤlf Pence (36 Xr.)Wir lernen aus diesen Preisen des Eisens und Kupfers in England, daß, in unserem Geldswerthe, d.h., im Verhaͤltnisse zum Preise der Lebens-Mittel, 1 Pfd. Eisen in England so viel kostet, als wenn es bei uns 1 Xr., 1. Pfd. Kupfer so viel, als wenn es bei uns 6 Xr. kosten wuͤrde. A. d. U.. Wenn aber ein eiserner Kessel unbrauchbar geworden ist, so ist das alte Eisen kaum des Herausnehmens werth, waͤhrend altes Kupfer noch zehn Pence (30 Xr.) gilt: denn auf der Kupfer-Muͤhle rechnet man fuͤr Umarbeitung des alten Kupfers in neues zwei Pence (6 Xr.) fuͤr das Pfund. Da nun der Besizer eines kupfernen Kessels 10 Pence fuͤr das Pfund Kupfer wieder bekommt, so hat er nicht mehr fuͤr Kupfer, als fuͤr Eisen gegebenWenn man bei großen Kesseln sehr genau rechnen will, kommt jedoch das Interesse der 10 Pence fuͤr 16 Pfunde in Anschlag.A. d. U.. Es ist durch die Versuche mehrerer Physiker erwiesen, daß Eisen weit mehr Zaͤhigkeit (Dehnbarkeit, Cohaͤsions-Kraft) besizt, als Kupfer; im Durchschnitte, denn ihre Angaben weichen sehr ab, um Ein Drittel mehr. Allein, bei der groͤßeren Gleichfoͤrmigkeit des Gefuͤges des Kupfers (der Lage der Krystalle oder der Fasern desselben), bei dem Umstande, daß es weniger Fehler (Spruͤnge, Risse) hat, kann man sich auf Kupfer, so wie es von der Muͤhle (bei uns, die wir Kupfer haͤmmern, statt streken oder walzen, vom Kupferhammer) herkommt, mehr verlassen, als auf Eisen. Diese Ansicht haben wenigstens alle Dampfkessel-Fabrikanten, und handeln auch nach derselben: sie nehmen zu Dampfkesseln, die fuͤr gleichen Druk bestimmt sind, immer duͤnnere Kupfer- als Eisen-Platten. Erfahrung hat, wie es uns scheint, diese Regel angegeben, die wahrscheinlich aus der Beobachtung hervorging, daß, wenn ein kupferner Kessel berstet, er nur aufgerissen wird, waͤhrend ein Kessel aus geschlagenem Eisen nicht selten in Stuͤke zersprengt wird, die alles zerschmettern, was ihnen im Wege steht. Dieser Umstand bringt die ersten Kosten des Kupfers auf die des Eisens zuruͤk. Allein der Umstand, daß das Kupfer ein weit besserer Leiter ist, als das Eisen, ist gleichfalls von wichtiger Bedeutung. Ungluͤcklicher Weise hat man uͤber die Leitungskraft der Metalle noch keine hinlaͤnglich genaue und entscheidende Versuche, nach welchen man Berechnungen anstellen koͤnnte; denn, obschon alle Versuche darin uͤbereinstimmen, daß Kupfer ein weit besserer Waͤrme-Leiter ist, als Eisen, so fehlt es noch an numerischen Verhaͤltnissen der Leitungskraͤfte dieser beiden Metalle, und mehrerer anderer. Die groͤßere Leitungs-Faͤhigkeit des Kupfers als Thatsache angenommen, folgt, daß ein eiserner Kessel von gleicher Dike, wie ein kupferner, mehr Feuerung noͤthig haben wird, um in derselben Zeit dieselbe Wirkung, d.h., dieselbe Menge Dampfes zu erzeugen, als ein kupferner; denn es ist offenbar, daß ein Theil der erhizten Stoffe, die auf die Kupferflaͤche des Kessels stoßen, von derselben nicht aufgenommen wird, und da die Leitungskraft des Eisens noch geringer ist, so muß, bei diesem, noch eine groͤßere Menge der Produkte des Feuers unangewendet oder umsonst verloren gehen. Wenn wir aber auch das Verhaͤltniß der Leitungskraft beider Metalle kennen wuͤrden, so wuͤrden wir doch noch immer nicht im Stande seyn, die praktischen Vortheile der Anwendung des einen Metalles vor dem anderen mit Genauigkeit zu bestimmen; denn, wenn die Zeit, die zwischen dem Anstoßen der erhizten Luft an dem Boden des Kessels und dem Eintritte derselben in den Schornstein groͤßer waͤre, als die Zeit, die der Waͤrmestoff zu seinem Durchgange durch einen eisernen Kessel braucht, so stuͤnden die Wirkungen nicht im Verhaͤltnisse der Leitungskraͤfte der Metalle. Das Springen der Gefaͤße, die der Hize ausgesezt sind, ruͤhrt nicht selten von der ungleichen Ausdehnung derselben her; aus diesem Grunde springen dikere Gefaͤße weit leichter. Das duͤnne Glas einer Oehlflasche widersteht der Hize einer Argand'schen Lampe, waͤhrend ein dikes glaͤsernes Gefaͤß unvermeidlich uͤber derselben bricht. Dieß ruͤhrt davon her, daß Glas beinahe der schlechteste Waͤrme-Leiter ist. Die erhizten Theile dehnen sich aus, waͤhrend die kalten sich nicht ausdehnen, und dadurch entsteht Trennung. Kessel aus Gußeisen springen sehr oft aus demselben Grunde. Kessel aus geschlagenem Eisen, die bessere Waͤrme-Leiter sind, sind sicherer, als Kessel aus Gußeisen, und aus demselben Grunde sind Kessel aus Kupfer noch sicherer, als Kessel aus geschlagenem Eisen. Die Graͤnzen unserer Blaͤtter gestatten uns nicht, diese Gegenstaͤnde so genau, wie wir wuͤnschen, im Detail zu verfolgen; indessen scheinen obige Betrachtungen die Vorzuͤge kupferner Kessel vor den eisernen hinlaͤnglich erwiesen zu haben. Bei jedem Kessel uͤberhaupt muß der Boden desselben eine solche Ausdehnung erhalten, daß er im Stande ist so viel Hize zu verschlingen, als zur Erzeugung der verlangten Menge Dampfes nothwendig ist; die wenige Hize, die er von der Seite erhaͤlt, soll nur verhindern, daß in dem oberen Theile des Kessels keine Verdichtung Statt haben kann. Dem Rauche soll, ehe er in den Schornstein aufsteigt, so viel moͤglich alle Hize entzogen werden, indem man denselben mit der Speisungs-Roͤhre in Verbindung bringt, durch welche der Kessel mit kaltem Wasser versehen wird. Es geht eine bedeutende Menge Brenn-Materiales umsonst verloren, wenn man Dampf durch verstaͤrkte Hize auf einer kleinen Oberflaͤche erzeugen will. Die Anwendung einer maͤßigen Hize, 800° F. (355° R.) auf eine große Oberflaͤche ist weit oͤkonomischer. Ein Kubikfuß Wasser, in Einer Stunde in Dampf verwandelt, wie als Aequivalent der Kraft eines Pferdes gerechnet, und Hr. Watt bemerkt, daß man diese Menge Dampfes in Einer Stunde auf einer Kesselflaͤche von 8 Fuß erzeugen kann, wenn der Ofen gehoͤrig gebaut ist. Gewoͤhnlich rechnet man in der Praxis eine Bodenflaͤche von 4-5 Fuß am Kessel, um Einen Kubikfuß Dampf in Einer Stunde zu erzeugen. Man haͤlt es fuͤr wesentlich nothwendig, daß ein Kessel vier oder fuͤnf Mal so viel Wasser enthaͤlt, als er in Einer Stunde absiedet, und es ist einleuchtend, daß er so viel Raum uͤber dem Wasser fassen muß, als noͤthig ist die Menge Dampfes zu enthalten, die zu jedem Stoße nothwendig ist, ohne daß die Elasticitaͤt desselben wesentlich dabei litte. Zu diesem Ende muß also der Dampfraum so groß seyn, daß Dampf zu 8-10 Stoͤßen des Staͤmpels der Maschine darin Plaz findet. Zu großen Maschinen nimmt man gewoͤhnlich zwei, drei oder mehrere Kessel, um sie mit dem nothwendigen Dampfe zu versehen: einer derselben dient zum Vorbehalte, wenn einer oder der andere der uͤbrigen ausgebessert werden muß. Man muß immer einen Kessel im Vorrathe haben, wenn das Stillstehen der Maschine von großem Nachtheile seyn sollte. Zu diesem Ende hat man an den London Portable Gas Works bei einer Dampf-Maschine, die nur die Kraft von 10 Pferden hat, zwei Kessel (Gurney's Roͤhren-Kessel), die abwechselnd gebraucht werden. Die Kessel muͤssen drei Mal so stark seyn, als der Druk an der Sicherheits-Klappe es fordert, wenn sie bei hohem Druke arbeiten sollen; bei niedrigem Druke koͤnnen sie etwas schwaͤcher seyn. Es gibt noch verschiedene andere Umstaͤnde, auf welche man bei dem Baue der Kessel Ruͤksicht nehmen muß: der wißbegierige Leser wird dieselben in Hrn. Tredgold's trefflichem Werke uͤber die Dampf-Maschine umstaͤndlich behandelt finden. Da der Raum unserer Blaͤtter zu sehr beschraͤnkt ist, so bemerken wir bloß, daß ein großer Theil der Staͤrke eines Kessels von der Form desselben abhaͤngt. In unserem Register sind beinahe alle bisher versuchten und angewandten Formen beschrieben; wir fuͤhren hier die Baͤnde- und Seitenzahl an, auf welcher jeder unserer Leser, der sie kennen lernen will oder muß, sie beschrieben findetSie sind fast alle in unserem polytechn. Journale beschrieben und abgebildet, und in den Registern leicht nachzuschlagen. A. d. R..   I. Bd. Perkins's S. 370.      II. Bd. M'Curdy's S. 178.  II.  – Smith's –   89.      -  – Barton's – 194.  -  – Horton's – 146.      -  – Chapman's – 226. III. Bd. Bd. Hall's S.   49.     IV. Bd. M'Curdy's S.     1.  -  – Rd. Evans's –     1.      -  – Oliver Evans's – 302.  -  – Paul's –   69.      -  – Robertson's – 314.  -  – Bellingham's –   84.      -  – Woolf's – 335.  -  – Alban's – 114.      -  – James's – 354.  -  – Maudslay und Fields – 132.      -  – Perkins's – 451.  -  – Wadsworth's – 158.      -  – Poole's – 457.  -  – Moore's – 223.      -  – Christie's – 484.  -  – Thompson und Burr's – 233.      II.  – N. Series. Gurney's –   20.  -  – L. H's – 339.      -  –       – Long's – 120.  -  – De Caus's u. Branca's 237. 238.      -  –       – Steenstrup's – 256.  -  – Blakey's – 348.      -  –       – Scott's – 352.  -  – Leupold's – 284.     III.  –       – Tippett's –   82.