XVI. Ueber Dampfpfannen, von dem Salineninspector Hellmann in Salzbronn. Aus der Berg- und Hüttenmännischen Zeitung, 1848, Nr. 17. Mit Abbildungen auf Tab. III. Hellmann, über Dampfpfannen. Einer der ausgezeichnetsten Salinisten jetziger Zeit, Bergrath v. Alberti, führte vor mehreren Jahren die Benutzung des von den Siedepfannen weggehenden Dampfes ein. Die theoretische Betrachtung solcher Constructionen verspricht ein überraschendes Resultat; inwiefern es mit der Erfahrung übereinstimmt, soll jetzt der Gegenstand dieser Abhandlung seyn. Im Jahr 1840 erhielt der Verfasser vom Oberbergrath Glenck den Auftrag, mehrere süddeutsche Salinen zu bereisen, um die Fortschritte in Augenschein zu nehmen, welche dort gemacht und ihn mit den Resultaten bekannt zu machen, die man dabei erlangt hat. Seitdem hatte der Verfasser nun oft Gelegenheit, die Vortheile und Nachtheile kennen zu lernen, welche jene Einrichtungen der Dampfsiederei mit sich führen. Die Construction für Benutzung des weggehenden Dampfes ist im wesentlichen folgende: wenden wir dabei einen Blick auf die Zeichnung. Fig. 45 und 46 stellt eine Dampfpfanne von Eisenblech construirt vor. In der Horizontalansicht Fig. 45 sieht man auf der Seite A den Pfannenboden, welcher bei z′, z′, z′ etc. mit eingenieteten Zinkstreifen galvanisirt ist, um das Eisen vor dem Rosten zu schützen. In der Längenabtheilung B sieht man die Construction des Condensationsraumes, welcher, wie der Querdurchschnitt der Fig. 46 zeigt, aus mehreren Materialien construirt ist. Die Pfeiler α, α, β, β etc. sind aus glasirten Backsteinen, welche mit hydraulischem Mörtel aufgemauert sind; sie stehen auf der geneigten Sohle S, S etc., welche auf einer 2″ starken Dielenschicht d, d ruht. Damit das condensirte Wasser leichter Abgang hat, und im Siedehause nicht zur Last fällt, liegen auf dieser Dielenschicht gut im hydraulischen Kalk, hart gebrannte Backsteine, welche mit einer starken Schicht Wassermörtels, die mit Wacken abgeglättet ist, überzogen werden und so die Sohle bilden. Ist der hydraulische Kalk bereitet, wie er bereitet werden soll, und sonst von guter Beschaffenheit, so wird diese Sohle die dauerhafteste und beste, welche man erhalten kann und übertrifft alle anderen, zumal die von Holz, welche durchaus nichts werth sind. Einen solchen Condensationsraum lediglich aus Dielen zu construiren, deren Fugen verspundet werden, und dann vielleicht mit Theer überstrichen sind, verräth Mangel an Sachkenntniß, indem es jedem Techniker bekannt seyn sollte, daß sich Holz, einer immerwährenden Dampfeinwirkung ausgesetzt, erweicht, und endlich zersetzt, mithin an eine Wasserdichtigkeit, welche solche Böden besitzen sollen, nicht zu denken ist. Legt man sie nun gar in den zweiten Stock des Siedhauses, so ist das Uebermaß an Unheil vorhanden, indem durch einen ähnlichen Dielenboden das condensirte Wasser dringt und wie Dachtraufen in den untern Stock hinabfällt. Bevor es aber dahin gelangt, rieselt es am Gebälke des Siedhauses hin, und führt es seinem baldigen Ruine entgegen. Die Sohle des Condensationsraumes neigt sich nach dem hintern Pfannentheile hin um 6″, wodurch der Ablauf des verdichteten Wassers beschleunigt wird. Eine Hauptbedingung ist es, den Dampf dergestalt einzuleiten, daß ihm nicht das ablaufende Wasser begegnet, indem er mit jenem gleiche Richtung nehmen muß. Versieht man dieß, so wird sehr viel Dampf durch dieses Wasser condensirt, welches sich stark erwärmt, ohne Wärme an den Pfannenboden abzugeben; es entsteht mithin Wärmeverlust, den zu vermeiden eines Jeden Aufgabe ist. Die Seitenwände der Pfanne selbst bestehen aus umgebogenem Blech, welches unmittelbar an den Pfannenboden angenietet ist. Man kann sie auch aus Gußeisen construiren und zusammenschrauben, wie überhaupt die ganze Pfanne aus einzelnen Gußplatten construirt von großer Dauer seyn wird. Man nehme aber kein emaillirtes Eisen, welches ungeachtet des Emails rostet, und mit dem Roste das Email selbst abgeht. Am einfachsten ist es, das Eisen durch Zinn zu galvanisiren, wie es in des Verfassers Abhandlung über Salzfabrication beschrieben ist. Der Dampfmantel der Siedepfanne muß bei einer eisernen Dampfpfanne möglichst luftdicht schließen, indem nichts dem guten Gange der Operation mehr schadet, als gerade der Zudrang der kalten Luft. Sie condensirt einmal schon einen Theil des Dampfes, noch ehe er unter die Dampfpfanne gedrungen ist, und oxydirt dann auf eine überraschend schnelle Weise den untern Pfannentheil; man beobachtet dieß sehr leicht nach dem Ausziehen des Salzes aus der Hauptpfanne, wobei man den Zudrang der Luft nicht meiden kann; ist die Pfanne wieder gedeckt und condensirt sich von neuem Dampf, so nimmt das condensirte Wasser einen Theil des Eisenoxyds mit weg, weßhalb man es von jenem geröthet ablaufen sieht. In Folge dieses Verhältnisses findet man öfter im Condensationsraume Schlamm von Eisenoxydhydrat, welches sich absetzt, sobald es das Wasser nicht wegschwemmen kann, und dann oft die Ablaufrinne verstopft. Was die Behandlung der eisernen Pfanne selbst betrifft, so muß sie, ehe sie in Betrieb genommen wird, gut ausgewaschen werden; den Rost entfernt man am besten dadurch, daß man nasses Abfallsalz einwirst; durch die Dampfwärme backt es fest an das Eisen an, und beim Fortstoßen solcher festgewordener Stücke trennt sich die lästige Eisenoxyd- oder Eisenoxyduldecke los, wodurch man die Pfanne am schnellsten reinigt und bald weißes Salz erhalten wird. Ungeachtet aller Galvanisation haben solche eiserne Pfannen das Unangenehme, die Soole sehr bald, ja oft schon nach wenigen Tagen röthlich zu färben. Das Salz legt sich gemeinhin sehr fest an den Pfannenboden an, und scheint hierdurch Veranlassung zu einer Oxydation zu geben. Der festliegende Krystall hindert den Contact der Soole mit dem Eisen, das, wenn auch galvanisirt, doch dabei etwas Rost ansetzt, und so die baldige Färbung einleitet. Die Arbeiter sagen gewöhnlich „es sey natürlich daß die Soole roth werde, weil sie zu kalt ginge“. Diejenigen welche an den Gang einer Siedepfanne gewöhnt sind, welche freien schnellen Dampfabzug hat, können sich mit den Dampfpfannen nicht befreunden; sie haben mit ihnen mehr Mühe und Arbeit, müssen stärker schüren um die frühere Quantität Salz auszubringen, und haben beim Oeffnen eines Ladens den Dampf im Gesichte; ferner sagen sie, steht nichts auf den Pfannen, d. h. sie gewahren nicht die Krystallisation. Ehe wir jedoch jene Aussagen der Arbeiter näher untersuchen und ausführen, wenden wir uns zu einer zweiten Construction einer Dampfpfanne aus Steinplatten. Die Solenhofer Schiefer geben ein vortreffliches Material zur Construction von Pfannen und Trockenherden, unter welchen Dampf circuliren soll. Sie lassen sich leicht verarbeiten, und sind wegen ihrer außerordentlichen Gleichheit doppelt schätzenswerth. Man hat sie gewöhnlich 2′ im Quadrat groß und sie werden mit kleinen an einem dünnen schwankenden Stiele befestigten Hämmerchen bearbeitet. Eine solche Pfanne muß mit der größten Genauigkeit verfertigt werden, und dabei alles vermieden werden, was ein Senken oder Heben eines Pfannentheiles herbeiführen könnte. Fig. 47 und 48 stellen die Construction einer Steinpfanne aus Solenhoferschiefer dar; Fig. 48 bezeichnet den Grundriß; die eine Hälfte A der Pfanne ist abgedeckt und läßt die Züge erkennen, in welchen der Dampf circulirt und auf welchen die Platten ruhen; die andere Hälfte B zeigt die Art nach welcher die einzelnen Tafeln gelegt sind. Sie ruhen mit zwei Seiten auf den Mäuerchen m, m, m auf, mit den beiden anderen dagegen auf eisernen Stäben, die den Zug überspannen. Jede einzelne Platte ist an ihrem Bande schief abgearbeitet, um eine regelmäßige Fuge zu erhalten welche den Kitt gut fassen kann, der sie wasserdicht halten soll. Die Sohle des Condensationsraumes hat nur eine Rinne in der Mitte, die nach dem Ende der Pfanne zugeneigt ist; er ist construirt wie der einer eisernen Pfanne, nämlich auf einer Dielenschicht ruhen die in hydraulischen Kalk gelegten harten Backsteine, welche mit einer Schicht desselben bedeckt, geglättet sind. Die Zugmäuerchen sind ebenfalls mit Wassermörtel aufgeführt. Fig. 47 ist der Querdurchschnitt. Der Dampf tritt bei e unter die Pfanne; bei der eisernen dagegen tritt er in jede Hälfte besonders, indem der Condensationsraum durch ein Mäuerchen getrennt ist, auf welchem die Eisentafeln aufliegen, ein. Es versteht sich wohl von selbst, daß am Ende jeder Dampfpfanne, sie mag nun von Eisen oder Steinen construirt seyn, ein gut ziehender Kamin, welchen man am einfachsten aus starken Dielen baut, stehen muß, um den Dampf von der Hauptpfanne wegzuziehen und die eingetretene Luft wie den nicht condensirten Dampf aufzunehmen und ins Freie zu führen. In einer steinernen Pfanne wird die Soole nicht roth, wenn sie sonst richtig behandelt worden, man kann deßhalb längere Zeit soggen ohne sie auszuschöpfen. Sie liefert beständig ein sehr schönes, grobkörniges Salz, welches aber meistens die Eigenschaft alles groben Salzes theilt, nämlich an der Luft Feuchtigkeit anzuziehen und zu zerfließen. Insofern bei jeder Feuerung, sie mag heißen wie sie will, der Haupteffect des Brennmaterials bei Siedeapparaten auf die Bildung von Dampf sich erstreckt, erscheint es sehr einleuchtend daß man durch eine Benutzung der Wärme, welche der Dampf gebunden enthält, unstreitig eine große Brennmaterialersparniß erlangen sollte, vielleicht die größte welche je zu erzielen wäre. Ferner spricht zu Gunsten dieses Systems der Satz, daß eine Flüssigkeit leichter in einem luftverdünnten Raume verdampft, als in einem dampferfüllten; man sollte deßhalb glauben, daß wenn unter einer Dampfpfanne Dampf condensirt wird, dadurch ein luftdampfverdünnter Raum entstünde, welcher neuen Dampf aufzunehmen sich beschleunigen müßte, mithin sollte durch Anlegung einer Dampfpfanne die Verdampfung der Hauptpfanne befördert werden. So wahr und natürlich dieß ist, so wenig entspricht jedoch eine Dampfpfanne, wie man sie gewöhnlich construirt, den Erwartungen, die man zu hegen berechtigt wäre. Das Haupthinderniß ist daß sie eine bestimmte, im Verhältniß mit der Temperatur der Siedepfanne stehende Wärmemenge ausnimmt, diese constant behält und deßhalb zu wenig Dampf condensirt. Sie wird dadurch für die Siedepfanne dampfhemmend statt dampferzeugend, wirkt so im höchsten Grade nachtheilig auf die Krystallisation des Kochsalzes. Die Klagen der Sieder werden begründet durch das angegebene Verhältniß. Leicht geht die Krystallisation von statten, wenn der Dampf schnell abzieht; die einzelnen Krystalle spiegeln und glitzern auf der abzudampfenden Oberfläche der Soole, und fallen dann wie Schneeflocken auf den Boden der Pfanne, um neuen Krystallen den Platz zu räumen. Oeffnet man den Laden einer solchen Pfanne, so übersieht man die ganze Oberfläche welche wie ein Spiegel glänzt. Nachdem Salz in ziemlicher Quantität gefallen ist, schüren die Sieder mit kurzem Feuer, indem die Soggtemperatur nur zu erhalten werden braucht. Die Krystallisation geht bei einer solchen guten Einrichtung spielend von statten. Wie gestaltet sie sich nun, wenn die Siedepfanne mit einer Dampfpfanne verbunden ist? Will man nur einigermaßen eine beträchtliche Quantität Salz fabriciren, so gewahrt man gleich daß man mehr Brennmaterial nöthig hat, als bei einer Pfanne mit freiem Dampfabzuge, um in gleichen Zeiten gleiche Quantitäten und Qualitäten Salz zu machen. Der Dampf spannt sich, dringt beim Aufdecken des Pfannenmantels in das Siedhaus heraus, lastet auf der Soole und man sieht keine Krystalle oder sehr wenige glitzern und spiegeln, obgleich die soggende Soole eine sehr hohe Temperatur, höher als jede andere hat. Durch die Macht des Feuers wird mehr Dampf erzeugt, weßhalb sich das Salz auf dem Boden der Pfanne gruppirt und daselbst fest aufbrennt. Die Soole der Dampfpfanne steigt dabei bis auf 50 und 56 Proc., gibt aber nicht in diesem Verhältnisse Salz, sondern meist nur 1/10 der Production der Hauptpfanne, wenn jene dieselbe Größe wie diese hat, und condensirt nur ⅓ und oft dieses nicht einmal, des erzeugten Dampfes. Es stellt sich der Uebelstand ein, daß eine Menge Dampf im Pfannenmantel verdichtet wird, als Wasser wieder in die Soole fällt, und so oft drei- bis viermal mit neuem Aufwande an Brennmaterial in Dampf verwandelt werden muß. Läßt man im Schüren nach und die Temperatur der soggenden Soole sich erniedrigen, so erzeugt sich also auch weniger Dampf, der einen schweren Abzug nimmt; die Dampfpfanne liefert nun wohl bei guter Witterung eine verhältnißmäßige Menge Salzes, aber die Siedepfanne bleibt in ihrem Productionsquantum um 10 Proc. und mehr zurück. Auf dem Quadratfuße Pfannenfläche wird daher weniger producirt als bei freiem ungehinderten Dampfabzuge, und statt das Productionsquantum durch Dampfpfannen vermehrt zu sehen, sieht man es vermindert. So gut man auch die dampfführenden Züge mit einem Kamin verbinden mag, so erleidet der Weggang des Dampfes ein Hinderniß. Würde man jedoch einen Dampfabzug von einer Höhe construiren, die so bedeutend wäre, daß sie bis auf die Soolenfläche selbst wirken könnte, und der Dampf wie die Flamme eines Lichtes seitlich oder nach unten mit Macht zieht, so daß er gleich gut folgen müßte, so müßte Vortheil, wenn auch geringer, durch Anlegung von Dampfpfannen erreicht werden. Sie leisten an 10 Proc. Gewinn, wenn sie dergestalt construirt sind, daß der erzeugte Dampf angezogen und auf seinem Wege bis zum Kamin condensirt wird; durch die Menge welche dann verdichtet wird, wird die Dampfpfanne warm, erhält 30–36° E., selten 45° C., wenn die Hauptpfanne mit 65–70° C. getrieben wird; die Dampfpfanne wirkt dann nicht selbst als Condensator, sondern der kältere Luftstrom, welcher mit dem Dampfe in den Kamin geht, und durch die Gratten des Dampfmantels eingedrungen ist. Insofern der Betrieb der Hauptpfanne nicht gestört wird, liegt es dann auch im Interesse der Salinisten, die Dampfpfannenfläche so groß als möglich zu machen; bei gutem Kaminzuge kann sie dreimal so groß als die dampferzeugende seyn. Man verwendet ihn deßhalb, wo die Verhältnisse eine solche große Anlage nicht gestatten, zur Erwärmung der Trockenherde, die man schmal und möglichst lang baut. Es versteht sich wohl von selbst daß man, wenn Luft mit dem Dampfe in den Kamin geht, keine eiserne Pfanne haben darf, sondern sie am besten aus Stein, wie die oben beschriebene construirt. Dieser warme Luftstrom, welcher durch die Spalten des Schwadenfanges über die Soole streicht und mit dem Dampfe ins Freie zieht, wirkt wesentlich auf die Erhaltung einer guten Krystallisation, indem er Wechsel der Luftschichten herbeiführt. Bei alledem nun scheinen die Anlagekosten der Dampfpfannen zu hoch zu seyn, um sich auf eine erfreuliche Weise zu lohnen; denn macht auch eine Siedepfanne täglich 60 Centner Salz und dabei 6 Centner Dampfpfannensalz, so steht der Gewinn in keinem Vergleiche mit den Fabricationskosten, welche für Arbeit und Unterhalt zu verwenden sind. Wenn man sich dabei der Gefahr aussetzen muß in der Hauptpfanne weniger zu fabriciren, sobald oben beschriebene Verhältnisse eintreten, so glaube ich aussprechen zu dürfen, daß das Salinenwesen nicht so viel durch die Benutzung des abgehenden Dampfes gewonnen hat, als man zu glauben verleitet wird, und daß man jedenfalls besser thut, seine Aufmerksamkeit auf möglichst schnelle Entfernung des Dampfes zu wenden, und den Luftwechsel durch warme Luftströme, welche man über die Soolefläche leitet, zu bewirken. Ganz anders gestaltet sich die Benutzung des Dampfes im Salinenwesen, wenn man ihn nicht aus den Soggpfannen, sondern aus den Störpfannen benutzt, wo er zur wesentlichen Brennmaterialersparniß beiträgt, zumal wenn unreine und zugleich volllöthige Soole gestört wird. Der Zweck des Störens ist ein anderer als der des Soggens. Wenn die Soole 1,20 specifisches Gewicht besitzt, so muß sie in der Störpfanne nur bis auf eine gewisse Temperatur erhitzt, in dieser einige Zeit erhalten werden, um die erdigen Beimengungen auszuscheiden, wobei die Uebelstände der gewöhnlichen Dampfpfanne erwünscht wären. Bei freiem schnellen Dampfabzuge legt sich bei dem Sieben der 27 Proc. Soole sehr viel Salz in die sonst kleine Pfanne, welches mit Eisenoxyd, öfters mit Bitumen, Gyps und Kalk gemengt fällt und nur als Viehsalz zu verwerthen wäre, wenn solches verkauft werden darf, aber in den meisten Fällen dem Salinisten zur Last ist, indem der Störproceß aufgehalten wird, und es sich sehr leicht aufbrennt und somit das Durchbrennen des Feuerbodens herbeiführt. Es wird aber durch ein Lasten des Dampfes auf die störende Soolenfläche jene Krystallisation gehindert, und dabei die Soole selbst schneller heiß, indem ein Erkalten der Flüssigkeit durch schnelle Verdampfung vermieden ist. Man reinigt deßhalb eine volllöthige Soole schneller und besser in einer Störpfanne mit gehemmtem Dampfabzuge, der durch die Anlegung einer Dampfpfanne auf das Vollkommenste erreicht wird. Man füllt dieselbe einige Zoll hoch mit gestörter gut gereinigter klarer Soole, welche leicht krystallisirt und legt über die Dampfpfanne einen dachartig geneigten, gut ziehenden Dampffang, wonach man sich in den ersten Monaten von dem Nutzen dieses Systems überzeugen wird. Sie producirt mit jener Wärme, welche ihr der Dampf zuführt, in 24 Stunden an 10 bis 16 Centner Salz, welche dem Brennmaterialaufwande des Störens zu Gute kommen. Wie schon oben erwähnt, gebe man auch der Dampfpfanne eine größere Oberfläche als die Störpfanne hat; man könnte sie auf das Fünffache vergrößern, und an ihrem Ende nur eine Oeffnung lassen durch welche der nicht condensirte Dampf frei austreten kann. Diese Anlage ist aber nur solchen Salinen zu empfehlen, welche eine sehr verunreinigte Soole versieden und diese in kleinen Störpfannen, wie es der Verfasser in seiner Abhandlung über Salzfabrication beschrieben hat, durch Anwendung hoher Temperatur reinigen. In Dieuze machte man vor mehreren Jahren den Versuch, den Dampf, welcher in einer Dampfmaschine gewirkt hatte, zur Salzfabrication zu benutzen, welches großen Vortheil liefert; leider war die Dampfpfanne von Kupfer construirt, setzte mithin Grünspan an und machte das Salz ungenießbar, weßhalb die weitere Fabrication untersagt wurde; seitdem wurde nichts mehr von dem Resultate jenes Versuches gehört, als, daß man damit sehr zufrieden gewesen ist und grobes Salz erhalten hat. Möchten auch andere Salinen welche Dampfmaschinen benutzen, auf ähnliche Versuche ihre Aufmerksamkeit richten. Neben der Benutzung des Dampfes hat man auch die des Rauches vorgeschlagen und entweder mit dem Dampfe zugleich unter eine besondere Pfanne geleitet, oder ihn für sich allein verwendet, meistens benutzt man ihn zur Erwärmung der Trockenkammern. Den Rauch in Verbindung mit dem Dampfe zu benutzen, widerstreitet den physikalischen Gesetzen, nach welchen die Natur den Charakter beider ausstattete. Die Wärme des Rauches würde größtentheils dazu verwendet werden, den Dampf als solchen zu erhalten und ihn nicht zu condensiren; zudem trägt diese Paarung nicht zur Erhaltung der Reinlichkeit des Siedhauses bei; ihn mit dem Dampfe in den gleichen Kamin zu leiten, geht an, nur ist das unten ablaufende Condensationswasser braun gefärbt und macht das Innere des Kamins schmierig. Am besten thut man, beide in besondere Kamine zu führen, und besonders den für den Dampf recht eng und hoch zu machen; 1′ im Quadrat ist mehr als hinreichend bei 40′ bis 50′ Höhe. Das System der Rauchpfanne verträgt sich eher mit den Soggpfannen, als das der Dampfpfannen; es eignet sich aber ganz besonders wieder bei einer Störpfanne, welche immer mit starkem Flammenfeuer getrieben werden muß, und bei der sehr viel Wärme unnütz in den Kamin geführt wird. Legt man eine Rauchpfanne von 10′ im Quadrat hinter eine Störpfanne, so erlangt die Soole öfters eine Temperatur von 60° C., und liefert an 4–5 Centner Salz. Da das Ganze wenig Raum einnimmt und namhaften Vortheil gewährt, so ist es zu empfehlen. Am Ende der Rauchpfanne welche auf einem Circulirherde stehen muß, steht der enge Kamin, welcher die noch warme Luft aufnimmt und sie von dem ihr aufgelegten Zwange befreit. Trennt man den Herdraum durch gußeiserne Blättchen in eine obere und untere Abtheilung, so daß die Bedeckung des obern Theiles die Pfanne bildet, so bemerkt man daß die aus jener abtretende Luft genau die Temperatur der soggenden Soole hat, mithin nur 50 Proc. des verbrannten Materials eigentlich benutzt werden. Man sollte darauf denken diese erwärmte Luft über die Soole zu leiten, und mit ihr die Verdampfung zu befördern.