XXI. Ununterbrochen wirkender Dampf-Kochapparat für Papierfabrikanten etc. und Dampf-Waschrad, von Cranstoun, Young und Lowell in Berwickshire. Aus dem Practical Mechanic's Journal, Juli 1857, S. 85. Mit Abbildungen auf Tab. II. Cranstoun's ununterbrochen wirkender Dampf-Kochapparat für Papierfabriken etc. Die gewöhnlichen Kessel oder Kufen, welche man zum Kochen von Garn, Zeugen, Hadern für die Papierfabrication etc. verwendet, sind im Allgemeinen zweierlei Art: die einen sind oben offen, die anderen hingegen mit Deckeln versehen, welche jedoch durch Dampf-Abzugsröhren mit der Atmosphäre in Verbindung stehen. Auf letztere Classe von Kesseln ist unsere Vorrichtung anwendbar. In solchen Kesseln wirkt der Dampf auf die Art, daß er die Flüssigkeit durch ein weites Rohr hinauftreibt, von welchem aus sie sich über die Waare im Kessel ergießt, oder der Dampf zieht unter einem durchlöcherten falschen Boden ein, steigt durch denselben hinauf und durchzieht das Wasser oder die sonstige Flüssigkeit, so wie das zu behandelnde Material, welche sich über dem falschen Boden befinden, wodurch der Inhalt des Kessels zum Kochen kommt. Alle, auf diese Weise durch den Dampf eingeführte Wärme steigt, nachdem die Flüssigkeit den Siedepunkt erreicht hat, in Form von Dampf auf die Oberfläche, mit Ausnahme derjenigen, welche durch Ausstrahlung der Kesselwände verloren geht. Bisher ließ man den auf diese Weise durch den Inhalt des Kessels emporsteigenden Dampf durch das Dampfabzugsrohr in die Atmosphäre entweichen; nach der vorliegenden Erfindung wird aber dieser Dampf weiter benutzt. Die Erfindung ist besonders da anwendbar, wo eine Reihe solcher Kochkessel gleichzeitig benutzt wird; es werden alsdann die Kessel durch Röhren so miteinander verbunden, daß der gewöhnlich unbenutzt entweichende Dampf des ersten Kessels verwendet wird, um im zweiten Kessel das Sieden hervorzubringen. Der aus dem Inhalt des zweiten Kessels sich entwickelnde Dampf wird dem dritten Kessel zugeführt, um dort die Siebhitze hervorzubringen u.s.f. Aus dem letzten Kessel der im Betriebe stehenden Reihe entweicht der Dampf nicht in die Atmosphäre, sondern er geht durch gewundene, von Wasser umgebene Röhren, um sich zu condensiren, oder er geht direct in das Wasser, welches zur Speisung der Kessel verwendet wird; dadurch erlangt das Speisewasser eine höhere Temperatur, was ebenfalls eine Brennmaterialersparung veranlaßt. Bei einer Anordnung der Erfinder gehen von einer Verbindungsröhre, die sich über die ganze Kesselreihe erstreckt, Zweigröhren ab, durch welche der Dampf in die verschiedenen Kessel gelangt. Mit jener Röhre sind auch die Austrittsröhren verbunden, durch welche der Dampf die Kessel verläßt. Jede Eintritts- und jede Ausgangsröhre ist mit einem Hahn versehen, und an der Verbindungsröhre ist auch ein Hahn zwischen der Ein- und Ausgangszweigröhre jedes Kessels angebracht. Eine von dem Dampfkessel ausgehende Dampfröhre ist mittelst Zweigen, die mit Hähnen versehen sind, mit jedem Eintritts-Zweigrohre, oder mit jedem Kessel verbunden. Bei dieser Einrichtung kann entweder die ganze Reihe der Kessel mit einander verbunden und gleichzeitig im Betriebe seyn, oder es können einige davon abgesondert und außer Betriebe seyn. Im ersteren Falle sind alle Hähne an der Verbindungsröhre geschlossen, die Hähne an den Eingangs- und Ausgangszweigröhren aber geöffnet; eben so sind alle Hähne, durch welche Dampf aus dem Generator herbeiströmt, geschlossen, mit Ausnahme eines einzigen, welcher dem ersten Kessel Dampf zuführt. Auf diese Weise wird im ersten Kessel Siedhitze erzeugt, und der Dampf zieht aus diesem Kessel durch seine Ausgangsröhre, dann durch einen Theil der Verbindungsröhre und hierauf durch die Eingangsröhre des zweiten Kessels in letztem Kessel. Auf gleiche Weise gelangt der Dampf aus dem zweiten Kessel in den dritten u.s.f. durch die ganze Reihe. Wenn man findet, daß der aus irgend einem der Kessel ausströmende Dampf zu schwach ist, um in dem folgenden Kessel gehörig wirken zu können, so wird der mit dem Dampfkessel in Verbindung stehende Hahn jenes Kessels etwas geöffnet, um noch frischen Dampf zuströmen zu lassen. Verschließt man die Eingangs – und Ausgangsröhre an einem Kessel, und öffnet den Hahn am Verbindungsrohr, zwischen den erwähnten Röhren, so wird dieser Kessel von den übrigen isolirt; der aus dem vorhergehenden Kessel entweichende Dampf wird mittelst des Verbindungsrohrs über den isolirten Kessel weg zum nächstfolgenden geführt. Eben so kann durch entsprechende Adjustirung der Hähne welche zwischen dem Verbindungsrohr und dem Dampfkessel communiciren, direct frischer Dampf in irgend einen von den Kesseln der Reihe zugelassen werden. Will man nach diesem Princip eine Anzahl von Dampf-Waschrädern betreiben (in welche bekanntlich der Dampf eingeführt wird, um das Kochen des Inhalts zu bewirken), also den Dampf aus einem Rade in das andere der Reihe nach leiten, so müssen die Räder mit einer ähnlichen Anordnung von Röhren versehen seyn, wie sie vorher beschrieben wurde. Fig. 1 ist ein äußerer Aufriß von vier solchen Kochkesseln, wie sie zum Kochen der Materialien bei der Papierfabrication angewendet werden. Diese vier Kessel gehören einer langen Reihe solcher Kessel an, von denen einer im senkrechten Durchschnitt dargestellt ist; Fig. 2 ist ein Grundriß dieser vier Kessel. Fig. 3 ist ein Seitenaufriß von einem Paar Waschräder, welche ebenfalls einen Theil von einer ganzen Reihe nach diesem Princip eingerichteter Waschräder repräsentiren; Fig. 4 ist ein Querdurchschnitt von einem der Waschräder, woraus man die innere Einrichtung ersteht; Fig. 5 ist ein Grundriß der Waschräder. Fig. 6 ist eine Seitenansicht der Anordnung zum Erwärmen von Wasser mittelst des überflüssigen oder des entweichenden Dampfes, und Fig. 7 ist ein der Fig. 6 entsprechender Grundriß. Die Kessel A, Fig. 1 und 2, sind mit einem fortlaufenden Dampfrohr B versehen, mittelst dessen ihnen der Dampf von dem Kessel zugeführt wird. C sind Zweigröhren, welche das Rohr B mit den Eingangsröhren D verbinden. Jede Zweigröhre C ist an ihrer Verbindung mit der Röhre D mit einem Hahn versehen. Die Eingangsröhre D und die Ausgangsröhre E sind Arme der fortlaufenden Röhre F und beiderseits mit Hähnen versehen, mittelst deren die Verbindung mit den Kochkesseln hergestellt oder unterbrochen werden kann. Die Eingangsröhre D wird in den Kessel bis unter dessen Siebboden G hinabgeführt, durch dessen Löcher der Dampf in die im Kessel enthaltene Flüssigkeit hinaufzieht. Wenn die Temperatur dieser Flüssigkeit den Siedepunkt erreicht hat, so entwickelt sich von deren Oberfläche Dampf, welcher durch die Ausgangsröhre E, längs der Röhre F in die Eingangsröhre D des nächsten Kessels hinabzieht, dessen Flüssigkeit er ebenfalls erwärmt, worauf er in den dritten Kessel der Reihe u.s.f. geht. Nachdem der Dampf seine Leistung im letzten Kessel vollendet hat, gelangt er durch das Ausgangsrohr in ein Schlangenrohr, welches in einem mit kaltem Wasser gefüllten Raum angebracht ist; dieses Wasser wird zur Speisung der Kessel verwendet. Die Kessel sind so angeordnet, daß man, wenn es erforderlich ist, einen oder mehrere außer Betrieb setzen kann, indem man die an den Eintritts – und Ausgangsröhren D, E befindlichen Hähne schließt. – Falls der aus einem Kessel entweichende Dampf unzureichend ist, um den Inhalt des folgenden Kessels zum Kochen zu bringen, so hilft man sich dadurch, daß man den Hahn über jenem Kessel in der Zweigröhre C theilweise öffnet, so daß ein Dampfstrom direct aus dem Generator herbeigelangen kann, wodurch die Temperatur der Flüssigkeit rasch steigt. Die Einrichtung des nach dem neuen Princip construirten Waschrades wird durch die Figuren 3, 4 und 5 erläutert. Jedes Rad hat eine liegende, hohle Welle H, welche durch Stopfbüchsen, die zu beiden Seiten des Rades J angebracht sind, geht' und sich in den Zapfenlagern I dreht. Zu beiden Seiten des Rades J ist eine starke gabelförmige Stütze K angebracht, welche sich auf der Welle H dreht. Die eine Stütze ist mit einem Winkelrade verbunden, welches in ein anderes greift und mittelst Wellen und weiterer Räderwerke mit einer Dampfmaschine oder einem sonstigen Motor verbunden ist, der das Waschrad umtreibt. Im Innern eines jeden Waschrades sind zwei Scheiben oder Scheider L parallel mit seinen Seiten angebracht, und jede ist mit einer Anzahl von Löchern versehen, wie Fig. 4 zeigt. Diese Löcher beginnen an der Peripherie der Scheider L und sind radial nach dem Mittelpunkte derselben gerichtet. Der Dampf wird durch die Eingangsröhre M (welche die ganze Reihe der Waschräder entlang geht, parallel deren vordern Seite) in das Innere des ersten Rades der Reihe geführt. Von dieser Einführungsröhre M gehen die senkrechten Zweigröhren N ab, deren jede mit einem Hahn versehen ist, mittelst dessen Dampf direct von dem Generator in eines von den Rädern eingelassen werden kann. Die hohle Welle H ist mit der äußern Dampfeinführungsröhre M durch eine Flantsche verbunden, und im Innern des Rades läuft die hohle Welle in zwei Röhren O aus; diese Röhren gehen bis zum untern Theil des Waschrades hinab, und zwar innerhalb des Raumes zwischen den Seitenwänden und den Scheidern L. Die unteren Enden der Dampfröhren O sind verschlossen, aber der Dampf entweicht durch zahlreiche Löcher in dem untern Theile dieser Röhre. Der Dampfeinführungs-Canal in der hohlen Welle H geht nicht ganz durch dieselbe, sondern ist gerade hinter der zweiten verticalen Dampfröhre O abgesperrt. Dadurch wird der Dampf verhindert zu dem Ausgangsrohr zu gelangen, ehe er seine Wärme an den Inhalt des Waschrades abgegeben hat. Der Dampf strömt aus dem Generator durch die Leitröhre M in die Röhre N des ersten Waschrades, und durch die hohle Welle H in die Röhren O hinab, von denen aus er in das Wasser oder die sonstige Flüssigkeit im untern Theile des Waschrades gelangt. Das Wasser in dem Waschrade fließt durch die Löcher in den Scheidern L und kommt auf diese Weise mit dem durch die Löcher in den Röhren O ausströmenden Dampfe in Berührung. Wenn die Temperatur der Flüssigkeit in dem ersten Waschrade, durch die von dem Dampf mitgetheilte Wärme, bis zum Siedepunkt gestiegen ist, so entwickelt sich Dampf von der Oberfläche der Flüssigkeit. Dieser Dampf dient zur Erwärmung der Flüssigkeit in dem zweiten Waschrade, und so fort durch die ganze Reihe dieser Räder. Der so gebildete Dampf steigt in den obern Theil des Rades hinauf, strömt durch die Löcher in den Abtheilungen oder den Scheidern L, und entweicht durch die Ausgangsröhre P, deren unteres Ende mit einem Hahn versehen ist, um das Condensationswasser abziehen zu können. Die Ausgangsröhre P ist aufwärts geführt und unter einem rechten Winkel gebogen; sie geht nämlich zwischen den Waschrädern durch und über deren obern Theil; dann ist sie wieder unter rechtem Winkel gebogen, um sie in eine parallele Richtung mit der vordern Seite des zweiten Waschrades zu bringen, an welchem sie niederwärts geführt ist, um in dieses zweite Rad, bei der Verbindung der senkrechten Dampfröhre N mit der hohlen Welle H, einzutreten. Auf diese Weise ist man im Stande eine weitere Dampfmenge direct aus dem Generator in irgend eines von den Waschrädern sammt dem aus dem vorhergehenden Rade einströmenden Dampfe gelangen zu lassen, indem man den Dampfhahn an den Ausgangsröhren N, etwas öffnet. Die beschriebene Anordnung der Röhren P ist bei allen Waschrädern angebracht und jede dieser Röhren ist auch mit einem Hahn versehen, damit man ihre Verbindung mit irgend einem von den Rädern nach Belieben absperren kann. Die Ausgangsröhre P von dem letzten Rade der Reihe geht in den Kaltwasserbehälter Q, Fig. 6 und 7, oder ist mit dem Schlangenrohre R, in diesem Behälter verbunden. Bezüglich der Leistungen des hier beschriebenen Systems, können wir als praktisches Ergebniß mittheilen, daß in den Chrinside Bridge mills der HHrn. Y. Trotter und Sohn, wo 10 Hadern-Kochkessel vorhanden sind, die Dampfmenge welche früher zur Erhitzung eines jeden derselben aufgewendet wurde, jetzt für 5 dieser Kessel vollkommen hinreicht; und wenn man in den 6ten Kessel noch eine geringe Menge frischen Dampf einströmen läßt, so werden alle 10 Kessel gehörig erhitzt. Das Wasser in dem oben erwähnten Behälter, welches nur durch den Dampf vom letzten Kessel erwärmt wird, hat gewöhnlich eine Temperatur von 170 bis 180° F. (77 bis 82° C.); dasselbe ist auch zum Speisen aller Kessel stets mehr als ausreichend. Das Abschließen eines oder mehrerer Kessel, um sie zu füllen oder zu entleeren, ist eine höchst einfache Operation. Die Ersparung an Alkali, in Folge der Einführung des neuen Processes, beläuft sich auf 35 Proc. der früher angewendeten Menge. Diese Ersparung rührt daher, daß Alkali aus einem Kessel der Reihe in den andern (mechanisch) übergeführt wird, und somit auf den Inhalt eines jeden einwirkt, während es früher aus jedem Kessel mit dem Dampf entwich. Hinsichtlich des Brennmaterialverbrauchs bei dem neuen Verfahren theilen wir die Resultate der nachstehenden vergleichenden Versuche mit: 1. Kochen nach dem alten Verfahren. 18 Tonnen 15 Ctr.: Therm. 11 Uhr Vorm. 34° F., Therm. 10 Uhr Abends 32° F. 18      „ 12   „        „            „       „ 31°          „             „        „ 28° ––––––––––––––––– 37 Tonnen   7 Ctr. 2. Kochen nach dem neuen Verfahren. 15 Tonnen   6 Ctr.: Therm. 11 Uhr Vorm. 31° F.. Therm. 10 Uhr Abends 28° F 14       „ 11   „        „             „      „ 30°          „              „       „ 28° ––––––––––––––––– 29 Tonnen 17 Ctr. Der Kohlenverbrauch beim alten Verfahren war             37 Tonnen   7 Ctr.   „              „                „   neuen      „         „ 29       „ 17    „ –––––––––––––––––– Es wurden also in 48 Stunden erspart   7 Tonnen 10 Ctr. Dieser Kohlenverbrauch ist der gesammte in der Papierfabrik zu allen Arbeiten, mit Einschluß des Lumpenkochens. Frühere Versuche hatten ergeben, daß bei dem alten Verfahren täglich (in 24 Stunden) beiläufig 5 Tonnen Kohlen zum Lumpenkochen erforderlich waren. Da nun die ganze Differenz von 7 Tonnen 10 Ctr. beim Lumpenkochen erspart wird, so erfordert das neue Verfahren wenig mehr als ein Fünftel von den Kohlen, welche beim alten Verfahren erforderlich waren. Am ersten Tage der Versuche mit dem neuen Verfahren wurden 15 Ctr. Kohlen mehr als am zweiten Tage verbraucht, weil das Speisewasser im erwähnten Behälter beim Beginn der Versuche kalt war.