XXI. Daelen's Dampferzeugung durch directe Einwirkung der Feuergase auf das zu verdampfende Wasser. Mit Abbildungen auf Tab. II. Daelen's Dampferzeugung durch directe Einwirkung der Feuergase auf das zu verdampfende Wasser. In der „Zeitschrift des Vereines deutscher Ingenieure“ findet sich Bd. IX S. 462 – anschließend an den Bericht über die im technischen Verein für Eisenhüttenwesen in mehreren Generalversammlungen eingehend behandelte Frage über Dampfkessel-Constructionen und Betrieb – eine kurze Notiz über einen Vortrag des Oberingenieurs Daelen, in welchem dieser bedeutende Techniker Westphalens eine originelle Idee seiner, wenn auch in ihrem ausgesprochenen Princip nicht neuen, so doch noch nirgend zur Ausführung gekommenen Verdampfungsmethode entwickelte. In Bd. X S. 191 der erwähnten Zeitschrift ist diese durchaus noch nicht als abgeschlossen zu betrachtende Erfindung, deren vollendeter Einführung im Gegentheile noch bedeutende, wenn auch wohl nicht als unbesiegbar anzusehende Hindernisse im Wege stehen, in ihren Grundgedanken weiter erläutert, weßhalb wir uns erlauben, die bezügliche Stelle hier wörtlich aufzunehmen. „Bei der gewöhnlichen Einrichtung der Dampferzeuger wird bekanntlich der Wirkungsgrad dadurch um ein außerordentlich Bedeutendes herabgezogen, daß die den Kessel umspülenden Feuergase mit einer ziemlich hohen Temperatur durch den Schornstein entweichen. Eine Verbesserung wird schon in Etwas erzielt, indem man statt der natürlichen Zugwirkung durch den Schornstein die künstliche durch Ventilatoren, Exhaustoren etc. anwendet, so daß die Feuergase einen merklich größeren Theil ihrer Wärme an das zu verdampfende Wasser abgeben. Immer geschieht aber diese Wärmeabgabe durch die Kesselwandung hindurch als Wärmeleiter, und es ist nicht möglich, selbst unter Voraussetzung langer Vorwärmer, die Feuergase unter die Temperatur des zu erzeugenden Dampfes abzukühlen, weßhalb ein beträchtlicher Theil der in den Feuergasen enthaltenen Wärme auch hier noch verloren geht, abgesehen von dem zum Betriebe der Exhaustoren oder Ventilatoren erforderlichen Kraftaufwande. Ausgehend von der ähnlichen Erscheinung, daß Metalle im Tiegel geschmolzen mehr Brennmaterial für gleichen pyrometrischen Effect erfordern, als wenn, wie im Flammofen, die Feuergase unmittelbar auf das zu erhitzende Metall einwirken können, übertrug Daelen diese Betrachtung auch auf die in den Dampfkesseln erfolgende Dampferzeugung und schloß, daß dieselbe bei directer Einwirkung der Feuergase auf das Wasser, wie im Flammofen der Flamme auf das zu erhitzende Metall, bedeutend intensiver und mit geringerem Brennmaterialaufwande stattfinden müsse. Er erprobte dieß praktisch, indem er auf dem Herde eines Puddelofens Wasser verdampfte und fand daß mit der gleichen Brennmaterialmenge ein mindestens viermal größeres Wasserquantum in Dampf verwandelt werden konnte, als bei indirecter Einwirkung des Feuers auf das Wasser, z.B. in einer Abdampfpfanne. Es handelte sich behufs des Betriebes der Dampfmaschinen noch um die Anwendung dieses Principes zur Erzeugung von Hochdruckdampf, und hierzu construirte Daelen, nachdem er bereits im Juni 1859 um ein betreffendes Patent eingekommen war, seinen eigenthümlichen Dampfgenerator als Versuchsapparat. Die damit angestellten Versuche ergaben zwar das Resultat, daß die Construction des Apparates, namentlich in Bezug auf Feuerung und Zuführung des Brennmateriales, nicht den praktischen Anforderungen entsprechen konnte; dagegen erwies sich das Princip als richtig, so daß es der Zukunft überlassen bleiben muß, in richtiger Ausführung des richtigen Princips die constructiven Schwierigkeiten glücklich zu überwinden. Der Daelen'sche Dampfgenerator ist in Fig. 1 und 2 in zwei Verticaldurchschnitten theilweise dargestellt. A, A ist der eigentliche, das Wasser enthaltende Kessel, in welchem die Feuerbüchse B sich befindet. Die Kesselwand ist nach unten in den Untersatz D verlängert. C ist der neben dem Kessel angebrachte Kohlenbehälter. Die Kohlen werden aus demselben mittelst der Schnecke b in das Windzuleitungsrohr a, a und von da durch die Schnecke c auf den Tisch f befördert. Der letztere ist von der ringförmigen Platte g, g umgeben, auf welcher die Verbrennung der Kohlen stattfindet. Die Platte g, g kann behufs Reinigung von Asche durch das Getriebe h, i in Rotation versetzt und durch den um die Achse e drehbaren Hebel m gehoben und gesenkt werden. In der Figur ist g, g gesenkt gezeichnet. Die Achse d, d mit den conischen Rädern n, o und p, q dient zur Bewegung der Schrauben b und c. Die Gläser k und k' lassen die Beobachtung des Feuers zu. Mit dem Kessel ist eine Luftpumpe verbunden, welche durch das Windrohr a, a, dem zu erzielenden Dampfdrucke entsprechend, stark comprimirte kalte Luft in den Feuerraum bläst, so daß die Verbrennung hier unter hohem Drucke sehr intensiv stattfindet. Die Rauchgase werden durch das oben am Deckel der Feuerbüchse angebrachte Ventil in den Wasserraum des Kessels gepreßt, bringen hier durch unmittelbaren Contact das Wasser zur Verdampfung und entweichen mit dem gespannten Dampfe gemischt durch das Dampfrohr zur Dampfmaschine, welche dann also eigentlich durch ein Gemisch von Dampf und heißer Luft getrieben wird. Die zum Betriebe der Luftpumpe aufgewendete Arbeit wird reichlich durch das den gespannten heißen Gasen entsprechende Arbeitsvermögen wieder aufgewogen. Es läßt sich wohl nicht mit Unrecht behaupten, daß dieses, wie Eingangs bemerkt, bereits mehrfach angeregte System der Verwendung der Rauchgase, ähnlich wie in einer calorischen Maschine, jedenfalls die Zukunft für sich hat, wenn es über Kurz oder Lang möglich geworden seyn sollte, die entschieden bedeutenden constructiven Schwierigkeiten zu überwinden. Um in diesem Sinne anregend zu wirken, theilte der Erfinder den Fachgenossen seine noch nicht abgeschlossene Idee mit.“ ––––––––– Im Anschluß an den vorstehenden Artikel enthält unsere Quelle das Wesentliche über die in der Generalversammlung des technischen Vereines für Eisenhüttenwesen vom 20. August 1865 stattgehabte Discussion in Betreff der neuen Daelen'schen Dampferzeugungsmethode, sowie eine kurze Beschreibung einer ähnlichen Erfindung von Lefroy. Wir erlauben uns daher, auch diese Mittheilungen im Auszuge hier folgen zu lassen. Der Daelen'schen Angabe, „daß er bei den anfänglichen Verdampfungsversuchen im offenen Puddelofen mindestens das Vierfache der gewöhnlichen Verdampfung erzielt habe,“ wurde von einer Seite entgegengehalten, „daß nicht nur absolute Verdampfung, sondern auch das starke Mitreißen von aufspritzenden Wassertheilchen durch den scharfen Zug des Ofens Anlaß zu dem außergewöhnlichen Resultate gegeben habe.“ „Es widerspreche wenigstens der Theorie, das letztere auf die reine Verdampfung zurückzuführen. Nach den Brix'schen Versuchen hätten mittelmäßige Kesselanlagen schon einen Nutzeffect von etwa 2/3 der durch die Kohle theoretisch im Maximum zu erzielenden Verdampfung ergeben; mit ganz vollkommenen Einrichtungen würde man auf 80 bis selbst 90 Proc. kommen können. Nehme man an, daß 1 Pfund Kohle im Stande sey, 10 und selbst 14 Pfund Wasser zu verdampfen, so erscheine die Erreichung des obigen Resultates mindestens als unwahrscheinlich.“ Von anderer Seite wurde dagegen bemerkt, „daß es bei den weit auseinander gehenden Ansichten über den Nutzeffect der heutigen Kesselanlagen vorab darauf ankomme, ob Hr. Daelen diesen Nutzeffect hoch oder niedrig angeschlagen habe,“ worauf dieser erwiederte „daß er die vorgebrachten theoretischen Resultate für die Verdampfung nicht als unbedingt maßgebend anerkennen könne.“ „Bezüglich der möglicherweise fortgerissenen Wassertheilchen sey es sehr wesentlich, daß dieselben keineswegs als für den Nutzeffect verloren betrachtet werden könnten, da dieselben vielmehr noch in irgend einer Weise im Gemische von Verdampfungs- und Verbrennungsproducten, auf dessen Erzielung es bei der neuen Methode überhaupt nur abgesehen sey, zur Wirkung kämen.“ Gelegentlich wurde auch zur Vermeidung der früher besprochenen Uebelstände der Brennmaterialzuführung die Anwendung gasförmiger BrennmaterialienHierbei werden die Brennmaterialien bekanntlich zuerst einer trockenen Destillation unterworfen, die erhaltenen brennbaren Gase dann an den Ort geleitet, wo die größte Hitze erzeugt werden soll und dieselben mit der gehörigen Luftmenge vermischt, wirklich verbrennen. Daß auf diese Weise, namentlich bei zweckmäßiger Regulirung des Luftzutrittes zu den brennbaren Gasen, sich bezüglich des Brennmaterialverbrauches auch bei der Dampferzeugung – wie bei metallurgischen Zwecken etc. etc. – ein günstiges Resultat erzielen läßt, ist gar nicht zu bezweifeln. vorgeschlagen, und empfohlen, diese Zuführung mittelst eines Luftstromes zu injiciren und diese Art der Gasinjection auch bei dem Hohofenbetriebe vermittelst der Gebläseluft zu versuchen. Auch wurde des von Pascal in Lyon in den Jahren 1857 bis 1858 angestellten, auf ähnlichen Principien basirten Versuches der Dampferzeugung erwähnt und bemerkt, daß der damals construirte Apparat mit Alternativfeuerung unter 2 Atmosphären Druck eingerichtet gewesen und zum Betriebe einer 16pferdigen Schiffsmaschine verwendet worden sey. „Es habe sich dabei angeblich eine Ersparniß von 50 Proc. Brennmaterial, gleichzeitig aber auch der Uebelstand ergeben, daß der Cylinder nach verhältnißmäßig kurzer Dienstzeit durch die Ablagerung von Verbrennungsrückständen zerstört worden sey. Die Sache habe keine weitere Folge gehabt, und es sey anzunehmen, daß die Ausführung sich nicht bewährt habe.“ Was dagegen die Erfindung von Lefroy betrifft, so seyen auch bei ihr – nach dem Engineer, der in Nr. 484 vom 7. April 1865 eine Beschreibung und Zeichnung darüber lieferte – die Hauptpunkte die folgenden: 1) Verbrennung unter künstlich hervorgebrachtem hohem Drucke, 2) Vermischung der Verbrennungsproducte mit dem zu verdampfenden Wasser, resp. dem dadurch erzeugten Dampfe und 3) Umsetzung der in den Verbrennungsgasen enthaltenen Wärmemenge in mechanische Arbeit. Hinsichtlich der Leistungsfähigkeit dieses Systemes nehme der Erfinder nicht weniger denn 90 bis 95 Proc. Ersparniß für sich in Anspruch. In Fig. 3 und 4 ist dieser neue Dampfgenerator abgebildet. „Darin ist A der Ofen und E, E der Kessel, zwischen welchen der cylindrische Raum oder das Gehäuse J, J sich befindet. Die Roststäbe, von welchen einer bei a im Durchschnitte gezeigt ist, sind hohl und mit Wasser gefüllt. Der Ofen hat keinen Rauchfang oder Kamin und ist immer geschlossen, ausgenommen wenn die Thüre des Reinigungsloches e zum Reinigen der Roststäbe geöffnet ist. O ist das Rohr zur Einführung des Brennmaterials, über welchem noch drei Abtheilungen Q, R, S sich befinden, deren jede eine Charge Brennmaterial enthält, welches dem Ofen durch die Thüren oder Schieber o¹, o², o³ zugeführt wird. Die Schieber werden durch das Handrad W folgendermaßen bewegt: U ist eine Achse, welche von dem Handrade mittelst zweier conischen Räder gedreht wird. Auf der Achse U sind die Däumlinge u¹, u², u³ befestigt, deren Form nebst den Thüren oder Schiebern genauer in Fig. 4 dargestellt ist. Diese Däumlinge sind so gegeneinander gestellt, daß wenn u¹ auf dem äußersten Punkte steht, u² und u³ um 120 resp. 240 Grad von diesem Punkte abstehen. Die Däumlinge u¹, u², u³ greifen die Thüren oder Schieber o¹, o², o³ und ziehen dieselben successive heraus, bis das Loch des Schiebers mit der darüber befindlichen Abtheilung correspondirt, wodurch dann das Brennmaterial von einer Abtheilung zur anderen und schließlich durch den Canal O in den Ofen passirt. Jeder Däumling nebst zugehörigem Schieber bleibt auf dem äußersten Punkte während eines Drittels der vollen Umdrehung der Achse U, und sobald der Däumling nicht mehr in dieser Weise auf den Schieber wirkt, kommen die Spiralfedern v¹, v², v³ zur Geltung, indem sie durch ihre Zusammenziehung die Schieber schließen und die Passage des Brennstoffes bis zur nächsten Wirkung des Däumlings hemmen. Die Uebertragung der Bewegung ist so eingerichtet, daß das Handrad W seinen vollen Umgang gleichzeitig mit der vollen Umdrehung der Achse U vollendet. T ist ein Behälter mit Petroleum, welches durch den Hahn t in die Abtheilung Q gelassen wird. Die Brennstoffstücke in Kugelform werden in den Kasten P aufgegeben und können mittelst des Hebels r und des Schiebers s leicht in die Abtheilung Q gelassen werden, um mit dem Petroleum durch die anderen Abtheilungen zum Ofen geschafft zu werden. M ist ein Heißwasserbehälter, welcher den Canal O umgibt, vermittelst einer gewöhnlichen Druckpumpe immer mit Wasser gefüllt gehalten wird und so den Kessel stets mit heißem Wasser speist. B ist der Arbeitscylinder einer gewöhnlichen oscillirenden Hochdruckdampfmaschine; C ist der Cylinder der Luftpumpe, auf derselben Achse schwingend. Ihre Kolbenstangen sind durch einen Rahmen verbunden. c ist ein Hebel, um das Ventil des Luftcylinders auszulösen, so daß, wenn es erforderlich ist, das Gebläse unterbrochen werden kann, ohne die Maschine stillzustellen. Die comprimirte Luft geht vom Cylinder C durch ein biegsames Rohr f, f in das Blaserohr F. Die gasigen Verbrennungsproducte werden durch das Wasser des Kessels in der Richtung der gekrümmten Pfeile getrieben. G ist das Sicherheitsventil; h, h sind Probirhähne. K ist die Oeffnung zum Abblasen mit einem gewöhnlichen Abblasehahne k. L ist das Kesselspeiserohr, mit dem Heißwasserbehälter M communicirend; y, y ist das Dampfrohr.“ Schließlich mag noch bemerkt werden, daß sowohl den oben angeführten Mittheilungen über Lefroy's Erfindung, als auch den oben angezogenen Versuchen Pascal's gegenüber Hr. Daelen bei jener Versammlung die Priorität mit vollstem Rechte für sich in Anspruch genommen hat, indem er anführte: „daß er schon in den Jahren 1851 bis 1852 mit anderen namhaften Technikern über den Gegenstand sich besprochen habe und auch zu jener Zeit schon von dem Verwaltungsrathe des Hörder Bergwerks- und Hüttenvereins ermächtigt worden sey, eine gewisse Summe auf die erforderlichen Versuche zu verwenden.“ Wir unsererseits können uns nur freuen, daß es ihm gelungen ist, durch diese Versuche die neue und originelle Dampferzeugungsmethode wenigstens principiell festzustellen, und indem wir ihm gerne für seine dießfallsigen Bemühungen und Erfolge unsere volle Anerkennung zollen, wünschen wir zugleich, daß es ihm bald gelingen möge, die Schwierigkeiten, welche derselben zur Zeit in constructiver und praktischer Hinsicht noch entgegenstehen, zu besiegen. G. Delabar.