| Titel: | Ueber die Anwendung der Mineralöle zum Heizen der Dampfmaschinen, insbesondere der Locomotiven; von H. Sainte-Claire Deville und C. Dieudonné. | 
| Fundstelle: | Band 195, Jahrgang 1870, Nr. L., S. 209 | 
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                        L.
                        Ueber die Anwendung der Mineralöle zum Heizen der
                           Dampfmaschinen, insbesondere der Locomotiven; von H. Sainte-Claire Deville und C.
                              Dieudonné.
                        Aus den Comptes rendus, t. LXIX p. 933; November
                              1869.
                        Deville, über das Heizen der Locomotiven mit
                           Mineralölen.
                        
                     
                        
                           Anfangs d. J. 1868 ließ die französische Ostbahngesellschaft die Heizung der
                              Locomotiven mit Mineralölen probiren. Da der gelehrte Director dieser Gesellschaft,
                              Hr. Sauvage, uns mit der
                              Aufgabe betraut hatte, die auf dem Eisenbahnnetze derselben functionirenden
                              Maschinen dieses Systemes genau zu untersuchen und zu vervollkommnen, so theilen wir
                              der (französischen) Akademie diejenigen der von uns erhaltenen Resultate mit, welche
                              sie interessiren können, im Auszuge eines von uns der Ostbahngesellschaft
                              erstatteten ausführlichen Berichtes.
                           Zur Anwendung der Mineralöle als Heizmaterial sind zwei Locomotiven eingerichtet
                              worden. Die Beschreibung der ersten dieser Maschinen, welche die Nr. 291 trägt,
                              wurde schon früher mitgetheilt.Polytechn. Journal, 1869, Bd. CXCII S. 206. (Man vergl. den von P. Audouin construirten Apparat zum Heizen der
                                    Dampfmaschinen-Kessel mit Mineralölen, welcher auf demselben Princip
                                    beruht und nach beigegebenen Abbildungen im polytechn. Journal Bd. CXCI S. 28 beschrieben ist.) Der Heizapparat war, bis auf einige ziemlich geringfügige Modifikationen,
                              bei der Versuchscampagne von 1869 derselbe wie bei der von 1868. Wir erinnern hier
                              nur, daß die Sohle und drei verticale Mauern einen geschlossenen Raum auf dem Boden
                              des Herdes bilden und daß außerdem zwei Gewölbe vorhanden sind, an denen sich die
                              Flammen brechen. Um die Breite der Fugen möglichst zu reduciren, wurden die
                              Ziegelsteine von gewöhnlicher Qualität besonders geformt.
                           1) Maschine Nr. 291. – Diese Locomotive hatte
                              gleich Anfangs bei mehreren Versuchszügen ihre Probe bestanden; es wurde beantragt,
                              sie in regelmäßigen Dienst zu nehmen und eine große Anzahl von Kilometern durchlaufen zu lassen,
                              um zu sehen, wie die verschiedenen Theile des Apparates sich bei längerem Gebrauche
                              verhalten würden.
                           Man entschied sich, die Maschine in das Depot der Station Flamboin zu schicken, wo
                              die gewöhnlichen Locomotiven desselben Typus (ungekuppelte Räder; Gesammtgewicht:
                              8400 Kilogr.; Heizfläche: 60 Quadratmeter) stationirt sind. Von Epernay bis Flamboin
                              ging die Maschine geheizt, als Hülfsmaschine an einen Personenzug gekuppelt. Wir
                              begleiteten sie auf einem Theile der Fahrt von Epernay nach Paris. Der Zug bestand
                              aus zwölf Waggons, von denen die Maschine Nr. 291 für ihren Antheil ungefähr acht
                              zog. Die Geschwindigkeit betrug 46 Kilometer per Stunde,
                              die Maximal-Steigungen 5 Millim. per Meter. Der
                              Oelverbrauch war auffallend regelmäßig; er belief sich auf:
                           
                              
                                 
                                 
                                 
                                 
                                 
                                 
                                 Kilometer
                                 
                              
                                 3,44
                                 Kilogr.
                                 
                                    per
                                    
                                 Kilomet.
                                 zwischen
                                 Epernay und Château Thierry; Entfernung
                                 48
                                 
                              
                                 3,36
                                 „
                                 „
                                 „
                                 „
                                 Château Thierry und
                                    Meaux;            „
                                 50
                                 
                              
                                 3,36
                                 „
                                 „
                                 „
                                 „
                                 Meaux und
                                    Paris;                          
                                    „
                                 44
                                 
                              
                                 
                                 
                                 
                                 
                                 
                                 –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
                                 
                              
                                 
                                 
                                 
                                 
                                 
                                 Gesammt-Entfernung:
                                 142
                                 
                              
                           Die im Depôt von Flamboin stationirten Maschinen machen nur kurze Fahrten,
                              nämlich:
                           
                              
                                 von Flamboin nach
                                    Longueville             
                                 7
                                 Kilom.
                                 
                              
                                 von Longueville nach Provins
                                 7
                                 „
                                 
                              
                                 von Flamboin nach Montereau
                                 28
                                 „
                                 
                              
                           Das Anhalten, das Rangiren der Züge, das Anheizen kommt auf diesen Strecken häufig
                              vor.
                           Diese Umstände boten für die Anwendung eines neuen Heizsystemes große Schwierigkeiten
                              dar und stellten dasselbe auf eine strenge Probe. Die Maschine blieb auf ihrer
                              Dienstfahrt in Provins über Nacht stehen und zwar von Abends 10 Uhr 25 Min. (Ankunft
                              des letzten Zuges) bis 5 Uhr 30 Min. Morgens (Abgang des ersten Zuges). Auf dieser
                              Station wurde keine andere Maschine geheizt. Von 10 Uhr 25 Min. bis 4 Uhr Morgens
                              sank die Dampfspannung von 7 auf 1 Atmosphäre. Um 4 Uhr wurde angeheizt, indem nur
                              sehr wenig Oel aufgegeben wurde; die Wärme des Kessels unterhielt die Flamme, indem
                              sie einen schwachen Zug hervorbrachte. Von dem Zeitpunkt ab, wo das Manometer auf 2
                              1/2 Atmosphären stieg, wurde mit dem der Maschine selbst entnommenen Dampfe
                              geblasen.
                           Die Vertheilung des Oeles erhielt eine zweifache Verbesserung. Die zwanzig kleinen
                              Ansatzröhren führten das Oel nicht immer gleichmäßig zu, so daß, wenn man den
                              Lufteintritt im Verhältniß der dickeren Oelstrahlen regulirte, für die dünneren ein
                              Ueberschuß an Luft vorhanden war; geschah jene Regulirung aber im Verhältniß der
                              dünneren Oelstrahlen, so rauchten die stärkeren. Man mußte daher den durch die
                              Ansatzröhren vermittelten Oelzufluß regelmäßig machen. Dieß gelang dadurch, daß von
                              Stunde zu Stunde ein Dampfstrom von hoher Spannung in die Achse des Vertheilers
                              injicirt wurde. Durch dieses Mittel wurden die Oeffnungen vollständig gereinigt.
                           Bei den ersten Versuchen verstopften sich die Rostcanäle nicht, weil der Oelverbrauch
                              im Verhältnisse zum Luftzuge sehr genau regulirt wurde. Nachdem aber die Maschine in
                              regelmäßigen Dienst genommen war, kam es vor, daß der in der neuen Heizungsweise
                              noch ungeübte Maschinist zu bedeutende Oelmengen auf den Rost fließen ließ, wodurch
                              Verstopfungen veranlaßt wurden. Wir halfen diesem Uebelstande dadurch ab, daß wir
                              die Reinigung leicht ausführbar und praktisch machten. Zu diesem Behufe wurden in
                              die Verlängerung der Canäle zwanzig Löcher gebohrt und mit kupfernen
                              Schraubenstopfen verschlossen. Soll nun ein Canal gereinigt werden, so schraubt man
                              den Stopfen ab und führt durch die Oeffnung einen starken Draht ein. Diese Operation
                              braucht nicht oft wiederholt zu werden, höchstens nach je 100 Kilometern Weg, wenn
                              die Maschine oft halten mußte oder nachlässig geführt wurde.
                           Die zum Schutze der Rahmen anfänglich angebrachten Gewölbe aus Ziegelsteinen hielten
                              nicht lang; das hintere, der stärksten Hitze ausgesetzte, gab am ersten nach;
                              dasselbe war aus Ziegelsteinen und Eisen construirt. Die Gewölbsteine wurden von
                              einer schmiedeeisernen Haube zusammengehalten, welche das Gewölbe an seinem Rücken
                              umgab und sich in Form von Klammern nach seinen Anläufen zu bog; im Sinne der Länge
                              waren zwei Reihen von Backsteinen gelegt.
                           Die erste Reihe der Seitensteine wurde zerfressen und fiel ein, so daß das Ende der
                              eisernen Haube bloßgelegt wurde. Dieses schmolz dann zusammen, und in Folge der
                              Bildung von Eisensilicat wurden auch die mit der Haube in Berührung befindlichen
                              verticalen Mauern zerfressen. Während dieser Campagne hatte die Maschine im Ganzen
                              800 Kilometer durchlaufen, der Oelverbrauch betrug 6,15 Kilogr. per Kilometer.
                           Der Apparat wurde reparirt, wobei die beiden großen Backsteingewölbe weggelassen
                              wurden. Nunmehr wurden nur sehr wenig Ziegelsteine angewendet zum Schließen der
                              Herdsohle und zur Construction eines sehr kleinen, 11 Centim. breiten Gewölbes,
                              welches nöthig war, um den Rahmen unmittelbar über dem Roste gegen die Wirkung des
                              Feuers zu
                              schützen.Alle diese Schwierigkeiten rührten daher, daß die vorhandenen Locomotiven
                                    fast ohne Kosten umgeändert werden mußten; bei zur Oelheizung construirten
                                    Maschinen erden diese Uebelstande verschwinden. Dieses Gewölbe wurde ohne Eisen mittelst eines kleinen Lehrbogens
                              construirt; seine Enden ruhten beiderseits auf den verticalen Mauern, in welche sie
                              etwas hineinragten, um ein seitliches Ausweichen im Inneren zu verhüten. Von nun an
                              traf die Flamme auf kein Hinderniß mehr und konnte sich im Herde frei
                              ausbreiten.
                           Der in dieser Weise vereinfachte Apparat befriedigte sehr. Die Dampferzeugung war
                              eine reichliche; nur konnte die bei derartigen Apparaten unerläßlich nothwendige
                              Rauchverzehrung nicht mehr so leicht bewerkstelligt werden wie vorher. Die Maschine
                              legte mit der neuen Einrichtung 1169 Kilometer im regelmäßigen Dienste zurück,
                              welchen sie in jeder Hinsicht wie die übrigen Maschinen desselben Typus versah. Der
                              Oelverbrauch betrug 5,98 Kilogr. per Kilometer.
                           Die Versuche mit der Maschine Nr. 291 wurden alsdann unterbrochen, weil man den den
                              Oelbehälter tragenden Tender für eine neue Maschine, von welcher später die Rede
                              seyn wird, nöthig hatte.
                           Die Locomotive Nr. 291 hat während ihres Dienstes im Depôt von Flamboin 6
                              Kilogr. Oel per Kilometer Fahrt verbraucht; die
                              Maschinen von demselben Typus verbrauchten zu derselben Zeit 9,20 Kilogr. Kohks. Der
                              Verbrauch an Oel war also 65/100 desjenigen an Kohks dem Gewichte nach.
                           Dieser Verbrauch kann für so kleine Maschinen als ein bedeutender erscheinen. Dieß
                              rührt von den bei jeder Fahrt zu durchlaufenden geringen Entfernungen her. Die
                              Fahrregister verzeichnen für diese Maschinen nur die Anzahl der durchlaufenen
                              Kilometer Weg, während deren sie auch noch viele Functionen machen, welche Dampf
                              beanspruchen: das wiederholte Anheizen, der Aufenthalt auf den Stationen etc.
                              verursachen ebenfalls Dampfverlust.
                           Mit diesem Vorbehalte glauben wir, daß die obigen Ziffern den respectiven Werth der
                              beiden Brennstoffe, der Kohks und des schweren Gasöles, repräsentiren; sie stimmen
                              vollkommen mit den auf der kaiserlichen Yacht „le Puebla“
                              erzielten Resultaten, auf welcher im Anfange des Jahres 1868 durch einen von uns ein
                              Apparat zum Brennen von Mineralölen angebracht worden war, überein.
                           2) Maschine Nr. 191. – Nachdem wir die im
                              Vorstehenden mitgetheilten Versuche mit einer kleinen Locomotive angestellt hatten,
                              hielt man es für interessant, das gleiche System bei einer kräftigeren Locomotive zu
                              probiren. Es wurde demnach die Maschine (machine
                              
                              mixte) Nr. 191 gewählt (4 gekuppelte Räder; Durchmesser
                              der Cylinder: 0,42 Meter; 100 Quadratmeter Gesammt-Heizfläche; 19,500 Kilogr.
                              Gesammt-Gewicht). Der neue Herd zur Oelheizung wurde auf dieser Maschine dem
                              bereits beschriebenen Systeme gemäß angebracht, jedoch mit Verwerthung der durch die
                              bisherige Erfahrung gewonnenen Resultate. Wir wollen diese Einrichtung kurz
                              beschreiben.
                           Das Oel wird in derselben Weise vertheilt wie bei der Maschine Nr. 291. Der vertical
                              stehende Rost ist aus einem einzigen Stücke gegossen, steht aber im Inneren des
                              Herdes um 11 Centimeter vor und bildet eine Tafel, welche zum Schutze des Rahmens
                              mit einer Reihe von Fliesen belegt werden kann. Somit fällt die blinde Thür weg,
                              welche bei der ersten Maschine an dieser Stelle die Aufführung eines Gewölbes nöthig
                              machte.
                           Der Herd ist durch eine Sohle und drei verticale Mauern geschlossen; die Sohle ist
                              aber nach dem Roste zu geneigt, damit weniger Backsteine gebraucht werden. Quer
                              durch den Herd geht ein geneigtes Siederohr nach dem auf der Ostbahn bereits
                              bewährten Tembrinck'schen Systeme, welches die großen
                              Backsteingewölbe der ersten Maschine ersetzt und zur Verlängerung des von den Gasen
                              zu durchströmenden Weges, sowie zur Vermehrung der Dampferzeugung bei gleichzeitiger
                              Begünstigung der Rauchverzehrung dient.
                           Die Steine sind sämmtlich auf die flache Seite gelegt, um größere Stabilität zu
                              erhalten. Das sie zusammenhaltende Eisen ist in ihre Wandstärke gelegt und somit vor
                              der Flamme geschützt. Die Steine bestehen aus Bauxit und
                              sind nach dem Systeme von Le Châtelier
                              angefertigt. Dieses neue feuerfeste Product hat sich bei den sehr hohen
                              Temperaturgraden, denen es in unseren Herden ausgesetzt war, als vollkommen
                              unschmelzbar erwiesen.
                           Der Rost besteht, wie bei der ersten Maschine, aus zwanzig Stäben; da der Herd bei
                              beiden Locomotiven ziemlich dieselbe Breite hat, so ließ sich die Anzahl der
                              Roststäbe nicht vermehren; dagegen sind sie höher. Die Verticaldimension der
                              Luftzuführungsöffnungen wurde von 16 auf 22 Centim. gebracht; im Verhältniß zum
                              Roste der Maschine Nr. 291 ist der Querschnitt dieser Oeffnungen um 37 Proc.
                              vergrößert.
                           Die neue Maschine Nr. 191 wurde im Depôt von Epernay stationirt; sie versah
                              den Dienst bei den regelmäßigen Personenzügen auf den Strecken zwischen Epernay und
                              Reims (Steigungen von 9 Millim. per Met.) und zwischen
                              Epernay und Bar (Steigungen von 5 Millim.)
                           Die Dampferzeugung war nicht so leicht wie mit der kleinen Maschine; ohne Zweifel war
                              die Rostfläche im Verhältniß zur Heizfläche nicht hinlänglich vergrößert worden. Bei der Construction
                              einer neuen Maschine würde die Höhe oder besser die Anzahl der Roststäbe zu
                              vermehren seyn.
                           Der Rost riß bald an mehreren Stellen. Anfänglich von diesem Unfall erschreckt,
                              beruhigten wir uns bald wieder, da wir die Ueberzeugung gewannen, daß der Apparat
                              ungeachtet dieser Risse solid blieb und kein Oel verloren ging. Diese Risse mußten
                              in einem Gußeisenstücke von so bedeutenden Dimensionen, welches in seinen
                              verschiedenen Theilen der Einwirkung sehr verschiedener Temperaturen ausgesetzt war,
                              fast nothwendig entstehen. Falls sich diese Brüche des Rostes nicht durch eine
                              Abänderung seiner Form verhindern lassen, mühte man sich entschließen, getrennte
                              Roststäbe aus Schmiedeeisen anzuwenden und die Benutzung von Gußeisen auf den
                              unteren Kasten zu beschränken.
                           Die Maschine Nr. 191 hat bis jetzt 1433 Kilometer Fahrt zurückgelegt. An Oel
                              verbrauchte sie bei vollem Gange 5 Kilogr. per
                              Kilometer; außerdem 90 Kilogr. zum jedesmaligen Anheizen und 25 Kilogr. per Stunde Aufenthalt im Bahnhof im geheizten
                              Zustand.
                           Die per Kilogr. Oel verdampfte Wassermenge betrug 10,90
                              Kilogr. Mit 1 Kilogr. Briquettes von guter Qualität verdampft man 7,90 Kilogr.; das
                              Verhältniß dieser beiden Brennmaterialmengen ist 138 : 100.
                           Gegenwärtig ist der Herd in gutem Zustande; er scheint zuverlässig eine lange Dauer
                              zu verbürgen und es läßt sich wohl behaupten, daß der Apparat, wenn die Schweröle in
                              hinlänglicher Menge und die Petroleumsorten zu einem entsprechenden Preise auf dem
                              Markte erschienen, den Erfordernissen eines praktischen Dienstes entsprechen
                              würde.
                           Bei der gegenwärtigen Sachlage sind wir der Ansicht, daß wegen der bei gut gebauten
                              und mit Mineralöl geheizten Locomotiven erzeugten enormen Dampfmenge, wenn einmal
                              das Petroleum, dessen Existenz an gewissen wohlbekannten Punkten Frankreichs man
                              aller Wahrscheinlichkeit nach annehmen kann, durch rationell ausgeführte
                              Tiefbohrungen zu Tage gebracht seyn und man sich überdieß zur Condensirung
                              sämmtlicher Producte der Destillation der Steinkohlen und der Schiefer bequemen
                              wird, – die Steinkohlenöle zum Heizen von Locomotiven, welche eine große
                              Anzahl von Personenwagen mit großer Geschwindigkeit zu befördern haben, mit Vortheil
                              verwendet werden können.