XIX. Ueber die Leistungen der Meyn'schen Patentkessel; von W. Born. Aus der Zeitschrift des Vereines deutscher Ingenieure, 1871, Bd. XV S. 130. Born, über die Leistungen der Meyn'schen Dampfkessel. Am 5. bis 6. Januar d. J. sind von meinem Associé in einer Zuckerfabrik Versuche mit dem Meyn'schen Hochdruck-Dampfkessel angestellt worden, und ich glaube, daß es von allgemeinerem Interesse seyn möchte, wenn ich nachstehend einen Bericht über diese Versuche der Oeffentlichkeit übergebe. Durch die Freundlichkeit des Directors jener Fabrik, welche zu zehn vorhandenen alten Kesseln im Jahre 1870 drei neue Meyn'sche Kessel hinzugefügt hat, um weniger forcirt arbeiten zu können, ward uns Gelegenheit geboten, diese neuen Kessel in ihrer Construction und Leistungsfähigkeit näher zu prüfen und umfassende Versuche damit anzustellen. Die in dieser Fabrik aufgestellten drei Meyn'schen Kessel sind als Dampferzeuger für je 40 Pferdestärken à 60 Pfd. bei 60 Pfd. Druck, also für 2400 Pfd. normale Dampfproduction bezeichnet. Für die Pferdestärke ist dabei eine Heizfläche von 1 Quadratmeter = 10,15 Quadratfuß rhein., also pro Kessel ca. 406 Quadratfuß rhein. (40 Quadratmeter) angenommen, d.h. ca. 6 Pfd. Wasserverdampfung pro Quadratfuß rhein. und pro Stunde. Der Meyn'sche Repräsentant Hr. Vogel hatte mir bei Aufstellung der Kessel erklärt, daß sich mit Leichtigkeit selbst 3000 Pfd. Dampf pro Stunde erzeugen ließen, was 7,5 Pfd. Dampf pro Stunde und Quadratfuß Heizfläche repräsentiren würde. Die hohen Angaben waren insbesondere die Ursache gewesen, dieser Construction eine größere Aufmerksamkeit zu schenken. Der Rost hat eine Fläche von nahezu 14 Quadratfuß rhein. (1,4 Quadratmeter) bei einer Länge von ca. 7 1/2 Fuß (2,35 Met.), welche die Beschickung so erschwert, daß es fast unmöglich ist, den hinteren Theil des Rostes ordentlich zu bedienen. Um diese Rostfläche zu erzielen, ist vor dem stehenden Kessel ein Vorbau angebracht, der um mindestens 2 Fuß (0,63 Met.) verkürzt werden müßte, um die Bedienungsfähigkeit des Rostes aufrecht zu erhalten, wobei dieselbe freilich auf 10 Quadratfuß (0,98 Quadratmeter) reducirt würde. Die praktische Ausführung dieser Kessel ist so ausgezeichnet, wie man sie selten findet; auf einer Industrieausstellung würde dieser vorzüglichen Kesselschmiedarbeit der erste Preis zuerkannt werden müssen. Der Sach- und Fachkenner wird indessen mit Bedauern so viel ausgezeichnetes Material, so viel Fleiß und Geschicklichkeit auf eine so außerordentlich complicirte Construction verwendet sehen, welche den Meyn'schen Kessel in der That zu einem Kunstkessel macht, der aber mit äußerster Vorsicht behandelt werden muß, um drohende Reparaturen, denen jedes Kesselsystem beim Gebrauche ausgesetzt ist, zu vermeiden. Steht ein solcher Kessel längere Zeit still, wie in Zuckerfabriken dieß außer der Campagne der Fall ist, so müssen diese so dünnen Bleche durch sorgfältigen Anstrich gegen das Verrosten geschützt werden, was bei der Unmöglichkeit überall zu den Heizflächen zu gelangen, schwierig seyn wird. Um die natürliche Abnutzung möglichst zu vermeiden, muß mit sehr reinen, nicht schwefelhaltigen Kohlen gefeuert werden, da die theilweise äußerst geringen Blechstärken solche Angriffe schwerlich vertragen. Die Kessel müssen also sehr oft und sehr sorgfältig nachgesehen und gereinigt werden, gerade wie die Locomotivkessel, mit denen sie, was rasche Dampferzeugung anlangt, nahezu auf einer Stufe stehen mögen. Hr. Vogel gibt in seiner Beschreibung des Meyn'schen Kessels (im polytechn. Journal Bd. CXCIX S. 338, erstes Märzheft 1871) an, daß nach den genauesten Ermittelungen ein 40pferdiger Kessel bei gutem Luftzug und guten Kohlen bis zu 7 1/2 Pfd. Wasser pro Quadratfuß Heizfläche und Stunde verdampft, und mit forcirtem Luftzuge, wie er durch die benutzten Dämpfe erzeugt wird, sogar bis 12 Pfd. Wasser pro Quadratfuß Heizfläche und Stunde verdampft wurden. Ist bei diesen Ermittelungen vom Dampfe Wasser aus dem Kessel nicht mit fortgerissen worden, worüber Hr. Vogel nichts erwähnt, so wären diese Leistungen als enorm zu bezeichnen. Die Wasserverdampfung bei Locomotiven mit vom Dampf erzeugtem forcirtem Luftzuge beträgt nur ca. 10 Pfd. pro Stunde und Quadratfuß Heizfläche. Was u.a. den größten Feind der Haltbarkeit, den Kesselstein betrifft, so hat sich ergeben, daß sich derselbe nicht so, wie der Lieferant angibt, ganz selbstthätig von den Heizflächen ablöst, sondern nur von den cannelirten Röhren, und zwar nur von den erhabenen Stellen abfällt, in den Vertiefungen aber, zu denen man nicht gelangen kann, fest sitzen bleibt. Je nach der Natur des Kesselsteines, der oft so fest sitzt, daß er sich mit dem Eisen zu verbinden scheint, wird sich auch im Meyn'schen Kessel, wie in dieser Zuckerfabrik bereits constatirt, derselbe ansetzen, und es ist dann unausbleiblich, daß in den Vertiefungen der cannelirten Siederöhren sich nach und nach eine immer stärkere Kesselsteinkruste bilden wird, welche das Durchdringen der Wärme vermindert, die Widerstandsfähigkeit der dünnen Bleche verringert, und endlich Reparaturen herbeiführen wird, zu deren Ausführung man entweder Arbeiter aus Rendsburg mit den nöthigen Ersatzstücken und besonderen Werkzeugen kommen lassen, oder nach Befinden die Kessel nach Rendsburg der Wiederherstellung wegen wird schicken müssen. Denn bei der eigenthümlich complicirten Beschaffenheit der Kesseltheile und dem geringen Raum zum werkmäßigen Bewegen erscheint eine umfassende Reparatur von gewöhnlichen, nicht besonders darauf eingerichteten Kesselschmieden gar nicht ausführbar. Wenn bei diesen Meyn'schen Kesseln das Princip zur größten Ausbildung gebracht ist, mit Hülfe einer möglichst großen directen Heizfläche von sehr großer Leitungsfähigkeit bei sehr dünnen Blechen die Aufsaugung der producirten Wärme zu bewirken, und außerdem die Heizflächen auf einen sehr geringen Raum zu concentriren, so mag dieser Kessel auf Schiffen oder da, wo sonst gar kein Raum zur Anbringung eines eingemauerten Kessels vorhanden, man aber um jeden Preis Dampf haben muß, selbst ohne Rücksicht auf Ausnutzung des Heizwerthes der Kohlen, besser erscheinen, als alle anderen Constructionen; für den regelmäßigen stationären Betrieb stellen sich aber gegen die sonst gebräuchlichen einfachen Systeme keine Vortheile heraus, wie die nachstehenden Resultate beweisen. Der zum Versuch herangezogene Meyn'sche Kessel war zuvor von innen und außen, soweit man irgend ankommen konnte, gereinigt worden. Ebenso wie bei Locomotivkesseln, bei denen man auf verhältnißmäßig beschränkte Heizflächen angewiesen ist, muß auch bei den Meyn'schen Kesseln sehr oft eine Reinigung von Ruß und Flugasche stattfinden. Da ferner in diesen Kesseln nicht viel Wasser enthalten ist, so erfolgt auch bald nach dem Anheizen derselben die Dampfbildung, dagegen aber auch verhältnißmäßig rasch die Abkühlung selbst bei nur kurzer Unterbrechung des Feuers; um daher einen regelmäßigen Betrieb bei dem geringen Dampfraum im Kessel aufrecht zu erhalten, braucht man einen sehr aufmerksamen Heizer. Rasche Dampferzeugung läßt noch keineswegs auf die qualitative Leistung des Kessels schließen; dieß haben auch die mehrfach angestellten Versuche ergeben. In der betreffenden Zuckerfabrik befinden sich von den vorhandenen zehn Gegenstromkesseln mit je zwei Vorwärmern neun Stück in Gebrauch, welche pro Kessel etwa 400 Quadratfuß (40 Quadratmeter) Heizfläche haben. Um die Versicherung des Vertreters der Meyn'schen Kessel, daß er mit einem seiner Dampfkessel ebenso viel Dampf liefern könne, wie mit zweien der alten, zu prüfen, hatte man zwei der letzteren außer Thätigkeit gesetzt, und ließ an ihrer Stelle den einen Meyn'schen Kessel arbeiten. Dieser Versuch scheiterte aber an dem bald eintretenden Dampfmangel, so daß man genöthigt war, die beiden alten Kessel wieder in Thätigkeit zu setzen. Nun versuchte man es mit Außerbetriebsetzung nur des einen der alten Kessel, für welchen man den Meyn'schen Kessel feuern ließ; aber auch bei dieser Probe mußte man die Wahrnehmung machen, daß dieser dem alten Kessel in der quantitativen Leistung nicht gewachsen war, indem er nur, selbst bei forcirtem Zuge, etwa zwei Drittel so viel Dampf lieferte, wie der alte Kessel. Um den Einwand des Vertreters der neuen Kessel, daß man die mitgehenden alten Dampfkessel zu schwach gefeuert habe, und dadurch der Dampfmangel entstanden sey, zu entkräften, speiste man die Kessel mit abgewogenen Wassermengen von bestimmter gleicher Temperatur. Dabei wurden mit dem Meyn'schen Kessel durch ihren Vertreter folgende Resultate erzielt: in 4 Stunden mit 760 Pfd. Kohlen 6840 Wasser verdampft; pro Stunde 1710 Pfd. und pro Pfund Kohle 9 Pfd. Wasser. in 4 St. 35 Min. mit 1000 Pfd. Kohlen 8930 Wasser verdampft; pro Stunde 1948 Pfd. und pro Pfund Kohle 8,9 Pfd. Wasser. in 3 St. 15 Min. mit 750 Pfd. Kohlen 6840 Wasser verdampft; pro Stunde 2105 Pfd. und pro Pfund Kohle 9,1 Pfd. Wasser. Also in einer Stunde wurden im Durchschnitt 1910 Pfd. Wasser verdampft mit einem durchschnittlichen Verbrauch von 212 Pfd. Kohlen; dieß gibt 15 Pfd. Kohle pro Quadratfuß Rostfläche und Stunde (150 Pfd. pro Quadratmeter und Stunde). Von Seiten der Fabrik wurden ebenfalls Versuche angestellt, und stellte sich bei einer dreimaligen Verbrennung von je 1000 Pfd. Kohlen folgendes Resultat heraus: Die Verbrennung der genannten Kohlenmenge erfolgte jedesmal in 3 1/2 Stunden; dabei lieferten 1000 Pfd. Kohlen 7600 Pfd. Dampf oder pro Kessel und Stunde 2170 Pfd. Dampf mit etwa 286 Pfd. Kohlenverbrauch pro Stunde, oder 20,4 Pfd. Kohlen pro Stunde und Quadratfuß Rostfläche (210 Pfd. pro Quadratmeter), oder es wurde mit 1 Pfd. Kohlen eine Wasserverdampfung von 7,6 Pfd. erreicht. Von den garantirten 2000 Pfd. Dampf pro Stunde und Kessel, oder gar den mit Leichtigkeit zu erzeugenden 3000 Pfd. Dampf für dieselbe Einheit, war also auch bei der größten Anstrengung nicht die Rede. Zu bemerken ist, daß diese Resultate bei praktischem und forcirtem Betriebe erreicht und festgestellt waren, ehe wir der anzustellenden Versuche wegen zur Fabrik kamen. Von Seiten der Fabrikdirection waren aber auch in gleicher Weise Versuche mit den alten Kesseln, den Meyn'schen gegenüber, gemacht worden, wobei folgende Ergebnisse sich herausgestellt haben: in 3 1/2 Stunden mit 1700 Pfd. Kohlen 12920 Pfd. Dampf erzeugt; pro Stunde 3691 Pfd. und pro 1 Pfd. Kohle 7,6 Pfd. Dampf. in 3 2/3 Stunden mit 1500 Pfd. Kohlen 12920 Pfd. Dampf erzeugt; pro Stunde 3523 Pfd. und pro 1 Pfd. Kohle 8,6 Pfd. Dampf. in 3 1/3 Stunden mit 1700 Pfd. Kohlen 13680 Pfd. Dampf erzeugt; pro Stunde 4104 Pfd. und pro 1 Pfd. Kohle 8 Pfd. Dampf. Also pro Stunde und Kessel etwa 3764 Pfd. Dampf bei einer durchschnittlichen Verbrennung von ca. 466 Pfd. Kohlen pro Stunde, oder, da die Roste 22 Quadratfuß (2,1 Quadratmeter) Fläche haben, etwa 21 Pfd. Kohlen pro Quadratfuß Rostfläche und Stunde (212 Pfd. pro Quadratmeter). Nach Angabe der Heizer sollen die drei Meyn'schen Kessel ungefähr so viel Dampf liefern, wie 1 1/2 alte Kessel, und in der That ergibt der Betrieb nach Hrn. Vogel's Versuchen für drei Meyn'sche Kessel 5730 Pfd. Dampf pro Stunde; für 1 1/2 alte Kessel dagegen 5640 Pfd.; selbst bei dem forcirten Betriebe, dem die Meyn'schen Kessel ausgesetzt wurden, und bei dem die Ofenthüren glühend wurden, ergaben sich nur 6513 Pfd. für drei Kessel pro Stunde, also gleich etwa 1 3/4 alte Kessel. Bei einiger Kenntniß vom Heizwerthe der Brennstoffe, welcher doch durch das Eisen verschieden geformter Dampfkessel niemals erhöht werden kann, mußte es auffallen, daß man mit 1 Pfd. Kohle bis 9 Pfd. Dampf (?) erzeugt habe. Um zu erfahren, wie viel Dampf man pro Kessel und pro Pfund Kohle zu erzeugen im Stande ist, ließen wir zunächst einen alten Kessel abblasen, um bei geöffnetem Sicherheitsventil zu verdampfen, da es leider nicht möglich war, den Versuch mit offenem Mannloch zu machen. Bei dem Abblasen zeigte es sich, daß in 10 bis 12 Minuten, in welcher Zeit der Dampfdruck von 45 Pfd. (3,29 Kilogram, pro Quadratcentimeter) verschwunden war, mindestens 4 Zoll (105 Millimeter) Wasser, d.h. nach der Größe des Kessels berechnet, wenigstens 1400 Pfd. Wasser mit aus dem Kessel herausgerissen waren. Vor dem Abblasen war das Wasserstandsglas nahezu voll, nachher aber fast leer. Bei den mit geöffnetem Sicherheitsventile gemachten Versuchen war die Essenschieberöffnung dieselbe, wie beim gewöhnlichen Betriebe; die Speisung des Kessels erfolgte aus dem justirten Gefäß; das Wasser hatte eine Temperatur von 10° C. und Kohlen gleicher Gattung kamen bei beiden Kesseln zur Anwendung. 1) Der alte Kessel ergab in 2 Stunden 10 Minuten auf 1000 Pfd. Kohlen 6080 Pfd. Dampf bei durchschnittlichem Druck von 4 Pfd. (0,29 Kilogram.); pro Kessel und Stunde also 2806 Pfd. Dampf; pro Quadratfuß Heizfläche und Stunde 7,015 Pfd. Dampf (70,2 Pfd. pro Quadratmeter), und pro Quadratfuß Rostfläche und Stunde wurden 21 Pfd. Kohlen verbrannt (pro Quadratmeter 212 Pfd.) und mit 1 Pfd. Kohle 6,08 Pfd. Dampf erzeugt; dieß ist gegen die früher erhaltenen Resultate, bei denen sich eine Verdampfung von 8 Pfd. pro 1 Pfd. Kohle ergab, ein Unterschied von ca. 2 Pfd., welcher aus dem fortgerissenen Wasser entspringt. 2) Der Meyn'sche Kessel ergab in drei Stunden auf 1000 Pfd. Kohlen auch 6080 Pfd. Dampf bei durchschnittlich 12 Pfd. (0,88 Kilogram.) Druck; pro Kessel und Stunde 2025 Pfd. Dampf; pro Quadratfuß Heizfläche und Stunde ca. 5 Pfd. Dampf (pro Quadratmeter 50 Pfd.), und wurden pro Quadratfuß Rostfläche und Stunde 23,8 Pfd. Kohlen verbrannt (pro Quadratmeter 240 Pfd.) und mit 1 Pfd. Kohle 6,08 Pfd. Wasser verdampft; gegen die früher gemachten Versuche sind also pro 1 Pfd. Kohle etwa 3 Pfd. Wasser weniger verdampft, und ist dieser Unterschied ebenfalls durch mitfortgerissenes Wasser entstanden. Wie man sieht, ist ziemlich gleichmäßig unter beiden Vergleichskesseln gefeuert worden, und zwar sind 21 Pfd. Kohlen pro Quadratfuß Rostfläche und pro Stunde beim alten Kessel und 23,8 Pfd. Kohlen beim Meyn'schen Kessel verbraucht; eine gleiche Ausnutzung des Brennmateriales ist dabei erzielt worden, dargethan durch die bei beiden Kesseln erzielte übereinstimmende Verdampfung von 6,08 Pfd. mit 1 Pfd. Kohle. Von einer besonderen Kohlenersparniß von Seiten des Meyn'schen Kessels, der vielleicht nur sehr schlechten Anlagen gegenüber eintreten kann, ist also in dieser Fabrik Nichts bemerkbar; fortgerissenes Wasser kann als Verdampfung nicht angesehen werden. In quantitativer Leistung steht der Meyn'sche Kessel bei gleicher Heizfläche dem alten einfachen System ganz erheblich nach, da mit letzterem pro Stunde 780 Pfd. Dampf mehr erzeugt sind. Dabei ist der Unterschied zu berücksichtigen, daß man mit den alten Kesseln im Nothfall noch weit höher kommen kann, wenn man sehr forcirt feuert. Ein in dieser Richtung angestellter Versuch ergab: in 3 Stunden 20 Minuten 2000 Pfd. Kohlen verbrannt bei 11,420 Pfd. Dampferzeugung bei geöffnetem Sicherheitsventil und 7 bis 8 Pfd. (0,51 bis 0,58 Kilogram.) Dampfdruck; also pro Stunde und Kessel 3420 Pfd. Dampf erzeugt; pro Quadratfuß Rostfläche und Stunde 27,2 Pfd. Kohlen (pro Quadratmeter 272 Pfd.) verbrannt; pro Quadatfuß Heizfläche und Stunde 8,5 Pfd. Wasser (pro Quadratmeter 85 Pfd.) verdampft, und mit 1 Pfd. Kohle 5,7 Pfd. Wasser in Dampf verwandelt. Während es mit dem alten Kessel von 400 Quadratfuß (40 Quadratmeter) Heizfläche immerhin möglich war, bis 600 Pfd. Kohlen pro Stunde noch zur Verbrennung zu bringen, hat der forcirteste Versuch am Meyn'schen Kessel nur 333 Pfd. Kohlen pro Stunde mit einer Dampfproduction von 2025 Pfd. und mit 5 Pfd. pro Quadratfuß (50 Pfd. pro Quadratmeter) Heizfläche und Stunde, wie vorstehend angegeben, auszunutzen erlaubt, und bei diesem Betriebe wurde die Ofenthür bereits rothglühend, obgleich von außen kalte Luft gegen die Schutzplatte strömte; es fand dabei eine so starke Ausstrahlung der Hitze statt, daß in einer Entfernung von 3 Met., von der Ofenthüre ab gemessen, noch 70° R. Temperatur am Thermometer sich zeigten, für den Heizer ein qualvolles Daseyn. Beim Abbrennen der Kohlen zeigten sich lange blaue Kohlenoxydflammen, während man vor dem Kessel beim Athmen die Gegenwart des Kohlenozydgases auffällig gewahren konnte, was somit kein Zeichen von guter Brennstoffausnützung seyn konnte. Der Grund zu dieser Erscheinung im Meyn'schen Kessel liegt in der Construction, welche 3 1/2 Quadratfuß (0,34 Quadratmeter) Zugquerschnitt zwischen den cannelirten Siederöhren für den Abzug der ausgedehnten heißen Luft gibt. Der Rost hat dagegen etwa 6 Quadratfuß (0,59 Quadratmeter) freie Rostfläche für den Zutritt der kalten Luft. Die Meyn'sche Construction ist eben ohne Rücksicht auf die natürlichen Erfordernisse der vollkommenen Verbrennung entstanden, und so darf man sich nicht wundern, gewissermaßen eine Kohksproductionsanlage an dem complicirten Kessel zu finden. (Der Schluß folgt.)