| Titel: | Ueber Regelung der Wärmeabgabe bei Dampföfen; von Hermann Fischer. | 
| Autor: | Hermann Fischer | 
| Fundstelle: | Band 234, Jahrgang 1879, S. 161 | 
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                        Ueber Regelung der Wärmeabgabe bei Dampföfen; von
                           								Hermann Fischer.
                        Mit Abbildungen.
                        H. Fischer, über Regelung der Wärmeabgabe bei
                           								Dampföfen.
                        
                     
                        
                           Die Regelung der Wärmeabgabe eines Dampfofens kann durch folgende Mittel bewirkt
                              									werden: 1) Der Dampfzutritt wird zeitweise ganz frei gelassen, zeitweise vollständig
                              									gesperrt; 2) der Dampfzutritt wird vermindert; 3) der Ablauf des zu Wasser
                              									verdichteten Dampfes wird beschränkt; 4) der Dampfofen wird in eine Heizkammer
                              									bezieh. wenig Wärme leitende Ummantelung gestellt und die Luftbewegung längs der
                              									Heizflächen nach Bedarf erschwert; 5) der Dampfofen wird wie unter 4 in eine
                              									Ummantelung gestellt und die Luft so geleitet, daſs sie nur einen bestimmten Theil
                              									der Heizfläche berührt.
                           Das unter 1 genannte Verfahren ist in jeder Beziehung zuverlässig; es hat aber
                              									mehrere unangenehme Nachtheile im Gefolge. Der wesentlichste derselben besteht in
                              									dem Wechsel der Temperaturen, welcher nothwendig in dem geheizten Räume eintreten
                              									muſs. Man drückt diese Temperaturschwankungen herab, indem man die An- und
                              									Abstellung des Dampfzuflusses in möglichst kurzen Zeitabschnitten vornimmt und dafür
                              									sorgt, daſs Körper, welche gröſsere Wärmemengen aufzunehmen und demnächst wieder
                              									abzugeben vermögen, in dem beheizten Räume vorhanden sind. Letztere bestehen
                              									vortheilhaft aus im Ofen selbst befindlichen Wassermengen; ein solcher Ofen wird
                              									alsdann Dampfwasserofen (vgl. * S. 34 d. Bd.) genannt. Abgesehen von den
                              									Unbequemlichkeiten, welche Dampfwasseröfen im Gefolge haben, bleiben gewisse
                              									Temperaturschwankungen bestehen, die nur durch fleiſsiges An- und Abstellen des
                              									Dampfzuflusses, also durch mühselige und aufmerksame Bedienung erträglich gemacht
                              									werden können. Ein fernerer Nachtheil der unter 1 genannten Regelungsart beruht in
                              									der Nothwendigkeit, das Wasserableitungsrohr mit einem sogen. Rückschlagventil zu
                              									versehen, da nach dem Absperren des Dampfes durch Verdichtung des in dem Ofen
                              									befindlichen Dampfes eine oft sehr geringe Spannung eintritt, so daſs der
                              									Athmosphärendruck das in den Wasserableitungsröhren befindliche Wasser in den Ofen
                              									zurückdrückt. Endlich ist noch des knackenden, oft krachenden Geräusches zu gedenken, welches die
                              									Heizflächen bei plötzlich wechselnden Temperaturen hervorbringen, sofern sie nicht
                              									genau gleichmäſsig von dem Wechsel betroffen werden.
                           Das unter 2 genannte Verfahren verlangt ebenfalls ein Rückschlagventil in der
                              									Abfluſsleitung, da durch die Beschränkung des Dampfzutrittes auch eine sehr niedrige
                              									Spannung im Ofen hervorgebracht werden kann. Würde das Rückschlagventil nicht
                              									angebracht, also dem Wasser der Rücktritt in den Ofen gestattet, so würde dieser
                              									nicht allein unter störendem Geräusch eintreten, sondern oft, wenn nämlich mehrere
                              									Oefen mit der Wasserableitung verbunden sind, auch aus dem benachbarten, unter
                              									höherer Spannung stehenden Ofen Dampf in den Ofen getrieben werden, dessen
                              									Dampfventil gesperrt ist. Die Anwendung eines Rückschlagventiles soll aber
                              									thunlichst vermieden werden, theils wegen des durch dasselbe verursachten
                              									Geräusches, hauptsächlich aber, weil dasselbe oft seinen Dienst versagt, und dann
                              									nur durch eine sachverständige Person in Ordnung gebracht werden kann. Diese
                              									Regelungsart hat ferner den Uebelstand, daſs der durch den Einlaſshahn einströmende
                              									Dampf ein wenigstens mit schwachen Nerven versehenen Personen höchst unangenehmes
                              									Pfeifen verursacht.
                           Das unter 3 genannte Verfahren ist weniger mit Mängeln behaftet; es erfordert aber
                              									volle Berücksichtigung bei der Einrichtung des Ofens, wenn es in wünschenswerthem
                              									Grade seinen Zweck erfüllen soll.
                           Nach Beschränkung des Wasserabganges kann nicht mehr so viel Wasser abflieſsen, als
                              									von den zu dieser Zeit Wärme abführenden Heizflächen gebildet wird. Es staut sonach
                              									ein Theil dieses Wassers und schlieſst damit denjenigen Theil der Heizfläche,
                              									welcher von ihm berührt wird, von dem Dampfe ab. Bevor die betreffende Heizfläche
                              									aufhört, Wärme an die umgebende Luft abzugeben, muſs sie noch diejenige Wärme
                              									abgeben, welche dem Temperaturunterschied des gebildeten Wassers und der die
                              									Heizflächen bespülenden Luft entspricht. Da von den höher gelegenen Heizflächen
                              									fortwährend Wasser von der Temperatur des Dampfes gebildet wird, dagegen das über
                              									dem Abfluſshahn stehende, kälteste Wasser abflieſst, so wird dem den unteren Theil
                              									der Heizflächen bedeckenden Wasser fortwährend Wärme zugeführt, so daſs die erwähnte
                              									Abkühlung des Wassers auf einen Grad, welcher sich bei der Wärmeabgabe des Ofens
                              									fühlbar macht, nach Umständen lange auf sich warten läſst. Eine rechnungsmäſsige
                              									Verfolgung des Vorganges ist einigermaſsen zusammengesetzt, weshalb ich dieselbe
                              									hier auf den einfachsten Fall des vollständig geschlossenen Wasserhahnes beschränken
                              									will. Alsdann schreitet die Wasseranstauung nicht allein rascher vor, sondern es ist
                              									auch die Zeit, welche die Abkühlung des Wassers beansprucht, leichter zu bestimmen,
                              									da das untere kältere Wasser in dem Ofen erhalten bleibt.
                           
                           Der Ofen bestehe beispielsweise aus einer schmiedeisernen Schlange
                              									von 16m Länge, 28mm innerem und 33mm äuſserem
                              									Durchmesser. Sie verdichte stündlich 6k Dampf zu
                              									Wasser. Die Rechnung ergibt nun, daſs 1m der
                              									Schlange 0k,6 Wasser zu fassen vermag. Wird somit
                              									der Wasserabfluſs gesperrt, so wird innerhalb 0,1 Stunde, oder 6 Minuten, annähernd
                              									Im der Schlange mit Wasser gefüllt, oder 1/16 der Heizfläche von dem Dampf abgeschlossen sein.
                              									Damit ist aber dieser Theil der Heizfläche noch nicht verhindert, an der Erwärmung
                              									der umgebenden Luft theilzunehmen.
                           Das Wasser hatte bei seiner Bildung eine Temperatur von 120°, die
                              									Wärme aufnehmende Luft eine solche von 20°. Das Wasser hat somit vor seiner
                              									vollständigen Abkühlung noch 100° × 0,6 = 60c
                              									abzugeben. Bei einer Temperaturdifferenz von 100° wird die 0qm,11 messende Oberfläche des in Frage stehenden
                              									Rohrtheiles stündlich 100 × 0,11 × 13 = 143c, also
                              									in 0,1 Stunde 14c,3 abgeben, bei dem halben
                              									Temperaturunterschied in derselben Zeit nur 7c,1.
                              									Die genaue Rechnung ergibt, daſs zur Abkühlung des Wassers, welches in 0,1 Stunde
                              									gebildet wurde, über 1 Stunde erforderlich ist.
                           Hieraus ist das Träge der Wirkung der vorliegenden Regelung ersichtlich; sie wird
                              									noch weit später merkbar, wenn fortwährend etwas Wasser aus dem unten liegenden Hahn
                              									abflieſst, indem – wie schon erwähnt – das kältere Wasser abflieſst, während das
                              									wärmere Wasser an dessen Stelle tritt.
                           Besteht der Heizofen nicht aus einem Schlangenrohr von 28 bezieh.
                              										33mm Durchmesser, sondern aus einem
                              									senkrechten Rohr von 500mm Weite, so ist der
                              									Einfluſs der Regelung kaum noch merkbar. Ein solches Rohr von 1m,4 Höhe wird etwa dieselbe Menge Dampf verdichten
                              									wie die oben besprochene Schlange. Sonach staut das entstehende Wasser innerhalb 0,1
                              									Stunde nur 3mm hoch auf und bedeckt – wenn man den
                              									ebenen Boden auſser Beachtung läſst – nur ungefähr 1/466 der Heizfläche, oder 1/45 innerhalb
                              									einer ganzen Stunde.
                           Ein solcher Ofen ist also überhaupt nicht mittels Hemmung des Wasserabflusses
                              									betreffs seiner Wärmeabgabe in befriedigender Weise zu regeln.
                           
                              
                              Fig. 1., Bd. 234, S. 163
                              
                           Ingenieur Paul Käuffer – früher in
                              									Kaiserslautern, jetzt in Eutritsch bei Leipzig – verwendet das soeben besprochene
                              									Regelungsverfahren in eigenthümlicher Weise (* D. R. P. Nr. 6320 vom 3. Januar
                              									1879). Ein senkrechter, mit Rippen versehener Ofen, welcher in Fig. 1 senkrecht und in Fig.
                                 										2 wagerecht durchschnitten gezeichnet ist, hat vier Oeffnungen für den
                              									Abfluſs des Wassers. Die eine, in unserer Figur am meisten rechts liegende, Oeffnung
                              									mündet im Boden des Ofeninnern; sie vermag die vollständige Entleerung des Ofens zu
                              									vermitteln. Die folgende Oeffnung mündet wegen eines senkrechten Rohraufsatzes in ¼
                              									der Ofenhöhe, so daſs durch sie dasjenige Wasser abflieſsen kann, welches etwa über
                              									dieser Mündung angestaut wird. Die dritte Oeffnung führt in ähnlicher Weise nur das
                              									über ½ die vierte Oeffnung nur das über ¾ der Ofenhöhe angestaute Wasser ab. Die
                              									vier Abfluſsöffnungen stehen mit einem gemeinschaftlichen Hahn, der unterhalb des
                              									Ofens angebracht ist, in Verbindung. Die Bohrungen des Hahnkükens sind so angeordnet, daſs je nach
                              									der Drehung desselben nur je eine der Oeffnungen ganz oder auch nur zum Theil zur
                              									Wasserabführuug geeignet wird.
                           
                              
                              Fig. 2., Bd. 234, S. 164
                              
                           Soll der Ofen möglichst viel Wärme abgeben, so stellt man den Hahn so ein, daſs die
                              									erst genannte Oeffnung das gebildete Wasser abführt; bedarf man weniger Wärme, so
                              									wird der Wasserabfluſs nur von einem höher gelegenen Punkte eingeleitet. Alsdann
                              
                              									sammelt sich das Wasser im Ofen bis zu diesem Punkte, schlieſst den Dampf von der
                              									Heizfläche ab, welche es bedeckt, und vermindert hierdurch die Wärmeabgabe.
                           Um die Raschheit der hierin zu findenden Regelung genauer verfolgen zu können, möge
                              									eine eingehendere Rechnung angestellt werden.
                           
                              
                              Fig. 3., Bd. 234, S. 164
                              
                           Fig. 3 stellt einen wagerechten Schnitt eines Ofens
                              									dar, in welchen die Maſse, welche ich einer Lithographie entnommen habe,
                              									eingeschrieben sind. Bei der auf diesen Schnitt im Folgenden gegründeten Rechnung
                              									mache ich noch die Annahmen: a) daſs die Wasserablaſsröhren in Bezug auf
                              									Wärmeübertragung sowohl, als auch in Bezug auf den Raum, welchen sie einnehmen,
                              									vernachlässigt werden können; b) daſs die beiden wagerechten Flächen gegenüber den
                              									senkrechten Flächen des Ofens verschwindend klein sind; c) daſs die Temperatur der
                              									den Ofen bespülenden Luft überall gleich der unveränderlichen Gröſse δ ist; d) daſs jedes Meter der Ofenhöhe für jeden Grad
                              									des Temperaturunterschiedes zwischen dem Ofeninnern und der den Ofen umgebenden Luft
                              									stündlich 17,5 = w Wärmeeinheiten abführt.
                           Fig. 4 stelle nun den Aufriſs des Ofens vor. Es soll
                              									zunächst die Dampfmenge bestimmt werden, welche stündlich verdichtet wird.
                           
                              
                              Fig. 4., Bd. 234, S. 164
                              
                           Gelangt in dem Ofen Dampf von 120° zur Verwendung, so werden bei
                              									der Verdichtung von 1k Dampf zu Wasser von 120°
                              									etwa 522c frei. Sonach bildet jedes Meter der
                              									Ofenhöhe, wenn die Lufttemperatur δ = 35° angenommen
                              									wird, stündlich \frac{17,5\times (120-35)}{522}\simeq 2^k,85=\xi
                              									Dampf. Der Einfachheit halber soll ferner angenommen werden, daſs 1k Wasser unverändert 1l Raum einnimmt.
                           Der Querschnitt des Hohlraumes ist = 0,3 × 0,05 = 0qm,015, folglich der Hohlraum von 1m Ofenhöhe = 0,015 × 1 × 1000 = 15l = ζ. Die Dampf
                              									verdichtende Oberfläche des Ofens wird nun ausgedrückt durch h – x, also die in der Zeit dt
                              									verdichtete Dampfmenge durch: (h – x) ξdt. Diese erhöht den Wasserspiegel um die Höhe
                              										dx, ist sonach gleichzusetzen = ζdx, so daſs entsteht:
                           (h-x)\,\xi d\,t=\zeta\,d\,x . . . . . .
                              									. . . (1)
                           
                           Aus dieser Gleichung vermag man die Zeit t1 zu gewinnen,
                              									innerhalb welcher das Wasser sich bis zu einer Höhe x = h1 angesammelt hat. Aus (1) folgt
                              									nämlich:
                           
                              dt=\frac{dx}{h-x}\,\frac{\zeta}{\xi}
                              
                           und aus der Integration beider Seiten dieser
                              									Gleichung:
                           t=-\,log\ nat\
                                 										(h-x)\,\frac{\zeta}{\xi}+Const . . . . . . . (2)
                           Für x = h1 entsteht aus
                              									Gleichung (2):
                           
                              t_1=-\,log\ nat\ (h-h_1)\,\frac{\zeta}{\xi}+C,
                              
                           für x=0 aber 0=-\,log\ nat\
                                 										(h-0)\,\frac{\zeta}{\xi}+C, also ist:
                           t_1=\frac{\zeta}{\xi}\ log\ nat\
                                 										\frac{h}{h-h_1} . . . . . . . (3)
                           Durch Einsetzen der Werthe von ζ und ξ erhalten wir aus Gleichung (3):
                           Für h_1=\frac{h}{4} . . .
                              										t_1=\frac{15}{2,85}\ log\ nat\ 4/3=1,5 Stunden.
                           Für h_1=\frac{h}{2} ist
                              										t_1=3,65, für h_1=\frac{3}{4}\,h ist
                              										t_1=7,3 Stunden.
                           Behufs Gewinnung einer sicheren Uebersicht des Einflusses, welchen diese
                              									Wasseranstauung auf die Wärmeabgabe des Ofens hat, muſs noch die Abkühlung des
                              									gebildeten Wassers weiter verfolgt werden.
                           Irgend eine wagerechte Schicht desselben im Abstande x von dem unteren Boden des Ofens und in der Dicke von
                              										dx verliert durch die Wandungen des Ofens in
                              									der Zeit dt, wenn noch Δ die Temperatur des Wassers bedeutet, die Wärmemenge:
                           (\Delta-\delta)\,w\,dx\,dt=dW . . . . .
                              									. .  (4)
                           Die hierdurch entstehende Temperaturabnahme dΔ der in Rede stehenden Schicht berechnet sich
                              									aus: -\,\zeta\,dx\,d\Delta=(\Delta-\delta)\,w\,dx\,dt oder:
                           \frac{d\Delta}{\Delta-\delta}=-\frac{w}{\zeta}\,dt, . . . .
                              									. . (5)
                           woraus durch Integration entsteht:
                           log\
                                 										nat\,(\Delta-\delta)=-\frac{w}{\zeta}\,t+Const, . . . . . . . (6)
                           t soll von dem Beginn des
                              									Heizens an gerechnet werden; dabei ist zu beachten, daſs erst von dem Zeitpunkte t1, also von der
                              									Bildung der betreffenden Wasserschicht an, die Gleichung (6) Gültigkeit hat. Sonach
                              									ist zweckmäſsig zu schreiben:
                           log\
                                 										nat\,(\Delta-\delta)=-\frac{w}{\zeta}\,(t-t_1)+Const, . . . . (6a)
                           in welcher Gleichung t-t_1 die Zeit
                              									bezeichnet, welche seit der Bildung der in Frage stehenden Wasserschicht verflossen
                              									ist. Für Δ = Δ1
                              									= der Anfangstemperatur des gebildeten Wassers ist t = t1, folglich:
                           log\ nat\,(\Delta_1-\delta)=0+Const . .
                              									. . . . . . (6b)
                           Durch Abziehen des Ausdruckes 6b von 6a erhält man
                              									nun:
                           log\ nat\,(\Delta-\delta)=log\
                                 										nat\,(\Delta_1-\delta)-\frac{w}{\zeta}\,(t-t_1) . . . . . . . (7)
                           oder nach Einführung des Werthes für t1 aus Gleichung
                              									(3):
                           log\ nat\,(\Delta-\delta)=log\
                                 										nat\,(\Delta_1-\delta)-\frac{w}{\zeta}\,(t-\frac{\zeta}{\xi}\ log\
                                 										nat\,\frac{h}{h-h_1}) . . . . . (7a)
                           Diese Gleichung (7a) liefert für verschiedene Zeiten die zugehörigen Werthe von Δ – δ, welche unter der Annahme, daſs nur das höchste
                              									Rohr geöffnet ist, in Fig. 4 durch die entsprechend
                              									bezeichneten Curven dargestellt sind. Diejenigen Flächen, welche von diesen Curven einerseits und von
                              									der Abscissenachse und den Ordinaten andererseits eingeschlossen sind, geben das
                              									Maſs der Wärmeabgabe bei Eintritt der zugehörigen Zeiten.
                           Diese Wärmeabgabe kann auch – mit Hilfe der Simpson'schen Regel – auf Grund der durch
                              									die Gleichung (7 a) gefundenen Werthe berechnet werden. Beispielsweise ist dieselbe
                              									unter den oben genannten Annahmen, wenn das Rohr, dessen Länge gleich 0,5 h ist, der Wasserablauf gestattet:
                           
                              
                                 Für
                                 t = 0
                                 Stunden
                                 100 = gröſste Leistung des Ofens
                                 
                              
                                 „
                                 t = ½
                                 „
                                   95,3
                                 
                              
                                 „
                                 t = 1
                                 „
                                   85,8
                                 
                              
                                 „
                                 t = 1½
                                 „
                                   76
                                 
                              
                                 „
                                 t = 2
                                 „
                                   66,5
                                 
                              
                                 „
                                 t = 3
                                 „
                                   56,1
                                 
                              
                                 „
                                 t = 4
                                 „
                                   50,8
                                 
                              
                                 „
                                 t = 5
                                 „
                                   50,2
                                 
                              
                                 „
                                 t = 6
                                 „
                                   50,06.
                                 
                              
                           Hieraus geht zur Genüge hervor, daſs die Regelung erst nach längerer Zeit fühlbar
                              									wird, jedoch bei den vorliegenden Maſsen und Annahmen die Wärmeabgabe des Wassers
                              									nur eine geringe Rolle spielt, also nöthigenfalls vernachlässigt werden kann.
                           Sodann ist die Gleichung (3) geeignet, Aufschluſs über die Frage zu geben: Welche
                              									Mittel sind anzuwenden, um in kürzerer Zeit die Wärmeabgabe des Ofens zu vermindern?
                              									Offenbar ist nur nöthig, den Ausdruck \frac{\zeta}{\xi}, d.h. das
                              									Verhältniſs des Hohlraumes zur Heizfläche des Ofens zu verkleinern. Wird dasselbe
                              									nur halb so groſs gewählt, als Fig. 3 ergibt, so
                              									werden die Zeiten t1
                              									auch nur halb so groſs als berechnet ausfallen.
                           Käuffer will die ursprünglich groſse Wärmeabgabe zur
                              									Ausgleichung des Unterschiedes verwenden, welcher zwischen dem Wärmebedarf bei
                              									Beginn des Heizens und demjenigen nach vollendetem Anheizen vorhanden ist. Dieser
                              									Unterschied schwankt je nach den örtlichen Verhältnissen innerhalb sehr weiter
                              									Grenzen. Soll der Wechsel im Wärmebedarf durch den von selbst entstehenden Wechsel
                              									in der Wärmelieferung gedeckt werden, so muſs hiernach jeder Ofen den Verhältnissen
                              									des betreffenden Raumes genau angepaſst werden, was als unmöglich bezeichnet werden
                              									muſs. Jedoch, wenn die Schwierigkeiten der Berechnung des Wärmebedarfes während des
                              									Anheizens und diejenige, so wesentlich verschiedene Oefen herzustellen, überwunden
                              									werden sollten, so würde dem Bedürfnisse noch nicht in dem erwarteten Maſse
                              									entsprochen werden können, da der Wärmebedarf des Anheizens mit der wechselnden
                              									Auſsentemperatur und der Benutzungsart des betreffenden Raumes wechselt.
                           
                           Hiernach dürfte sich im Allgemeinen empfehlen, das Verhältniſs
                              										\frac{\zeta}{\xi} möglichst klein zu wählen und der regelnden
                              									Hand die Deckung des wechselnden Wärmebedarfes zu überlassen. Oft wird man sich
                              									entschlieſsen, nach stattgefundenem Heizen das Wasser des Ofens nicht ablaufen zu
                              									lassen, sondern vielmehr in einer bestimmten Höhe zurückzuhalten. Bei Wiederbeginn
                              									des Heizens ist alsdann von vornherein eine kleinere Heizfläche vorhanden. So
                              									vortheilhaft dieses Verfahren erscheint, so bedenklich ist dasselbe in einzelnen
                              									Fällen. Wenn nämlich der Ofen einen Ort hat, an welchem die Temperatur der Luft
                              									unter 0° zu sinken vermag, so ist das Gefrieren des in Rede stehenden Wassers und
                              									damit das Zersprengen des Ofens zu befürchten. Dasselbe Bedenken liegt auch bei
                              									anderem Betriebe vor, wenn nämlich die zu erwärmende Luft dem Freien entnommen wird.
                              									Das im unteren Theile des Ofens sich sammelnde Wasser kann alsdann während des
                              									Heizens gefrieren, welche Befürchtung ich ausdrücklich hier aussprechen muſs,
                              									obgleich Käuffer in einem Privatbrief versichert, der
                              									Gefahr des Zersprengens des Ofens vorgebeugt zu haben.
                           So lange die regelnden Eigenschaften des Käuffer'schen
                              									Ofens benutzt werden, so lange ist der untere Theil desselben kälter, oft wesentlich
                              									kälter als der obere Theil. Deshalb verlangt der Ofen unbedingt eine Ummantelung,
                              									vermöge derer nur die kältere Luft vom Fuſsboden des zu heizenden Raumes abgesaugt,
                              									an der Heizfläche erwärmt und darauf dem Zimmer wieder zurückgegeben wird, wenn man
                              									nicht das Abführen der Luft einem Lüftungsschlot überlassen will, während der Ersatz
                              									dem Freien entnommen wird.
                           Das vierte Verfahren der Regelung eines Dampfofens besteht, wie schon erwähnt, in der
                              									Beschränkung des Bespülens der Heizfläche seitens der zu erwärmenden Luft.
                           Fig. 5., Bd. 234, S. 167Unter der Voraussetzung, daſs der beliebig geformte Dampfofen A (Fig. 5) in einer
                              									Ummantelung B aufgestellt ist, welche keine
                              									nennenswerthen Wärmemengen überleitet, gelingt die Regelung der Wärmeabgabe bei fortwährend geöffneter Dampfeinströmungs- und
                                 										Wasserabströmungsöffnung sicher und leicht, wenn die Luftabströmungsöffnung
                              										D vermöge des Schiebers E z.B. verkleinert oder vergröſsert wird.
                           Je weniger Luft durch die Oeffnung D austreten kann, je weniger Luft also bei C
                              									einzutreten vermag, um so mehr wird diese Luft erwärmt, um so geringer die
                              									Temperaturdifferenz zwischen Heizfläche und Luft, sonach auch die übertragene
                              									Wärmemenge. Die abgegebene Wärmemenge steht indeſs nicht in geradem Verhältniſs zum
                              									Querschnitt der Oeffnung D, weil, wie schon erwähnt,
                              									die Temperatur der ausströmenden Luft mit abnehmendem Querschnitt von D, auſserdem aber die Ausströmungsgeschwindigkeit, wie auch
                              									das Volum der Luft mit der Temperatur derselben wächst. Die genannte Regelung der
                              									Wärmeabgabe ist sonach zwar einfacher als irgend eines der vorher besprochenen
                              									Verfahren, macht auſserdem ein Rückschlagventil überflüssig und vermeidet das
                              									lästige Knacken, welches bei gröſserer Temperaturänderung der Heizflächen eintritt;
                              									sie beansprucht allerdings eine gute, urtheilsfähige Bedienung. Es wird daher diese
                              									Regelung neuerdings nicht selten angewendet, namentlich dann, wenn der Wärmestrahler
                              									in einer besonderen Heizkammer aufgestellt ist, also bei sogen.
                              									Dampf-Luftheizungen.
                           Auſser dem bereits genannten Mangel kann man dem vorstehenden Verfahren noch das
                              									fernere vorwerfen, daſs die unter Umstanden hohe Temperatur der ausströmenden Luft
                              									unangenehm für die Bewohner des betreffenden Raumes ist und auch schädlich einwirkt
                              									auf die Decoration und Möbel des Raumes. Man hat diesem Uebelstande schon längst
                              									abzuhelfen gewuſst durch die Anwendung der sogen. Mischklappe.
                           Fig. 6., Bd. 234, S. 168H. Rösicke in Berlin (* D. R. P. Nr. 3600 vom
                              									9. April 1878) hat sich die längst bekannte Einrichtung patentiren lassen in der
                              									Anwendung derselben für einen im Zimmer aufgestellten Dampfofen. Die
                              									Durchschnittsfigur 6 läſst die Anordnung und Verwendung der Mischklappe genügend
                              									erkennen. A bezeichnet den gerippten, platten
                              									Dampfofen, B und B1 die Ummantelung, welche zum Theil aus der
                              									Zimmerwand, zum Theil aus einer Blechwand besteht. Die Blechwand bildet mit einer
                              									Wand C und den zugehörigen Giebelwänden einen
                              									senkrechten Kanal c. Ueber der Blechwand B befindet sich die Drehachse a der Mischklappe h. In der gezeichneten
                              									Stellung dieser Klappe h vermag die den Ofen umgebende
                              									Luft frei auszuströmen, so daſs die gröſste Wärmeabgabe stattfindet. Dreht man h – in Bezug auf unsere Figur – nach rechts, so wird
                              									gleichzeitig der Austritt der an der Ofenfläche erwärmten Luft erschwert und der
                              									Kanal c geöffnet. Diejenige nur wenig erwärmte Luft,
                              									welche durch c nach oben strömt, mischt sich mit der
                              									wärmeren, vom Ofen strömenden Luft, was durch die Lage des Bleches i begünstigt wird, und mildert damit deren Temperatur.
                              									Ist h ganz nach rechts gedreht, so hört der Austritt
                              									der am Ofen erwärmten Luft – abgesehen von Undichtigkeiten – auf, während die Luft
                              									des Kanales c frei auszuströmen vermag. Diese wird
                              									entweder allein dadurch in Bewegung versetzt, daſs sie eine geringe Erwärmung durch
                              									die Blechwand B erfährt, oder sie wird durch den Kanal
                              										f mittels eines Gebläses eingetrieben.
                           
                           Die Einrichtung gestattet auch, je nach Wunsch mit umlaufender oder mit frischer Luft
                              									zu arbeiten. Unter dem Ofen ist nämlich eine Klappe g
                              									um die Achse b drehbar angebracht. Sofern die Klappe
                              										g die gezeichnete Lage hat, so kann nur von f aus zugeführte, frische Luft sowohl zu dem Ofen, als
                              									auch in den Kanal c gelangen; ist dagegen die Klappe
                              										g ganz nach rechts umgelegt, so ist der Zutritt
                              									frischer Luft abgesperrt, dagegen der Eintritt der Zimmerluft durch die Oeffnung e freigelegt.
                           Vor fast einem Jahr hatte ich mich mit der vorliegenden Frage gelegentlich der
                              									Ausarbeitung eines Beheizungsplanes zu beschäftigen. Nach Verwerfung der drei
                              									erstgenannten Regelungsverfahren – der Käuffer'sche
                              									Ofen war noch nicht bekannt, würde indessen, wenn ich denselben schon gekannt hätte,
                              									für den vorliegenden Fall nicht verwendet worden sein – blieb ich zunächst bei dem
                              									vierten Verfahren stehen. Bei Besichtigung von Anlagen, welche in der bezeichneten
                              									Weise arbeiteten, namentlich auch mit Mischklappe versehen waren, muſste ich mich
                              									indessen überzeugen, daſs die Mischung der kälteren und heiſseren Luft nicht in der
                              									wünschenswerthen Vollständigkeit gelang.
                           In Folge dessen habe ich mich für das unter 5 genannte Verfahren entschieden und die
                              									in Fig. 7 bis 9
                              									dargestellte Einrichtung für die geplante Heizanlage entworfen.
                           Fig. 7., Bd. 234, S. 169Den Grundgedanken der Anordnung versinnlicht Fig.
                                 										7. In derselben bedeutet A den Dampfofen, B eine der Ummantelungswände und C den Kanal, welcher die Luft zuführt. Rechts von dem
                              									eingemantelten Raum bezieh. der Heizkammer, gleichsam die eine Wand derselben
                              									bildend, befindet sich der in senkrechter Richtung zu verstellende Schieber E mit der Luftausströmungsöffnung D. In der gezeichneten Stellung des Schiebers E bezieh. der Oeffnung D
                              									ist der obere Theil der Heizkammer bis zum oberen Rand der Oeffnung D mit ruhender Luft gefüllt. Diese Luft ist wärmer als
                              									die weiter unten in Bewegung befindliche; sie vermag nicht nach oben zu steigen,
                              									weil ihr Raum oben geschlossen ist; sie kann daher ihren Platz nicht verlassen. So
                              									lange die Temperatur der Luft niedriger ist als diejenige des den Ofen füllenden
                              									Dampfes, wird sie von dem Ofen Wärme aufnehmen; die Temperaturdifferenz sinkt
                              									indessen mehr und mehr, so daſs bald die betreffenden Oberflächen keinen Dampf mehr
                              									zu verdichten vermögen. Die aus D strömende Luft hat
                              									den Ofen nur bis zu der in Fig. 7 punktirten
                              									wagerechten Linie bespülen können und zwar von dem Augenblicke an, in welchem die
                              									Oeffnung D ihren Platz einnahm. Die Luft wir daher von diesem Augenblicke an entsprechend weniger erwärmt, obgleich der Ofen A nach wie vor mit Dampf der
                                 										ursprünglichen Spannung gefüllt ist, obgleich dem Wasser freier Abfluſs gewährt
                                 										wird.
                           Je weiter man die Oeffnung D nach unten schiebt, um so
                              									gröſser wird die in bezeichneter Weise von dem Heizvorgange ausgeschlossene Fläche
                              									des Ofens, um so geringer die Lufttemperatur, also auch die Wärmemenge, welche dem
                              									Raum zugeführt wird. Liegt endlich D gegenüber der
                              									Oeffnung C, so findet überhaupt keine Erwärmung der
                              									Luft statt, d.h. die Beheizung hat aufgehört, ohne daſs der Dampfzufluſs oder der
                              									Wasserabfluſs gesperrt worden wäre.
                           Da die den Ofen umschlieſsenden Wände nicht vollständig undurchlässig für Wärme sind,
                              									da ferner der Schieber E nicht vollständig dicht
                              
                              									schlieſst, so werden in Wirklichkeit auch dann noch geringe Wärmemengen an den Raum
                              									abgegeben, wenn D gegenüber C sich befindet. Diese unbedeutenden Wärmemengen können aber nicht stören,
                              									wenn überhaupt Veranlassung vorliegt, den Ofen mit Dampf zu füllen, bezieh. wenn
                              									überhaupt einer der Räume des Hauses geheizt wird. Sonach war ich im Stande, jegliche Dampf- und Wasserventile oder Hähne zu
                                 										vermeiden, auch das gebildete Wasser selbstthätig in die Dampfkessel
                              									zurückflieſsen zu lassen. Nur wurde die Rohrleitung einzelner Gruppen der Oefen so
                              									eingerichtet und mit Absperrvorrichtungen versehen, daſs sie für den Fall einer
                              									nothwendigen Ausbesserung von dem allgemeinen Rohrnetz ausgeschlossen werden
                              									konnte.
                           Fig. 8., Bd. 234, S. 170Einen aus einem Stück gefertigten Schieber konnte ich nur in wenigen Fällen
                              									verwenden, da dieser – wie aus Fig. 7 ersichtlich –
                              									viel Raum in der Höhenrichtung einnimmt. Deshalb wurde in vielen Fällen der steife
                              									Schieber durch biegsame, den Rollläden unserer Schaufenster ähnliche Platten
                              									ersetzt. In einigen Fällen waren auch diese unbequem, weshalb ich die
                              									Wandconstruction anwendete, welche Fig. 8
                              									versinnlicht. Diejenige Wand nämlich, in welcher die Oeffnung D sich befinden muſs, ist aus Blechplatten E von gleicher Breite hergestellt. Der eine Rand jeder
                              									der Blechplatten ist rohrartig zusammengebogen, an beiden Enden mit Zapfen versehen
                              									und mit Hilfe derselben entsprechend gelagert. An dem einen der Zapfen, auſserhalb
                              									der Heizkammer, befindet sich ein Hebel mit Gewicht F,
                              									welcher sowohl zum Umlegen der zugehörigen Klappe E,
                              									als auch zum nachhaltigen Festlegen derselben dient.
                           Ein in dem zugehörigen Zimmer aufzustellender Ofen sollte eine Ummantelung nach Fig. 9 erhalten. Zu dieser Skizze ist zunächst zu
                              									bemerken, daſs dem Ofen A, welcher in einer Aussparung
                              									der Wand B Platz gefunden hat, die Luft entweder durch
                              									den Kanal C, oder nach Niederlegung der Klappe durch
                              										die Oeffnung C1 vom Zimmer aus
                              									zugeführt wird. Die Vorderwand der Ummantelung besteht aus Platten E von gestanztem Blech, welche behufs Anfassens mit
                              									Knöpfen versehen sind. Die Platten E legen sich
                              									dachförmig über einander und stützen sich auf eine Zahnleiste, welche an den beiden
                              									senkrechten Gesimsen der Ummantelung angebracht sind. Soll D niedriger gelegt werden, d.h. soll der Ofen weniger Wärme liefern, so
                              									ergreift man die nächst niedriger liegende Platte an ihren Knöpfen und schiebt sie
                              									über die höher gelegenen Vorsprünge der Zahnleiste. Die Bedienung bezieh. Regelung
                              									ist also auch hier eine sehr einfache, zumal, wie schon bemerkt, die beabsichtigte
                              									Wirkung sofort eintritt. Unmittelbar hinter den Platten E ist ein Drahtgitter angebracht, welches den nicht schönen Ofen
                              									verdeckt.
                           
                              
                              Fig. 9., Bd. 234, S. 171
                              
                           In Fig. 8 fällt auf, daſs die nach oben gelegte
                              									(punktirte) Klappe sich dichter an die Drehachse der nächst höheren Klappe
                              									anschlieſst, als die nach unten gelegte Klappe an die benachbarte. Diese scheinbare
                              									Unvollständigkeit hat keine Nachtheile im Gefolge. Sofern die Bewegung der Luft
                              									lediglich durch die Erwärmung derselben stattfindet, kann derjenige Theil der Wand
                              									welcher unter D liegt, überhaupt fehlen. Dasselbe ist
                              									immer zulässig, wenn die erwärmte Luft von D aus
                              									mittels eines Schlotes nach oben geführt wird. Der untere Theil der Wand E hat in beiden Fällen nur den Zweck einer regelrechten
                              									Luftführung, welcher durch andere Mittel auch zu erreichen ist.
                           Befindet sich der Ofen in der Höhe des zu heizenden Zimmer und wird frische Luft
                              									eingeblasen, so ist der in Rede stehende Wandtheil nothwendig, damit nicht im Winter
                              									die unerwärmte Luft sich über den Fuſsboden des Zimmers ausbreitet. Es dürfte indeſs
                              									auch hier die durch Fig. 8 dargestellte Construction
                              									genügen, wenn die Richtung des Luftstromes passend geleitet wird.
                           Ein Rückblick auf die besprochenen fünf Regelungsarten ergibt nun folgendes:
                           Das erste Verfahren ist ein sehr rohes und sollte nur angewendet werden für die
                              									langgestreckten Dampfrohre der Fabrikheizungen, welchen der Dampf von einem,
                              									höchstens von einigen Punkten aus zugeführt wird, und auſserdem in denjenigen
                              									Fällen, in denen aus anderen Gründen Dampfwasseröfen sich empfehlen.
                           
                           Das zweite Verfahren wirkt rasch, empfiehlt sich aber der nothwendigen sorgfältigen
                              									Bedienung, sowie der weiter oben genannten Uebelstände halber nur für einzelne
                              									Fälle.
                           Gleiches ist in Bezug auf das dritte Verfahren zu sagen, jedoch zu bemerken, daſs der
                              										Käuffer'sche Dampfofen für viele Fälle recht
                              									brauchbar sein wird.
                           Das unter 4 genannte Verfahren verdient den ersten drei gegenüber unbedingten Vorzug,
                              									sofern man eine gröſsere Zahl von Räumen zu erwärmen und keinen Werth auf
                              									Wärmeaufspeicherung zu legen hat.
                           In den gleichen Fällen darf das fünfte Verfahren als das vorige überwiegend benannt
                              									werden, da es, auſser den diesem eigenen Vortheilen noch die weiteren in sich trägt,
                              									daſs die Luft niemals über die nöthige Temperatur hinaus erwärmt wird und die
                              									Regelung der Wärmeabgabe sofort wirkt.
                           Mein oben unter 5 näher bezeichnetes Verfahren der Regelung der Wärmeabgabe von
                              									Dampföfen ist nicht weniger vortheilhaft bei Wasserheizungen anzuwenden. Auch
                              									erleichtert es die Regelung der Wärmeabgabe, wenn die Heizflächen unmittelbar durch
                              									die Verbrennungsproducte erwärmt werden.