Die Dauerhaftigkeit des Ten-Brink-Apparates. Dauerhaftigkeit des Ten-Brink-Apparates. Dem Berichte des bayerischen Kesselüberwachungsvereines entnehmen wir auszüglich nachstehende Mittheilungen: Es ist wohl allgemein anerkannt, daſs unter allen Kesselarten die mit Ten-Brink-Apparat versehenen Dampfkessel unter sonst gleichen Bedingungen den Heizwerth des Brennmateriales am vollständigsten ausnutzen. Dagegen gehen die Meinungen über die Dauerhaftigkeit dieser Apparate aus einander und neigen nicht selten auf die ungünstige Seite, wozu die eifrige Besprechung und Verbreitung der an diesen Apparaten hier und da aufgetretenen Schäden nicht wenig beiträgt. Will man sich über den Ten-Brink-Apparat ein richtiges Urtheil bilden, so muſs man nicht nur die ungünstigen, sondern auch die günstigen Fälle ins Auge fassen, und weiter auch die Ursachen der letzteren aufdecken und würdigen. Nur auf diese Weise läſst sich Klarheit erlangen, ob der in seiner Leistung anerkannte Apparat zu verlassen ist oder ob man ihn beibehalten und alle Sorgfalt auf die Erhöhung seiner Dauerhaftigkeit verwenden soll. Zu dieser Klarlegung würden die Erhebungen von allen bis jetzt hergestellten Ten-Brink-Apparaten erforderlich sein. Da uns dieses umfassende Material nicht zu Gebote steht, so müssen wir uns darauf beschränken, zu der aufgeworfenen Frage nur einen Beitrag zu liefern, indem wir diejenigen Apparate behandeln, welche sich in der Ueberwachung unseres Vereines befinden. Am 1. Januar 1887 betrug die Zahl der letzteren 101 Stück, von denen 71 eine und 30 zwei Feuerbüchsen besitzen; es sind mithin 131 Apparate in Rechnung zu setzen, da der Doppelapparat hinsichtlich der möglichen Beschädigung zwei einfachen gleichmachten ist. Die Ten-Brink-Apparate lassen sich hinsichtlich der Schäden, die an ihnen auftreten, unterscheiden in solche, welche keine, eine kleine oder eine groſse Ausbesserung erfahren haben. Zur ersten Klasse rechnen wir auch solche Apparate, welche in der ersten Zeit ihres Betriebes – wie dies bei neuen Kesseln nicht selten vorkommt – an Nähten oder Nieten eine Undichtheit zeigten., welche lediglich durch Nachstemmen beseitigt wurde, ohne daſs eine weitere Ausbesserung erforderlich war. In die zweite Klasse sind diejenigen Apparate eingereiht, welche durch Verbohren von Rissen, Aufsetzen von Flicken, Erneuerung von Nieten u. dgl. ausgebessert werden muſsten. Zur dritten Klasse endlich zählen alle Apparate, an welchen die Feuerbüchse, ein oder mehrere Verbindungsstutzen zwischen Kessel und Apparat, der ganze Apparat oder ein Theil seines Mantels erneuert werden muſste. Nach dieser Eintheilung ergibt sich folgende Uebersicht über die in unserer Ueberwachung befindlichen Ten-Brink-Apparate: Jahr der Ein-stellung Ausbesserung Summe derApparate keine kleine groſse 187818791880188118821883188418851886     1    6  10  12  17  16  21  17    7   –  –  6  1  –  3  3  –  –   –  –  3  1  2  –  3  2  –     1    6  19  14  19  19  27  19    7 Summa 107      =    81 Proc. 13      = 10 Proc. 11      =   9 Proc. 131 Die gesammte Betriebszeit aller dieser Apparate anzugeben würde hier zu weit führen und dürfte es auch für unseren Zweck genügen, wenn wir von den 7 ältesten aus den Jahren 1878 und 1879 stammenden und überdies schadlos gebliebenen Apparaten die Betriebszeit und einige andere Betriebsverhältnisse nachstehend angeben, wie sie uns von den Besitzern mitgetheilt wurden. Appa-rat-Nr. Gewerbebetrieb Betriebszeit Brennmaterial DurchschnittlicheRostanstrengung * * k Kohle täglichStunden insgesammtJahre * 123456 Wasserwerk„„Papierfabrik„Maschinenfabrik 242424242411 13½10½  8½  9⅓  9⅓  4¾ BöhmischeSteinkohlen(etwa 6500W. E.)   80108108  90  90130 7 Zündholzfabrik 19 12¾ Saarkohle   52 * Das Jahr zu 300 Tagen von 12 Stunden gerechnet. * * d. i. die in 1 Stunde auf 1qm Rostfläche verheizte Kohlenmenge. Es läſst sich hieraus ersehen, daſs der Ten-Brink-Apparat lange Jahre betrieben werden kann, ohne ausbesserungsbedürftig zu werden; man darf also nicht als Regel hinstellen, daſs der Apparat nur 5 oder 10 Jahre halte und dann mit einer neuen Feuerbüchse u.s.w. versehen werden müsse. Wenn letzteres dennoch eintritt, so ist die Ursache nicht in der Bauart, sondern in der Herstellungs- und Betriebsweise des Apparates zu suchen. Eine Stütze für diese Behauptung ergibt sich aus Nachstehendem. Von den 13 Fällen „kleiner“ Ausbesserung sind 9 durch Risse am oberen Borde der Feuerbüchse, 3 durch Kesselsteinablagerung (Risse am unteren Borde) und 1 Fall durch fehlerhafte Arbeit bei Erstellung des Apparates verursacht worden. Wenn man die auf gröſsere AusbesserungIn unserer Quelle befindet sich eine kurze Beschreibung der betreffenden Vorkommnisse. bezüglichen 11 Fälle, welche sich auf 5 einfache und 3 doppelte Apparate, also auf 8 Kessel, vertheilen, nach den verschiedenen Ursachen der Beschädigung scheidet, so ergibt sich, daſs 6 Fälle theils auf Materialfehler, theils auf Betriebsfehler (Kesselsteinablagerung und Wassermangel, d.h. Versäumniſs rechtzeitiger Reinigung und Speisung) zurückzuführen sind, während 5 andere Fälle – wenn man einen zweifelhaften Fall einrechnet – durch Risse am oberen Borde der Feuerbüchse veranlaſst wurden. Die letztere Beschädigung stellt sich ziemlich häufig ein und umfaſst, wenn man die 9 unter kleiner Ausbesserung verzeichneten Fälle hinzurechnet, etwa 11 Proc. sämmtlicher Apparate, so daſs also unter je 10 Apparaten einer durch Risse am oberen Borde der Feuerbüchse schadhaft wird. Man könnte hieraus folgern, daſs diese Beschädigung der eigenthümlichen Bauart des Apparates zur Last falle, also früher oder später an jedem Apparate auftreten müsse. Dieser Folgerung widerspricht jedoch die Thatsache, daſs von unseren während 8 Jahren angelegten 131 Apparaten 107 bis heute schadlos geblieben sind. Wenn man ferner erwägt, daſs sich unter diesen schadlos gebliebenen Apparaten verschiedene befinden, welche schon länger als 10 Jahre (zu 3600 Betriebsstunden) und theilweise scharf betrieben werden, so wird man die Annahme, daſs der Apparat an einem organischen Fehler kranke, aufgeben und die Ursache jener Beschädigung in Herstellungs- oder Betriebsfehlern suchen müssen. Die Frage ist so wichtig, daſs wir sie nachstehend etwas näher beleuchten wollen. Was zunächst die Erscheinung der fraglichen Risse betrifft, so treten diese über dem Roste, jedoch nach unseren Erfahrungen niemals an der höchsten Stelle des oberen Bordes auf, sondern stets seitlich von der senkrechten Achsebene der Feuerbüchse, und zwar links und rechts gleichmäſsig etwa 20 bis 30cm (je nach der Weite der Feuerbüchse) von dieser Ebene entfernt. Es bildet sich auf jeder Seite nur ein Riſs parallel zur Längsnaht der Feuerbüchse, und zwar auf der Biegung, welche den Mantel der Feuerbüchse mit seiner oberen Flansche verbindet. Der Riſs befindet sich im vollen Bleche, endigt nach beiden Seiten mit der Biegung und ist gewöhnlich 8cm lang, entsprechend einem Biegungsradius von etwa 5cm. Er tritt bald an der einen, bald an der anderen Seite, zuweilen auch an beiden Seiten auf, indem, wenn derselbe auf der einen Seite verbohrt wird, nach einiger Zeit auf der anderen Seite ein zweiter Riſs entsteht. In allen Fällen stehen die Risse symmetrisch zur senkrechten Achsebene der Feuerbüchse und finden sich so zu sagen immer an derselben Stelle. Die Ursachen dieser Riſsbildung pflegt man in sprödem Material, in ungeeigneter Bearbeitung des Materiales oder in Ueberhitzung des oberen Bordes zu suchen. Letztere kann aus verschiedenen Ursachen entstehen: durch Kesselstein, der sich in manchen Fällen am oberen Borde der Feuerbüchse ablagern soll, durch übermäſsiges Heizen oder durch den Dampf- und Luftsack, welcher sich an der gefährdeten Stelle bildet, wenn die nach den Oberkesseln führenden Verbindungsstutzen zu wenig Querschnitt haben oder nicht genau auf den Scheitel aufgesetzt sind. Wir wollen nicht bestreiten, daſs diese Fehler zur fraglichen Riſsbildung beitragen, ja wir glauben sogar, daſs sie in manchen Fällen den Schaden ganz allein bewirken können, aber als Hauptursache der Riſsbildung können wir keinen derselben ansehen, denn es ist nicht anzunehmen, daſs die bis heute schadlos gebliebenen Apparate in allen genannten Beziehungen tadellos beschaffen sind bezieh. stets ordnungsmäſsig betrieben wurden. Die auffallende Thatsache, daſs die Risse stets in derselben Weise und stets an derselben Stelle auftraten, deutet darauf hin, daſs wir es in allen Fällen mit ein und derselben Ursache zu thun haben, deren Angriff auf die Festigkeit des oberen Bordes der Feuerbüchse von den angeführten Nebenursachen nur unterstützt und erleichtert wird. Welches ist nun jene Grundursache der Riſsbildung? Letztere läſst sich unseres Erachtens in einfachster Weise dadurch erklären, daſs der zwischen den üblichen Riſsstellen befindliche Theil des erhitzten Bordumfanges eine durch Abkühlung hervorgebrachte rasche und starke Zusammenziehung erleidet, welcher der übrige dieser Abkühlung nicht unterliegende Theil des Bordumfanges nicht rasch genug folgen kann. Hierdurch entsteht an den Grenzlinien, wo sich die groſsen Temperaturunterschiede unvermittelt begegnen, eine übermäſsige, d.h. die Festigkeitsgrenze überschreitende Spannung, welche die Materialfasern, von der Oberfläche beginnend, nach und nach zerreiſst und schlieſslich den die ganze Wandung durchdringenden Riſs hervorbringt. Dieser Vorgang kann als Folge wiederholter Abkühlungen allmählich verlaufen, der Riſs kann aber auch plötzlich entstehen, wenn das Material von Haus aus hart und spröde ist, die Materialfasern an den Riſsstellen durch ungeeignete Bearbeitung und vorausgegangene Ueberhitzung schon Spannung bezieh. geminderte Festigkeit besitzen, oder wenn die Abkühlung plötzlich und in starkem Maſse erfolgt. Jedenfalls wird die theilweise Abkühlung bei häufiger Wiederholung ihre verderbliche Wirkung auch dann äuſsern, wenn der Apparat aus bestem Material in tadelloser Weise erstellt ist und – mit der nachfolgenden Ausnahme – regelrecht betrieben wird. Was nun die Entstehung der schädlichen Abkühlung betrifft, so muſs diese eintreten, wenn der obere Theil des Rostes während des Betriebes von Brennstoff entblöſst wird, ohne daſs man vorher durch Niederlassen des Kaminschiebers den Zug entsprechend gemäſsigt und die Aschenfallthüren geschlossen hat. Wird diese Vorsicht nicht beobachtet, so streicht ein kalter Luftstrom durch die unbedeckten Rostspalten unmittelbar nach bezieh. über den Scheitel des Apparates in die Züge und bewirkt die rasche und starke Abkühlung des oberen Bordes der Feuerbüchse in der Ausdehnung, wie sie der Breite des Rostes und dem Abstande zwischen den Verbindungsstutzen entspricht. Die vom unteren, noch bedeckten Theile des Rostes aufsteigende Hitze ist, weil die Zugwirkung auf das ohnehin kleine Feuer aufhört, so gering, daſs sie den kalten Luftstrom nicht mehr genügend erwärmen kann. Unter solchen Umständen läſst sich wohl annehmen, daſs auf der Oberfläche des Bordumfanges zwischen dem abgekühlten und nichtabgekühlten Theile derselben ein Temperaturunterschied von etwa 150° entstehen kann, womit die Elasticitätsgrenze der Materialfasern überschritten und die Zerreiſsung an den seitlichen Grenzlinien des kalten Luftstromes eingeleitet ist. Hat sich in solcher Weise der geringste Riſs in der Oberfläche des Bordes gebildet, so vertieft sich derselbe um so rascher, je gröſser er bereits geworden ist. Die theilweise Entblöſsung des Rostes ergibt sich, wenn der Heizer die rechtzeitige Beschickung versäumt, mit sperrigem Brennmaterial arbeitet, oder, um die Dampfspannung zu mäſsigen, die Brennschichte absichtlich niederbrennen läſst, ohne dem kalten Luftstrom den Eintritt zu wehren. Daſs solche Fehler häufig begangen werden, ist Jedem bekannt, der die Bedienung von Ten-Brink-Feuerungen zu beobachten Gelegenheit hat. Im Anschlusse an die vorstehende Schilderung der betreffenden Schäden und ihrer Ursachen möge noch Einiges Platz finden, was sich auf die Hintanhaltung derselben bezieht. Um den Dampfsack im Scheitel des Apparates zu vermeiden, empfiehlt es sich, das im Kessel bereits auf hohe Temperatur gebrachte Speisewasser nicht von oben, sondern an der unteren Hälfte des Apparatmantels einzuführen, und zwar mittels weiter Rohre, womit ein rascher Umlauf des Kesselwassers erzielt und der Dampfabzug nach dem Kessel in ungehinderter und ausgiebiger Weise bewirkt wird. Daſs die nicht zu engen Verbindungsstutzen mitten auf die höchste Stelle des Apparates zu setzen sind, ist selbstverständlich, ebenso, daſs zur Feuerbüchse, zu den Stutzen und zum Mantel nur bestes Eisen von höchstem Dehnungsvermögen verwendet wird. Das Umborden der Feuerbüchse sollte nicht stückweise und nicht von Hand, sondern im Ganzen mittels der Presse geschehen. Die fertigen Feuerbüchsen sind auszuglühen und in Asche langsam abzukühlen. Die Hüttenwerke müſsten sich auf diese Herstellungsweise einrichten und den Kesselschmieden die Feuerbüchsen in bestimmten Gröſsen fertig liefern. Um die Ueberhitzung und namentlich die so verderbliche Abkühlung des oberen Bordes der Feuerbüchse zu verhüten, ist es nothwendig, daſs dieser Bord mit feuerfesten Formsteinen bedeckt wird, von welchen behufs Auswechselung eine Anzahl vorräthig zu halten ist. Solche Formsteine werden von einigen Kesselfabrikanten schon seit Jahren mit bestem Erfolge angewendet. Ihre Anwendung bedingt, daſs die Verbindungsstutzen zwischen Kessel und Apparat entsprechend verlängert werden, um den bezüglichen Uebergangsquerschnitt möglichst groſs zu gestalten und damit den Heizgasen ungehinderten Abzug zu sichern, was selbstverständlich auch für die nachfolgenden Zugquerschnitte gilt. Ferner empfiehlt es sich, auch den unteren Bord der Feuerbüchse, soweit er im Feuer liegt, durch vorgebautes feuerfestes Mauerwerk gegen Ueberhitzung in Folge etwaiger Ablagerungen von Kesselstein zu schützen, was sich in verschiedenen Vereinsanlagen bestens bewährt hat. Die Verwendung gereinigten Speisewassers wird den fraglichen Uebelstand noch wirksamer verhüten. Uebermäſsiges Heizen verträgt kein Kessel, mag er gebaut sein wie er will; Undichtheiten, Risse und Beulen sind die unausbleiblichen baldigen Folgen. Deshalb sollte man auch den Ten-Brink-Apparat nicht übermäſsig in Anspruch nehmen. Selbstredend wird man auch andere Betriebsfehler, wie theilweise Entblöſsung der Rostfläche bei ungehemmtem Zuge, Ansammlungen von Kesselstein im Apparate und von Flugasche in den Zügen u.s.w. zu vermeiden haben. Will man bei erforderlicher Ausbesserung eines Apparates möglichst wenig Störung und Verlust haben, so ist die Anlegung eines Reservekessels erforderlich, der ja ohnehin für jeden wohlgeordneten Dampfbetrieb unerläſslich ist (?). Ebenso wird man einen ganzen Apparat oder Theile desselben in Reserve halten. Die Auswechselung der Feuerbüchse verursacht beträchtliche Kosten, aber wohl nicht mehr, als wenn an einem Flammrohrkessel ein Theil des Flammrohres, oder an einem Locomobilkessel die Feuerbüchse erneuert werden muſs. Aber selbst wenn die Kosten der Instandhaltung und Ausbesserung eines mit Ten-Brink-Apparat versehenen Dampfkessels etwas höher sein sollten als bei anderen Kesselarten, so darf man nicht vergessen, daſs der Apparat auf der anderen Seite auch beträchtliche Vortheile, namentlich Brennstoffersparnisse, bringt. Die Hauptergebnisse unserer Untersuchung über die Dauerhaftigkeit des Ten-Brink-Apparates fassen wir zusammen wie folgt: 1) Von den 131 Apparaten, welche unsere Mitglieder seit 8 Jahren in Gang gesetzt haben, sind 81 Proc. bis jetzt schadlos geblieben; darunter befindet sich eine Anzahl von Apparaten, welche schon 8 Jahre und länger – bis zu 13 Jahren – betrieben und zum Theil stark beansprucht werden. Wir schlieſsen hieraus, daſs alle Schäden, welche an Ten-Brink-Apparaten vorkommen, nicht dessen Bauart zur Last fallen, sondern lediglich durch Erstellungs- und Betriebsfehler veranlaſst sind. 2) Von den 19 Proc. innerhalb 8 Jahren schadhaft gewordener Apparate haben 9 Proc. = 11 Stück „groſse“ und 10 Proc. = 13 Stück „kleine“ Ausbesserung erhalten; nimmt man an, daſs von letzteren in den nächsten 2 Jahren noch 9 Stück, d.h. die zur Zeit mit Rissen am oberen Borde behafteten, zu den ersteren übergehen werden, so ergibt sich als Durchschnitt aus 10 Erstellungsjahren, daſs von den während dieser Zeit in Betrieb gesetzten Apparaten 16 Proc., d.h. von je 6 Apparaten nur einer groſse Ausbesserung erfordert hat. Eine Ausbesserung: überhaupt – kleine oder groſse – trifft nur einen von je 5 Apparaten. Es erhellt hieraus, daſs die Wahrscheinlichkeit der Ausbesserung nur gering ist und nicht gröſser als bei anderen Kesselarten. Letzteres gilt auch hinsichtlich der Ausbesserungskosten, soweit es sich um Kessel mit Flammröhren, Feuerbüchsen u. dgl. handelt. 3) Alle Schäden, welche an Ten-Brink-Apparaten aufzutreten pflegen, lassen sich verhüten, wenn man den Apparat mit Sorgfalt anfertigt und betreibt. Die schlimmsten Schadenursachen sind Ueberhitzung und theilweise Abkühlung des oberen und unteren Bordes der Feuerbüchse; sie lassen sich beseitigen, wenn man die bedrohten Stellen durch feuerfeste Formsteine gegen grellen Temperaturwechsel schützt. Auf Grund dieser Ergebnisse glauben wir die hier und da verbreitete Ansicht, daſs der Ten-Brink-Apparat nach kurzer Betriebszeit groſse Ausbesserungskosten verursache, überhaupt bald zu Grunde gehe und deshalb seine Verwendung keinen Vortheil bringe, als eine irrige bezeichnen zu dürfen; man wird daher diesen, durch rauchfreie Verbrennung und hinsichtlich vortheilhafter Dampferzeugung ausgezeichneten Apparat in allen Fällen, in welchen dessen Verwendung überhaupt angezeigt und zulässig ist, auch fernerhin ohne Bedenken anlegen können. (Vgl. 1877 226 461.) Gg.