Studien über die Gasfeuerungsanlagen der Glashütten. Von Gustav Stimpfl. (Schluss der Abhandlung S. 68 d. Bd.) Studien über die Gasfeuerungsanlagen der Glashütten. II. Der Betrieb des Nehse-Ofens mit Holz-, Torf- oder Braunkohlengas erfordert, insofern hierbei ähnlich hohe Temperaturen, wie in dem vorangegangenen Beispiele angeführt, erzielt werden sollen, einen wo möglich noch heisseren Generatorgang bezieh. eine Temperatur der in denselben aus den Generatoren übertretenden Heizgase von mindestens 600° C. Bei der niedrigen Zersetzungstemperatur des HolzesWährend Holz sein hygroskopisches Wasser bei 150° C. schon vollständig verliert und über 150° C. hinaus seine Zersetzung beginnt, so dass es bei 280° C. in eine rothe zerreibliche Masse verwandelt ist, und über 350° C. hinaus erhitzt (bei welcher Temperatur dasselbe sich in eine leichte Holzkohle von schwarzer Farbe verwandelt) gasförmige Zersetzungsproducte abgibt, beginnt die Zersetzung der Steinkohlen erst bei 350° C. und Torfes bezieh. der jüngeren Braunkohlen entwickeln sich nämlich aus diesen Brennstoffen während der Kohlungsperiode verhältnissmässig geringe Mengen von Gas und fast nur Theer- und Wasserdämpfe, welche, ganz so wie bei der Leuchtgasfabrikation aus diesen Brennstoffen, erst durch einen secundären Process (in dem hier vorliegenden Falle durch die Wärmewirkung der durch die glühenden Brennstoffschichten im Generator aufsteigenden primären und secundären Verbrennungsgase) in permanente Gase umgewandelt werden müssen.Pettenkofer fand vollkommen bestätigt, was schon Dumas angibt, nämlich dass man bei der Temperatur der Verkohlung des Holzes nur solche Gase erhält, welche zur Beleuchtung nicht dienen können, weil neben Kohlensäure, Kohlenoxyd und Sumpfgas keine schweren Kohlenwasserstoffe sich bilden. Werden die Dämpfe, welche bei der Verkohlung des Holzes entweichen, noch wesentlich höher erhitzt, so entsteht beträchtlich mehr Gas und gehen Zersetzungen vor sich, bei denen schwere Kohlenwasserstoffe sich bilden. Dieser Zersetzungsprocess hat sich nothwendiger Weise, wenn nicht schon im Generator selbst, so doch jedenfalls auf dem kurzen Wege vom Generator zum Ofen zu vollziehen. Behufs Erzielung der hierzu nöthigen hohen Temperatur ist es erforderlich, einen mehr oder weniger grossen Theil der gebildeten Generatorgase noch in den Generatoren selbst zur Verbrennung zu bringen, wozu ein entsprechender Luftüberschuss in denselben vorhanden sein muss. Letzterer wird durch einen stärkeren Zug bezieh. durch eine entsprechend grössere Rostfläche im Generator bedingt. In den beim Siemens-Ofen mit Holzgasfeuerung im Gebrauch stehenden schachtformigen Generatoren mit Planrost wird es nur in den seltensten Fällen, unter ganz besonders günstigen natürlichen ZugverhältnissenUnter natürlichem Luftzug, zum Unterschiede von demjenigen, welcher durch besondere Apparate künstlich hervorgebracht wird, versteht man einen gleichsam von selbst, ohne unser Zuthun, z.B. durch den als Esse wirkenden Generatorschacht, hervorgebrachten Zug. oder unter Anwendung eines Gebläses bezieh. bei Aufgabe von künstlich getrockneten Brennstoffen gelingen, einen für den Nehse-Ofen hinreichend heissen Generatorgang aufrecht zu erhalten; daher man dort, wo derartige günstige Zugverhältnisse oder die Gelegenheit zur billigen Unterhaltung eines Gebläses bezieh. zu einer künstlichen Trocknung der zur Aufgabe gelangenden Brennstoffe ermangeln, für Holz oder Torf Generatoren mit combinirten Plan- und Stangen- bezieh. Treppenrosten, wie solche zur Vergasung von Braun- oder Steinkohlen im Gebrauche stehen, in Verwendung bringt. Insofern die hoch erhitzten Generatorgase (bei dem fast unmittelbaren Anschluss der Generatoren an den Verbrennungsraum, wie dies ja beim Nehse-Ofen vorausgesetzt ist) auf ihrem Wege nach diesem letzteren verhältnissmässig nur geringe Wärmeverluste durch Leitung und Strahlung nach aussen erleiden, hat der durch die theilweise Verbrennung von Generatorgasen bedingte heisse Gang des Holz- oder Torfgenerators demnach keine nennenswerthen Brennstoffverluste zur Folge. Hingegen wird sich ein verhältnissmässig hoher Brennstoffverlust, ursächlich der sehr bedeutenden Strahlung des Rostes, ergeben, daher aus diesem Grunde jedenfalls ein Generator mit Planrost und Gebläsebetrieb, wo es schon an einem entsprechend kräftigen natürlichen Luftzug mangelt, vorzuziehen wäre. Der Siemens-Ofen verlangt keinen heissen Generatorgang, bei demselben wird man ohne weiteres für diese Brennstoffe mit den üblichen schachtformigen Generatoren mit Planrost (für Torf mit solchem und ganz niedrigem Treppenrost) selbst bei mittelmässigen Zugverhältnissen noch sein Auskommen finden. Was nun aber den secundären Zersetzungsprocess der in diesen Generatoren zur Entwickelung kommenden grossen Mengen von Theer- und Wasserdämpfen anbelangt, so vollzieht sich derselbe beim Siemens-Ofen in den Gaserhitzungskammern oder Regeneratoren, und zwar in ähnlicher Weise, wie beim Lowe'schen Wassergas-Carburirungsprocess. Die Siemens'schen Gaserhitzungskammern functioniren also in diesem Falle gleichzeitig als Theergaserzeuger bezieh. Carburatoren, und noch dazu in der denkbar vollkommensten Weise. Die Theerdämpfe erfahren in denselben keine blosse Zersetzung in Gase und feste Kohlenstoffe, sondern in Folge der gleichzeitigen Anwesenheit von Wasserdämpfen eine totale Umsetzung zu Kohlenoxyd, Wasserstoff und Kohlenwasserstoffgasen. Die für den gegenseitigen Zersetzungsprocess der Theer- und Wasserdämpfe erforderlichen bedeutenden Wärmemengen werden hier durch die Abhitze des Siemens-Ofens bezieh. durch die in den Gaserhitzungskammern aufgespeicherte Wärme, also umsonst, geleistet, und nicht, wie dies beim Nehse-Ofen geschieht, durch einen vermehrten Brennstoffaufwand im Generator bezieh. auf Kosten der Qualität und Temperatur der erzeugten Generatorgase beschafft. Die in Wirklichkeit im Siemens-Ofen zur Verbrennung gelangenden Generatorgase aus Rohbrennstoffen sind von den uns aus den Analysen bekannten Generatorgasen dieser Brennstoffe ganz ausdrücklich zu unterscheiden. Es ist daher ohne weiteres einzusehen, dass die Analysen der aus Rohbrennstoffen erzeugten Generatorgase, ohne Berücksichtigung der mit denselben aus dem Generator nach dem Ofen abziehenden Theer- und Wasserdämpfe, für die Praxis nur einen geringen Werth haben. Für diese letztere ist es vielmehr von Interesse, die Zusammensetzung der aus den Gaserhitzungs- oder Carburirungskammern in den Verbrennungsraum übertretenden, carburirten Generatorgase kennen zu lernen, daher es sich in Zukunft empfehlen wird, die Gasanalysen auch nach dieser Seite hin auszudehnen. Aus dem im Vorstehenden Angeführten geht aber noch weiter hervor, dass stark wasserhaltige, also verhältnissmässig viel Theer- und Wasserdämpfe entwickelnde Rohbrennstoffe auch beim Siemens-Ofen eine möglichst nahe Heranrückung der Generatoren an denselben verlangen, sollen nicht bedeutende Brennstoffverluste in Folge von Theerablagerungen in den langen Leitungskanälen entstehen. Bei grösseren Entfernungen ist das Gasdampfgemisch auf seinem Wege nach dem Verbrennungsraume einer mehr oder weniger bedeutenden Abkühlung ausgesetzt, welche insbesondere auf die Theerdämpfe schädlich einwirkt, „da einerseits die Dämpfe der verschiedenen Theeröle ein sehr hohes specifisches Gewicht1 Vol. Wasser gibt beim Siedepunkt 1696 Vol. Dampf, 1 Vol. Terpentinöl nur 193 Vol. Dampf. haben und deshalb nur mit Mühe sich zu einer gewissen Höhe erheben bezieh. eine gewisse Strecke lang fortschleppen; andererseits die geringe Menge latenter WärmeWährend die latente Wärme des Wassers rund 540 Cal. (nach Regnault 536,5 Cal.) beträgt, oder mit anderen Worten 1 Gew.-Th. Wasser von 100° C. noch 540 Cal. aufnimmt, um in 1 Gew.-Th. Wasserdampf von 100° C. überzugehen, beträgt die latente Wärme z.B. des Terpentinöldampfes (nach Brix) nur 74 Cal., welche diese Dämpfe besitzen, Ursache ist, dass sie sich so leicht condensiren.“ Wo aus dem einen oder anderen Grund eine Näherlegung der Generatoren an den Ofen nicht thunlich erscheint, bleibt es einer sachverständigen Calculation überlassen, zu entscheiden, inwiefern die hieraus sich ergebenden Misstände durch einen entsprechend heisseren Generatorgang bezieh. durch eine vorangehende künstliche Trocknung des Holzes oder Torfes am zweckmässigsten ausgeglichen werden können. „Bei einem heissen Gange des Generators erleidet ein Theil der entwickelten Theerdämpfe sofort eine Zersetzung in permanente Gase, während die unzersetzt aus dem Generator entweichenden Theerdämpfe in Folge ihrer stärkeren Erhitzung eine entsprechende Verdünnung erfahren und an Schwerfälligkeit der Bewegung verlieren.“ „Bei einem langsameren Gange des Generators ist die Theerproduction eine verhältnissmässig bedeutendere. Die zur Entwickelung kommenden Theerdämpfe sind dabei, in Folge ihrer niedrigen Temperatur, sehr träge in ihren Bewegungen und mehr oder weniger leicht zur Condensation geneigt.“ Von dem günstigsten Einflüsse für die Fortbewegung der Theerdämpfe in den Gasleitungskanälen ist ein kräftiger Zug in denselben bezieh. eine gut functionirende Esse. In stark ziehenden Gasleitungskanälen reisst die grosse Menge der Generatorgase und Wasserdämpfe die in denselben suspendirt enthaltenen Theeröldampfbläschen, welche bei einem schwächeren Zug in Folge der herrschenden niedrigen Temperatur zu Theertröpfchen condensirt und niedergeschlagen würden, mit sich nach den Gaserhitzungs- oder Carburirungskammern fort. In Holzgeneratoren kann man bei langsamem Generatorgang und Aufgabe von lufttrockenem Fichten- oder Tannenholze die Theerproduction auf mindestens 10 bis 12 k für 100 k Holz veranschlagen. Durch einen heisseren Gang des Generators, wie ein solcher für den Nehse-Ofen erforderlich ist, dürfte sich die Theermenge auf 2,5 bis 3,5 k herabmindern, welch kleiner Rest schliesslich auch noch, und zwar als Theerdampf, im Nehse-Ofen zur Verbrennung gelangt. Aus Obigem lässt sich entnehmen, wie bedeutend mitunter beim Siemens-Ofen, bei einem langsamen Generatorgang und einer grösseren Entfernung der Generatoren vom Ofen bezieh. einem verhältnissmässig schwachen Zug in den Gasleitungskanälen, die Brennstoffverluste in Folge einer vermehrten Theerbildung in den Generatoren und Ablagerung in den Gasleitungskanälen ausfallen können; wobei noch immer angenommen ist, dass der grössere Theil des gebildeten Theers mit den gleichzeitig entwickelten Generatorgasen und Wasserdämpfen in die Gaserhitzungs- oder Carburirungskammern gelangt, um sich dort mit letzteren in permanente Heizgase umzusetzen. Wäre eine vollständige Ausnutzung des bei der Holz- oder Torf- bezieh. Braunkohlenvergasung in so grossen Mengen zur Entwickelung kommenden Theers im Siemens-Ofen möglich, so würde dessen Ueberlegenheit gegenüber dem Nehse-Ofen nicht allein in Bezug auf den geringen Brennstoffaufwand in demselben, sondern auch in Hinsicht auf die Leuchtkraft und Strahlungsfähigkeit der darin erzeugten Flamme eine ganz bedeutende sein. Während beim Siemens Ofen der secundäre Zersetzungsprocess der Theerdämpfe zu permanenten Heizgasen bezieh. die Carburirung der Generatorgase ohne jeden Brennstoffaufwand durch die in den Gaserhitzungs- bezieh. Carburirungskammern aus der Abhitze aufgespeicherten WärmemengenUm die Gaserhitzungs- bezieh. Carburirungskammer durch diesen Zersetzungsprocess nicht allzusehr in Anspruch zu nehmen, wird man in der Praxis zweckmässig zur Zeit der grössten Theerentwickelung in den Generatoren, also unmittelbar nach jeder Neubeschickung derselben, auch die Kammern wechseln. in der vollständigsten Weise besorgt wird, muss hierzu in den Generatoren des Nehse-Ofens eine bedeutende Menge an Wärme bezieh. Brennmaterial aufgewendet werden, ohne dass dadurch die Theerzersetzung eine vollständige wird. Dazu kommt noch, dass beim Nehse-Ofen mit Holz- oder Torfgasbetrieb die Wärmeverluste in den Generatoren in Folge der bedeutenden Strahlung der combinirten Plan- und Stangenroste derselben gegenüber den kaum halb so grossen Planrosten der Holz- oder Torfgasgeneratoren des Siemens-Ofens 2- bis 2,5mal höher als bei diesen letzteren ausfallen. Während bei der Steinkohlengasfeuerung der Generatorbetrieb für die beiden in Rede stehenden Ofensysteme so ziemlich derselbe bleibt, ergibt sich nach Obigem bei dem für den Nehse-Ofen in Anwendung kommenden Generatorbetrieb mit Holz oder Torf ein bis zu etwa 20 Proc. höherer Brennstoff auf wand, als bei dem für den Siemens-Ofen in Anwendung kommenden. Dagegen entstehen beim Siemens-Ofen mit Holz- oder Torfgasbetrieb in Folge der in den Gasleitungskanälen stattfindenden mehr oder weniger bedeutenden Theerablagerungen Verluste im Betrage bis zu 20 Proc. des Heizwerthes der zur Vergasung gelangenden Rohbrennstoffe, welche beim Nehse-Ofen nicht vorkommen. Für Braunkohlen wird sich durch den Generatorbetrieb beim Nehse-Ofen nur ein bis zu etwa 12 Proc. höherer Brennstoffaufwand als beim Siemens-Ofen ergeben; hingegen dürften bei letzterem wieder die Brennstoffverluste in Folge der in den Gaskanälen stattfindenden Theerablagerungen für Braunkohlen nicht höher als auf etwa 12 Proc. steigen. Der Mehraufwand an Brennstoff: Holz, Torf oder Braunkohle, beim Generatorbetriebe für den Nehse-Ofen wird sich mit den Brennstoffverlusten in Folge der Theerablagerungen in den Gasleitungskanälen beim Generatorbetrieb für den Siemens-Ofen im grossen Ganzen decken, so dass unter den hier angenommenen VerhältnissenUebertritt von mehr als 50 Proc. der in den Generatoren des Siemens-Ofens zur Entwickelung kommenden Theerdämpfe in die Gaserhitzungs- oder Carburirungskammern desselben. die vergleichende Berechnung des Brennstoffaufwandes für die beiden Oefen auf den in denselben stattfindenden Verbrennungsprocess beschränkt bleiben kann. Das Ergebniss dieser Berechnung wird sich in diesem Falle für den Nehse-Ofen eher noch ungünstiger als beim Steinkohlengasbetrieb herausstellen, und zwar aus folgenden Gründen: 1) Wenn sich auch der Mehraufwand an Brennstoff (Kohlenstoff und Wasserstoff) beim Generatorbetrieb für den Nehse-Ofen mit den Verlusten an Kohlenstoff und Wasserstoff, in Folge der Theerablagerungen in den Gasleitungskanälen, beim Generatorbetrieb für den Siemens-Ofen deckt, so hat man es beim Nehse-Ofen noch weiter mit den Verbrennungsproducten: Kohlensäure, Wasserdampf und Stickstoff, dieser Brennstoffe im Generator zu thun, welche mit den Generatorgasen nach dem Verbrennungsraum abziehen und dort auf die Ofentemperatur mit erhitzt werden, in Folge dessen letztere nicht unbedeutend herabgedrückt wird. 2) Die unzersetzt in den Nehse-Ofen übertretenden Theerdämpfe erfordern zu ihrer vollständigen Verbrennung bei der ungünstigen Mischung von Gas und Luft in diesem Ofen einen bedeutenden Luftüberschuss, durch welchen eine weitere Erniedrigung der Ofentemperatur herbeigeführt wird. Eine jede Temperaturerniedrigung im Ofen hat aber, wie sich dieses aus den Berechnungen der Heizeffecte des Steinkohlengases im Nehse-Ofen ergeben hat, eine Verminderung der für den Glasschmelzprocess nutzbar bleibenden Calorien, also einen Mehraufwand an Brennstoff zur Folge. III. Wenn die Generatorgasöfen mit alleiniger Vorwärmung der Verbrennungsluft trotz ihres grösseren Brennstoffaufwandes dennoch vielfache Verbreitung in den Glashütten gefunden haben, so liegt der Grund: a) in ihrer einfacheren Construction bezieh. bequemeren Handhabung, b) in der gleichmässigeren Wärme- und Flammenvertheilung im Hafenraume derselben, welcher Umstand bei Hohlglasöfen, insbesondere für die Dauer der Arbeitszeit, von grosser Wichtigkeit ist. ad a) Die complicirte Bauart des Siemens-Ofens zugegeben, erwuchs demselben indessen eine weit grössere Abneigung in Folge seiner schwierigeren Handhabung, welche hauptsächlich in den ursprünglich zur Verwendung gekommenen Gaswechseln und Ventilen mit Klappen lag, die häufig den Dienst versagten und vorzeitig unbrauchbar wurden, wodurch sehr unliebsame Betriebsstörungen und Kosten entstanden. Die Einführung des Pütsch'schen Glockenventils (der sogen. Gastrommel) bezieh. der Tellerventile und Doppelknierohre mit Klappe (der sogen. Hengste) hat die Handhabung des Siemens-Ofens sehr vereinfacht, so dass der Betrieb desselben, mit Ausnahme der regelmässig sich wiederholenden Procedur „des Ausbrennens“ der Gasleitungskanäle, keinen nennenswerthen Störungen unterliegt. Es ist indessen diese durchschnittlich alle drei Wochen sich wiederholende, höchst unsaubere Arbeit des Theerausbrennens schon hinreichend genug, den Siemens-Ofen trotz seiner Vorzüge mehr oder weniger missliebig zu machen. Obiger Uebelstand (der noch dazu mit einer bedeutenden Zeit- und Brennstoffvergeudung verbunden ist) würde sich durch Einführung von Generatoren mit theerfreier Vergasung der darin zur Aufgabe gelangenden Rohbrennstoffe am gründlichsten beseitigen lassen. Ein diesen Anforderungen entsprechender neuer Gaserzeuger, der gleichzeitig eine Brennstoffersparniss bis zu 30 Proc. und darüber des bisher üblichen Verbrauches zu erwarten gibt, soll in einer späteren Abhandlung besprochen werden. ad b) Bei Aufrechterhaltung der Regeneration während der Arbeitszeit bleibt die ungleiche Wärme- bezieh. Flammenvertheilung im Hafenraume des Siemens-Ofens fortbestehenDer neue Regenerativgasofen mit Doppelflammen, System Hening und Wrede (D. R. P. Nr. 65738) behebt wohl diesen Uebelstand, erscheint jedoch mit seinen sechs Regeneratoren etwas complicirt, und bedingt zum voraus einen unverhältnissmässig lang gestreckten Hafenraum, da sonst die Zwischenwände der Regeneratoren zu schwach ausfallen würden und in Folge dessen Gasdurchlässe zu befürchten blieben., weshalb in der Praxis für die Dauer der Arbeitszeit von der Regeneration meistens Umgang genommen bezieh. Gas- und Luftwechsel „auf halb“ gestellt wird. Die Folge davon ist, dass der Ofen trotz verhältnissmässig bedeutendem Brennstoffverbrauch allmählich, gegen Ende der ersten Hälfte der Arbeitszeit, derart erkaltet, dass die Arbeit auf kurze Zeit ausgesetzt werden mussZweckmässig wird man diese Unterbrechungen mit den üblichen Pausen, während der Mahlzeiten der Arbeiter, zusammenfallen lassen., um durch mehrmaliges „Wechseln“ wieder so viel Wärme in den Regeneratoren aufzuspeichern, damit sie sodann ungestört zu Ende geführt werden kann. Selbstverständlich wird in diesem Falle auch „das Warmschüren“ des Ofens, auf „das Materieeinlegen“, eine entsprechend längere Zeit in Anspruch nehmen, was gleichfalls wieder einen verhältnissmässig grösseren Zeit- und Brennstoffaufwand verursacht. Bei Einstellung der Regeneration im Siemens Ofen während der Arbeitszeit resultirt demnach für denselben ein mehr oder weniger grösserer Brennstoffverbrauch als in den Oefen mit alleiniger Vorwärmung der Verbrennungsluft für diese Periode. Ein weiterer Vortheil der Generatorgasöfen mit alleiniger Vorwärmung der Verbrennungsluft liegt in der leichter, d.h. in kürzerer Zeit, zu bewerkstelligenden Abkühlung des Hafenraumes bezieh. der Glasmasse in den Häfen vor Beginn der Arbeit, wodurch sich die Zeitdauer des sogen. „Abgehenlassens“ bedeutend verringern lässt. Wenn nun die Generatorgasöfen mit alleiniger Vorwärmung der Verbrennungsluft auch für die Dauer des eigentlichen Schmelz- und Läuterungsprocesses auf gleich sparsamen Brennstoffverbrauch mit dem Siemens-Ofen gebracht werden könnten, so würden dieselben letzterem in vielen Fällen vorzuziehen sein. Die Fehler oder Mängel der in den Glashütten gebräuchlichen Generatorgasöfen mit alleiniger Vorwärmung der Verbrennungsluft liegen, wie aus dem Vorausgegangenen ersichtlich, in der verhältnissmässig geringen Ausnutzung der Wärme der abziehenden Verbrennungsgase für den Erhitzungsprocess im Ofen, und zum Theil auch, wie z.B. beim Nehse-Ofen, in der äusserst ungünstigen MischungIn den meisten Fällen treten Gas und Luft durch je zwei abwechslungsweise einander gegenüber stehende Oeffnungen in den Brenner, um aus diesem sodann neben einander in den Hafenraum des Ofens aufzusteigen. Wenn Nehse (Dralle, Anlage und Betrieb der Glasfabriken, S. 74) die Luftaustritte den Gasaustritten gerade gegenüber im Brenner anordnet, damit die heisse Luft und die direct aus den Generatoren kommenden heissen Gase gegen einander strömen, um sich zu mischen und so schon im Brenner die Verbrennung einzuleiten, so hat sich diese Anordnung in der Praxis nicht bewährt. von Luft und Gas. Eine möglichst vollkommene Mischung von Luft und Gas gleich bei ihrem Zusammentritt im sogen. Brenner u.s.w. ist gerade bei diesen Oefen, in welchen neben den Generatorgasen auch Theerdämpfe zur Verbrennung gelangen, von doppelter Wichtigkeit. Als Beispiel einer sehr gut functionirenden Methode der Mischung von Luft und Gas sei hier die von Leon Renard angeführt.Dralle, Anlage und Betrieb der Glasfabriken, S. 62. „Die erhitzte Luft tritt in zwei etwa 800 bis 1000 mm breite und 400 bis 600 mm hohe Brenner, die sich in den beiden Stirnwänden (über den Hafenthoren) des Ofens befinden.“ „Jeder dieser Brenner wird durch eine mit etwa 60 bis 80 Löchern von je 8 mm lichtem Durchmesser versehene Schamotteplatte abgeschlossen. Das Gas strömt aus einem etwa 120 bis 150 mm weiten, regulirbaren Schlitze (der sich in dem Gewölbe des Brenners in dessen ganzer Breitenausdehnung befindet) in dünner Schicht von oben nach unten in den betreffenden Brenner ein, wobei diese Gasschicht gewissermaassen von 60 bis 80 Luftströmen durchdrungen wird.“ Es erfahren hierdurch die einzelnen Gastheilchen eine innige Vermischung mit den zu ihrer Verbrennung nöthigen Lufttheilchen, in Folge dessen sich der Verbrennungsprocess ungemein rasch bezieh. mit hoher Anfangstemperatur vollzieht. Dazu kommt noch, dass die aus den beiden diametral gegenüber liegenden Brennern unmittelbar gegen einander strömenden Flammen in der Mitte des Ofens mit einer gewissen Energie auf einander treffen und sich gegenseitig unter Wirbelbildung durchdringen, wobei die letzten Reste der noch unverbrannt gebliebenen Gas- und Theertheilchen gerade am richtigen Orte, wo die Flamme durch ihr Wärmestrahlungsvermögen den grössten Heizeffect hervorzurufen vermag, zur Verbrennung gelangen. Was nun die bessere Ausnutzung der Wärme der abziehenden Verbrennungsgase anbelangt, so liegt nichts näher, als einen Theil dieser Wärme zur künstlichen Trocknung bezieh. Entwässerung des Vergasungsmaterials (Holz, Torf oder jüngere Braunkohle) vor dessen Aufgabe in den Generator zu benützen. „In Nehse's zweiter (angeblich wesentlich verbesserter) OfenconstructionDralle, Anlage und Betrieb der Glasfabriken, S. 75. erscheint der obere Theil des Generators, welcher als Füllrumpf zur Aufnahme des Brennmaterials ausgebildet ist, mit einem Kanalsystem umgeben, durch welches ein Theil der abgehenden Verbrennungsgase circulirt, wobei das in den Füllrümpfen aufgespeicherte frische Brennmaterial erhitzt und entwässert bezieh. (nach Nehse) in gewissen Grenzen entgast werden soll.“ Wenn die hierbei zur Entwickelung gelangenden Wasserdämpfe gleichzeitig auf irgend eine Weise aus den Generatoren nach aussen abgesogen würden, könnte man sich mit dieser Einrichtung nötigenfalls einverstanden erklären, so aber ziehen dieselben nach wie vor mit den Generatorgasen nach dem Ofen ab, daher unter diesen Umständen von einer wesentlich verbesserten Construction wohl kaum die Rede sein kann. Eine weitere Verwerthung der Wärme der abziehenden Ofengase von grosser Bedeutung lässt sich durch die Ausnutzung derselben behufs Erhitzung der primären VerbrennungsluftDer dem neuesten Ofensystem von Nehse, mit Flammenführung nach Patent Klattenhoff, einverleibte Generator ohne Rost (Dralle, Anlage und Betrieb der Glasfabriken, S. 76 und 77), in welchem die erhitzte Vergasungsluft mittels Schornsteinzug in niedersteigender Richtung durch das Brennmaterial geleitet wird, trägt derart den Stempel der Unmöglichkeit an sich, dass hier auf denselben weiter gar nicht eingegangen werden kann. (bezieh. des allfälligen Gemisches derselben mit Wasser- als Vergasungsdämpfen) für den Generatorprocess erzielen. Eine solche Ausnutzung der Abhitzgase für den Generatorprocess findet sich in Bunte's Koksgenerator mit nassem Betrieb in höchst genialer und praktischer Weise zur Durchführung gebracht.Im Münchener Koksgenerator mit nassem Betrieb wird die nach dem Generator ziehende primäre Verbrennungsluft auf 350° C. vorgewärmt. Bei der Vergasung von Rohbrennstoffen, wie Holz, Torf oder jüngeren Braunkohlen, kann selbstverständlich nur von einem sehr gemässigt nassen Betrieb (eben hinreichend, um die Roststangen nicht allzu sehr durch die Hitze leiden zu lassen bezieh. die Asche der Brennmaterialien nicht zum Schmelzen zu bringen) die Rede sein, und zwar überhaupt nur unter der Voraussetzung einer (der Aufgabe in den Generator) vorangehenden künstlichen Trocknung bezieh. Entwässerung dieser Brennstoffe. Behufs Darlegung des Effectes einer solchen Gasfeuerungsanlage mit gleichzeitiger Vorwärmung der Vergasungsmittel (Luft und Dampf) für den Generatorprocess sei angenommen, dass diese beiden Vergasungsmittel durch die Abhitzgase des Glasofens gegen Ende des eigentlichen Schmelzprocesses eine Vorwärmung bis zu 1000° C. erfahren bezieh. mit einer solchen Temperatur in den Generatorprocess eintreten.Mit einer derartig hohen Vorwärmung der Vergasungsluft ist keinerlei Nachtheil für den Generatorbetrieb verbunden, da jeder Wärmeüberschuss im Generator durch vermehrte Zuführung von Wasserdämpfen leicht beseitigt und zur Wasserzersetzung nutzbar gemacht werden kann. Wo dies (wie z.B. bei Aufgabe von an und für sich schon sehr wasserhaltigen Rohbrennstoffen) nicht angeht, wird man sich behufs Vergasung dieser Rohbrennstoffe eines Generators ohne Rost bezieh. eines solchen mit wassergekühltem Roste bedienen, und das in letzterem Falle bezieh. in beiden Fällen zur Verwendung kommende Kühlwasser gleichzeitig auch zur Erzeugung des Vergasungsdampfes benützen. Als Vergasungsmaterial dienen wieder westfälische Kohlen, welche beim trockenen Betrieb (mit atmosphärischer Luft von gewöhnlicher Temperatur) ein Generatorgas liefern, das sich für 1 cbm zusammensetzt aus: 0,058 cbm Wasserstoff 0,017 „ Methan 0,209 „ Kohlenoxyd 0,063 „ Kohlensäure 0,608 „ Stickstoff 0,045 „ Wasserdampf –––––––––– 1,000 cbm Beim nassen Betrieb sollen nun von obigen 0,209 cbm Kohlenoxyd des gewöhnlichen Siemens-Generatorgases 0,080 „ Kohlenoxyd, entsprechend 0,040,04 cbm„ KohlenstoffdampfSauerstoff anstatt durch den Sauerstoff der Luft, durch den Sauerstoff des (mit der primären Verbrenungsluft) in den Generator zur Einführung gelangenden Vergasungsdampfes gebildet werden. Hierzu sind: 0,08 cbm WasserdampfObige 0,08 cbm Wasserdampf entsprechen einer Wasserzufuhr von etwa 24 Proc. des Gesammtgewichtes des vergasten Kohlenstoffs. In der Praxis lässt sich die Menge der Wasserdampfzufuhr noch um die der Wärmestrahlung des Rostes entsprechende Menge Wärme (welche beim nassen Betrieb in den Generator zurückgeführt wird) erhöhen. In dem hier vorgeführten Rechnungsbeispiele soll bloss der Effect der Vorwärmung der Vergasungsmittel (Luft und Dampf) nachgewiesen werden., entsprechend 0,080,04 cbm„ WasserstoffSauerstoff erforderlich, welche in inniger Mischung mit der zu 0,50 cbm angenommenen primären Verbrennungsluft unter den Generatorrost treten. Die Zersetzung obiger 0,08 cbm Wasserdampf beansprucht einen Wärmeaufwand von (0,08 × 2654) = 212 Cal., welcher durch die Wärmezufuhr der auf 1000° C. erhitzten Vergasungsmittel (Luft und Dampf), und zwar: für 0,50 cbm Vergasungsluft mit (0,5 × 0,3449 × 1000) = 172 Cal. „ 0,08 „ Vergasungsdampf mit (0,08 × 5734 × 1000) =   45 „ –––––––––– mit in Sa.    217 Cal. mehr als gedeckt erscheint. Das dem Brennstoffinhalte von 1 cbm des gewöhnlichen Siemens-Generatorgases entsprechende Gasgemisch aus dem nassen Betriebe setzt sich in diesem Falle zusammen aus: 0,138 cbm Wasserstoff 0,017 „ Methan 0,209 „ Kohlenoxyd 0,063 „ Kohlensäure 0,448 „ Stickstoff 0,045 „ Wasserdampf –––––––––– 0,920 cbm Demselben entspricht ein Heizwerth, bezogen auf Wasserdampf: für 0,138 cbm Wasserstoff von (0,138 × 2654) = 366 Cal. „ 0,017 „ Methan „ (0,017 × 8482) = 144 „ „ 0,209 „ Kohlenoxyd „ (0,209 × 3007) = 628 „ –––––––––– von in Sa. 1138 Cal. Unter der Annahme, dass obiges Gasgemisch gegen Ende des eigentlichen Schmelzprocesses mit einer Temperatur von 600° C. und die vorgewärmte secundäre Verbrennungsluft mit einer solchen von durchschnittlich 1000° C. in den Verbrennungsprocess eintreten, führen dieselben an freier Wärme mit sich in den Ofen ein: für 0,138 cbm Wasserstoff (0,138 × 0,329 × 600) =   27,2 Cal. „ 0,017 „ Methan (0,017 × 0,456 × 600) =     4,6 „ „ 0,209 „ Kohlenoxyd (0,209 × 0,329 × 600) =   41,2 „ „ 0,063 „ Kohlensäure (0,063 × 0,553 × 600) =   20,9 „ „ 0,448 „ Stickstoff (0,448 × 0,329 × 600) =   88,4 „ „ 0,045 „ Wasserdampf (0,045 × 0,496 × 600) =   13,3 „ ––––––––––––––– ––––––––––– für 0,920 cbm des Gasgemisches    195,6 Cal. für 1,050 cbm der secundären Verbrennungsluft(1,05 × 0,344 × 1000) = 361,2 „ ––––––––––– in Sa.    556,8 Cal. Die specifische Wärme der Verbrennungsproducte dieses Gasgemisches bei einer Temperatur von 1900° C. für 0,217 cbm Wasserdampf mit (0,217 × 0,7454) = 0,161 Cal. „ 0,289 „ Kohlensäure „ (0,289 × 0,8299) = 0,239 „ „ 1,278 „ Stickstoff „ (1,278 × 0,3794) = 0,484 „ ––––––––––––––– ––––––––––– für 1,784 cbm mit in Sa.    0,884 Cal. angenommen, ergibt sodann für dieselben eine der Wirklichkeit mehr oder weniger nahe kommende Temperatur von: T=\frac{1138+536,8}{0,884}=\frac{1694,8}{0,884}, oder rund 1900°C. Einer Temperatur der Heiz- oder Verbrennungsgase von 1400° C. (mit welcher dieselben gegen Ende des eigentlichen Schmelzprocesses den Ofen verlassen) entspricht eine specifische Wärme: für 0,217 cbm Wasserdampf von (0,217 × 0,6499) = 0,141 Cal. „ 0,289 „ Kohlensäure „ (0,289 × 0,7235) = 0,209 „ „ 1,278 „ Stickstoff „ (1,278 × 0,3602) = 0,460 „ ––––––––––––––– ––––––––––– für 1,784 cbm von in Sa.    0,810 Cal. bezieh. ein Wärmeinhalt von (0,81 × 1400) = 1135 „ Obige Heiz- oder Verbrennungsgase enthalten daher gegen Ende des eigentlichen Schmelzprocesses einen Wärmeüberschuss von: I'') (1694 – 1134) = 560 Cal. Gegen Ende des Läuterungsprocesses soll sich die Temperatur der in den Generator zur Einführung gelangenden Vergasungsmittel (Luft und Dampf) bis auf 1200° C. erhöhen, in Folge dessen wird auch die Dampfzufuhr im Generator eine verhältnissmässige SteigerungDie Dampfzufuhr muss sich beim nassen Betrieb selbsthätig nach der Temperatur im Generator bezieh. nach der in der Zeiteinheit zur Verbrennung kommenden Kohlenstoffmenge regeln., z.B. von 0,08 cbm auf 0,10 cbm, erfahren, welch letztere sich aus 0,10 cbm Wasserstoff und 0,05 „ Sauerstoff zusammensetzen. Es werden demnach weitere 0,02 cbm Kohlenoxyd, entsprechend 0,01 cbm C 0,01 „ O anstatt durch den Sauerstoff der primären Verbrennungsluft, durch den Sauerstoff des mit derselben zur Einführung kommenden Vergasungsdampfes gebildet. Die Zersetzung obiger 0,10 cbm Wasserdampf erfordert einen Wärmeaufwand von (0,1 × 2654) = 265,4 Cal., welcher durch die Wärmezufuhr der mit 1200° C. in den Generator übertretenden Vergasungsmittel (Luft und Dampf) für 0,45 cbm Vergasungsluft mit (0,45 × 0,3526 × 1200) = 190,4 Cal. „ 0,10 „ Vergasungsdampf mit (0,1 × 0,6116 × 1200) =   73,3 „ ––––––––––– mit in Sa.    263,7 Cal. so viel als gedeckt erscheint. Das dem Brennstoffinhalte von 1 cbm des gewöhnlichen Siemens-Generatorgases entsprechende Gasgemisch aus dem nassen Betriebe setzt sich in diesem Falle zusammen aus: 0,158 cbm Wasserstoff 0,017 „ Methan 0,209 „ Kohlenoxyd 0,063 „ Kohlensäure 0,408 „ Stickstoff 0,045 „ Wasserdampf –––––––––– 0,900 cbm Demselben entspricht ein Heizwerth, bezogen auf Wasserdampf: für 0,158 cbm Wasserstoff von (0,158 × 2654) = 419 Cal. „ 0,017 „ Methan „ (0,017 × 8482) = 144 „ „ 0,209 „ Kohlenoxyd „ (0,209 × 3007) = 628 „ –––––––––– von in Sa.   1191 Cal. Unter der Annahme, dass gegen Ende des Läuterungsprocesses obiges Gasgemisch mit einer Temperatur von 600° C. und die vorgewärmte secundäre Verbrennungsluft mit einer solchen von durchschnittlich 1200° C. in den Verbrennungsprocess eintreten, führen dieselben an freier Wärme mit sich in den Ofen ein: für 0,158 cbm Wasserstoff (0,158 × 0,329 × 600) =   31,1 Cal. „ 0,017 „ Methan (0,017 × 0,456 × 600) =    4,6 „ „ 0,209 „ Kohlenoxyd (0,209 × 0,329 × 600) =   41,2 „ „ 0,063 „ Kohlensäure (0,063 × 0,553 × 600) =   20,9 „ „ 0,408 „ Stickstoff (0,408 × 0,329 × 600) =   80,5 „ „ 0,045 „ Wasserdampf (0,045 × 0,496 × 600) =   13,3 „ –––––––––– ––––––––––– für 0,900 cbm des Gasgemisches    191,6 Cal. für 1,100 cbm der secundären Verbrennungsluft(1,1 × 0,3526 × 1200) = 465,4 „ ––––––––––– in Sa.    657,0 Cal. Die specifische Wärme der Verbrennungsproducte dieses Gasgemisches bei einer Temperatur von 2000° C. für 0,237 cbm Wasserdampf mit (0,237 × 0,7646) = 0,181 Cal. „ 0,289 „ Kohlensäure „ (0,289 × 0,8512) = 0,245 „ „ 1,278 „ Stickstoff „ (1,278 × 0,3832) = 0,489 „ –––––––––– ––––––––––– für 1,804 cbm mit in Sa.    0,915 Cal. angenommen, ergibt sodann für dieselben eine der Wirklichkeit mehr oder weniger nahe kommende Temperatur von: T=\frac{1191+657}{0,915}=\frac{1848}{0,915}, oder rund 2020° C. Einer Temperatur der Heiz- oder Verbrennungsgase von 1600° C. (mit welcher dieselben gegen Ende des Läuterungsprocesses den Ofen verlassen) entspricht eine specifische Wärme: für 0,237 cbm Wasserdampf von (0,237 × 0,6881) = 0,160 Cal. „ 0,289 „ Kohlensäure „ (0,289 × 0,766) = 0,221 „ „ 1,278 „ Stickstoff „ (1,278 × 0,3679) = 0,470 „ –––––––––– ––––––––––– für 1,804 cbm von in Sa.    0,851 Cal. bezieh. ein Wärmeinhalt von (0,851 × 1600) = 1361 Cal. Obige Heiz- oder Verbrennungsgase enthalten daher gegen Ende des Läuterungsprocesses einen Wärmeüberschuss von: II'') (1848 – 1361) = 487 Cal. Die Wärmeüberschüsse im Siemens-Generatorgasofen verhalten sich demnach für diesen Fall zu den Wärmeüberschüssen im Generatorgasofen mit Vorwärmung der secundären Verbrennungsluft und der Vergasungsmittel (Luft und Dampf): ad  I') und I'') wie (532 : 560) ad II') und II'') wie (493 : 487) daher man den Brennstoff auf wand für beide Ofensysteme sowohl a) gegen Ende des eigentlichen Schmelzprocesses, als auch b) gegen Ende des Läuterungsprocesses als völlig gleich gross annehmen kann. Dabei ist auf den Heizeffect der gleichzeitig mit den Gasen in den Verbrennungsprocess eintretenden Theerdämpfe keinerlei Rücksicht genommen. Die Menge dieser Theerdämpfe wird für westfälische Kohle, gegenüber anderen Rohbrennstoffen mit bedeutendem Wassergehalt, verhältnissmässig gering ausfallen. Im Siemens-Ofen erfahren die Theerdämpfe schon gelegentlich ihres Durchganges durch die Regeneratoren eine vollständige Umwandlung in permanente Gase, wobei möglicher Weise (bei der geringfügigen Menge der gleichzeitig vorhandenen Wasserdämpfe) sogar eine theilweise Ausscheidung von festem Kohlenstoff erfolgen dürfte, welcher in höchst feinvertheiltem Zustande von den Gasen in den Hafenraum des Ofens mit fortgerissen wird, um dort mit letzteren zur Verbrennung zu gelangen.