Moderne Dampfkesselanlagen. Von O. Herre, Ingenieur und Lehrer in Mittweida. (Fortsetzung von S. 789 d. Bd.) Moderne Dampfkesselanlagen. Häufiger als die Kombination von Walzen- und Feuerrohrkesseln findet man diejenige von Flammrohr- und Feuerrohrkesseln, da bei dieser Vereinigung auch der Nutzen der Innenfeuerung dienstbar gemacht wird. Fig. 113 und 114 geben einen Zweiflammrohrkessel mit Schulz-Knaudtschem Wellrohr in Verbindung mit einem Feuerröhrenkessel wieder. Textabbildung Bd. 317, S. 805 Kessel der Vereinigten Maschinenfabrik Augsburg und Maschinenbaugesellschaft Nürnberg. Die Maschinenbau-Aktiengesellschaft Nürnberg (jetzt Vereinigte Maschinenfabrik Augsburg und Maschinenbaugesellschaft Nürnberg A.-G., Werk Nürnberg) hatte im Jahre 1898 zwei Doppelkessel der dargestellten Bauart an das Städtische Elektrizitätswerk Nürnberg geliefert und für dieselben im Lieferungsvertrage zugesichert: 1. dass bei einer Dampfleistung von 13 kg auf den Quadratmeter Heizfläche in der Stunde und bei Verheizung der Ruhrkohle, Zeche Holland Nuss I, oder einer anderen gleichwertigen Ruhrkohle die Ausnutzung des Brennmaterialheizwertes bis zu 77 % (also bei einer 3prozentigen Toleranz für Beobachtungsfehler mindestens 74,7 %) betrage und dass der erzeugte Dampf trocken sei, d.h. beim Betriebe der Dampfmaschinen durch keinerlei Erscheinungen auf einen ursprünglichen Gehalt an Feuchtigkeit schliessen lasse, und 2. dass bei Verheizung von guter Ruhrkohle und bei aufmerksamer Bedienung, sowie bei einer stündlichen Dampfleistung von nicht über 15 kg auf den Quadratmeter Heizfläche dem Schornsteine nie dunkelgrauer oder gar schwarzer Rauch entströmen dürfe. Die Erfüllung dieser Vertragsbestimmungen auf Grund eines mit den beiden Vertragsparteien vereinbarten Programmes an einem der beiden Kessel zu prüfen, war die Aufgabe der nachstehend beschriebenen Versuche.Zeitschrift des Bayerischen Dampfkessel-Revisionsvereins, 1899 No. 7. Der Unterkessel von 2,5 m Durchmesser und 6,2 m Länge (bei nach aussen gewölbten Boden) enthält zwei Morrison-Flammrohre von 1,0 m mittlerem Wellendurchmesser; der 2,3 m weite, 5,05 m im ganzen lange, mit einem Dampfdom versehene Oberkessel ist von 118 ca. 85 mm im Lichten weiten Heizröhren durchzogen. Die beiden Dampfräume sind durch ein 450 mm weites senkrechtes Rohr verbunden, welches seitlich in der Höhe des normalen Wasserstandes des Oberkessels auch ein in den Wasserraum des Unterkessels hinabreichendes Wasserüberlaufrohr !ufnimmt. Die Speisung erfolgt, wie bei diesen Kesseln allgemein üblich, in der Regel in den Oberkessel, jedoch kann auch der Unterkessel direkt gespeist werden. Die 2 m langen, nach hinten etwas geneigten Planroste bestehen aus glatten Stäben von 16 mm Dicke und 8 mm Spaltweite. Mit Ausnahme je einer Feuerthürrosette zur Einlassung von Luft oberhalb des Rostes sind irgend welche besondere Rauch Verminderungseinrichtungen nicht vorhanden. Die Einmauerung ist die heute noch trotz des mit ihr häufig verbundenen Rohrrinnens vielfach übliche, welche die Heizgase aus den Flammrohren direkt nach oben an die hintere Oberkesselrohrwand bezw. in die Heizröhren und erst im dritten Zuge an den Mänteln entlang führt. Die in betracht kommenden Hauptverhältnisse der Anlage sind folgende: Heizfläche      250 qm Rostfläche       4,0   „ Verhältnis beider 1 : 62,5 Festgesetzte höchste Dampfspannung         10 at Gesamtwasserinhalt in Höhe der Wasser-    standsmarke         26 cbm Gesamtdampfinhalt in Höhe der Wasser-    standsmarke         10    „ Gesamte Verdampfungsoberfläche         21 qm Schornstein, Höhe         50 m            „         oberer lichter Durchmesser        2,2  „ Da der Versuchskessel allein für die Anforderungen des Betriebes nicht ausreichte, waren ausser demselben, eine Mittagsstunde ausgenommen, stets noch sein Nebenkessel und ausserdem noch einer oder mehrere von den Einflammrohrkesseln der Anlage im Betrieb. Für die Rauchbeobachtungen konnte daher nur die Mittagsstunde in betracht kommen. Die Versuchskohle, Holland Nuss I, hatte ein etwas feuchtes Aussehen (obwohl ihr Gesamtwassergehalt nicht mehr als 2,63 % betrug) und enthielt ziemlich viel Gries, auch einiges Gestein, welch letzteres jedoch sowohl bei der Verheizung als auch bei der Probenahme ausgeschlossen wurde. Ihr Heizwert wurde sowohl aus der Elementaranalyse berechnet, als auch kalorimetrisch bestimmt und betrug für den ersten Versuchstag 7856, für den zweiten 7807 W.-E. Die Feuerungsuntersuchung erstreckte sich auch auf die Untersuchung der Heizgase am Ende der Flammrohre; zur Temperaturmessung wurde hier ein elektrisches Pyrometer von Le Chatelier benutzt. Der Beurteilung der Rauchstärke wurde die von Professor Ringelmann angegebene Skala zu Grunde gelegt, welche in sechs nebeneinander gezeichneten Vierecken die verschiedenen Dunkelheitsgrade des Rauches dadurch bezeichnet, dass jedes dieser Vierecke aus kleinen, mit schwarzer Tusche gezeichneten Quadraten besteht, deren Strichstärke für jedes Viereck nach einer bestimmten Vorschrift eine andere ist. In richtiger, von den Beleuchtungsverhältnissen und von der Sehkraft des Beobachters abhängiger Entfernung erscheinen die Vierecke als gleichmässig abgetönte Flächen. Nr. 0 bedeutet gänzliche Rauchlosigkeit, Nr. 5 ganz schwarzen Rauch. Nachdem am 14. März nachmittags ein mehrstündiger Vorversuch stattgefunden hatte, folgte am 15. und 16. März je ein ungefähr zehnstündiger, ununterbrochener Hauptversuch, während welcher der Kessel thunlichst gleichmässig geheizt und gespeist wurde. Die Kesselbedienung lag in den Händen einas mit der Verheizung von Ruhrkohle vollständig vertrauten, sehr gewandten Heizers. Aus den in der nebenstehend abgedruckten Tabelle zusammengestellten Versuchsergebnissen heben wir folgendes hervor: Die Dampfleistung der Heizfläche blieb infolge von Betriebsverhältnissen mit 12,05 bezw. 12,57 (im Mittel 12,31) etwas unter der vertragsmässigen von 13,0 kg auf den Quadratmeter in der Stunde; einen merklichen Einfluss auf das qualitative Ergebnis der Versuche hatte dieser geringe Fehlbetrag jedenfalls nicht. Mit grosser Uebereinstimmung ergaben die beiden Versuche die hohe Verdampfungsziffer von 9,11 (bezogen auf Dampf von 100°, auf Wasser von 0°), welche jedoch bei dem hohen mittleren Heizwerte der Kohle von 7832 W.-E. einem Wirkungsgrade von nur 74,3 % entspricht. Nach dem Vertrage sollte letzterer, wie bereits erwähnt, mindestens 74,7 % betragen. Versuchsergebnisse. Textabbildung Bd. 317, S. 806 Heizfläche des Kessels; Rostfläche des Kessels; Verhältnis d. Rostfläche zur Heizfläche; März; Mittel bezw. Summe; Dauer der Versuche; Brennmaterial; Ruhrkohle Nuss von Zeche Holland; verheizt im ganzen; in der Stunde auf 1 qm Rostfläche; in der Stunde auf 1 qm Heizfläche; Herdrückstände: im ganzen in % der verheizten Kohle; Gehalt an Kohlenstoff; Speisewasser: im ganzen verdampft in der Stunde auf 1 qm Heizfläche; Temperatur; Dampf: Ueberdruck; Erzeugungswärme; Heizgase; Kohlensäuregehalt; hinter den Flammrohren; am Kesselende; Sauerstoffgehalt; Temperatur; Verbrennungsluft; Vielfaches d. theor. Luftmenge; Zugstärke: Wassersäule; Mauerwerkstemperatur; Kesseldecke; Rechte Seitenmauer; Hintere Stirnwand; Verdampfung; 1 kg Kohle verdampfte Wasser; berechnet auf Dampf von 100° aus Wasser von 0°; Brennmaterialpreis; für 100 kg im Kesselhaus; Wärmepreis; für 100000 W.-E.; Dampfpreis; für 1000 kg Dampf; Wärmeverteilung; Nutzbar gemacht zur Dampfbildung; Verloren in den Herdrückständen im Kamin durch die Rauchgase Rest (Strahlung, Leitung, unverbrannte Gase u.s.w.); Summe; Heizwert. Die Schuld an diesem nicht ganz genügenden Ergebnis lag nach Ausweis der Wärmebilanz in der für die vorhandenen Verhältnisse übermässigen Grösse der beiden Verlustposten durch unverbrannte Teile in den Herdrückständen (2,8 %) und durch Strahlung, Leitung, Russ und unverbrannte Gase (Restverlust = 11,9 %). Das Uebermass des ersteren, in der Regel bei solchen Versuchen mit bester Ruhrkohle 1 % nicht überschreitenden Postens rührt vom hohen Griesgehalt der Kohle her, dasjenige des zweiten von dem Umstande, dass der Kessel mit der einen 40 qm grossen Seitenmauer freisteht und entgegen dem Programm nicht genügend vorgeheizt war. Ohne diese misslichen Umstände, von welchen zwei dem Kessellieferanten nicht zur Last gelegt werden können, wäre der Vertrag in Hinsicht auf die Ausnutzung der Kohle sicher erfüllt worden. Das Ergebnis der während je einer Stunde jedes Hauptversuches vorgenommenen Rauchbeobachtungen war befriedigend, indem die beiden Stufen 4 und 5 (dunkelgrauer und schwarzer Rauch) der Rauchskala überhaupt nicht vorkamen und das Mittel der Rauchstärke am ersten Tage 1,63, am zweiten 1,72, im Durchschnitt also 1,67 betrug. Es mag hierzu bemerkt werden, dass während der Versuche die Feuerthürrosetten stets ganz geöffnet und die Aschenfallthüren abgenommen waren. Da auch hinsichtlich der Trockenheit des erzeugten Dampfes keinerlei ungünstige Wahrnehmungen gemacht wurden, waren zwei der eingangs aufgeführten Vertragsbedingungen als erfüllt nachgewiesen, während die hinsichtlich der dritten, allerdings wichtigsten, vorhandene geringe Unterschreitung hauptsächlich Umständen zugeschrieben werden musste, für welche den Kessellieferanten keine Verantwortung trifft. Das erreichte Gesamtergebnis ist unstreitig als ein sehr günstiges zu bezeichnen. Die Fig. 115 und 116 geben einen kombinierten Feuerröhrenkessel von 125 qm Heizfläche und 10 at Ueberdruck nach der Ausführung von A. Leinveber & Co., Gleiwitz, Bahnhof, für das Dampfsägewerk Dittersbach, Waldemar Hesse, Liebau i. Schl., wieder. Textabbildung Bd. 317, S. 807 Kombinierter Feuerröhrenkessel von Leinveber. Schnitt A ∾ B. Mit Rücksicht auf die Verwertung der Holzabfälle und Sägespähne zur Dampfkesselfeuerung wurde die Kesselanlage mit einer kombinierten Treppen- und Schrägrostvorfeuerung ausgerüstet. Die Länge des Rostes beträgt 1,56 m; davon ist die obere Hälfte ein Treppenrost, die untere ein Schrägrost. Die Sägespähne kommen in der Regel schon in der oberen Hälfte zur Verbrennung, während die kompakteren Holzabfälle bis nach unten auf den Schrägrost rutschen und hier vollständig verbrennen. Die Anwendung eines Schrägrostes in der unteren Hälfte der Rostfläche empfiehlt sich auch mit Rücksicht auf die höhere Temperatur, die hier meistens herrscht und die bei der grösseren Angriffsfläche von Treppenrosten bald zur Zerstörung der letzteren führen würde. In der oberen Hälfte ist das Verbrennen des Rostes nicht so sehr zu befürchten. Die Breite der Rostfläche beträgt 2 . 1,05 m. Der vorziehbare Schlackenrost ist 0,32 m tief. Die Feuerbrücke ist vorgezogen und das Deckengewölbe schräg nach unten geführt, um die entwickelten Gase möglichst mit dem am stärksten glühenden Teil der Brennschicht in Berührung zu bringen. Die Heizgase strömen im ersten Zuge durch die beiden Flammrohre, im zweiten durch die Heizröhren, im dritten um den Mantel des Oberkessels und im vierten Zuge um den Mantel des Unterkessels. Im letzten Zuge sind auf den beiden Seiten des Mantels horizontal eingemauerte Zungen vorhanden, um die Heizgase nach vorn abzulenken. Der Oberkessel wird von 90 Siederöhren von 89 mm äusserem Durchmesser durchzogen, die von der Vorderseite aus gereinigt werden können. Der Unterkessel ruht auf zwei Kesselböcken; der Oberkessel stützt sich durch den Verbindungsstutzen und durch einen weiteren Kesselbock auf dem Unterkessel ab; ausserdem aber noch durch zwei Paar Eckwinkel, die an den Mantel angenietet sind und auf den Seitenmauern liegen. Von den wichtigsten Abmessungen wären anzuführen: Länge der Kesselmantel 3,500 m Durchmesser der Kesselmantel 1,900 „ „ „ Flammrohre aussen 0,725 „ „ des Domes 0,750 „ „ „ Verbindungsstutzens 0,600 „ Wandstärken im Mantel 15,5 mm „ „ Flammrohr 12,5 „ „ „ Dom 12,0 „ „ „ Verbindungsstutzen 13,0 „ „ der gewölbten Böden unten 19,0 „ „ „       „              „      oben 22,0 „ Die in Fig. 117 bis 119 dargestellte Kesselanlage zeigt die Ausführung der kombinierten Feuerröhrenkessel der Maschinenbauanstalt Humboldt, Kalk bei Köln. Der untere Zweiflammrohrkessel ist mit eingenieteten Galloway-Röhren ausgestattet; der Oberkessel wird von 88 Feuerröhren von 95 mm äusserem Durchmesser durchzogen, ist mit einem Wasserstandsstutzen und einem Dampfdom versehen und ist in den Längsnähten des Mantels doppellaschig, aussen zweireihig, innen dreireihig, in den Rundnähten zweireihig überlappt genietet. Das Gleiche gilt in bezug auf die Nietung vom Mantel des Unterkessels. Die Führung der Heizgase entspricht mit einer geringfügigen Abweichung derjenigen des vorstehend beschriebenen Kessels. Die wasserberührte Heizfläche eines Kessels beträgt 170 qm, die Rostfläche rund 3,3 qm. Der Kessel ist für 9,5 Atm. Ueberdruck bestimmt. Die wichtigsten Abmessungen lassen sich aus den Fig. 117 bis 119 deutlich ersehen. Bei dem kombinierten Kessel (Fig. 120), der von G. Rochow, Offenbach a. M. für die Hofbierbrauerei Hanau in Hanau a. M. geliefert wurde, ist über dem Feuerröhrenkessel noch ein besonderer Dampftrockner eingebaut, der allerdings im toten Zuge liegt. Der Unterkessel ist ein Zweiflammrohrkessel mit gekrümmten und eingeschweissten Galloway-Röhren. Ueber die Vorzüge der gekrümmten Sieder wurde schon das Notwendigste bei der Besprechung des Zweiflammrohrkessels der Aktien-Gesellschaft W. Fitzner und K. Gamper, Sielce in Russland (Fig. 81–83, S. 267 d. Bd.) erwähnt, so dass hier darauf verwiesen werden kann. Die Flammrohre haben 0,85 m Durchmesser bei 13½ mm Wandstärke. Die Feuerplatte (erster Flammrohrschuss) hat 14 mm Stärke. Der Manteldurchmesser beträgt 2,2 m, die Wandstärke 19 mm. Die gewölbten Böden sind 21 mm stark. Der Oberkessel von 2,1 m Durchmesser und 18 mm Wandstärke wird von 100 Siederöhren von 83 mm äusserem Durchmesser durchzogen. Die gewölbten Böden sind hier 25 mm dick. Ober- und Unterkessel sind durch einen 0,75 m weiten Stutzen miteinander vernietet. Der Stutzen gehört zum Dampfraum des Unterkessels und hat nach oben durch den Wasserraum des Oberkessels eine Fortsetzung in Form eines 0,45/0,2 m weiten Dampfrohres, welches beide Dampfräume verbindet. Neben diesem Rohr befindet sich noch das Ueberlaufrohr für das Wasser des Oberkessels. Textabbildung Bd. 317, S. 808 Fig. 117. Kombinierter Feuerröhrenkessel der Maschinenbauanstalt Humboldt. Der Dampfsammler hat 0,8 m Weite, 5 m Länge, 8 mm Wandstärke und steht durch einen 0,45 m weiten Stutzen mit dem Dampfraum des Oberkessels in Verbindung. Durch diesen Stutzen ist die Speiseleitung für den Oberkessel hindurchgeführt. Der Dampfsammler ist mit einer Anzahl Stutzen zur Anbringung der Sicherheitsventile, der Dampfleitungen u.s.w. versehen. Dieser Kessel besitzt eine Heizfläche von 150 qm und arbeitet mit 8 Atm. Ueberdruck. Die Rostfläche beträgt rund 3 qm. Textabbildung Bd. 317, S. 808 Fig. 120. Kombinierter Feuerröhrenkessel von Rochow. Von der Firma Ewald Berninghaus, Duisburg, wurde in Paris 1900 ausser dem schon erwähnten Dreiflammrohrkessel (Fig. 84 und 85, S. 268 d. Bd.) noch eine Gruppe von vier kombinierten Flammrohrund Feuerrohrkesseln ausgestellt. Hiervon waren zwei Kessel mit Ueberhitzern, System Hering, nach den Fig. 121 und 122 ausgeführt. Jeder der vier Kessel hatte 260 qm wasserberührte Heizfläche, 4,8 qm Rostfläche und war für 12 Atm. Betriebsdruck gebaut. Bei den beiden Kesseln mit Ueberhitzern (Fig. 121 und 122) waren die Unterkessel A mit glatten Flammrohren FF1 versehen, die in der Längsnaht geschweisst und mit Adamsonscher Flanschdichtung ausgeführt waren: jedes Flammrohr wurde durch Textabbildung Bd. 317, S. 809 Fig. 118 u. 119. Kombinierter Feuerröhrenkessel der Maschinenbauanstalt Humboldt. vier Galloway-Röhren versteift. Der Oberkessel B wurde von 122 Röhren von 95 mm äusserem Durchmesser durchzogen. Die Befestigung der Rohre ist in Berninghausschen Spezialböden bewirkt, welche sich dadurch kennzeichnen, dass der von den Rohren durchbrochene Teil der Böden eben, der übrige dagegen zur Vermeidung schwerer Verankerung gewölbt ist. Die wichtigsten Wandstärken sind: im Mantel des Unterkessels 23½ bis 24½ mm; im Flammrohr 16 bis 18½ mm; in den Böden des Unterkessels 26 mm; in denjenigen des Oberkessels 25 mm; im Mantel des Oberkessels 22½ mm; im Dommantel D 14 mm; im Verbindungsstutzen 20 mm und im Wasserstandsstutzen C 15 mm. Die übrigen Masse können aus den Fig. 121 und 122 entnommen werden. Der Heringsche Ueberhitzer S hat 70 qm Heizfläche; sein Einbau ist aus den Fig. 121 und 122 deutlich zu ersehen. Bei der gezeichneten Stellung der Klappen r und s ist der Ueberhitzer eingeschaltet und erhält die Heizgase aus den Flammrohren und giebt sie an die Feuerröhren ab. Bei ausgeschaltetem Ueberhitzer gehen die Heizgase direkt in die Heizröhren. Die beiden Kessel ohne Ueberhitzer unterscheiden sich von den in Fig. 121 und 122 dargestellten nur durch die andere Ausbildung der Flammrohre, indem das Feuerrohr ein Wellrohr, System Morison, ist und nur je zwei Galloway-Röhren im hinteren Teile der Flammrohre zur Versteifung eingebaut sind. Textabbildung Bd. 317, S. 810 Kombinierter Flammrohr- und Feuerrohrkessel von Ewald Berninghaus mit Ueberhitzer von A. Hering. (Fortsetzung folgt.)