Zusammenhang zwischen Kohlensäuregehalt und Abgangstemperatur der Kesselgase. Von A. Dosch. (Schluss von S. 351 d. Bd.) Zusammenhang zwischen Kohlensäuregehalt und Abgangstemperatur der Kesselgase. In Vorstehendem ist theoretisch erwiesen, dass, unter Voraussetzung gleicher Wärmeübertragung an den Kessel, mit höher werdendem Kohlensäuregehalte sich eine niedrigere Abgangstemperatur ergibt, bei niedrigerer werdendem eine höhere. Wenn an einem in Betrieb befindlichen Dampfkessel vergleichende Versuche ausgeführt werden, müsste sich die Richtigkeit dieser theoretischen Folgerungen erweisen. Allerdings ist hierbei zu bedenken, dass es praktisch nicht möglich ist, die verlangten Vorbedingungen genau einzuhalten, vor allem also den Kessel genau gleichmässig hoch zu beanspruchen, insbesondere dann nicht, wenn der Kessel sich in regelmässigem Betriebe befindet. Immerhin wird sich aber auch hier eine gewisse Uebereinstimmung der erhaltenen Werte mit den vorstehenden Ausführungen ergeben müssen, wobei allerdings noch zu berücksichtigen ist, dass die Apparate zur Anzeige des Kohlensäuregehaltes und der Temperatur verschieden schnell auf die entsprechenden Aenderungen reagieren. Während z.B. ein Apparat zur Anzeige der Kohlensäure den Vorgang in der Feuerung bereits nach etwa einer Minute erkennen lässt – Bauart Krell-Schultze vorausgesetzt –, wird ein Thermometer, soweit meine Erfahrung reicht, immer erst nach einigen Minuten auf eine Aenderung in der Temperatur reagieren, ein für gewöhnlich zur Feuerungskontrolle benutztes Instrument mit Quecksilberfüllung vorausgesetzt. Pyrometer, welche auf der Ausdehnung von Metallstreifen, Graphitstäben und dergleichen beruhen, werden die Aenderungen der Temperaturen noch bei weitem Weniger rasch angeben. Dies ist bei Beurteilung der Ergebnisse zu berücksichtigen. Die Firma G. A. Schultze, Berlin, war auf mein Ersuchen so liebenswürdig, mir eine Anzahl der mit ihren selbsttätigen Apparaten erhaltenen, korespondierenden Diagramme über Höhe des Kohlensäuregehaltes und Höhe der Abgangstemperaturen zur Verfügung zu stellen, von denen drei in den Fig. 1–3 wiedergegeben sind. Die Diagramme für den Kohlensäuregehalt sind mit einem selbsttätig aufzeichnenden Rauchgasanalysator nach Krell-Schultze erhalten, wie er in D. p. J. 1903, 318, S. 92 u. ff., beschrieben war; die Originaldiagramme zeigen die Form, wie sie die Fig. 41 a. a. Orte darstellt, d.h. die untere oder eigentliche Diagrammfläche ist weiss, die obere schwarz. Die Diagramme für die Temperaturen sind mit dem selbsttätig registrierenden Thermometer nach Schultze erhalten und zeigen im Original ein gleiches Aussehen, wie die Diagramme für die Kohlensäure, indem auch hier die eigentliche untere Diagrammfläche weiss, die obere schwarz ist. Ich habe es aus Gründen der Einfachheit unterlassen, die Diagramme in ihrem Originalaussehen zu übertragen, doch ist die Kurvenlinie durch genaues Umfahren der Originaldiagramme erhalten. Wie ersichtlich, bestätigen die Aufzeichnungen im allgemeinen die obigen theoretischen Ausführungen, wenn auch an einzelnen, wenigen Stellen die Uebereinstimmung nur etwas schwächer erkennbar ist. Es liegt dies dann eben an den erwähnten Nebenumständen, wie wechselnde Kesselbeanspruchung, nicht genau gleichzeitiges Anzeigen der betreffenden Aenderungen durch die Apparate usw. Für die Feuerungskontrolle an sich hat dies natürlich weniger Bedeutung, da hierfür in erster Linie der mittlere Kohlensäuregehalt und die mittlere Abgangstemperatur der Gase in Betracht kommt. Immerhin bedarf aber, wie aus alledem ersichtlich, die gewöhnliche vergleichende Bestimmung des Wärmeverlustes durch die Abgase bei verschieden hohem Kohlensäuregehalte einer Korrektur, die in den Tab. 1 und 2 gegeben ist; und zwar in Tab. 1 für Kessel, bei denen strahlende Wärme nicht zu berücksichtigen ist, also für Vorfeuerungen, in Tab. 2 für Kessel, die strahlende Wärme erhalten, also für Kessel mit Unterfeuerung und mit Innenfeuerung, für welche letztere jedoch der Betrag der strahlenden Wärme noch etwas grösser anzunehmen sein würde, als geschehen. In den Tabellen sind im übrigen drei verschiedene Kesselanstrengungen berücksichtigt und es ergibt sich, dass sowohl diese, als auch die an den Kesselinhalt übergehende strahlende Wärme von nicht unbedeutendem Einfluss auf den Betrag des Abgasverlustes ist. Betrachtet man 6 v. H. als den niedrigsten, 13 v. H. als den höchsten Kohlensäuregehalt, die im Durchschnitt eintreten können, so ergibt sich die Zusammenstellung, Tabelle 3. Wie ersichtlich, ist sowohl der Einfluss der Kesselanstrengung, als auch derjenige der strahlenden Wärme, die an den Kesselinhalt übergeht, kein unbeträchtlicher, was insbesondere bei höherer Kesselanstrengung zum Ausdruck kommt. In den Fig. 4 und 5 ist der Einfluss des Kohlensäuregehaltes, der Kesselanstrengung und der strahlenden Wärme, die an den Kesselinhalt übergeht, nochmals zeichnerisch zur Darstellung gebracht und zwar in Fig. 4 für einen Kessel, der keine strahlende Wärme erhält, in Fig. 5 für einen solchen, bei dem dies der Fall ist. Die strichpunktierten Kurven geben den Wärmeverlust unter der Annahme an, dass die Temperatur unverändert bliebe, die ausgezogenen Linien zeigen den angenäherten wirklichen Wärmeverlust bei veränderlichen Abgangstemperaturen unter Zugrundelegung der beigeschriebenen Kesselanstrengungen D1. Textabbildung Bd. 320, S. 364 Fig. 1. Textabbildung Bd. 320, S. 364 Fig. 2. Textabbildung Bd. 320, S. 364 Fig. 3. Textabbildung Bd. 320, S. 364 Fig. 4. Der Kessel erhält keine strahlende Wärme. Textabbildung Bd. 320, S. 364 Fig. 5. Der Kessel erhält strahlende Wärme; σ = 0,2. Besonders darauf hingewiesen mag hier noch sein, dass die früheren Ausführungen über diesen PunktD. p. J. 1902, 317, S. 777 u. ff. durch die vorstehenden Darlegungen an sich nicht berührt werden und dass insbesondere die Gültigkeit der Gleichung 1) hierdurch keine Einbusse erleidet, sobald Kohlensäuregehalt Tabelle 1. Textabbildung Bd. 320, S. 365 Wärmeverluste durch die Abgase bei verschiedenem Kohlensäuregehalte und verschiedener Kesselanstrengung. Der Kessel erhält keine strahlende Wärme; Kohlensäuregehalt; Niedrige Kesselanstrengung 7,5 kg für 1 qm Heizfl./Std.; Normale Kesselanstrengung 15 kg für 1 qm Heizfl./Std.; Höhere Kesselanstrengung 25 kg für 1 qm Heizfl./Std.; Verhältnis der zugeführten zur theoretischen Luftmenge; Mittlere, für gewöhnlich anzunehmende Abgangstemp.; Wärmeverlust durch volumen auf Heizfl./Std. cbm; Entstehendes Gasvolumen; Angenäh. wirkliche Abgangstemperat.; Angenäh. wirklicher Wärmeverlust durch die Abgase v. H. Tabelle 2. Textabbildung Bd. 320, S. 365 Wärmeverluste durch die Abgase bei verschiedenem Kohlensäuregehalte und verschiedener Kesselanstrengung. Der Kessel erhält keine strahlende Wärme; Kohlensäuregehalt; Niedrige Kesselanstrengung 7,5 kg für 1 qm Heizfl./Std.; Normale Kesselanstrengung 15 kg für 1 qm Heizfl./Std.; Höhere Kesselanstrengung 25 kg für 1 qm Heizfl./Std.; Verhältnis der zugeführten zur theoretischen Luftmenge; Mittlere, für gewöhnlich anzunehmende Abgangstemp.; Wärmeverlust durch volumen auf Heizfl./Std. cbm; Entstehendes Gasvolumen; Angenäh. wirkliche Abgangstemperat.; Angenäh. wirklicher Wärmeverlust durch die Abgase v. H. Tabelle 3. a) Der Kessel erhält keine strahlende Wärme. Textabbildung Bd. 320, S. 366 Kesselanstrengung; Wärmeverlust bei einem Gehalte von; Veränderliche Temperatur vorausgesetzt v. H.; Niedrig: 7,5 kg für 1 qm Heizfläche und Stunde; Normal: 15 kg für 1 qm Heizfläche und Stunde; Höher: 25 kg für 1 qm Heizfläche und Stunde b) Der Kessel erhält strahlende Wärme. Textabbildung Bd. 320, S. 366 Kesselanstrengung; Wärmeverlust bei einem Gehalte von; Veränderliche Temperatur vorausgesetzt v. H.; Niedrig: 7,5 kg für 1 qm Heizfläche und Stunde; Normal: 15 kg für 1 qm Heizfläche und Stunde; Höher: 25 kg für 1 qm Heizfläche und Stunde und Abgangstemperatur der Gase bekannt ist. Hingegen wird die Gleichung, wenn man sie zur Vorausbestimmung der Wärmeverluste bei verschiedenem Kohlensäuregehalte benutzt, keine ganz zutreffenden Werte liefern, sobald man eine mittlere, sich gleichbleibende Temperatur annimmt; für niedrigen Kohlensäuregehalt werden die ermittelten Werte zu klein für hohen CO2-Gehalt zu gross sein. Aber gerade die Ursache dieses letzteren Umstandes bringt es mit sich, dass ein hoher Kohlensäuregehalt auch dann noch einen verhältnismässig geringen Wärmeverlust durch die Abgase ergibt, wenn sich geringe Mengen von brennbaren Gasen – die im übrigen meist in sehr geringen Mengen festgestellt werden – in den Abgasen befinden.