FRISCHLUFT ODER ZIRKULATIONSLUFT? Eine wirtschaftliche Betrachtung der Entstaubungs-, Heizungs- und Befeuchtungsanlagen in Textilfabriken. Von Consult.-Ingenieur Oscar Gerold, Berlin. (Fortsetzung von S. 451 d. Bd.) GEROLD: Frischluft oder Zirkulationsluft? II. Betriebskosten für den Kardensaal. A. Heizung. Es sind zu erzeugen \frac{457100}{2}=\mbox{ rd. }229000\mbox{ WE}. 1 kg guter Kohlen gibt einen Nutzeffekt von etwa 4000 WE. Es werden also mit Einschluß von 10 v. H. Kesselverlust \frac{229000+22900}{4000}=63 kg Kohle i. d. Std. oder 12 × 63 = 756 kg/Tag und an 180 Heiztagen 180 × 756 = 136000 kg Kohle. B. Befeuchtung. 1 cbm Luft enth. bei 0° u. 50 v.H. Sättigung 0,00244 kg Wasser 1 „ „ „ + 20° „ 75 „ „ 0,01289 „ „ Wird also 1 cbm Luft von 0° und 50 v. H. Feuchtigkeit auf + 20° erwärmt, so müssen ihm bis zu 75 v. H. Feuchtigkeitsgehalt zugeführt werden = 0,01045 kg Wasser. 3500 cbm Luft gebrauchen sodann 35000 × 0,01045 = rd. 366 kg Wasser. Zur Verdampfung dieser Menge sind nötig 366 × 637 = rd. 233000 WE und zur Erzeugung dieser Wärmemenge unter Hinzurechnung von 10 v, H. Kesselverluste \frac{233000+23300}{4000}=64 Kohlen/Std. oder 640 kg/Tag. Mithin an 180 Heiztagen 180 × 640 = 115200 kg Kohlen. Infolge der Annahme von 180 Heiztagen im Jahr bleiben 120 Arbeitstage übrig, an denen nicht geheizt werden braucht, an denen aber auch die einströmende Frischluft befeuchtet werden muß. Von diesen 120 Tagen entfalle die Hälfte, also 60 Arbeitstage auf den Hochsommer, an denen eine Abkühlung der eintretenden Frischluft teils erwünscht, teils erträglich sei, und an denen deshalb die Befeuchtung mittels Wasserdüsen geschehen soll, welche durch Verdunstung des Wassers in der einströmenden Luft diese um etwa 5 bis 8° herabkühlen. An den übrigen 60 Tagen sei eine solche Abkühlung der Luft nicht erwünscht, und es soll deshalb die Luft, wie in der Heizperiode, mit Dampf befeuchtet werden. – Die durchschnittliche Außentemperatur während dieser 60 Tage sei zu + 10° angenommen. Dann enthält: 1 cbm Luft bei + 10° und 50 v. H. Feuchtigkeit = 0,0047 kg Wasserdampf, 1 cbm Luft bei + 20° und 75 v. H. Feuchtigkeit = 0,0129 kg Wasserdampf. Es müssen also 1 cbm zugeführt werden 0,0082 kg Wasserdampf und 35000 cbm Luft 35000 × 0,0082 = 287 kg Wasserdampf, zu deren Verdampfung nötig sind 287 × 637 = 182800 WE. Zur Erzeugung dieser Wärmemenge einschl. der 10 v.H. für Kesselverluste dienen \frac{182800+18280}{4000}=50 kg Kohlen i. d. Std. oder 500 kg i. d. Tag. An 60 Sommertagen sind mithin nötig 60 × 500 = 30000 kg Kohlen. Es ist daher der Jahresverbrauch an Kohlen für Befeuchtung von 115200 kg (im Winter) + 30000 kg (im Sommer) = 145200 kg. Die Kosten für die Luftbefeuchtung mit Wasser an den restlichen 60 Sommertagen sollen vernachlässigt werden. Außer dem erforderlichen Dampfkessel sind also im ganzen für den Kardensaal aufzuwenden: Anlagekosten außer der vorhandenen Saalheizung140 qm Heizschlange, fertig montiert M 6300,– Betriebskosten: für Heizung 136400 kg Kohlen für Befeuchtung 145200  „      „ –––––––––––––––– 281600 kg Kohlen „  5000,– Der Berechnung ist der Preis für beste Kohle zugrunde gelegt und mit 1,80 M für 100 kg angenommen. Bei der Verwendung von billigerer Kohle müßte ja eine entsprechend größere Menge verfeuert werden, um die nötige Anzahl WE zu erhalten, so daß der Endpreis ungefähr derselbe wird. III. Anlagekosten für den Vorspinnsaal. A. Heizung.     Um 19000 cbm Luft von – 20° auf + 20° zu er- wärmen braucht man 19000 × 40 × 0,31 = 235600 WE Ausstrahlung der Außenmauern 250 × 2 × 40 = 20000 „ einmaliger Luftwechsel durch Fenster und    Türen 1800 × 40 × 0,31 = 22300 „ –––––––––– 277900 WE Hiervon geht die Saalheizung ab mit    3 × 1800 × 40 × 0,31 =   66960   „ –––––––––– so daß zur Erzeugung übrig bleiben rd. = 211000 WE Hierfür bedarf es eines Dampfkessels von \frac{211000}{9000}=24\mbox{ qm} Heizfläche. Für die Heizschlange ergibt sich analog der vorher ausgeführten Rechnung \frac{211000}{2750}=77\mbox{ qm.} B. Befeuchtung. Laut früherer Berechnung müssen zugeführt werden für 1 cbm Luft 0,01209 kg Wasserdampf. In den Saal wird gedrückt i. d. Std. 19000 cbm hierzu der einmalige Luftwechsel durch Fenster    und Türen     1800 „ –––––––––––– gibt zusammen 20800 cbm, die befeuchtet werden müssen. Gebraucht wird hierzu wiederum 20800 × 0,01209 = 251,5 kg Wasser, zu dessen Verdampfung nötig sind 251,5 × 637 = rd. 160000 WE. Um diese i. d. Std. zu erzeugen, bedarf es eines Dampfkessels von \frac{160000}{9000}=28\mbox{ qm} Heizfläche. IV. Betriebskosten für den Vorspinnsaal. A. Heizung. Es sind zu erzeugen \frac{277920}{2}=\mbox{ rd. }139000\mbox{ WE} laut Berechnung, dazu werden gebraucht unter Hinzurechnung von 10 v. H. Kesselverlusten \frac{139000+13900}{4000}=38,2\mbox{ kg} Kohlen i. d. Std. oder 12 × 38,2 = 458,4 kg Kohle in einem Tag und an 180 Heiztagen 180 × 458,8 = 82500 kg Kohlen in einem Jahr. B. Befeuchtung. Laut Berechnung sind 1 cbm Luft von 0° und 50 v.H. Feuchtigkeitsgehalt nach seiner Erwärmung auf + 20° bis zu einem Feuchtigkeitsgehalt von 75 v.H. zuzuführen = 0,01045 kg Wasser. In den Vorspinnsaal gelangen i. d. Std. 20800 cbm Luft, zu deren Befeuchtung wir brauchen 20800 × 0,01045 = 217 kg Wasser. Zur Verdampfung dieses Wassers sind nötig 217 × 637= 138230 WE und zur Erzeugung dieser Wärmemenge unter Hinzurechnung von 10 v. H. für Kesselverluste \frac{138200+13820}{4000}=38\mbox{ kg} Kohlen i. d. Std. oder 10 × 38 = 380 kg in einem Tag, mithin an 60 Sommertagen 60 × 300 = 18000 kg Kohlen. Der Jahresverbrauch an Kohlen zur Befeuchtung stellt sich also an 180 Wintertagen auf 68400 kg an 60 Sommertagen „ 18000   „ –––––––– also auf 86400 kg. Die Kosten für die Luftbefeuchtung mit Wasser an den restlichen 60 Sommertagen sollen, wie bei dem Kardensaal so auch jetzt wieder vernachlässigt werden. Außer dem erforderlichen Dampfkessel sind also für Heizung und Befeuchtung der in den Vorspinnsaal einströmenden Frischluft im ganzen aufzuwenden: Anlagekosten außer der vorhandenen Saalheizung77 qm Heizspiralen, fertig montiert M 3500,– Betriebskosten: für Heizung   82500 kg Kohlen für Befeuchtung   86400   „     „ –––––––––––––– zusammen 168900 kg   zu rd. „  3000,– Es erübrigt sich jetzt, die Gesamtkosten zusammenzustellen, zunächst unter Berücksichtigung des erforderlichen Dampfkessels. Gebraucht werden: für den Kardensaal 43 + 30 =   73 qm Heizfläche, „ „ Vorspinnsaal 24 + 18 =   42 „ „ ––––––––––––––––––– dies ergibt einen Dampfkessel von 115 qm Heizfläche, dessen Preis sich fertig montiert auf etwa M 9000,– stellen wird, wozu noch ungefähr M 2300,– für Einmauerung kommen, so daß der Gesamtpreis des Kessels rd. M 11000,– betragen wird. Diese Preise sind von einer bekannten Dampfkesselfirma festgestellt worden. Auf den Kardensaal werden nach dem Verhältnis der Heizflächen M 7000,– und auf den Vorspinnsaal M 4000,– zu rechnen sein. Die in folgendem eingesetzten Preise für Entstaubungsanlagen entsprechen den Kosten für derartige von der Firma Beth, Lübeck, ausgeführte Anlagen. Die gesamten Anlagekosten für die Entstaubung einschl. der Heizung und Befeuchtung der Ersatzluft aus dem Freien ergeben sich nun wie folgt: Karderie. Entstaubungsanlage, bestehend aus Zyklonen,    Exhaustoren, den nötigen Saug- und Druck-    rohrleitungen und den nötigen Vorgelegen,    einschließlich Fracht und Montage M 17300,– Frischluft-Ventilator „     500,– Heizspiralen „   6300,– Dampfkesselanteil „   7000,– ––––––––––– Summa M 31100,– Vorspinnerei. Entstaubungsanlage, bestehend aus Zyklonen,    Exhaustoren, den nötigen Saug- und Druck-    rohrleitungen und den nötigen Vorgelegen,    einschließlich Fracht und Montage M   9240,– Frischluft-Ventilator „     400,– Heizspiralen „   3500,– Dampfkesselanteil „   4000,– ––––––––––– Summa rd. M 17100,– Die gesamten Betriebskosten der vorgenannten Anlagen ergeben sich wie folgt: Karderie. Kraftbedarf 14 PS à M 100,– in 1 Jahr. M   1400,– Heizung 136400 kg Kohlen à M 1,80 v. H./kg „   2450,– Befeuchtung 145200 kg Kohlen „   2600,– Amortisation, Verzinsung und Reparaturen,    zusammen etwa 15 v. H. vom Anlage-    kapital M 31100,– „   4650,– ––––––––––– Summa M 11100,– Vorspinnerei. Kraftbedarf 8 PS à M 100,– in 1 Jahr. M   800,– Heizung 82500 kg Kohlen à M 1,80 v. H./kg rd. „ 1500,– Befeuchtung 86400 kg Kohlen „ 1550,– Amortisation, Verzinsung und Reparaturen,    zusammen etwa 15 v. H. vom Anlage-    kapital M 17100, – „ 2550,– –––––––––– Summa M 6400,– Da in den Zyklonen, in welche die Exhaustoren die Staubluft drücken, sich nur der grobe Staub abscheidet, während der feine oben entweicht, so müssen in diese, soll dieses Entweichen vermieden werden, Wasserdüsen eingebaut werden, welche auch den feinen Staub niederschlagen und unten als Schlamm abfließen lassen. Zum Niederschlagen dieses Staubes muß jedoch heißes Wasser verwendet werden, da kaltes den Staub nicht annimmt, und es müssen während der kalten Jahreszeit die Heißwasserdüsen auch in den Arbeitspausen in Tätigkeit sein, da sonst ein Einfrieren der Leitungen zu befürchten ist. Der zur Erwärmung dieses Niederschlagwassers erforderliche Kohlenverbrauch ist in vorstehender Rechnung nicht mit berücksichtigt. Andererseits erzeugen die Spinnmaschinen durch ihre Reibung eine Wärmemenge, durch welche eine gewisse Kohlenersparnis eintritt; auch diese Wärmemenge ist nicht in der Rechnung berücksichtigt. Es ist angenommen, daß durch die ebenfalls nicht in Rechnung gesetzte Erwärmung des Einspritzwassers diese Ersparnisse aufgehoben wurden. Im folgenden sei nun eine Kostenrechnung mit Filtern durchgeführt, von denen die sogen. Beth-Filter die ältesten und bekanntesten sind, so daß sich auch die Berechnungsunterlagen auf eine entsprechend ausgeführte Beth-Anlage beziehen. Diese Filter, welche als Saugfilter ausgebildet und mit einem starken Exhaustor verbunden sind, wirken in der Weise, daß die Luft aus dem Arbeitssaale mit dem von ihr mitgeführten Staube unten eintritt, daß dieser mitgeführte Staub von den Filtern zurückgehalten wird, und die Luft, von Staub befreit, in Zimmerreinheit oben abgesaugt wird und aus dem Exhaustor austritt. Es tritt aber nicht allein die aus dem Arbeitssaale abgesaugte und durch den Filterapparat hindurchgesaugte Luft aus dem Exhaustor, sondern zur Reinhaltung der Filter, welche selbsttätig und kontinuierlich erfolgt, ist eine gewisse Menge Frischluft nötig, welche aus dem Freien genommen werden kann. Diese für die Reinhaltung nötige Menge Frischluft beträgt etwa 15 v. H. der durch den Exhaustor gesaugten Gesamtluftmenge. Man kann nun bei der Verwendung von Filtern die geheizte und befeuchtete Luftmenge wieder in den Arbeitssaal zurückführen, statt sie ins Freie entweichen zu lassen. Es wird damit eine Luftzirkulation erreicht, welche dem Saale neben der gewärmten und befeuchteten Zirkulationsluft konstant ungefähr 15 v. H. Frischluft zuführt, und zwar nicht gesamt, sondern in stets gleichem Verhältnis mit der Zirkulationsluft gemischt. Wenn darum aus dem Kardensaal, wie ausgeführt, i. d. Std. 30000 cbm Luft abgesaugt werden, so drückt der Exhaustor diese 30000 cbm + 15 v. H. = 34500 cbm in den Saal zurück. Rechnet man dazu noch einen ungefähr einmaligen Luftwechsel durch Fenster und Türen, so wird dem Saal zugeführt 34500 – 30000 + 1930 = 6430 cbm Luft, welche Luftmenge bei dem Rauminhalt des Saales von 1930 cbm einem etwa 3½fachen Luftwechsel i. d. Std. entspricht. In den Vorspinnsaal werden zurückgeführt die abgesaugten 17300 cbm + 15 v. H. = rd. 19900 cbm. Hierzu der einmalige Luftwechsel ergibt eine zugeführte Luftmenge von 19900 – 17300 + 1800 = 4400 cbm, welche Luftmenge bei dem Rauminhalt des Saales von 1800 cbm einen etwa 2½fachen Luftwechsel i. d. Std. ergibt. Dieser im Durchschnitt dreimalige Luftwechsel i.d. Std. ist aber in Spinnereien hygienisch vollkommen genügend. Es ist deshalb je ein Vorspinn- und ein Kardensaal in der Weise entstaubt gedacht, daß die Staubluft mittels Exhaustoren durch Filter gesaugt wird, in denen der Staub zurückbleibt, und zwar trocken, während die von Staub befreite Luft mit den etwa 15 v. H. Frischluft gemischt wieder in die Arbeitssäle zurückgedrückt wird. In dem Rückleitungsrohr wird der Luft die an das Gespinst abgegebene Feuchtigkeit wieder ersetzt, sowie so viel Wärme zugeführt, wie die beigemischten 15 v. H. Frischluft benötigen. Es hat sich gezeigt, daß die zirkulierende Luft bei mittlerer Wintertemperatur von über 0° von ihrer Wärme nichts verliert. Wenn aber auch an sehr kalten Tagen ein solcher Verlust eintreten sollte, so genügt jedenfalls die von den Spinnereimaschinen erzeugte Wärme vollkommen, um diesen Verlust auszugleichen, da die bis jetzt geschaffenen Heizungsanlagen mit Filtern sich noch fast überall auch an den kältesten Tagen als zu groß erwiesen haben, was nur damit erklärt werden kann, daß bei den Berechnungen für diese Heizungsanlagen die Wärmeerzeugung der Spinnereimaschinen bisher immer vernachlässigt worden ist. Bei dem vorher behandelten System der Austreibung der warmen Staubluft ins Freie wurde diese Wärmeerzeugung durch die Wärmeabgabe an das notwendig heiße Einspritzwasser in die Zyklonen aufgehoben. Dieselbe Wärmeerzeugung der Spinnereimaschinen soll bei dem zu berechnenden System durch den Wärmeverlust der zirkulierenden Luft aufgehoben gedacht sein. Es ergibt sich dann für die Anlage mit Zirkulationsluft folgende Berechnung: I. Anlagekosten für die Karderie. Laut Ausführung wurden der zurückgeleiteten Zirkulationsluft 6430 cbm Frischluft i. d. Std. zugeführt. Zur Erwärmung dieser Luftmenge von – 20°    auf + 20° wird gebraucht 6430 × 40 × 0,31 70732 WE Verlust durch Ausstrahlung der Außenmauern   24000 „ ––––––––––– Summa rd. 104000 WE Hiervon gehen ab die von der Saalheizung    erzeugten 72000 „ ––––––––––– so daß noch erzeugt werden müssen 32000 WE Hierzu gehören \frac{32000}{9000}= etwa 3,5 qm Dampfkessel Heizfläche und laut Berechnung \frac{32000}{2755}=11,6\mbox{ qm} Heizspiralen. (Schluß folgt.)