Ein elektrisches Betriebs-Meßgerät für den Kohlensäuregehalt von Rauchgasen. Von G. Quaink. QUAINK, Ein elektrisches Betriebsmeßgerät für den Kohlensäuregehalt von Rauchgasen. Ob der Wärmeinhalt der Kesselkohle so vollkommen wie möglich ausgenutzt wird, erkennt man am einfachsten und sichersten an dem Kohlensäuregehalt der Rauchgase. Ihn fortlaufend sorgfältig zu messen, ist also für die Wirtschaftlichkeit des Kesselhausbetriebes und damit für eine sparsame Wärmewirtschaft überhaupt von größter Wichtigkeit, und es ist deshalb nicht zu verwundern, daß die Zahl der verschiedenen zur Rauchgasprüfung bestimmten Apparate nicht gering ist.Nach einer 1920 veröffentlichten Zusammenstellung überstieg sie bereits damals 30. Von diesen arbeiten aber nur wenige dauernd zuverlässig, und zwar auch nur bei sorgfältiger Pflege, auf die im Kesselhaus durchaus nicht immer zu rechnen ist. Vor allem fehlt es noch an Apparaten, die den Kohlensäuregehalt jederzeit sofort und leicht erkennbar an der richtigen Stelle anzeigen, d.h. am Stand des Heizers, der sich bei seinen Arbeiten nach den Angaben des Meßgeräts richten soll. Dieser überaus wichtigen Forderung entspricht der neue elektrische Rauchgasprüfer, den Siemens & Halske auf den Markt bringen. Sein Anzeigegerät (Abb. 1) läßt sich, genau wie das Manometer, vorn am Kessel anbringen (Abb. 2) und gibt, wie dieses mit großer Skala und kräftigem Zeiger ausgerüstet, dem Heizer jederzeit auf einen Blick den Kohlensäuregehalt an. Schon das Aeußere des Meßgeräts sowohl wie auch des zugehörigen Gebers (Abb. 3) zeigt, daß man hier einen äußerst widerstandsfähigen, den Anforderungen des Kesselhausbetriebes in jeder Weise gewachsenen Apparat vor sich hat: die kräftigen, wasser- und vor allem staubdichten Gußeisengehäuse bürgen dafür. Trotz aller äußeren Derbheit der Konstruktion ist aber die Meßgenauigkeit mehr als ausreichend für ein Betriebsmeßgerät, wie es der Rauchgasprüfer sein soll: die Fehler betragen nur wenige Zehntelprozent, während es meistens durchaus genügt, den Kohlensäuregehalt auf 1% genau zu kennen. Textabbildung Bd. 337, S. 197 Abb. 1.El. Rauchgasprüfer, Anzeigegerät. Der Siemenssche Rauchgasprüfer beruht im Gegensatz zu den meisten anderen, bei denen ein chemisches Verfahren, die Absorption der Kohlensäure in Kalilauge, angewendet wird, auf physikalischer Grundlage. Seine Angaben sind daher nicht abhängig von der mit der Zeit abnehmenden Aufnahmefähigkeit einer Absorptionsflüssigkeit, sondern nur von einer unverändert bleibenden physikalischen Eigenschaft: der Wärmeleitfähigkeit. Da nämlich die Kohlensäure eine andere, und zwar geringere Leitfähigkeit hat als die übrigen Hauptbestandteile des Rauchgasgemisches (Stickstoff, Sauerstoff und Kohlenoxyd), hängt die Wärmeleitfähigkeit der Rauchgase nur von ihrem Gehalt an Kohlensäure ab, sie verschlechtert sich mit zunehmendem Kohlensäuregehalt. Textabbildung Bd. 337, S. 197 Abb. 2.Rauchgasprüfer von Siemens & Halske. Heizerstand. Gemessen wird die Leitfähigkeit durch Messen des Temperaturunterschiedes, der an zwei gleichen, durch gleich starke Ströme geheizten Platindrähten entsteht, wenn der eine von Luft, der andere aber vom Rauchgas umgeben ist Die Drähte sind ausgespannt in zwei Bohrungen eines Metallklotzes (Abb. 4); die eine Bohrung ist mit Luft gefüllt, durch die andere streicht, das Rauchgas in langsamem Strome. Durch den Temperaturunterschied entsteht ein entsprechender Widerstandsunterschied zwischen den Drähten, und dieser wird wie bei den bekannten Widerstandsthermometern mit Hilfe einer Brückenanordnung, n die die Drähte geschaltet sind, gemessen und vom Brückeninstrument angezeigt. Die Skala st natürlich gleich in Prozent Kohlensäure geteilt. Textabbildung Bd. 337, S. 198 Abb. 3.El. Rauchgasprüfer, Geber. Textabbildung Bd. 337, S. 198 Abb. 4.El. Rauchgasprüfer, Anordnung. Wie für den Heizer ein Anzeigegerät, nach dem er arbeiten kann, so ist für den Betriebsleiter ein selbsttätig schreibendes Gerät erforderlich, das ihn in die Lage setzt, den Betrieb fortlaufend zu überwachen, und ihm wertvolle Fingerzeige darüber gibt, wo Verbesserungen in der Betriebsführung möglich sind. Das Registrierinstrument stellt man an einem neutral gelegenen Orte, z.B. im Zimmer des Betriebsleiters selbst, auf, damit der ganze Betrieb von einem Punkt aus überwacht werden kann. Das ist auch in räumlich ausgedehnten Kesselanlagen ohne weiteres möglich bei elektrischen Meßgeräten wie dem Siemensschen Rauchgasprüfer, denn bei diesem kann der Registrierapparat beliebig weit, mehrere hundert, ja tausend Meter vom Geber entfernt sein. Man verwendet die in der Fernthermometrie schon lange bekannten und bewährten Registrierinstrumente, z.B. den Mehrfarbenschreiber (Abb. 5). An diesen kann man bis zu 6 Kessel anschließen, die Kurven sind wegen der verschiedenen Farben leicht voneinander zu unterscheiden. Einer der größten Vorteile des Mehrfarbenschreibers ist, daß man an ihn, gleichzeitig mit Kohlensäureschreibern, Pyrometer zum Messen der Rauchgastemperatur anschließen kann. Man erhält dann in so einfacher Weise, wie es mit keinem der vorhandenen Rauchgasprüfer möglich ist, außerordentlich klare Einblicke in die Zusammenhänge zwischen Temperatur und Kohlensäuregehalt der Rauchgase. Textabbildung Bd. 337, S. 198 Abb. 5.Mehrfarbenschreiber des Rauchgasprüfers. Vor Eintritt in den Geber muß das Rauchgas von Ruß und Flugasche gereinigt und zweckmäßigerweise auch von mitgeführtem Wasserdampf befreit werden. Das geschieht durch ein in die Entnahmeleitung eingebautes Wattefilter und einen einfachen Kühler in Gestalt eines um die Entnahmeleitung gelegten, etwa 1 m langen Eisenmantels, durch den man Kühlwasser strömen läßt. Als solches verwendet man am besten das Wasser, das man ohnehin zum Betrieb der Strahlpumpe gebraucht, durch die man das Rauchgas ansaugt. Am Geber selbst (Abb. 3) sitzt links noch ein zweites kleines Filter und rechts ein Wassermanometer, an dem man den Strömungszustand der Rauchgase erkennen kann. Die ganze Rauchgasleitung soll möglichst kurz sein, der Geber ist daher recht dicht an der Entnahmestelle anzubringen; dafür aber kann die Entfernung zwischen Geber und Anzeigeinstrument groß sein. Den Heiz- und Meßstrom für den Rauchgasprüfer liefert eine dreizellige Akkumulatorenbatterie. Der Apparat verbraucht in 24 Stunden etwa 8 Amperestunden, also reicht eine Batterie mit etwa 60 Amperestunden Kapazität bei Tag- und Nachtbetrieb etwa eine Woche, bei Tagbetrieb allein etwa zwei Wochen. Es empfiehlt sich, zwei solcher Batterien und eine kleine Ladeschalttafel aufzustellen; die Batterien führen dann abwechselnd den Betrieb, und das Umschalten von Laden auf Betrieb erfordert nur ein paar Handgriffe.