mehr
von hemmender Wirkung ein Gehalt des Wassers an Kalk und Soda. Nach den Korrosionsursachen lassen sich nach Schwarz drei Hauptgruppen von Korrosionen unterscheiden: Korrosionen durch im Wasser gelöste Gase, [* 2] durch unlösliche Stoffe, durch lösliche Stoffe. Die Korrosionen durch im Wasser gelöste Gase werden in den allermeisten Fällen durch das Zusammenwirken von Sauerstoff und Kohlensäure hervorgerufen und zwar naturgemäß am meisten da, wo die Gase infolge der Temperaturerhöhung des Wassers aus demselben austreten und an den Kesselwänden längere Zeit anhaften können. Diese Bedingungen sind in den Siederohren der Siederohrkessel mit Zwischenfeuerung (s. Bd. 4, S. 451) erfüllt, welche daher sehr häufig von Korrosionen betroffen werden.
Unterstützende Ursachen sind hierbei eine nur geringe Bewegung des Wassers und Verletzungen der Eisenfläche (Risse, Furchen, Knickungen). Diese Korrosionen lassen sich vermindern durch stärkern Alkaligehalt des Wassers, starke Kesselneigung und Vermeidung des Eindringens von Luft ins Wasser, gänzlich verhindern jedoch durch starke Wasserzirkulation, durch Verlegung des Speisewassereintritts an eine stark erwärmte Stelle, von wo die frei werdenden Gasbläschen in den Dampfraum entweichen können, und durch starke Vorwärmung des Speisewassers.
Seltener treten Kesselkorrosionen durch Schwefelwasserstoff auf, der aus Wasser mit faulendem Seegras herrührt. Doch gewinnen diese infolge der Leichtlöslichkeit des Schwefelwasserstoffs und seiner heftigen Einwirkung auf das Eisen [* 3] leicht große Ausdehnung. [* 4] Als Gegenmittel ist das Ausfällen des Schwefelwasserstoffs mit Eisensalzen zu empfehlen. Die Ursache der Korrosionen durch unlösliche Stoffe ist die chemische Zersetzung der durch das Schmieren der Dampfcylinder, Speisepumpen etc. in das Kondensationswasser und mit diesem in den Kessel gelangenden Fette.
Aus diesen werden unter der Einwirkung der Kesseltemperatur oder durch Aufnahme von Sauerstoff aus dem Wasser unlösliche Fettsäuren abgeschieden. Ersteres erfolgt in den heißern Kesselteilen, letzteres in den kältern. Abhilfe wird durch Zusatz von Soda zum Speisewasser geschaffen. Die Korrosionen durch lösliche Stoffe entstehen auf sehr verschiedene Weise, ihre Ursachen sind oft schwer zu erkennen. Häufig werden sie verursacht durch Stoffe, welche, bei gewöhnlicher Temperatur das Eisen nur wenig angreifend, mit steigender Wassertemperatur und Konzentration eine zunehmende Einwirkung auf das Kesselmaterial ausüben.
Hierhin gehört z. B. Kochsalz beim Speisen von Kesseln mit Salzsole, die von den Abwässern von Bädern herrührt, und Ätznatron in den Kesseln der Honigmannschen Lokomotive [* 5] (s. Bd. 10, S. 890). Ähnlich wirken freie Säuren, besonders an den heißesten Kesselteilen, welche in Kesselwässern enthalten sind, die von den oft salpetersäurehaltigen Abwässern von Verzinkungsanstalten, aus Torfmooren (Humussäure, Ameisensäure etc.), aus Steinkohlen-, Braunkohlen- und Kaolingruben (Schwefelsäure) [* 6] entnommen sind.
Andre Stoffe wirken dadurch schädlich, daß sie, durch die Kesseltemperatur zersetzt, Säure frei werden lassen, so z. B. schwefelsaures Eisenoxyd, welches sich bei einer Wassertemperatur von 150-160° in Eisenoxyd und Schwefelsäure zersetzt. In den Dampfkesseln von Zuckerfabriken wird das Material dadurch angegriffen, daß Zuckerlösungen mit in den Kessel gelangen und sich infolge der Kesseltemperatur unter Bildung organischer Sauren zersetzen. Andre Stoffe wirken nur da schädlich ein, wo die Kessel direkt von der Flamme [* 7] getroffen werden und Temperaturen von 250° und mehr annehmen, z. B. Schwefelnatrium in den Laugenkesseln der Cellulosefabriken, welches bei dieser Temperatur eine lokale Bildung von Schwefeleisen bewirkt.
Zur Sicherung von Dampfkesseln gegen Explosion soll ein Schmelzpfropfen dienen, der in der Kesselwandung über dem Feuerherd angebracht ist und schmilzt, wenn die Temperatur der Kesselbleche über das zulässige Maß steigt. Der durch die so entstehende Öffnung austretende Wasserstrahl soll das Feuer auslöschen. Der Pfropfen [* 8] sitzt in einem in die Kesselwand geschraubten Stutzen und besteht aus zwei ineinander steckenden Hohlkegeln, deren äußerer in den Stutzen eingeschraubt ist.
Zwischen beiden Kegeln ist ein Ringraum, der mit einer leichtflüssigen Legierung von bestimmtem Schmelzpunkt angefüllt ist. Auf diese Weise ist die Legierung vor der direkten Einwirkung des Feuers geschützt. S. Huldschinsky u. Söhne in Gleiwitz [* 9] wollen der Kesselexplosion in etwas andrer Weise vorbeugen. Sie fügen in die Kesselwandung eine absichtlich schwach gehaltene Stelle ein, welche zwar den erlaubten höchsten Dampfdruck aushält, aber bei einer bestimmten Überschreitung desselben nachgibt.
Diese schwache Stelle besteht in einer runden Platte, welche in der Mitte durch eine Druckschraube von außen gegen eine etwas kleinere Öffnung in der Kesselwandung gepreßt wird und am Rande durch eine Asbestpackung abgedichtet ist. Bei der Wasserprobe des Kessels wird die Druckschraube so eingestellt, daß bei 1-2 Atmosphären Überschreitung des höchstzulässigen Druckes die Ränder sich aufbiegen. Tritt nun beim Betrieb die gefährliche Spannung ein, so biegt der Dampf [* 10] die Ränder der Platte auf, schleudert die Asbestpackung heraus und öffnet sich dadurch einen Ausgang, der genügend groß zum wirksamen Abblasen ist, und strömt durch weite Rohre in das Kesselfeuer, welches dadurch gedämpft wird. Versuche mit diesem Apparat sollen ergeben haben, daß die Kesselspannung in 5 Minuten wieder auf die normale Höhe zurückgeführt wurde.
Wenn in einem Dampfkessel [* 11] Flugasche, wie sie die Feuergase fester Brennstoffe stets mit sich führen, die Heizflächen bedeckt, so wird dadurch, weil Asche die Wärme [* 12] schlecht leitet, die Wärmeübertragung auf das Wasser entsprechend herabgezogen, die Ausnutzung der Wärme also verschlechtert. Bei Kesseln mit Feuerrohren (Cornwall-, Fairbairnkessel) findet ein solches Absetzen von Flugasche sehr oft statt; die Flugasche fällt beim Durchstreichen des Feuerrohrs allmählich und legt sich auf den Boden desselben, wenn der Zug nicht stark genug ist, um sie durchzureißen.
Bei dem gebräuchlichen geraden Durchzug der Feuergase ist aber die Wärmeübertragung von den Feuergasen durch die Rohrwand auf das Wasser auch deshalb eine beschränkte, weil die äußerste Schicht der parallel fortziehenden Gase ihre Wärme schnell abgibt, aber die Wärme der mehr nach innen liegenden Gasschichten nur langsam hindurchläßt. Zur Vermeidung dieser Übelstände ordnet R. Sickel in dem Feuerrohr in einigem Abstand von dem Roste ein Stück Schraube an (ähnlich einer Transportschnecke), deren äußerer Durchmesser nur wenig kleiner ist als derjenige des Feuerrohrs. Die vom Roste kommenden Feuergase sind somit genötigt, diese Schraube zu durchstreichen und nehmen dabei selbst eine schraubenförmige Bewegung an, derart, daß die Asche nicht dazu kommt, sich abzusetzen, sondern stets wieder aufgewirbelt wird, um erst in den gemauerten Zügen, deren ¶
mehr
Boden keine Heizfläche bildet, niederzufallen. Zugleich sollen die Gasteile viel kräftiger durcheinander gewirbelt werden, so daß alle Teilchen nacheinander nach außen kommen und ihre Wärme leicht abgeben können. Den Kern der Schraube bildet ein Rohr, welches, mit feinen Löchern versehen, am hintern Ende des Kessels durch das Mauerwerk tritt; es soll den noch unverbrannten Gasteilchen Luft zuführen. Die Ausführung der Sickelschen Schraube, die sich bei jedem (alten oder neuen) Feuerrohrkessel leicht anbringen läßt, hat die Dampfkesselfabrik von J. ^[Jacques] Piedboeuf in Aachen [* 14] übernommen.
Gewöhnlich ist bei Dampfkesseln zum Abblasen derselben, welches zum Entfernen des im Kessel aus dem Speisewasser angesammelten Schlammes von Zeit zu Zeit erfolgen muß, unten an der Stirnwand oder am Mantel des Dampfkessels ein großer Hahn [* 15] oder ein Ventil [* 16] angebracht, welches den Abschluß der Ablaßleitung bildet. Vielfach wird auch das Abschlußorgan erst in einiger Entfernung vom Kessel in das Ablaßrohr eingeschaltet. Beide Anordnungen sind für den sie bedienenden Arbeiter gefährlich.
Zwischen dem Hahn und dem Kessel findet naturgemäß die stärkste Schlammablagerung statt, durch welche leicht ein Verstopfen des Rohres und völlige Unbeweglichkeit des Hahnes herbeigeführt werden kann. In solchem Falle muß eine benachbarte Flantschverbindung oder der Hahn gelöst werden, damit man mit scharfen Drähten oder Stangen den festgewordenen Schlammpfropfen durchstoßen kann. Derselbe löst sich dann oft plötzlich und läßt das heiße Wasser mit großer Gewalt durchbrechen, wobei häufig Verbrühungen des Personals vorkommen.
Auch sind Unfälle durch Undichtwerden und den Bruch des Ablaßstutzens oder des Rohres zwischen diesem und dem Absperrhahn verursacht worden. Allen solchen Unfällen soll die Weinligsche Sicherheitsabblasevorrichtung vorbeugen. Bei dieser mündet die Ablaßleitung L wie gewöhnlich unten am tiefsten Punkte des Kessels ein und enthält in beliebiger Entfernung vom Kessel den üblichen Hahn- oder Ventilverschluß. Den eigentlichen Abschluß aber gegen den Kessel selbst bildet ein großes Rotgußventil V (70 mm Durchmesser), dessen Sitz innerhalb des Kessels auf dem Ablaßstutzen A befestigt ist [* 13] (Fig. 5). Der Ventilkörper ist an einem entsprechend weiten Rohre R angebracht, welches durch den Kessel nach oben hindurchragt und durch Drehung eines Handrades bewegt werden kann. In diesem Ventilkörper sitzt ein kleines Ventil v (von 15 mm Durchmesser), welches ebenfalls mittels eines Handrades bedient werden kann. Im Dampfraum, dicht über dem Kesselscheitel, hat das weite Rohr mehrere Löcher für den Dampfeintritt.
Öffnet man den Abblasehahn und dann das kleine Ventil v, so schießt durch diese Löcher ein kräftiger Dampfstrahl in die Ablaßleitung und reinigt dieselbe. Sollte also bei dieser Anordnung eine Verstopfung des Ablaßrohres eintreten, so kann man unbedenklich die nächste Flantschverbindung lösen, das Rohr durchstoßen und dann nach Wiederanbringung Dampf durch das kleine Ventil hindurchblasen lassen. Die Vorzüge dieses Apparats bestehen demnach in folgendem: die gesamte Ablaßleitung ist gegen den Kessel vollständig abgeschlossen, steht also nicht unter Dampfdruck und kann im Bedarfsfall jederzeit abgenommen und gereinigt werden;
eine Entleerung oder Explosion des Kessels infolge von Bruch des Ablaßrohrs ist ausgeschlossen;
einer Verstopfung kann dadurch vorgebeugt werden, daß die Rohrleitung ab und zu durch einen Dampfstrahl gereinigt wird;
die Bedienung der Abblasevorrichtung erfolgt oberhalb des Kessels ohne Gefahr für das Dienstpersonal.
Der Weinligsche Apparat wird von R. Schwartzkopff in Berlin [* 17] geliefert.
[* 13] ^[Abb.: Fig. 5. Weinligs Sicherheitsabblasevorrichtung.]
Statistik der Dampfkessel und Dampfmaschinen.
Der Aufschwung der wirtschaftlichen Thätigkeit in der jüngsten Zeit hat auch eine erhebliche Zunahme in der Verwendung der bewegenden Kraft [* 18] des Dampfes zur Folge gehabt. Mit Ausnahme der in der Benutzung der Militärverwaltung und der kaiserlichen Marine befindlichen sowie der Lokomotiven betrug die Zahl der Dampfkessel und Dampfmaschinen [* 19] in Preußen: [* 20]
1889 | 1890 | |
---|---|---|
Feststehende Dampfkessel | 47151 | 48538 |
Feststehende Dampfmaschinen | 45192 | 46554 |
Bewegliche Dampfmaschinen u. Lokomobilen | 12177 | 12822 |
Schiffsdampfkessel | 1836 | 2046 |
Schiffsdampfmaschinen | 1674 | 2007 |
Auf die einzelnen preußischen Provinzen verteilen sich die angegebenen fünf Arten von Dampfentwicklern und Dampfmaschinen in folgender Weise. Es wurden 1890 gezählt:
In | Feststehende | Bewegliche Dampfkessel | Schiffs- | ||
---|---|---|---|---|---|
Dampfkessel | Dampfmaschinen | Dampfkessel | Dampfmaschinen | ||
Ostpreußen | 1197 | 985 | 569 | 151 | 144 |
Westpreußen | 1240 | 1232 | 886 | 172 | 214 |
Berlin, Stadtkreis | 1627 | 1363 | 285 | 78 | 79 |
Brandenburg | 3994 | 3338 | 1190 | 95 | 105 |
Pommern | 1464 | 1574 | 819 | 390 | 385 |
Posen | 1432 | 1218 | 902 | 23 | 23 |
Schlesien | 7328 | 6558 | 1701 | 57 | 67 |
Sachsen | 4851 | 5587 | 1881 | 112 | 84 |
Schleswig-Holstein | 1699 | 1575 | 531 | 403 | 400 |
Hannover | 3151 | 2855 | 832 | 124 | 131 |
Westfalen | 7147 | 6914 | 1129 | 11 | 11 |
Hessen-Nassau | 1804 | 1525 | 677 | 31 | 30 |
Rheinland | 11571 | 11810 | 1398 | 399 | 334 |
Hohenzollern | 33 | 20 | 22 | - | - |
Zusammen: | 48538 | 46554 | 12822 | 2046 | 2007 |
Für die Verteilung und das starke Anwachsen der Dampfkessel und Dampfmaschinen ist in erster Linie die gewerbliche Thätigkeit maßgebend, dann aber trug hierzu neuerdings auch die Landwirtschaft insofern bei, als diese sich mehr und mehr bestrebt, die teure Menschen- und Tierkraft durch billigere Maschinenkraft zu ersetzen und zu einer immer ausgedehntern Aufstellung von Lokomobilen [* 21] behufs Betriebes von Dresch- und andern Maschinen schreitet. Hierauf beruht einerseits die starke Zunahme der feststehenden Dampfkessel und Dampfmaschinen in den industriereichen Landesteilen, anderseits diejenige der beweglichen Dampfkessel und Lokomobilen in den hauptsächlich dem Landbau obliegenden Bezirken. Die starke Vermehrung der beweglichen Dampfkessel kommt aber auch auf Rechnung der sinnreich konstruierten beweglichen Dampfmotoren mit geringen Abmessungen und verhältnismäßig großer Leistungsfähigkeit, welche in den kleinen Werkstätten und Betrieben immer mehr Eingang finden. Die folgende ¶