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Dampfkesselberechnung [3]

[140] Dampfkesselberechnung (s. Bd. 2, S. 572). Die Formeln für die Endtemperatur der Heizgase T% und den Wirkungsgrad η₂ der Heizfläche müssen lauten:

Für ortsfeste Kessel darf gesetzt werden η₂ = 0,61 bis 0,87, für Lokomotivkessel η₂ = 0,60 bis 0,85. Weiteres über Feuerraumtemperaturen und Wärmeübergang durch Berührung, Strahlung u.s.w. für Kesselheizflächen s. [3]–[7]. Ueber neuere Werte von D : H und N : R, die. wenig höher liegen als die angegebenen, s. [1], [2].

Brennmaterialbedarf. Mit der Geschwindigkeit v der Luft durch die Rostspalten kann bei sehr günstigen Zugverhältnissen und kurzen Zügen bis 2 m/Sek., bei künstlichem Zug bis 4 m/Sek. gegangen werden. Ueber die Höhe der Verdampfungsziffer für verschiedene Brennstoffarten und Ausnutzungen s. [1].

Raumbeanspruchung, Wasserinhalt, Dampfinhalt und verdampfende Oberfläche (Bd. 2, S. 575). Neuere Werte, die von den angegebenen wenig abweichen, sich jedoch auf weitere Kesselarten beziehen, s. [4] und [8].

Schornstein. Bezeichnet F den lichten oberen Querschnitt in Quadratmetern, B die stündlich verfeuerte Brennstoffmenge in Kilogramm, G_kg bezw. G_cbm die von 1 kg Brennstoff erzeugte tatsächliche Gasmenge in Kilogramm bezw. Kubikmeter (s. Rauchgasuntersuchung), α die Ausdehnungszahl der Gase = 1/273, t₀ die Austrittstemperatur der Gase aus dem Schornstein, γ = 1,293 kg das Gewicht von 1 cbm mitteltrockener Luft von 0° und 760 mm Quecksilbersäule,[140] δ im Mittel = 1, die Dichte der Rauchgase bezogen auf Luft, v_n die Austrittsgeschwindigkeit an der Mündung, so berechnet sich der lichte obere Schornsteinquerschnitt nach Lang aus

v_n kann gesetzt werden für 1 bis 3 Kessel = 4 bis 5 m, für 4 bis 7 Kessel = 5 bis 6 m, für 7 bis 12 Kessel = 6 bis 7 m/Sek., für 12 + x Kessel 7 + x/20 [8]. Für mittlere Verhältnisse v_n = 4 m/Sek., t₀ = 235° wird F₀ = 0,019B oder für G = 19 kg, bei guter Steinkohle F₀ = 0,0019B. – Nach Pietzsch ist die Rauchgasmenge Q in Kilogramm, die in 1 Sekunde von einem Schornstein abgesaugt werden kann,

mit φ = 10,11 für runde Schornsteine, d₀ = oberer lichter Durchmesser, H = Höhe über der Feuerung, L = Zuglänge in Metern vom Rost bis zum Schornstein, gemessen an einem Kessel, der die längsten Kanäle hat. – Nach Angabe von v. Reiche ist der obere Schornsteindurchmesser d₀ = 0,09B^0,4 bis 0,1 B^0,4. – Das kleinste Maß für gemauerte Schornsteine ist d₀ = 0,6 m. – Die Schornsteinhöhe kann berechnet werden aus

worin l die Länge der Feuerzüge und des Fuchses, t_gi = (d_u – d₀)/2H (im allgemeinen 0,008 bis 0,01) der durchschnittliche innere Anlauf des Schornsteins, a eine Erfahrungszahl, abhängig von Form und Weite der Feuerzüge und des Fuchses (schwankend zwischen 0,03 und 0,15, meist 0,04); t_m = mittlere Temperatur der Rauchgase. Für mittlere Verhältnisse mit v_n = 4 m/Sek., l = 25 m, a = 0,04, t_gi = 0,006, t_m = 250°, H = 15d₀ + 10 m. Häufig findet man auch angegeben H = 15d₀ + (10 bis 15) u.s.w. Die Formel von Strupler für Steinkohle

liefert für normale Anlagen etwas zu große Werte. Heinicke gibt an für Anlagen ohne Ekonomiser bei Kesselbeanspruchungen von ca. 25 kg/qm/Stde.

Dabei sind folgende Zuschläge zu machen: für Ueberhitzer 4–6 m, für erdige Kohle 9–13 m, für komplizierte Kessel bis 10 m. Für Anlagen mit Ekonomiser empfiehlt er

mit den Zuschlägen für Ueberhitzer 6–8 m, für erdige Kohle 12–17 m, für komplizierte Kessel bis 14 m. Ueber genauere Berechnung der Zugstärke und Schornsteinhöhe s. [3] u. [4], ferner [1] u. [9].

Literatur: [1] C. Lányi, Berechnung der Dampfkessel, Feuerungen, Ueberhitzer und Vorwärmer, 3. Aufl., Essen 1919. – [2] R. Spalckhaver u. Fr. Schneiders, Die Dampfkessel nebst ihren Zubehörteilen und Hilfseinrichtungen, Berlin 1911. – [3] Gensch, Berechnung, Entwurf und Betrieb neuzeitlicher Kesselanlagen, Berlin 1913. – [4] Herberg, Feuerungstechnik um Dampfkesselbetrieb, Berlin 1913. – [5] Kammerer, Versuche an einem Stierle-Kessel mit Betrachtungen über den Wärmedurchgang, Zeitschr. d. bayr. Revisionsvereins 1916, S. 73 u. f. – [6] Deinlein, Ueber den Einfluß der Strahlung auf die Feuertemperatur, ebend. 1916, S. 113 u. f. – [7] Dosch, Eingestrahlte Wärme und Brennstoffausnutzung, Zeitschr. f. Dampfkessel- u. Maschinenbetrieb 1916, S. 121 u. f. – [8] Hütte, Des Ingenieurs Taschenbuch, 23. Aufl., Bd. II, S. 43 u. f. – [9] Lang, Der Schornsteinbau, Hannover 1911.

R. Stückle.