Titel: Ueber die Klappen an Dampf-Maschinen; von Hrn. Gaultier de Glaubry.
Fundstelle: Band 24, Jahrgang 1827, Nr. LVIII., S. 303
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LVIII. Ueber die Klappen an Dampf-Maschinen; von Hrn. Gaultier de Glaubry. Aus dem Bulletin de la Société d'Encouragement. N. 271. S. 14. (Im Auszuge.) Gaultier de Glaubry, uͤber die Klappen an Dampf-Maschinen. Der Unfall, der sich neulich am Dampfbothe zu Lyon auf der Rhone zutrug, hat die Dampf-Schifffahrt, und die Dampfmaschinen mit hohem Druke uͤberhaupt in großen Mißcredit gebracht. Man fuͤrchtet, ungeachtet alles dessen, was man uͤber die wahrscheinlichen Ursachen dieses Unfalles sagen kann, immer wieder dasselbe Ereigniß, so lange man keine sicheren Ritte! dagegen anwenden wird. Man schreibt das Zerplazen des Dampfkessels auf dem Dampfbothe zu Lyon der Ungeschiklichkeit des Aufsehers zu, der die Sicherheits-Klappe uͤberlud, um dem Dampfe mehr Spannung zu geben. Hr. Clément meint, daß der Kessel vielleicht aus demselben Grunde sprang, weßwegen vor einigen Jahren die von demselben Hrn. Steele, der diese Maschine erbaute, zu Essone errichtete Maschine in der Fabrik des Hrn. Ferey in die Luft geflogen ist. Die Frage bei den Dampfmaschinen ist noch immer diese: sind die Sicherheits-Klappen wirklich Sicherheits-Klappen? Es ist laͤngst bekannt, daß die gewoͤhnlichen Sicherheits-Klappen zuweilen ihren Dienst versagen, und zwar aus verschiedenen zufaͤlligen Ursachen, gegen welche man sie nicht immer schuͤzen kann. Hrn. Clément's merkwuͤrdige Beobachtung an den Klappen des Geblaͤses zu Fourchambault, die sich auch sehr gut auf die Klappen der Dampfmaschinen anwenden laͤßtVergl. polyt. Journal Bd. XXII. S. 8. A. d. Ueb., hat erwiesen, daß sie nur eine falsche Sicherheit gewaͤhren, und daß sie in vielen Faͤllen, auf ihrem Loche liegen bleiben koͤnnen, ohne bei vermehrtem Druke sich zu heben. Man muß also zu anderen Mitteln seine Zuflucht nehmen, um Unfaͤlle zu vermeiden. Die Scheiben aus einer Composition, die bei einer hoͤheren Temperatur des Dampfes schmelzbar ist, haben seit einiger Zeit den Beifall aller verstaͤndigen Arbeiter erhalten, und bestimmte Erfahrungen haben erwiesen, in wie fern die Anwendung derselben vorteilhaft ist. Ein sehr achtbarer Gelehrter, der mit Recht die oͤffentliche Meinung fuͤr sich hat, hat indessen eine andere Ansicht, die, bei der Achtung, die er verdient, wegen des Einflußes, den sie haben koͤnnte, einer Eroͤrterung werth ist. Die Scheiben aus der erwaͤhnten Composition bestehen aus Wißmuth, Blei und Zinn, und, je nachdem diese Metalle in verschiedenen Verhaͤltnissen gemengt sind, schmelzen sie bei verschiedenen Temperaturen, lassen dem Dampfe freien Ausgang, und verhindern die Berstung des Kessels durch zu große Spannung des Dampfes. Sie muͤssen, uͤberhaupt, so eingerichtet seyn, daß sie bei einer nur etwas hoͤheren Temperatur, als diejenige ist, bei welcher die Maschine arbeiten soll, schmelzen. Sie muͤssen ferner an einer gehoͤrig berechneten Stelle angebracht seyn; denn die Spannung des Dampfes ist nicht auf allen Puncten des Kessels gleich, und eine Scheibe, die auf einem Puncte des Kessels schmelzen wuͤrde, kann auf einem anderen unversehrt bleiben; man wuͤrde vergebens Scheiben, die bei 2, 3 oder 4 Atmosphaͤren schmelzen, im Vorrathe haben, wenn man nicht wuͤßte, wo dieser Druk im Kessel wirklich Statt hat. Es wuͤrde auch mit der Klappe selbst so gehen, wenn man sie uͤber dem Herde oder am Ende des Kessels anbringen wollte. Die beste Stellung der Klappe scheint indessen uͤber dem Herde zu seyn. Diese Meinung stimmt auch mit der Ansicht des Hrn. Clément, welcher sehr richtig bemerkte, daß man bei diesen Scheiben nur den Grad der Schmelzbarkeit derselben, nicht aber ihre Erweichung berechnete, die der Schmelzung vorausgehen muß. Einige Theile der Composition dieser Scheiben schmelzen fruͤher als andere; man sieht an der Oberflaͤche derselben in der Mitte Blaͤschen gebildet, die dem Blumenkohle gleichen; es bildet sich in der Mitte eine Oeffnung, durch welche der Dampf ausfaͤhrt, und die Scheibe wird nie hinausgeworfen. Wenn die Scheibe sehr groß waͤre, wuͤrde diese Entstellung und die dadurch erfolgende Zerstoͤrung noch weit wichtiger seyn. Man koͤnnte sie auch durch eine Art kleinen Rostes schuͤzen. Vielleicht muͤßte man sie dann diker, vielleicht in einer anderen Mischung verfertigen. Man muͤßte hier erst noch im Dunkeln tappen, bis man zu sicheren Resultaten durch Versuche gelangen koͤnnte. Hr. Clément haͤlt duͤnne Kupferplatten fuͤr besser, als Scheiben von leicht schmelzbarem Metalle, und ist der Meinung, daß jene diese verbannen muͤßten. Wenn wir indessen seine Gruͤnde erwaͤgen, so scheint uns die Frage noch unentschieden. Wenn der Druk des Dampfes immer nach und nach zunaͤhme, und endlich ein bestimmtes Maximum erreichte, vielleicht wuͤrde die Kupferplatte dann sich biegen, und endlich brechen, um den Dampf ausfahren zu lassen; wie, wenn aber der Stoß ploͤzlich geschieht? Wird die Kupferplatte da jedes Mahl Zeit haben, sich zu biegen? Man wird dieß nicht unbedingt verneinen koͤnnen. Bei Dampfmaschinen mit hohem Druke kann das Wasser nur durch eine Drukpumpe eingesprizt werden. Wenn diese einige Zeit uͤber stokte, oder auch nur weniger Wasser einsprizte, als zur Dampferzeugung nothwendig ist, kann der Kessel sich zu sehr erhizen, rothgluͤhend werden, und wenn dann nur einige Pfunde kaltes Wasser eingesprizt werden, die augenbliklich in Dampf sich verwandeln, kann eine Kraft erzeugt werden, die den Kessel noch ehe als die Platte, oder zugleich mit dieser sprengt. In diesem Falle wuͤrde aber die leicht schmelzbare Scheibe nuͤzen; die Temperatur des Kessels allein wuͤrde sie schon zum Schmelzen bringen, und ein Loch von hinlaͤnglich weitem Durchmesser in ihr erzeugen, ehe das eingesprizte Wasser diese gefaͤhrliche Kraft erzeugt hat. Ein anderer Umstand, der bei Dampfkesseln mit hohem Druke zu fuͤrchten ist, und auch bei dem Dampferzeuger der Perkins'schen Maschine Statt hat, ist jene Erhoͤhung der Temperatur, in deren Folge eine Dampf-Atmosphaͤre zwischen dem, Kessel und dem Wasser sich bildet. In diesem Falle wird die Wirkung der Maschine durch Vermehrung des Feuers sehr vermindert, und nimmt bei der Abkuͤhlung wieder eben so gewaltig zu, wegen der Beruͤhrung, die dann zwischen der Fluͤßigkeit und den Wanden des Kessels Statt hat, wodurch sehr nachtheilige Folgen fuͤr lezteren entstehen koͤnnen. Auch hier wuͤrde eine leicht schmelzbare Scheibe von großem Nuzen seyn; denn diese wuͤrde schmelzen, ehe sich eine Dampfatmosphaͤre zwischen dem Kessel und dem Wasser erzeugen kann, und sie wuͤrde nur in dem Falle nicht nuͤzen, wo sich ein Bodensaz in dem Kessel bilden wuͤrde, der denselben rothgluͤhend, und bei etwas staͤrkerem Druke dann bersten macht. Man spricht von der Gefahr fuͤr die Arbeiter, in der Naͤhe des Ofens, wenn die Scheibe schmilzt, und der beiße Dampf herausfaͤhrt; allein, eben diese Gefahr hat auch bei den duͤnnen Kupferplatten Statt, und man kann derselben dadurch vorbeugen, daß man uͤber der schmelzbaren Scheibe eine Roͤhre von Eisenblech anbringt, die den Dampf irgendwohin ableitet, wo er keinen Schaden verursachen kann. Man sagt ferner, daß die schmelzbaren Scheiben den Nachtheil haben wuͤrden, oͤfters zu schmelzen, und daß der sich verbreitende Dampf in der Werkstaͤtte schaͤdlich werden koͤnnte. Allein, eben dieser Nachtheil hat auch bei jedem Klappen-Systeme Statt; er wird auch bei den duͤnnen Kupferplatten Statt haben, wenn diese bei dem berechneten Druke brechen. Ueberdieß schreibt das Gesez vom 29. October 1823 vor, die Kessel an einem abgeschiedenen Orte der Werkstaͤtte anzubringen, und wenn dieses Gesez befolgt wird, kann der Dampf in der Werkstaͤtte nicht nachtheilig werden. Auf einem Dampfbothe entsteht uͤberdieß dadurch kein bedeutender Nachtheil. Wenn man ferner sagt, daß die leicht schmelzenden Scheiben oͤfters fruͤher als die uͤbrigen Klappen wirken, so muͤßte man gewiß seyn, daß die uͤbrigen Klappen immer zur gehoͤrigen Zeit wirken, und wenn sie gut sind, so trifft sie derselbe Vorwurf. Man sagt ferner, daß die Scheiben den Nachtheil haben, die Arbeit zu unterbrechen; eben dieß gilt aber auch von den Kupferplatten. Es fragt sich ferner, ob diese duͤnnen Kupferplatten, wenn sie auch so gut sind, wie die schmelzbaren Scheiben, stets vollkommen gleich erhalten werden koͤnnen, und, wenn sie auch durchaus von ganz gleicher Dike sind, ob sie auch uͤberall gleich zaͤhe sind? kann man sich darauf verlassen, daß mehrere, dem Anscheine nach gleiche, Platten auch im gleichen Grade zaͤhe sind? Dieß ist nicht der Fall bei den schmelzbaren Scheiben, und dieß ist ein Grund mehr fuͤr die Beibehaltung derselben. Es gibt einen Fall, in welchem aber auch diese Scheiben nicht gegen Gefahr schuͤzen koͤnnen; und dieser ist, wenn man andere Fluͤßigkeiten, als Wasser, die bei weniger hohen Temperaturen sieden, zur Dampferzeugung anwendet. In diesem Falle wuͤrden die duͤnnen Kupferplatten den Vorzug verdienen, obschon man auch fuͤr diese Temperaturen schmelzbare Scheiben verfertigen koͤnnte. Als Beispiel fuͤr die Gefahren der schmelzbaren Scheiben bei anderen Temperaturen, als bei denjenigen, bei welchen sie schmelzen, dient der Unfall, welcher vor einigen Jahren sich bei Hrn. Pelletier ereignete, welcher eine schmelzbare Scheibe an einem Autoclave anwendete, um Pflanzenstoffe mit Alkohol zu behandeln. Das Autoclave sprang waͤhrend der Arbeit. Waͤre das Dampfboth auf der Rhone mit einer schmelzbaren Scheibe versehen gewesen, so wuͤrde dieser Unfall nicht Statt gefunden haben. Man koͤnnte, fuͤr den Fall, daß ein Bodensaz sich bildete, oder daß der Kessel gluͤhend wuͤrde, noch ein anderes Mittel anwenden, das zwar schon in England angewendet wuͤrde, das aber die Unbequemlichkeit hat, aͤußerst langweilig in der Anwendung zu seyn. Es besteht in dem Einsezen einer Scheibe aus Blei im Grunde des Kessels. Diese Scheibe schmilzt, wenn der Kessel zu heiß wird, und beugt jedem Unfaͤlle vor, den man durch Klappen nicht immer abzuwenden vermag. Wenn man die Bildung des Bodensazes durch Anwendung der ErdaͤpfelPolyt. Journ. Bd. X. S. 254. A. d. Ueb. vermeidet, oder nach Darcet's Methode der Reinigung der BrunnenroͤhrenEbend. Bd. XXII. S. 480. A. d. Ueb. wegschafft, so wuͤrde diese bleierne Scheibe fuͤr den Fall nuͤzen, wo der Kessel anfaͤngt leer zu werden. Vielleicht ließe sich eine Vorrichtung zur Verbindung mit dem Kessel ausmitteln, durch welche man die Bleischeibe, wenn sie geschmolzen ist, wieder leicht einsezen koͤnnte. Man vergleiche uͤber die schmelzbaren Scheiben Annales de l'Industrie, T. IV.