REESE LIBRARY OF UNIVERSITY OF CALIFORNIA. Accessions No. Class No NEUERUNGEN AUF DEM GEBIETE DER ERZEUGUNG UND VERWENDUNG DBS STEIMOHLffl-LEUCHTGASES. ZUGLEICH NACHTRAG ZU SCHILLINGS HANDBUCH FUR STEINKOHLENGAS-BELEUCHTUNG. VON D" EUGEN SCHILLING, (i DIRECTOR DER GASBELEUCHTUNGS-GESELLSCHAFT IN MUNCHEN. MIT 196 IN DEN TEXT GEDRUCKTEN ABBILDUNGEN. MUNCHEN. DRUCK UND VERLAG VON R. OLDENBOURG. 1892. - 37 36 12 Schlesische Kohlen . Westfalische Kohlen Englische Kohlen . Saarkohlen .... Sachsische Kohlen . Bohmische Kohlen . Im einzelnen stellt sich der Verbrauch an deutschen Gaskohlen (unter Ausschlufs der Zusatz- kohlen zur Aufbesserung der Leuchtkraft) im Jahre 1886 wiefolgt: I. Schlesische (mahrische) Kohlen. Zahl der Wcrke Tonnen a) Oberschlesien : Konigin Louise ... 17 263512 Florentine 2 10689 Mathilde 1 9750 Guido 3 8504 Orzesche 6 4670 Deutschland .... 1 3838 b) Mederschlesien : Gluckhilfgrube bei Hermsdorf ... 14 128682 Friedenshoffnung . 1 3000 Weissenstein ... 1 915 c) Ostrau-Karwiner Kohlen: Karwin . . 2 30227 Ostrau . . 4 22338 Zusammen 487 674 t. II. Westfalische Kohlen. 1. Rhein-Elbe-Alma . . 15 53650 2. Consolidation . . 16 36918 3 Hannibal . . 11 27017 4. Wilhelmine Victoria .... . . 9 25908 5. Pluto * . , i ..- . . 8 23070 6. Zollverein . . 9 22941 7. Hibernia . . 11 20703 8. Unser Fritz 7 18720 9. KSnigsgrube bei Wanne . . . 7 15779 10. Bonifacius . . 5 14570 11. Holland bei Wattenscheid . . . . 8 14413 12. Dahlbusch . . 9 12645 13. Hansa , , . 8 11021 14. Hugo 5 6980 1700000 Tonnen = 100%. *) Bunte : Zur Kenntnis der deutschen Gaskohlen. Journ. f. Gasbeleuchtung 1888 S. 861. 6 Die Steinkohlen. Mit geringeren Betragen die Zechen: Friedrich der Grofse (6 Werke), Ewald (6 Werke), Bismark (4 Werke), Konigin Elisabeth (3 Werke), Mont Cenis (3 Werke), Pros- per (2 Werke), Westphalia, Nordstern, Wilhelni, Graf Moltke (je 1 Werk). Zusammen 24 Sorten mit 330648 t. III. Saarkohlen. Zahl der Werke Tonnen 29 108682 3 17 742 2 3750 Heinitz-Dechen Altenwald Maybach . . , . . Je 1 Werk : St. Ingbert, Sulzbach, Dudweiler. Zusammen 134225 t. IV. Sachsische Kohlen. Zahl der Werke Tonnen Zwickau Oberhohndorf Wilhelmsschacht 7 38884 > Vereinsgluck ..';.-... 4 14834 Erzgebirgischer Verein, Vertrauensschacht 4 10800 Bruckenbergschacht 4 9456 Vereinigt Feld Bokwa-Hohndorf .... 6 9349 Biirgergewerkschaft 5 4600 Morgenstern (3 Werke) und Gliickauf (1 Werk), Dres- dener Becken, Burgk'sche Kohlen 17757 t, Dohlen-Pot- schappel (1 Werk). Zusammen 10 Sorten, 113 235 t. V. Bohmische Kohlen. Zahl der Werke Tonnen Mariaschacht .......... 6 8820 Turn und Taxis ....'.-..... 3 4602 Sulkow ....... 2 2187 Buschtiehrad Kladno 1 Zusammen 16 162 t, 4 Sorten. Den grofsten Anteil an obigen Gaskohlen liefern sonach in Schlesien die Gruben Konigin Louise und die Gliickhilfgrube. In hervorragendem Mafse ist auch die Saarkohle, Grube Heinitz- Dechen*, beteiligt. Die zur Grasfoereitung dienenden Kohlen. Fur die Zwecke der Gasbereitung teilt man die Kohlen in eigentliche Gaskohlen* und Zusatz- kohlen ein. Gaskohlen fallen meist in die Klasse IV der S chon dor ff schen Einteilung und sind backende Sinterkohlen. Sie liefern bei der Vercokung meist zwischen 60 und 70/o Coke, selten weniger; der Cokekuchen ist wenig geblaht, grau und fest, knospenartig aufbrechend. Der Gehalt dieser Kohlen an Kohlenstoff schwankt (auf Kohlen- substanz bezogen) zwischen 80 und 87 /o ; der Wasserstoff bewegt sich in sehr engen Grenzen zwischen 5,1 und 6,1 /o ; es sind dies nicht die- jenigen Kohlen, welche die grofste Gasausbeute liefern, sondern es sind solche Sorten fiir die Gas- bereitung bevorzugt, welche neben einer hohen Gasausbeute auch noch gute Coke liefern. Die Zusatzkohlen sollen viel Gas, und namentlich Gas von holier Leuchtkraft liefern. Es hangt diese Eigenschaft von einem hohen Ge- halt der Kohle an Wasserstoff und speziell an disponiblem Wasserstoff ab, w r elcher meist von einem hohen Gehalt an Bitumen bedingt ist. Unter Bitumen versteht man im allgemeinen olige oder harzartige Substanzen, welche mit dem Erdol resp. Asphalt in gewissem Zusammenhang stehen. Nach den neuesten Forschungen l ) ist die Entstehung von Erdol wie Bitumen darauf zurlick- zufiihren, dafs tierische Reste (Saurier, Fische, Mollusken), welche sich in Massen auf dem Meeres- boden ablagerten, unter Mitwirkung der Erdwarme durch allmahliche Destination Ole gebildet haben, welche sich teils in unterirdi schen Becken an- sammelten, teils in die auflagernden Erdschichten eindrangen und so die bituminosen Schiefer er- zeugten. Die namentlich an Fischen oft aufserst reichen Ablagerungen , welche sich gerade in Be- gleitung von bituminosen Kohlen vorfinden, so wie die Thatsache, dafs auf experimentellem Wege aus tierischen Produkten Ole erhalten wurden, welche dem Rohpetroleum durchaus ahnlich sind, lassen diese Annahme als aufserst glaubwiirdig erscheinen. An Bitumen besonders reich und deshalb als Zusatz- material sehr geschatzt sind : die Bogheadkohle, die Cannelkohle, die bituminosen Schiefer und gewisse Braunkohlen. Als Zusatzmaterialien finden in der Gasindustrie auf serdem Verwendung : Petroleum und Petroleum- destillate, Asphalt, Teer, Teerdestillate, Pechriick- stande, Destillate des Braunkohlenteers, Fettabfalle, Knochen und Holz, jedoch ist die Anwendung dieser letzteren Materialien eine beschrankte. *) Hofer: Das Erdol und seine Verwandten. Vietveg & Sohn, Braunschweig 1888. Analysen von Gaskohlen und Zusatzkohlen. Analysen von Gaskohlen und Zusatzkohlen. Die folgende Tabelle gibt die chemische Zusam- mensetzung von 38 Sorten Gaskohlen, welche haupt- sachlich in deutschen Gaswerkeii verwendet werden, und zwar geographisch geordnet nach den ver- schiedenen Kohlenbecken in Schlesien, Rheinland- Westphalen, Sachsen, Bohmen und der Saar. Die einzelnen Zahlenwerte der Tabelle geben in der ersten Abteilung die Elementarzusammensetzung der Rohkohle, wie sie in lul'ttrockenem Zu stand zur Verwendung kommt; es ist angegeben der Gehalt an Kohlenstoff , Wasserstoff , Sauerstoff, Schwefel, Stickstoff, Wasser (d. i. bei 100 ent- weichende Feuchtigkeit) und Asche. Daneben findet sich der Gehalt der Rohkohle an Kohlen- substanz, d. h. dem eigentlich wertvollen Teil der Kohle nach Abzug der wertlosen und wechselnden Mengen Wasser und Asche in der Rohkohle. - Im nachsten Abschnitt der Tabelle ist die Zusammen- setzung der Kohlensubstanz, also wasser- und aschefrei gedachter Kohle, angegeben. Chemische Zusammensetzung der wichtigsten deutschen Gaskohlen. 1 ) Kohl en -Zee he. Elementar-Zusammensetzung'. Vercokung. 100 Teile Rohkohle enthalten: 100 Teile Kohlensubstanz enthalten : 100 Teile Rohkohle geben : 100 Teile Kohlensub- stanz geben : 100 Teile fliichtiger Bestandteile ent- halten : 100 Teile Coke enthalten Asche _ Kohlen- stoff (H 03 X H fe 03 In CB O IB Schwefel 03 " N M 5 I H2O 1 Kohlen- substanz C H DO f- o o Fixen Kohlenstoff Fliichtige Bestandteile 01 M o o Fliichtige Bcstandteile C H tx O Schlesische Kohle n. Oberschlesien: Guidogrube . . . Konigin - Louisen- grube .... Konigin - Louiseii- grube Pochhamer FlOtz . . . . . Konigin- Louisen- grube Poremba Flo'tz . . . . Deutschlandgrube . Florentine . . . Orzesche . . . . Niederschlesien: Gltickhilfgrube Wrangel und v. d. Haydtschacht FriedenshofEnung- grube . . . . Ostrau - Karwiner Gaskohle Dombrauer Gas- kohle . . . 8087 486 712 094 1 82 275 264 94,61 93,89 84,95 84,98 5,14 5,24 9,91 9,78 65,3 66,0 62,66 62,08 31,95 31,81 66,23 66,12 33,77 33,88 55,43 55,67 15,21 15,47 29,36 28,86 4,0 5,9 79,79 4,92 7,01 0,80 1,37 2,19 3,92 79,72 4,89 7,26 0,71 1,38 2,88 3,16 93,96 84,85 5,20 9,95 64,8 61,64 32,32 65,60 34,40 55,94 15,13 28,93 4,8 80,29 79,67 77,27 74,04 4,87 4,88 4,75 5,20 6,71 7,47 8,99 8,85 0,71 0,89 0,60 1,15 1,46 1,27 1,27 1,33 2,43 2,93 4,14 3,55 3,53 2,89 2,98 5,88 94,04 94,18 92,88 90,57 85,38 84,59 83,20 81,75 5,18 5,18 5,11 5,74 9,44 10,23 11,69 12,51 64,6 63,8 62,5 59,7 61,07 60,91 59,52 53,82 32,97 33,27 33,36 36,75 64,94 64,67 64,08 59,42 35,06 35,33 35,92 40,58 58,30 56,39 53,21 55,02 14,77 14,67 14,24 14,15 26,93 28,94 32,55 30,83 5,4 4,5 4,7 9,8 79,72 4,77 4,00 1,19 1,07 2,05 6,74 91,21 87,40 5,23 7,37 68,8 62,06 29,15 68,04 31,96 60,58 16,37 23,05 9,81 79,88 4,98 5,58 1,25 1,14 1,35 5,82 92,83 86,05 5,36 8,59 66,9 61,08 31,75 65,80 34,20 59,21 15,69 25,10 8,71 76,98 4,94 6,82 0,84 1,09 1,95 7,38 90,67 84,90 5,45 9,65 65,8 58,42 32,25 64,43 35,57 57,55 15,32 27,13 11,2' 79,10 5,08 7,18 0,82 1,20 2,45 4,17 93,38 84,71 5,44 9,85 62,8 58,63 34,75 62,79 37,21 58,91 14,62 26,47 6,6^ Nach Bunte, Journ. f. Gasbel 1888. S 863 u. ff. Die Steinkohlen. Elementar-Zusmmensetzung. Vercokung. 100 Teile Rohkohle enthalten: 100 Teile Kohlensubstanz enthalten : 100 Teile Rohkohle geben : 100 Teile Kohlensub- stanz geben : 100 Teile fliich tiger Bestand- teile enthalten : If a i N gS fc + o b o .11 O) _bc'S fc + ^-i C H S N HsO a A 9 C H CO 3 M " fl o c C H CO 5 ^ 0-g i CJ P^H S :^ ^ o :^3 ^ 1 o ^*^ ^" O M E l ^1 O 1-1 0) Rhein-Elbe-Alma . Pluto Bonifacius . . . Wilhelmine Victoria Hannibal .... Consolidation . . Hibernia .... Zollverein .... Dablbusch . . . Unser Fritz . . . Konigsgrube . . . Hansa Holland .... Hugo Friedrich derGrofse Bismarck .... Ewald Westfalische K o h 1 e n. 79,82 71,93 73,28 75,85 76,20 7894 4,96 4,51 4,63 4,74 480 4,79 5,30 4,93 5,81 531 082 125 300 536 9164 8710 541 749 69,9 72,1 70,2 69,4 693 64,54 59,14 58,74 60,78 6091 27,10 25,48 27,06 28,00 28,50 29,36 30,70 31 23 70,43 69,89 68,46 68,46 68,12 68,00 67,91 67,80 67,67 66,85 66,03 65,67 65,40 65,27 29,57 30,11 31,54 31,54 31,88 32,00 32,09 32 20 56,39 50,20 53,73 53,82 53,65 56,40 58,60 5629 18,30 17,70 17,11 16,93 16,84 17,75 16,55 1636 25,31 32,10 29,16 29,25 29,51 25,85 24,85 27 35 7,67 17,98 16,32 12,42 12,11 9,59 3,30 302 1,56 1,50 0,92 1 68 1,32 1,46 146 2,42 2,74 260 12,96 11,46 862 84,62 85,80 8878 85,00 85,41 8544 5,33 5,40 534 9,67 9,19 9,22 941 142 220 839 8941 8522 537 521 519 088 152 164 662 91 74 8605 5,68 531 8,27 7,97 880 69,0 67,2 678 62,38 64,98 6575 82,97 83 33 5,08 511 5,29 576 0,81 1 20 1,53 1 58 210 222 9568 8672 097 205 9698 85,93 86,52 8511 527 81,04 74,80 7893 5,20 4,75 511 5,04 6 !0 0,82 085 1,57 139 2,12 246 4,21 965 93,67 8789 5,55 540 7,93 9,49 8,79 9,69 10,51 964 67,6 68,4 66,7 66,0 66,6 657 63,39 58,75 60,84 61,32 60,49 61 36 30,28 29,14 31,30 32,05 32,00 32 65 32,33 33,15 33,97 34,33 34,60 34 73 58,29 55,08 57,80 55,66 54,12 5626 17,17 16,30 16,32 16,10 15,50 1599 24,54 28,62 25,88 28,24 30,38 2775 6,23 14,11 8,79 7,09 9,17 6,61 6,71 19,77 10,90 574 094 1 42 200 586 9214 8566 5,55 5,53 5,36 5,55 5,48 5,44 5,58 79,16 77,81 7973 5,16 4,96 522 5,67 6,77 675 1,85 1,47 088 1,53 1,48 143 1,95 1,40 1 65 4,68 6,11 434 93,37 92,49 9401 84,78 84,13 8481 79,66 6815 513 590 1,32 165 198 436 9366 85,05 83,14 85,64 9,47 11,42 8,78 65,0 65,4 63,0 60,64 52,47 56,13 33,02 29,50 34,22 64,75 64,01 62,13 35,25 35,99 37,87 57,60 53,16 62,10 15,54 15,12 14,73 26,86 31,72 23,17 446 654 l,56l 1.26 510 1293 8197 77,38 5,04 5,57 0,82 1,54 2,78 6,87 90,35 Saarkohle. Heinitz 1 1177,29 4,97 7,48 0,72 1,06 2,00 6,4891,52184,45 5,4310,12166,4 Sachsische Kohlen. 59,92 31,601165,47 34,53 54,97 15,73 29,30, 9,76 Plauen'scher Grand von Burgk'sche Kohlenwerke . . 69,29 4,73 5,35 1,73 1,32 4,00 13,58 82,42 84,07 5,74 10,19 64,0 50,42 32,00 61,17 38,83 58,97 14,78 26,25 21,22 Hohndorf - Bokwa. Vereinigtes Feld 73,51 4,74 7,26 1,21 1,21 8,60 3,47 87,93 83,60 5,39 11,01 59,1 55,63 32,30 63,27 36,73 55,36 14,67 29,97 5,87 Erzgebirgischer Verein .... 67,87 4,89 7,88 1,05 1,20 6,93 10,18 82,89 81,88 5,90 12,22 58,9 48,72 34,17 58,78 41,22 56,04 14,31 29,65 17,01 Vereinsgliick Zwickau 72,55 4,81 8,48 0,78 1,21 8,85 3,32 87,83 82,60 5,48 11,92 54,2 50,88 36,95 57,93 42,07 58,65 13,02 28,33 6,13 Zwickau - Briicken- bergscbacht . . 73,27 5,42 7,08 1,27 1,27 6,72 4,97 88,31 82,97 6,14 10,89 56,0 51,03 37,28 57,78 42,22 59,66 14,54 25,80 8,88 Zwickau - Oberbohn- dorf Wilbelms- scbacbt .... 72,70 5,03 7,92 0,89 1,27 8,15 4,04 87,81 82,79 5,73 11,48 54,4 50,36 37,45 57,35 42,65 59,65 13,43 26,92 7,43 Biirgergewerkscbaft 68,75 r 4,91 7,70 2,13 1,22 7,79 7,50 84,71 81,16 5,80 13,04 54,9 47,40 37,31 55,9C 44,04 57,22 13,16 29,62 16,66 B6hmische Kohlen. Sulkow 72,59 4,92 7,81 0,73 1,35 6,80 5,80 87,40 83,06 5,63 11,31 58,6 52,80 34,60 60,41 39,59 57,20 14,22 28,58 9,90 Tburn u. Taxis . . 71,97 5,36 8,11 0,71 1,36 5,61 6,88 87,51 82,24 6,13 11,63 56,6 49,72 37,79 56,82 43,18 58,88 14,18 26,94 12,16 ' Analysen von Gaskohlen und Zusatzkohlen. Teile fliichtig tandteile ent- halten T hlen z li Ro ern (N + S ' O .uojsuatqox naxy saqosidojfs -ooSAq auqo uaxtj o" CM" CM" CM n oT CO co ^ so CO o" iO o* CM" us" CO rt* O5 CM as" o -^ o" i- 1 CM" mensetzung II .yojsjassBAY ua^qmodsip ~ ^ ns n (N+S'PTO) eile Koh enthal O CM^ co" cq_ co" H .yojsiassBAY CO CO^ co" CM CD^ co" GM OS^ co" CM CD^ co" CM GO^ co" CM U^ co" t-TH as i>^ co" aqosy CO CO^ co" oOTI CO GM^ co" i5 t^ o" 10 TH, o" CM TH co" CO CO^ o" CO CD^ o" lO TH^ co" as t- co" -^ >O co" CO CO^ CD" CO 05^ C5 O O o co" -* O^ CM" COCO t--^ "O^ TH" o" co GO^ as" co "^ GO" -B =3 S F t 1 n n Schilling, Handbucb. fur Gasbeleuchtung. O pq W PQ a o PQ 3 a bD A S3 10 Die Steinkohlen. Die Beurteilung der Analysen. Fasst man die aiigefuhrten Analysen nach den einzelnen Kohlenbecken zusammen, so ergibt die durchschnittliche Zusammensetzung der Kohlen- substanz fur die verschiedenen Kohlenbecken und Zusatzkohlen folgende mittlere Werte: 100 Teile Kohlensubstanz enthalten durchschnittlich : Kohlenstoff Wasserstoff ^jf^ ^ 5,44 9,17 5,30 9,90 5,43 10,12 5,88 11,47 5,74 11,88 Westfalische Gaskohle . 85,39 Schlesische Gaskohle . . 84,80 Saarkohle ...... 84,45 Bohmische Kohle . . . 82,65 Sachsische Kohle . . . 82,38 Bohmische Plattenkohle . 81,95 7,27 10,78 Falkenauer Braunkohle . 78,81 8,05 13,14 Der Sauerstoff. Sieht man zunachst von den Beimengungen der Kohle ab und betrachtet nur die Zusammeii- setzung der Kohlensubstanz, so zeigt dieselbe in ihrem Sauerstoffgehalt die grofsten Unterschiede, wahrend der Wasserstoff auffallend gleich bleibt. Bunte hat durch eingehende Versuche, welche auch in den Versucheii von Sainte Claire De- vi lie eine weitergehende Bestatiguiig faiiden, auf die Beziehimgen hingewiesen , in welchen der Sauerstoff zu den Eigenschaften der Gaskohlen steht. An dem Prozels der Gasentwickelung ist der Sauerstoff nur insofern beteiligt, als er bei der trockenen Destination Kohlensaure und Kohlenoxyd, die beiden einzigen sauerstoffhaltigen Bestandteile des Leuchtgases, bildet. Anderseits ist der Sauer- stoff der Kohle auch auf die Menge der entstehenden Nebenprodukte von Einflufs, da der grofste Teil des Sauerstoffs sich bei der trocknen Destination der Kohle mit dem Wasserstoff zu Wasser verbindet. Es ist daher im allgemeinen von einer sauerstoff- reichen Kohle zu erwarten, dafs sie mehr Kohlen- oxyd, Kohlensaure und namentlich mehr Wasser bei der Vergasung liefert, als eine an Sauerstoff arme Kohle. Aber auch das sonstige Verhalten der Kohle bei der Vergasung steht, wenn auch nicht in unmittelbarer Abhangigkeit , so doch in einem gewissen Zusammenhang mit dem Sauerstoffgehalt der Kohle. Deville ging an Hand seiner Versuche so weit, dafs er die Einteilung der Gaskohlen nach ihrem Sauerstoffgehalt vornahm. Diese Versuche ergaben in vieler Hinsicht interessante Aufschliisse, wenn man auch mit der Einteilung in 5 streng nach dem Sauerstoffgehalt abgegrenzte Kohlentypen , wie sie Deville vor- schlagt, nicht in jeder Hinsicht einverstaiiden sein kanii l ). Der Wasserstoff liefert, zumal wenn man nur den sog. disponiblen Wasserstoff in Betracht zieht, gewisse Aiihaltspuiikte liber die Menge der vergasbaren Bestandteile. Dies versteht sich leicht, wenn man erwagt, dafs, um 12 Gewichtsteile Kohlenstoff als CH4 zu verfluchtigen , nur 4 Ge- wichtsteile Wasserstoff erforderlich siud. Eine Kohle, welche reich an disponiblem Wasserstoff ist, wird also auch im allgemeinen viel fluchtige Bestandteile bei der Vergasung liefern, die teils in das Gas, teils aber auch in den Teer und das Gaswasser iibergehen. Nur geringe Aiihaltspunkte vermag der Kohleii- stoffgehalt zu geben, da es ganz von der Menge des Wasserstoffs uud Sauerstoffs abhaugt, wieviel von demselben verfliichtigt werden kann. Es ist jedoch bekaiint, dafs mit wachsendem Alter der Kohlen deren Prozentgehalt an Kohlenstoff zu- nimmt und gleichzeitig der der fliichtigen Bestand- teile abnimmt. Dem Stickstoffgehalt der Gaskohlen hat man, seit die Ammoniakgewinnuiig als Nebenbetrieb vieler Gasaiistalteii eiiigefiihrt ist, erhohte Auf- merksamkeit geschenkt; obwohl derselbe keineii direkten Mafsstab bildet fur die zu erwartende Ammoniakausbeute , so kann man doch im all- gemeinen von einer stickstoffreichen Kohle auch erwarten, dafs sie mehr Stickstoff bei der Destination als Ammoniak verfliichtigt. Der Stickstoffgehalt der Kohle riihrt, wie Muck annimmt, hauptsach- lich aus der Luft her, welcher die Kohle allmahlich den Sauerstoff entzogen hat; zum Teil stammt der- selbe jedoch auch noch aus der Bildungsperiode der Steinkohle her. Der Stickstoffgehalt der Kohlen bewegt sich in sehr engen Greiizen, meist zwischen 1 und 1 l lz % der Kohle. Wenn sonach die Elementaraiialyse fur die Praxis zwar nur wenig direkte Anhaltspunkte beziiglich des zu erwartenden Verhaltens der Kohle bei der *) Die Ergebnisse Deville's, soweit sie den Zusammen- hang der Vergasungsergebnisse mit dem Sauerstoffgehalt der Kohle erkennen lassen, sind im folgenden Abschnitte zu- sammengestellt. Die Beurteilung der Analysen. 11 Vergasung bietet, so ist sie "doch zur Kontrolle mid zum Vergleich der Kohlen untereinander un- erlafslich. Allgemein pflegt man der Elementaranalyse die sog. Vercokungsprobe an die Seite zu stellen 1 ). Diese Vercokung hat eiiierseits den Zweck, die Menge des nicht vergasbaren Riickstandes , sowie dessen Beschaffenheit zu priifen, anderseits aus der Menge nnd Art der zwischen Tiegelrand und Deckel entweichenden Gase auf das Verhalten der Kohle beini Vergasen zu schliefsen. Die Menge des Coke- riickstandes kann selbstverstandlich nicht derjenigen entsprechen, welche im Betriebe der Gasanstalten erhalten wird, bietet jedoch ein wesentliches Merk- inal zum Vergieiche verschiedener Kohlensorten. Neben der eigentlichen Elementaranalyse und der dieselbe erganzenden. Vercokungsprobe bieten die Bestimmung von Wassergehalt, Asche, Schwefel mid Stickstoff eine Reihe wertvoller Aufschliisse tiber die Glite einer Kohle. Im allgemeinen sind diese Faktoren bei ein und derselben Kohle weit grofseren Schwankungen unterworfen als die Kohlensubstanz, welche, wie aus Buntes Unter- suchungen 2 ) tiber deutsche Gaskohlen hervorgeht, fur eine und dieselbe Kohlensorte, auch wenn sie an verschiedenen Orten und zu verschiedeiien Zeiten untersucht wurde, nahezu gleich bleibt. Der Wassergehalt der Kohlen aufsert auf die bei der Vergasung auftretenden gasformigen Erzeugnisse einen schadlichen Einflufs, insofern er durch seine Zersetzung an den heifsen Retorten- wanden einerseits die Temperatur und damit die Gasausbeute herabdrtickt, und anderseits indem er zur erhohten Bildung von Kohlensaure im Gase Veranlassung gibt. Die Bestimmung des Wasser- gehaltes ist daher von ziemlich hoher praktischer Bedeutung. Unter Wassergehalt ist hier nur der- jenige Gehalt an Feuchtigkeit verstanden, welchen die lufttrockene Kohle besitzt, und ist von der sog. ,,Grubenfeuchtigkeit" abgesehen. Es ist also damit derjenige Wassergehalt gemeint, den die Kohle (welche gleich anderen festen Korpern auf ihrer Oberflache Wasserdampf zu verdichten vermag) nach einigem Verweilen an der Luft noch zurtick- halt. Diese von der lufttrockenen Kohle zuriick- gehaltenen Mengen Wasser sind zwar abhangig vom Feuchtigkeitsgehalt und der Temperatur der umgebenden Luft, aber unter gleichen Bedingungen ungleich grofs bei verschiedenen Kohlen. Diese Eigenschaft der Kohlen ist bedingt durch ihre ver- schieden gro fse Flachenanziehung. Nach Richters wird in der Regel die ,,Hygroskopicitat" bei den wasserstoff- und sauerstoffreichsten Kohlen am grofsten, am geringsten aber bei den anthrazi- tischen Kohlen sein. Sie ist auch sehr viel grofser bei Braunkohlen, wo sie tiber 20/o betragen kann und bei Ligniten grofser als bei alteren Braun- kohlen, wahrend sie bei Steinkohlen zwischen 2 und 7,5 % liegt und nicht oft uber 4 /o geht. Die mineralischen Bestandteile der Kohle, die Asche 1 ), welche teils aus dem Reste der Mineralbestandteile der Mutterpflanzen , zum grofsten Teil aber von der die Kohle einschliefsen- den Gesteinsart herruhrt, ist von direktestem Ein- flufs auf die Gasausbeute der Kohle, indem sie deren Gehalt an eigentlicher wertvoller Kohlen- substanz bedingt. Die Erklarung fiir die Ver- schiedenartigkeit der Mineralbestandteile ergibt sich daraus, dafs die Gesteinssedimente, zwischen welchen die Kohlenflotze eingeschlossen sind, innerhalb langer und weit auseinanderliegender Zeitraume erfolgt sein mussen und gerade deshalb recht ver- schieden zusammengesetzt gewesen sein konnen. Aufser diesen Aschebestandteilen enthalt die Kohle oft eine Reihe von Substanzen, deren Vor- kommen man sich durch spateres Eindringen von Losungen (Infiltration) in die Spalten erklart; es gehort hierzu in erster Linie der flir die Gas- bereitung schadliche Schwefelkies , dem die Kohle hauptsachlich ihren Schwefelgehalt verdankt. Der Schwefel 2 ) in der Kohle kann aufser als Schwefelkies noch in der Form von Sulfat (Gips) oder in organischer, noch nicht naher ermittelter Verbindung enthalten sein. Zu letzterer Annahme fiihrt die Thatsache, dafs in den Kohlen meist nicht so viel Eisen gefunden werden kann, als zur Bindung des Schwefels zu Schwefeleisen erforderlich ') Vgl. S. 3. 2 ) Bunte, Zur Kenntnis deutscher Gaskohlen. Journ. fiir Gasbel. 1888, S. 863 u. ff. *) Vgl.Dr. F. Muck, Uber Steinkohlenasche. Ad. Stumpf, Bochum 1878. 2 ) Vgl. F. Muck, tiber die Bindung des Schwefels in Steinkohle und Coke. >Stahl & Eisen s 1886, Bd. 6 S. 468. 2* 12 Die Steinkohlen. ware. Die Bestimmung des Schwefels 1st fiir die Gasbereitung deshalb von hohem Interesse, weil ein hoher Schwefelgehalt der Gas-Kohlen ihren Wert fiir die Gasbereitung bedeutend beeintrachtigt. Andere Beimengungen der Kohlen, wie Chlor und Phosphor, sind fiir die Gasbereitung von ge- ringerer Bedeutung. Vergasungsergebnisse aus yerschiedencn Oaskohlen. So wertvoll die Analyse zur Kontrolle der Kohlen ist, so vermag sie doch nicht, iiber die wichtigsten Fragen, namlich iiber die zu erwartende Gasmenge und iiber die Leuchtkraft des Gases zu entscheiden. Es gibt zwar die Vercokungsprobe schon einen allgemeinen Anhalt dariiber, ob eine Kohle zur Gasbereitung brauchbar ist, oder nicht, allein es lassen sich doch quantitativ in dieser Hinsicht keine Schliisse daraus ziehen. In England hat man vielfach einen Laboratoriumsapparat in Ge- brauch, mit welchem in gufseiserner Retorte 1 kg der Durchschnittskohlenprobe vergast wird. Die Resultate weichen meist erheblich von der Wirk- lichkeit ab. So wiinschenswert es ist, durch einen Laboratoriumsversuch rasch ein Urteil iiber das Verhalten einer Kohle gewinnen zu konnen, so ist es doch aufserst schwierig, auf diese Weise Resultate zu bekommen, welche mit der Praxis iibereinstimmen, und ferner ist es nahezu unmog- lich, genaue Zahlen iiber die Leuchtkraft zu erhalten. Bei der geringen Menge der zu vergasenden Kohle einerseits und den verhaltnismafsig kleinen Diffe- renzen in der zu messenden Leuchtkraft verschie- dener Gassorten anderseits wird man durch Labora- toriumsversuche schwerlich zu genauen Zahlen gelangen. Die Zuverlassigkeit von Kohlenversuchen ist um so grofser, je grofser die Menge der ver- gasten Kohlen ist. In Deutschland haben daher mehrere Gas-Anstalten einzelne Retorten oder ganze Ofen des Betriebes mit einer eigenen Versuchs- anstalt verbunden, welche eine genaue Kontrolle der einzelnen Erzeugnisse zulafst und speziell zu Kohlenvergasungen von mindestens 5000 kg fiir einen Versuch dienen. Wo eine solche Versuchs- anstalt nicht eingerichtet werden kann, lafst sich wahrend des kleinen Sommerbetriebes oft leicht ein Versuch mit einer ganzen Gasanstalt ausfiihren. Solche Versuche im Grol'sbetrieb haben zwar, streng genommen, nur einen fiir die betreffende Anstalt giiltigen Wert, trotzdem aber sind sie, namentlich mit einer gut eingerichteten Versuchsanstalt aus- gefiihrt, das sicherste Mittel um genaue und brauch- bare Werte iiber das Verhalten der Kohlen bei der Vergasung, iiber Gasausbeute, Leuchtkraft und Nebenerzeugnisse wenigstens fiir eine und dieselbe Gasanstalt, resp. fiir die gleichen Versuchsbeding- ungen zu liefern. Die Ausbeute an Vergasungserzeugnissen hat Bunte fiir einige typische deutsche Gaskohlen durch Vergasungsversuche mit einer Versuchs- anstalt ermittelt. Die chemische Zusammensetzung der vergasten Kohlen war folgende: Tabelle I. Elenientarzusammensetzung. West- Boh- Sachs. falische Kohle Consoli- Eng- lische Kohle Boldon Saar- Kohle Heinitz 1 mische Kohle Thurn Kohle Biirger- gewerk- Platten- kohle dation u. Taxis schaft Chemische Zusammensetzung der Gaskohlen. Kohlenstoff /o C 78,94 80,18 77,18 71,97 68,75 67,41 Wasserstoff /o H 5,22 5,01 4,97 5,36 4,91 5,98 SauerstoffV/oO 7,59 8,47 9,27 10,18 11,05 8,87 Wasser o/oHzO 1,64 0,74 2,00 5,61 7,79 3,33 Asche . /o A 6,62 5,61 6,48 6,88 7,50 14,43 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 Gehalt der Rohkohle an Kohlensubstanz nach Abzug von Wasser und Asche. 91,74| 93,64 91,52 87,51 84,71 82,25 Zusammensetzung der Kohlensubstanz. Kohlenstoff % C 86,04 85,63 84,44 82,25 81,16 81,95 Wasserstoff /oH 5,69 5,35 5,43 6,12 5,80 7,27 Sauerstoff 1 ) /oO 8,27 9,02 10,13 11,64 13,04 10,78 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 Die Vergasungsergebnisse sind auf folgender Seite in Tabelle II zusammengestellt. Saint Claire Deville stellte auf der Versuchs- gasanstalt der Pariser Gasgesellschaft zu La Vilette 12 Jahre hin durch Vergasungsversuche iiber Gas- kohlen an; es wurden 1012 vollstandige Versuche ausgefiihrt, welche sich iiber 59 verschiedene Kohlensorten erstreckten. Um iiber diese ver- schiedenen Kohlen eine Ubersicht zu gewinnen, Vergasungsergebnisse aus verschiedenen Gaskohlen. 13 Tabelle II. Vergasungsergebnisse. Temperatur im Ofen 100 kg Kohle geben Gas Leuchtkraft ) 100 kg Kohlen gaben Coke Teer Gaswasser Gas Verlust C. cbm Kerzen kg kg kg kg kg Westfalische Kohle . . . . 1360 1385 30,33 11,15 71,4 4,09 4,44 16,95 3,12 Saarkohle . . . . . 1205 1290 3018 10,27 683 533 690 1771 1 76 Bohmische Schwarzkohle . ; 1240 1350 28,47 10,20 63,3 5,79 9,06 18,52 3,33 Zwickauer Kohle . . . . . 1180 1240 25,46 10,59 62,7 5,22 11,89 15,81 4,38 Plattenkohle . 11801350 30,38 18,17 56,3 8,81 6,45 25,72 2,72 teilte er sie je nach ihrem Sauerstoff gehalt in fol- gende fiinf Typen ein : I. Typus von 5,0 bis 6,5 /o Sauerstoff II. 6,5 c 7,5 o/o III. 7,5 9,0% IV. 9,0 ll,0/o V. 11,0 > 13,0/o Diese Einteilung stimmt mit der Einteilung, welche R e g n a u 1 1 ftir die Kohlen aufgestellt hat, folgendermafsen zusammen. Regnault I. Antbracit II. fette, harte Koble . . . . . III. fette Scbmiedekohle . . . . IV. fette Kohle mit langer Flamme, Gaskohle . Deville (0,62 + N) (4,47 + N) (5,74 O -I- N) Typus I u. II (8,89 O + N) Typ. IIIu. IV V. trockene Kohle mit langer Fl. (16,39O+N)Typ.V Von den vielen Versuchen, welche im Laufe von 12 Jahren auf der Versuchsanstalt in La Vilette ausgeftihrt worden sind, sind im Folgenden nur die Mittelwerte, welche sich in den verschiedenen Richtungen fur obige Kohlentypen ergeben, zu- sammengefafst. Die Tabellen zeigen die Variationen der Zusammensetzung der Kohle, wie der Ver- gasungserzeugnisse mit dem Sauerstoffgehalt der- selben. Ftir den Gehalt der Kohle an Schwefel und Chlor lalst sich ein Zusammenhang mit dem Sauer- stoff nicht finden, vielmehr scheint derselbe durch lokale Verhaltnisse bedingt und deshalb in ver- schiedenen Becken verschieden zu sein. Ebenso steht der Aschengehalt in keinem strengen Ab- hangigkeitsverhaltnis von dem Sauerstoff; trotz- dem sieht man, dafs im allgemeineii die sauer- stoffreichen Kohlen die aschenreichsten sind. Tabelle I. Elementarzusammensetzung. Typus I Typus n TypusIII TypusIV Typus V Chemische Zusammensetzung der Steinkohlen: Kohlenstoff .... Wasserstoff . . . . Sauerstoff u. Stickstoff Hygroskop. Wasser . Asche "/o 78,47 4,49 5^83 2,17 9,04 78,48 4,85 6,91 2,70 7,06 76,85 4,83 7,80 3,31 7,21 72,93 4,84 9,71 4,34 8,18 67,86 4,69 10,55 6,17 10,73 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 Gehalt der Rohkohle an Kohlensubstanz (nach Abzug von Wasser und Asche): 88,79 90,24 89,48 87,48 83,10 Zusammensetzung der Kohlensubstanz: Kohlenstoff .... Wasserstoff .... Sauerstoff . . . : . Stickstoff 1 ) .... 88,38 5,06 5,56 1,00 86,97 5,37 6,66 1,00 85,89 5,40 7,71 1,00 83,37 5,53 10,10 1,00 81,66 5,64 11,70 1,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 Der Schwef elgehalt er- gab sich zu . . . 0,77 1,06 1,18 1,02 1,04 Vercokungsprobe der Rohkohle. Fltichtige Bestandteile Coke 26,82 73,18 31,59 68,41 33,80 66,20 37,34 62,66 39,27 60,73 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 Berechnet man, wieviel Wasser dem Sauerstoff- gehalt der Kohlensubstanz entspricht, so zerfallen ') Deutsche Ver.-Kerzen bei 127Va 1 Gasverbrauch im Schnittbrenner. *) Es wurde angenommen, dafs der Stickstoff bei den Gaskohlen sehr wenig von l/o abweicht. 14 Die Steinkohlen. die obigen fliichtigen Bestandteile, auf Kohlen- daher obige Werte iiber die Gasausbeute nicht Substanz bezogen in: allein aus dem Sauerstoffgehalte gefolgert werden. Typus Typus Typus Typus Typus I H in IV V berechnetes Wasser . 6,25 7,49 8,67 11,36 13,16 fliichtige Kohlenstoff- verbindungen . . 23,23 26,39 27,75 29,30 30,83 29,48 33,88 36,42 40,66 43,99 Aus diesen Zahlen geht ganz deutlich hervor, wie mit dem Sauerstoff das Wasser und die Menge der fliichtigen Bestandteile zunimmt. Im folgenden sind die Resultate der Destination obiger Kohlen- typen zusammengestellt. Tabelle H. Gaserzeugung. Typus Typus Typus Typus Typus I n m IV V Gesamte Gaserzeugung cbm cbm cbm cbm cbm Gas aus 100 kg Kohle 30,13 31,01 30,64 29,72 27,44 Gas aus 100 kg fluch- tigen Bestandteilen der Kohlensubstanz 33,13 33,37 33,07 32,59 30,75 Gaserzeugung in den einzelnen Vergasungs- abschnitten. Gasausbeute in Pro- centen des gesamten erzeugten Gases in der 1. Stunde > 2. > 3. > 4. Temperatur d. Ofens 1 0- 3ii /o 0/0 ' ' o/o 24,9 25,0 24,7 24,1 23,4 29,9 28,4 29,2 29,6 26,9 28,8 28,6 29,8 29,4 29,0 16,4 18,0 16,3 16,9 20,7 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 I 1 ) 1326,7 1328,3 1312,3 1282,3 1222,6 Beziiglich dieser Zahlen ist zu bemerken: Die aus einer Kohlensorte erzeugte Gasmenge haiigt viel mehr von der Vergasungstemperatur ab, als von der Zusammensetzung der Kohle. Ferner wurde der Versuchsofen stets mit der aus der unter- suchten Kohle gewonnenen Coke geheizt, so dais bei den Typen IV und V, welche schlechte Coke liefern, auch die Temperatur nicht so hoch gehalten werden konnte, wie bei den andern. Es dtirfen ) Durch Kalorimeter bestimmt. Tabelle III. Zusammensetzung und Leuchtkraft des reinen Gases. Typus Typus Typus Typus Typus I II III IV V Kohlensaure . . o/o 1,47 1,58 1,72 2,79 3,13 Kohlenoxyd . 6,68 7,19 8,21 9,86 11,93 Wasserstoff . . 54,21 52,79 50,10 45,45 42,26 Sumpfgas und Stickstoff . . 34,37 34,43 35,03 36,42 37,14 Aromatische Kohlenwasser- stoffe . . . 0,79 0,99] 0,96 1,04 0,88 Schwere Kohlen- 3,27 koi 4,94 5,48 5,54 wasserstoffe . 2,48 3.02J 3,98] 4,44 4,66 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 Aromatische Kohlenwasser- stoffe in Gramm pro 1 cbm Gas 29,67 37,02 35,96 38,94 33,02 Spez. Gewicht des Gases . . 0,352 0,376 0,399 0,441 0,482 Gasverbrauch fur 1 Carcel Liter .... 132,1 111,7 103,8 102,1 101,8 Lichtmenge (Car- cel) aus 100 kg Kohle . . . 227 278 295 291 269 Tabelle IT. Nebenerzeugnisse. Tvpus Typus Typus Typus Typus I II III rv V A. Feste: Volumen Coke aus 100kg hi hi hi hi hi Kohlen 1,970 1,966 1,778 1,696 1,627 kg kg kg kg kg Gewicht von 1 hi Coke 36,3 34,4 36,5 35,9 35,7 Gewichtsmenge Coke aus 100 kg Kohle . . . 71,5 67,6 64,9 60,9 57,8 Cokestaub pro 100 kg Coke 11,09 9,71 12,64 15,94 20,0 B. Fliissige: kg kg kg kg kg Teer aus 100 kg Kohle 3,902 4,652 5,079 5,478 5,592 Gaswasser aus 100 kg Kohle 4,584 5,567 6,805 8,616 9,861 8,486 10,219 11,884 14,094 15,453 Vergasungsergebnisse aus Zusatzkohlen. Verwendung der Zusatzkohlen. Fafst man die Ergebnisse der Versuche De- vi lie's kurz zusammen, so sieht man, dafs die- selben innerhalb gewisser Grenzen sich bewegen, indem sie mit dem Sauerstoffgehalt der Kohlen- substanz wachseii oder abnehmen. Wahrend der Sauerstoff von 5,50 auf 12 % wachst, zeigeii folgende Posten eine Zunahme: Fltichtige Bestandteile der Kohle von 26 bis 40/o Spez. Gewicht des Gases . 0,35 bis 0,49 Leuchtkraf t 135 1 101 1 pro 1 Carcel Kohlensaure 1,40 > 3,13 /o Kohlenoxyd 6,50 12 ,'o Sumpfgas > 34 bis 37 /o Schwere Kohlenwasserstoffe der Fettreihe 2,50 bis 4,80 /o Teer . . . . . _, .._. ; . > 3,9 bis 5,6 /o Gaswasser 4,5 10% eine Abnabme: Wasserstoff . ... . . von 55 bis 42/o Cokevolumen 2 1,6 hi Temperatur, erhalten durch Verbrennung der Coke in den Retortenofen . ''. Y 1330 bis 1220 Uiiabhaiigig vom Sauerstoffgehalt sind die aroma- tischen Kohlenwasserstoffe, der Schwefelgehalt der Kohle und der Aschengehalt der Kohle. Die Kohlen von Typus III sind die besten Gas- kohlen. Sie liefern reichliches mid gutes Gas und Coke von guter Qualitat. Die Kohlen von Typus I mid II geben viel Coke, dagegeii ein schlechtes Gas. Typus IV und V gibt ein Gas von oft sehr grofserLeuchtkraft, jedoch wenig und schlechte Coke. Yergasungsergebnisse aus Zusatzkohlen. Mit Untersuchung der wichtigsten Zusatz- k o h 1 e n beschaftigte sich Schiele^in seinem Auf- satz: Die Aufbesserungsstoffe fur die Leuchtgas- industrie, dem die Tabellen auf S. 16 u. 17 ent- nommen sind. Die Versuche sind in gleicher Weise ausgefuhrt wie die im Handbuch p. 69 aufgefuhrten Versuche iiber Gaskohlen und bilden eine sehr schatzens- werte Erganzung derselben. Die Leuchtkraf t von 50 1 Gas ist immer, die von 113 1, soweit dies ohne RuCseii der Flamme moglich war, direkt ermittelt worden; in den Fallen des Rufsens und (iberall bei 150 1 stundlichem Verbrauch ist sie dagegen nur berechiiet worden ; die berechneteii Zahlen sind fett gedruckt. *) S chicle: Die Aufbesserungsstoffe fur die Leucht- gasindustrie. Journ. f. Gasbel. 1887, S. 3. Yerwendung der Zusatzkohlen. Die Zusatzkohlen werden meistens nur in geringen Mengen der eigentlichen Gaskohle beigegeben, um die vorschriftsmafsige Leuchtkraft des Gases zu er- zielen. Gewohnlich bewegt sich die Menge der Zusatzkohlen zwischen 10 und 20 /o des gesamten Vergasungsmaterials. Das Gas der Zusatzkohlen ver- dankt seine Leuchtkraft hauptsachlich der grofseren Menge an schweren Kohlenwasserstoffen ; da diese teilweise im Gase nur als Dainpfe vorhandeii sind, so ist klar, dafs bei Abkuhlung des Gases sich diese wertvollen Bestandteile leicht wieder abscheiden koiinen. Auch tritt, da das spez. Gewicht des Gases aus Zusatzkohlen meist ein viel hoheres ist, in den Gasbehaltern bei langerem Stehen des Gases oft eine Eritmischung desselben ein, so dafs die Leuchtkraft des Gases erne sehr schwankende werden kann. Die Temperatur, bei welcher sehr schwere Gase ge- wonnen werden, ist im allgemeineii niedriger zu nehmen, als die, bei welcher die Gaskohlen vergast werden konnen. In Fallen, wo daher entweder sehr geringwertiges Gas aufgebessert, odei; direkt Gas mit sehr hoher Leuchtkraft hergestellt werden mufs, empfiehlt es sich, nach Schiele, die Zusatzstoffe bei niederen Temperaturen getrennt zu vergasen, und beide Gase nachtraglich zu mischen. In den meisten Fallen geniigt jedoch die ge- wohnliche Art der Beimischung der Zusatzkohle und Vergasung in der gewohnlichen Weise. Die sich ergebende Leuchtkraft kann allerdings nur sehr annahernd als proportional der Leuchtkraft der einzelnen Bestandteile und proportional ihrem Mischungsverhaltnis berechnet werden. Die Be- rechnung geschieht in folgender Weise: Nimmt man z. B. an, es geben 100 kg einer Gaskohle 28 cbm Gas von 14,5 Kerzen bei einem gewissen Gasverbrauch , und 100 kg einer Zusatzkohle 31 cbm Gas von 24 Kerzen bei dem gleichen (Fortsetzung Seite 18.) 16 Die Steinkohlen. Bemerkungen iiber Rohstoft'e und Coke risch. hon, fest, Stubenbrand. rrisch und 3 Monate alt, gemischt. it fur Stubenbrand. -J c3 . T* Oto I M I ri <' 1 1 1 ^ 1 ^ t t & t i - s .& ^j^ a>ga>+g * fi **" w a^S SE?ODfl2a^ H 6D T rQt r SS5?csS,S?^SG'S 5? 01 ^g^ ti-ntJoOrSoc'trJac a> c ^ w a> .;5O' Q S tc ot>ca)bco-' i < f JrS ff|i| -| .$ 8,.^ S <# 1,18 i^|| |J 1^1^*11 M || ||| ||r?| l| l| l| |ir|-3 l| | I |.g f| l| || || ^|i *H u ir^ 03 DC s ..^ ~.lU,... B? .. -^ ?.-^ ..-^ ..-2 ?. ^ ^3 .. * ..3 ..- ..^ ..^ .. *> ..^ .. O O O O Mo Mo IS iiiii,i|y|itiii0iiiiiiii|iii|iii|il sasu;) sap OS GO CM "* >O >O CO X'OGO COOT CM CM * -^H GO IT ^ GO O t CO Ol CD iO L CX rH CO CO ' ^* O O t rH CM CD GO OOCD-^OCOrrl rH CMCO saqosijizadg O O o ooo oo" o o o o o"o ooooooo o oo j c ^-, t CJ c3 o i>.O O~O O O o O O >* iftOOOOOO O OO & K y 10 rH < o s ~' -fi 'I '4 ''* Z -t ^ vi ^ ri ^ ^i S ?,S ?, a s" L: ,>. COrH'-O 00 COOOOOSrHO CO O CO O ^ O O O || >s O t O t O CO O t O Ot COt lOiOt O COO S* tm CD O co 10 CO T* CD '"ijiOrH COGM CD t O CO -^ iO CMCDClt ilrHGM t t CO CM C ocociai t- I--CD CO iO co co CO COCOGO COt t t CD Tfl M< CO GM^CO^tlCDI--CD rfH rHGM cococo coco co eo co co co co COGMCMCOCOCOCO co coco a % fee OCOCDCDCD COO O CM CO CO CO GO 1 CO COCO COCO GOtGOGOCOGOIr-aOGOGOGO COtT-lT-tT- COCO COCO COCOCOCOCOCOCO CO GO CO CO OO CO CO CO rHrH rHrH rHrHrHrHrHrHrH rHrH rH rH rH rH rH rH Vergasungsergebnisse aus Zusatzkohlen. 17 .P O O o O o MoMo 1 i 1J1 |1 S . fl 1 1 I 7s.fl.->.S^3 -i * . !^ o :^ M Mo MM i^3 O r-^ U *3 O -^ CJ rO O P^H O ^ *'- O :^ O :3 O :^ O :3 O '3 O *j3 5R Jf" * ^ MtfMtfMtf MMMPn MPn-S >3 CM co en os en en ~ CM o" CM i I CO ^ O OCM O CC OS 10 io^ 10^ en en en en o 10 o" o" o" o" o" o" o" o" o" o" o^o^c^c^i^ ^i, ,, r, ^ P^ yH I O& O> ^1 f ^ > G(0 ^^ ^H i^ oocooo oo r*oo t"* co en 10 os 10 O" * T^ en os t* os" t " o" ^ co" co" co" co" **" CO^ lO^ 10^ O_ 10^ CO^ CO^ CO^ O^ GO^ 01 T^ iO C^ t** *"^ iO ^^ ^^ t"* CD^ csT ccT t^* cT o" co" o* T-T o* COCO^CNiO ^CO ^COCO ^H ^H TH *^H TH i~^ ^H TH T^ ^1 o" o" o" o" o" o" o" o" o" o" GO CO CO t-^ 00^ CO^ CO^ CO lO^ CO_ o" o" o" o" o" o" o" o" o" o" i i co en t co^ CM_^ t-^ CM^ o^ en^ r- 1 en O os T i OSCM ost^co 1-( 1 I T I T I (N O 1O t-l CO OS CM^ OS^ O^ t-^ Ttl "^ lO CO 1O CM CM CM CM fH en^ co^ t-^' 10^ O^ C"^ en^ cq^ 10^ o_ ^ji en ^i os en ^> T-* ^^ os T~~* O^ t-^ c-^ cq^ >o^ en^ en^ os^ cn^ 10^ co" GO" co" t--* TJH" i-T i-T co" CM" os" kOioeniot 1010 1010^ sast?) sap saijosijizadg t^ CM GO 10 co ro 10 >o 10 0*0" o" t>- en o"o" CJi I o" 11 0^0^ O^ o^frT GC" co o ^ oc O^ so" en ^ CM i-To" o" co CM en"t-" co co" en^io^ t>-"co" 00 os os co o"o" o" 00 os os o"o" S I t~- o en o" to en^ en" en" as CM O^co_ TH"GM" co en" Namen der Rohstoff rt R Tyne desgl. (i. h Woodville Plattenkohle Aus Deutschland : da .. s Flo Zeche Consol (Westfalen desgl. neue 4) K I 1 & n E H J 1 . S -2 g 1 * II 1 -sqonsjaA en co CO >o co CO CM >O CO CO coco CM CO CO O5 C- CO (M GO CO Schilling, Handbuch fiir Gasbeleuchtung. 18 Die Steinkohlen. Verbrauch, und es sei zu berechnen, wieviel Zusatz- kohlen beigegebeii werden mussen, um ein Gas zu erhalten, welches bei demselben Verbrauch 16 Kerzen Leuchtkraft gibt, so liefern 100 kg Gaskohle 28 cbm X 14,5 = 406 Kerzen y > Zusatzkohle x X 24 = 24 x sonach geben 28 f x cbm = 406 -f- 24 x Kerzen. Da die Mischung 16 Kerzen ergeben soil, so mufs 406 -f 24 x 28 -far = 16 sein, oder 406 -f 24 x= 16 (28 -f a?) und hieraus berechnet sich 24 x Wx = 448 406 und x = 5,25 cbm. Da nun 100 kg Zusatzkohlen 31 cbm geben, so geben y kg Zusatzkohlen 5,25 cbm und y X 31 == 5,25 X 100 oder y = 5,25 X 100 31 - = 16,9 kg. Es mussen also pro 100 kg Gaskohlen 16,9 kg Zusatzkohlen zugesetzt werden. Die Mischung ent- halt sonach in Prozenten 116,9 : 16,9 = 100 : x\ x = 14,5 % Zusatzkohle. n, Kapitel, Die Vergasung der Steinkohle. Die Vergasungstemperatur. Die Steinkohle erleidet beim Erhitzen unter Luft- abschlufs durchgreifende Zersetzungen , welche in einem stufenweisen Abbau der die Steinkohle bil- denden kohlenstoffreichen Verbindungen bestehen. Dieser Abbau steht im Verhaltnis zu der auf- gewendeten Vergasungstemperatur und ist im all- gemeinen um so weitgehender, je hoher diese Tem- peratur ist. Wahrend die aulserhalb der Retorte herrschende Temperatur im Ofen wahrend des ganzen Vergasungsvorganges unverandert bleibt, ist dieselbe im Innern der Retorte steten Schwankungen unterworfen. Eiiierseits wird sie durch die Menge der eingebrachten Kohlen und aiidererseits durch die Zeitdauer bedingt, wahrend welcher die Tempe- ratur auf die zu vergasenden Kohlen einwirkt. Eine hohe Aulsentemperatur bei starker Kohlenladung bietet deshalb die gunstigsten Verhaltnisse dar, weil sie den grolsten Temperaturuiitersehied zu beiden Seiten der Retortenwande und deshalb die rascheste Warmezufuhr nach dem Innern der Retorte ermog- licht. In der Retorte selbst herrschen wahrend der Vergasung nicht nur zu verschiedenen Zeiten, son- dern auch an verschiedenen Stellenganz verschiedene Temperaturen. Heintz 1 ) hat versucht, dieselben durch Schmelzung von Metalllegierungen zu be- stimmen. Er fand, dais die Temperatur nach frischer Beschickung in halber Retortenlange sehr niedrig war und erst nach einer Stunde 420 erreichte. 2 ) ') Journ. f. Gasbel. 1886, S. 294. *) Es wurden bei dem Versuche niederschlesische Kohlen in viermaliger Ladung pro 24 Stunden vergast. Nach 3 Stunden stieg die Temperatur auf 960, wahrend in 5 J /2 Stunden 1075 erreicht wurden. Die gleichzeitig gemessene aufsere Ofentemperatur betrug (mit Seger'schen Kegeln gemessen) 1400. Mit wachsender Vergasungstemperatur nimmt die Menge des erzeugten Gases zu, wahrend dessen Leuchtkraft abnimmt. Bildet man jedoch das Pro- dukt aus diesen beiden Faktoren, die sogenannte Wertzahl, so nimmt dieselbe, wie aus nachstehenden Versuchen von Wright 1 ) hervorgeht, mit wach- sender Temperatur zu. Die Versuche, welche mit englischen Kohlen in gufseiserner Retorte vorgenommen wurden, ergaben pro 1000kg Kohle: 1. Dunkelrotglut 2.1 gesteigert S.Jbis zur 4. Hell-Orangeglut Die Zusammensetzung des bei diesen Tempe- raturen gewonnenen Gases war: Gas Leuchtkraft P: rodukt aus be cbm engl. Kerzen (Wertzahl) 233,6 20,5 4789 274,5 17,8 4886 306,4 16,8 5148 339,5 15,6 5296 WasserstofE H l. 2. 4. 38,09 43,77 48,02 8,72 12,50 13,96 42,72 54,50 30,70 7,55 5,83 4,51 2,92 3,40 2,81 Kohlenoxyd . . ,'., CO Methan . . . ... ... CH4 Schwere Kohlenwasserstoffe Cm H n StickstofE . . . . . . . N 100,00 100,00 100,00 Besonders beachtenswert ist die Abnahme der schweren Kohlenwasserstoffe und die Zunahme des Wasserstoffs, Thatsachen, welche mit der Abnahme Whrigt, Journ. f. Gasbel. 1884, S. 298. 20 Die Vergasung der Steinkohle. der Leuchtkraft in engstem Zusammenhange stehen. Diesem Nachteil steht die erhohte Gasmenge gegen- tiber. Wie die Versuche zeigen, nimmt die Leucht- kraft nicht in dem Mafse ab, wie die Gasmenge zunimmt. Dieser Vorteil geht auf Kosten des Teers. Wright fand bei seinen Versuchen , dafs mit steigender Temperatur der Gehalt an Naphta und leichten Olen von zusammen ca. 20% auf 1,5 /o fiel, wahrend der Gehalt an Teerpech von 29/o auf 64% stieg. Im Interesse der Gaserzeugung mufs es gelegen sein, die in den leichten Olen des Teers enthaltenen lichtgebenden Kohlenwasserstoffe moglichst in das Gas uberzufuhren, was durch An- wendung hoher Vergasungstemperaturen geschieht. Die bei der Gasbereitung heutzutage ublicheii Ofen- temperaturen bewegen sich meist um 1100 bis 1200 C. Der Steigerung in den Vergasungstemperaturen, welche namentlich seit Einfuhrung der Generator- ofen iiblich wurde, ist praktisch eine Grenze gezogen in der starken Zersetzung der Dampfe an den in- neren gluhenden Retortenwanden. Diese Dampfe, welche unter Abspaltung von festem nahezu reinem Kohlenstoff (Graphit) zersetzt werden, bewirken einerseits eine bedeutende Einbufse an leuchtenden Bestandteilen des Gases, andererseits bewirken sie jene lastigen Teerverdickungen , welche dadurch entstehen, dais sehr viel fein verteilter Kohlenstoff in den Teer ubergeht. l ) Die Teeryerdickung. Mit Einfuhrung der Generatorfeuerung traten, namentlich bei Verwendung englischer Kohle, die Ubelstande der Teerverdickungen haufig in be- lastigender Weise auf. Den Vorgang beschreibt Kunath 2 ) in . anschaulicher Weise wie folgt: Die oft binnen wenigen Stunden sich vollziehende voll- standige Verdickung ganzer Vorlagen bereitet sich in der Weise vor, dal's sich in der Vorlage oberhalb der Sperrflussigkeit Rufs als schwimmende Decke ansammelt, die unter Umstanden den ganzen Gas- raum erfiillt, und die dann plotzlich in die Sperr- flussigkeit herabsinkt und unter Auf saugen derselben l ) Vergl. Kramer, Journ. f. Gasbel. 1887, S. 849. ) Kunath, Journ. f. Gasbel. 1885, S. 910. die ganze Vorlage mit einer zahen Masse erfiillt, die schiiell erkaltend nur mechanisch entfemt werden kann. Das Gefahrliche dieses Auftretens liegt in der versteckten heimtuckischeii Vorbereitung , die sich zunachst durch nichts weiter bemerkbar macht, als durch das Trockenwerden und haufigere Ver- stopfen der Steigrohren, die indessen durch Boli- rungen noch frei zu halten sind, und durch ein Herabgehen der Gasausbeute, insbesondere aber der Leuchtkraft, so dafs der Ahnungslose, mit den Er- scheinungen nicht bekannte, zunachst versucht wird, anzunehmen, der Gassauger ziehe Luft, bis plotzlich die Vorlage fest ist und der Betrieb unterbrochen werden mufs. Wie Kunath durch Versuche zeigte, bietet die Erhohung des Ladungsgewichtes der Kohle das einfachste Mittel, um .diesen Ubel- standen entgegenzutreten. Es konnte hierbei unter Verwendung der gleichen Kohlensorte und der gleichen Vergasungstemperatur eine Grenze gefunden werden, bei welcher Teerverdickungen kunstlich erzeugt werden konnteh, wahrend mit Zunahme des Ladungsgewichtes der Teer wieder duiiiiflus- siger wurde. Alle Mittel, welche aufserhalb der Retorte, etwa irn Kopf derselben, in den Steigrohren oder in der Vorlage die Teerverdickung zu ver- hindern suchen, sind zu verwerfen, da dieselben nicht die .eigentliche Ursache, namlich die Uber- hitzung der Dampfe an den Retortenwanden be- seitigen, Die wichtigsten Ergebnisse der Kunath 'schen Versuche beziiglich der Entstehung und der Mittel zur Beseitigung der Teerverdickungen sind in folgende Satze zusammengefafst: 1. Die Teerverdickung beginnt in der Retorte durch Ausscheidung festen Kohlenstoffs in Form von Rufs, durch Uberhitzung mid Zerstoruiig der Teeroldampfe. Wird die Uberhitzung durch Ein- fuhrung von Wasserdampf in die Retorte, oder durch Erzeugung von solchem in derselben, oder durch Bedeckung der Ladung abgeschwacht, so wird die Rufsbildung in dem Mafse verringert, - als die angewandten Mittel die Warmestrahlung hindern. 2. Der einmal ausgeschiedene Rufs ist gleich indifferent gegen Kondensationsbestrebuiigen wie Losungsmittel mid keine Abkiihlung oder Kon- struktion der Retortendeckel, Steigrohren, Tauch- rohren, Vorlagen etc. kann die sich Vollziehende Teerverdickung abwenden, wenn nicht rechtzeitig Die Steigrohrtemperaturen. 21 die mechanische Beseitigung des verdickten Teeres erfolgt mid der Betrieb entsprechend geandert wird. 3. Die Neigung zur Ausscheidung von Rufs ist alien Kohleii gemein, sie ist das Produkt aus Tem- peratur, Retortenvolumen und Charge und steht quantitativ im umgekehrten Verhaltnis zur Ge- schwindigkeit des Rohgases in der Retorte. Fur verschiedene Kohlenmarken verschieden, tritt die Ausscheidung im allgemeinen bei schnell vergasenden Kohlen in geringerem Mafse als bei langsam vergasenden auf, insbesondere aber bei den bituminosen Mattkohlen. 4. Mit der Ausscheidung von Rufs tritt iminer ein Verlust an Leuchtkraft ein. Die Ausscheidung ist am grofsten im ersten Viertel der Vergasungs- zeit und nimmt ab in dem Mafse als die Kohle aussteht. Das rationellste Mittel zur Verhtitung der Teer- verdickungen ist: die Charge so grofs als irgend moglich zu machen und die Zeitdauer derselben so zu bemessen, dass die Coke im Kopfe nicht ganz ausgestanden ist. Er wird dadurch folgendes er- reicht : a) Es wird der Gasraum in der Retorte ver- kleinert, also die Beruhrungsflache verringert. b) Die Entwicklung des Rohgases wird massiger, und die Geschwindigkeit im Zusammenhange mit der Verringerung der Beruhrungsflache um so grofser, das erzeugte Gas hat also weniger Zeit iiberhitzt zu werden. Infolge- dessen wird die Zerstorung der Teeroldampfe vermieden, diinner Teer in der Vorlage er- zeugt, die Steigrohren bleiben rein und man erzielt alle Vorteile, welche damit im Zu- sammeiihang stehen, wie grofsere Gasaus- beute, Verminderung des Graphitansatzes und Erhohung der Leuchtkraft. Die Steigrohrtemperaturen. Im Anschlusse an die Betrachtung der Tem- peraturen im Innern der Retorte ist es von Interesse, auch der in den Steigrohren herrschenden Tempera- turen zu gedenken. Die Letztereii nehmen, wie man aus nachstehenden von Bunte ausgefuhrten Versuchen sieht, mit der in der Retorte herrschen- den Temperatur nicht proportional zu oder ab. Wahrend diese im Verlauf der Vergasung nur allmahlich steigt, ist in den Steigrohren die Tem- peratur innerhalb der ersten Viertelstunde auf dem ,170 /1 60 /1 30 A 10 MO A 00 90 30 10 60 50 w AO Fig. 1. Ausbeute an fliissigen Vergasungserzeugnissen. Teer Gaswasser Summe Westfalische Kohle . . '. /' Saar-Kohle /o 4,09 5,33 % 4,44 6,90 /o 8,53 12,23 Bohm. Schwarzkohle . . Zwickauer Kohle ... Plattenkohle 5,79 5,22 881 9,06 11,89 645 14,85 17,11 1526 Maximum angelangt und fallt von da an bestandig bis zum Schlufs der Vergasung. Die Steigrohr- temperaturen bieten deshalb besonderes Interesse, weil sie im Zusammenhang mit den Vorgangen in 22 Die Vergasung der Steinkohle. der Retorte stehen, und deshalb auch in gewissem Sinne einen Mafsstab ftir eine richtig geleitete Ver- gasung abgeben. Vergleicht man namlich die Steig- rohrtemperaturen (Fig. 1) mit der Ausbeute der Kohlen an flussigen Vergasungserzeugnissen , so sieht man, dafs die Gase am Ende des Steigrohres mit um so hoherer Temperatur anlangen, je grofser die Menge der flussigen Erzeugnisse ist. Dieser Umstand findet seine Erklarung dadurch, dass der Wasserdampf und die Teerdampfe eine weit grofsere Warmecapazitat besitzen als die Gase, dais sie durch die Kondensation ihre latente Warme abgeben und daher ihre Temperatur weit langsamer verlieren. Wahrend bei der westfalischen Kohle bei nahezu gleicher Ofentemperatur die Gase am Ende der ersten Viertelstunde der Vergasung bei 141 ihr Maximum erreichen, betragt die Maximaltemperatur bei Saarkohlen schon 176, steigt bei bohmischen. und sachsischen. Kohlen uber 200, bei Platten- kohlen sogar auf 221 C. In dem Mafse, als gegen Ende der Vergasung die Entwicklung kondensier- barer Dampfe abnimmt, fallt die Temperatur ziem- lich rasch und erreicht am Schlusse etwa 66 bis 70 C. Es ist nun auch klar, dafs mit Erhohung des Ladungsgewichtes bei ein und derselben Kohle die Menge der flussigen Vergasungserzeugnisse und mit ihnen die Steigrohrtemperatur steigt, wie dies auch direkt von Kunath nachgewiesen wurde. Finden also infolge zu geringer Ladung Teerverdickungeii statt, so werden sich dieselben durch ein Fallen der Temperatur im Steigrohr kenntlich machen. Fallt dieselbe in ihrem Maximum unter 100 , so treten Teerverdickungen ein, welche den Betrieb unmog- lich machen. Die Steigrohrtemperatur ist also nur eine Folge der Vergasungsvor- gange, und kann daher niemals die direkte Ursache von Teerverdickungen sein. Es konnen deshalb auch die Mittel, welche darin bestehen,dieSteigrohrenmitWasser zu kuhlen, oder mit Warmeschutzmassen zu umhullen, wie solche oftmals vor- geschlagen wurden, keine wesentliche Bedeutung zur Verhiitung von Teerver- dickungen beanspruchen. Der Druck in der Retorte. Von grolsem Einflusse auf die in der Retorte stattfindenden Vergasungsvorgange ist der darin herrschende Druck. Wie die Entwicklung der Dampfe bei einer siedenden Flussigkeit schon bei niederer Temperatur erfolgt, wenn gleichzeitig der Druck ver- mindert wird, so konnte auch ohne Zweifel die Ver- gasung in der Retorte schon bei weit geringeren Tem- peraturen erfolgen, wenn es gelange, die Vergasung unter einem bedeutenden Vacuum vorzuuehmen. Wahrend man in anderen Industrien haufig zu diesem Mittel greift, l ] ist dasselbe bei der Gasbereitung nie in Anwendung gekommen. Da bei den allgemein iiblichen Thonretorten ein Einsaugen von Luft un- vermeidlich ware, so beschrankt man sich, den Druck in der Retorte moglichst dem Atmospharen- druck gleichzumachen. In manchen Fallen der Praxis ist aber der Druck hoher. Wenn ohne Gas- sauger gearbeitet wird, so addiert sich der Wider- stand samtlicher Apparate und der Druck in der Retorte wird oft ein ganz bedeutender. Wird da- gegen mit Gassauger in der Weise gearbeitet, dafs in der Vorlage der Druck ist, so fallt auf die Retorte nur derjenige Druck, welcher durch die Tauchung verursacht wird, und welcher selten mehr als 30 mm Wassersaule betragt. Es sind viele Vor- richtungen angegeben worden, welche auch die Be- seitigung dieses Druckes bezwecken, doch ist den- selben eine Bedeutung nicht zuzusprechen, da der Druck in normalen Fallen zu gering und wie Vor- f asser durch Versuche gezeigt hat, 2 ) nicht grof seren Schwankungen unterworfen ist, als sie eben der Gang des Gassaugers bedingt. Diese Schwankungen lassen sich bei einem gut geregelten Gassauger auf ein so geringes Mafs beschranken, dafs sie nicht mehr in Betracht kommen konnen gegeniiber den Druckunterschieden, welche nothig sind, um in den Zersetzungsvorgangen in der Retorte irgendwelche nennenswerten Veranderungen hervorzubringen. Etwas anderes ist es nattirlich, wenn in Vorlage oder Steigrohr eine Verengung vorhanden ist, so dafs die entwickelte Gasmenge nicht mehr abzu- ziehen im Stande ist und infolgedesseii hohen Druck erzeugt. Man hat es alsdann mit Teer- verdickungen zu thun, welche, wie bereits gezeigt !) Z. B. bei Teerdestillation. Journ. f. Gasbel. 1891, S. 434. 8 ) Journ. f. Gasbel. 1891, S. 452. Der Verlauf der Vergasung. 23 wurde, nicht durch Vorkehrungen an der Vorlage, sondern nur durch die besprocheneii Mafsnahmen beseitigt werden komien. Eine wesentliche Erhohung des Druckes in der Retorte hat zunachst eine langere Beriihrungsdauer des Gases mit den heifsen Retortenwanden, und demgemafs eine erhohte Graphitabscheidung und in zweiter Linie Gasverluste wegen der Durchlassig- keit der Retortenwandungen zur Folge. Wie man sich scheut, mit dem Drucke in der Retorte unter zu gehen, weil man fiirchtet, Luft einzusaugen, so finden bei hoherem Druck leicht Gasverluste aus der Retorte statt. Dieser Verlust ist, bei gut mit Graphit belegten Retorten und niedrigem Drucke sehr gering. Bei 50 mm Wassersaule Uberdruck be- tragt derselbe etwa 1% und wachst entsprechend bei hoherem Druck. Bis in's Ungemessene steigt der Verlust bei frisch ausgebrannten Retorten, nimmt hier jedoch nach 24 Stunden schon betrachtlich ab, sobald die erste diinne Schichte Graphit abgesetzt ist. In alien Fallen jedoch nehmen die Verluste mit wachsendem Drucke zu. All diese Umstande weisen darauf hin, dais man das Augenmerk auf einen gleichmafsig gehenden, gut geregelten Gas- sauger zu richten hat. Mit diesem hat man es in der Hand, den Druck in der Retorte auf zu halten und jedes Auftreten von wesentlich hoherem Druck zu vermeiden. Von verschwindendem Einflusse sind bei guten Gassaugern die Schwankungen durch die einzelnen Stofse des Saugers, welche durch einen grofsen Durchmesser der Vorlage im Verhaltnis zu dem der Steigrohre bis auf ein Minimum ausgeglichen werden. Diesen Schwankungen kann auf die Dis- sociation des Gases in der Retorte kein Einflufs zugeschrieben werden, und es miissen deshalb auch die Vorteile fraglich erscheinen, welche durch Aufhebung der Tauchung erreicht werden sollen. Wenn auch die Aufhebung der Tauchung in manchen Fallen einen gewissen Vorteil bei Neigung zu Teerverdickungen zu bieten scheint, so kann als alleiniges Mittel fur einen giinstigen Ofenbetrieb nur dasjenige gelten, welches in der friiher geschilderten und von Kunath experimentell bestatigten Weise jede Teerverdickung von der Wurzel aus zu beseitigen trachtet. Die Tauchung hingegen ist im Interesse der Sicherheit des Betriebes ein einfaches und nie versagendes Mittel, welches man aufzugeben nicht berechtigt ist, solange nicht direkt bewieseii ist, dafs die Vor- ziige der Aufhebung der Tauchung grofsere sind, als die durch dieselbe gebotene Betriebssicherheit. Eine ubersichtliche Zusammenstellung der Vor- richtungen zur Aufhebung der Tauchung hat Fr. Lux gegeben. *) Der Yerlauf der Yergasung. Die Zersetzung der Kohlenwasserstoffe ist cha- rakterisiert durch eine bestandige Wasserstoff- entziehung. Methan und Athylen zerfallen in Acetylen und Wasserstoff; das Acetylen wird, da es eine ungesattigte Verbindung ist, sehr leicht polymerisiert , d. h. es treten mehrere Molekiile desselben zusammen und bilden so das Benzol, Styrol u. s. w. 6 CH 4 = 3 C 2 H 2 -f 9 H 2 bezw. Ce He -f 9 H 2 3C 2 H4 = 3 C 2 H 2 + 3 H 2 Ce He -f- 3 H 2 Benzol geht bei starker Erhitzung iiber in Diphenyl, Toluol, Anthracen und Naphtalin, wobei wiederum Wasserstoff abgespalten wird nach den Gleichungen 2 Ce He = 2 Ce H 5 -f H 2 Benzol Diphenyl 5 Ce He = 3 Cio H 8 -f 6 H 2 Benzol Naphtalin 2 C 7 H 8 = Ci* Hio -f 3 H Toluol Anthracen. Bei zu starker Uberhitzung, namentlich an den Retortenwanden, zerfallen die Kohlenwasserstoffe ganzlich unter Abscheidung von Kohlenstoff als Graphit. Da die Vergasung ein Vorgang der Wasserstoffabspaltung ist, so ist unmittelbar klar, dafs Kohlenwasserstoffe sich niemals durch Auf- nahme von freiem Wasserstoff wahrend der Ver- gasung bilden konnen. Ein anschauliches Bild iiber den Verlauf der Vergasung geben nachstehende Versuche Bunte's mit 5 verschiedenen Kohlensorten, wobei die Zu- sammensetzung des gereinigteu Gases in 5 Zwischen- stufen der 4stiindigen Vergasungszeit untersucht wurde. Journ. f. Gasbel. 1886, S. 1012. 24 Die Vergasung der Steinkohle. Zusammensetzung des gereinigten Gases wahrend der Vergasung in Volumenprozenten. I. Westfalische Kohle (^Consolidation). V. Bohmische Plattenkohle. Beginn I n HI IV V VI Miscli- der nten Viertelstunde 2 5 9 13 16 probe Kohlensaure COz . . 1,8 2,0 1,1 0,7 0,7 1,2 Schwere Kohlenwasser- stoffe C m H n . . . 6,0 4,2 2,4 1,4 1,2 3,2 Kohlenoxyd C . 8,3 7,4 6,8 6,6 6,7 7,2 Wasserstoff H 37,1 48,9 53,5 58,2 61,1 48,9 Methan CH4 . . 45,4 36,9 34,2 29,6 27,6 35,8 Stickstoff N . . . . 1,4 0,6 2,0 3,5 2,7 3,7 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 II. Saarkohle (Heinitz I). Beginn I n in IV V VI Misch- der w ten Viertelstunde i 5 9 13 16 probe Kohlensaure COz . . 4,0 3,4 2,0 2,0 1,8 2,0 Schwere Kolilenwasser- stoffe C m H n ... 9,4 5,6 4,3 2,4 1,7 4,4 Kohlenoxyd CO ... 9,4 8,3 8,1 8,2 8,8 8,6 Wasserstoff H . . . 28,3 42,6 49,0 56,6 55,3 45,2 Methan CH4 .... 46,6 35,0 31,7 28,7 27,2 35,0 Stickstoff N . 2,3 5,1 4,9 2,1 ' 5,2 4,8 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 III. Bohmische Kohle (Littitz bei Pilsen). Beginn I n HI rv V VI der nten Viertelstunde 2 5 9 13 16 Kohlensaure COz . . 3,8 3,0 1,4 1,1 1,0 3,0 Schwere Kohlenwasser stoffe C m H n . . . 8,8 5,0 2,1 1,1 0,8 4,4 Kohlenoxyd CO . 11,0 10,3 10,0 9,3 10,9 10,0 Wasserstoff H , . . 30,3 43,1 50,3 60,3 58,9 45,2 Methan CH4 .... 41,4 35,8 30,2 23,4 20,9 33,0 Stickstoff N . . . . 4,7 2,8 6,0 4,8 7,5 4,4 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 IV. SachsischeKohle (Biirgergewerkschaft Zwickau). Beginn I n m rv V VI der nten Viertelstunde 2 5 9 13 16 Misch- probe Kohlensaure COa . . 3,4 3,0 1,9 1,2 0,8 2,2 Schwere Kohlenwasser- stoffe C m H n ... 8,7 5,5 2,5 1,3 0,5 4,0 Kohlenoxyd CO . . . 10,5 10,2 9,3 9,0 8,7 9,5 Wasserstoff H . . . 28,6 42,1 50,9 56,6 63,3 45,3 Methan CH4 .... 46,9 37,1 32,4 28,7 23,6 35,9 Stickstoff N . . . . 1,9 2,1 3,0 3,2 3,1 3,1 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 Beginn der nten Viertelstunde I 3 n 5 HI 9 IV 13 V 16 VI Miseh- probe Kohlensaure C02 . . Schwere Kohlenwasser- stoffe C m Hn . . . 4,4 152 4,0 11,8 3,1 60 1,9 24 1,1 14 3,2 9,9 Kohlenoxyd CO ... 75 76 69 10,7 119 8,3 Wasserstoff H . . . 233 31,3 449 559 546 396 Methan CH4 .... 464 45,1 369 245 243 371 Stickstoff N . . . . 32 02 22 46 67 19 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 Es geht aus diesen Versuchen hervor, dafs die die Leuchtkraft des Gases bedingenden schweren Kohlenwasserstoffe wahrend der Vergasung stetig abnehmen. Ebenso nimmt das Methan ab, wahrend der Wasserstoff rasch zunimmt. Der Kohlenoxyd- gehalt des Gases ist zwar bei den verschiedenen Kohlensorten in Bezug auf seine absolute Menge verschieden, doch bleibt sein Auftreten w^ahrend der ganzen Vergasung fast gleich. Die Kohlen- saure ist aus den Tabellen nicht zu ersehen, da sich dieselben auf gereinigtes Gas beziehen, es sind deshalb in Fig. 2 die Ergebnisse fur ungereinigtes Gas gesondert in Form von Kurven aufgetragen. Kohlensaurebildung bei der Vergasung. N ;* \/ % 9 5 6 f & g AQ 4\ Al Ab A<\- Fig. 2. Bohm. Schwarzkohle. Plattenkohle. Westfalische Kohle. Saarkohle. Der Verlauf der Kohlensaurebildung nimmt sonach mit mehr oder weniger grofsen Schwankungen stetig ab. Das Benzol. 25 Das Benzol. Die lichtgebenden , auch schwere Kohlen- wasserstoffe geiiannt, gehoren teils den Gliedern der ungesattigten Kohlenwasserstoffe der Fettreihe, speziell der Athylen- und Acetylen-Reihe, teils der aromatischen (Benzol-) Reihe an. Es wurde bereits von Berthelot und dann von Knublauch 1 ) nachgewiesen, dafs beziiglich der Leuchtkraft des Gases das Benzol die wichtigste Rolle spielt, und dafs es, wenn auch dem Volumen nach nur in geringerer Mcnge vorhanden, als die Vertreter der Fettreihe, doch in weit hoherem Mafse die Leucht- kraft des Gases beeinfiufst, als diese. In neuerer Zeit hat St. C la i r e - D e v i 1 1 e 2 ) das Benzol speziell zum Gegenstand eingehender Studien gemacht. Er bestimmte den Benzolgehalt des Pariser Gases durch Abkiihlung desselben auf - 70 C. und Wagung der erhaltenen Kondensations- produkte. Bei 70 ist die Tension des Benzols = 0, es mul'ste sonach bei dieser Temperatur samtliches Benzol kondensiert sein, wahrend die Vertreter der Fettreihe nicht kondensiert werden. Die Kondensationsprodukte setzten sich in Gewichts- prozenten zusammen aus: Benzol (Siedepunkt 81) . . . . . . .' . 73,13 /o Toluol (Siedepunkt 111") 13,00% Xylol und hohere (Siedepunkt von 139 an) 8,75 / Destillationsriickstand 3,97 /o Verlust . . . 1,15 % 100,00 o/o Aufser dem Benzol sind also nur die hoheren Glieder der Benzolreihe (Toluol und Xylol) in nennenswerten , wenn auch bedeutend geringeren Mengen vorhanden. Dem Volumen nach setzte sich das Pariser Gas zusammen aus: Eine Reihe von Bestimmungen im Pariser Gas ergab : hievon aromatische (Ben- zol) 0,95 % hievon aus der Fettreihe 4,10 % Durch Brom absorbier- bare schwere Kohlen- wasserstoffe 5,05 /o Sumpfgas -f- Stickstoff 33,26 % Wasserstoff 52,27 % Kohlenoxyd _. 8,01 /o Kohlensaure 1,41 ,o 100,00 /o Das Gewicht der aromatischen Kohlenwasser- stoffe betrug 35,48 g pro 1 cbm Gas. ) Journ. f. Gasbel. 1879, S. 652. s ) Journ. des usines a gaz 1889 u. Journ. f. Gasbel. 1889 S. 652. Schilling, Handbuch fur Gasbeleuchtung. Aromatische Kohlenwasserstoffe Gas von der Anstalt in 1 cbm in in La Vilette Volumen- bei 22 bei 70 Summe Prozenten g g g 3. Oktober 1884 18,307 23,553 41,860 1,12 4. 1884 16,475 22,308 38,783 1,04 6. 1884 16,147 23,447 39,594 1,06 7. 1884 16,666 23,148 39^814 1,07 8. 1884 16,898 22,906 39,804 1,07 9. 1884 16,394 23,479 39,873 1.07 10. > 1884 16,561 23,219 39,780 1,07 2. Februar 1885 14,660 22,250 36,910 0,99 4. 1885 14,431 23,475 37,906 1,02 Cannelkohle 16,567 27,913 44,480 1,19 Die vorliegenden Versuche ergeben, dafs die Gesamtmenge an aromatischen Kohlenwasserstoffen sehr konstant ist und nahezu 1 Vol.-Proz. des Gases ausmacht. Die eine untersuchte Cannelkohle ist etwas reicher. Was den Einfmfs der Kohlensorte anlangt, so liegt auch hieruber eine ausgedehnte Reihe von Versuchen Devilles vor. Wie bereits im I. Kapitel dieses Buches erwahnt, hat Devi lie samtliche Steinkohlen nach dem Sauer- stoffgehalt in funf Gruppen geteilt. Aus einer Reihe von iiber 1000 Versuchen ergab sich, dafs die licht- gebenden Kohlenwasserstoffe sich fur die aufge- stellten Kohlentypen wie folgt verhielten: Typus I Typus II Typus III Typus IV Typus V Vol.-Proz. Aromat. Kohlen- /o /o /o 010 /o wasserstoffe (Benzol etc.) Vol. - Proz. schwere Kohlen- 0,79 0,99 0,96 1,04 0,88 wasserst. (Athylen etc.) . 2,48 3,02 3,98 4,44 4,66 Summe 3,27 4,01 494 5,48 5,54 Die Zusammensetzung der betreffenden Kohlen, n auf Kohlensubstanz, ist: Typus I Typus II Typus III Typus IV Typus V /o /o % /o OjO Kohlenstoff 88,38 86,97 85,89 83,37 81,66 Wasserstoff 5,06 5,37 5,40 5,53 5,64 Sauerstoff -}- Stickstoff . . 656 7,66 8,71 11,10 12,70 Die Vergasung der Steinkohle. Die aromatischen Kohleiiwasserstoffe bleiben fur alle Gaskohlen auffallend gleich, wahreiid die schweren Kohlenwasserstoffe mit dem Sauerstoff- gehalt zunehmen. Wenn nun auch die Summe der aromatischen Kohlenwasserstoffe sich nicht wesent- lioh andert, so ist doch ihr Gehalt an Benzol ein verschiedener. Deville fand, dafs die sauerstoff- armeren Typen I und II viel reicher an Benzol sind, als die Typen III, IV und V mit hoherem Sauerstoffgehalt. Den Versuchen Devi lie's mit franzosischen Gaskohlen mogen hier noch einige Zahlen beigef iigt werden , wel ch e K 11 u b 1 a u c h x ) fiir Kolner Leuchtgas fand 2 ). stehen ist, unter denen jedoch der Hauptanteil (etwa drei Viertel) auf Benzol , der geringere Teil auf Toluol und Xylol trifft. Was das Auftreten des Benzols bei der Ver- gasung betrifft, so hat Devi lie gefunden, dafs bei Hellrotglut mehr Benzol gebildet wird, als bei niederer Temperatur, eine Thatsache, welche clarin begriindet ist, dafs mit steigender Temperatur in der Retorte die Kohlenwasserstoffe der Fettreihe teilweise in Benzol ubergefuhrt werden. Bei einer w r eiteren Erhitzung des Gases zeigt sich das Benzol widerstaiidsfahiger gegen Zersetzung, als die anderen Kohlenwasserstoffe. Das Auftreten Proben des Kolner Gases Proben anderer Anstalten 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Vol.-Proz. Benzolreihe . . . > Fettreihe . . . 1,38 2,13 1,42 1,89 1,46 1,68 1,44 1,79 1,42 1,90 1,34 2,40 1,34 3,26 1,15 3,43 1,10 3,48 Summe 3,51 8,31 3,14 3,23 3,32 3,74 4,60 4,58 4,57 Knublauch fand sonach den Benzolgehalt durchgehends hoher, doch geht auch aus diesen Versuchen hervor, dafs der Benzolgehalt des ge- wohnlichen Leuchtgases sich in engen Grenzen, 1. Stunde 2. Stunde 3. Stunde 4. Stunde 6 5 4 3 ^rH 2 - -S o- as 40 gr 30 gr. 20 gr 10<;r Ogr des Benzols wahrend der Vergasung nahm nach Deville's Versuchen den Verlauf, wie er in beistehender Kurve (Fig. 3) verzeichnet ist. Nach 30- 45 Minuten erreicht es sein Maximum, welches sich bis zur Mitte der Vergasungszeit ziemlich erhalt und dann langsam abnimmt. Die punktierte Linie stellt den Verlauf der schweren Kohlenwasserstoffe dar. Da dem Benzol beziiglich der Leuchtkraft des Gases eine hervorragende Rolle zukonunt, so ver- dient die Frage besondere Beachtung , ob nicht etwa im Teer nennenswerte Mengen von Benzol ver- bleiben, welche dem Gase nutzbar gemacht werden konnten. Es mufs zunachst betont werden, dafs der Benzolgehalt des Teeres sehr von der Ver- gasungstemperatur abhangig ist. So fand Deville: Fig. 3. pro 100kg Steinkohle Benzol im Gas > Teer etwa zwischen 1,0 und 1,5 Vol.-Proz. des Gases, bewegt, wobei unter Benzol eigentlich die Summe der Kohlenwasserstoffe der ganzen Benzolreihe zu ver- J ) Journ. f. Gasbel. 1880 S. 256. 2 ) Die Summe der schweren Kohlenwasserstoffe wurde mit rauchender Schwefelsaure, das Benzol nach einer hierzu angegebenen Methode aus der Leuchtkraft berechnet. bei niederer bei hoher Temperatur kg kg 0,674 1,125 0.175 0.050 1,175 Summa 0,849 Eine hohe Temperatur steigert sonach nicht nur die Gesamtmenge an Benzol, sondern es wird auch ein bedeutend grofserer Teil desselben auf Kosten des Gehaltes im Teer in das Gas ubergefiihrt. Im Mittel fand Deville, dafs von den gesamten aromatischen Kohlenwasserstoffen im Gas 93,l/o, im Das Naphtalin. 27 Teer dagegen mir 6,9 /o verbleiben. Von den pro 1 cbm Gas erzeugten aromatischen Kohlen- wasserstoffen bleiben in diesem 39,2 g und in den pro 1 cbm gewonnenen 193 g Teer 2,9 g. Man sieht hieraus, wie wenig von den Verfahren zu halten ist, welche darauf abzielen, das Benzol aus dem Teer noch fiir das Gas zu gewinnen, und es darf immer als erne Folge niederer Vergasungs- temperaturen betrachtet werden, weiin sich hohere Mengen Benzol im Teer vorfinden, welche eine nochmalige Vergasung desselben als lohnend er- sclieinen lassen. Das Naphtalin. Das Naphtalin bildet sich bei starker Erhitzung aus den verschiedensten organischen Stoffen, und speziell, wenn Athylen, Acetylen oder ein Gemenge von Benzoldampf und Acetylen durch gluhende Rohren geleitet werden, wie dies bei der Gas- bereitung der Fall ist. Seine Entstehung in der Retorte ist daher aufser Zweifel, und tritt das Naphtalin namentlich bei sehr hohen Tempera- turen in der Retorte in betrachtlichen Mengen auf. Das Naphtalin hat seinen Siedepunkt bei 217, und geht daher bei Abkiihlung des Gases in die Kondensationsprodukte uber. Das Gas vermag nur den der jeweiligen Tension der Naphtalindampfe entsprechenden Anteil aufzunehmen. Obgleich es also mit Naphtalindampfen gesattigt ist, sind die Mengen des im reinen Gase verbleibenden Naph- talins gering. Die grofste Menge findet sich im Teer vor , wo sie oft bis zu 10 /o anwachst. - Wiirde das Naphtalin sich in den Rohrleitungen iiicht in fester, soiidern in flussiger Form ab- scheiden, so wiirde man es wohl kaum je beachtet haben. Dadurch, dafs es aber sofort in fester Form sich ablagert, gemigt auch der geringste Gehalt des Gases an Naphtalin, um zu den be- kannten lastigen Verstopfungen der Rohrleitungen zu ftihren, welche um so leichter entstehen, da gerade das Gas mit Naphtalin gesattigt ist und bei jeder plotzlichen Abkiihlung im Rohrnetz festes Naphtalin zur Ausscheidung gelangen -mufs. Man war nach zwei Richtungen hin bestrebt, diesen Ubelstanden entgegenzutreten. Eiiimal ging man von der Ansicht aus, man miisse das Naph- talin moglichst im gereinigten Gase zu erhalten suchen, um die Leuchtkraft des Gases nicht zu schadigen ; in neuerer Zeit aber gewinnt die Ansicht die Oberhand, dafs das Naphtalin moglichst voll- standig aus dem Gase zu entfernen sei. Diese letztere Ansicht ist auch wohl die richtigere. Nach- dem man erkannt hat, welche wichtige Rolle das Benzol bei der Leuchtkraft des Gases spielt, und wie gering dem gegenuber sowohl die Menge als auch der Leuchtwert des Naphtalins ist, erscheint es als das einzig Zweckmafsige , das Naphtalin moglichst vollstandig zu entfernen. Bunte hat neuerdings durch photometrische Untersuchungen gefunden, dafs eine Entziehung des Benzolgehaltes die Leuchtkraft des Gases von 19 auf 3,5 Hefner- Lichte herabdriickte. Auch auf die Heizkraft des Gases ist der Benzolgehalt von grofstem Einflufs, da 1 /o Benzol etwa 400 Warme - Einheiten pro 1 cbm Gas reprasentiert. Das im Gase vorhandene Naphtalin indessen ist so wenig, dafs es weder die Leuchtkraft des Gases, noch dessen Heizwert beeinflufst, und wenn man die Entstehung des- selben auch nicht verhiiten kann, so mufs man doch auf eine vollstandige Abscheidung des Naph- talins hinarbeiten. Dies ist aber nur durch eine moglichst ausgedehnte und vollstandige Kiihlung des Gases zu erreichen. Neben diesem wichtigsten Mittel, welches man zur Entfernung des Naphtalins in der Hand hat, ist es auch geboten, diejenigen Bestandteile , welche Trager des Naphtalins sind, aber gleichzeitig mit der Leuchtkraft des Gases nichts zu thun haben, moglichst vollstandig zu ent- fernen. Diese Bestandteile sind der Wasserdampf und das Ammoniak. Der Franzose Bremond 1 ) hatte den Satz auf- gestellt, dafs ein Gas, welchem man durch un- geloschten Kalk seinen Wasserdampf entzieht, bei dieser Operation gleichzeitig einen Teil seines Naph- talingehaltes ausscheidet, und behauptet, dafs der darin verbleibende Rest in dem Gase gelost erhalten bleibt und weder durch Temperaturwechsel , noch durch Reibung oder soustige physikalische Ursachen spater zur Abscheidung gelangt. Neuere Versuche von Kunath 2 ) haben jedoch ergeben, dafs eine Wasserdampfentziehung die Naphtalinabscheidung im Rohrnetz nicht verhiiidern ) Gastechniker Bd. II Heft 7 und 8. *) Journ. f. Gasbel. 1891, S. 529. 28 Die Vergasung der Steinkohle. kann , \venn das Naphtalin nicht vorher schon auf dem Wege einer guten Kondensation zuriickghalten wurde. Wenn die Erfindung Bremonds nur in sehr beschranktem Mafse - - in Deutschland wohl gar nicht - - zur Anwendung gelangte, so liegt dies eben daran, dafs man erkannte, dafs der wichtigste Einflufs auf die Naphtalinabscheidung nicht in der Beseitigung des Wasserdampfes, sondern in einer guten Kuhlung des Gases zu suchen sei. Das Ammoniak ist, wie Tieftrunk nachge- wiesen hat 1 ), ein Trager des Naphtalins, und wenn schon eine ganzliche Entfernung des Ammoniaks imlnteresse einer vollstandigen Ammoniakgewinnung geboten erscheint, so ist dies ein Grand mehr um fur eine sorgfaltige Waschung des Gases, oder sonstige griindliche Entfernung des Ammoniaks aus dem Gase Sorge zu tragen. Wahrend alle diese Mittel darauf abzielen, das Naphtalin moglichst vollstandig aus dem Gase zu entfemen, war man bis auf die jungste Zeit be- strebt, das Naphtalin moglichst im Gase zu erhalten. Man suchte die Losungsmittel fur Naphtalin, namentlich die leichten Kohlenwasserstoffdampfe im Gase zu vermehren, und dadurch auch die Auf- nahmsfahigkeit des Gases fur Naphtalin zu erhohen, da beide Teile die Leuchtkraft des Gases erhohen sollten. Dieses Prinzip fand seinen Ausdruck in einer grofsen Reihe von Konstruktionen. Im Jahre 1874 wurde von Malam als ein Verhiitungsmittel von Naphtalinausscheidungen das Besprengen der Reinigungsmasse in den Kasten mit Kohlennaphta angegeben, ein Mittel, dessen vollstaiidige Wirksamkeit 1875 auch von Fleischer in Siegburg offentlich bestatigt wurde, indem der- selbe mitteilte, dafs er in seinem Betriebe bei einer bis zu 320 cbm pro Tonne getriebenen Entgasung von Konsolidationskohlen aufs aufserste durch Naphtalinabscheidungen belastigt worden sei, das Ubel aber durch eine fortgesetzte Anwendung des gedachten Verfahrens mit durchschlagendem Er- folge beseitigt habe. Ebenso wirksam sollten auch Petroleumbenzin und das sog. Gasolin sein und hat Fleischer zu dieser Impragnierung des Gases einen Apparat konstruiert. 2 ) Die Absicht, durch ) Journ. f. Gasbel. 1887, S. 509 und Ber. der deutschen chem. Gesellschaft 1878 8. 1466. 2 ) Journ f. Gasbel. 1886, S. 201. geeignete Kuhlung des Gases die leichteren Kohlen- wasserstoffdampfe und mit ihnen das Naphtalin moglichst im Gase zu erhalten, fiihrte zu der sog. warmen oder fraktionierten Kondensation , welche in England von Young und Patterson, in Frankreich von Cadel weiter ausgebildet wurde. Die Genannteii gingen von der Ansicht aus, dafs ein rationeller Kondensationsprozefs die Konden- sation der schweren Teerdampfe bei einer so hohen Temperatur bewirken mufs, dafs die schweren Kohlenwasserstoff- und Teerdampfe schon bei einer 80 C nicht weseiitlich unterschreitenden Tempe- ratur in den fliissigen Zustand iibergefiihrt werden miissen. Die Wirkung ist in der Weise zu denken, dafs von den das Naphtalin gelost haltendeii dampfformigen Kohlenwasserstoffen , welche bei rascher Abkiihlung leicht von dem kondensierten Teer mitgerissen werden, bei Anwendung der warmen Kondensation ein grofserer Anteil im Gase diffundiert erhalten bleiben soil. All diese Methoden, sowohl die Sattigung des Gases mit Naphta oder Petroleumbenzin, als die warme Kondensation konnten sich jedoch keinen allgemeinen Eingang verschaffen. Wenn auch vielfach giinstige Resultate damit erzielt wurden, so ist dennoch nicht ausgeschlossen , dafs sich erstens einmal nachtraglich noch ein Teil der losenden Dampfe , welche ja nur Dampfe und keine Gase sind, im Rohrnetz abscheiden und Naphtalin damit absetzen kann und dafs sich ferner Naphtalinabscheidungen da wo plotzliche Abklihlungen durch Stofs u. dergl. stattfinden in hoherem Mafse bilden konnen, wenn das Gas iiberhaupt einen verhaltnismafsig grofseren Gehalt an Naphtalin besitzt. Deshalb mufs das Bestreben dahin gerichtet sein, im Gase nur diejenigen Dampfe zu erhalten, welche leicht aufgenommen und bei der niedersten Temperatur im Rohrnetz darin erhalten werden konnen. Das Naphtalin aber ist moglichst daraus zu entfernen, und das geschieht durch eine aus- gedehnte Kuhlung des Gases, wie dies ja auch durch die Erfahrung dahin bestatigt wird, dafs An- stalten mit ungentigenden Kiihlungsvorrichtungen am meisten von der Naphtalinplage heimgesucht werden. l ) Fur viele Anstalten reicht die Kuhlung ') Vergl. Hasse, Journ. f. Gasbel. 1891, S. 533. Das Ammoniak. 29 im Sonmier bei go ringer Gasproduktion aus, wah- rond dieselbe fur die hoheren Gasmengeii im Winter niclit mchr geiiiigt. Zur Herbstzeit, in welcher bekanntlicli die ,,Naphtaliiiplage" begiimt, tritt nebeii dem Faktor der rascheren Temperatur- wephsel auch eine rasche Steigerung der Gas- erzeugung ein. Die Kiihlraume werden relativ zu kleiii und das Gas erleidet diejenige Koiidensation, welche auf der Anstalt erfolgeii sollte im Rohr- netz. Zahlreiche Erfahrungeii bestatigen immer mehr, dafs eine ausgiebige Koiidensation das ein- zige rationelle Mittel zur Beseitigung der Naphtalin- plage ist. Ein gut gekiihltes Gas wird auch bei groi'sereii Temperaturgefallen im Rohrnetz kein Naphtalin abscheiden, weil es uberhaupt nur Spureii dayon enthalt. Ist aber das Naphtalin infolge mangelhafter Kuhlung in grolserer Menge im Gas eiithalten, so genugt der geringste Anstofs urn das- selbe im Rohrhetz zur Ausscheidung zu bringen. 100 Teile Kohle geben Stickstoff 100 Teile Coke geben Stickstoff 100 Teile Kohle geben Coke Westfalische Kohle . 1,50 1,35 71,4 Englische 1,45 1,37 74,2 Schlesische 1,37 1,39 68,5 Bohmische 1,36 1,22 63,3 Sachsische 1,20 1,37 62,7 Saarkohle .... 1,06 1,24 68,3 Plattenkohle . . . 1,49 1,00 56,3 Bohm. Braunkohle . 0,52 0,58 40,5 Das Ammoniak. Das Ammoniak *) verdankt seine Anwesenheit dem Stickstoffgehalt der Steinkohlen; allein nur Der Stickstoffgehalt der Kohlen und der daraus gewonnenen Coke ist aus obiger Tabelle ersichtlich. Die Ammoniakausbeute aus verschiedenen Koh- len und die Verteilung des Stickstoffs auf Ammoniak- stickstoff und fixen Stickstoff erhellt aus nachstehen- den Zahlen. Die Menge des Ammoniakstickstoffs bei diesen Versuchen schwankt also zwischen 6,4 und 20,7 /o und bewegt sich im Mittel um 14 % des Gesamt- stickstoffs der Kohle. Es gehen soiiach bei den untersuchten Kohlensorten Stickstoffmengen fiir die Ammoniakgewinnung verloren, welche hochstens Westfalische Kohle Englische Kohle Schlesische Kohle Bohmische Kohle Sachsische Kohle Saar- kohle Platten- kohle Braun- kohle der Kohle des N der Kohle des N der Kohle des N der Kohle des N der Kohle des N der Kohle des N der Kohle des N der Kohle des N Ammoniakausbeute . . , 0,248 0,189 0,284 0,237 0,094 0,188 0,221 0,129 Ammoniakstickstoff . . . Stickstoffrest (unbestimmt) 0,204 0,336 13,6 22,4 0,156 0,274 10,8 19,2 0,234 0,186 17,4 13,6 0,195 0,395 14,2 28,8 0,077 0,263 6,4 21,6 0,155 0,055 14,8 5,2 0,182 0,748 12,4 49,6 0,106 0,184 20,7 35,3 Fliichtiger Stickstoff . . Fixer Stickstoff (in d. Coke) 0,540 0,960 36,0 64,0 0,430 1,020 30,0 70,0 0,420 0,950 31,0 69,0 0,590 0,770 43,0 57,0 0,340 0,860 28,0 72,0 0,210 0,850 20,0 80,0 0,930 0,560 62,0 38,0 0,290 0,230 56,0 44,0 Gesamt-Stickstoff . . . 1,500 100,0 1,450 100,0 1,370 100,0 1,360 100,0 1,200 100,0 1,060 100,0 1,490 100,0 0,520 100,0 eiii geringer Teil desselben ist es, den wir als Ammoniak nutzbar wieder erhalten. Uber die Mengen von Stickstoff, welche sich bei der Ver- gasuug verfliichtigen und uber den Anteil, welcher davon als Ammoniak gewonneii wird, habe ich Versuche angestellt. 2 ) bei den sachsischen Kohlen 93,6% des Gesamt- stickstoffs der Kohle betragen. Die beste Aus- nutzung ist bei den Falkenauer Braunkohlen er- zielt, bei denen 20,7% gewonnen wurden und nur 79,3 % verloren gehen ; die ubrigen Sorten liegen zwischen diesen Grenzen. *) Literatur: Lunge, Die Industrie des Steinkohlen- teers und Ammoniaks 1888. Dr. Arnold, Ammoniak und Ammoniak-Praparate 1889. - Weill-Goetz, Traitement des eaux ammoniacales, Strafsburg 1889. 2 ) Untersuchungen liber Stickstoffgehalt und Ammoniak- produktion verschiedener Gaskohlen, Dissertationsschrift von E. Schilling, Oldenbourg 1887, auch im Journ. f. Gasbel. 1887 S. 661 u. if. 30 Die Vergasung der Steinkohle. Knublauch fand fur westfalische Kohlen: der Vergasung und bei manchen, iiamentlich sauer- Ttin Stickstoff bei der Vergasung geben 100 g Kohle von N-Gehalt als NH 3 OUUJJ-lCiVJllCll -LWll-Ldl C/1OU OJJCUJCX 111L&L1 XiWll^jy LlllJVU. Es ist bekannt, dass beim Beginn der Vergasung INO. der Kohlen gewonnen die Temperatur eine ziemlich niedere ist. Der Um- NHs N stand, dafs die Amnioniakentwicklung langsain an- / 01 o; o; 1 1,612 0,268 0,221 13,7 steigt und erst spat ihren Hohepunkt erreicht, 2 1,555 0,203 0,167 10,8 lafst somit sehliefsen, dafs zur Animoniakbildung 3 1,479 0,201 0,166 11,2 eine hohe Temperatur erforderlich ist, hoher z. B. 4 5 1,466 1,215 0,190 0,181 0,157 0,149 10,7 12,3 als zur Kohlensaurebildung, welche viel fruher ihr > Maximum erreicht. Das Ammoniak entwickelt sich Yerlauf der AmmoniakMldung 1 . Fig. 4. Nach diesen Versuchen lafst sich feststellen, dafs die Animoniakbildung verschiedener Kohlen- sorten sehr verschieden ist, im allgemeinen mit dem Stickstoffgehalt der Kohle steigt und fallt, ohne dafs letzterer jedoch als Mafsstab fur das Ausbringen an Ammoniak betrachtet werden konnte. Uber den Verlauf der Animoniakbildung gibt Fig. 4 Aufschlufs. Im Gegensatz zu dem Auf- treten der Kohlensaure erreicht die Animoniak- bildung erst zu Ende der zweiten halben Stunde bei hoheii Temperaturen aus der Kohle dadurch, dafs aus den fluchtigen bei der Vergasung auf- tretenden Basen der Stickstoff in Form von Ammoniak abgespalten wird. Zu hohe Temperaturen zerlegen jedoch auch Ammoniak wieder. Bei Ver- suchen, welche Wright 1 ) bei verschiedenen Tempe- raturen und mit einer Kohle von 1,28 % Stickstoff anstellte, ergaben sich folgende Gasausbeuten und Ammoniakmengen : ) Journ. f. Gasbel. 1888, S. 274. Das Ammoniak. 31 Gasausbeute 326 cbm = 0,331 /oNHs bezogen a. d.Kohlengew. 283 cbm=: 0,352 /o NHs 263 cbm = 0,335 o/o Nils > 209 cbm = 0,285 / NHs Die obigen Mittelzahlen aus einer grofsen Reihe von Versuchen zeigen, dafs bei den hochsten Hitze- graJden die Ammoniakausbeute sich wieder ver- ringert, wahreiid sie bis dahin mit steigender Tem- peratur wachst. Die Beurteilung der angewendeten Hitzegrade ergibt sich aus der erzielten Gasausbeute. Ramsay und Young 1 ) faiiden die Temperatur, bei welcher Ammoniak sich zu zersetzen beginnt, miter gewohnlichen Verhaltiiissen etwas iiber 500 C. Die zersetzte Menge hangt von der Natur und der Grofse der Obernache, sowie von der Geschwindig- keit ab, mit welcher das Ammoniak das gliihende Rohr durchzieht. Bei der verhaltnismaCsig geringen Ausnutzung des in der Kohle vorhandenen Stickstoffs in Form von Ammoniak war man bestrebt die Ammoniak- ausbeute zu erhohen, und die in der Coke zuruck- bleibenden Stickstoffmengen noch moglichst als Ammoniak zu gewinnen. 2 ) Eine Art der Erhohung der Ammoniakausbeute besteht darin, dafs man bei hoher Temperatur Wasserdampf auf Coke einwirken lafst, um dadurch den Stickstoff der Coke in Ammoniak uberzufuhren. Beilby 3 ) fand bei der Vergasung von bituminosen Schiefern, wie solche in Schottland in grofserem Mafse zur Paraffindarstellung betrieben wird, dais es durch Anwendung von Wasserdampf in hoher Temperatur moglich ist, beinahe theoretische Aus- beuten an Ammoniak zu bekommen. Bei Proben in Thonretorten wurde erzielt: 4 ) Im Ammoniakwasser 74,3 /o gegen 17,0% ohne Dampf Im Ole als alkaloi- discher Teer . . 20,4% > 20,4% * Im Riickstande oder der Coke . . . 4,9% 62,6% Eine andere Anwendung dieses Prinzips bezieht sich auf die Gewinnung von Ammoniak und Wassergas aus Kohle. Beilby verfahrt hierbei folgendermaf sen : Die Kohle wird zuerst in einem Wasserdampfstrom vergast. Die zuriickbleibende *) Journ. of chemic. society 1884, vol. 45. ) Vergl. Lunge S. 476. 8 ) Journ. of the soc. of chem. industry 1884, p. 216. *) Journ. f. Gasbel. 1887, S. 290. Coke, welche noch 60 % des Gesamtstickstoffs ent- halt, wird in einem Gemisch von Wasserdampf und Luft verbrannt, wobei ersterer in so grofsem Uber- schufs sein mufs, dafs das von dem Stickstoff der Coke herstammende Ammoniak vor Zersetzung ge- schutzt wird. Die Einwirkung des Wasserdampf es findet nur bei Temperaturen von 1100 1200 statt; da nun aber Ammoniak sich bei 500 zu zersetzen beginnt, so ist es erforderlich , die Beriihrung der Ammoniakmolekule mit den zersetzenden Retorten- wanden dadurch zu verringern, dafs man das NHs durch grofse Mengen von Dampf verdiinnt. Es soil bei diesem Verfahren 3 4 mal soviel Ammoniak gewonnen werden, wie bei der gewohnlichen Vergasung. Das gewonnene Heizgas hat folgende Zusammensetzung : Kohlensaure . 15,40 Wasserstoff . 34,53 Kohlenoxyd . 10,72 Methan . . . 4,02 Stickstoff . . 35,33 100,00 Aufser Beilby hat auch Foster 1 ) die Auf- merksamkeit darauf gelenkt, dafs die Einfuhrung von tiberhitztem Wasserdampf bei der Verkohlung organischer Substanzen die daraus gewinnbare Menge Ammoniak sehr vermehrt. All diese Verfahren, welche an sich wohl Be- achtung verdienen, scheinen fur die Gasindustrie von geringer praktischer Bedeutung zu sein, da die Einfuhrung grofserer Dampfmengen das Gas fur Leuchtzwecke untauglich macht. Ein Verfahren, welches ebenfalls nicht auf die Gewinnung des Ammoniaks bei der Leuchtgas- erzeugung anwendbar ist, sondern speziell fur die Erzeugung von Heizgas im Grofsen in Generatoren geeignet ist, wurde von Mond angegeben. 2 ) Das- selbe beruht ebenfalls auf der Einwirkung von Wasserdampf auf verbrennende Kohle. Mond lafst die Kohle in Gasgeneratoren durch ein Gemisch von Luft und Dampf verbrennen, ahnlich wie z. B. bei dem nassen Betrieb von Cokegeneratoren. Die besten Resultate wurden erhalten bei Zufuhrung von etwa 2 tons Dampf fur je 1 t verbrauchten Brennstoff; der Generator wird mit Kohlenklein ) Proc. Inst. Civil Engineers 1883/84, 77 T. 3. >) Journ. f. Gasbel. 1889, S. 1049. 32 Die Vergasung der Steinkohle. beschickt, und ergibt 32 kg Sulfat pro 1 t Brenn- stoff. Von dem erforderlichen Dampf wird aber nur ein Drittel zersetzt, wahrend zwei Drittel mit den Gasen vermischt abziehen. Eine spezielle An- orduung Monds besteht darin, diesen Dampf und die damit verbundene Warme wieder nutzbar zu machen. Ohne auf das etwas complizierte Ver- fahren einzugehen, sei nur bemerkt, daCs zwei Drittel des urspriinglich in die Generatoren ein- gefiihrten Dampfes wiedergewonnen werden konnen, so dafs auf je 1 t Brenustoff nur noch 0,6 t Dampf frisch zugefiihrt zu werden brauchen. Das erzeugte Gas hat folgende Zusammensetzung: Kohlensaure . . . 15/o Kohlenoxyd . . . 10% Wasserstoff . . . 23% Kohlenwasserstoff StickstofE 49/o Die Einflusse des Kalkens der Kohle auf die Ammoniakausbeute werden in Kapitel III besprochen. Das Cyan. Nach Versuchen von Ley bold 1 ) scheint es er- wiesen, dafs das im Gas auftretende Cyan seine Entstehung hauptsachlich einer Zersetzung des Ammoniaks in der Retorte verdankt. Leitet man ein indifferentes Gas, z. B. Wasserstoff durch starken Salmiakgeist, so dafs Ammoniak mitgerissen wird, und das Gasgemisch tiber gluhende Coke, so findet man im Gase nachher Cyan. Dabei tritt eine weitgehende Dissociation des Ammoniaks em; ein grofser Teil desselben zerfallt zu freiem StickstofE und Wasserstoff. Bei hoher Temperatur der Coke und langsamem Uberleiten des Gases findet man, dafs nur 0,5 bis 0,8 /o des tibergefiihrten Ammoniaks sich in Cyan umgewandelt haben. Dafs diese Um- bildung des Ammoniakstickstoffs zu Cyanstickstoff auch in sehr grofsem Mafsstab vor sich gehen kann, beweist der Umstaud, dafs sich in 100 cbm eines Rohgases neben 368 g Ammoniakstickstoff 137,9 g Cyanstickstoff vorfanden, also im Ver- haltnis 3:1; es kann daher bei manchen Kohlen- sorten und nicht zu hoher Temperatur die Cyanaus- beute eine sehr bedeutende sein. Zu grofse Hitze, !) Mit verschiedenen Kohlenmischungen aus Saar- und Ruhrkohle und schottischer Woodville, englischer Silkworth und australischer Bogheadkohle. Weifsglut zersetzt auch schon gcbildetes Cyan wieder. Ley bold fand im Frankfurter Gase aus der Vorlage : Gas g CyH Volumen- g Berliner Blau a. d. Vorlage in 100 cbm Gas Prozente aus 100 cbm Gas Probe I 203,4 0,166 359,6 II 265,9 0,217 470,5 Der Cyangehalt des Gases ist jedoch auf ver- schiedenen Anstalten sehr verschieden. Die Reaktionen, welche zur Bildung von Cyan beitragen, sind folgende: 1. Leitet man Ammoniak iiber gluhende Kohlen, so zersetzt es sich zum Teil unter Bildung von Cyanammonium und Wasserstoff: C 2 -f 4 NHs = 2 CN (NH*) -f 2 H 2 . Nach Ku hi ma nn 1 ) verlauft die Reaktion unter Bildung von Methan: 3 C 2 4 8 NH 3 = 4 CN (NH 4 ) + 2 CH*. 2. Ein Gemisch von Kohlenoxyd und Ammoniak durch ein rotgliihendes Porzellanrohr geleitet, liefert Cyanammon- und Wasserdampf: CO -{- 2 NHs = CN (NH 4 ) -f H 2 0. 3. Schwefelkohlenstoff und Ammoniak setzen sich bei hoher Temperatur um in Cyanammonium und Schwef el wasserstoff: CS 2 -j- 2 NHs = CN (NH*) -f SH 2 . Da im Gase stets uberschiissiges Ammoniak ist, so verbindet sich das Cyan damit zu Cyanammonium. Da die Zersetzung des Ammoniaks in Cyanammonium mit steigender Temperatur zunimmt, so nehmen auch die im Gas auftreteiiden Mengen von Cyanam- monium mit hoherer Vergasungstemperatur zu. Die Menge des Stickstoffs, welcher in Cyan tiber- gefiihrt wird, ist sehr gering. Knublauch 2 ) fand als Ferrocyan 1,5 bis 2 /o des Stickstoffs der Kohle in der Reinigungsmasse wieder, wahrend Foster bei Versuchen mit englischer Durham- Kohle 1,56 /o des Stickstoffs als Cyan entwickelt fand. Die Cyan- mengen sind, wie schon aus diesen Versuchen her- vorgeht, ziemlich verschieden. So fand Ley bo Id das Verhaltnis von Ammoniakstickstoff zu Cyan- stickstoff wie 3:1, wahrend nach Knublauch und Fo ster dasselbe rund 7:1 bis 14 : 1 betragt. Ob- wohl, wie hieraus ersichtlich, der Cyanstickstoff ') Kuhlmann, Annal. der Pharm. Bd. 38 S. 64. *) Journ. f. Gasbel. 1889, S. 161. Die Schwefelverbindungen. weit hinter dera Ammoniakstickstoff an Menge zuriicksteht, bietet das Cyan den Stickstoff in einer viel wertvolleren Form dar, und lenkt sich der direkten Cyangewimiung ans dem Gas die all- gemeine Aufmerksamkeit der Fachwelt zu. J Die SchwefelverMn dun gen. Uber die Mengen des Schwefelwasserstoffs, welche aus verschiedenen Kohlen erzeugt werden, sowie iiber den Einflufs der Vergasungstemperatur Ordinaten die get'undenen Prozente an Schwefel- wasserstoff dar. Man sieht, dafs bei der bohmischen Braunkohle A und bei der Saarkohle B das Maximum des Gehaltes an Schwefelwasserstoff gleich nach der Beschickung aut'tritt - - bei ersterer allerdings in dreifach so grofser Menge wie bei letzterer. Der Schwefelwasserstoffgehalt fallt mit geringen Schwan- kungen allmahlich bis zum Ende der Vergasung. Dem Schwefelkohlenstoff hat man in Eng- land stets eine erhohte Aufmerksamkeit zugewandt, und so verdanken wir auch einem Englander, 5.00 1.10 IbO i-a IV 1,00 no 1.00 V> OW) \ 10 10 30 10 50 W W 60 \ < Fig. 5. auf die Bildung des Schwefelwasserstoffs liegen ahnliche systematische Versuche, wie iiber die bis- her besprochenen Bestandteile des Rohgases meines Wissens nicht vor. Bunte bestimmte den Ver- lauf der Schwefelwasserstoffentwickelung wahrend der Vergasung bei folgenden Kohlen: A. bohmische Braunkohle B. Saarkohle C. Tyne Boghead Cannel. Die Zahlen sind in obiger Tabelle an- gegeben und der leichteren Ubersicht wegeii gra- phisch aufgetragen. Die Abscissen stellen die Zeit nach der Beschickung der Retorte in Minuten, die Schilling, Handbuch fiir Gasbeleuchtung. Wright, aufklarende Versuche tiber diesen Gegen- stand. Derselbe bemerkt: Es ist unter den Gasfabrikanten schon seit etwa 35 Jahreii bekannt, dafs die Schwefelverbin- dungen im Gase, welche nicht Schwefelwasserstoff sind, mit steigender Vergasungstemperatur zu- nehmen. Im Rohgase ist der Schwefel, welcher nicht als Schwefelwasserstoff auftritt, hauptsachlich als Schwefelkohlenstoff vorhanden. In den letzten fiinf Jahren hatte ich oft Gelegenheit, die Art und Weise zu verfolgen, in welcher diese Schwefelverbin- dungen mit der Temperatur der Retorten zunehmen. In alien diesen Fallen wurde das Gas in Thon- 5 34 Die Vergasung der Steinkohle. retorten von den iiblichen Formen hergestellt, die Hohe der Temperatur mag aus der Gasausbeute pro Tonne Kohle entnommen werden; letztere 1st stets in Kubikmetem mit Korrekturen auf 15,5 C. und 761,9 mm (SOZoll) Barometerstand (mitWasser- dampf gesattigt) angegeben, der nicht als Schwefel- wasserstoff vorhandene Schwefel im gewaschenen, aber nicht gereinigten Gase in Gramm auf 100 cbm gereinigtes Gas. Kohle, geftfrdert zwischen Yorkshire und Derbyshire. Feuchtigkeit, Gewichtsverlust bei 100 C. = 2,26 /o. Analyse der bei 100 C. getrockneten Kohle: Kohlenstoff 81,92 /o Wasserstoff 5,39 Schwefel 1,97 Stickstoff 1,28 Sauerstoff (als Rest) . . 6,88 Asche . 2,56 Gasausbeute pro 1000 kg Kohle in Kubikmeter Gramm Schwefel in 100 obm Gas nicht als Schwefel- wasserstoft' vor- Schwefel auf 100 Teile Kohle, welcher im Gas nicht als Schwefel- wasserstoft' enthalten 1st Mittel aus 8 Versuchen 323,85 101,06 0,033 , 2 300,22 84,49 0,025 8 262.84 61,20 0,016 5 233,27 43,84 0,010 , 7 193,29 31,81 0,006 Ahnliche Resultate wurden auch mit anderen Kohlensorteii erzielt. Dieselbeii beweiseii, dais das Auftreten von Schwefelkohlenstoff durch hohe Tem- peraturen besonders begiiiistigt wird. 100,00 /o Analysen verscliiedenen Gfases. Nachstehend moge eine Reihe von Analysen verschiedener Gasproben folgen, welche zur Be- urteilung des Gases aus verschiedenen Kohleu- sorten von Wert sind. So fand Ley bo Id fur Steinkohlengas aus Saarkohle Dechen West- falische Kohle meist pulverig Westfalische Kohle Zeche Hugo Westfalische Kohle Zeche Friedrich der Grofee Saarkohle Zeche Dudweiler West- falische Kohle Zeche Ewald West- falische Kohle Zeche Moltke Versuch I Versuch II Versuch I Versuch II Vol.-Proc. Wasserstoff 49,4 32,4 4,5 8,6 2,3 0,0 2,8 0,459 5,200 52,2 30,5 3,6 8,9 2,1 0,0 2,7 0,432 5,006 51,0 34,0 3,3 7,2 2,1 0,0 2,4 0,428 5,417 51,4 31,5 4,9 8,0 2,1 0,0 2,1 0^437 5,403 47,4 32,9 5,9 8,4 2,4 0,0 3,0 0,453 5,673 48,9 34,4 5,7 7,6 1,9 0,0 1,5 0,460 5,384 45,8 34,5 6,5 7,3 2,9 0,0 3,0 0,471 5,872 50,1 33,2 5,2 8,5 2,0 0,0 1,0 0,482 5,641 49,2 32,6 5,2 8,4 2,0 0,0 2,6 0,450 5,576 > Methan schwere Kohlenwasserstoffe > Kohlenoxyd . . . . . . Kohlensaure Sauerstoff .... Stickstoff . Spez. Gewicht Kubikmeter Verbrennungsluft pro 1 cbm Gas .... fur Cannelgas aus Amerikanische Breckenridge Schottische Tyne Boghead Ameri- kanische Bathville Ameri- kanische Bathgate Leven Cannel Ameri- kanische Black- dome Gas aus Braun- kohlen nach Bunte Versuch I Versuch II Versuch I Versuch II Volumen-Prozent H ........ 30,7 44,4 15,5 5,5 2,4 0,0 1,5 0,581 8,104 28,4 44,3 16,9 5,1 3,0 0,0 2,3 0,626 8,087 37,5 42,6 10,9 4,0 3,0 0,0 2,0 0,528 6,959 38,2 40,7 11,3 4,5 4,5 0,0 0,8 0,548 7,151 25,2 45,0 22,2 4,7 1,8 0,0 1,1 0,647 9,275 23,9 46,7 20,6 5,0 2,1 0,0 1,7 0,636 8,685 33,3 37,3 14,0 7,9 5,0 0,0 2,5 0,598 6,640 31,8 43,4 16,5 5,2 2,0 0,0 1,1 0,618 8,107 31,2 40,4 11,6 8,2 6,5 0,0 2,1 0,493 CH4 . ' C m H n . . CO ... > CO O > N . . . . Spezifisches Gewicht Kubikmeter Verbrennnungsluft pro 1 cbm Gas Analyseri verschiedener Gase. 35 F. Fischer fand das hannoversche Leuchtgas i'olgendermafsen zusammengesetzt : Benzol CeHe 0,69/ 79 l327 2,48 P 27 0,99) 3,02 } 4 ' 01 ' 96 l494 3,98 J' 94 !} 4,44) 0,881... 4; 6 6| 5 ' 54 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 HE, Kapitel, Verfahren zur Aufbesserung des Leuchtgases. Der Beschaffung geeigneter Rohstoffe und namentlich guter Zusatzkohlen fur die Leuchtgas- industrie haben sich mit den Jahren immer grofsere Schwierigkeiten entgegengestellt. Einmal siiid die Preise der Steinkohlen erheblich gestiegen, zum andern aber werden mit zunehmender Teufe der Flotze nicht nur die Klagen iiber geringe Gasaus- beute und geringere Leuchtkraft haufiger, sondern es werden auch die gasreichen Zusatzkohlen an und fiir sich immer seltener, wahrend die An- forderungen an die Gasmengen und an die Leucht- kraft immer holier werden. Diese Mifsstande, welche namentlich in England sehr stark empfunden werden, haben dazu gefiihrt, sich nach Verwendung anderer Zusatzmaterialien und anderer Verfahren zur Auf- besserung der Leuchtkraft des Gases umzusehen. Die Mittel, welche hierzu in Vorschlag gebracht wurden, sind : 1. Mischen von Steinkohlen- mitOlgas. 2. Anreichern des Steinkohlengases mit leicht fliich- tigenPetroleumdestillaten. S.AnreicherndesGasesmit Dampfen, welche durch Vergasung von Steinkohlen- teer gewonnen werden (Teervergasung). 4. Mischen von Steinkohlengas mit hoch karburiertem Wasser- gas, resp. direkte Verwendung von Wassergas. 1. Die Aufbesserung des Oases durch Olgas. In Deutschland versuchte Riebeck (D. R.-P. Nr. 8455) die bei der Verarbeitung von Braun- kohlenteer sich ergebenden Paraffinole zur Auf- besseruug von Leuchtgas zu verwenden. Das Verfahren, welches darin bestand, staub- formige Kohlen mit diesen Olen zu tranken und gleichzeitig mit den iibrigen Kohlen in einer Re- torte zu vergasen, schien damals, als die trockenen Aufbesserungsstoffe am Markte bereits seltener wurden und im Preise stiegen, die Braun- kohlenteerole aber zu sehr billigen Preisen zu er- langen waren, eine Zukunft zu haben. Es stellte sich jedoch nach verschiedenen praktischeii Ver- suchen heraus, dafs die Kosten und Schwierig- keiten des Verfahrens seiner Verwendbarkeit fast untibersteigliche Hindernisse in den Weg legten. Die Zerkleinerung der Rohstoffe fast bis zu Staub- form, um sie aufnahmefahig fiir das 01 zu machen, die dabei und bei der Mengung aufzuwendenden Arbeitslohne machten das Verfahren teuer. Das Einbringen der olgesattigten Rohstoffe in die Retorte mufste wegen der leichten Entziindbarkeit der Ole mit grofser Vorsicht geschehen, und trotzdem erreichte man das vorgesteckte Ziel nur unvoll- kommen. Es war ganz besonders kein Verlafs darauf; denn einmal gab es eine Ausbeute-Ver- mehrung und Gasaufbesserung , das andere Mai blieben diese unter sonst vo'llig gleichen Verhalt- nissen ganz aus. Hieriiber mogen nachstehende Zahlen Schieles (S. 37) den Nachweis erbringen. Aus der Betrachtung dieser Zahlen geht hervor, dafs nur bei der Mitbenutzung von fein zerriebener Braunkohle ein Vorteil aus der Aufbesserung durch Teerol zu gewartigen ist. Die Aufbesserung des Gases durch Olgas. 37 Kohlensorte Procent- Olzusatz 100 kg gaben cbm Prozent- zunahme Leuchtkraft von 501 Prozent- zunahme von 1131 Prozent- zunahme 1. Saarkohle, allein 32,5 2,93 12,93 desgl . 3 34,0 4,6 3,05 4,0 12,61 desgl ... 3 38,5 185 3,90 330 1350 44 desgl. . . . 3 386 188 360 229 1340 36 desgl 12 32,6 4,50 25,0 15,70 17,2 2. Saarkohlen .] _ , , , > allein . . . Braunkohlen j 37,5 2,20 10,70 desgl. . 24 386 27 540 246 1790 673 3. Schotten-, Cannel-, \ . . . > allein . Saarkohlen . . . J 41,4 5,36 16,28 desgl 2 41,2 5,86 1,1 17,22 5,6 Da wo man die Braunkohlenteerole zur Auf- besserung des Gases verwenden will, und auch nach den Preisverhaltnissen verwenden kann, be- nutzt man am besten dazu eigene Olgasretorten und mischt dem Gase nachtraglich das zu seiner Aufbesserung notige Olgas bei. Die Ole, welche fur deutsche Verhaltnisse zur Darstelluiig von Olgas geeignet sind, sind die Paraffinole, welche bei der Paraffingewinnung aus Braunkohleiiteer gewonneii werden. Bei der Rektifikation. der Teerole werden die leichtsieden- den Ole bis zum spez. Gewicht 0,833 von den hoher siedenden Olen getrennt. Erstere kommen als Photogen und Solarol in den Handel, wahrend aus den letzteren durch Krystallisation das Paraffin gewonnen wird. Die hiervon abgezogenen Ole sind der Rohstoff fiir die Olgasbereitung. Aufser diesen finden auch die Ruckstande der Petroleumraffinerien, die sog. Mineralole, sowie Rohnaphta oder auch Rohpetroleum selbst zur Darstellung von Olgas Verwendung. In England werden auch die in Schottland vorkommenden bituminosen Schiefer, resp. das daraus erzeugte Schieferol zur Darstellung von Olgas verwendet. Was die Gasausbeute aus diesen Materialien anbelangt, so gibt Hirzel an, dafs zu 100 cbm. Olgas 166 kg. Paraffinol erforder- lich sind. Nach anderen Angaben geben 15 kg Paraffinol (0,875 spez. Gewicht bei 15) gut 10 cbm bestes Olgas von einer Leuchtkraft = 15 deutschen Vereinskerzen bei einem stundlichen Gasverbrauch von 38 bis 40 1. Das Olgas aus Paraffinolen hat sonach fast die vierfache Leuchtkraft des gewohn- lichen Steinkohlengases. Fiir verschiedene Ole fand Lewes 1 ) folgende Ergebnisse : to 0) ^ i So a d C3 N 1 e w O S '? 1 a 1 rS s a IN O . ^t 03 "S JQ H 1^2 m * M w a Robes schottisches Schieferol 0,850 33 57,5 50 griines Schieferol . 0,884 73 64 53 Doppelt destilliertes Schieferol 0,802 19V 66 70 Gewohnliches amerikanisches Petroleum-ParaffinOl . . 0,799 29 53 66 Rohes russisches Petroleum 56 61 Destilliert. russisch. Petroleum 0,864 57 52 56 Zur Darstellung des Olgases dienen verschiedene Retortenof en , unter denen der von J. Pintsch 2 ) wohl die grofste Verbreitung besitzt. Derselbe lafst Ol durch ein U-formig gebogenes Rohr langsam in die gufseiserne Retorte d (Fig. 6 u. 7), und zwar in die Blechschale e einfliefsen, welche einmal das 01 aufhalten soil, bis es vollig ver- dampft ist, und dann die Reinigung der Retorten wesentlich erleichtert. Die hier erzeugten und teilweise schon ver- gasten Oldampfe gehen durch die Verbindung i in die untere gufseiserne Retorte/, in welcher zur Beforderung der vollstandigen Vergasung ein Ein- satzstiick s aus Thon oder Eisen sich befindet, ) Journ. 1 Gasbel. 1891, S. 668. 2 ) HLrzels Apparat, siehe Thenius, Die Fabrikation der Leuchtgase, S. 325 u. ff. 38 Verfahren zur Aufbesserung des Leuchtgases. bestehend aus scheibenformigen, durch eine Langs- stange verbundenen Briicken. Das Gas geht nun zur Abscheidung der Teerdampfe durch das Rohr# in die unten stehende Vorlage h. Das Rohr g ist init Kugelgelenken n versehen, um der Ausdeh- nung der Retorte folgen zu konnen. Die Vergasung Fig. 6. erfolgt bei Dunkelrotgluthitze. Hohere Tempera- turen siud der Leuchtkraft des Olgases schadlich, da durch dieselbeii die schweren Kohlenwasserstoffe zerstort werden. Im Aiischlufs an die Verwendung von Olgas sei noch erwahnt, dafs in England Versuche ge- macht sind , schweres Olgas mit Sauerstoff bis zu 20 % zu mischen. Die Sauerstoffdarstellung nach dem Verfahren der Brins Oxygen-Cie. hat in Eng- land behufs Verwendung zur Reinigung schon auf einigen Gaswerken Eingang gefunden, und sind hierin im Laufe der letzten Jahre grofse Fortschritte gemacht worden. Tatham (Engl. Patent Nr. 13763, 16138 und 16142) will nun durch diese Sauerstoff- beimischung ein Gas von hoher Leucht- und Heiz- kraft erzeugen und das leicht rufsende Olgas in ein weilsbrennendes , nicht rufsendes Gas ver- wandeln. Der Sauerstoffzusatz mufs sich nach der Qualitat des Gases richten und darf ein bestimmtes Mafs nicht iiberschreiten, da sonst die Leuchtkraft des Gases abnimmt. Auch dieses Oxy-6lgas halt Lewes zur Aufbesserung des Steinkohlenleucht- gases fur geeignet. Was die Beimischung des Olgases zum Leucht- gas tiberhaupt aiilangt, so ist es nach vielseitigen Erfahrungeii nicht ratsam, dieselbe im Gasbehalter vorzunehmen , w r eil die Diffusion der beiden spezi- fisch sehr verschieden schweren Gase hier nicht vollstandig stattfindet. Es ist daher am zweck- mafsigsteii beide Gase in getrennten Behaltern auf- zubewahren und erst hinter dem Behalter zu mischen. Gerade in diesem Punkte diirfte aber eine haupt- sachliche Schwierigkeit des ganzen Verfahrens zu suchen sein, da eine genau prozentuale Beimischung des Olgases bei den stets schwankenden Verbrauchs- verhaltnisseii grofse Unsicherheiten mit sich bringt. 2. Anreicherung des Gtases mit Petroleum- destillaten. Eine weitaus einfachere Methode der Anreiche- rung des Steinkohlengases ergibt sich, wenn man nicht erst das Aufbesserungsmittel in eigenen Ofen vergasen mufs, sondern gleich dem fertigen Steiii- kohlengas beimischen kann. Das geeignetste Ma- terial hierzu liefert das Petroleum. Das Rohpetro- leum wird in den Raffinerien destilliert, die leicht- fliichtigsten Produkte, Gasolin (Petroleumsprit), Naphta, Benziii etc. warden ebenso wie die schwer fllichtigen vom eigentlicheii Brennpetroleum ab- geschieden. Diese leichtfluchtigen Destillate, deren spez. Gewicht zwischen 0,64 und 0,75, und deren Siedepunkt zwischen 40 und 170 schwankt, sind fur die Aufbesserung des Leuchtgases geeignet. In Amerika werden dieselbeii bereits in ausgedehntem MaCse zur Anreicherung des Wassergases verwendet, und auch in England begiiint man, der Frage grofse Aufmerksamkeit zuzuwenden. Zur Anreicherung des Steinkohlengases bedient man sich dort haupt- sachlich des sog. Maxim- (Maxim-Clark) Verfahrens. *) Dasselbe wurde von der South Metropolitan Gas-Comp. in London eingefiihrt mid liefert gute Resultate. Das Schema des hierzu dienenden Apparates ist in Fig. 8 dargestellt. K ist em Verdampfungskessel , fur die Karbu- rationsrltissigkeit von verhaltnismafsig kleinen Ausmafsen. Diese tritt von dem Gefafs G unten >) Journ. of Gaslighting 1890, S. 242, 1041, und 1891, S. 1180. Die Teervergasung. 39 in den Kessel ein und wird hier in vertikalen Rohren, welche von auf sen mit Dampf geheizt werden, verfliichtigt. Die Karburationsdampfe stro- meii durch einen Injektor J in ein Gasrohr ein, welches einen Umgang zu dem Hauptgasrohr bildet. Der Injektor, welcher durch die Karburationsdampfe betrieben wird, saugt aus dem flauptrohr Gas an, und zwar wird er um so mehr ansaugeii, je grofser u n die Spannung in K ist. Um den Apparat in Gang zu setzen, wird der Dampfhahn D geoffnet. Hierdurch offnet sich ein Druckventil, welches den Zuflufs der Fliissigkeit von G nach K bewirkt. Sobald diese ver- dampft, beginnt der Injektor seine Thatigkeit und saugt Gas aus der Hauptleitung an, welches sofort mit den Dampfen innig gemischt wird. Der Zu- flufs der Fliissigkeit aus G regelt sich von selbst. Je holier die Spannung der Dampfe am Injektor wird, desto mehr wird die Fliissigkeit nach O zu- riickgedrangt , und umgekehrt wird, sobald die Spannung nachlafst, die Fliissigkeit in den Rohren des Gefafses K steigen, und so die Verdampfung beschleunigt. Sowohl die Spannung der Karbu- rationsdampfe als auch die Menge des vom Injektor angesaugten Gases hangt nur von der Stellung des Dampfzuflusses bei D ab. Wahrend in dem Um- gangsrohr also das Verhaltnis von Karburations- dampfen zu der angesaugten Gasmenge stets gleich bleibt, mufs die absolute Menge beider je nach der Menge des Gasdurchflusses im Hauptrohr geregelt werden, um das Gas im Stadtrohr auf gleicher Leuchtkraft zu erhalten. Diese Regelung geschieht von Hand in folgen- der Weise. Der ganze Apparat ist in das Aus- gangsrohr des Gasbehalters eingeschaltet. Vom Hauptrohr ist hinter dem Apparat im Regulator- raum ein Jet-Photometer abgezweigt. Der Arbeiter hat nichts weiter zu thun, als die Stellung des Dampfhahnen D so zu regeln , dafs die Flammen- hohe des Jet-Photometers gleich bleibt. Die Preise der Petroleumdestillate l ) bilden die wichtigste Grundlage fiir die Zweckmafsigkeit dieses Verfahrens. Da, wo nur Rohpetroleum billig zu haben ist, lafst sich auch dieses verwenden, jedoch mufs dasselbe - - wie beim Olgas - - in eigenen Apparaten vergast, und das hieraus erzeugte Gas nachtraglich mit dem Leuchtgas gemischt werden. Es fehlt auch nicht an Versucheii, die nach- tragliche Beimischung, wie sie das Maximverfahren erfordert, dadurch zu vermeiden, dafs man unmit- telbar Rohpetroleum mittels eines Injektors in jede Retorte durch den Deckel hindurch einspritzte ; doch liegen hieriiber iioch sehr wenige Erfahrungen vor. Bis jetzt scheint das Maxim - Clark - Verfahren den Anforderungen der Praxis besser zu entsprechen. 3. Die Teervergasung ist fast so alt wie die Gasindustrie, und zieht sich wie ein Band durch die ganze Geschichte der Gas- bereitung, indem sie von Zeit zu Zeit immer wieder in anderer Form auftaucht und die Gaswelt mit neuen Wundern zu erfiillen sucht. Die ersten Ver- suche, welche schon Clegg imJahre 1820 anstellte, hatten lediglich den Zweck, den Teer, der damals iioch ein aufserst lastiges Nebenprodukt war, auf aiigenehme Weise zu beseitigen, und wohl nebenbei auch ern leuchtkraftigeres Gas zu erhalten. Vgl. Journ. of Gaslighting 1891, S. 1180. 40 Verfahren zur Aufbesserung des Leuchtgases. Seit jener Zeit sind eine Menge der verschie- densten Verfahren erfunden worden, die ebenso rasch wieder verschwanden. Auch in neuerer Zeit ist die Teervergasung verschiedentlich wieder auf- getaucht, worunter das Verfahren von Davis in England, von Backer in Bohmen und in neuester Zeit der sog. Dinsmore-Prozefs in England beson- deres Aufsehen erregten. Zur Beurteilung des Wertes der Teervergasung kommt der Gehalt des Teers an leichten Teerolen und in erster Linie an Benzol in Betracht. Dieser Gehalt des Teers an leichten Teerolen und an Benzol ist aber bei einem in hoher Tem- peratur gewonnenen Teer sehr gering, da bei der Entgasung bereits die Hauptmenge dieser Bestand- teile in das Gas iibergegangen ist. Eine Neu- bilduiig derselben aus den hochsiedenden Bestand- teilen des Teers ist aber durch weitere Erhitzung deshalb nicht zu erzielen, weil die Teerbestandteile unter Wasserstoffabspaltung in immer kohlenstoff- reichere Produkte von immer hoherem Siedepunkt ubergehen, die sich aus dem Gase bei der Abkiihlung sofort wieder abscheiden miissen. *) Da nun auf eine Neubildung von leichten Teerolen auf diesem Wege nicht zu rechnen ist, so konnen nur die im Teer noch vorhandenen Leichtole in Betracht kommen. Dieselben hangen in erster Linie von der Temperatur ab, mit welcher die Kohle entgast, resp. bei welcher der Teer gewonnen wurde. Die bei niederer Temperatur erhaltenen Teere sind viel reicher an Leichtolen und Benzol, und es ist ja gerade Zweck der Anwendung hoherer Temperaturen bei der Vergasung, gleich von vorneherein moglichst alle Leichtole in das Gas iiberzufuhren. Wright fand, dais bei steigenden Temperaturen die leichten Teerole und die sog. Rohnaphta ganz bedeutend abnahmen, wahrend der feste Kohlenstoff im Teer, von welchem auch die Menge des Pechs abhangt, zunahm. Bei einer Gasausbeute von 329,5 cbm Gas aus der Tonne Kohle, also bei einer sehr hohen Tem- peratur betrug die Menge der Rohnaphta in Ge- wichtsprozenten nur mehr rund l/o, die der leichten Teerole 0,57%, die Menge des Pechs 64/o vom Teer. Ferner weist Wright nach 1 ), dafs man durch Hinzufiigung des samtlichen in dem Teer ent- haltenen Benzols zu dem Leuchtgase dessen Leucht- kraft nur sehr unwesentlich erhohen wiirde. Nimmt man namlich die Ausbeute von Teer auf die Kohle = 6,6 /o, den Prozentgehalt von Benzol im Teer = 0,8 und die Gasmenge pro Tonne Kohle = 10000 Kubikfufs, so hatte man pro 1000 Kubikfufs nur 0,1183 Pfund Benzol. Nun braucht man aber, um 1000 Kubikfufs von 16 auf 17 Kerzenstarkeii zu bringen, 1,9 Pfund Benzol, und gewanne dem- iiach aus dem Teerbenzol nur einen Zuwachs von 0,06 Kerzen. Durch trockene Destination der anderen Teerbestandteile ist aber auch nicht viel zu er- reichen. Wright experimentierte in der Weise, dafs er die Ole in eine mit Atzkalk in Stlicken gefullte und auf gelbweifser Glut gehaltene Retorte einfliefsen und das erzeugte Gas durch eine zweite Retorte derselben Art gehen liefs. Es wurden viele Versuche gemacht, mit folgenden Endergebnissen : Rohe Steinkohleiinaphta gab als hochste Leucht- kraft Gas von 20 V 2 Kerzen bei 10130 Kubikfufs pro Tonne ; die hochste Gasmenge war 27 100 Kubik- fufs, aber nur von 14 J /2 Kerzen, und selbst wenn man auf nur 6000 8000 Kubikfufs herunterging, stieg die Leuchtkraft nicht iiber 20 Kerzen. Leichtol (Mittelol) gab bei 16 Versucheii 18000 30 000 Kubik- fufs pro Tonne von 16 ISVa Kerzen. Kreosotol gab Gas von hochstens 14 Kerzen bei 13300 Kubik- fufs pro Tonne; bei dem hochsten Gasertrag von 29300 Kubikfufs hatte das Gas nur 8 Vs Kerzen. Aus rohem Teer erhielt Wright bei ahnlicher Behandlung im Durchschnitt 10700 Kubikfufs (303 cbm) Gas von 12 Vs Kerzenstarken. Bei alien Versuchen mit Theerolen entstanden hochst lastige chronische Verstopfungen durch Naphtalin, welche gar nicht zu vermeiden waren; aber selbst abgesehen davon lafst die verhaltnismafsig geringe Menge und die bei den billigeren Olen sehr geringe Leuchtkraft des Gases aus Theerolen deren Verwertung zu diesem Zwecke als ganz hoffnungslos erscheinen. Aus diesen und anderen Versuchen ergibt sich, dafs, selbst wenn samtlicher Teer, welcher aus der Kohle gewonnen wird, vergast, und samtliche darin enthaltene Naphta in das gleichzeitig ent- wickelte Gas ubergefuhrt werden konnte, die Leucht- Vgl. Journ. f. Gasbel. 1891, S. 225. >) Journ. Soc. chem. ind. 1886, pag. 560. Das Wassergas. 41 kraft des Gases noch nicht um eine Kerze erhoht wiirde. D e v i 1 1 e f and bei semen Versucheii l ) im Maximum im Teer einen Gehalt von 1,5% an Kohlenwasser- stoffen der Benzolreihe. Nach dessen bereits friiher erwahnten Benzol- bestimmungen im Gase ergab sich ein mittlerer Gehalt von 39 g Benzol in 1 cbm Gas, oder pro 100 kgKohlen berechnet, von rund 1,2 kg; auslOOkg Kohle wurden andrerseits 5,8 kg Teer gewonnen, welche, wie erwahnt, hochstens 1,5%, also 87 g aromatische Kohlenwasserstoffe enthalten; es ver- bleibeii also pro 100kg Kohle: 1,200kg Benzol im Gase mid 0,087 (= rund 7%) Benzol im Teer, oder bezogen auf 1 cbm erzeugtes Gas sind 39 g Benzol im Gas mid in dem pro 1 cbm Gas aus den Kohlen gewoniieneii Teer (=- = 0,1 8 1kg) o^ zu 1,5% Benzol = 2,7 g Benzol. Es treffen also bei der Vergasung auf 1 cbm Gas f 39 g Benzol im Gas und I 2,7 g Benzol im Teer. Man sieht hieraus, wie geriiig der Gewinn an Leuchtkraft notwendigerweise sein mufs, wenii man sich vergegenwartigt , wie wenig von den aus der Kohle gewonnenen Benzolkohlenwasserstoffen im Teer uberhaupt enthalten sind. Auch Kramer 2 ) stellt die Teervergasung als ganzlich aussichtslos dar. Der Dinsmore-Prozefs erregte insofern ge- wisses Aufsehen, als es iiach den dabei vorgeiiom- meneii Untersuchungen von Watson Smith 8 ) doch moglich erschien, dafs trotz aller Theorie der Was- serstoff in statu nascendi sich mit dem Kohlenstoff resp. anderen Kohlenwasserstoffen vereinigen und so schliefslich die gewtinschten Produkte und iia- mentlich Benzol bilden konne. Diese merkwiirdige Wirkuiig wird auf die nach- tragliche Uberhitzung des Gases und der Teer- dampfe in einer leeren gluhenden Retorte, dem sog. Duct, zuriickgefuhrt. Die von Smith ins Feld gefuhrten Erklarungen fiir die im Duct statt- ) Journ. f. Gasbel. 1889, S. 695. 2 ) Bericht der deutschen chem. Gesellsch. Bd. 20, S. 595. 3 ) Chemische Vorgange bei der Teervergasung nach Dinsmore; Journ. f Gasbel. 1890, S. 480. Schilling, Handbuch fur Gasbeleuchtung. findeiiden Reaktionen wurden von Kramer 1 ) durch seine ausgedehnten Versuche 2 ) im Laboratorium wie im Grofsbetrieb auf das entschiedenste wider- legt, und gezeigt, dafs durch eine Uberhitzung des Rohgases zwar eine Volumvermehrung zu erzielen ist, dies aber nur miter Schadigung des in dem Rohgas enthaltenen Gemenges von Wasserstoff und gasformigeii Kohlenwasserstoffen geschehen kann, welch letztere umgekehrt moglichst darin zu erhalten sind. Der Dinsmore -Prozefs bewirkt demnach nichts anderes als was eine heifsere Vergasung der Stein- kohle bewirkt, bei der man mit den Vorteilen der vermehrten Gaserzeugung auch alle diese beglei- tenden Nachteile eintauscht, d. h. Teerverstopfung in den Steigrohren, Naphtaliiiabscheidungen in den Leitungen und geringe Leuchtkraft des Gases. Be- ziiglich der Eiiizelheiten des Dinsmore-Prozesses sei auf die Literatur verwiesen. 3 ) 4. Das Wassergas. Uiiter alien Gasbereitungsverfahren, welche auf anderen Grundlageii beruhen, als das gewohnliche Verfahren der Vergasung der Stemkohlen iiimmt das Wassergasverfahren eine besonders her- vorragende Stellung ein. Eigeiitlich tritt der Wasser- gasprozefs aus dem Rahmen der Steiiikohlengas- bereitung heraus. Die Neuzeit hat jedoch beide Verfahren einander genahert, und geht man in Eng- land gerade damit um, Anlageii fiir karburiertes Wassergas einzurichten, welche sowohl zur Er- hohung der Leuchtkraft des Steinkohlengases, also zur Aufbesserung an Stelle der Cannelkohlen, als auch zur Erhohung der Gasmenge dienen. Wenn wir sonach das Wassergas nur, soweit es in das J ) Journ. f. Gasbel. 1891, S. 225. *) Vgl. auch Journ. f. Gasbel. 1891, S. 89; 1887 S. 881. Ber. d. deutsch. chem. Gesellsch. 1887, S. 595. 8 ) A description of the Dinsmore process of gas ma- nufacture Liverpool D. Marples & Co. Lord street 1890. Journ. f. Gasbel. 1891, S. 102; 1890, S. 480; 1891, S. 225; 1890, S. 465 etc. The Dinsmore process of gas manufacture by Isaac Carr. Vortrag, gehalten vor der Manchester District Insti- tution of gas Engineers am 30. Nov. 1889. Liverpool, the Dinsmore gas company 12 Haelkins Hey 1889. Journal of gaslighting vom 17. Febr. 1891, vom 26. Febr. und 3. Marz 1891 6 42 Verfahren zur Aufbesserung des Leuchtgases. Gebiet der Steinkohlengasbereitung eiiigreift, be- handeln konnen, so musseii wir beziiglich der iibrigen, das Wassergas betreffeiiden Fragen auf die zahlreiche Speziallitteratur verweisen. l ] Die Ent- wickelung in der Herstellung des von Felice Fontana im Jahre 1730 erfundenen Wassergases ist in hohem Mafse in Amerika, aber auch nicht minder in Deutschland seit jener Zeit allmahlich fortgeschritten, allein zu grofserer praktischer Verwendung, sowohl fiir Heizungs- wie Beleuchtungszwecke kam das Wassergas nur in Amerika, so dafs die Wassergas- erzeugung heute dort einer der wichtigsten Zweige der Gasbereitung geworden ist. Uber die Ver- breitung des Wassergases in Amerika berichtet Shelton in einem Vortrag iiber Wassergas fur Beleuchtung sonst und jetzt 2 ) : Vor 14 Jahren war nur eine Anlage in Betrieb, wahrend jetzt iiber 300 Stadte, d. h. etwa 30% aller Stadte mit Gas- beleuchtung in den vereinigten Staaten, ungefahr 350 Wassergasanlagen besitzen, so dafs fast die Halfte alles in diesen Staaten erzeugten Gases auf Wassergas trifft. Seit 1883 oder innerhalb sieben Jahren hat sich die Wassergaserzeugung verdoppelt. Das Wassergas ist in den grofsten wie in den kleinsten Stadten angewandt, so in New -York, Brooklyn, Boston, Philadelphia, Chicago, San Fran- zisco u. s. w., aber es gibt auch Anlagen fiir Stadte von nur 2000 Einwohnern, wo die Strafsenleitungen nur 1 bis 2 englische Meileii Lange haben. Das Wassergasverfahren, wie es sich in Amerika ausgebildet hat, verdankt seiu rasches Wachsthum nameiitlich dem Umstande, dafs dort die zum Karburiereii erforderlichen Ole aufserst billig sind. Dieser billige Preis bringt es mit sich, dafs in Amerika immer mehr Gasfabriken auf die Her- stellung von Wassergas eingerichtet werden, welches mit flussigem Petroleum in lichtgebendes Gas ver- wandelt wird, indem das Gas direkt mit Dampfen gesattigt oder durch gliihende Rohren geleitet wird, so dafs man moglichst permaneiites Gas erhalt. *) Eine htibsche Ubersicht tiber die Geschichte, Bereitung und Verwendung des Wassergases sowie tiber die beziigliche Litteratur gibt Geitel in seiner vom Verein deutscher Ma- schineningenieure angeregten Preisschrif t : Das Wassergas und seine Verwendung in der Technikc. Separatabdruck aus Glasers Annalen fur Gewerbe und Bauwesen. Berlin 1890 bei Dierig & Siemens. ) Journ. f. Gasbel. 1890, S. 435. 8 ) Journ. f. Gasbel. 1881, S. 521. Nach Quaglio l ) wird in den Petroleumraffinerien Amerikas Naphtaol, welches sich zum Karburieren des Wassergases in hervorragendem Mafse eignet, zu 6080 Cts. per Barrel (= Mk. 2,55 bis 3,60 per 180 1) verkauft, also der Liter zu 1,7 Pfg. Doch sind die Preise stets grofsen Schwankungen unterworfen. Auf Grund dieser A 7 erhaltnisse hat sich denn auch die Wassergasindustrie in den ver- schiedenen Landern sehr verschieden entwickelt. Wahrend die praktische Seite sich besonders in Amerika ausbildete, verdanken wir deutschen Forsch- ungen die genauere Kenntnis der Vorgange bei der Wassergasbereitung und die richtige Beur- teilung der theoretischen Stellung des Wassergases gegeniiber den sonst ublicheii Gassorten. In Deutschland war eine der ersten Anlagen ein Ofen in Frankfurt, mit welchem durch Bunte und Schiele im Jahre 1881 eingehende Versuche angestellt wurden. Die hierbei gemachten Erfah- rungen fiihrteii endlich zu derjenigeii Type von Wassergasapparaten, welche als deutsche Type speziell bezeichnet wird. Nachst dem altesteii deutschen Pionier des Wassergases, Herrn Chef- ingenieur Quaglio, sind diese Erfolge besonders der in Dortmund befindlicheii Europaischen Wasser- gas- Aktiengesellschaft, sowie deren Ingeriieur, Herrn E. Blafs zu verdanken. Theoretische Untersuchun- gen verdanken wir nameiitlich Quaglio, Naumann, Pistor, Bunte, Blass, Lang, Lunge, Hempel, Fischer und anderen. Das Wassergas wird in Amerika zu Beleuchtungs- zwecken wie zu Heizzwecken verwendet, und zwar fast ausschliefslich in karburiertem Zustand. Shelton gibt eine Zusammenstellung , welche Verbreitung die verschiedenen wichtigsten Systeme der Wasser- gaserzeugung bisher erlangt haben. In Amerika bestehen 1100 Stadte mit Gasbeleuchtung. Davon haben 305 Wassergas mit 367 Anlagen. Von diesen fallen auf die Prozesse: Lowe 120, Granger 49, Springer 45, Mac-Kay-Critchlow 39, Flannery 12, Hanlon-Leadly 13, Haiilon-Johiison 9, Martin 4, Pratt und Ryan 5, Evans 2, Van Steenburgh 8, x ) Studien tiber Gasbereitung. Journ. f. Gasbel. 1887, S. 521. 8 ) Journ. f. Gasbel. 1883, S. 606. 8 ) Als besonderes Organ fur die Wassergastechnik er- scheint in Philadelphia das Progressive Age and Water Gas journal. Der Lowe-Wassergasprozess. 43 Loomis 8, Allen-Harris 3, Edgerton 5, Egner 2, Jerzmanowski 10, Strong 1, Salisbury 1 , Meeze 2 , Wilkinson 6, Tessie du Motay 5, Mackenzie 4, Hark- ness 1, Rose 1, Rew 1, sonstige Kon- struktionen 3, System unbekannt 8, zu- sammen 367 Anlagen. Von all diesen Systemen hat, wie man sieht, Lowe weitaus die grolste Verbreitung ge- funden, weshalb wir auf dieses System naher eingeheii wollen. x ) Man hatte f riiher die Zerlegung des Wasserdampf es durch gluhende Kohlen in Retorten vor- genommen, welche von aufsen geheizt warden, ahnlich den Retortenofen der Gasanstalten, allein man ist davon, als unzweckmafsig, abgekommen, und er- zeugt das Wassergas j etzt fast allgemein in Generatoren. So auch nach dem System Lowe. Fig. 9 zeigt die Einrichtung des Lo we- Wassergasapparates . Der Lowe-Wassergasprozess. Derselbe besteht aus dem Generator A, einem schmiedeeisernen Cylinder, welcher im Innern mit feuerfesten Steinen ausgesetzt ist, und dem Qberhitzer B, einem schmiedeeisernen Cylinder, der im Innern mit einem Gatter- werk von feuerfesten Steinen nach Art der Regeneratoren versehen ist. An diesen schlie- fsen sich ein einfacher Waschkasten C mit zwei Waschtiirmen D und E, in welchen das Gas mit Wasser gereinigt wird. Der Generator wird mit Anthracitkohle oder Coke durch die Beschickungsoffnung a geftillt und dann mittels eines Ventilators F durch das Rohr c zur Weifsglut angeblasen; im Anfange entweichen die Verbrennungsgase einfach durch die schmiedeeisernen, im Innern mit Chamottefullung versehenen Verbindungs- rohre b nach dem Regenerator und von da durch das geoffnete Ventil d nach einem Abzug ins Freie. Ist die Temperatur im Generator so hoch gestiegen, dafs sich Schwelgas in demselben entwickelt, so dafs also der ent- weicheude Gasstrom aus Kohlenoxyd, Kohlen- saure und StickstofE besteht, so offnet man das mit dem Ventilator in Verbindung stehende a ) Nach W. H e m p e 1 , Studien ilber Gas- bereitung. Journ. f. Gasbel. 1887, S. 521. 44 Verfahren zur Aufbesserung des Leuchtgases. Ventil e und bringt dadurch das Schwelgas im "Uberhitzer zur Verbrennung; nach etwa 10 bis 15 Minuten 1st der im Generator befindliche Anthracit zum vollsten Weifsgluhen erhitzt, der tJberbitzer ist bis oben hinauf so stark gliihend, dafs selbst die am Ventil d sichtbaren Chaniottesteine ziem- lich hellrot gliihend sind. Ist dieser Punkt erreicht, so werden die Ventile c, e, d geschlossen , und die Ventile g und h geOffnet. Es tritt dann durch g unter dem Generator Wasserdampf , und aus dem Naphtareservoir G durch eine ganze Anzahl Verteilungsrohre in den oberen Teil des Generators Naphta ein. Der Wasserdampf zerlegt sich in Kohlenoxyd und Wasserstoff, denen etwas Kohlensaure beigemischt ist, das weifsglfihende Gasgemisch kommt mit der Naphta in Beriihrung, die dadurch verdampft und im tJberhitzer zerlegt wird. Durch passende Eegelung des Dampf- und Naphtazuflusses wird sofort ein stark leuchtendes Gas gebildet, das nur einer ganz geringen Reinigung in ein paar einfachen Waschapparaten bedarf, um fertig fur die Verwendung zu sein. Wahrend des Gasmachens lafst man den Ventilator langsamer laufen, halt ihn aber nicht an, sondern lafst durch ganz kleine Locher, welche sich in der Windleitung vor den Ventilen c und e befinden, einen schwachen Luftstrom aus- treten; dies hat den grofsen Vorteil, dafs im Falle des Un- dichtwerdens der Ventile sich die Rohre nie mit Gasen ftillen konnen, die spater die Veranlassung zu Explosionen werden konnten. Nach 15 bis 20 Minuten wird das Gasmachen unterbrochen, der Generator vom Mannloch a aus mit frischem Anthracit beschickt, dann die Ventile umgestellt, und der beschriebene Prozefs wiederholt. Alle 12 oder 6 Stunden reinigt man den Generator, der zu diesem Zwecke unten drei Offnungen H hat, die gestatten, dafs man zu dem aus Chamottesteinen hergestellten Rost mit Brechstangen leicht zukommen kann. Man arbeitet dabei so, dafs man absichtlich die Anthracitkohle nicht vollstandig zu Schlacke verbrennt, vielrnehr stark kohlehaltige Riickstande herauszieht, die unter dem Dampfkessel vollstandig verbrannt werden. Es hat das den grofsen Vorteil, dafs ein Zusammenschmelzen mit dem Roste vermieden wird, was die Arbeit des Reinigens sehr erleichtert. Nachfolgend sind drei Analysen angefiihrt, die Prof. Hem pel an einem in Yonkers bei New- York betriebenen Lowe-Wassergasgenerator ausgefuhrthat. Das Gasmachen dauert 20 Minuten. Das Gas fur Analyse I wurde 2 Minuten nach dem Ein- blasen des Dampfes und Petroleums, das fur II nach 9 Minuten und das fur III iiach 17 Minuten entnommen. Die Gase enthielten I. n. m. C0 3,8 3,3 3 Kohlensaure, C, n H n 13,1 0,6 25,1 24,6 Schwere Kohlenwasserstoffe, 0,2 Sauerstoff, CO 25,7 18,3 18,8 Kohlenoxyd, H 31,8 28,1 26,5 Wasserstoff, CBU 20,8 21,7 23,2 Sumpfgas, N 4,2 3,5 3,7 Stickstoff. Zusammensetzung des Lowe-Gases, Analyse von William & E. Geyer. Durchschnittsanalyse C02 0,5 0,3 Kohlensaure, O 0,4 Sauerstoff, C m H n 15,1 14,05 Schwere Kohlenwasserstoffe, CO 27,5 28,98 Kohlenoxyd, CH 4 26,35 25,82 Sumpfgas, H 24,08 27,09 Wasserstoff, N 3,38 3,88 Stickstoff. Die Herstellungskosten von 1 cbm Wassergas nach dem Lowe -Prozefs gibt Hemp el fur Jersey- City (gegeniiber New- York) folgendermafsen an: fur 01 .... 2,6 Pf. fur Anthracit . 1,1 fur Kalk . . . 0,35 fur Arbeit . . 1,05 fur Wasser . . 0,19 * 5,29 Pf. nach Blass kann man rechnen, dafs 1kg Anthracit und 1 kg Petroleumol 1 cbm Gas erzeugen. Die Leuchtkraft des amerikanischen Wasser- gases ist durchschnittlich eine viel hohere (meist doppelt so hoch) als die des gewohnlichen Leucht- gases, namlich 25 30 Kerzen; das Licht ist hell und weif s und ist in Amerika neben dem elektrischen Licht sehr beliebt. Ein Faktor, welcher sehr zu Gunsten des Wassergases spricht, ist der, dafs die Leistungsfahigkeit ernes Wassergasapparates eine ungeheuer grofse ist. Man ist imstande, mit einem Generator in 24 Stunden 10000 cbm Gas zu machen, also so viel, wie ungefahr 34 Retorten oder reichlich 4 Achterofen. Dabei nimmt der Apparat wenig Raum ein. 100,0 100,0 100,0 Das Wassergas in England und Deutschland. In London beschaftigt man sich damit, das karburierte Wassergas zur Aufbesserung des Stein- kohlengases einzufuhren. Der Lowe-Prozefs ist bei der Gaslight and Coke Cie. in zwei Anlagen ausgefuhrt. Die Appa- rate in Beckton arbeiten zur Zufriedenheit und konnen taglich 1 Mill. Kubikfufs = 28 300 cbm Gas liefern bei einem Verbrauch von 45 Ibs. Coke pro 1000 cbf Gas == 0,72 kg pro 1 cbm. Die Leuchtkraft stellt sich auf 29,5 Lichtstarken bei 4V 2 Gallons 01 pro 100 cbf = 0,71 1 pro 1 cbm. Verwendung findet russisches gereinigtes 01 von Das Wassergas in England und Deutschland. 45 0,860 spec. Gewicht und 54 C Entfiammungs- punkt, welches 3 a /2 d pro Gallon = 6,6 Pf. pro 1 I kostet. Die Kosten eines 29,5-Kerzengases belaufen sich auf 1 sh 8 */4 d pro 1000 cbf oder pro 100 cbm auf Ol, 71 1 a 6,6 d M. 4,69 Coke, 0,072 t X M. 12,50 . . > 0,90 Reinigung 0,15 Unkosten 0,29 M. 6,03. Der gewoiinene Teer wurde als gleichwertig angesehen init dem verbrauchteii Dampf und dem Wasser fiir die Kiihlung. Unzweifelhaft werden diese Zahleii, welche auf einem der grofsten Werke der Welt erhalten wurden, das karburierte Wassergas in hohe Gunst setzen, besonders da das Verfahren rasche Gaserzeugung, vollstandige Kontrolle ermoglicht und deshalb die Herstellung liber zufallige Schwierigkeiten stellt. Das Anreichern von 1000 cbf 16-Kerzengas zu 17 x /2-Kerzengas kostet 1,01 d = 0,29 Pf. pro 1 cbm, welcher Preis weitaus der beste bis jetzt erreichte ist. Der Nachteil des hoheren. Kohlenoxyd-Gehaltes des Wassergases kommt hier weniger in Frage, da das karburierte Wassergas an und fiir sich einen niedrigeren Gehalt besitzt, als das unkar- burierte, und aufserdem dem Leuchtgas nur in soldier Menge beigemischt wird, dafs der Kohlen- oxyd-Gehalt des Mischgases ca. 10/o nicht iiber- steigt. Je besser die zur Karburierung des Wasser- gases verwendeten 01 e sind, desto niedriger wird im allgemeinen der Kohlenoxydgehalt des Misch- gases bleiben. In Deutschland scheint das Wassergas zu Be- leuchtungszwecken noch nicht den gleichen Ein- gang finden zu wollen, obwohl man sich der Frage stets mit grofsem Interesse angenommen, und auch nicht die Kosten gescheut hat, eigene, fur deutsche Verhaltnisse passende Apparate zu bauen. Es sind hier die Apparate von Quaglio Dwight, Strong und Schulz, Knaudt & Co. *) zu erwahnen. Beleuchtungs- anlagen befinden sich in Essen, in Witkowitz und bei Pintsch in Fiirstenwalde u. a. m. Zur Be- leuchtung ist bis jetzt das von Fahnehjelm erfundene Magnesia- Gliihlicht ausschliefslich in Verwendung, wahrend das Wassergas zur Aufbesserung des Stein- kohlengases noch nicht verwendet wird. Dieses Gluhlicht wird dadurch erzeugt, dafs die aus einem Brenner ausstromende nichtleuchtende Flamme einen Kamm yon feinen Stabchen aus Magnesia zur Weifsglut erhitzt. l ] (Fig. 10.) In Essen wird das Etablissement von Schulz, Knaudt & Co. mit 600 Wassergasgliihlichtern beleuchtet. Fig. 10. Fig. 11. tiber die in Essen erzielten Betriebsergebnisse macht Fischer 2 ) folgende Angaben: Es wird hier jedesmal 4 Minuten lang Was- sergas gemacht und 11 Minuten Generatorgas. Es wurden am 21. Juli 3690 cbm Wassergas herge. stellt und dazu 3256 kg Coke gebraucht. 1 kg Coke lieferte 1,13 cbm Wassergas und 3,13 cbm Ge- neratorgas. Bl af s gibt iiber die Herstellungskosten folgendes an: Der Kubikmeter Wassergas kostet unter normalen Verhaltnissen je nach Grofse der Apparate und je nach dem Preis des Brennmaterials ohne Rohrnetz inkl. Amortisation und Verzinsung des Apparates inkl. Gasometer 1 4 Pf. Zur Beleuchtung mittels Magnesia - Gliihlicht ist etwa dieselbe Gasmenge wie bei gutem Steinkohlengas erforderlich. Bei 150 1 Gasverbrauch per Stunde gibt eiii Kamm zu Anfaug 20 bis 22 Kerzen, nach 50 Stundeu 15, nach 100 Stunden 10 Kerzen. Die Kamme kosten per Stuck 15 Pf, so dafs der Verbrauch an Kammen Blafs, tiber Wassergas. Journ. f. Gasbel 1886, S. 223. !) Naheres siehe Journ. f. Gasbel. 1885, S. 326. ') Zeitschr. des Vereins d. Ingenieure 1888 No. 2. 46 Verfahren zur Aufbesserung cles Leuchtgases. per Kubikmeter verbrauchten Gases noch etwa 1 Pf. ausmacht. Wenn nun das Wassergas meist den Vorzug geringer Herstellungskosten besitzt, so stehen doch der Einfiihrung des Wassergases zur Gliihlicht- beleuchtung auch grofse Hindernisse entgegen. Vorteile sind das ruhige, weilse, nicht rufsende Licht, geringere Warmeentwickelung und geringe Bildung von Kohlensaure, wie iiberhaupt ge- ringere Luftverderbnis bei der Verbrenmmg. Dem- gegeniiber steht der Nachteil, dafs die Gliih- korper in ihrer Leuchtkraft von 20 Kerzen bis auf 10 Kerzen allmahlich sinken, und meist nach Zwischenraumen von 14 Tagen bis 3 Wochen schon ausgewechselt werden mussen. Was die Ein- fiihrung des karburierten Wassergases in Deutsch- land betrifft, so ist dieselbe, well finanziell un- rentabel, vorlaufig aussichtslos und daher unter- blieben, weil wir im Inland keine passenden, zur Karburierimg tauglichen Kohlenwasserstoffe besitzen, und die Einfuhr derselben infolge des hohen Zolles Preise, welche eine Konkurrenz mit dem Stein- kohlengase ermoglichen wiirden, nicht zulafst. Die Verwendung von Teerolen zum Karburieren des Wassergases ist nach Kramer ebenso aus- sichtslos, wie die Teervergasung im allgemeinen, da von den Teerolen durchaus nicht erwartet werden darf, was die in Nordamerika zur Gas- gewinnung dienenden Petrolderivate leisten. Griftigkeit des Wassergases. Ein weiteres Hindernis fur die Einfiihrung des Wassergases zur Versorgung ganzer Stadte oder Stadtteile liegt in dem hohen Kohlenoxydgehalt und der damit verbundenen Giftigkeit desselben. Zwar enthalt Leuchtgas auch 8 bis 9 /o , allein im Wassergas steigt derselbe bis zu 30 40%. 1 ) In Amerika findet man in dem hohen Kohlenoxyd- gehalt kein Hindernis fur die allgemeine Ver- breitung des Wassergases, und zwar erstens, weil man dort auf die hygienische Seite iiberhaupt weniger Wert legt, und zweitens, weil dort das karburierte Wassergas so billig ist, dafs dieser Vor- zug den hygienischen Nachteil viel starker iiber- wiegt, als in Europa. Was die Frage der Schad- lichkeit, resp. der Gefahrlichkeit des Wassergases anlangt, so ist viel dafiir und dagegen gesprochen und geschrieben worden. Aus den Statistiken, welche namentlich in Amerika iiber Todesfalle durch Gasvergiftungen er- hoben wurden, 1 ) lafst sich im allgemeinen kein direkter Schlufs auf das Wassergas ziehen, da hier die verschiedensten Faktoren mitsprechen. Immer- hin geht das rasche Zunehmen der Leuchtgas- vergiftungen wahrend der letzten Jahre aus nach- stehenden Zusammenstellungen von Stadten hervor, von denen besonders New- York im ausgedehntesten Mafse mit Wassergas versorgt ist. J a h r Baltimore Brooklyn New-York 1879 _ _ 1 1880 11 1881 1 3 15 1882 5 19 1883 6 2 14 Einwohnerzahl im Jahre 1880 . . 382190 566689 1206590 Tiber die giftige Wirkung des Kohlenoxydgases sind sehr verschiedene Ansichten verfochten worden. Wir verdanken hier den Versuchen von Abbott 2 ) und Sedgwick und Nichols 3 ) Klarheit. Letzere versuchten die Wirkung an Tieren, und sind von ihren Resultaten folgende besonders bemerkenswert. Aus dem Umstand, dafs ein Gas drei, vier oder fiinf mal soviel Kohlenoxyd enthalt als ein anderes Gas, darf nicht geschlossen werden, dafs dasselbe drei, vier oder fiinf mal so gefahrlich ist fiir Leben und Gesundheit. Die Versuche ergaben, dafs fiir jedes Gas ein bestimmter Prozentsatz be- steht, dessen Vorhandensein in der atmospharischen Luft die letzere fiir das Leben verhangnisvoll macht. Dieser Prozensatz schwankt sehr, je nach der Indivi- dualitat, dem Geschlecht u. s. w. des der Wirkung des Gases ausgesetzten Wesens. Das Charakteri- stische besteht darin, dafs oberhalb desselben die Gefahr stark wachst, unterhalb desselben jedoch schnell abnimmt. Bei Kohlenoxyd diirfte derselbe ') Bei karburiertem Wassergas schwankt derselbe im allgemeinen zwischen 20 und 30/o. ') Berichte des Staates Massachusets. *) Abbott The relation of illuminating gas to public health<. 8 ) Sedgwick und Nichols >A study of the relative poisonous effects of coal and water gas<. Giftigkeit des Wassergases. 47 fiir den Menschen bei l k /o liegen. Dieser Betrag wird nun durch das Wassergas sehr bald erreicht, mid hierin liegt ebeii desseii grofsere Gefahr im Vergleich zu dem Kohleiigase. Die Versuche bestatigen die Behauptungen aii- derer Forscher, denen zufolge das Kohlenoxyd kein ,,kumulatives" Gift 1st; d. h. mit anderen Worten: das Einatmeii einer kleinen Menge des- selben wahreiid einer langen Zeit ist nicht von gleicher Wirkung, wie das Einatmen einer grofsen Menge wahrend einer kurzen Zeit. Aus der Thatsache, dafs das Kohlenoxyd kein kumulatives Gift ist, sowie aus dem Umstande, dafs die Gefahr oberhalb der ,,Gefahrlinie" stark zunimmt, unterhalb derselben sich jedoch stark vermindert, folgt, dafs innerhalb gewisser Grenzen eiii geringerer Gehalt an Kohlenoxyd eine bedeu- tend geringere Gefahrlichkeit des betreffenden Leuchtgases mit sich bringt; diese Grenzen liegen eben in der Nahe der Gefahrlinie; je weiter der Kohlenoxydgehalt sich von dieser entfernt, desto weniger scharf treten die Unterschiede in der schad- lichen Wirkung hervor. Was die Explosionsgefahr des Wassergases be- trifft, so kommen ,,Sedgwick und Nichols" eben- falls zu dem Resultate, dafs nach dieser Richtung zwischen dem Kohleiigase und dem Wassergase kein grofser Unterschied bestehe, da die Moglich- keit fiir die Bildung explosiver Gemische eine so weit umgrenzte sei, dafs die Unterschiede, welche in der Zusammensetzung der beiden Gasarten be- stehen, hierauf nicht von besonderm Einflufs sein konnen. Auch in der Schweiz hat man sich mit dieser Frage eingehend beschaftigt, und wurde von der vom schweizerischen Industriedepartement einge- setzten Kommission ein Bericht abgegebeii, *) welcher im allgemeinen auf den Schlufsergebnissen der- eben erwahnten Versuche fufst. Professor Wyss fand, dafs Wassergas, der Atmungsluft in einer Menge von 1 Promille zu- gemischt, krankmachend , und, 10 Promille zu- gemischt, todtlich wirkt. Halbwassergas dagegeii *) Lunge: tiber die bei der Verwendung des Wasser- gases zu industriellen Zwecken erforderlichen Vorsichts- mafsregeln. Zeitschr. f. angew. Chemie 1888 Heft 16, S. 463. Wyfs: tiber die toxische Wirkung des Wassergases und Halbwassergases. Ebengenannte Zeitschrift, S. 465. wirkt bei 3 Promille giftig und krankmachend, bei 15 Promille todtlich. Unter all den verschiedenen empfohlenen Schutz- mafsregeln gegen Wassergasvergiftungen kann ein- zig und allein die Impragnierung des Gases mit stark riechenden Substanzen (Mercaptan) in Frage kommen, derm durch sonstige kleinliche Vorschriften, wie solche oftmals vorgeschlagen werden, wurde man nur die Verwendung des Wassergases er- schweren und dem Publikum Angst machen, der Sache selbst aber wenig niitzen. Da das Wassergas an und fiir sich geruchlos ist, so ist ein Impragnieren desselben zur raschen Auffindung von Ausstromungen notwendig. Mer- captan soil sich hierzu wegen seines penetrant widerlicheii Geruches am besten eignen. Man hat sich auch bemiiht, den Kohlenoxydgehalt bereits bei Bildung des Gases im Generator zu reduzieren, allein diese Versuche liegen noch in den Anfangeii, und hat man vorlaufig mit dem Faktor der hoheren Gefahrlichkeit des Wassergases zu rechnen. Es ist kein Zweifel, dafs man das Publikum auch dem- gegeniiber zu einer erhohten Vorsicht erzieheii kann, alleiii die Gefahr ist eben doch eine weitaus grofsere, als bei Leuchtgas, und wird erst dann mehr in den Hintergrund treten, wenn die Vorziige, namentlich die Billigkeit, wie dies in Amerika der Fall ist, den Nachteil der erhohten Gefahr in starkerem Mafse iiberwiegeii ; so wie die Sache gegenwartig steht, ist an eine allgemeinere Einfuhrung des Wassergases zu Beleuchtungszwecken noch ka,um zu denken, wohl aber kann die Verwendung des karburierten Wassergases als Mittel zur Anreiche- rung des Steinkohlengases in Zukunft Bedeutung gewinnen. Das Wassergas besitzt vor den friiher beschriebenen Aiireicherungsverfahren mit Olgas oder Petroleumsprit den grofsen Vorzug, dafs das Gas gleich bei der Bereitung dem Leuchtgas bei- gemischt werden kann, mid sich die Wassergas- erzeugung sonach nur nach der Zahl der im Be- trieb befindlichen Gaserzeugungsofen zu richten hat, wahrend jede Regeluiig nach den Abgabe- verhaltnissen, wie diese dem Maxim- Verfahren zu Grunde liegt, wegfallt. 48 Verfahren zur Aufbesserung des Leuchtgases. Zusatz von Kalk foei der Vergasung der Steinkohlen. Das Verfahren, der Kohle bei der Vergasmig geloschten Kalk zuzusetzen, wurde in England von Cooper angegeben, um einerseits eine Erhohung der Ammoniakausbeute , andrerseits eine Erniedri- gung des Schwefelwasserstoffgehaltes im Rohgas zu erzielen; im Jahre 1882 wurde das Verfahren patentiert. Der Vorschlag, gekalkte Kohleii zur Vergasung zu verwenden, ist jedoch schon viel friiher gemacht worden. Schon 1859 hat Herr O. Kellner, damals in Mulheim a. Rh., seine Er- fahrungen iiber das von ihm angewendete Ver- fahren der Vergasung gekalkter Kohlen mitgeteilt. In diesem Falle war die Not die Erfinderin ge- wesen. Um fur die Zeit des starksten Betriebes die Kalkreinigung , welche im Lauf der Zeit zu man in England besondern Wert legt, in das Gas tibergeht. Aus dem letztereii Verhalten ent- springt auch ein geringerer Verbrauch an Reini- gungsmaterial und eine Vermin derung der Arbeits- lohne fur die Reinigung. Knublauch hat durch aufserst exakte Versuche in kleinerem Mafsstabe, wo eine quantitative Bestimmung der erzielten Pro- dukte viel besser moglich war, als durch Versuche im grofseren Betriebe, die gewohnliche Vergasuiigs- weise mit der nach dem Cooper'schen Verfahren verglichen und hat die Versuche noch dariiber hinaus erweitert, indem er 5 und 10/o Kalkzusatz, sowie die Beifiigung eines chemisch vollstandig indifferenten Materials, der Kieselsaure untersuchte. Die Resultate sind, auf 1000 kg Kohlen bezogen, in folgender Tabelle zusammengestellt : Die ver- gaste Kohle war Saarkohle. Obige Zahlen sind in vieler Hinsicht be- 1000 kg Kohlen geben reine Kalkzusatz Kieselsaure bei 2,5% J [alk gegen Kohle 2,50/0 5/o 10% 5% reme Kohle Gas bei 20 C. . . . cbm 286,9 301,6 307,0 322,2 308,4 +14,7 + 5,1 Coke kg 647,5 664,3 665,7 665,0 67,49 +16,8 + 2,6 Teer kg 51,0 45,8 43,1 42,0 39,2 52 10,2 Ammoniak kg 2,275 2,758 2,889 3,204 2,425 + 0,483 +21,2 Sulfat kg 9,480 11,500 12,010 13360 10,150 + 2,020 +212 Schwefelwasserstoff . . kg 2,380 0,959 0,805 0,567 2,169 1,421 --59,7 Schwefelwasserstoff . . cbm 1,562 0,630 0,528 0,372 1,424 0,932 59,7 Kohlensaure .... kg 12,145 13,359 + 1,214 +10,0 Kohlensaure .... cbm 6,583 7,240 + 0,657 +10,0 Gaswasser kg 52,5 58,0 58,8 51,2 56,2 + 6,0 +11,4 klein geworden war, zu enlasten, wurde die Kohle vor der Retortenbeschickung mit Kalk gemischt. Der angestrebte Zweck wurde erreicht, wahrend die Coke nur ein Geringes an ihrer Heizkraft einbiifste. Nach Cooper wird die Kohle, wenn sie fur die Retortenbeschickung zerkleinert ist, mit 2 x /2 /o Kalk, welcher etwa mit dem gleichen Gewicht Wasser abgeloscht ist, innig vermischt. Diese ge- kalkte Kohle soil bei der Vergasung in gewohn- licher Weise etwa 30 /o Stickstoff mehr in der Form von Ammoniak abgeben als die ungekalkte Kohle ; aufserdem wird als Vorzug des Verfahrens angefuhrt, dafs der Schwefel in der Kohle durch den Kalk zum Teil zuruckgehalten wird, somit eine geringere Menge Schwefelwasserstoff und namentlich anderer Schwefelverbindungen, auf die merkenswert. Betrachten wir zunachst nur die Zu- uiid Abnahmen, welche dem Zusatz von Kalk zu- zuschreiben sind, so sehen wir, dafs bezuglich des Ammoniaks eine Zunahme von 21,2 /o, bezuglich des Schwefelwasserstoffs eine Abnahme von fast 60% zu konstatieren ist. Die Kohlensaure wird erhoht, die Menge und auch der Wert des Teers verringert sich, die Coke enthalt naturlich die 2,5 /o Kalk als Aschen- bestandteil, ist aber im Heizwert ungefahr der Coke gleich, welche aus 1000 kg Kohlen ohne Kalkzusatz erhalten wurde. Die Gasausbeute wird etwas erhoht, dagegen ist die Leuchtkraft nach Knublauch geringer. Die hauptsachlichste Wir- kung aufsert das Verfahren sonach auf Ammoniak und Schwefelwasserstoff, wie dies ia auch der o Zweck desselben ist. Aus der Tabelle geht hervor, Zusatz von Kalk bei der Destination der Steinkohlen. 49 dafs sich die Wirkung durch erhohten Kalkzusatz noch steigern lafst, alleiii dies ist erstlich im Inter- esse der Beschaffenheit der Coke nicht ratsam, und dann ist auch ersichtlich, dafs die glinstige Wir- kung des Kalkes nicht proportional dem Zusatze '/unimrnt, sondern bedentend langsamer. Wir konnen uns daher praktisch auf die Betrachtung der Anwendung von 2,5 /o Kalk beschraiiken. Die weitaus grofste Wirkung tibt derselbe auf den Schwefelwasserstoff aus. Beriicksichtigt man, dais das Gas noch obendrein mehr Ammoniak enthalt, so dafs in der nassen Reinigung durch das Am- moniak und durch die Kohlensaure mehr Schwefel- wasserstoff gebunden und abgeschieden wird, so ergibt sich, dafs die Eisenreinigung noch weit wem'ger als 40/o gegentiber der jetzigen Schwefel- wasserstoffmenge zu entfernen hat. Dieses Resultat in Verbiiidung mit der Erhohung der Ammoniak- ausbeute mag in vielen Fallen ausschlaggebend sein, das Cooper'sche Verfahren mit Vorteil an- zuwenden. Praktisch wurde das Kalken der Kohle in England vielfach versucht. Die Resultate gehen jedoch auseinander. Auf maiichen englischen An- stalten wurden gute Erfolge erzielt, auf mancheii dagegen wurde keiiie Zunahme des Ammoniaks, auf andern wieder keine Abnahme des Schwefel- wasserstoffs wahrgenommen. Es ist jedoch zu be- denken, dafs fur eine genaue Feststellung der ein- schlagigen Zahlen auf den grofsen englischen Anstalten oft nicht die notigeii Einrichtungen vor- handen sind, und dafs es schon als eine Bestati- gung der Richtigkeit des Verfahreiis betrachtet werden mufs, wenn nur in einigen Fallen die gewunschte Wirkung eintrat. Bei uns in Deutsch- land sind Mitteilungen uber das Cooper'sche Verfahren aus der Praxis heraus noch nicht be- kannt geworden. Verfasser hat mit einer grofseren Versuchsanstalt speziell das Verhalten des Ammo- niaks gegen Kalkzusatz untersucht, im allgemeinen auch eine Zunahme, jedoch je nach den Kohlensorten sehr verschieden gefunden. Nach Knublauch's Versuchen im kleinen, welche auf die geringsten Unterschiede in der Ausbeute der erzielten Produkte festzustellen gestatteten, soil sich verschiedenes Roh- material gerade beziiglich der beiden Hauptpunkte, Ammoniak und Schwefelwasserstoff, gleich verhalten. Dafs durch den Kalkzusatz eine Vermehrung der Ammoniakerzeugung herbeigefuhrt wird, ist Schilling, Handbuch fiir Gasbeleuchtung. vom rein chemischen Standpunkte aus sehr leicht erklarlich, da beim Gltihen von Kohle mit Natron- kalk der gesamte Stickstoffgehalt in der Form von Ammoniak abgeschieden wird. Auf dieses Ver- halten griindet sich bekanntlich eine analytische Methode zur Bestimmung des Stickstoffgehaltes in der Kohle. In gleicher Weise lafst sich aber auch von vornherein eine Bindung des Schwefelwasserstoffs durch den Kalk erwarten. Aufser diesen rein chemischen Wirkungen kommt aber dem Kalke noch ein anderer Einflufs zu, wie Knublauch durch Beimengung der chemisch vollig indifferenten Kieselsaure bewiesen hat ; die zwischen den Kohlen gelagerten miiieralischen Bestandteile erhitzen sich und beschleunigen. die Zersetzung der Kohlen- teilchen, und iiben auch auf die dartiber ziehen- den Gase und Dampfe ihre Wirkung aus. Dieselbe aufsert sich namentlich, wie aus Knub- lauch's Versuchen mit Kieselsaure ersichtlich, in der Erhohung der Gas- und Erniedrigung der Teer- ausbeute (wie bei heifseren Of en). Die Nachteile, welche praktisch mit dem Kalken der Kohle verkniipft sind, liegen hauptsachlich in der erhohten Arbeit, welche erforderlich ist, um der Kohle jedesmal die notige Menge geloschten Kalkes zuzusetzen, und beide Bestandteile innig zu vermischen. In England, wo man vielfach die Kohlen init Brechmaschineu zerkleinert, lafst sich das Kalken verhaltnismafsig einfach mit dieser Arbeit verbinden. Wo man hingegen die Kohlen erst vor der Ladung im Retortenhaus mit der Hand zerkleinert, bereitet die Beimischung des Kalkes Unzukommlichkeiten und Unkosten. Es ist dies wohl der Hauptgrund, warum man in Deutsch- land das Kalken der Kohlen noch so selten ver- sucht hat. Der Einwand der Verschlechterung der Beschaffenheit der Coke kommt, wie oben gezeigt wurde, kaum in Frage. Empfehlen diirfte sich das Cooper'sche Verfahren namentlich fiir Anstalten, welche nur uber eine verhaltnismafsig kl'eine Eisen- reinigung verfiigen, in den librigen Fallen ist es Sache der Rechnung, ob die Unkosten, welche das Kalken mit sich bringt, durch die erhohte Ammoniakausbeute und die Miiiderbelastung der Reinigung gedeckt, oder im Gegeiiteil direkte Ge- winne damit erzielt werden konnen. 50 Verfahren zur Aufbesserung des Leuchtgases. Die fraktionierte Entgasung, d. h. die Verwendung des reichen Gases zu Beleuch- tungszwecken und des gegen Ende der Vergasung sich ergebenden armeren Gases zu Heizzwecken wurde von Grahn und Hegeiier versucht. Das Verfahren griindet sich auf die Thatsache, dafs das Gas, welches sich nach dem allerersten Einbringen der Kohlen in die Retorte, und das, welches sich gegen Ende der Vergasung entwickelt, viel schwacher an Leuchtkraft ist, als das in der Mitte der Zeit entwickelte Gas. Von den beiden oben Genannten wurde beabsichtigt, das armere Gas zur Retorten- Fig. 12. ofenfeuerung zu verwenden und nur das gute Gas zu verkaufen. Diese Ideen stammeii aus einer Zeit, wo die Nebenerzeugnisse, und namentlich die Coke sehr hoch im Preis standen. Weiin nun die Ver- haltnisse in den Preisen von Coke, Teer und Ammoniak derartige sind, dais die Selbstkosten des fur die Vergasung von 100 kg Kohle erforder- lichen Heizgases abzuglich des Gewinnes aus den Nebenerzeugnissen geringer sind, als der Ver- kaufswert der fur gleichen Zweck erforderlichen Coke, so kann es wol vorteilhaft erscheinen, das Gas fraktioniert zu verwenden. Das zu Heiz- zwecken fiir den eigenen Betrieb beniitzte Gas wird nur in Kiihlerii und Waschern von Teer und Gaswasser befreit. Hegener hat sich zur getrennten Auffangung des Gases eine doppelte Vorlage patentieren lassen, welche in Figur 12 abgebildet ist. A und B sind die beiden Vorlagen, deren Eintauchrohren niit sog. Eiitlastungsventilen (Patent Hegener Nr. 13 996) versehen sind. Bei Ladung der Retorte werden beide Ventile ge- schlossen. Dadurch, dafs man das eine oder aiidere Tauchrohr entweder in die Vorlage A oder B tiefer eintauchen lafst, ist wahrend dieser Zeit der Weg des Gases vorgeschrieben. Durch diese Einrichtung wird auch der bessere Teer von dem schlechteren geschieden. Konstruktionen der Ofen, welche mit Gasheizung versehen sind , sind nicht in die Offentlichkeit gedrungen. Grahn schlagt vor, die- selben so einzurichten , dafs man ebenso wie friiher bei der Teerfeuerung je iiach den Markt- verhaltnissen bald mit Leuchtgas, bald mit Coke heizen konnte, ja sogar, dafs man demselbcn Ofen Gas aus einem Cokegenerator mit Leuchtgas gleichzeitig zufuhren konnte, um dadurch den Be- trieb gleichmafsiger und von kleinen Verbrauchs- schwankungen unabhangiger zu machen. Das Ver- fahren der fraktionierten Entgasung hat eine grofsere Verbreitung nicht gefunden. Noch weniger hat der Vorschlag Eingang gefunden, welchen William Siemens machte, namlich das bei der fraktionierten Entgasung gewonnene Heizgas durch ein getrenntes Rohrensystem in die Stadt zu leiten. 1 ) Noch ein Problem war es, welches, man durch die fraktionierte Entgasung losen zu konnen hoffte, namlich die Herstellung eines an Kohlenoxyd armeren und des- halb der Gesundheit weniger schadlichen Gases. Bunte hat jedoch durch seine Versuche (vergl. S. 24) nachgewiesen, dafs der Kohlenoxydgehalt des Gases sich bei alien Kohlen wahrend der Ver- gasung sehr wenig verandert, so dafs in dieser Hinsicht von einer fraktionierten Vergasung nichts zu erhoffen ist. l ) Wir verweisen beziiglich der Grtinde, welche dagegen sprechen, auf eine eingehende Kritik dieses Vorschlages durch E. Grahn. Journ. f. Gasbel. 1881, S. 602. Kapitel IV, Neuerungen an Apparaten zur Gasbereitung. Siemens' Heizyerfahren mit freier Flamm- entfaltung. Die Neuerungen, welche in den letzten 10 bis 12 Jahren auf dem Gebiete der Retortenofen, dem wichtigsten der Gaserzeugung , gemacht wurden, erstrecken sich weniger auf neue Erfindungen und neue Grundsatze, als auf die weitere Ver- folgung des Vorwarmungsprinzipes und die Aus- bildung der darauf beruhenden Konstruktionen. Allerdings hat Fr. Siemens, der Begriinder der Regenerativheizung seit einigen Jahren mit grofsem Eifer das von ihm erfundene Prinzip des Heizverfahrens mit freier Flammentfaltung verfolgt, allein dieses neue Prinzip hat bisher iiur An- wendung auf Glas- und Stahlschmelzofen gefunden, wahrend die Gasindustrie demselben wenig Beach- tung schenkte. Es sei jedoch das Prinzip nach den eigenen Worten Siemens' in Kiirze besprochen : *) Die Eigentiimlichkeit des mit strahlender Warme betriebenen Ofens besteht darin, dafs die lebendige sichtbare mid aktive Flamme die Wande des Ofens und das eingebrachte Material fast gar nicht be- rlihrt. Erst die vollstaiidig verzehrte unsichtbare neutrale Flamme darf die inneren Flachen. der Ofenkammer und die darin berindlichen Gegen- stande beriihren und nur in diesem Zustande durch die Fiichse in die Regeneratoren abziehen. In der Ofenkammer kann die Flamme daher nur durch Strahlung wirken, wahrend im Ziegelwerk der Regeneratoren der Rest der Warme nur durch Beriihrung mit den klaren Verbrennungsprodukten in der friiher beschriebenen Weise zur Wieder- abgabe aufgespeichert wird. Als Vorteil hebt Siemens besonders hervor, dafs bei dem Heiz- verfahren mit freier Flammentfaltung die nach- teilige zerstorende Wirkung der aktiven Flamme beseitigt und dadurch das Ofenmaterial geschont wird. Wahrend man also friiher die Flamme mog- lichst eng mit den zu erwarmenden Korpern in Beriihrung zu bringen suchte, fufst Siemens' neues Verfahren auf der Gruiidlage, dafs die leuchtende, lebendige Flamme eine grofse Warme- ausstrahlungsfahigkeit besitzt, und zu ihrer volligen Entwickelung eines freien Raumes bedarf, dafs man also die Flamme nicht mit dem zu heizenden Korper in direkte Beriihrung bringen darf, wahrend die Verbrennungsprodukte ihre Warme nur durch direkte Beriihrung iibertragen konnen. Ohne naher auf die theoretischen Betrachtungen Siemens' einzugehen sei nur erwahiit, dafs dieses Prinzip zu vielfachen Abhandlungen gefiihrt hat, unter denen die Arbeit von Helmholtz 1 ) die Frage besonders wissenschaftlich behandelt, und zu dem Ergebnis gelangt, dafs die Vorteile der freien Flammentfal- tung weniger in dem Wesen der Flammenstrahlung x ) Die Entwickelung der Regenerativofen etc. Vortrag von Fr. Siemens. Zeitschr. d. 6'sterr. Ing.- u. Archit.-Ver. 1886, Heft 1. J ) Helmholtz: Die Licht- und Warmestrahlung ver- brennender Gase. Berlin, L. Simion 1890. 7* 52 Neuerungen an Apparaten zur Gasbereitung. zu suchen seien, als in der durch die grofsen Ver- brennungsraume gebotenen Ermoglichung einer vollstandigeren Verbrennung. Unbestritten ist, dais die direkte Stichflamme das Ofenmaterial stark an- greift, und dafs es unter alien Umstanden vorteil- haft ist, das Material moglichst vor der direkten Einwirkung der Flamme zu schiitzen. Wenn man auch bei den Retortenofen. keine derartig aus- gedehnten Verbrennungsraume schaffen kann, wie z. B. in einem Glasschmelzofen, so wird man des- halb doch Bedacht darauf zu iiehmen haben, die Flamme moglichst wenig in ihrer Entwickelung zu hindern, und einzuengen, d. h. die Zwischenraume im Ofen moglichst weit zu halten. Der Munchener Ofen. Der Munchener Ofen ist seit seiner ersten Kon- struktion 1 ), wie er im Jahre 1878 auf der Munchener Anstalt gebaut wurde, in manchen Teilen verandert und verbessert worden. 2 ) Ein Neunerof en in seiner gegenwartigen Anordnung ist nebensteheiid ab- gebildet. (Fig. 13 und 14.) Unter der Retortenhausflur liegt der an die Regeneration direkt angebaute Generator I. Die Regeneration II bildet den Unterbau fur den eigentlichen Ofenraum III und ist durch horizontale Kanale mit vertikal iibereinander liegenden Trennungswanden gebildet, wodurch eine grofse Stabilitat der Anordnung erzielt ist. Uber der Flur liegt der Ofen- raum III mit neun Retorten. Die Heizgase gehen vom Ge- nerator durch den schrag aufstejgenden zweiteiligen Heiz- kanal aa zu den Verbrennungsschlitzen. Die Primarluft tritt durch den mit Regulierschieber versehenen gufseisernen Kanal b tiber dem Wasserspiegel im Verdampfungskasten ein, zieht mit dem Wasserdampf unter der Abdeckung des Kastens durch das hintere offene Ende in die Kanale c der Regeneration, um zusammen vorgewarmt unter den gegen die Aufsenluft abgeschlossenen Rost d zu gelangen. Das Wasser tritt durch den an b angegossenen gufseisernen Kanal e in den Verdampfungskasten. Der Wasserspiegel wird da- durch auf gleicher Hohe gehalten, dafs der Zuflufs fur eine ganze Ofenreihe gemeinsam aus einem kleinen mit Schwim- mervorrichtung versehenen Wasserbehalter geschieht. Der Generator wird am Fulldeckel / mit Coke beschickt, die Asche wird am unteren Mundsttick g ausgezogen, nach- dem durch die seitlich am Generator angebrachten Dtibel h ein provisorischer Rost eingeschoben wurde, welcher wahrend des Putzens die Brennmaterialschichte zu tragen hat. Die Mundstticke g und i des Aschenraums bleiben wahrend des Betriebes dicht geschlossen. Die Sekundarluft tritt an den beiden Vorderseiten der Regeneration durch die Regulierschieber kk ein und zieht durch mehrere Kanalreihen nach aufwarts. Sie vereinigt sich, bis fiber die Entziindungstemperatur vorgewarmt, bei den Brennerschlitzen mit den aus aa komrnenden Heizgasen zur Verbrennung. Die Vorwarmung der Sekundarluft geschieht durch die Rauchgase, welche vom Ofenraum aus den Kanalen I in die Regeneration eintreten. Die Rauchgase durchziehen die Regeneration nach abwarts in horizontalen Kanalen, deren Anzahl sich nach der verfiigbaren Tiefe der Kellerraume richtet; sie gelangen zuletzt unter den Verdampfungskasten, um von da durch die Rauchgasschieber m nach dem Feuer- kanal abzuziehen. Uber die Leistungen des Munchener Ofens mogeii hier zunachst zwei Versuche mitgeteilt werden, welche vom Verfasser vorgenommen worden sind. Ofenuntersuchungen. Neuner-Ofen Achter-Ofen kg kg Kohlen Vergast in 24 Stunden . 8200 7350 Ladung einer Retorte .... 151,8 153,1 Coke zur Heizung verbraucht . 802 893 Coke ergab Aschenriickstande . 125 80 Verheizter Kohlenstoff .... 677 813 Wasser verdampft . . ... . 1092 1328 Berechnet man diese Resultate auf 100 kg ver- gaster Kohlen, so erhalt man: Neuner-Ofen Achter-Ofen pro 100kg vergaster Kohlen kg kg Cokeverbrauch . . . 9,78 12,15 Kohlenstoffverbrauch . 8,25 11,06 Asche . . ... . 15,58 7,84 Wasser verdampft . 136 149 Die Temperaturmessungen mit dem Siemens- schen Wasserpyrometer ergaben: in der Mitte des Ofens unter dem Wasserschiff Neuner-Ofen C. 11601220 530 Achter-Ofen C. 11601220 525 Die Zugmessungen ergaben: ) Handb. 3. Aufl. S. 311 u. ff . mit Tafel XXXII XXXV. s ) Journ. f. Gasbel. 1880, S. 180 und 1882, S. 727. Neuner-Ofen Achter-Ofen mm mm im Ofen . -,: . 3,5 7,5 vor dem Austritt in den Rauchkanal 12,5 16 im Kamin 13,5 17 Die Analysen ergaben: Zusammensetzung der Heizgase CO 2 CO H N Neuner-Ofen ... 9,5 21,0 23,8 45,7 Achter-Ofen . . . 12,5 18,5 23,4 45,6 Zusammensetzung der Rauchgase co 2 o co N Neuner-Ofen .... 18,7 0,2 81,1 Achter-Ofen .... 17,2 2,0 80,8 Der Munchener Ofen. 53 Schnitt AB. Fiihrung der Sekundarluft der Rauchgase. 1 1 I 1 1 5 Meter Fig. 13. 54 Neuerungen an Apparaten zur Gasbereitung. -37 1 1 1 1 1 1 1 2 13. 4. ' ' 1 1 1 1 1 5. Meter Fig. 14. Halbgasfeuerungen. 55 Seit Eroffnung der Filialgasfabrik in Munchen im Jahre 1883 batten vier Ofen last ununter- brochen bis zum Jahre 1887 im Feuer gestanden und zwar hatte ein Ofen 1055 Betriebstage mit ciner Gaserzcugung von 2120570cbm aufzuweisen, d. i. pro Retorte durch schnittlich 265 071 cbm und pro Retorte und Tag je 251,6 cbm; ein zweiter Ofen 1063 Betriebstage mit 2 149 020 cbm Gas- erzeugung, d. i. pro Retorte 268 628 cbm und pro Retorte und Tag je 252,7 cbm; ein dritter Ofen 1114 Betriebstage mit 2 207 130 cbm Gaserzeugung d. i. pro Retorte 275 881 cbm und pro Retorte und Tag 24 7 16 cbm; ein vierter Ofen hatte 1293 Be- triebstage mit 2591098 cbm Gaserzeugung, d. i. pro Retorte 323 887 cbm und 250,4 cbm pro Re- torte und Tag. Die Verschiedenheit in der Gas- menge, welche pro Retorte und Tag erzeugt wird, rtihrt von der teilweisen Verwendung minderwer- tiger Kohle her. Bei reiner Saarkohle betragt die Ausbeute 255 cbm pro Retorte und Tag. Grofsere Reparaturen an der Regenerationsanlage sind iiber- haupt nicht vorgekommen und geniigt es von Zeit zu Zeit die Heizgaskanale von Flugasche zu reiiiigen, eventuell die Verbrennungsschlitze freizumachen, sowie taglich die Fugeii des Mauerwerks durch Ableuchten auf ihre Dichtheit zu prufen und wenn notig zu verstreichen. Am Generator sind aufser den periodisch treffenden Ummauerungserneue- rungen der Fulloffnung , sowie des Reinigens der Wasserverdampfungskasten keine grofseren Aus- besserungsarbeiten erforderlich. Halbgasfeuerungen. Eine grofse Reihe von Ofeiikonstruktioneii ver- danken ihr Entstehen dem Bedurfnis, die mit der Generatorfeuerung tiberhaupt verbundenen Vorteile auch dann anwenden zu konnen, wenn die Boden- verhaltnisse einer tiefen Generatoranlage Schwierig- keiten entgegenstellen, oder wenn die Zahl der Retorten eine zu kleine ist, um die Anlage von Generatoren rentabel zu machen. Diese Ofen sind in ihrer Form dem gewohnlichen Rostofen nach- gebildet, nur mit dem Unterschiede , dafs der Feuerungsherd tiefer ist, so dafs eine Schutthohe von ca. 80 cm ermoglicht ist, welche zur Bildung des Kohlenoxydgases erforderlich ist. Die Luft- vorwarmung bietet infolge der geringeren Aus- dehnung zwar eine minder gute Ausnutzung der Warme, doch ist der Vorteil einer gewohnlichen Rostfeuerung gegemiber ein noch sehr bedeutender. Bei dem Ofen von Hasse und Vacherot (D. R.-P. Nr. 29 323) wird die Coke durch die mit luftdicht schliefsender Thiir C (Fig. 15) versehene Offnung B auf den Rost A gebracht. Die Primarluft tritt durch den Schieber F geregelt rechts und links bei O in den Ofen ein, durchstreicht die Kanale H in der Richtung der Pfeile und gelangt durch die Schlitze J von rechts und links unter den Rost. Der unter dem Roste befindliche Wasserkasten ist in die Regeneration eingebaut und liefert den notigen Wasserdampf um das Schmelzen der Schlacke auf dem Rost zu verhuten. Die Sekundar- luft tritt auf der Riickseite des Ofens bei P ein und wird durch den Schieber Q geregelt. Dieselbe durchstromt in der Richtung der Pfeile die Luft- kanale R und gelangt durch den Schlitz S zur Verbrennung. Die chemische Zusammensetzung des Heizgases fand Thomas *) wie folgt: CO2 Kohlensaure ... 5,4 /o CO Kohlenoxyd . . . 26,4 /o H Wasserstoff . . . 9,2 /o N Stickstoff .... 59,0% 100,0 o/o Weiter teilt Thomas mit, dafs vielfache Ver- suche bei Ofen mit 6 Retorten einen Cokeverbrauch bis 15 kg auf 100 kg vergaster Kohlen ergaben. Die Behandlung dieser Ofen ist eine sehr einfache; es wird, wie bei gewohnlichen Rostofen der Rost hell gehalten, indem man von Zeit zu Zeit die Asche von den Roststaben entfernt ; ein eigentliches Schlacken ist nur alle drei bis vier Tage notig. Als ein Vorteil dieser Ofen fur kleine Gasanstalten, ist zu betrachten, dafs man sie durch einfaches Schliefsen der zwei Luft- und Feuerschieber 12 bis 15 Stunden aufser Betrieb setzen kann, ohne dafs es der Nachfulluiig von Brennmaterial bedarf, und ist der Ofen nach kurzer Zeit nach dem Ziehen der Schieber wieder heifs genug, um beschickt werden zu konnen. Die Mehrkosten dieser Ofen sind gegeniiber den alten Rostofen so gering, dafs sich haufig ein Umbau und eine grofse Ersparnis mit wenig Mitteln erzielen lafst. Journ. f. Gasbel. 1884, S. 850. or rut T*TT\71PRTT j-n Neuerungen an Apparaten zur Gasbereitung. Weite Verbreitung hat auch der Of en von Warme der Generatorgase vor sich geht ; was also Horn sefimden. Das Wesentliche am neuen die Luft an Warme gewinnt, verlieren die Heiz- ^ i *t rr . j. * AX J T7*.CC^K4- *~j Horn'schen Ofen ist die Konstraktion des Generator- herdes. Derselbe unterscheidet sich von den ge- gase, so dais bei ihrem Zusammentritt der Effekt nicht geandert ist. Ein Gewinn lafst sich eben nur wohulichen Generatorfeuerungen dadurch , dafs aus der sonst verloren gehenden Warme der Rauch- im eingebrachten Feuerungsmaterial selbst eine gase erzielen. regelbare Verbrennungsteilung vor sich geht. Den Im grolsen und ganzen bestehen grofse prin- Fig. 15. hierdurch abgeleiteten Teil der im Generator er- zeugten Warme benutzt Horn zur direkten Er- warmung der Sekundarluft. Hierdurch wird die letztere weiter vorgewarmt, als es bei der kleinen Regenerationsanlage durch die Warme der Rauch- gase moglich ware, und soil dies zu einer rascheren und intensiveren Verbrennung beitragen. Ein prinzipieller Vorteil ist von dieser Einrichtung wohl nicht zu erwarten, weil die Erwarmung der Sekundarluft doch nur auf Kosten eines Teiles der zipielle Unterschiede zwischen den vielen Ofen- konstruktionen , welche im Laufe der Jahre an- gegeben wurden, nicht. Nachdem einmal die Grundprinzipien fiir die Generatorfeuerung durch die Arbeiten der Kommission fiir Generatorversuche festgestellt waren, gewann die Einfiihrung von Wasserdampf unter den Rost zur Verhutung des Schmelzens der Schlacke immer mehr Anhanger. Im iibrigen uiiterscheiden sich die Ofen verschie- dener Konstruktionen oft nur durch Einzelheiten Die Retortenverschlusse. Steigerohren und Vorlage. 57 in der baulichen Anlage, auf die hier nicht naher eingegangen werden kann. Von den neueren zahl- reichen verschiedenen. Ofenkonstruktionen , welche mit mehr oder weniger Erfolg neben den eben be- sprochenen, wichtigsten Typen angegeben wurden, ist noch zu erwahnen: Der Dessauer Of en von Oechel- i hauser, der Ofen von Hegener 1 ), ferner die Ofen von Backer 2 ), Haupt, Brehm, Goldbeck, Hempel 3 ), Hahn, Pflticke, Klonne u. a. Die RetortenYerschlusse. Die Retortenverschlusse werden gegenwartig fast allgemein selbstdichtend ausgefuhrt, wie sie in ihrer Grundform von Morton angegeben wurden. Fig. 16. Fig. 16 zeigt den Verschlufs in Ansicht. Fig. 17 den excentrischen Hebel im Schiiitt. Die Berlin- Anhaltische Maschinenbaugesellschaft flilirt diese Mundstticke mit den folgenden von Direktor Kunath- Danzig angeregten und einge- fiihrten Verbesserungen aus. Der mittlere Excenterbolzen a neigte in seiner friiheren Ausfiihrung leicht zur Verdrehung, derart, dafs er sich bei der unvermeidlichen Drehbewegung des Deckels gegen den Biigel in letzterem verstellte und so den dichten Schlufs des l ) Der Ofen ist ausschliefslich in Koln gebaut und in Betrieb. 8 ) Dingler's polyt. Journ. 253, S. 203. a ) D. R. P. 34418. Siehe auch Jahresber. d. chem. Technologie 1886, S. 1128. Schilling, Handbuch fiir Gasbeleuchtung. Deckels unmoglich tnachte. Dieser Ubelstand ist beseitigt durch Ausbildung des oberen Bolzenschaftes a inKegelform. Der Bolzen bleibt, wenn angezogen, in derjenigen Lage, in welche er gestellt worden ist, und es findet ein Nachlassen des Schlusses der Dichtflachen gegen einander nicht statt. Fig. 17. Ferner wird bei denjenigen Mundstucken, welche den Schlufs- hebel nach unten liegen haben (den oberen), durch die Schutzhiilse b in Verbindung mit der Drehscheibe c dafilr gesorgt, dafs der auf das Mundstiick fallende Kohlen- und Cokestaub von dem Drehzapfen d ferngehalten wird. Steigerohren und Vorlage. Die Einfuhrung der Regenerativfeuerung hat es mit sich gebracht, dafs infolge der erzielten hoheren Ofentemperaturen die Plage der Steigrohr- verstopfungen und Teerverdickungen eine all- gemeinere wurde, und dies hat zur Folge gehabt, dafs eine Reihe von Konstruktionen auftauchte, welche entweder eine Reinigung der Vorlage wah- rend des Betriebes zu ermoglichen, oder direkt der Bildung von Teerverdickungen entgegenzuwirken suchte. Letzteres bezweckte man namentlich durch die Aufhebung der Tauchung, d. h. des Druckes, welcher durch den Wasserverschlufs in der Vor- lage erzeugt wird. Dazu kormnen noch diejenigen Vorrichtungen, welche bezwecken, eine langere Be- ruhrung des Gases mit dem Teer moglichst zu vermeiden, da, wie durch Versuche erwiesen ist, dies der Leuchtkraft des Gases schadet. Wenn auch maiiche Kohlensorten, wie namentlich die englische Kohle, besonders leicht Veranlassung zu Teerverdickungen geben, so kann nach dem fruher Gesagten diese Erscheinung meist doch nur auf eiiien fehlerhaften Betrieb zuriickgefiihrt werden. 8 58 Neuerungen an Apparaten zur Gasbereitung. Als Ideal mufs daher die einfachste Anordnung erscheinen, eine durchgehende U-formige Vorlage aus Schmiedeeisen von geniigender Weite, welche vor strahlender Warme moglichst geschiitzt 1st, mit den Retorten verbuiiden durch weite Steige- rohren, welche ebenfalls moglichst kiihl gehalten sind. Da nun aber doch die Teerverdickungs- plage eine ziemlich haufige ist, so dafs mit der- selben in vielen Fallen gerechnet werden mufs, so wollen wir im folgenden einige Konstruktionen besprechen, welche in dieser Richtung sich bewahrt haben. Die Zuganglichkeit der Vorlage, auch wahrend des Betriebes ist durch die Konstruktion von Hasse ermoglicht worden, und haben sich diese Vorlagen gut bewahrt. Fig. 18 stellt dieselbe im Querschnitt dar, wahreiid Fig. 19 die gesamte Montierung mit dem Steigrohr zusammen veran- schaulicht. Die Wirkungsweise der Vorlage ist aus dem beigefiigten Querschnitte leicht erkenntlich. Die Putzoffnungen befinden sich jedem Tauchrohre gegeniiber, so dafs der am Fufse desselben sich ansammelnde dicke Teer leicht entfernt werden kann. Die Tauch- und Putzrohre sind mit auf- geschliffenen Deckeln verschlossen. Die Abfuhrung des Teers geschieht am besten in der Weise, dais man stets den dickflussigen, spezifisch schwereren Teer zum Ablaufen bringt. Die einfachste Vorrichtung hierfiir besteht darin, dafs man durch eine iiicht bis auf den Boden reichende Scheidewand , welche nahe vor dem Abflusse die Vorlage quer absperrt, nur den am Boden sich sammelnden Teer in die hierdurch gebildete Kammer eiiitreten lafst. Ist der Abflufs in seiner Hohe durch einen Schieber genau ge- regelt, und somit die Tauchung festgestellt, so ge- niigt diese einfache Vorrichtung alien Anspruchen Pig. 19. Fig. 21. und besitzt den Vorzug der grofsten Einfachheit. Der Drory'sche Teerabgang ist nach diesem Prinzip angegeben. Fig. 20 stellt den Teerabgang dar, und zwar fur den Fall, dafs derselbe am Ende der Vorlage angebracht ist, wahrend Fig. 21 den Teerabgang fur den Fall darstellt, dafs der Teer an der Langswand einer Vorlage mit U-Form abgezogen wird. Der Gasraum ist in beiden Fallen mit dem Abgange durcb die Off nung a zum Zweck des Druckausgleiches verbunden. Wie aus Fig. 20 hervorgeht, steht die Ho" he des Teer- abflusses 6 tiefer als der Fliissigkeitsspiegel c in der Vor- lage, und zwar um so viel tiefer, als dies dem Unterschiede des spezifischen Gewichtes von Teer und Wasser entspricht. Der Flussigkeitsspiegel stellt sich bei c ein, der spezifisch schwerere Teer geht nieder und wird durch die uber ihm stehende Wassersaule durch die Vertiefung d aus der Vor- lage hinausgedruckt. Der Weg des Teers ist durch die Pfeile I und II angedeutet. Der Teerablauf findet hierbei so vollstandig statt, dafs in der Vorlage nur Ammoniakwasser bleibt. Nur am Boden der Vorlage findet sich eine niedrige Schicht von dunnflussigem Teer, der aber, durch den neu sich bildenden ersetzt, regelmafsig abfliefst. Ofen mit geneigten Retorten. 59 Zur Regelung der Hohe des Abfmsses, welche im Verhaltnis der spez. Gewichte (also etwa 6: 5) tiefer stehen mufs, als die Tauchung in der Vor- lage dient der nebenstehende Teerstandsschieber, welcher am Teerabflufsrohr angeschraubt wird. tjber die Frage, ob es zweckmafsiger sei, jedem Ofen seine eigene, getrennte Vorlage zu geben, oder fur eine Reihe von Ofen eine gemeinsame Vorlage zu wahlen, gehen die Ansichten ausein- ander. Es hat gewisse Vorteile, jedem Ofen seine eigene Vorlage zn geben , iiamentlich insofern , als man die Vorlagen der aufser Betrieb befindlichen Fig. 22. Ofen aus der Verbindung mit dem Hauptbetriebs- rohr ausschalten kann, und auch ferner, dafs die Einstellung der Tauchung fur jeden Ofen gesondert vorgenommen werden kann. Eine gemeinsame Vorlage bietet dagegen den Vorteil, dafs sie weit- einfacher und billiger ist, dafs man fur mehrere Ofen mir einen Gas- und Teerabgang notig hat, und dafs die Druckschwankungen in der grofseren Vorlage besser ausgeglichen werden. Wendet man einzelne kleine Vorlagen an, so ist es zweckmafsig, den Boden derselben nicht eben, sondern nach der Mitte zu konisch zu machen, so dafs an diesem tiefsten Punkte der Teer abfliefsen kann. Ofen mit geneigten Retorten. Vielfache Versuche hat die Gasindustrie zu ver- zeichnen, welche darauf abzielen, die Bedienungs- arbeiten der Retorten zu vereinfachen und zu ver- ringern. Sieht man ab von den Vorteilen, welche vielerorts dadurch erzielt wurden, dafs man eine bessere Verteilung der Arbeitskrafte durch einen ununterbrochenen Betrieb bezweckte, indem man iiamlich eine Retorte nach der andern zur Ladung vornimmt, und so mit einer geringeren Anzahl Leute gleichmafsiger arbeitet, als wenn intermit- tierend an samtlichen Ofen die gleiche Retorte zu gleicher Zeit beschickt wird, so stehen zur weiteren Verfolgung oben genannten Zwecks zwei Wege often; der eine beruht auf der Einfuhrung von schragen oder senkrechten Retorten, der andere auf der Benutzung maschineller Vorrichtungen. Am besten ware es, wenn es gelange, senkrechte Retorten zur Vergasung zu verwenden, so dafs man nur notig hatte, die Kohlen direkt vom Transportwagen aus oben einzufullen und die entgaste Coke unten selbstthatig herausfallen zu lassen, und zwar womoglich in ununterbrochener Weise. Es fehlt auch nicht an Versuchen und Patenten, welche dieses Ziel anstreben, allein zu einer praktischen Einfuhrung sind senkrechte Re- torten bis jetzt noch nicht gelangt. Die Schwierig- keit liegt namentlich in der Gasabfuhrung und in einer gleichmafsigen Entgasung der Kohle in ver- haltnismafsig dtinneii Schichten. Coze in Reims suchte die Vorteile, welche in der Benutzung der bio f sen Schwerkraft zur Fiillung und Entleerung der Retorten liegen, dadurch nutz- bar zu machen, dafs er seinen Retorten eine schrage Lage gibt. Die Neigung der Retorte ist keine neue Sache, ja man kann sagen, dafs die schiefe Einmauerung der Retorten alter ist, als unser jetziges System der wagrechten Retorten. Murdoch verwendete zuerst 1804, nachdem er das tigelartig gestaltete Vergasungsgefafs fur die Kohlen verlassen hatte, eine geneigte Retorte, um spater die heute noch in den Gasanstalten im wesentlichen erhalten gebliebene Form und Anordnung der Re- torten in Gestalt einer horizontalen rohrenformigen Kammer zu verwenden. Seitdem sind wiederholt von J. Grafton, Brun- ton, Carpenter u. a. Vorschlage gemacht worden, ohne dafs dieselben grofsen Anklang und praktische 60 Neuerungen an Apparaten zur Gasbereitnng. Bedeutung gewonnen batten. Seit dem Jahre 1884 hat Coze Of en mit schiefen Retorten auf den Gas- anstalten in Reims in Betrieb und ist nach und nach zu der Einrichtung gelangt, welche wir nachstehend beschreiben : Coze stellte mit verschiedeneii Kohlensorten Versuche an iiber die Grofse der Neigung, welche den Retorten zu geben ist, damit die eingeschutteten Kohlen eben gleiten, aber nicht den unteren Teil vollstandig ausfiillen, dais sie also der ganzen Lange der Retorte nach gleichmafsig verteilt liegen. Als passend ergab sich eine Neigung von 30/o. Der Coze-Ofen (Fig. 23) hat neun Retorten , jede mit Fiill- offnung auf dem Ofen, Ent- leerung unten. Die Fiill- stelle ragt iiber den Ofen hinaus und ist mittels Schrau- benverschlufs geschlossen ; zur Fiillung dient ein dreh- barer Wagen, der in Mulden Van Vestraut hat die Fullung der Retorten in der Art geandert, dafs er die Retorten auch ruck- warts aus der Ofenwandung heraustreten lafst und mit einem Deckel verschliefst; die Fullvorrichtung besteht aus einer fahrbar angeordneten ausziehbareii Rohre mit einer einstellbaren Schaufel am unteren Ende. Diese Rohre dient fur samtliche Retorten, und brauchen nur die Abteilungen der Rohre, welche sich leicht in einander bewegen, gehoben oder ge- senkt zu werden, bis die Schaufel sich in die riick- wartige, hoch gelegene Offnung der Retorte legt, die Kohlen werden daini in das obere Ende der Rohre eingeschiittet. In England sind schon verschiedene Ver- suche mit dem Coze'schen Ofen gemacht worden, und sprecheii sich naanche Fach- leute sehr befriedigt dartiber aus. In Bezug auf den Be- trieb der Ofen scheinen sich immerhin beachtenswerte Er- Fig. 23. je eine Ladung Kohlen tragt. Die^Mulde wird in die oben geofrnete Retorte entleert und die Kohlen verteilen sich sehr gleichmafsig. Die unteren Enden der Retorten sind wie gewohnlich in die Vorder- wand eingebaut ; sie tragen denselben Verschlufs wie oben. Behufs Ausziehens der Coke wird der Deckel geoffnet, der grofste Teil fallt von selbst heraus; nur manchmal wird mittels eines eisernen Hakens der Inhalt herausgestreift , wenn groCsere Stiicke zusammengebacken sind. Die Coke fallt direkt in die Abfuhrwagen. Rauch und Flammen ziehen in die unten und oben offene Retorte hinein, welche wie ein Schornstein wirkt. Der Arbeiter ist dadurch vor Rauch geschiitzt. sparnisse zu ergeben. In Deutschland sind die Erfahrungen iiber diese Ofen noch sehr gering. Als Nachteil wird erwahnt, dafs je nach der Be- schaffenheit der Kohlen unter Umstanden doch ein Uberstiirzen derselben stattfindet, so dafs sich am unteren Teile der Retorten Anschoppungen bilden. Aufserdem sammelt sich am unteren Ende leicht Teer an, welcher Unannehmlichkeiten ver- ursacht. Die Ofen erhalten selbstverstandlich eine betrachtliche Hohe, welche 6 m und dariiber, vom Arbeitsflur aus gemessen, betragt. Die Lademaschinen. Die Runge'sche Lade- und Ziehvorrichtung. 61 Die Lademaschinen. Die Lademaschinen erfiillen deiiselben Zweck, namlich die Ersparnis an Arbeitskraften beim Fiillen und Entleeren der Retorten, jedoch in etwas komplizierterer Form, als die auf der Wirkung der Schwerkraft allein fufsenden Systeme. Trot/ der Notwendigkeit einer eigenen Betriebskraft haben sich die Lademaschinen namentlich in England ziemlich stark verbreitet, und hat dies semen Grund bauptsachlich darin, dafs bei dem relativ hohen Gasverbrauch der grofseren englischen ' Gaswerke und den grofsen Retortenhausern , welche, wie z. B. in Bekton 45 Generatorofen zu je 9 durch- gehenden Doppelretorten enthalten, fur derartige maschinelle Vorrichtungen sehr giinstige Verhalt- nisse vorliegen. In Deutschland sind Lademaschinen von Ruiige & Bertrand, Borchardt und Eitle in Gebrauch, wenn auch in viel geringerem Umfange wie in England. Zur richtigen Wirksamkeit einer Lademaschine mufs die Kohle gentigeiid aufbereitet, d. h. gut zerkleinert sein, und tragt es wesentlich zur Ver- einfachung bei, wenn die Kohle durch geeignete Hochbahnen aus dem Kohlenschuppen in hoch- stehende Mefsgefafse und von da direkt in die Ladevorrichtuiig der Maschine entleert werden kann. Zum Ziehen der Retorten 1st es unbedingt notig, dafs der Retortenkopf sich nicht konisch verengt. Die grofste Schwierigkeit fiir die Lademaschinen liegt aber darin, dafs die Form der Retorte mit der Zeit durch die Hitze verandert wird und durch die zunehmenden Graphitansatze ihren freien Querschnitt verandert. Die Maschinen konnen entweder flir kleinere Anstalten mit Handbetrieb eingerichtet sein, oder mit Dampf, Druckwasser oder komprimierter Luft direkt, oder schliefslich durch Seiliibertragung von einer stationareu Maschine aus indirekt be- trieben werden. Letztere Art wird gegenwartig in England bevorzugt. Die einfachsten Lademaschinen bestehen lediglich aus einer Vorrichtung, welche zum Heben und Vorwartsbewegen der Lademulde dieneii. Die Bewegungen werden meist durch Zahn- stangeii und Kettenzlige bew^erkstelligt. Die sonst muhsam von Hand vorzunehmenden Arbeitsver- richtungen werden so durch einfache Handgriffe an der Maschine ersetzt, welche meist von einem Arbeiter allein vollzogen werden konnen. Eitle 1 ) bewirkt die Entleerung der Mulde in der Retorte dadurch, dafs er die Lademulde in einen Rahmen legt, welch beide gleichzeitig in die Retorte ein- geschoben werden. Beim Herausziehen der Mulde aus der Retorte bleibt jedoch der Rahmen durch Feststellen zuriick und streift vermittelst mehrerer Kulissen, die an einem Scharnier drehbar sind, die Kohlen aus der Mulde heraus, wahrend beim darauffolgenden Herausziehen des Rahmens die Kulissen sich umklappen und iiber die Kohlen hinweggleiten. Die Runge'sche Lade- und ZiehYorrichtung. Die Runge'sche Lademulde 2 ) ist -- nach ihrer neuesten Ausflihrungsweise fur das neue Gaswerk Charlottenburg in Fig. 24 und 25 abgebildet. Diese Mulde besteht aus gewolbten Seitenwanden, welche durch die Biigel a, a und durch den Boden b derartig ver- bunden sind, dafs sie einen, sich nach vorn hin um etwa Ve des Querschnitts erweiternden Raum einschliefsen. Am hinteren Ende ist die Mulde mit einem Arm c versehen, welcher in Auge und Bolzen mit einer, tiber die Rollen d und e gefiihrten, Zugkette verbunden ist. Nach unten hin erhalt der Muldenraum seine Begrenzung durch einen Schlitten /, auf welchem die Seitenwande frei aufliegen. Der Schlitten ruht seinerseits auf vier Rollenpaaren g, die in einem U- Eisenrahmen befestigt siud. Das Laden der Retorte geschieht in der Weise, dafs die mit Kohlen gefiillte Mulde durch die Bugkette und den Arm c in die Retorte geschoben wird. Dabei macht der Bodenschlitten/, infolge der Reibung von Mulde und Kohle auf seiner Oberflache, diese Bewegung so lange mit, bis der an der Unterseite des Schlittens angebrachte Haken h sich gegen den vorderen Rand des Retortenmundstiickes legt und so ein Weiterschieben des Schlittens verhindert. Das schnabelformig ausgebildete vordere Ende des letzteren hat sich alsdann in den Retortenkopf geschoben und denselben vollig bedeckt. Die Lademulde mufs jetzt bei ihrer Weiter- bewegung auf dem Schlitten und fernerhin auf der Unter- seite der Retorte entlanggleiten, stets den in ihr liegenden Kohlenstrang mit sich ftihrend; denn da sie, wie oben er- wahnt, nach vorn hin konisch erweitert ist, wird ein Zusam- menstauen der Kohle verhindert. Der Hub der Mulde ist ^ so bemessen, dafs sich ihr vorderes Ende bis zum Retortenboden bewegt; hierdurch wird im Verein mit der spater beschriebenen Fiillvorrichtung, durch welche ein Teil der Kohle noch vor die Mulde auf ') Journ. f. Gasbel. 1890, S. 707. *) Journ. f. Gasbel. 1890, S. 706. 62 Neuerungen an Apparaten zur Gasbereitung. s *.. den Schlitten geworfen wird, ein vollkommenes Anfiillen der Retorte und teilweises Aufstauen der Kohle am Retorten- boden bewirkt. Ein hinten in der Mulde je nach der Retortenlange ein- stellbarer Schieber i driickt die Kohle so weit in die Retorte hinein, dafs beim Zuriickziehen das Mundstiick vollig rein bleibt. Etwaige hinter dem Schieber liegende Kohlenstucke bleiben auf dem Schnabel des Schlittens liegen und werden mit diesem entfernt. Beim Zuriickziehen der Mulde bleibt der in die Retorte geschobene Kohlenstrang vermoge seiner Reibung auf dem Retortenboden und infolge der konischen Gestalt der Mulden- wande unverriickt in der Retorte liegen. Derselbe breitet sich nur, seinem freien Boschungsverhaltnis folgend, seitlich aus und fiillt die Retorte etwa so, wie Fig. 25 andeutet. Durch die konische Mulde ist ferner die Ftillung der Retorte den Anforderungen des Betriebs entsprechend so geregelt, dafs in dem am Mundstiick liegenden kalteren Retortenende auch weniger Kohle liegt als am Boden. Die Mulde nimmt bei ihrer Weiterriickwartsbewegung den Schlitten rnit sich, bis sich dieser mit seinem Haken h gegen einen geeigneten Anschlag am Maschinengestell legt. Im weiteren wird die Mulde, durch seitliche Winkel gefiihrt, auf dem Schlitten entlang wieder in ihre friihere zum Ftillen erforderliche Lage gezogen. Die zum Ziehen dienende Vorrichtung ist in folgenden Fig. 26 und 27 dargestellt. Ihr wesentlichster Teil, der Ziehhaken, besteht nach dem Vorbild der in England und Amerika hauflg zur An- wendung kommenden Maschinen aus einer Stahlplatte a, deren Umrisse, wie Fig 27 zeigt, nach der Retortenkriim- mung geformt sind. Diese Platte ist am vorderen Ende einer Flacheisenstange b befestigt, und zwar derart, dafs sie, wie Fig. 26 zeigt, schrag nach vorn geneigt ist. Hier- durch wird ein Feststofsen des Hakens an etwaigen Graphit- ablagerungen sowohl beim Hineinfahren in die Retorte als auch beim Herausziehen der Coke vermieden, der Haken gleitet tiber die Unebenheiten hinweg, wodurch ein Bescha- digen der Retorte ausgeschlossen ist. Die Flacheisenstange steckt mit ihrem hinteren Ende in einem Gufsstahlschuh c, der sich auf kleinen Rollen in zwei mit ihrer offenen Seite gegen einander gekehrten U-Eisen bewegt. Durch ein am oberen Ende angegossenes Auge ist er mit der den Haken bewegenden Zugkette ver- bunden. Die Hakenstange wird, aufser durch die Rollen des Schuhes, noch in zwei Rollen dd am vorderen Ende der U-Eisen sicher gefiihrt und durch diese beim vollstandigen Auslegen des, Hakens gehalten. Die beschriebene Vorrichtung ist, um die feste Achse / drehbar , an einem Rahmen auf- gehangen und kann um diese Achse in gewissen Grenzen bewegt werden. Dabei nimmt der Haken, dem jeweiligen tibergewichte des einen oder andern Endes folgend, nach- einander die Stellurigen 1 bis 5 ein. Die Zieh- und Lademaschinen in Charlottenburg. 63 Die Zieh- und Lademaschinen in Charlottcnburg. Der gauze Bewegungsmechanismus fur die mit den eben beschriebenen Lademulden und Ziehhaken vorzunehmenden Arbeiten richtet sich nach der je- weils verwendeten Betriebskraft. Da in Charlotten- burg eine grofsere derartige Anlage mit Druck- wasserbetrieb eingerichtet wurde und sich bereits Mulde dient ein mit Druckwasser betriebener Arbeitscylinder mit Rollen, wahrend das Heben und Senken der Mulde, so- wie die Fortbewegung der Lademascbine durch den Drei- cylindermotor p von ca. 3 PS. geschieht. Die Zuleitung des Prefswassers von 50 Atm. Druck erfolgt durch eine beweglicbe Robrleitung, deren einzelrie Stangen durch Bronzegelenke rait Manschettendichtung unter- einander verbunden sind. Die Rohrleitung hangt an Lauf- katzen, welche sich ihrerseits auf den an den Dachbindern aufgehangenen U-Eisenschienen bewegen. Die Maschinen im Betriebe bewahrt hat, so wollen wir die dort aufgestellten Maschinen an Hand der von Gas- anstalt Charlottenburg veroffentlichten Mitteilungen x ) naher beschreiben. Fig. 28 und 29 stellt die Lademaschine dar. Aus dem Kohlenbehalter k, welcher etwa 2500 kg Kohle aufnimmt, wird die Lademulde direkt mit der erforderlichen Menge Kohlen geladen. Zur horizontalen Bewegung der ) Journ. f. Gasbel. 1892. ziehen ihre Leitungen mit sich, welche dann beim Rtick- fahren durch ihr Eigengewicht wieder in ihre Anfangslage zuriickrollen. Die Kolbenbewegung des Arbeitscylinders tibertragt sich durch Zahnstange und Zahnrad auf die Welle q und wird von dieser durch Galle'sche Kette unter etwa vier- facher Geschwindigkeits-Vergrb'fserung auf die Welle m, bzw. auf das Kettenrad d, Bugkette und Mulde tibergeleitet, wo- durch die letztere vor- oder riickwarts bewegt werden kann. Die Steuerung der Bewegung wird durch einen einfachen Muschelschieber bewirkt. Es ist dabei nur erforderlich, dafs die jedesmalige Bewegung durch den Arbeiter mit Hilfe des 64 Neuerungen an Apparaten zur Gasbereitung. Der Kohlentransport. 05 Steuerhebels n eingeleitet wird. Abgegrenzt wird dieselbe von der Maschine selbstthatig durch verstellbare Knaggen, welche gleichzeitig zum genauen Einstellen des Hubes dienen und so wirkeu, dais sie die Geschwindigkeit des Kolbens an den Hubenden allmahlich verlangsarnen , dadurch die Massenkrafte der bewegten Teile ebenfalls allmahlich ver- nichten und ein Beschadigen der Retorten durch Stofse vollstandig ausschliefsen. Diese Einrichtung der Verstellbarkeit der Kiiaggen ist von grofser Bedeutung, da der Hub dern jedesmaligen Belag der Retorte mit Grapb.it entsprechend geregelt werden kann. Die beschriebenen Teile : Kohlenbehalter und Mulde rnit Antriebcylinder nebst dessen Steuerhebel sind gemeinsam in einem Rahmen untergebracht , der beiderseits an Ketten am Maschinengestell aufgehangen und an seinen vier Ecken gefuhrt ist. Durch ein selbstsperrendes Schraubenwindwerk w kann der Rahmen, der Hohenlage der Retorten ent- sprechend, gehoben und gesenkt werden. An der Maschine angebrachte Marken erleichtern dabei das genaue, schnelle Einstellen. Die gesamte Ladevorrichtung ist auf einem fahrbaren Untergestell aufgebaut, welches durch ein Laufwerk o be- wegt wird. Zum Heben und Senken wird die Bewegung der Motor- welle mittels der durch Handgriff s ausriickbaren Klauen- kuppelung t auf das Kegelradgetriebe u, Schraube und Schneckenrad und die Windetrommeln v iibertragen, wahrend bei Linksbewegung der Klaue t der Antrieb durch die Zahn- radvorgelege des Laufwerks nach der Triebachse z des Unter- gestells geleitet wird und zum Fortbewegen der Ladernaschine selbst dient. Die Ziehmaschine(Fig. 30 u. 31) wird in ahnlicherWeise durch einen Wassermotor betrieben wie die Lademaschine. Die Hebevorrichtung ftir den Ziehhaken sowie der Antrieb fur die Fortbewegung der ganzen Ziehmaschine erfolgt ebenso durch den Motor p, wahrend fur den Antrieb des Ziehhakens der eigene hochgelegene Arbeitscylinder k dient. Die ver- schiedenen Stellungen des Ziehhakens (1 bis 5, Fig. 26) werden durch die Kuppelung o, die Stange g und den Hebel i be- werkstelligt. Der Arbeiter stellt sich zunachst durch Festklemmen der Kuppelung o den Haken, Stange g und Hebel i so ein, wie Fig. 27 zeigt. Lafst er den Hebel i siuken, so legt sich der Haken inf olge seines tJbergewichtes nach hinten nieder, etwa in Richtung der Mittellinie 11 (Fig. 26). Beim Ziehen druckt der Maschinenftihrer den Steuerhebel n nach vorn und leitet dadurch zunachst eine durch den Sicherheitsknaggen bedingte langsame Vorwartsbewegung des Hakens ein, bis der Kopf desselben sicher in die Retorte eingedrungen und etwa in Stellung 1 gekommen ist. Innerhalb der Retorte kann der Arbeiter den Haken schnell laufen lassen. Von Stellung 1 bis 2 hat er den Hebel i nach rvickwarts zu ziehen, damit der Hakenkopf an der Oberkante der Retorte entlang tiber die darin liegende Coke hinwegstreichen kann; darauf druckt er durch den Hebel i den Haken nieder in Stellung 4, so dafs sich dieser, begtinstigt durch sein jetzt nach vorn liegendes Ubergewicht, hinter die Coke legeu kann. Ein Schilling, Handbuch fur Gasbeleuchtung. Riickwartslegen des Steuerhebels n veranlafst das Zuruck- bewegen des Hakens und somit ein Auszieben der Coke. Dabei ist Hebel i bis zur Stellung 5 nach vorn zu driicken ; wird er alsdann nachgelassen, so begibt sich der Haken von selbst wieder nach seiner Anfangsstellung 1 zurtick. Bei nicht gleichmafsig gefiillten Retorten wird sich der Haken nicht sogleich bis zum Retortenboden bewegen; die Coke- ladung ist dann nach und nach durch wiederholtes Ziehen zu entfernen. Ebenso ist natiirlich ein ofteres Ziehen bei kleinstiickiger Coke notig, weil zunachst ein Teil uber den Hakenkopf in die Retorte zuriickfallt. Das Abwasser sowohl der Motoren wie der Arbeitscylinder fliefst frei zwischen den Lauf schienen , deren Kopfe mit dem Arbeitsflur eine Rinne bilden. Der Arbeitscylinder der Ziehmaschine giefst sein Ab- wasser zunachst in den mit Uberlauf versehenen Wasser- behalter y, aus dem ein Teil zur Kiihlung von Hakenkopf und Stange abgeleitet wird. ZumBetrieb derAnlage sind vier Mann erf orderlich : je ein Fiihrer fur die Maschinen, ein Mann zum Offnen der Retorten und Bohren der Steigerohre, und ein Mann zum Schliefsen der Cokeschachte, durch welche die Coke direkt nach unten in bereitstehende Wagen fallt, und zum Schliefsen der Retortendeckel. Der Kohlentransport. Von grofser Wichtigkeit fiir einen zweckmafsigen Retortenhausbetrieb sind geeignete Einrichtungen fiir den Transport der Kohle vom Abladeplatz bis zur Ladung in die Retorte. Auch auf diesem Ge- biete sucht man in neuerer Zeit die Handarbeit moglichst durch maschinelle Einrichtungen zu er- setzen. Die einfachste und bequemste Anordnung bietet, wenn es die Hohenverhaltnisse erlauben, eine Hoch- bahn, auf welcher die Eisenbahnwagen in die Kohlenschuppeii derart befordert werden, dafs ihr Inhalt einfach ausgestiirzt wird. Wo dies nicht moglich ist, wird man zu hydraulischen Hebevorrichtungen greifen mussen. Hierbei sind fiir Eisenbahnanschlufs zwei Wege gegeben. Entweder man hebt die Wagen im Gaiizen auf ein hoher liegendes Geleise, von welchem aus das Abstiirzen erfolgt, oder man hebt die Kohle von dem Kohlenschuppen oder Kohlen- lagerplatz aus mittels hydraulischer Aufziige in kleineren Wagen auf eine in das Ofenhaus fiihrende Hochbahn, von welcher aus ein Abstiirzen der Kohle vor den Ofen stattfindet. Die leeren Wagen werden auf gleichem Wege zuriickbefordert und mittels des Aufzuges iiieder- 9 66 Neuerungen an Apparaten zur Gasbereitung. gelassen. Kommen die Kohleii zu Wasser an, so findet die Entleerung derselben mittels hydraulischer oder Dampfkrahne statt. Die Krahne haben Ge- fasse, welche im Kahn mit Kohlen gefullt werden, und entleeren deren Inhalt in bereit stehende Wagen, welche auf Schienengeleisen weiter befordert werden. Auch die Hochbeforderung von Coke auf Ver- ladegeleise wird zweckmafsig mittels hydraulischer Hebevorrichtungen ausgeffihrt. Fur die Beforderung so grofser Lasteii reicht der iibliche Wasserdruck nicht aus, da bei 3 bis 4 Atm. Wasserdruck der Wasserverbrauch zu grofs werden wiirde. Aufziige der beschriebenen Art er- halten die zweckmafsigsteu Abmessungen bei An- wendung von mindestens 20 , moglichst 50 Atm. Wasserdruck. Dieser Druck wird durch Anwen- dung von Kraftsammlern (Fig. 33) erzeugt. Mittels einer durch Dampf- oder auch durch Gaskraft be- triebenen Pumpe wird der mit Gewichten etc. be- Pig. 32. In Fig. 32 ist die Anordnung eines hydraulischen Aufzuges dargestellt, welcher ebenfalls fur die neue Gasanstalt II Charlottenburg ausgefuhrt ist. Die zu hebende Nutzlast betragt 2000 kg. Die Hubhohe 4,76 m resp. 4,00 m. Der zur Verfiigung stehende Wasserdruck 50 Atm. Der Kolbendurchmesser ist 105 mm. Der Aufzug ist mit den iiblichen Sicherheits- vorrichtungen versehen. Die Abschlufsklappen und Abschlufsstangen offnen sich selbstthatig beim Hoch- gehen des Fahrstuhls und schliefsen sich selbst- thatig beim Niedergehen des Fahrstuhls. Fig. 33. lastete Kolben B hochgetrieben. Beim Niedergehen des Kolbens giebt dieser das Wasser unter dem seiner Belastung entsprechenden Druck nach den Aufziigen, Krahnen u. s. w. ab. Der Wasserinhalt des Kraftsammlers wird so groi's genommen, dafs er fur eine Reihe von Hiiben der Aufziige aus- reicht. Hierdurch kann die Kraftleistung des die Druckpumpe betreibenden Motors wesentlich ver- ringert werden. Sei z. B. die Last von 1000 kg auf 6 m Hohe in 24 Sekunden zu heben, so ist die erforderliche Kraftleistung ohne Beriicksichtigung der Reibungs- Der Kohlentransport. 67 1000 kg 6 m _ . verluste ~ - Sekundenkilogrammeter oder ^4 1 24 75- pferdekraft = 3 ' 33 HP - Unter Beriick- sichtigung der Reibungsverhaltnisse, Verluste u. s. w. wlirde man demgemafs etwa einen ftinf- bis sechs- pferdigeii Motor zu nehmen haben. Da nun das Heben der Last immer nur zeitweise geschieht, so wird man, wenn der Kraftsammler Wasservorrat fur eine Zahl von Hiiben (etwa 4 bis 5) des Auf- zuges hat, das Heben des Stempels mit Gewicht Betriebsmaschine aus mittels Riemen betrieben, so mufs der Motor standig laufen (bezw. es wird der Gasmotor nur in grofseren Pausen abgestellt) und es verschiebt der Kraftsammler dann den Riemen von der Festsscheibe auf die lose Scheibe und um- gekehrt. Eine solch kleinere Anlage mit Gasmotor- betrieb fur die Gasanstalt der Imperial-Kontinental- Gas-Association in Frankfurt a. M. ist in Fig. 34 O dargestellt. Sind die Kohlen mittels Rollbahnen in das Retortenhaus verbracht, so handelt es sich nament- Fig. 34. beim Kraftsammler auf langere Zeit verteilen konnen. Demgemafs wird durch die geringere erforderte Geschwindigkeit beim Heben die notige Kraft von 6 HP sich vielleicht auf 2 HP verringern lassen. Derartige Kraftsammleranlagen bieten daher den Vorteil gleichmafsig verteilter Leistung iiber einen grofseren Zeitraum hinweg und bediirfen demnach einer geringeren Motoren- Anlage. Der Kraftsammler stellt, wenn er in seine hochste Stellung kommt, selbstthatig den Motor ab und riickt ihn wieder ein, kurz ehe er in seine tiefste Stellung gelangt. Bei Dampfpumpen wird das selbstthatige Anlassen der Pumpen durch Anordnung von Zwillingsmaschinen ermoglicht. Wird die Pumpe durch Gasmotor oder von einer auch anderen Zwecken dienenden lich bei Anwendung von Lademaschinen darum, die Kohlen zerkleinert in ein iiber der Lademulde an- gebrachtes Sammelgefaf s zu verbringen, von welchem aus sie unmittelbar in die Mulde fallen konnen. Zu diesem Zweck hat die Gasanstalt in Charlotten- burg folgende Einrichtung getroffen: Die in Hohe des Retortenhausflures ankommenden Kohlen werden in einen grofsen Kohlentrichter ge- stiirzt, unter welchem sich im KellerraumdesRetorten- hauses ein Gruson'scher Walzenkohlenbrecher befindet. Durch zwei -Walzenpaare, die von einer stehenden Dampfmaschine durch Zahnradvorgelege angetrieben warden, wird die Kohle zu etwa Ei- grofse zerkleinert und durch ein, von der Dampf- maschine mitbetriebenes Becherwerk nach einem 9* 68 Neuerungen an Apparaten zur Gasbereitung. grofsen liber dem Arbeitsflur hangenden Kohlen- behalter befordert. Der Inhalt dieses Kohlenbehalters 1st fiir etwa 7000 kg Kohle bemessen, genligt also, die Ladung von 45 Retorten aufzunehmen. Der Behalter ist unten durch Schieber abgeschlossen, welche durch Hebel vom Arbeitsflur aus bewegt werden konnen. Von diesem Behalter aus werden unmittelbar die Behalter der Lademaschinen gefiillt. Wenn alle diese iieueren Einrichtungen wenig- stens vorlaufig noch den Eindruck des Kompli- zierten machen, und wenn auch noch abzuwarten ist, inwieweit mit diesen Bestrebungen gegeniiber dem Reinigungsraum liegt, oder wo mehrere Regenerierboden iiber einander liegen (Berlin, Leip- zig u. s. w.), ergibt sich die Anwendung von Auf- ziigen oder Elevatoren von selbst. In der Gas- anstalt III, Erfurt, ist der Reganerierraum unter dem Reinigerraum angebracht. Die Reiniger ent- leeren sich durch Stutzen mit Morton 'schen Ver- schlussen nach unten. Fiir die Hochbeforderung der Masse aus diesem Regenerierraum in den Reinigerraum ist ein Aufzug vorgesehen, an welchen sich Hangebahnen in der Weise anschliessen sollen, dais die in Korben hochbeforderte Masse auf diesen hangenden Geleisen liber den betreffenden Fig. 35. der Handarbeit billigere Betriebskosteii erzielt wer- den, so sind dieselben doch freudigst zu begrlifsen, da sie einen Weg darbieten, um gerade den wich- tigsten Betriebszweig der Gasbereitung von der meuschlicheii Arbeitskraft moglichst unabhangig zu machen. Alle derartigeii Anordnungen mlissen sich natlir- lich den jeweiligen Verhaltnissen der betreffenden Anstalten anpassen, und sind bei zweckmafsiger Verwendung wohl geeignet, wesentliche Ersparnisse an Arbeitslohnen herbeizufiihren. Auch in anderen Zweigen des Betriebes, z. .B. bei dem Beschicken und Entleeren der Reiniger mit Reinigungsmasse lassen sich mechanische Hebevorrichtungen mit Vorteil verwenden. Da wo der Regenerierboden liber oder unter Reinigerkasten geleitet und dort in den Kasten eingeschlittet wird. Die Afosaugung des Oases aus der Retorte. Zur Absaugung des Gases aus der Retorte, und zur Aufrechterhaltung eines gleichmal'sigen dem Atmospharendruck moglichst nahestehenden Druckes in derselben bedient man sich zweierlei Arten von Maschinen resp. Apparaten. Der Dampfstrahl- sauger und der rotierenden Gassauger. Den letzeren liegt das Prinzip der Be ale 'schen Gassauger zu Grunde, der altesten Konstruktionen in dieser Rich- tung, die sich heute noch mit einigen Abander- ungen der allgemeinen Beliebtheit erfreuen. Die in den letzten Jahren mit Erfolg eingefiihrten Die Absaugung des Gases aus der Retorte. 69 Verbesserungen erstrecken sich auf die Anbringung von drei anstatt zwei Fliigeln, auf die Beseitigung der Riemeniibertragung durch direkte Kuppelung mit der Dampfmaschine und auf eine moglichst sorgfaltige Regelung der Leistung des Gassaugers, resp. des Motors, je nach der Gaserzeugung. Fig. 35 stellt einen dreifliigeligen Gassauger dar, welcher direkt mit der Dampfmaschine gekuppelt 1st, wie er von der Berlin- Anhaltischen Maschinenbau- Gesellschaft zur Ausfuhrung gebracht wird. Fig. 36 zeigt den Gassauger im Querschnitt. stungsfahigkeit, wie untenstehende Zusammenstel- lung zeigt. Bei den Gassaugern fur Riemenbetrieb sind die Stufenscheiben so gewahlt, dafs bei 80 Umdrehungen der treibenden Wellenleitung die Gegenstufenschei- ben auf dieser genau denselben Durchmesser er- halten, wie die Stufenscheiben auf dem Gassauger. Die kleineren Stufen entspreclien dann einer Um- drehungszahl von 120 in der Minute, die mittleren einer solchen von 80 und die grofseren einer solchenvon53. Mit der grofser werdenden Umdrehungszahl r Die dreifliigeligen Gassauger arbeiten aufserst wachst auch die Leistung des Gassaugers ent- gleichmafsig und ruhig und besitzen bei verhaltnis- sprechend. Es steht nichts im Wege, die Um- mafsig geringen Dimensionen eine sehr hohe Lei- drehungszahl auch uber 120 hinaus zu erhohen. Gassauger Nr. l 2 3 * 5 6 7 8 9 10 Saugt in der Stunde (bei 80 Umdrehungen in der Minute) eine Gasmenge von IJbliche Rohrweite d 85 150 135 175 260 200 360 200 560 250 760 300 960 325 1220 350 1500 400 2300 500 3000 cbm 500mm Abstand der Flantschen I 524 570 680 800 800 950 950 1000 1000 1200 1300 Lange des Fundamentes L Breite desselben . . ... . . . J5 1250 640 1550 800 1700 800 1850 850 1900 900 1950 950 2100 1000 2300 1100 2400 1200 2700 1300 2900 > 1420 ( \ a 450 486 558 624 660 756 810 900 990 1440 1500 1 Durchmesser . . . < b Stufenscheibe < I c 375 300 405 324 465 372 520 416 550 440 630 505 675 540 750 600 825 660 1200 960 1250 > 1000 v Breiten e 80 90 100 110 120 130 140 150 160 180 200 > 70 Neuerungen an Apparaten zur Gasbereitung. Die Regelung der Gassauger. Die Regelung der Saugwirkung der Gassauger kann in zweierlei Weise erfolgen. Entweder regelt man den Gang der treibenden Maschine nach dem jeweiligen Bediirfnis, oder man regelt den Druck im Saugrohr durch Herstellung einer Verbindung zwischen Saug- und Druckrohr, welche je nach dem Gange des Gassaugers selbstthatig mehr oder weniger geoffnet wird. Diese beiden Regelungsarten unterscheiden sich durch ihre Wirkungsweise insofern, als durch die Regelung des Ganges der Maschine thatsachlich die Ursache des wachsenden oder sinkenden Druckes im Saugrohr beseitigt wird, wahrend durch die Verbindung der beiden Rohre nur die Wirkung erzielt wird, dafs der Druck im Saugrohr nach Wunsch geregelt, ohne dais die Ursache beseitigt wird, welche diese Regelung erforderlich machte (beispielsweise zu rascher Gang des Motors). Diesen beiden Regelungsarten entsprechen: 1. Der Hahii'sche Regler, welcher den Gang der treibenden Maschine selbstthatig so regelt, dafs die Zahl der Umdrehungen des Gassaugers genau sich der zu fordernden Gasmenge an- palst und 2. Der Dessauer Umlaufregler, welcher durch Einstellung und Regelung des Umganges zwischen Saug- und Druckrohr es ermoglicht, im Saugrohr genau den gewunschteii Druck zu halten. Bei Betrieb mit Gasmotoren wendet man den Dessauer Umlaufregler allein an, da die Regelung der Umdrehungszahlen des Gasmotors ohnedies nur innerhalb enger Grenzen zulassig ist. Bei Betrieb mit Dampfmaschine dagegen empfiehlt es sich, beide Regelungsarten gemeinsam anzuwenden. Der Hahn'sche Regler. Wenn auch im Prinzip unverandert, so hat dieser Regler doch in der Konstruktion Verbesse- rungen erfahren, welche den Apparat empfindlicher machen. Das Weseii des Reglers bringt es mit sich, dais die Bewegungen der Glocke nicht un- mittelbar auf das Drosselventil der Maschine wirken, sondern dafs dieselben erst ein Wendegetriebe in o Gang setzen, welches bewirkt, dafs die Verstellung der Drosselklappe durch eine von dem Gasdruck unabhangige Kraft, iiamlich durch die Maschine selbst bewirkt wird. Es ist dies nicht etwa des- halb notig, weil die Kraft des Gasdruckes fur die Bewegung der Drosselklappe nicht ausreichen wiirde, sondern aus dem Grunde, weil die Stellung der Drosselklappe nach erfolgter Regelung bleibend sein mufs, wahrend die Glocke in direkter Verbindung mit der Klappe dieselbe nach erfolgter Regelung sofort wieder in die friihere Lage mit zuriicknehmen wiirde. Wahrend bei dem gewunschteii vollig gleichen Druck in der Retorte die Glocke des Reglers immer den gleichen Hohenstand einnehmen mufs, mufs der Stand der Drosselklappe je nach der hierzu erforderlichen Leistung des Gassaugers verandert werden. Der Regler kann also nur die Aufgabe haben, die Veranderung einzuleiten, wahrend die Verstellung der Drosselklappe durch die Maschine selbst besorgt werden mufs. Die Einschaltung des Wendegetriebes erfolgte bei den Hahn'schen Reglern oft sehr langsam und bewirkte daher, dafs der Ausgleich der Druckschwankungen nicht rasch genug erfolgte. Die Einschaltung des Wendegetriebes wird bei dem Hahn'schen Regler in der Weise besorgt, dafs die Hebung der Glocke die seitliche Ein- riickung einer Zapfenkuppelung ermoglicht. Da nun diese Kuppelung auch wieder ausgelost werden mufste, so war bei den fruheren Reglern die Ein- richtung getroffen, dafs durch eine an dem Kegel- rade befmdliche Nase der Hebel nach jeder halben Umdrehung des Wendegetriebes beiseite geschoben und somit die Kuppelung ausgelost wurde. Da kam es nun sehr oft vor, dafs diese halbe Umdrehung des Kegelrades zu einer eiitsprechenden Verstellung der Drosselklappe noch nicht genugte. Man mufste warten, bis von der Glocke aus ein neuer Anstofs erfolgte und wieder die Kuppelung fur eine halbe Umdrehung der Kegelrader einschaltete. So dauerte es oft sehr lange bis die notige Regelung erfolgt war. Um dem Ubelstande abzuhelfen, ist bei der neuen Anordnung eine Einrichtung getroffen, welche die vorher erwahnten Nasen an den Radern bei grofsen Druckschwankungen beseitigt, so dafs dann eine rasche Wirkung auf die Drosselklappe erzielt werden kann, welche dagegen die Nasen bei Minderung des Druckunterschieds wieder in Wir- kung treten lafst. Diese Wirkung wird erreicht, Der Hahn'sche Regler. 71 indem die Nasen durch den steigenden oder sinkenden Gasdruck zuriickgezogeii oder vorgeschoben werden. Angenommen, der Gassauger gehe zu langsam und der Druck in der Vorlage steige, so wird (Fig. 38) die Schwim- Ringe r^wieder die Auslosung bewirkt. Gleichzeitig werden durch^Bolzen g, Verbindungsstange f und Hebel ddi die Hinge rn den Hebeliibersetzungen entsprechend nach links bewegt. Je grosser die Druckschwankung ist, desto mehr werden die Federn m bezw. mi gespannt und desto weiter Fig. 39. merglocke gehoben und zunachst der Hebel a in eine schrage Lage gestellt. Die Federn m bezw. mi , welche zwischen den Hebeln a und k angeordnet sind, werden hierdurch zueammengedruckt und schieben den Hebel k und somit die Ausriickmuffe i nach links, deren Stift in ein Loch des Lochkranzes der Nabe des Kegelrades c eingreift und somit die Drehung der Welle h bewirken wird, bis die Nase am Fig. 40. werden die Ringe m nach links verschoben. Die Dauer der Verbindung der Ausruckmuffe i mit dem Kegelrade c wird dem entsprechend eine gro'fsere sein und somit wird eine langere Zeitdauer fur die Drehung der Welle h erzielt, wodurch eine starkere Bewegung der Drosselklappe im Sinne des Offnens erreicht wird. Dieses Zuriickziehen des Ringes r mit der Nabe kann so weit ausgedehnt werden, dafs die 72 Neuerungen an Apparaten zur Gasbereitung. Muffe i nicht eher ausgertickt wird, als bis eine entsprechende Druckabnahme erzielt 1st. Der Regler gleicht auf diese Weise plotzlich eintretende Schwankungen , gleichviel ob Uiiter- oder Uberdruck, rasch mid vollstandig aus. Aufser dieser Abandoning wurde der Hahn'sche Regler durch Vergrofserung der Dimension der Glocke, some durch andere Gestaltung der Drossel- klappe empfindlicher gemacht. Fig. 39 mid 40 zeigt die iieue, behufs genauerer Einstellung des f reien Durchgangsquerschnittes mit Rippen versehene Drosselklappe in Stellungen miter 45 mid 90. Der Dessauer Umlaufregler. Die Umlaufregler haben den Zweck, den Druck vor dem Gassauger, also in der Retorte, dadurch gleich zu halteii, dal's sie einen entsprecheiiden Teil des Gases vom Ausgang des Saugers wieder zum Eingang zuriicklassen und so bei gleicher Kraftleistung der Maschine die zu leistende Arbeit vermehren. Fiir die den Gassauger treibende Ma- schine bleibt demnach nur die Bedingung zu er- fullen, dafs der Gassauger rnehr Gas fortschaffeii kann, als zur Erhaltung des gewiinschten Druckes in der Vorlage notig ist. Der Dessauer Umlauf- regler besitzt folgende Einrichtung: In dem gufseisernen Gehause (Fig. 41 und 42), Unterteil A, dessen Saugseite mit dem Eingang und dessen Druck- seitet mit dem Ausgang des Gassaugers verbunden ist, sitzt ein ausgedrehter, von den oberen Umgangsoffnungen u und den unteren Riickstromungso'ffnungen r durchbrochener Cy- linder B. In diesem spielt, genau passend eingedreht, ein leichtes Ventil D, >Druckscheibe< genannt, welches durch eine Stange C mit einer schwimmenden Glocke fest verbunden und mit dieser an einer Schnur aufgehangt ist. Die letztere geht iiber eine leicht bewegliche Rolle F und tragt als Ent- lastungsgewichte sowohl den an ihr befestigten Gewichts- cylinder Gr, als auch die leicht abzuhebenden Tellergewichte T. Eine tiefe Wassertauchung schliefst das Innere der Glocke von der Aufsenluft ab. So lange sich die Druckscheibe langs der Ruckstromungs- offnungen r auf und ab bewegt, fliefst Gas von der Druck- nach der Saugseite zuriick, so dafs eine Regelung des Druckes vor dem Gassauger stattflndet; sobald die Druckscheibe oberhalb der tt-Offnungen steht, ist der Umgang hergestellt und findet in umgekehrter Richtung ein Durchstromen statt, also von der Sauge- nach der Druckseite; solange aber die Druckscheibe in dem geschlossenen Cylinderteil zwischen den Offnungen r und u steht, schliefst sie jede Gasverbindung nahezu vollig ab. Die Glocke E hat genau denselben (inneren) Durchmesser wie die Druckscheibe D und beruht hierauf die vollstandige Unabhangigkeit des Reglers von dem Druck hinter dern Gassauger, indem dieser Druck stets mit ebensoviel Quer- schnitt auf die Glocke nach oben wie auf die Druckscheibe nach unten wirkt ; ihre f este Verbindung durch die Stange C hebt die beiden entgegengesetzten Druckkrafte in sich auf. Der Druck hinter dem Gassauger bewegt also weder Glocke noch Druckscheibe. Hingegen bewegt der Druck vor dem Gassauger die Druckscheibe mit den auf ihr lastenden Ge- wichten und stellt sich mit denselben ins Gleichgewicht; da aber das Eigengewicht sowie die Ausgleichgewichte und der Luftdruck auf die Glocke als standig anzusehen siud, so ist es auch der sich mit denselben ins Gleichgewicht stellende Gasdruck vor dem Gassauger. Die Druckscheibe stellt diese Gleichgewichtslage durch Veranderung der RuckstrCmungsoffnungen r selbstthatig her. Der hb'chste Druck, bei dessen Uberschreitung der Um- gang ganz nach oben Offnen soil, wird durch den hohlen Gewichtscylinder Gr, welcher mit einem entsprechenden Blei- gewicht im Innern versehen ist, ein- fur allemal und zwar gewo'hnlich auf -j- 100 mm eingestellt. Der niedrigste Druck, welcher von dem Gassauger bezw. in der Vorlage niemals unterschritten werden soil, wird durch Aufiegen der Tellergewichte J eingestellt, also beispiels- weise auf _+ oder auf einen die Tauchung teilweise auf- hebenden Unterdruck. Ein Unterschreiten dieses Druckes ist nicht moglich, da die Druckscheibe die Ruckstromungs- o'ffnungen r stets so weit zur Rtickstromung des Gases offnet, bis die Druckscheibe mit dem eingestellten geringsten Druck im Gleichgewicht steht. Dagegen bewegt sich die Druck- scheibe bei einem Uberschreiten des geringsten Druckes sogleich in die Hohe und gelangt in den vollstandig geschlos- senen unwirksamen Teil des Cylinders, wahrend bei der gleichzeitigen Abwartsbewegung des Gewichtscylinders die Tellergewichte T auf der festen Stiitze K zum Aufsitzen kommen. Bevor also der Druck unterhalb der Druckscheibe nicht um die der Abhebung der Tellergewichte entsprechende Grofse gewachsen ist und den Druck von 100 mm erreicht hat, welcher dem Gegengewicht des Gewichtscylinders ent- spricht, kann eine weitere Aufwartsbewegung der Druck- scheibe iiber den geschlossenen unwirksamenTeil desCylinders und ein Offnen der oberen Uinlaufsoifnungen u nicht statt- finden. In dem Augenblick jedoch, wo der eingestellte hochste Druck von 100mm tiberschritten wird, bewegt sich der Gewichtscylinder allein, ohne die Tellergewichte, schnell abwarts und wird der voile Umgang fur das Gas frei. In solchem Falle mufs jedoch, nachdem die Ursache des mangelhaften Gassaugens (z. B. plotzlicher Stillstand des Gassaugers) beseitigt ist, die schwimmende Glocke mit der Hand wieder nach unten gedriickt werden, was indes bei dem neuen Umlaufregler bedeutend leichter geschieht als bei den alteren Anordnungen, welche einen weit grofseren Glockendurchmesser haben. Um den Stand der Druckscheibe jederzeit von aufsen tibersehen zu konnen, ist auf dem gufseisernen Gehause eine Schablone /Sin Form einesBlechcylinders angebracht, welcher Der Dessauer Umlaufregler. 73 Fig. 41. Fig. 42. Schilling, Handbuch fur Gasbeleuchtung. 10 74 Neuerungen an Apparaten zur Gasbereitung. die Offnungen r, welche der Gasregelung dienen, in Aus- schnitten von natiirlicher Grofse sichtbar macht und gleich- zeitig die Kobe des unwirksamen geschlossenen Teils des Cylinders angibt. Die Dicke der Druckscheibe ist durch Druckseite Saugseite Fig. 43. einen entsprecbend breiten Strich an der oberen Kante der schwimmenden Glocke dargestellt, so dafs die Lage dieses Stricb.es hinter den Ausschnitten der Schablone den Quer- Die Wasserstandshohe ist so zu halten, dafs sie sicb wahrend des Betriebes in der Hohe des festen Wasserstands- zeigers halt. Eine Ablafssehraube dient zur gelegentlichen Erneuerung des Wassers. Der Dessauer Umlaufregler regelt also den Gas- druck vor dem Gassauger, resp. in der Vorlage, vollig unabhangig von Druckschwankungen hinter demselben. Er eroffnet ferner bei plotzlichem Still- stand des Gassaugers, bzw. bei einem genau ein- zustellenden Uberdruck in der Vorlage den vollen Umgangsquerschnitt, sicherer als dies mit den viel- fach iiblich Beipai'sklappen geschieht. Der Umlaufregler kann auch tiberall da an- gewendet werden, wo ein beliebig wechselnder hoherer Druck an der entlasteten Seite des Apparates wirkt, wahrend an der anderen Seite ein niedrigerer Druck in bestimmten Grenzen nach oben und unten Stadtisches Gaswerk. Niirnberg, den 4. August 1890. \Iittf 3 f-t a) i 1 S2 9 igs 12 Morg ens 6 Mitterr acht 12 Abe ads 6 Mittags ^^to. 4M~*i>.^teiati**.< HWw-^ry. -^^s^js,, den 5. September 1890 Centimeter U b l- M . ^ . _-^_. ...... xSSSSa*** *, SS.A N ^^^ tmimt. ** " "^ . Fig. 44. schnitt genau tibersehen lafst, welcber bei der Druckregelung des Gases innerhalb des Apparates zur Zeit frei ist. Man stellt dieselbe gewohnlicb so ein, dafs die Oberkante der Glocke ungefahr 20 bis 30mm unterhalb des gescblossenen Teils des Cylinders spielt und der Gassauger dabei auf der Vorlage den Druck oder den gewablten Unterdruck halt. Letzterer hangt von der Hohe und Gleichiuafsigkeit der Tauchung ab und kann bei 40 mm Tauchung unbedenklich 20 mm betragen. Beriicksichtigt man, dafs auf den meisten mittleren und kleineren Anstalten aus Vorsicht gewohnlich +25 mm Druck auf der Vorlage thatsachlich gehalten werden, so entspricht hier die durch den Umlaufregler mit Sicherheit herzustellende Druckentlastung in den Retorten ungefahr 45 mm, d. i. bis zur Halfte des Gesamtdruckes. festgehalten werden soil, so z. B. in Verbindung mit den Gasbehalter-Ein- und Ausgangen, als selbst- thatiger Umgang, um sicher zu verhindern, dafs durch falsche Schieberstellung das Gas voriiber- gehend von der Stadt abgesperrt werden kann. Die Empfindlichkeit der Regelung ist eine sehr grofse und lafst sich namentlich durch gleich- zeitige Anwendung des Dessauer Umlaufreglers und des Hahn'schen Reglers der Druck innerhalb weniger Millimeter constant halten, wie dies die beiden in Fig. 44 dargestellten Druckaufschreibungen des stadtischen Gaswerks Niirnberg darthun. V, Kapitel, Die Reinigung des Gases. Die Kiihhmg dcs G-ases. Die Temperatur des Rohgases im Steigrohr schwankt, wie im II. Kapitel angegeben, zwischen 140 und 220 und ist im allgemeinen urn so hoher, je mehr Wasserdampfe mit dem Gase aufsteigen. Die erste Kondensation findet bereits in der Vor- lage statt. Das Gas kiihlt sich in derselben ab und scheidet hier teerichte und wasserige Pro- dukte ab. Greville 1 ) (Chemiker der Commercial Gas-Company in London) hat Teer an verschie- denen Stellen der Fabrication, also auch den Vorlagenteer, auf seinen Gehalt an leichter Naphta untersucht. Es zeigte sich dabei folgendes: Je weiter entfernt von den Retorten die Teerproben genommen wurden, desto geringer ergab sich das spec. Gewicht, desto flussiger wurde der Teer und desto hoher stieg sein Gehalt an leichter Naphta, welche die fur die Leuchtkraft wertvollen Bestand- teile, Benzol und Homologe und Naphtalin enthalt. Der Vorlagenteer war fast ganz frei von leichter Naphta; sein spezifisches Gewicht war 1,22; er ist sehr reich an freiem Kohlenstoff und an schweren Teerolen. Dieser Teer ist nicht nur an und fiir sich fast wertlos, sondern er gibt, wenn er nicht rasch aus der Vorlage abgefiihrt wird, auch Ver- anlassung zu Teerverdickungen in derselben. Aufser- dem hat Greville nachgewiesen, dafs eine langere Beruhrung des Gases mit solchem Teer nur schad- lich auf seine Leuchtkraft wirkt, indem derselbe bestrebt ist, Naphta aus dem Gase aufzunehmen. Die Trennung des Gases von diesem Teer ist prak- tisch durch das dariiber stehende Gaswasser be- wirkt. Von den mit dem Gas in der Retorte sich entwickelnden Wasserdampfen wird bereits in der Vorlage ein grofser Teil verfliissigt. Die Temperatur des Gases, wenn es die Vor- lage verlafst, fand Greville zu 54 C. Die Aufgabe der Kondensation besteht darin, das Gas bis auf die durchschnittliche Lufttemperatur so abzukiihlen, dais die lichtgebenden Bestandteile dem Gase moglichst erhalten bleiben, dafs aber keine nachtragliche Abscheidung von Dampfen in dem Rohrnetz eintritt. Die Kuhlung erstreckt sich nicht nur auf eine Abkiihlung des heifsen Leuchtgases an und fiir sich, sondern namentlich auf die Wegnahme der- jenigen Warmemengen, welche bei Verdichtung der Wasser- und Theerdampfe frei werden. Diese Warmemenge ist eine ziemlich bedeutende. Eine ungefahre Berechnung ist auf Grund folgender An- nahmen von Lurmann 1 ) gemacht. Eine Gasretorte, welche 700 kg Kohlen in 24 Stunden entgast, entwickelt pro 1000 kg Kohle etwa 300 cbm Gas; zusammen also 210 cbm in 24 Stunden. 1 cbm Gas wiegt etwa 0,52 kg. Die Tageserzeugung einer Gasretorte an Gas wiegt dann 109,2 kg. Wenn die Temperatur des Leucht- gases beim Eintritt in den Kuhlraum 85 C. und Journ. f. Gasbel. 1880, S. 599. ') Lurmann, uber Kiihl- und Waschraume fur Gase etc. Stahl & Eisen 1884, Januarheft und Journ. f. Gasbel. 1884, S. 633. 10* 76 Die Reinigung des Gases. die spez. Warme desselben 0,26 1st 1 ), dann ftihrt dasselbe, bis auf 15 C. abgektihlt, dem Ktihlmittel in einem Tage 109,2 X (8515) X ^ 26 = 1987 ^ Kal. zu, wodurch 36,1 kg Ktihlwasser von 15 auf 70 C. erwarmt werden. Auf 100 cbm Gas wiirde das 17,2 kg Kuhlwasser ergeben. Gleichzeitig mit dieser Gasmenge wird aber aus 700 kg Kohlen auf 210 cbm Gas 70 kg Wasser- dampf entwickelt, zu dessen Verdichtung etwa 42 000 Kal. , also mehr als das Zwanzigfache des fiir das Gas allein berechneten Wertes, durch Ktihlung fortzunehmen sind. Wenn wir nun an- nehmen, was mit den Thatsachen tibereinstimmt, dafs vor dem Eintritt in die eigentlichen Ktihl- raume, die Kondensatoreii, ein erheblicher Teil des Wasserdampfes bereits abgeschieden ist, und dafs dieser Teil die Halfte des gesamten Wasserdampfes ausmache, so stellt sich die zur Ktihlung zu ent- ziehende Warmemenge auf ca. 21 000 Kal. Dazu die oben fiir die Abkiihlung des Gases berechneten ca. 2000 Kal., ergibt eine Warmemenge von rund 23 000 Kal., oder fiir 100 cbm 10 950 Kal. Behalt man im Auge, dafs in der Praxis die zulassige Er- warmung des Kiihlwassers 30 kaum iiberschreitet, so erhalt man einen Kuhlwasserbedarf von 360 kg fur 100 cbm Gas , was mit der Erfahrung uber- einstimmt. und ungefahr gleich 0,24 ist, so ergibt sich die spez. Warme des Leuchtgases 0,24 Berechnung der Kiihltt lichen. Perissini 2 ) hat eine genaue Berechnung der Ktihlflachen aufgestellt; derselben werden fol- gende Annahmen zu Grunde gelegt: Es kann angenommen werden, dafs das Gas im Kiihler mit Wasserdampf gesattigt sei, aufserdem Teerdampfe und noch mechanisch bei- gemengtes Wasser und Teer in Blaschenform enthalte. Bestimmen wir vorerst die spezifische Warme des Gases nach seinem Austritte aus dem Kiihler. Das spezifische Gewicht des Gases werde hier- bei zu 0,5 angenommen, und da das Produkt aus dem spez. Gewichte und der spez. Warme eines Gases oder Gasgemenges nahezu konstant 0,50 =-0,48 l ) Diese Annahme Lurmann's ist fur Steinkohlengas etwas zu nieder. (D. Verf.) ) Journ. f. Gasbel. 1880, S. 568. d. h. 1 kg Gas mufs, damit es um 1 C gektihlt werde, 0,48 Kal. abgeben. Nehmen wir nun an, dafs jedes kg Gas bei seinem Austritte aus dem Kiihler noch aufserdem enthalte : an mechanisch beigemengtem Wasser 0,09 kg Teer 0,10 so ergibt sich: . die zur Ktihlung des Wassers um 1 notige Warmemenge zu . . . . . . 0,09 Kal. die zur Ktihlung des Teers um 1 notige Warmemenge zu ungefahr . . 0,03 Kal. Somit ist die konstante Warmemenge a, welche notwendig ist, um 1 kg Gas wahrend seines Weges durch den Ktihler um 1 zu ktihlen: a = o,48 -f 0,09 -f 0,03 = 0,6 Kal. Zu dieser konstanten Warmemenge kommt noch eine mit der Temperatur des Gases T verander- liche hinzu, welche aus folgenden Teilen besteht. 1. Aus einem Teile, welcher dem Wasserdampf entzogen werden mufs, um seine Verdichtung zu Wasser zu bewirken. Dieser Teil ist der allergrofste. 2. Ein zweiter Warmeanteil mufs entfernt werden, um die Teerdampfe zu verdichten. 3. Ein dritter Warmeanteil mufs endlich ent- zogen werden, um die Abktihlung des noch im Ktihler zur Ablagerung gelangenden , mecha- nisch beigemengten Wassers und Teeres zu er- moglichen. Nach angestellten Berechnungen kann angenom- men werden, dafs die Warmemenge, welche not- wendig ist , um zwischen 10 und 60 den in 1 kg Gas vorhandenen gesattigten Wasserdampf um 1 zu ktihlen, resp. zu verdichten, nahezu proportional mit der Temperatur zunehme, und gleich 0,054 T gesetzt werden konne. Macht man noch einen Zuschlag wegen der Punkte 2 und 3, bei welch letzterem der Einfachheit halber angenommen wird, dafs auch die Intensitat der mechanischen Ausscheidung mit der Temperatur proportional zunehme, so ergibt sich die ganze veranderliche Warmemenge p T = 0,06 T. Berechnung der Kuhlflachen 77 Schliefslich erhalt man die gesamte Warme- menge p, welche nothwendig 1st, urn 1 kg von Wasser und Teer gereinigten Gases im Kiihler um 1 zu kiihlen p = a -f pT Die Konstanten a und /? differieren natiirlich fur das aus verschiedenen Kohlensorten hergestellte Gas, doch werden diese Unterschiede, wenn man annimmt, dafs alle Gase mit Wasserdampf gesattigt seien, nicht erheblich ausf alien. Im allgemeinen kann hiebei a = 0,6 und /? = 0,06 angenommen werden. Fur die Berechnung der erforderlichen Flachen der verschiedenen Kiihlapparate stellt Perissini folgende Formeln auf: 1. Der einfache Luftkiihler. Es bedeute: To die Temperatur des eintretenden Gases, Ti austretenden Gases, der aufseren Luft, G das Gewicht des Gases, welches pro Stunde durch den Kuhler geht in kg, c den Transmissionskoeffizienten , welcher an- gibt, wieviel Kalorien pro Stunde und qm Kuhlflache bei 1 C. Temperaturdifferenz hindurchgehen, F die Flache des Kiihlers in qm. Die Kuhlflache ergibt sich nach folgender Formel : 2,3 log Beispiel. Der Koeffizient c kann sehr einfach durch einen Ver- such bestimmt werden, indem man an bestehenden Apparaten alle Grofsen mit Ausnahme von c wirklich bestimmt und c daraus berechnet. Wir setzen in Ermanglung einer passenden Angabe c = 7, welcher Wert eigentlich nach R e d t e n b a c h e r f fir die Warme- transmission von Luft durch Eisenblech zur Luft gilt. Es sei gegeben To = 55 Ti = 15<> = 14. Man berechne die zur Ktihlung von je 1000 cbm Gas in 24 Stunden notige Kuhlflache F. Der Produktion entsprechen ungefahr G 27 kg Gas pro Stunde; man erhalt somit nach obiger Formel 97 F = ~ [(0,G + 0,06 X 14) 2,3 log 41 + 0,06 X 40] = 30 qm. 2. Der ringformige Luftkuhler. Es bedeute F l die Flache I des aulseren C y linder s i m inkl. der Verbindune's- Cj den 1 ransmissions- } . , f n. , \ rohren und der Boden- koefnzienten nachen, Fa die Flache j c 2 den Transmissions- > des inneren Cylinders, koeffizienten w die Verhaltniszahl zwischen den beiden Flachen, so dafs : F% = m F l ist. Die Kuhlflache ist: Beispiel. Es sei gegeben : To = 55 Ti = 15 =5 m = 0,5 27 Fl = T+ 0^5>< 9 K ' 6 + ' 06 X 5) 2 ' 3 log 5 + O' 06 x 40 ^ = = 9 qm F* = 0,5 Fi ... . = 4,5 qm die gesamte Flache Fi -f F* . = 13,5 qm Der Wasserkiihler. Es sei ti die Temperatur des eintretenden Wassers fo austretenden Fi die Wasserkiihlflache Q das Gewicht des pro Stunde notigen Was- sers in kg a eine aus der folgenden Formel fur Fi durch Versuch zu bestimmende Konstante, dann berechnet sich : g.G.p(To Ti) oder Fl== (T h\(T, (J.O M)J [J.1 to = To Fi (Titi) ferner berechnet sich Q nach der Gleichung G-p(To-Ti) Q = ^o ti Beispiel. Es sei gegeben : To = 55 Ti = 15 ti = 12 a =0,2 Fi werde zu 10 qm angenommen, wie grol's ist Q ? 78 Die Reinigung des Gases. ist fc = 55 - j j und sodann ~ 27X2,7X40 .,. . _, , Q = -- ^^ = 124 k s P ro stunde <4O,b oder 3 cbm pro 24 Stunden. Die KondensationsYorgSnge. An die Kondensationsvorgange haben sich viele Hypothesen gekniipft. Friiher hatte man die Aii- sicht, dais es zweckmafsig sei, das Gas moglichst lange mit dem abgeschiedenen Teer in Bertihrung zu lassen, einmal weil man annahm, dais das Gas aus dem Teer immer noch einen Teil der leiehten Ole wieder aufnehmen konne, dann aber auch, weil man gefunden zu haben glaubte, dafs der Teer selbst noch bei gewohnlicher Lufttemperatur die Fahig- keit besitze, den Schwefelkohlenstoff zu absorbieren, eine Ansicht, welche namentlich von englischen Fachleuten vertreten wurde. Diese Annahme hat sich als unstichhaltig erwiesen. Dafs der Teer, welcher sich in der Vorlage abscheidet, geradezu die leiehten Ole aus dem Gase absorbiert und so die Leuchtkraft des Gases verringert, geht aus vielen Versuchen hervor. Sehr deutlich spricht sich dies in Zahlen aus, welche Grahn aus dem Betriebe der Gasanstalt in Essen 1 ) mitteilt. Derselbe schreibt: Meine Retortenhauser liegen 50 60 m von dem Reinigungshause entfernt, und es geht das Gas durch 3 Leitungen bis zu diesem Gebaude. Ich habe jetzt an jeder der Vorlagen unterhalb durch ein /S'-Rohr den Teerabflufs von der einen Kopf- seite aus herstellen lassen, und es tritt das Gas von der anderen Kopfseite aus durch die friiheren Rohre, an deren Eintritt der Teer durch einen unten eingelegten Blechstreifen zuriickgestaut wird. Fniher gingen Teer und Gas zusammen bis zum Reinigungshause; seit dem 3. November wird das Gas allein abgeftihrt und der in den Vorlagen niedergeschlagene Teer ebenfalls. Die Lichtstarke betrug vom Juli bis Anfang November 10,8 bis 11,4 Kerzen bei genau derselben Kohle und unter sonst gleichen Verhaltnissen war sie nach Trennung von Gas und Theer am.Novbr. 4 5 678 9 10 11 12 Kerzen 12,9 12,9 13,5 13,5 14,5 14,3 14,0 14,5 15,0 Sommerville 2 ) fand, dais der dicke Teer von 1,275 spec. Gew. die Leuchtkraft des Gases l ) Journ. f. Gasbel. 1880, S. 702. ) Journ. f. Gasbel. 1880, S. 635. um 25 /o verringern konne. Wenn diese Seite der Frage somit kaum einen Zweifel dariiber auf- kommen lafst, dafs die schweren Teerole der Leuchtkraft des Gases nachteilig sind, indem sie die leiehten Kohlenwasserstoffdampfe aus dem Gase aufnehmen 1 ), so blieb doch noch die andere Seite der Frage offen, inwieweit namlich die im Teer enthalteneii leiehten Ole ins Gas ubergefiihrt werden konnen. Diese Verhaltnisse wurden von Greville naher studiert. 2 ) Er bestimmte den Gehalt des Teers an leichter Naphta und den Leuchtwert der Letzteren fur das Gas. Seine Analysen ergaben jedoch, dafs man durch Uberfuhrung der samt- lichen Naphta aus dem Teer in das Gas, die Leucht- kraft nicht einmal um 1 Kerze engl. erhoheii ko'nnte. Trotzdem wurden mehrere Apparate zu dem Zwecke konstruiert, um die leiehten Kohlenwasser- stoffe aus dem Teer in das Gas iiberzufuhren. Diese Apparate 3 ), unter denen der Analyzer von Aitken und Young und der von St. John her- vorzuheben sind, haben eine derartige Einrichtung, dal's Teer und Gas zusammen von der Vorlage her zugefuhrt, und in dem Apparat so warm wie moglich gehalten, unter Umstanden sogar noch eigens erhitzt werden, um den schweren Kohlen- wasserstoffen Zeit und Gelegenheit zur Abscheidung zu geben, wahrend die leichte Naphta moglichst lange mit dem Gase in Beriihrung bleibt und so vom Gase moglichst absorbiert wird. In Frankreich verfolgte Cad el 4 ) dasselbe Prin- zip mit seiner sog. warmen Kondensation. Wir haben dieser Einrichtung schon bei Besprechung des Naphtalins Erwahnung gethan, da dieselbe auch gleichzeitig ein Mittel gegen die Abscheidung von Naphtalin im Strafsenrohrnetz sein soil. Es sind giinstige Erfahrungen von Salzenberg 5 ) mit diesen Apparaten gemacht worden , doch diirfte deren Wirkung weniger in der Aufnahme von leiehten Teer- 6'len, als in der langsam erfolgenden Temperatur- erniedrigung zu suchen sein. Eine solche ist nam- *) Schon im Jahre 1867 hat Bowditchin seinem Werke >The analyses, technical valuation, purification and use of coal gas darauf aufmerksam getnacht. 2 ) Journ. f. Gasbel. S. 599. 8 ) St. John. Journ. f. Gasbel. 1881, S. 633. *) Cad 61: Compte rend, du septieme congres de la socit techn. de 1'industrie du gaz a Paris 1880. Auch Journ. f. Gasbel. 1880, S. 636. 6 ) Journ. f. Gasbel. 1884, S. 814. Die Waschung des Gases 79 lich notig, um die Abscheidung des Naphtaliiis grundlich zu bewerkstelligen und damit einer Ab- scheidung desselben im Rohrnetz vorzubeugen. Es wurde gezeigt, dafs es von grofser Wichtigkeit ist, das Gas laiigsam zu kuhlen, weil bei zu rascher Ktihlung sich die dampfformigeii Kohlenwasser- stoffe in Form von Nebeln abscheiden. Hem pel 1 ) bemerkt hieruber: Die Abscheidung des Naphtalins ist besonders schwierig, weil dasselbe ein fester Korper von hohem Siedepunkt ist. Naphtalin schmilzt bei 79,2 und siedet bei 218. Es ist dies der Grand, warum das Naphtalin bei seiner Verdichtung in der Form von Staub auftritt, welcher sich aufserordentlich schwer beseitigen lafst. Es ist bekannt, dafs man einen Luftstrom, welcher mit Nebeln von Schwefelsaureanhydrit be- laden ist, durch mehrere Waschflaschen leiten kann, ohne dafs die Dampfe verschwinden ; obgleich das Schwefelsaureanhydrit in der enormsten Weise von Wasser absorbiert wird, findet doch keine Entfernung statt. Ahnliches Verhalten zeigt das Naphtalin. Es fragt sich nun, wie lafst sich der staub- formige Zustand des Naphtalins vermeiden. Sieht man sich nach analogen Erscheinungen um, so liegt die Thatsache vor, dafs an den warmen Sommertagen in den Thalern sich niemals Nebel bilden, sondern bei Temperaturerniedrigungen das Wasser als Regen in grofsen Tropfen herunterfallt, hingegen scheidet sich an kalten Tagen im Winter oder auf den der Schneeregion nahen Bergspitzen auch im Sommer, das Wasser als Nebel ab, der nicht zu Boden fallt, sondern wie das Naphtalin im Gase oder das Schwefelsaureanhydrit in der Luft schweben bleibt. Es liegt ferner die Thatsache vor, dafs bei der Zinkgewinnung am Anfang der Destination in den Vorlagen Zinkstaub auftritt; spater, wenn die Vor-. lagen durch die Destination heifs geworden sind, wird fliissiges Zink in grofsen Tropfen gewonnen. Bei der Destination des Schwefels entsteht in kalten Kondensationskammern Schwefelblume, d. i. Schwefelstaub, in heifsen hingegen tropfenformiger fliissiger Schwefel. Diese Betrachtungen lehren, dafs Dampfe sich als Staub ausscheiden, wenn die Temperaturdifferenz *) Protokoll der 34. Hauptversammlung des Vereins sachsisch-thuring. Gasfachmanner in Dresden 1890. zwischen Siedepunkt der Korper und Abkuhlungs- temperatur sehr grofs ist. Der Staub lafst sich schwer entfernen. Fur die Naphtalinabscheidung folgt hieraus, dafs es zweckmafsig sein wird, das Leuchtgas ganz langsam bis auf 79,2 zu kuhlen. Eine geniigend grofse Kiihlvorrichtung, anfang- lich mit Luft, dann mit Wasser, welche dem Gase die notige Ruhe bei allmahlicher Abktihlung bietet, wird fur alle Anforderungen das beste und ein- fachste und gleichzeitig auch das griindlichste Mittel sein, um Naphtalinabscheidungen im Rohrnetz da- durch zu verhiiten, dafs dasselbe von Anfang an, soweit wie nur moglich, aus dem Gase entfernt wird. Die Waschung des Gases. Wenn schon durch die Kuhlung die Abscheidung des Teers und Gaswassers nebst einem Teil der darin loslichen Salze bewirkt wird, so ist doch noch eine weitergehende Reinigung des Gases von diesen Bestandteilen notig, welche meist durch eine Waschung mit Gaswasser und reinem Wasser bewerkstelligt wird. Diese Waschung soil so geleitet sein, dafs hinter diesen Apparaten das Gas vollkommen ammoniakfrei ist. Es lafst sich dies am zweckmafsigsten dadurch erreichen, dafs man nach und nach ein ammoniak-armeres Wasser und schliefslich reines Wasser zum Waschen ver- wendet. In Koln, wo eine sehr ausgiebige Wasch- ung durch 8 Wascher stattfindet, ermittelte Knub- lauch die Ammoniakabscheidung in kg pro Kubik- meter Gaswasser wie folgt: Vorlage Kiihler wag c her n IU IV V VI VII VHI 10,0 36,0 32,0 30,0 27,0 30,0 13,7 10,5 5,6 1,8 kg NHs Von der Kuhlanlage bis zum siebenten Wascher nimmt die Aufnahme ab, von 36 bis 5,6 kg und fallt rasch im achten Wascher, so dafs hier im Wasser nur noch 0,18 /o NHs enthalten sind. Der Ammoniakgehalt mufs hier ein sehr geringer sein, da das hier auflaufende reine Wasser die letzten Reste von NHs fortnehmen soil, so dafs das Gas den letzten Wascher sozusagen ammonikfrei ver- lafst. Uberschreitet der Gehalt an Ammoniak vor der Eisenreinigung einige gr pro 100 cbm Gas, so konnen daraus Nachteile erwachsen. Einmal geht Journ. f. Gasbel. 1883, S. 440. 80 Die Reinigung des Gases. dieses Ammoniak der Gewinnung aus dem Gas- wasser verloren. Dann verurireinigt es, falls es nicht von der Eisenreinigung zuriickgehalten wird, das Gas, wirkt zerstorend auf die Gasmesser und tritt in den Verbrennungsprodukten auf. Wird es aber von der Reinigungsmasse aufgenommen , so beeintrachtigt es die Bildung von Ferrocyan resp. Berlinerblau in der Masse, wie dies neuerdings als erwiesen gilt. Aufserdem ist zu bedenken, dafs wir gerade dem Ammoniak als Basis im Gas die selbstthatige Entfernung eines Teils der Sauren (Schwefelwasserstoff und Kohlensaure) aus dem Gase verdanken, so dafs jeder Verlust an Ammoniak so- mit auch indirekt von Nachteil fur die Leuchtkraft des Gases ist. Wo es daher nur irgend angeht, sollte das Waschen des Gases so vorgenommen werden, dafs dasselbe vollig frei von Ammoniak in die trockene Reinigung tritt. Wir haben gesehen, dafs die Ammoniakausbeute aus den gebrauchlichsten Kohlentypen sich zwischen 0,094 und 0,28 /o der Kohle bewegt (s. folg. Tab.) Gleichzeitig mit den 2,40 kg Ammoniak wurden abgeschieden : 2,10 kg Kohlensaure und 0,42 kg Schwef elwasserstoff , oder pro 100 cbm Gas 140 g oder 90 1 Schwefelwasserstoff und 700 g oder 360 1 Kohlensaure. Man sieht, dafs an Gewicht die beiden Sauren zusammen genommen ebensoviel betragen, wie das gesamte abgeschiedene Am- moniak. Von der gesamten Kohlensaure wurden durch die nasse Reinigung nahezu 22% , von dem gesamten Schwefelwasserstoff etwas uber 12/o abgeschieden. Lafst man nach dem Gegenstromprinzip dem Gase reines Wasser entgegenlauf en , so dafs das reinste Gas mit dem reinsten Wasser in Beruhrung kommt, so nimmt, wenn wir mit dem Gase von der Vorlage angefangen, fortschreiten, die Absorption des Schwef elwasserstoff es im Verhaltnis zu der der Kohlensaure stetig zu. Absolut genommen bleibt die Absorption des Schwefelwasserstoffs immer ziem- lich gleich, wahrend die der Kohlensaure anfangs am starksten, spater bedeutend abnimmt. K o ti 1 e schlesische westfalische bohmische englische Saar- sachsische Platten- Braun- /o der Kohle . . . 0284 0248 0237 0189 0188 0094 0221 129 entsprechend kg schwefel- saures Ammoniak pro 1000kg Kohle .... 11,36 9,92 9,48 7,56 7,52 3,76 8,84 5,16 Bei vollkommener Waschung des Gases mufs also die gesamte Ammoniakmenge im Gaswasser zu finden sein, resp. bei vollstandiger Gewinnung obige Mengen an schwefelsaurem Ammoniak er- geben. In Koln, wo der Betrieb sehr sorgfaltig kon- trolliert wird, ergaben sich pro 1000 kg westfalischer Kohle an samtlichen Produkten: Gas ... .136,00kg (300 cbm) Coke . . . .760,00 Teer .... 48,00 g- I Ammoniak . . 2,40 = 9,6 schwefelsaures Am- 2. I moniak 5- g <[ Kohlensaure . 2,10 (7,5 kg CO* bleiben im Gase) 3 | I Schwefelwasser- * I stofE ... 0,42 = 0,40 S | $ | ^ f Schwefelwasser- I 3,20 S 1 1 I stoff . . . 3,00 = 2,80 S ) || | | StickstofE . . 0,28 (als Ferrocyan = 1,40 Ferro- l cyankalium) Wasser, Verlust 47,80 1000,00 kg Knublauch hat auf der Kolner Anstalt den Gang der Absorption durch 9 Apparate hindurch untersucht, und fand, dafs pro 1 cbm Gaswasser folgende Mengen Schwefelwasserstoff und Kohlen- saure abgeschieden wurden: Kuhler Wascher I II III IV V VI VU VIII 4,8 10,5 9,2 9,8 11,8 7,6 6,9 4,7 Spuren kg SH 2 ] 36,9 25,4 26,0 20,2 20,6 7,6 2,9 0,7 Spuren kg OoJ Aus diesen Zahlen geht hervor, wie wichtig erne gute Waschung des Gases fur die Absorption des Schwefelwasserstoffs und der Kohlensaure ist, welche um so vollstandiger sein wird, je gewissen- hafter das Ammoniak bis auf seine letzten Spuren entfernt wird. Allgemeine Regeln uber die Wirkung der nassen Reinigung aufzustellen, ist deshalb unmoglich, weil einmal die im Rohgas enthaltenen Stoffe in sehr verschiedenen Mengen auftreten, und auf einer Anstalt die Mengen oft innerhalb eines Tages sehr Die Ktihler. 81 schwanken. Die Hauptsache 1st, das Ammoniak mit Aufwand von moglichst wenig reinem Wasser zu entfernen, und auf diese Weise ein moglichst starkes Gaswasser zu erzielen. Die hierzu dienenden Apparate sind iiineuererZeitbedeuteiidvervollkomm- net worden und sollen spater beschrieben werden. Die Ktthler. Die Apparate, soweit sie sich auf die Kuhlung des Gases erstrecken, sind insoferne verbessert worden, Das innere Rohr kann durch Wasser oder durch Lut't gekiihlt werden. Die Kuhlnache kann man fiir 100 cbm Gasdurchgang in 24 Stunden etwa zu 1,8 qm bei Mitbenutzung von innerer Wasser- kuhlung rechnen. Durch die Zickzackform des Mohr'schen Kiihlers soil aulser einer Vergrofserung der kiihlenden Oberflache auch noch der Vorteil erreicht sein, dafs infolge der bestandigen Richtungs- anderung und der hierdurch erzielten Stofswirkung die Ausscheidung des Teers befordert wird. Waaser Fig. als man bestrebt war, die Kuhlnache moglichst grofs zu machen. Mohr sucht dies durch eine zickzack- formige Gestaltung der Kuhlerflachen zu erreichen. Der Mohr'sche Kuhler (Fig. 45) besteht aus ein- zelnen Rohrstrangen A, welche durch Ubergangs- kasten B und untere Fufskasten C verbunden sind. Schilling, Handbuch fur Gasbeleuchtung. Im ubrigen erhalt man erfahrungsgemals eine vollkommen gute Kuhlung des Gases durch ge- meinsame Anordnung von gewohnlichen Luft- mit Wasserkiihlern. In den Luftkiihlern wird so dem Gase zunachst bei langsamer Temperatur- abiiahme die notige Ruhe geboten, um die schweren 11 82 Die Reinigung des Gases. Teerbestandteile abzusetzen, wahrend es in den Wasserkuhlern auf die gewohnliche Temperatur ge- bracht wird. Es ist hierdurch auch eine Art von fraktionierter Kondensation erzielt, welche der Er- haltung der Leuchtkraft des Gases giinstig ist. Ist so die Hauptmenge des Teers und Gaswassers ab- geschieden, so ist es angezeigt, die letzten Reste des Teers durch Stof swirkung , vermittelst eines Teerscheiders und das Ammoniak, und mit diesem in Verbindung einen Teil der Kohlensaure und des Schwefelwasserstoffs durch die Wascher zu entfernen. Die Teerscheider. Der Teerscheider von Audouin und Pelouze hat sich bewahrt. Die einzige Klage, welche iiber denselben hie und da gefiihrt wird, ist das allmah- liche Verstopfen der feinen Schlitzoffnungen in den Glocken durch den Teer. Diesem Ubel kann wahrend des Betriebes leicht durch Einleiten von etwas Dampf in das Gas vor dem Apparat ab- geholfen werden, so dafs das Gas etwa eine Tem- peratur von 20 C. besitzt. Zweckmafsig ist es auch, eine Dampfschlange in den Raum innerhalb der Glocke zu legen und so viel Dampf durchzuleiten, dafs die Temperatur von 20 aufrecht erhalten wird. Wahrend der Teerscheider von Pelouze nur die Entfernung des Teeres bezweckt, ist bei den Teerwaschern auch gleichzeitig, eine Waschung des Gases beabsichtigt. Die Apparate bewirken in ge- drungener Form eine vollige Abscheidung des Teers und gleichzeitig durch die Waschung eine mehr oder wenig vollkommene Ammoniakreinigung. Sie sind als Vereinigung von einem Teerscheider nach Pelouze mit einer Waschvorrichtung zu betrachten, und fur kleinere Anstalten, welche getrennte Apparate hierf iir nicht anschaff en wollen, zu empf ehlen. Bewahrt haben sich namentlich der Teerwascher von Drory *) und der Gasstrahlwascher von Fleischhauer. 2 ) Die Ammoniakwascher. Zu einer guten Ammoniakreinigung dienen eigene Ammoniakwascher. Die Entfernung des Ammoniaks ist um so vollstandiger, je inniger der Gasstrom mit der Waschflussigkeit in Beriihrung kommt. Wahrend man die frtiheren Skrubber mit *) tibersicht tiber neuere Apparate fur das Gasfach, Berlin-Anhaltische Maschinenbau-Aktiengesellschaft 1891. ) Journ. f. Gasbel. 1887, S. 27. Reisig, Thonscherben oder Coke fiillte, sucht man jetzt durch Hordeneinlagen eine moglichst grofse Beriihrungsoberflache zu bewirken. Kunath ver- wendet als Hordeneinlagen seiner viereckigen Zacken- wascher eine Reihe von zackenformig ausgestanzten Blechstreifen, welche eine moglichste Zerteilung und Qftere Anderung der Bewegungsrichtung des Gases bezwecken. Letzteres wird besonders dadurch erreicht, dafs die eng nebeneinander mit den Spitzen nach oben gerichteten Blechstreifen mit einem festen Blechdach uberdeckt sind, so dafs der Gasstrom, welcher von unten eintritt, unter der Decke hori- zontal abgelenkt und durch die Zacken hindurch- gefiihrt wird, und an dem nach unten ebenfalls gezackten Rande des uberdeckenden Bleches, welches von oben mit Wasser berieselt wird, auf den Seiten wieder vertikal aufwarts stromt, um unter die nachste Hordenlage zu gelangen. Man benutzt zur Berie- selung entweder wenn nur ein Wascher vor- handen Ammoniakwasser, oder wenn mehrere Wascher hintereinander geschaltet sind, im ersten Gaswasser und im letzten reines Wasser, um so die letzten Spuren des Ammoniaks zu entfernen. Eine sehr vollkommene Ammoniakabscheidung bewirkt der in England in fast alien grofsen An- stalten eingefuhrte Standard -Wascher. Derselbe erfordert eine Betriebskraft, welche eine hori- zontale Welle (Fig. 46) in Bewegung setzt, an der eine Anzahl von Scheibenradern befestigt sind. Diese einzelnen Rader sind seitlich durch je zwei Blechwande begrenzt, welche bis auf ihren inneren Ring voll iin Blech ausgef iihrt sind. Zwischen diesen Blech wanden ist in jedem Rad eine Anzahl (12 bis 24) Packete mit Holzstabchen eingeschoben, zwischen denen das Gas in fein zerteilten StrOmen, wie in Fig. 48 angedeutet, hindurchgeht. Die Holzstabchen, deren Zahl in einem Packet 135 bis 336 betragt, sind durch Blechstreifen (Fig. 47) gehalten, in deren Schlitze dieselben eingesteckt sind, und k&nnen in dieser Zusammenfugung leicht aus den einzelnen Feldern des Scheibenrades herausgenommen werden. Die Wirkungsweise ist folgende (Fig. 46): Das Gas tritt bei Pfeil 1 durch die Vorkammer 2 in das Innere des sich mit der Achse 3 drehenden Scheibenrades I ein, durchstreicht dieses Rad und verlafst dasselbe am ausseren Umfang bei 4, geht dann durch das zweite Scheibenrad von innen (Pfeil 5) nach aufsen (Pfeil 6), dann durch das dritte Rad (Pfeil 7) und verlafst dann den Wascher durch das Ausgangsventil bei 8. Da samtliche Scheibenrader sich gemeinsam mit der Achse 3 drehen und mit ihren abgedrehten Dichtflachen gegen die Zwischen wande Z abschliefsen , so ist das Gas gezwungen, hintereinander die Scheiben I bis VII von innen nach aufsen zu durchstreichen. Das reine Wasser tritt dagegen Der Standard- Wascher. 83 bei der letzten Kammer (VII) ein. Es fliefst durch die Offnung in der Zwischenwand von Kammer VII nach Kammer VI u.s.w., wie dies durch die Wasserlinie in Fig. 46 angegeben ist. Durch diese Gegenstromwirkung wird das Gas bis auf die letzten Spuren von Ammoniak befreit. Uber die Leistungsfahigkeit des Standard macht H. Hack folgende Angaben 1 ): Mit 45,8 1 Wasser wird das Gas von 1016 kg Kohle, also etwa reich- lich 300 cbm, gereinigt, so dafs es als ammoniakfrei /AT betrachten ist. Der Wasserverbrauch pro 100 cbm ersten Kammer SVg Be. zeigte und 2,423 /o Am- moniak enthielt. Der Ammoniakgehalt des Gases iiach dem Apparat betrug nach dieser Zeit 7,44 g in 100 cbm, wahrend er bei Anreicherung des Was- sers auf nur 4,5 g Be. und 2,155/o Ammoniak nur 0,17g in 100 cbm erreichte. Der Druckverlust durch den Apparat betrug nur 5 mm. Zum Antrieb des Waschers ist ein Motor erforderlich, jedoch ist der Kraftaufwand verhaltnismafsig gering, da die I h-H , i ----- i i JHL, * ^ _*_*_ 1 2 1 i i i fX 1 1 I i i i i ! 1 i i i 1 1 1 1 1 i i i i i i i 1 Fig. 46. Fig. 47. Gas betragt sonach 15,3 1 , wobei das Wasser eirxe Starke von 4 bis 5 Baume erhalt. Merkel 2 ) hat iiber den Ammoniakgehalt des Gases vor und hinter dem Apparat, sowie auch iiber die Ammoniak- abscheidung in den einzelnen Kammern Versuche angestellt. Der Apparat wurde vollstandig mit frischem Wasser gefullt, der Zufluls des frischeii Wassers abgesperrt. Nachdem der Apparat 20 Tage im Betriebe befindlich war, hatte er eine Gasmenge von 53108 cbm gereinigt, wobei das Wasser in der *) Journ. f. Gasbel. 1880, S. 445. ) Journ. f. Gasbel. 1883, S. 289. aJ M Fig. 48. Umdrehungszahl pro Minute die Zahl 7 nicht tiber- steigt und die Reibungswiderstande gering sind. Der Standard- Wascher hat sich in vielen Anstalten gut bewahrt. In jiingster Zeit hat Dr. Bueb 1 ) die Leistung von Standardwaschern in Elberfeld unter- sucht. Pro 100 cbm Gas wurden durch den Wascher 21,91 Ammoniakwasser gewonnen von 2,8 Be., worin enthalten waren: Ammoniak . . . 525,5 g Kohlensaure . . . 457,7 g Schwefel .... 262,8 g. Journ. i Gasbel. 1891, S. 267. 11* 84 4ft ScJiaittGJl SchnittlF Fig. 49. Neben der Entfernung des Am- moniaks, welche bis auf 99,2/o er- folgt, werderi durch den Standard- Wascher also auch bedeutende Mengen der sonstigen Verunreini- gungen des Gases entfernt. Ein gleichfalls sehr zweck- mafsiger Wascher 1st der sog. Ledig'sche Etagen-Wascher- Skrubber. (Patent Nr. 31196, Fig. 49.) Die Wirkung desselben beruht auf ahnlichen Prinzipien wie beim Standard- Wascher, indem die periodische An- feuchtung und Abwaschung von Blech- packeten m, deren Bleche in geringen Abstanden voneinander parallel gelagert sind, und zwischen denen das Gas durch- zutreiben gezwungen ist, zur vollstan- digen Entfernung des im Rohgase ent- haltenen Ammoniaks und dessen Ver- bindungen benutzt wird. Die Bleche sind jedoch nicht wie beim Standard- Wascher an dem Urn- f ange rotierender Scheibenrader angeord- net, sondern befinden sich je paarweise an zwei vertikalen Fuhrungsstangen angebracht, welche durch eine geeignete Krafttibertragung abwechselnd auf- und ab warts bewegt werden; auf diese Weise taucht immer ein Paar von Blech- packeten in die Sperrfliissigkeit ein und verschliefst dem Gase den Durchgang, wahrend das andere Paar aus derselben gehoben und dadurch frisch angefeuch- tet dem Gase den Durchgang gestattet. Da die Bewegung ohne Rei- bung geschieht , so erfordert sie iiur sehr geringe Krafte etwa a /4 HP. ; Bedingung ist, dafs das Gas moglichst teerfrei in den Apparat tritt. Mit dem Ledig- Wascher sind bereits von vielen Seiten gute Resultate erzielt wor- den. Der Verbrauch an reinem Wasser betragt 5 bis 15 1 pro 100 cbm hindurchgehendes Gas, je nach der Starke des zu er- zielenden Gaswassers. Mit 10 1 Wasser pro 100 cbm erhalt man ein Gaswasser von 3 bis 3,6 Be., wahrend das abgehende Gas in Die Entfernung des Ammoniaks auf trockenem Wege. 85 100 cbm hochstens noch 11 6 g Ammoniak eiithalt. Der Apparat vermeidet jedes oftere Aufpumpen des Gaswassers und nimmt bei grofser Leistungsfahig- keit einen sehr geringen Raum ein. Fleischhauer hat seinem Wascher resp. Skrub- ber zur Erhohung der absorbierenden Oberflache Jalousieeinsatze gegeben, welche auch in jeden be- stehenden gewohnlichen Skrubber eingesetzt werden konnen. Das Wasser wird durch einen intermit- tierenden Spiilapparat (Kippheber) aufgegeben und durch eine Verteilungsvorrichtung auf die Jalousieen gleichmaf sig verteilt. Der Fleischhauersche Skrubber eignet sich auch dazu, die letzten Spuren Teer noch aus dem Gase auszuwaschen ; erne besondere Betriebskraft ist nicht erforderlich. Andere Wascher wurden von Klonne 1 ), Lan- gen 2 ), Mohr 8 ) u. A. angegeben. Die Entfernung des Ammoniaks auf trockenem Wege geschieht durch sog. Superphosphat. Dieses Super- phosphat ist saurer phosphorsaurer Kalk, welcher direkt Ammoniak zu binden imstande ist und fur gewolmlich gemischt mit schwefelsaurem Ammoniak als Dungematerial verwendet wird. Er ist fahig, 7 bis 8 Gewichtsprozente an Stickstoff aufzunehmen, und ersetzen diese an Wert ca. 30'o schwefelsaures Ammoniak. Da die Schwefelsaure zumDungungs- prozefs absolut nicht notwendig ist und nur dazu dient, das Ammoniak zu binden, so besitzen wir in dem Superphosphat ein sehr wertvolles und ein- faches Mittel, um direkt Ammoniak ohne Anwendung einer weiteren Saure an Phosphorsaure zu binden, und gerade dieser Umstand dtirfte das trockene Ammoniakreinigungsverfahren mit Superphosphat fur viele kleinere Fabriken, fur welche die Gewin- nung des Ammoniaks aus dem Gaswasser mit Um- standen verknupft ist, als empfehlenswert erscheinen lassen. Das Verfahren wurde von Bolton & Wank- lyn angegeben. Das Gas mufs vor Eintritt in die Superphosphatreinigung vollig teerfrei sein. In Munchen, wo dieses Verfahren seit dem Jahre 1882 anstandslos und mit bestem Erfolg angewendet i) Journ. f. Gasbel. 1885 S. 923, 1886 S. 213 u. 932. ) Journ. f. Gasbel. 1888 S. 988. 8 ) Journ. f. Gasbel. 1882 S. 251. wird, ist dies dadurch erreicht, dafs das Gas nach der Kiihleranlage einen Theerscheider (Pelouze) pas- siert, welcher den Teer vollkommen aus dem Gase entfernt. Eine Waschung des Gases ist dabei voll- kommen vermieden, und dient nur ein leerer Skrubbercylinder dazu, die Schwankungen des Teer- scheiders infolge der durch den Gassauger be- wirkten Druckschwankungen auszugleichen. Das Gas tritt, nachdem es etwa die Halfte seines Ammoniak- gehaltes in den Kiihlern an das Gaswasser abge- geben hat, mit einem Gehalt von 2 bis 4 g NHs pro 1 cbm in die Superphosphatreiniger ein, in denen dasselbe vollstandig von Ammoniak befreit wird. Da die Masse 7 bis 8 % Stickstoff, d. i. 8,5 bis 9,7% Ammoniak aufnimmt, so vermogen 1000 kg 97000 der Masse bis zu --= = 32300 cbm Gas zu rei- o nigen, wenn das Gas in 1 cbm 3 g Ammoniak enthalt. Um das Gas zu reinigen, wird man am besten die untersten Lagen des Reinigerkastens, in welchem die Superphosphatmasse ausgebreitet ist, mit bereits gebrauchter, die oberen Lagen mit frischer Masse beschicken, um so die letzten Spuren von Ammoniak aus dem Gase zu entfernen. Sobald die unteren Lagen ausgenutzt sind, werden die- selben entfernt, und durch die halbangereicherte 1 Masse der oberen Lagen ersetzt, wahrend an deren Stelle wieder neue Masse tritt. Auf diese Weise ge- f lingt es, namentlich wenn zwei Reinigerkasten hinter- einander geschaltet sind, den Ammoniakgehalt des Gases hinter dieser Reinigung stets unterhalb 1 g in 100 cbm zu halten. Da fur den Betrieb dieses Reinigungsverfahrens nur das zeitweise Umschaufeln der Masse erforderlich ist, wobei dieselbe entsprech- end aufgelockert wird, so ist die Gewinnung des Ammoniaks die denkbar einfachste. Das ange- reicherte Material wird in Fasser verpackt und nach seinem Stickstoffwert verkauft, wahrend das Roh- material, das Superphosphat, von den chemischen Fabriken geliefert wird. Der Druck, welchen ein Kasten wegnimmt, be- tragt bei normalen Betriebsverhaltnissen 30mm. Das mit Ammoniak angereicherte Material ent- halt neben Ammoniak noch geringe Mengen Rhodan. Bunte 1 ) fand in einer solchen Masse 0,46 / Rhodan. Die Befurchtungen verschiedener Fachmanner, dais ) Journ. f. Gasbel. 1882, S. 284. 86 Die Reinigung des Gases. letzteres dem Pflanzenwuchs schaden wiirde, haben sich nach den von ersten Autoritaten mit Ammoniak- Superphosphat angestellten Dungeversucheii nicht bestatigt. ') Verfasser fand bis zu 2,55 /o Rhodan in der Masse. Die Eisenreinigung. Zur Entfernung des Schwefelwasserstoffes aus dem Rohgas werden heutzutage fast nur mehr natiirliche Eisenerze, die sog. Raseneisenerze ver- wendet ; seltener findet man die kunstlich aus Eisen- spanen dargestellte Deicke'sche Masse. Die Raseneisenerze und Quellenocker enthalten den grofsten Teil des Eisens in der Form von Eisen- oxydhydrat, welches sich besonders zur Aufnahme von Schwefelwasserstoff eignet, indem es sich unter Abscheidung von Schwefel in Eisensulfur verwan- delt. Die Massen sind durch ihre porose Beschaffen- heit besonders geeignet, um einerseits dem Gase den notigen freien Durchgangsquerschnitt zu schaffen und andererseits dem Schwefelwasserstoff eine moglichst grofse Oberflache zur Absorption darzu- bieten. Nachstehend seien einige Analysen des Verf. der gebrauchlichsten Reinigungsmassen angefuhrt: trockene Masse 8 ) 9 a 10 15 > 7 10 8 10 bis 20 10 Ho'here Kohlenwasserstoffe der Sumpfgasreihe . . . ' t . 18 25 5 15 bis 5 100 100 100 96 Die Anwendung des Gases zur Beleuchtung. Auch P. F. Frankland wies darauf bin 1 ), dafs die Leuchtkraft der Kohlenwasserstoffe ver- schieden sei, je nachdem sie fur sich oder in der Mitte anderer Gase verbrannt werden. Er machte seine Versuche mit reinem Athylen 2 ). Wahrend er fand, dafs reines Athylen bei einem Verbrauch von 5 cbf pro Stunde aus einem Referee's Argand- brenner brennend, eine Lichtstarke von 68,5 Kerzen erzeugt, ergab sich, dafs Gemische von Athylen, Kohlenoxyd, Wasserstoffoder Grubengas bei gleichem Verbrauch von 5 cbf pro Stunde immer weniger hell leuchteten als reines Athylen. Wenn mehr als 60/o Athylen vorhanden sind, macht die Natur des Ver- diinnungsmittels nur wenig Unterschied ; ist aber der Athylengehalt bedeutend niedriger, so zeigt sich die Leuchtkraft entschieden am grofsten, wenn das Verdunnungsmittel Sumpfgas ist. Frankland hat ferner aus seinen Versuchen das Leuchtvermogeii der Gemische berechuet, wenn soviel pro Stunde verbrannte, dafs immer 5 cbf Athylen verbraucht wurden. Die so erhaltenen Zahlen fur den Leuchtwert des Athylens erreichten bei der Verdiinnung mit Kohlenoxyd und mit Wasserstoff gewisse Maximalwerte, 70 80 Kerzen, wenn der Prozentgehalt des Athylens 50 resp. 30 betrug und saiiken bis auf herab fur Gemische mit 20 resp. 10 /o Athylen. Verdiinnung mit Sumpfgas hingegen steigert den Leuchtwert des Athylens fortwahrend und immer mehr, so dafs derselbe , wenn nur noch 10 /o Athylen sich im Gemisch vorfinden, auf 170 180 Kerzen ge- stiegen ist. Es ist aufser Zweifel, dafs die viel hohere Temperatur der Sumpfgasflamme den hoheren Lichteffekt hervorruft, gegeniiber der Wasserstoff- flamme ; die gliihenden Teilchen werden bei ersterer auf eine hohere Temperatur gebracht und dadurch grofsere Leuchtkraft erzielt. Einflufs unverbreimlicher Gase auf die Leuchtkraft. Gemische von Athylen mit den unverbrenn- lichen Verdunnungsmitteln, Kohlensaure, Stickstoff, ) Chem. Soc. 45, 1884, p. 30-40 und p. 227237. 8 ) tlber das Beleuchtungsvermogen von Methan siehe Wright, Journ. chem. soc. 1885, I p. 200, auch Ber. d. deutsch. cbem. Gesellsch. 1885, S 265. Wasserdampf und atmospharischer Luft, leuchten schwacher als reines Athylen. Im Gegensatz zu dem Verhalten der breiinbaren Verdunnungsgase verursachen aber Kohlensaure, Stickstoff und Wasser- dampf auch eine stetige Verminderung des Leucht- wertes des Athylens in den Gemischen. Bei Luft bleibt derselbe gleich, bis das Volumeii der zuge- setzten Luft etwa 50% erreicht. Bei hoherem Luft- gehalt sinkt er schnell und wird Null fur 78/o Luft. Mischungen von Athylen mit Sauerstoff, geniigend um ein explosives Gasgemisch zu erzeugen, besitzen eine grofsere Leuchtkraft als Athylen allein. Die verringern.de Wirkung der Kohlensaure, des Stick- stoffs und des Wasserdampfs ist teilweise durch Verdiinnung des Gases und teilweise durch Ab- kuhlung der Flamme hervorgebracht, wie sie eben indifferente Gase bedingen. Die Abkiihlung ist proportional der spezifischen Warme des Gases; in dem Fall der Kohlensaure- und Wasserdampf- zumischung ist sie noch vermehrt durch den Warme- verbrauch, welcher fur Zerlegung des Wasser- dampf es resp. zur Reduktion der Kohlensaure zu Kohlenoxyd aufgewandt wird. Von den vier Ver- dunnungsmitteln, Kohlensaure, Stickstoff, Wasser- dampf und atmospharische Luft, ist die Kohlen- saure das am starksten, Luft das am schwachsten auf die Leuchtkraft einwirkende Gas. Stickstoff und atmospharische Luft kommen eiiiander in ihrer Wirkung um so naher, je mehr die Entleuchtung durch den Zusatz vorgeschritten ist. Von denjenigen Faktoren, welche auf die Leucht- kraft des Gases von schadlichem Einflusse sind, haben Kohlensaure und Wasserdampf deshalb be- sonderesliiteresse, weil sie als Verbrennungsprodukte des Gases allenthalben auftreten. Besonders fur genaue photometrische Messungen verdienen die- selben besondere Beriicksichtigung. Methven 1 ) fand zwischen trockener und bei hoherer Temperatur mit Wasserdampf gesattigter Luft (bei einer 5 cbf-Flamme im London-Argaiid- Brenner) eine Abnahme der Leuchtkraft um 10/ . Genauere Versuche stellte Bunte 2 ) an. Dieselben bestatigten, dafs der Einflufs des Wasserdampf es, bezw. des Feuchtigkeitsgehaltes der Luft weit ge- ringer ist, als der der Kohlensaure. Wahrend ) Journ. f. Gasbel. 1890, S. 59. 2 ) Journ. f. Gasbel. 1891, S. 310. Die Fortschritte in der Beleuchtung mit Gas. -97 ersterer auf 60 und 80/o (eiitsprechend einem Ge- halt von 2,3 Vol. Efo 0) erhoht werden konnte, ohne dafs eine merkliche Schwachung der Leuchtkraft der Flamme eintrat, und erst bei 90/ eine Ab- nalime der Leuchtkraft um 12/ stattfand, zeigten sich bei Zufuhrung von Kohlensaure weit grofsere Abiiahmen. Die Ergebnisse dieser Versuchsreihen, sowohl mit Sclmitt- als mit Argandbrenner siiid in Tabelle I verzeichnet. Tabelle I. Versuch 1 Schnittbrenner Argandbrenner Koh len- sauregehalt der Luft in Prozent Leuchtkraft der Versuchs- flamme Abnahme dor Leucht- kraft Kohlen- sauregehalt der Verbren- nungsluft in Prozent Leuchtkraft der Versuchs- flamme Abnahme der Leucht- kraft inProzentder ursp rung- lichen Leuchtkraft in reiner Luft in Prozent der urspriing- lichen Leuchtkraft in reiner Luft 0,0 100 1 1,10 92,8 7,2 0,00 100 2 1,77 86,4 13,7 8 2,15 81,7 18,3 4 2,88 74,7 25,3 2,24 87,6 12,4 6 3,73 71,1 28,9 2,94 84,1 15,9 6 4,44 68,8 31,2 3,87 78,0 22,0 7 5,11 63,4 36,6 4,37 74,3 25,2 Von dem Falle der Beimischung von Kohlen- saure oder Wasserdampf zur Verbrennungsluft ist derjenige Fall wohl zu unterscheiden, bei welchem obige beiden Produkte durch einen Verbrennungs- prozefs auf Kosten des Sauerstoffgehaltes der Luft gebildet werden. Auf gleichen Sauerstoffgehalt der Verbrennungsluft bezogen, iibt auch hier die Kohlen- saure den grofsten Einflufs aus. Praktisch ist der- jenige Fall am wichtigsten, in welchem die Sauer- stoffentziehung durch die Verbrennung von Leucht- gas erfolgt. Bunte fand: Tabelle II. Schnittbrenner Argandbrenner a % Leuchtkraft Abnahme ~d Leuchtkraft Abnahme ersuc Versuchs- flamme der Leuchtkraft tia -g Versuchs- flamme der Leuchtkraft ? o >-, o inProzent der urspriing- in Prozent der urspriing- ^ s"^.S lichen Leuchtkraft in W ^ rQ lichen Leuchtkraft in normaler Luft normaler Luft 100 100,0 1 0,26 94,3 5,7 0,18 96,5 3,5 2 0,41 90,6 9,4 0,25 93,7 6,3 8 0,49 87,5 12,5 0,37 84,5 15,5 4 0,54 85,0 15,0 0,43 82,8 17,2 5 0,60 81,7 18,3 0,56 79,7 20,3 6 0,65 80,0 20,0 0,68 77,3 22,7 Einem verhaltnismafsig geringen Kohlensaure- gehalt der Luft, wie er nicht selten in geschlossenen Raumen vorkommt. entspricht also eine grofse Ab- nahme der Leuchtkraft, und man sieht, wie diese Ergebnisse wesentlich ungiinstiger sind, als fur den ersten Fall, bei welchem es sich nur um eine Addition von Kohlensaure zur Verbrennungsluft handelte. In alien Fallen ist der Kohlensauregehalt von grofstem Einflufs auf die Leuchtkraft des Gases. In schlecht ventilierten Raumen konnen Kohlen- sauremengen bis zu 0,5 / vorkommen, und ver- ursachen diese Abnahmen der Leuchtkraft von 12/ Bei einem Kohlensauregehalt von uber5/ kommen die Gasflammen bereits' zum Erloschen. Schilling, Handbuch fur Gasbeleuchtung. Die Fortschritte in der Beleuchtung mit Gas. Bei dem in der Neuzeit sich immer mehr geltend machendeii grofseren Bediirfnis nach Licht, sowohl in geschlossenen Raumen wie auf den Strafsen und Platzen, haben sich die Bestrebungen der Gastechnik dahin gerichtet, mit dem alten Brennstotf grofsere Lichtwirkungen zu erzielen. Diese Verbesserungen sind auf dreierlei verschiedenen Wegen angestrebt worden, einmal durch Verwendung von besseren Brennern, resp. Brennergruppen mit grofserem Gas- verbrauch (Intensivbeleuchtung), zweitens dadurch, dafs man den in der Flamme ausgeschiedenen Kohlenstoff auf hohere Temperatur erhitzte, wozu man die Hitze der abziehenden Verbrennungsgase benutzte (Regenerativbeleuchtung), und drittens da- durch, dafs man durch entleuchtete Gasflammen feste Korper von hohem Lichtemissionsvermogen zum Gliihen brachte. (Gas-Gluhlicht). Aufserdem wurden auch immer noch die Versuche fortgesetzt, den Kohlenstoffgehalt des Gases selbst zu erhohen durch Zusatz von Stoffen wie Naphtalin u. dergl. (Karburierung, Albokarbonbeleuchtung). Die erste Art der Erzielung hoherer Liclitwirkung ist wohl die einfachste und ist aus diesem Grande fur Strafsenlaternen haufig angewendet worden. Es kann bei all diesen Anordnungen von einer besseren Ausnutzung des Gases eigentlich nur in- sofern die Rede sein, als dabei auf eine mog- lichst zweckmafsige Luftzufuhrung Riicksicht ge- nommen ist. 13 98 Die Anwendung des Gases zur Beleuchtung. Die Leistungen der gebrauchlichsten kleineren Brenner hat Riidorff 1 ) untersucht, und gelangte dabei zu den gleichen Grundsatzen, wie sie im Handbuch bereits ausfiihrlich entwickelt sind. Es 1st im allgemeinen bestatigt, dais die Zweiloch- brenner unter alien Brennern die verschwende- rischsten sind, mid dafs der Argandbrenner den giinstigsten Effekt liefert. Ihm am nachsten kommt der Hohlkopf-Schnittbrenner. Bei letzterem stieg der Nutzeffekt bis zu einem Gasverbrauch von 150 1. Schnittbrenner mit noch weiterem Schnitt nahmen im Nutzeffekt wieder ab. Bei den Argandbrennern hat man eine Verbesserung dadurch zu erreichen gesucht, dais man im Centrum eine Scheibe anbrachte, welche die Flamme ausbaucht. Diese Konstruktion hat Siemens in seinem Prazisionsbrenner angewendet. Die Brandscheibe sitzt in derjenigen Hohe der Flamme, in welcher der blaue Kern derselben ver- schwindet. Zwischen Brennermundung und Brand- scheibe fliefsen Gasstrom und Luftstrom thunlichst ruhig nebeiieinander, sich nur so weit vermischend, als zur Hitzeerzeugung und ungestorten Abscheidung der leuchtenden Kohlenteilchen erforderlich ist; weiter hinauf jedoch ist es vorteilhaft, durch eine Wirbelung, welche durch Einschalten der Brand- scheibe erzeugt wird, eine lebhaftere Mischung zu veranlassen; es tritt dadurch eine intensivere Ver- brennung, ein intensiveres Leuchten der bereits vorhandenen gliihendeii Kohlenteilchen ein. Nimmt man bei gleicher Hahnstellung die Brandscheibe heraus, so wird die Flamme truber und langer. Aufserdem ist jedenfalls auch durch Einengung des Querschnittes fur die Luft die Menge der an der Flamme vorbeistromenden Luft verringert, und so die Flamme weniger abgekiihlt. Die Prazisionsbrenner sind als einringige Argand- brenner in 2 Grofsen zu ca. 30 resp. 55 Kerzen angefertigt. Der Brenner soil einen besseren Nutz- effekt haben, als der gewohnliche Argand. Der Gasverbrauch des kleineren Brenners be- tragt nach Siemens' Angaben 250 1 fur 30 Kerzen, der des grofseren 450 1 ftir 55 Kerzen. ') Journ. f . Gasbel. 1882, S. 137 ; vgl. auch 1889, S. 252. Die Entwickelung der Regeiierativbeleiiehtung. Die Regenerativbeleuchtung verdankt ihre Ent- stehung der Generatorfeuerung mit vorgewarmter Luft und beruht auf demselben Grundsatz wie diese. Siemens, der Begriinder der ersteren, mufs auch als Erfinder der Regenerativbeleuchtung betrachtet werden. Allerdings waren vor Siemens schon Brenner konstruiert worden, in denen Vorwarmung stattfand, allein praktisch gelangten diese Lampen zu keiner Bedeutung. Der Erste, welcher auf die Vorteile der Vor- warmung aufmerksam machte, war Faraday. Schon im Jahre 1819 machte er Versuche. indem er die Luft durch einen zweiten Cylinder vorwarmte. Faraday's Versuche sind im Handbuch von Clegg veroffentlicht. Derselbe hat allerdings eine Ver. mehrung der Leuchtkraft um 5 bis 10/ kon- statieren konnen, aber er sagt : Die durch die Vor- warmung der Luft bedingten Umstande machen einen solchen Brenner fiir die Praxis ungeeignet. Der nachste, der die Versuche der Vorwarmung wieder aui'nahm, war Chaussenot, welcher eine Fig. 53. Pig. 54. erhohte Leuchtkraft des Argandbrenners dadurch erzielte, dafs er ihn mit einem zweiten Glascylinder umgab (Fig. 53). Diese Anordnung zeigte praktisch viele Mangel. Die doppelte Umhiillung der Flamme nahm derselben wieder viel von der Leuchtkraft, welche sie durch die Vorwarmung gewonnen hatte, Die Entwickelung der Regenerativbeleuchtung. 99 iiberhaupt war es hinderlich, so viel Glas an der Lampe zu haben. Die Vorwarmung wurde wieder vergessen, bis im Jahre 1879 Muchall sich eine Doppellampe mit selbstthatiger Erhitzung des Gases und der Luft patentieren liei's, welche beistehend abgebildet ist (Fig. 54). Zwischen zwei ubereinander lieg'eiiden Flammen befindet sich ein von den Rohren B und C getragenes Heizreservoir A ; dasselbe ist in vier Kammern geteilt, von denen zwei mit Luft und zwei mit Gas in Verbindung sind. Diese Kammern werden durch die daruiiter befindliche Flamme erhitzt. Muchall brachte aurserdem auch wieder die Chaussenot'sche Lampe, welche bis dahin geruht hatte, an's Licht und lenkte die Aufmerksamkeit der Fachwelt auf die Vorteile der Vorwarmung. Im Jahre 1879 brachte Friedr. Siemens in Dresden seine ersten Lampenkonstruktionen zur Durchfuhrung, w r obei er bestrebt war, die praktischen Schwierigkeiten , welche sich bis dahin der An- wendung der Vorwarmung entgegengestellt hatten, zu uberwinden. Wahrend bei den fruheren Kon- struktionen der Regenerator die Flamme umschlofs, und deshalb aus Glas gefertigt sein mufste, suchte Siemens denselben von der Flamme zu trennen. Der Regenerator umschliefst nun das Rohr, durch welches die Verbrennungsgase abziehen, wahrend die Flamme von einer einfachen weiten Glaskugel umschlossen ist (Fig. 55). Besonderes Gewicht legte Siemens auf den Umstand, dafs die in der Glas- kugel aufsteigenden hoch erhitzten Verbrennungs- produkte der Flammen innerhalb dieser Kugel ihre Richtung umkehrten und nach unten gefuhrt werden konnten, ohne der Flamme oder dem Luftzutritt ein Hindernis zu bieten. Dies erklart sich dadurch, dafs die aufsteigende Flamme den heifsesten Weg in der Mitte der Kugel auswahlt, wahrend die herab- fliefsenden Verbrennungsprodukte sich naturgemafs den kiihlsten Weg an den inneren Wandungen der Kugel suchen. Um diese Stromung aufrecht zu erhalten, verband Siemens seine Abziige anfangs mit eiiiem Schornstein oder einer Esse. Trotzdem die Siemenssche Konstruktion anfanglich noch sehr wenig handlich war, so war doch ein grofser Fortschritt gemacht, einmal indem man sich von der Anwendung der Regeneratoren aus Glas los- sagte, und zweitens, indem Siemens der Flamme und der Luft ihren genauen Weg vorschrieb. Die erste Konstruktion fiihrte rasch zu Verbesserungen, welche bereits zwei Jahre spater praktisch eine weite Verbreitung fanden und noch jetzt vielfach angewendet werden. Es entstanden so die Brenner, Fig. 55. welche jahrelang fast ausschliefslich als Regenerativ brenner Anwendung gefunden haben, und welche dem Gas den Weg erschlossen haben, um erfolgreich mit der damals rasch sich verbreitenden elektrischen Beleuchtung inbezug auf Lichtfulle in Wettbewerb zu treten. (Fig. 56, 57 und 58). Aufser der sehr vorteilhaften Verwertung des Gases hatten diese Brenner den Vorteil, sehr grofse Lichtquellen bis 700 Normalkerzen - - durch einen einzigen Brenner zu ermoglicheii, wegen der sehr straffen Flammenfuhrung. In Flammengrofse sind dieselben noch jetzt von keinem andern System erreicht worden. Allerdings waren die Lampen ziemlich schwer- fallige und oft auch namentlich wegen des seitlich heraufgefuhrten Essenrohres unschone Apparate. Auch waren dieselben ziemlich kostspielig ; so kostete 13* 100 Die Anwendung des Gases zur Beleuchtung. eine Laterne der grofsten Nummer bis zu 1000 Mark. Trotz alledem fanden die Siemenslampen grofse Verbreitung und erwiesen sich in ihrer Anwendung auf Laternen zur Erleuchtung grofserer Platze als ein hochst wichtiger Fortschritt des Beleuchtungs- wesens. Beobachtet man die Stufent'olge von Chaus- senot zu Siemens' Patent 8423 (Fig. 55) und von breite Basis geschaffen , auf welcher auch andere Konstrukteure weiter gebaut haben. Zu diesen Grundlagen gehort hauptsachlich die selbstthatige Bewegung der heifsen Luft in einer Glocke von der Regeneratormundung zur Flamine, die Regene- ratoranordnung zur Einruhrung der erhitzten Luft in die Mitte des Brennerrauines, und weiter die Fanning der Flamme durch einen von derselben Fig. 56. Fig. 57. da zu Siemens' Patent 11721 (Fig. 56) und der Aus- bildung des letzteren bis 1881 (Fig. 57), so findet man eine immer geringere Anwendung von Glas am Brenner ; das Vollkommenste in dieser Beziehung ist erreicht worden in Siemens' Patent 22042 (Fig. 58). Mit den bisher beschriebenen Regenerativbren- nern hat Siemens den Beweis erbracht, dafs das Regenerativprinzip zur Verbesserung der Leucht- flamme praktisch durchfuhrbar ist, und es gebuhrt ihm daher das Verdienst, die Bahn in dieser Rich- tung eroffnet zu haben. Ferner hat er diejenige Fig. 58. umschlossenen, feuerfesten reflektierenden Korper, der als Miindung des Flammenabzugs dient. Die vorteilhafte Ausnutzung des Gases in dem Siemensbrenner war in die Augen springend. Eng- 1 e r *) fand, dafs der Nutzeffekt bei der praktischen Beleuchtung mindestens doppelt so grofs war, als der unserer gewohnlichen Beleuchtung mit Schnitt- brennern. Die Erfolge der Siemensschen Lampen sporn- ten zu weiteren Verbesserungen und Erfindungen Journ. f. Gasbel. 1883, S. 408. Die gebrauehlichsten Regenerativlampen. 101 an. Es folgten eine Reihe von Konstruktionen, welche die den Siemensschen Lampen noch an- haftenden Mangel zu beseitigeii suchten. In erster Linie war der unterhalb der Flamme liegende Re- generator mit seinen massigen Formen eine lastige Beigabe, und man snchte deshalb ihii nach obeii zu verlegen. Es wurde dadurch nothig, die bei der alien Siemenslampe frei brennende Flamme in eine Glaskngel ein/uschliefsen , um die nothige Fiihrung zu ermoglichen. Die so gewonnene Form bildete die Grundlage i'iir eine Reihe von Kon- struktioneii , welche gegenwartig unter den ver- schiedensten Formen und Namen in den Handel kommon 1 ). Die gcforaucliliclisten Rcgeneratirlampen. Unter den im Handel eingefiihrten Regenerativ- brennern konnen wir die folgenden als die wich- tigsten hervorheben: Die Wenhamlampe ist in Fig. 59 dargestellt. Fig. 59. Das Gas tritt von oben durch das Rohr g in den ringformig gestalteten Specksteinbrenner e, aus dem es durch Locher, wie beim Argandbrenner ausstromt. Die Flamme verbreitet sich von hier aus in horizontaler Richtung, wahrend die Ver- brennungsluft bei a in den Aufsatz eintritt, durch die Querkanale n und den Raum C vorgewarmt wird und durch ein an den Brenner sich anschliefsen- des Sieb /Aim Brenner gelangt. Die Verbrennungs- l ) tJber die Prinzipien, auf denen eine richtig konstruierte Regenerativlampe basieren mufs, siehe Journ. f. Gasbel. 1885, S. 829. gase ziehen in der durch die Pfeile angedeuteten Richtung durch g ab. Neuerdings wurde die Lampe dadurch wesentlich verbessert, dafs statt des Rund- brenners der sog. Sternbrenner (Fig. 60) an- gewendet wurde, welcher der Flamme eine straff ere . . zu hoch brennend. richtigo Flammen- hohe. Fig. 60. und gleichmal'sigere Form verlieh. Auch besitzt der Sternbrenner den grofsen Vorteil, dafs er leicht gereinigt, resp. im Bedarfsfall durch einen neuen Brenner ersetzt werden kann. Die Wenhamlampe wird in vier Grofsen von 200 bis 560 1 Konsum Fig. 61. Fig. 62. konstruiert, Nachst der Wenhamlampe sind zu er- wahnen die Lampen von Grimston 1 ) und Bower 2 ), ) Journ. f. Gasbel. 1884, S. 404. ) Journ. f. Gasbel. 1885, S. 532. 102 Die Anwendung des Gases zur Beleuchtung. welche in der Praxis rasch wieder verschwunden sind. Der Wenhamlampe ziemlich nahe stehen die Lampen von Stern in Berlin und die sog. Gaso- multiplex-Lampe von Band sept in Briissel. Grofse Verbreitung hat der sog. invertierte Re- generativbrenner von Siemens gefunden (Fig. 61). Das Gas stromt aus einzelnen kreisformig angeord- neten Brennerrohrchen um die Kante eines Porzellan- cylinders herum und zieht im Centrum der Lampe durch die Esse ab. Die Verbrennungsluft wird in dem iiber der Flamme angeordneten Regenerator vorgewarmt. Die Form der Flamme ist eine un- gemein straff e und gleichmafsige, die Umbiegung der Flamme um den Thoncylinder bewirkt eine sehr innige Mischung des Gases mit der Luft; es ist daher die Flamme blendend weils. Die Ent- ziindung der Flamme geschieht mittels des in die Esse hineinragenden Zundflammchens. Die Lampe wird in vier Grofsen fiir 320 bis 1245 1 Gasverbrauch hergestellt. Der Siemens schen Lampe sehr ahnltch ist die sog. Sylvia-Lampe, die Butzke-Lampe und auch die Westphal -Lampe von Breymann in Berlin gehort in diese Klasse, und unterscheidet sich im Fig. 63. Wesentlichen nur dadurch von der Siemenslampe, dais das Gas nicht aus einzelnen Brennerrohrchen, sondern aus einem kreisformigen Schlitze brennt. Aulser diesen Lampen sind noch erwahnenswert die Lampen Sylvia, Vesta , Hansa, die Vic- torialampe u. a. m. Eine ganz eigenartige Lampe ist der horizontal Regenerativ-Schnittbrenner von Siemens (Fig. 63) Ein Schnittbrenner brennt horizontal unterhall: einer durchlocherten emaillierten Platte, welche die Fig. 64. Fig. 65. Zufiihrung der vorgewarmteii Luft vermittelt. Die Verbrennungsgase ziehen durch einen kreisformigen Schlitz ab. Die Lampe wird in drei Grofsen zu 105, 220 und 500 1 hergestellt. Im letzteren FaUe Lichtwirkung und Gasverbrauch von Regenerativlampen. 103 besteht die Anordnung aus drei Schnittbrennern, welche unter Winkeln von 120 von der Peripherie aus gegen ein gemeinsames Centrum bremien. Die Lampe sendet ihre Lichtmenge am starksten vertikal nach unten. Eine Reihe von Konstruktionen dient dem Zwecke, das Prinzip der Luftvorwarmung auch fiir kleinere Lampen nutzbar zu machen. Dieselben sind meistens als Steh- oder Arbeitslampen aus- gefuhrt und erhalten haufig Gaszufiihrung durch den Lampentrager von unten. Wenn die Ausnutzung des Gases bei diesen kleineren Lampen auch immer noch eine viel bessere ist, wie im Argandbrennor, so macht sich bei den- selben die der starkeren Lichtentwickelung entspre- chende hohere Warmeentwickelung doch in ziemlich lastiger Weise fuhlbar. Eine Lampe kleineren Formats, in drei Grofsen fiir 125 bis 200 1 Gasverbrauch wird von Schiilke hergestellt. Als Brenner dienen gewohnliche Schnitt- brenner. Fig. 64 und 65 zeigt die Lampe im Schnitt und Grundrifs. Der wesentliche Teil des Vor- warmers ist ein plisse-artig gefalteter Ring aus Nickelblech. Dieser Faltenring a (Fig. 65) ist von einem glatten kegelformigen Mantel b umgeben, der jedoch den oberen Teil fur den Zutritt der Luft in die aufseren Falten often lasst. Das Gas brennt aus einer Krone von mehreren Specksteinbrennern, welche ihre Gaszufiihrung durch den Lampenfufs erhalten, gleichzeitig die Glasglocke tragt. Lichtwirkung und Grasyerforauch yon Regenerativlampen. Die Leuchtkraft und die Ausnutzung des Gases bei Regenerativlampen ist haufig der Gegenstand starker Ubertreibungen und Re- klame. Ich habe deshalb versucht, die Leucht- kraft der gebrauchlichsten Konstruktionen unter moglichst gleichen Verhaltnissen zu bestimmen und zu vergleichen. Der folgenden Tabelle, in welcher die Leuchtkraft der aufgefuhrteii Lampen pro 100 1 Gasverbrauch pro Stunde ermittelt ist, sind folgende Verhaltnisse zu Grunde gelegt: Es sind Lampen miteinander verglichen, welche alle um 300 1 wirk- lichen Gasverbrauch haben. Hierbei ist zu be- merken, dafs der Nutzeffekt der Lampen mit der Grofse der Koiistruktion etwas steigt, so dafs die Zahlen als Minimalwerte fur grofsere Nummern zu betrachten siud. Kleinere Lampen, wie Steh- lampen, bleiben im Effekt hinter den Zahlen zuruck. Es ist ferner zu bemerkeii, dafs die Lampen bei ihrem giinstigsten Verbrauch untersucht wurden. Derselbe liegt nahe am Rufsen der Flamme und nimmt bedeutend (bis 30/o und mehr) ab, wenn die Flamme zu klein brennt. Die Lampen wurden mit einem Gas gespeist, welches, pro 100 1 im Schnittbrenner horizontal gernessen, 10 Hefnerlichte gibt. Die Leuchtkraft kann auf jedes andere Gas bezogen werden, sobald dessen Leuchtkraft im Schnittbrenner bei 100 1 Gasverbrauch bekannt ist. Leuchtkraft verschiedener Regenerativlampen bei 100 1 Gasverbrauch in Hef ner-Licht. Bezeichnung der Lampe Leuchtkraft (Hefnerlicht) unter einem Winkel von 350 40 50 60 70" 80 90 Wenhamlampe . . 14,0 19,3 19,3 20,9 21,4 22,4 22,5 22,8 Bandseptlampe . . 16,9 18,3 18,9 19,9 20,3 21,2 21,7 21,4 Sternlampe .... 15,8 18,9 18,7 18,2 18,6 18,4 17,4 18,4 Siemens' invertierte Lampe .... 15,9 17,4 18,1 19,5 19,8 20,3 19,7 19,6 Westphallampe . . 14,4 17,2 18,5 19,2 19,8 20,2 20,0 19,7 Sylvialampe . . . 12,9 17,2 18,0 18,9 19,5 19,6 19,3 19,0 Siemens' Flachbren- ner . .... 13,2 10 22,2 23,8 25,8 27,4 28,0 28,1 28,5 Schnittbrenner . . Vorstehende Tabelle gestattet zunachst, den wirk- lichen Lichteffekt einer Lampe bis ca. 300 1 'Gas- verbrauch zu berechnen. So wird z. B. die Wen- hamlampe bei 300 1 Verbrauch pro Stunde unter einem Winkel von 50 62,7 Hefnerlicht geben, wenn das verwendete Gas im Schnittbrenner pro 100 1 Verbrauch 10 Hefnerlicht ergibt. Selbstver- standlich wird der Effekt durch Reflektoren, welche haufig an den Lampeu angebracht werden, noch bedeutend erhoht. Die angegebenen Zahlen gestatten aber auch einen unmittelbaren Vergleich der Lampen, wenn man den Schnittbrenner 1 setzt. So ist z. B. der Nutzeffekt unter 50 fiir Schnittbrenner horizontal = 1 Wenhamlampe unter 50 . . . . ' . = 2,09 Bandseptlampe unter 50"- 1,99 Sternlampe unter 50 = 1,82 Siemens' invertierte Lampe unter 50 = 1,95 Westphallampe unter 50. . . . .=1,92 Sylvialampe unter 50 = 1,89 Siemens' Flachbrenner unter 50 . . = 2,58 104 t)ie Anwendung des Gases zur Beleuchtnng. Mit Ausnahme des Siemens schen Flachbrenners, der sich auch in der Konstruktion wesentlich von den iibrigen Lampen unterscheidet, geben sonach alle Lampen nahezu den gleichen mittleren Nutz- effekt; indem die Leuchtkraft bei 50 auch nahezu die mittlere Leuchtkraft unter den verschiedenen Winkeln reprasentiert. Die Ausnutzung kann man fur alle diese Lampen rund als doppelt so grofs annehmen, wie im Schiiittbrenner. Die Unter- schiede der einzelnen Regenerativlampen unter ein- ander sind aufserst geringe. Abweichend hohere Werte ergab nur der Siemens sche Flachbrenner. Im allgemeinen ist zu bemerken, dafs diejenigen Lampen, bei denen die Flamme von aulsen nach innen um einen Thoncylinder herumbrennt (Sie- mens' invert., Westphal, Sylvia) ein viel weif seres Licht geben als die anderweitigen Lampen. Der Thoncylinder und die durch denselben bedingte Umbiegung der Flamme wirken ahnlich, wie die sog. Brandscheiben im Argandbrenner, indem sie eine innigere Vermengung von Gas und Luft bei der Verbrennung bedingen. Weun nicht besonderer Wert auf die Farbe des Lichts gelegt zu werden braucht, so ist fur die Wahl eines Lampensystems die konstruktive Be- schaffenheit und der Preis in erster Linie mafs- gebend. erfolgt durch eine besondere Ziindflamme, welche nicht grofser als 2 3 cm lang brennt und unter der Offnung des Porzellancylinders in radialei Neuere Laternen. Mit den meisten der vorstehend erwahnten Systeme wurden auch Versuche gemacht, die Lam- pen durch Einsetzen in Laternen zur Strafsen- beleuchtung verwendbar zu machen. Die alteste Regenerativlampe von Siemens diente wegen ihrer hohen Lichtstarke hauptsachlich zur Beleuchtung von grofseren Platzen und ist auch jetzt noch zu diesem Zwecke verwendet. Auch die invertirte Siemenslampe , sowie die Wenhamlampe und andere sind dem gleichen Zwecke angepafst worden. Die Laternen besitzen meist eine eigene Zundflamme und einen Schiiittbrenner, welcher bei reduzierter Beleuchtung als Nachtflamme dient. Die Laternen fur Siemens' invertierte Brenner haben sich bereits im offentlichen Beleuchtungs- wesen der Stadt Berlin als praktisch und betriebs- sicher bewahrt. Die Ziindung der Hauptflamme Fig. 66. Richtung zur Brennerachse endigt. Ist dies nicht der Fall, so bildet sich bei kaltem Wetter leicht Kondenswasser in der Glasglocke, welches von den Neue Laternen. 105 schwach erwarmten oberen Eisenteilen des Breimers abtropft. Der in der Laterne angeordnete Schnittbrenner, dessen Ziindung auf gewolmliche Weise durch die im Bodenrahmeii befindliche Fallthtir bewirkt wird, ist dazu bestimmt, die Ilauptflamme wahrend der verkehrslosen. Nachtzeit zu ersetzen. Die Brenner- groi'seii sind Brenner J. No. 4, J. No. 7 und J. No. 11. Der stiindliche Verbrauch dieser Brenner betragt in der Laterne bei Brenner J. Nr. 4 455 1, bei J. No. 7 730 1, und bei J. Nr. 11 1210 1. Um fur die Leuchtkraft der Brenner in der Laterne einen ungefahren Anhalt zu geben, sei be- merkt, dais man im Freien gtinstig gehaltenen Zeitungsdruck auf eine Entf ernung bei Brenner J. Nr. 4 von 10 m, bei J. Nr. 7 von 20 m und bei J. Nr. 11 von 24 m vom Laternenfufs noch entziffem kauri. Die Entfernung zwischen zwei sich uiiterstiitzenden Laternen kann angenommen werden bei Brenner J. No. 4 mit 40 m, bei J. Nr. 7 mit 50 m, bei J. Nr. 11 mit 60 m, wobei die Helligkeit eine sehr viel intensivere ist, als diejenige gewohnlicher guter Strafsenbeleuchtung. Der lichte Durchmesser des Zufiihrungsrohres betragt fur alle Laternen 26 mm. Bei alien Intensivlampen bezw. Laternen, welche im Freien brennen, ist ein sicherer Schutz vor Regen und Wind notig. Am meisteii von alien Intensivlaternen hat bis jetzt wohl die Konstruktion von Kraussein Mainz Eingang gefundeii. Diese Laterne (Fig. 67) besitzt eine Gruppe von Schnitt- bezw. Zwillingsbrennern mit eigener Zundflamme und mit einer Nacht- flamme. Die Vorwarmung des Gases findet durch die Decke der Laterne statt. Diese Laterne wird in verschiedenen Grofsen angefertigt. Die beiden kleinsten Sorten da von sind nur zu einer Flamrne gerichtet, also ein Ersatz fur jede gewohnliche Strafsenlaterne. Die nachst- folgenden drei Grofsen haben vier Flammen im Kreise und dabei den Vorteil, dafs diese vier Flammen abwechselnd mit einer in der Mitte stehen- den funften Flamme brennen konnen, je nach Er- fordernis eines grofseren oder geringeren Licht- effektes; diese Umschaltung geschieht durch ein- faches Drehen des Hahnen. Bei den mehrflam- migen Laternen ist eine Zundflamme angebracht, Schilling, Handbuch fiir Gasbeleuchtung. mit separatem Regulierhahnchen. Durch eine erste Achteldrehung des Hahnenschllissels von links nach rechts entztinden sich die im Kreise gestellten Flammen, wahrend bei einer weiteren Drehung nach rechts sich die einzelne Mittelflamme entztindet und gleichzeitig die anderen Flammen erloschen. Bei Ruckwartsdrehung erfolgt umgekehrt der gleiche Vorgang. Der Hahnen am Aufsteigerohr innerhalb der Laterne dient lediglich als Regulierhahnen, wah- rend nur der untere, in dem Laternenkreuze stehende Fig. 67. Hahnen zum taglichen Gebrauch beim Anzunden und Loschen dient. Die Glasscheiben sind beim Einsetzen in den Laternenkorper mit Filzstreifen verdichtet, wodurch der Laternenkorper nach unten fast hermetisch verschlossen wird. Die gauze Kon- struktion der Laterne ist derart einfach, dafs sie aufser einem zeitweiligen Putzen wie bei jeder ge- wohnlichen Strafsenlaterne keiner weiteren Behand- lung bedarf. Der Gasverbrauch der Laterne ist: Laterne Nr. 1 120 bis 180 1 per Stunde > 2 200 3001 > 3 400 6501 4 700 > 10001 , > 5 1100 > 13001 14 106 Die Anwendung des Gases zur Beleuchtung. Grolsen Eingang hat sich auch die untensteheiid abgebildete Intensivlaterne von Schulke (Fig. 68) verschafft. In Paris hat die Schulkelampe unter dem Namen Vierweghahn A vermittelt je nach seiner Stellun die Gasverteilung fiir die verschiedenen Brennei bei .Rechtsstellung des Schliissels breiint allein d: Ztindflamme, der Hauptbrenner K bei Vertika >Pariser Lampe weitere Ausbildung erfahren und stellung, der Mitternachtsbrenner bei Linksstellunj Fig. 68. wird dort, sowie in mehreren franzosischen Stadten in groi'sem Mafsstabe verwendet. Der Brenner (Fig. 69) besteht aus einer Krone von eiiifachen Speckstein-Hohlkopfbrennern auf ge. bogenen Kupferrohrchen und ist auf einen einge- schliffenen Konus dicht, jedoch leiclit abnehmbar, aufgesetzt; der Glockentrager m nebst Glocke gleitet an dem Schaft, und ist mit einer Stellschraube daran festzustellen. Der Lampenfufs enthalt noch eine Ziindflamme und einen Mitternachtsbrenner, beide mit gesonderter Gaszufiihrung- Der untere Teil des Lampenfufses ist fest und tragt einen auf dem Konus J E sitzenden, abnehmbaren, oberen Teil F, so dafs der Schaft mitsamt der Glasglocke aus der Laterne genommen werden kann. Der Fig. 69. Wenn auch diese Laternen eine nahezu ebensc giinstige Ausniitzung des Gases ergeben, me dk eigentlichen Regenerativlampen, so entbehren sie doch teilweise jener Einfachheit in der Behand lung und Bedienung, welche bei einem zur offent- lichen Beleuchtung dienenderi Apparat notig ist. Erhohung der Leuchtkraft des Gases. 107 Aus diesem Gruiule hat man meistens vorgezogen, auf eine gtinstigere Ausnutzung des Gases zu ver- zichten uiid blofse Kombinationen von einzelnen Schiiittbrennern zusammenzustellen. An solcheii Laternen hat fast jede Stadt ihre eigene Konstruktion aufzuweisen, und es wiirde zu weit ftihren, dieselbeii hier einzeln zu beschreibeii. Die Ausnutzung des Gases in den Laternen hangt natiirlich von der Art der eingesetzten Lampe ab. tiber die eigentlichen Regenerativlampen wurden bereits Seite 103 Angaben gemacht. Nach denselben Grundlagen habe ich auch Messungeii einiger Laternenanordnungen vorgenommen, welche in fol- gender Tabelle zusammengestellt sind: Leuchtkraft yerschiedener Laternen bei 100 1 Gasverbrauch in Hef ner-Licht. Bezeichnung der Laterne Leuchtkraft (Hefner- L einem \Vinkel ieht) i von 70 inter 35 40 50 60 80 Schiilke-Laterne 18,7 17,8 16,4 14,8 12,8 10,7 Krausse-Laterne 11,2 10,8 11,3 10,7 7,7 2,8 Miinchner Intensivlaterne (Kom- bination von Schnittbrennern ohne Vorwarmung) .... 9,9 10,0 10,7 10,2 7,9 2,9 Laterne mit Zwillingsbrenner . 10,0 10,0 9,3 8,0 Laterne mit Schnittbrenner . 9,6 9,6 8,6 8,2 6,9 Es ist hierbei wiederum ein Gas vorausgesetzt, welches bei 100 1 Gasverbrauch im Schnittbrenner frei, horizontal 10 Hefner-Licht gibt. Wie man sieht, ergibt die Schiilke-Lampe den besten Nutzeffekt. Die Krausse-Laterne steht noch um ein Geringes hoher als eine blofse Brenner- anordnung ohne Vorwarmung; jedoch gehort sie nicht mehr zu den eigentlichen Regenerativlampen- Die friiher angegebeneii Zahlen fiir Regenerativ- lampen zeigen, dafs deren Maximum an Licht meist unter einem Winkel von 70 ausgestrahlt wird. Es ist dies eine Eigenschaft, welche fur Strafsenbeleuchtung ungunstig ist, da man von den Laternen verlangt, dafs sie ihr Licht nicht direkt nach unten, sondern moglichst weithin ausstrahlen. Diesen letzteren Bedingungeii geniigen die Laternen von Schiilke und Krausse weitaus besser, indem sie ihr Lichtmaximum moglichst horizontal aus- seiiden. Der Gasverbrauch berechnet sich unmittelbar aus den vorstehenden Zahlen. Um unter einem mittleren Winkel (50) 10 Hef ner- Licht Leuchtkraft zu entwickeln, brauchen an Gas : Die Schtilke-Laterne . . . . . 61 1 pro Stunde Die Krausse-Laterne ..... 881 > Miinchner Intensivlaterne ohne Vorwarmung ... 93 1 Laterne mit Zwillingsbrenner . . 1081 Laterne mit Schnittbrenner . 117 1 Erhohung der Leuchtkraft des Gases. Zur Erhohung der Leuchtkraft des Gases hat man vor dem allgemeineren Bekanntwerden der Regenerativbeleuchtung vielfach und mit Erfolg die sog. Albocarbonbeleuchtung eingefiihrt. Die Karburierung des Gases wurde auf die verschiedenste Weise und mit den verschiedensten Mitteln ver- sucht; allein diese Bestrebungen sind durch die rasche Verbreitung, welche die Regenerativbeleuch- tung gefunden hat, zu keiner allgemeineren Ent- wicklung gekommen. Es widerspricht auch dem eigentlichen Wesen der Gasbeleuchtung, welches namentlich auf Einfachheit der Haiidhabung beruht, wenn der Konsument sich sein Gas erst selbst karburieren mufs. Die Anforderungen einer hoheren Leuchtkraft werden nicht nur an die Privatbeleuch- tung, sondern allmahlich auch immer mehr an die offentliche Beleuchtung gestellt werden. Wenn daher von einer Karburierung die Rede sein soil, so wird dieselbe bei der Bereitung des Gases selbst vorgenommen werden miissen. Das Gasgluhlicht. Die Erhohung der Leuchtkraft des Gases wurde auch dadurch versucht, dafs man feste Korper, denen man eine entsprechende Form gab, in einem entleuchteten Gasstrom zum Gliihen brachte. Die ersten Versuche, welche man mit Platindrahtgeweben aiistellte, ergaben ungeniigende Resultate, weil das Licht nicht mit der geniigenden Helligkeit herge- stellt werden konnte. Diejenigen Korper, welche das hochste Lichtstrahlungsvermogen besitzen, sind die Oxyde der alkalischen Erden. Auer v. W els- bach ist es gelungen, denselben eine brauchbare Form zu geben, in welcher sie in Gestalt eines durchbrochenen Gewebes ringsum den Mantel einer Bunsenbrennerrlamme umhiillen. Der Gliihkorper ist durch Impragnieren ernes Baumwollgewebes mit den Nitraten von Cer, Yttrium, Didym, Lanthan 14* 108 Die Anwendung des Gases zur Beleuchtung. und Zirkon und Verkohlung der Pflanzenfaser her- gestellt, wobei die Oxyde obiger Erdmetalle in Form eines sproden Gliihgewebes zuriickbleiben. Das sogen. Auer'sche Gasgliihlicht hat in dem Streben nach einer vollkommeneren Ausnutz- ung des Gases und nach Erzielung hoherer Leucht- kraft eine ganz neue bedeutungsvolle Bahn eroffnet, und sind die Bestrebungen bereits von einem nen- nenswerten Erfolg gekront. Der Brenner selbst hat schon verschiedene Konstruktionsanderungen er- fahren und ist in seiner neuesten Anordnung wie er in Deutsch- land zur Ausfuhrung koinmt - nebenstehend abgebildet (Fig. 70). Der Gliihkorper ist an einem im Centrum des Brenners fest ari- gebrachten vertikalen Eisenstab mit Asbestschniiren so aufge- hangt, dafs er von innen durch den Flammenmantel eines mit entleuchteter , blauer Flamme brennenden Bunsenbrenners be- riihrt und zum Weifsgliihen ge- bracht wird. Von grofserBedeutung ist die hohe Leuchtkraft, welche der Brenner aus einer verhaltnis- mafsig geringen Gasmenge ent- wickelt. Der normale Brenner gibt nach Messungen der physi- kalisch-technischenReichsanstalt bei einem Gasverbrauch von 112 1 in der Stunde eine mittlere ' horizontale Lichtstarke von 66 Hefnerlicht; diese hohe Leucht- kraft hat zur Folge, dafs zur Erzielung gleicher Helligkeit ein bedeutend geringerer Gasverbrauch geniigt. Aufserdem besitzt diese Art der Beleuchtung den grofsen Vorzug, dafs die Warmeentwickelung - - namentlich die strahlende Warme bedeutend verringert ist, dafs die Flamme niemals rufst und auch gegen Druckschwankungen sehr unempfindlich ist. Andererseits bringt die An- wesenheit des Gliihkorpers Nachteile mit sich, welche jedoch den Vorteilen gegenuber weniger ins Gewicht fallen. Der Gliihkorper ist infolge seiner sproden Beschaffenheit leicht einer Verletzung durch Stofs oder unvorsichtiges Umgehen mit den Be- Fig. 70. leuchtungsapparaten ausgesetzt. Aufserdem unter liegt er an und fiir sich der Abnutzung, inden er mit der Zeit an Leuchtkraft etwas einbiifst. Nacl Angaben der Gas-Gliihlicht-Gesellschaft Selten & Co in Berlin soil jedoch bei normaler Behandlung di< Haltbarkeit der Gliihkorper bezw. deren Leuchtkraf 7 800 Bremistundeii dauern. Zum bequemen Auswechseln des Gliihkorper! ist der ganze obere Teil mit dem Gliihkorper nebs Cylinder von dem eigentlichen Bunsenbrenner ab zuheben und kann durch emeu neuen solchen Tei ersetzt werden. Die Anwendung des Lichtes geschieht unte: matten Glocken, Schirmen, Kugeln, Tulpen etc. wie es der betreffende Zweck erheischt. Fiir Aufsen beleuchtung sind Opalkugeln - - ahnlich jenen fiii elektrisches Bogenlicht - - mit zwei oder auch vie: Brennern iiblich; zur Gartenbeleuchtung diener kleine, matte, eiformige Glaskugeln mit Blechaufsatz auch fiir die offentliche Beleuchtung sind Laternei mit Luftzufuhrung von oben angegeben worden auf deren eigens konstruiertem, mit ZiindflamnK versehenem Hahnen der Brenner aufgeschraubt wird Bei den grofsen Fortschritten, welche in de: Gas-Gliihlichtbeleuchtung in kurzer Zeit gemach wurden, ist zu hoffen, dafs es dem Erfinder nocl gelingen werde, den Gliihkorper in einer wider standsfahigeren Form herzustellen , und so der einzigen Ubelstand, die Zerbrechlichkeit desselben zu beseitigen. Aber auch schon in der jetziger Form bedeutet das Auer'sche Gasgliihlicht nich nur eine in theoretischer Hinsicht wichtige Ver besserung, sondern einen Fortschritt, welcher be rufen ist, der Gasbeleuchtung neue Gebiete unc neue Freunde zu erobern. Sauerstoff-Gas-Gliihlicht. Das Bestreben, mit Leuchtgas intensive Licht wirkungen hervorzubringen, hat auch neuerdingf dazu gefuhrt, die friiher schon mehrfach versucht( Verwendung von Sauerstoff wieder aufzugreifen zumal man jetzt nach dem Brin'schen Verfahrer den Sauerstoff verhaltnismafsig billig aus der atmo spharischen Luft gewinnen kann. Dr. Kochs ha 1 die urspriinglich von Linnemann angegebem Lampe 1 ) zunachst fiir medizinische Untersuchungs Journ. f. Gasbel. 1886, S. 633. Das Mafs und die Verteilung der Beleuchtung. 109 zwecke an Stelle des Drummond'schen Kalk- lichtes angewandt und welter verbessert 1 ). Speziell hat Kochs geeignete Gliihkorper aus Zirkonerde hergestellt, welche als cylindrische Korper von 0,02 m Lange und 0,008 m Dicke an einem Ende durch eine Flamme von 30 1 Leuchtgas- und 30 1 Sau'erstoffverbrauch pro Stunde angeblasen, eine Leuchtkraft von 40 bis 50 Kerzenstarken liefern. Die praktische Verwendbarkeit des Zirkonlichtes hangt von der Beschaffung des Sauerstoffs ab. Zur Zeit erhalt man reinen Sauerstoff auf 100 Atmo- spharen komprimiert in sicheren Stahlcylindern und kann. diese, mit einem geeigneten Verschlufshahn ausgestattet, direkt am Verbrauchsort mit dem Brenner verbinden. Zu einer allgemeinen Ver- wendung ist das Zirkonlicht nicht geeignet, da auf eine centrale Versorgung von Sauerstoff, noch dazu unter hohem Druck, wohl niemals gerechnet werden kann. Das Mafs uud die Verteilung der Beleuchtung. 2 ) Bei der Benutzung der verschiedenartigen , im Vorausgehenden beschriebenen Lichtquellen zur Anlage grofserer Beleuchtungseinrichtungen geniigt die Kenntnis der Helligkeit der Lichtquelle 11 allein nicht, um einen Mafsstab fur die thatsachlich er- zielte Beleuchtung zu besitzen. Die Angabe, dafs z. B. ein Saal durch eine O " Lichtquelle von 500 Kerzen erhellt sei, gibt fiir sich allein noch keinen ausreichenden Mafsstab fiir die Giite der Beleuchtung. Man hat sich zwar bisher bei Gasbeleuchtungsanlagen meist damit be- gniigt, fiir die Einheit der Bodenflache eine gewisse Gesamthelligkeit der darauf treffenden Lichtquellen aufzustellen und konnte dies auch thun, solange man es mit gewohnlichen Gasflammen zu thun hatte, deren Entfernung tiber dem Boden wenig verschieden war. Man rechnete fiir eine allgemeine gute Beleuchtung pro 1 qm Grundflache etwa 2,5 bis 3 Kerzen Leuchtkraft der Lichtquelle. Allein derartige Angaben werden um so unsicherer, mit je starkeren Lichtquellen man es zu thun hat, und gerade der elektrischen Beleuchtung ist es zu ver- danken, dafs sowohl fiir die Helligkeit der that- ') Journ. f. Gasbel. 1891, S. 8. s ) Siehe Kr til's, die elektrotechnische Photometrie. Hart- leben. sachlich erzielten Beleuchtung ein bestimmtes Mafs geschaffen wurde, als auch, dafs man yon hygie- nischer Seite bestimmte Forderungen fiir die Hellig- keit stellte , welche fiir die verschiedenen Zwecke, denen die klinstliche Beleuchtung dient, erforder- lich ist. L. Weber war es, welcher, diese Prin- zipieii festhaltend, die Einheit der Beleuchtung einer Flache als diejenige Helligkeit definierte, welche eine weifse Flache erhalt, wenn sie von der Lichteinheit (Kerze) in 1 m Abstand senkrecht beleuchtet wird. Die Einheit der Beleuchtung nannte er Meterkerze 1 ). Gibt man z. B. an, dafs die Helligkeit auf einem Arbeitsplatze oder auf der von Laternen erleuchteten Strafse, an den Wanden, der Tischhohe oder der Decke eines Saales 10, 20, 100 etc. Meterkerzen betragt, oder anders ausgedriickt, dafs eine daselbst aufgestellte beliebige Flache thatsachlich ebenso hell erleuchtet wird, als sie von 10, 20, 100 Kerzen in 1 m Abstand beleuchtet sein wurde, so erhalten wir hierdurch ein genaues Bild von der Giite der Beleuchtung. Andererseits wurden von dem Augenarzt Prof. Cohn 2 ) in Breslau bestimmte Forderungen fiir die Helligkeit gestellt, welche zum Schreiben und Lesen erforderlich ist. Es fand sich , dafs eine Beleuch- tung der Flache mit 50 Meterkerzen notwendig sei, um dem Auge dieselbe Helligkeit zu bieten, wie bei gutem Tageslicht. Es ware jedoch eine iiber- triebene Forderung, einen vollstandigen Ersatz des Tageslichtes zu verlangen und Cohn kommt auf Grand seiner Erfahrungen zu dem Schlufs, dafs eine Beleuchtung geniigend sei, wenn die Helligkeit des Papiers mindestens 10 Meterkerzen betrage. Die Helligkeit einer Meterkerze ist so gering, dafs man kaum eine Zeile gewohnlicher Zeitungsschrift in einer Minute entziffern kann, wahrend ein ge- sundes Auge bei Tageslicht oder bei 50 Meterkerzen durchschnittlich in einer Minute 16 soldier Zeilen lesen kann. W y b a u w *) fand in ziemlicher Ubereinstimmung hiermit, dafs im allgemeinen die Helligkeit von J ) Photometer zur Bestimmung der Helligkeit beleuch- teter Flachen siehe S. 144. a ) Uber den Beleuchtungswert der Lampenglocken. Berg- mann. Wiesbaden 1885. 8 ) Mesure et repartition de l'e"clairement etc. Bull, de la Soc. beige d'electriciens II No. 4 (1885). 110 Die Anwendung des Gases zur Beleuchtung. 15 20 Meterkerzen notwendig sei, um fliefsend und langere Zeit hindurch eine Zeitung lesen zu konnen. Die Starke der gewohnlich iiblichen Strafsenbeleuchtung schatzt er nicht hoher als 1 /9 Meterkerze , was ungefahr zutrifft fiir die Mitte zwischen zwei 25 m von einander entfernten Gas- laternen von je 10 Kerzen Helligkeit. Fur Haupt- stralsen fordert er dagegen eine Meterkerze. Prof. Weber 1 ) hat zur Berechmmg der Hellig- keit folgende Anleitung gegeben: An der Stelle A (Fig. 71) sei eine Lampe be- findlich ; von ihr werde ein Punkt B der Horizontal- ebene / beleuchtet. Die Starke der Beleuchtung A Fig. 71. des Punktes B ist, wenn J die Intensitat der Licht- quelle, ist: _ JLl - J-sin a In der Praxis ist meist statt r die vertikale und horizontale Entfernung y und x gewlinscht. y Es ist sin a = und r 2 = (x 2 -f- y 2 ) sonach J-y . . 2) Beispiel 1. Eine Intensivlampe sendet bei gewissem Gasverbrauch folgende Lichtstarken aus : Winkel 30 50 70 90 17,4 19,5 20,3 19,6 Diese Lampe sei uber einer Tischflache an der Stelle A angebracht; man wiinscht die fiir den Punkt B indizierte Helligkeit H in Meterkerzen aus- gedriickt, zu kennen. Es sei y = 0,8 m, x = 0,67 m, hieraus berech- net sich: r 2 = 0,67 2 -f 0,80 2 = 0,4489 -f 0,6400 = 1,0889 r = 1,044 sin a = ~ - = 0,7667, woraus -L,U44 a = 50 folgt. Bei 50 ist aber die Intensitat der Lampe J 19,5 Kerzen. Demnach ist nach Formel 2 H = 19,5 0,7667 - = 13,8 Meterkerzen. 1,0889 In der Praxis ist man gewohnt, ein zu beleuch- tendes Objekt meist senkrecht zu den darauf fallen- den Lichtstrahlen zu halten, um das Maximum der Beleuchtung zu erhalten. Ist das Flachenstiick f senk- recht zu den Lichtstrahlen gestellt, so wird der Winkel a = 90 und es ist die Helligkeit H = In diesem Falle wtirde die Helligkeit fiir den Punkt 19,5 B in obigem Beispiele H = = 17,9 Meter- 1,0889 kerzen betragen. Ist das Flachenstiick f vertikal gestellt, so betragt die Helligkeit im Punkte B J cos a . . . in unserem Beispiele also H = 19,5_ 0,67 ' 1, 0889 A 1,044 = 11,5 Meterkerzen. Aus obigen Formeln lasst sich auch umgekehrt x, y oder J erniitteln, wenn man die zu erzielende Helligkeit H in Meterkerzen als gegeben annimmt. Beispiel: In der Mitte eines Raumes ist eine Intensivlampe so anzubringen , dafs auf einem in der einen Ecke desselben befindlichen Schreibtische noch die zum Arbeiten erforderliche Helligkeit H vorhanden ist. Der Schreibtisch sei von der Mitte 1,5 in entfernt. Die Lichtquelle befinde sich in einer Hohe von 1 m uber der Schreibtischflache. Wie grofs mufs der Verbrauch der Lampe sein, da- mit sie den gestellten Anforderungen geniigt? Nehmen wir H = 15 Meterkerzen an, so ist nach Formel 2 - (1,5 2 -f = 15 hieraus F2 I 1 2 )J ~t~ J- J = 5^5 X 15 = 88 Kerzen. Der Winkel ergibt sich aus Gleichung 1 X ^ 2 sin a = J ; r 2 = x z -f y 2 = 3,25 also sin a = p ' = 0,554 und a rund = 35. ) Elektrotechn. Zeitschr. 1885, S. 85. Eine invertierte Siemens-Regenerativlampe gibt bei 100 1 Konsum unter 35 18,4 Kerzen. Fiir 88 Kerzen mufs sonach eine Lampe von rund 500 1 Verbrauch verwendet werden. Das Mafs und die Verteilung der Beleuchtung. Ill Berechnet man fiir J = 100 die Beleuchtung ernes horizontalen Flachenelemeiites bei verschie- denen Seitenlagen x mid verschiedenen Hohen- lagen y, so erhalt man folgende Tabelle: Beleuchtungsstarke von 100 Normalkerzen ftir horizontale Flachen (in Meterkerzen). Hohe Seitenlage in m Om 5m 10 m 15m 20m 25m 2,5 16 1,43 0,23 0,08 5 4 1,41 0,36 0,13 0,06 7,5 1,78 1,02 0,38 0,17 0,08 0,04 10 1 0,72 0,35 0,18 0,09 0,05 15 0,44 0,38 0,26 0,16 0,10 0,06 Figur 72 zeigt diese Resultate in leicht liber- sichtlicher Weise; verbindet man hier die Punkte gleicher Beleuchtungsstarke, so sind die dadurch Pig. 72. erhaltenen Kurveii die Orte ftir ein stets horizon- tales Flachenelement, welches vom Ordinaten An- fangspunkt aus die gleiche Lichtmenge erhalt. Der Beleuchtungswert ist fiir y = und y = QO . Zwischen diesen beiden Werten gibt es ein Maximum. Dasselbe findet statt, wenn y = 0,707 X x i 8 ^- Macht man also die Hohe y der Lichtquelle = 0,707 der Entfernung des Punktes B vom Fui'spunkte der Lichtquelle so erhalt B die starkstmogliche Beleuchtung. Fuhren w T ir die obige Tabelle auch fiir den Fall durch, dafs die beleuchtete Flache zu den Lichtstrahlen senkrecht steht, so erhalten wir die Beleuchtungsstarke von 100 Normalkerzen fiir zu den Strahlen senkrechte Flachen. Seitenlage Hohe in m Om 5m 10 m 15m 20m 25 m 2,5 16,00 3,20 0,94 0,52 0,24 0,16 5 4,00 2,00 0,80 0,50 0,23 0,15 7,5 1,78 1,23 0,64 0,36 0,22 0,14 10 1,00 0,80 0,50 0,31 0,20 0,13 15 0,44 0,40 0,31 0,22 0,16 0,12 Wie vorstehende Zahlen zeigen, 1st die Wirkung senkrecht unter der Lichtquelle unverhaltnismafsig grofser, als in weiterer Entfernung, und zwar um so mehr, je tiefer die Lichtquelle angebracht ist. Es ist dann, namentlich bei sehr hellen Lichtquellen in der Nahe derselben ein Uberflufs an Helligkeit vorhanden, welcher der Gleichmafsigkeit der Be- leuchtung schadet. Die Hohe der Lichtquelle uber dem Boden ist namentlich bei Inteiisivlampen von grolser Wichtig- keit. Eine Lampe von 100 Kerzen liefert z. B. bei einer Hohe von 3 m am Fufse der Laterne eine Starke der Beleuchtung von 11 Meterkerzen, in 20 m eine solche von 0,24 Meterkerzen. Bei einer Hohe von 6 m dagegen ist die Beleuchtung am Fufse 2,8 Meterkerzen, in 20 m Entfernung 0,23 Meterkerzen. Wahrend also in 20 m Ent- fernung die Starke der Beleuchtung sich kaum andert, ist sie auf der ganzen beleuchteten Flache bedeutencl gleichmafsiger geworden bei Erhohung der Lampe von 3 auf 6 m. Aufserdem ist die Mog- lichkeit cles Blendens dadurch bedeutend verringert, Strafsenbeleuchtung. In einer Strafse befinden sich die Lichtquellen in einer Linie und meist auch in gleicher Hohe. Das Minimum der Beleuchtung liegt alsdann in der Mitte zwischen zwei Laternen. Nehmen wir an, zwei Laternen seien 25 m von einander entfernt und die Leuchtkraft einer jeden betrage 15 Kerzen, so ist die Minimalbeleuchtung in der Mitte bei einer Laternenhohe von 3 m 15 mi n = 2 x 3iqri25* = ' 18 Meterkerzen - Es ist dies eine recht bescheidene Helligkeit, wemi man bedenkt, dafs eine Meterkerze das min- deste ist, was no tig ist, um gedruckte Lettern ent- ziffern zu konnen, und reicht kaum hin, um die Gesichtsziige eines Menschen deutlich erkennen zu konnen. In den meisten Stadteii hat sich auch in den letzten Jahren die Helligkeit der Strafsen durch Anwendung der Intensivlaternen bedeutend ver- bessert. Nehmen wir fiir obige Verhaltnisse zwei Intensivlaternen an, welche - - wie die sehr ge- brauchlichen Laternen von Krausse - etwa 80 Kerzen liefern, so wird 80 min = 2 X at-i = ' 97 Meterkerzen. 112 Die Anwendung des Gases zur Beleuchtung. Diese Helligkeit entspricht nahezu -der von Wybauw ftir eine gute Strafsenbeleuchtung ge- forderten Helligkeit von einer Meterkerze. Das Maximum der Beleuchtung betragt direkt am Ful'se der Laterne in letzterem Falle: 80 B max = -^j = 8,89 Meterkerzen. o Die Gleichmafsigkeit der Beleuchtung kaiin durch Erhohung der Lichtquelle noch bedeutend verbessert werden. Stellen wir die Bedingung, dais die Beleuchtung am Fufse der Laterne vier Meterkerzen nicht iiber- steigen solle, so ergibt sich die Hohe der Licht- quelle zu h* = 4,80, und h = V2Q = 4,47 m. In diesem Falle wiirde das Beleuchtungsminimum 80 B min = 2 X 4,47 2 -f- 12,5 2 = 0,91 Meterkerzen. Die Beleuchtung ware also eine weitaus gleich- formigere und angenehmere, ohne dafs das Minimum wesentlich geringer wiirde. Man sieht hieraus, welche Wichtigkeit der richtigen Hohenstellung der Lichtquellen in Bezug auf die Gleichformigkeit der Beleuchtung zukommt. Wenn man heutzutage allenthalben bestrebt ist, eine intensivere Strafsenbeleuchtung durch Anwen- dung hellerer Lichtquellen zu erzielen, so ist hierbei zu beachten, dafs die gleichformigste Beleuchtung durch Anbringung moglichst vieler Lichtquellen erreicht wird. Bei gleichem Gasverbrauch wird man beispielsweise eine bessere Beleuchtung er- halten, wenn man acht Laternen zu 1501 Gas- verbrauch je 25 m von einander entfernt anbringt, als wenn man zwei Intensivbrenner von je 600 1 Gasverbrauch in einer Entfernung von 100 m von einander anbringt. Im letzteren Falle ware die Minimalbeleuchtung bei einer Intensitat der Regenerativlampe von J= 2 X 4 X 15 = 120 Kerzen nur 120 B min = 2 X 381 502 = 0,09 Meterkerzen, also nur die Halfte der Intensitat, welche bei acht einfachen Laternen im Minimum in der Mitte zwischen je zwei Lichtquellen herrscht, obwohl die Ausnutzuug des Gases in der Regenerativlampe doppelt so grofs angenommen wurde. Im Gegensatz zu der Beleuchtung einer Strafse sind bei Beleuchtung eines Platzes die starken Licht- quellen im Vorteil vor den schwachen. Soil ein Platz durch eine Anzahl Laternen beleuchtet werden, so ist es am giinstigsten, dieselben so zu verteilen, dafs sie an den Ecken von gleichschenkligen Drei- ecken zu stehen kommen. Das Minimum der Be- leuchtung ist dann im Schwerpunkt jedes Dreieckes vorhanden. Ist h die Hohe der Lichtquellen uber dem Boden, a die Entfernung derselben von ein- ander, so wird B = 3X h*+la* setzt man z. B. J 100 Kerzen a = 30 in h = 4,5 m so wird B min = 0,93 Meterkerzen B max = 4,93 Stellt man nun die Beleuchtung desselben Platzes mit dreimal so starken Lichtquellen in ein Drittel so groi'ser Anzahl her, so werden die Seiten der neuen gleichseitigen Dreiecke = a V?> und es wird -D min = 3 oder fiir obiges Beispiel B min = 0,98 Meterkerzen B max = 4,93 Die Beleuchtung ist also in jeder Beziehung starker, als bei den kleineren Lichtquellen. Aller- dings ist die Verteilung des Lichtes eine andere geworden, dadurch dafs die Helligkeit der Lampen am Fufse der Laternen zugenommen hat. Will man dieselbe Gleichformigkeit der Beleuch- tung wie im ersten Falle erzielen, so mufs man die Lichtquelle hoher anbringen und zwar in h' = h K3, also in einer Hohe von h' = 7,92 m anstatt 4,5 m wie im ersten Falle. Dann wird wiederum B min = 0,93 Meterkerzen B max = 4,93 ,, Die Verteilung der Beleuchtung ist auch hier noch eine giinstigere, als im ersten Falle, da die Anzahl der Lichtquellen eine geringere ist, und infolge dessen die Orte, welche die starkste Beleuch- tung erhalten, weiter auseinanderliegen. Fur die ersten Regenerativlampen von Siemens, welche sich fur die Beleuchtung von grofseren Die Beleuchtung geschlossener Raume. 113 Platzcn als besonders geeignet zeigten, hat Sie- mens folgende Tabelle aufgestellt: Im Freien a Konsum Lichtstarke beleucht. Wirkungs- erforder- brenner pr. Std. cbm Normal - kerzen Grundflache Dm radien m licheHoht m IV 0,30 50 20 ca. 9 ca. 3,6 III 0,45 90 40 12 3,6 Hla 0,68 135 55 14 4,2 II 0,90 180 70 16 4,2 II a 1,10 250 95 18 4,2 I 1,70 400 130 24 5,2 la 2,30 530 175 30 6,0 Ib 4,40 900 400 40 8,0 00 2,40 550 200 30 6,0 000 4,50 900 400 40 8,0 Die Belenchtung geschlossener Die Beleuchtung geschlossener Raume lafst sich nicht nach derartig einfachen Gesichtspunkten be- rechnen, wie die Strafsenbeleuchtung, da hier neue Elemente ins Spiel treten, welche sich zum Teil keiner Rechnung oder auch nur Schatzung unter- werfen lassen. Wir pflegen die Starke einer Beleuchtung nicht nur nach der wirklich vorhandenen Helligkeit zu beurteilen. Zahlreiche Flammen eines Kronleuchters machen den Eindruck einer bedeutend grofseren Lichtmenge, als eine einzelne Lichtquelle, deren Helligkeit gleich der Summe der Intensitateii der einzelnen Flammen ist. Ferner ist das diffuse und das reflektierte Licht ein wichtiger bei der Beleuch- tung nicht zu iibersehender Faktor. Es ist wohl bekannt, dafs ein Saal mit duukel getafelteii Wanden und dunklem Holzplafond bedeutend mehr Licht erfordert, als ein heller Saal mit glatten weifsen Wanden, und es sind schon haufig Falle vorgekom- men, wo die Beleuchtung eines Raumes nur da- durch verbessert wurde, dafs man demselben einen helleren Anstrich gab. Gerade weil diese Verhalt- nisse, namentlich in kleineren Raumen sich aufsers't Bodenflache Dm Helligkeit des Brenners in Flammen zu je 15 Kerzen Hohe iiber dem Boden m 22,6 36 3V 8 5 2 2Vs 2V-3 64 8*/5 3 3'/2 144 21 4 5 225 32V 5 6 400 58*/ 3 6 7 schwierig berechnen lassen, ist man auf erfahrungs- gemafse Angaben angewiesen. Siemens gibt fur einen Raum von quadratischer Grundflache unter der Annahme einer einzigen Lichtquelle in der Mitte desselben vorstehende Zahlen an. Man wahlt wohl auch zweckmafsig die Be- leuchtung nach folgender Tabelle: Dimensionen desRaumes Hohe der in m Anzahl der Flammen Flammen iiber dem Fufsboden lang breit hoch in m 4,7 4,7 3,8 2-3 3 2,2 5,6 5,6 4,4 5 6 2,02,4 7,5 7,5 5,3 9 12 2,52,8 10,0 10,0 6,9 16- 20 2,83,1 12,5 12,5 9,4 25 - 30 3,53,8 15,7 15,7 12,5 40 45 4,04,4 18,8 18,8 14,0 60 70 4,7-5,3 22,0 20,0 15,7 100120 5,66,3 Weicht der Grundrifs des Raumes so weit vom Quadrate ab, dafs die Lange zur Breite das Ver- haltnis von 3 : 2 iibersteigt, so ist die Grimdnache in Quadrate zu zerlegen, und jedes Quadrat fur sich zu beleuchten. Die Hohe der Flamme wahlt man zweckmafsig 2 (a-\-V) 52 iiber dem Fufsboden. Schilling, Handbuch fiir Gasbeleuchtung. Alle diese Tabellen lassen den Einflufs des re- flektierten Lichtes unberiicksichtigt und konnen nur einen ganz allgemeinen Anhalt fiir die Wahl einer Beleuchtung bilden. Um in grofsen Raumen den Einflufs des reflek- tierten Lichtes zu bestimmen, experimentierte Wy- b a u w in einem 6,5 m hoheii und 10 m langen Saale eines zum Abbruch bestimmten Hauses. Er liefs eine der Langswande weifs, die iibrigen Wande und die Decke schwarz anstreichen und bestimmte an verschiedenen Stellen des Saales die Helligkeit, welche durch die diffus zerstreuten Strahlen einer vor der weifsen Wand aufgestellten Lichtquelle er- zeugt wurden. PPi (Fig. 73) stellt die weifse Wand vor. Jede der horizontaleii Liiiien sei von der nachsten um 1 m entfernt. Befindet sich eine Lichtquelle L von 100 Kerzen Helligkeit in der Entfernung von 1 m von der Wand, so erhalt der hinter L gelegene, aber 2 m von der Wand entfernte Puiikt durch das von derselben reflektierte Licht ebensoviel Helligkeit, als wenn in P eine Lichtquelle von 34 Kerzen 15 114 Die Anwendung des Gases zur Beleuchtung. Helligkeit diesen 2 m entfernten Punkt direkt be- leuchten wiirde. Fur einen 7 m von der Wand entfernten Punkt (erste Vertikalreihe) kommt die Wirkung der Wand fast der direkten Beleuchtung der in 7 m aufzustellenden Lichtquelle gleich. Man P Pi 1m L = 100 L = 25 2m 34 L = 100 L = 50 3m 61 L = 100 L = 50 12 4 m 73 47 J-i = 100 24 15 5 m 83 57 44 30 19 17 6 m 90 67 50 39 32 26 18 7m 96 73 Fig. 73. sieht, wie in den folgenden Vertikalreihen die Starke des reflektierten Lichtes immer mehr ab- nimmt, je weiter die Lichtquelle von der Wand entfernt ist. Das Gleiche gilt auch von der Licht- reflexion an weifsen Decken. Je naher die Licht- quelle der Decke, desto mehr kommt die reflek- tierende Wirkung derselben mit in Betracht. Bei der Behandlung der Aufgabe, in welchen Entfernungen von einander die Lichtquellen in einem geschlossenen Raume anzubringen sind, um eine gleichmafsige Beleuchtung zu erhalten, ist es am richtigsten, die Beleuchtung von Gegenstanden zu betrachten, welche in etwa 1 m Entfernung vom Fufsboden in verschiedenen Winkeln zu den Licht- strahlen geneigt sind. Am besten wahlt man zur Berechnung das Mittel aus der Beleuchtung hori- zontaler und vertikaler Flachen. Wie grofs auch die Anzahl von Flammen sei, so geniigt es, nur zwei Lichtquellen zu betrachten, um deren Entfernung von einander und von der Seitenwand zu bestimmen. Kriifs stellt hierfiir folgende Berechnung auf: Ehi Raum ABCD (Fig. 74) habe die Lange CD 2 I, die Ebene H Hi sei 1 m iiber dem Fufs- boden DC, in L und L' befinden sich in der Hohe h iiber der Ebene HHi zwei Lichtquellen von der gleichen Iiitensitat J in der Entfernung 2 x von einander und (I x) von der nachsteii Wand. Die Decke befinde sich in der Hohe h' iiber der Ebene H Hi , und es sei ihre beleuchteiide Wirkung durch zwei in den Punkten Li und L\ senkrecht iiber den wirklichen Lichtquellen angenommene LichtqueUen von der Helligkeit k . J dargestellt, wobei der Faktor k aus den eben mitgeteilten Ver- suchen zu entnehmen ware. Fig. 74. Dann ist die Helligkeit eilies in M befindlicheii vertikalen Flachenelements J cos a h - J cos ' T-2~ f ~^ r> 2 , -- - h 2 -f- x 2 h 2 -|- af und diejenige eines in H befindlicheii ebenfalls vertikalen Elements J cos (I Jc J cos (I' J cos y ' k - J cos / fiir horizontale Elemente in M und H ergibt sich J sin a . Jc J sin a \ f J 1 r I h + # 2 + h' J"siii/? k Jsin/?' x J cos k J cos y Soil die Beleuchtung in M und H dieselbe sein, so hat man zu setzeii fiir vertikale Gegenstande M v = H v fiir horizontale ,, Mh = Hh- Setzt man spezielle Werte ein, z. B. fiir dann ergibt sich fiir vertikale Gegenstande x = 0,47 I fiir horizontale x = 0,58 I. Beispiel einer Beleuchtungsanlage. 115 Nimmt man hier das Mittel, setzt also x = 0,525 1, so mtifsten, z. B. bei einem Raume von 10 m Lange, die beiden Lichtquellen 5,25 m von einander und je 2,375 m von der nachstliegenden Wand entfernt sein. Bei mehr als zwei Lichtquellen gilt der Wert 2x immer fur die Entfernung der Lichtquellen von einander und der Wert (I x) fur diejenige der ersten und der letzten Lichtquelle von der nachsten Wand. Welche Art der Lichtquellen in geschlossenen Raumen am besten anzuwenden ist, lafst sich nicht allgemein entscheiden. Zum Teil wird eine allgemeine Beleuchtung ver- langt, zum Teil eine solche einzelner Punkte, manch- Beispiel einer Beleuchtungsanlage. Ein interessantes Beispiel, wie eine Saalbeleuch- tung trotz Verringerung des Gasverbrauchs durch Anwendung von Regenerativlampen verbessert wurde, fiihrt Bunte an 1 ). Ein HOrsaal an der technischen Hochschule zu Karls- ruhe war bis zu Anfang des Wintersemesters in der Weise beleuchtet, dafs 21 Argandbrenner in der aus Fig. 75 und 76 erkennbaren Weise im Saale verteilt waren, wahrend 7 hinter einem Reflektor aufgestellte Schnittbrenner speziell fur die intensivere Beleuchtung der Tafel dienten. Diese Beleuchtung erwies sich als unzureichend , namentlich fur die scharfe Erkennung der zur Demonstration benutzten kunstgescliichtlichen Vorlagen (Photographien und Zeich- nungen), welche an der Wandtafel oder auf daran befind- Fig. 75. mal auch eine Kombination von beiden. Fiir eine allgemeine Beleuchtung grofserer Raume sind In- tensivlampen besonders empfehlenswert. Durch die grofse Ruhe der Lichtquellen und durch den Reflex von Decke und Wanden wird ein gleichmafsiges Licht erzielt. Aufserdem bieten dieselben leicht die M oglichkeit , die Verbrennungsprodukte des Gases an der Decke abfiihren zu konnen, und sogar die durch die Verbrennung erzeugte Warme zu einer Ventilation des Raumes benutzen zu konnen. Die Tntensivlampen mussen, schon urn durch ihre Warme- ausstrahlung nicht belastigend zu wirken, moglichst hoch angebracht werden. In jiingster Zeit hat auch das Auer'sche Gasgliihlicht sowohl zur Beleuchtung grofser Raume als auch zur Erhellung einzelner Arbeitsplatze eine hohe Bedeutung gewonnen. lichen Gestellen aufgehangt werden. Man hatte anfangs zur Verbesserung der Beleuchtungsverhaltnisse die Einfuh- rung der elektrischen Beleuchtung ins Auge gefafst, mufste jedoch aus verschiedenen Grtinden davon abstehen und entschlofs sich zur Einfiihrung einer verstarkten Gasbeleuch- tung mit invertierten Regenerativ - Gasbrennern (Siemens- Brenner, Berliner Modell). Die Verteilung dieser sechs invertierten Siemens-Brenner ebenso wie die Einrichtung der fruheren Gasbeleuchtung mit Argand-Brennern ist aus der Zeichnung zu erkeunen; vier Brenner befinden sich in symmetrischer Anordnung iiber den Sitzreihen des Saales, zwei mit Reflektoren versehene Brenner dienen zur kraftigen Beleuchtung der Tafel bezw. der Gestelle, an denen sich die Abbildungen befinden. Da bei der Einrichtung der neuen Beleuchtung die alte mit Argand-Brennern in ihrem ursprtinglichen Zustande er- halten blieb, so war es leicht, vergleichende Beobachtungen iiber Gasverbrauch und Helligkeit unter vollstandig gleichen Journ. f. Gasbel: 1888, S. 817. 15' 116 Die Anwendung des Gases zur Beleuchtung. Verhaltnissen auszufiihren, indem man unmittelbar nach einander den Saal in der friiheren Weise mit Argand- Brennern und nach der neuen Art mit Siemens - Brennern beleuchtete. Zur Messung des Gasverbrauches wurde in die Gas- zuleitungzumHorsaal ein Gasmesser eingeschaltet, welcher f iir jede Art der Beleuchtung den Konsum getrennt ab- zulesen gestattete. Am 28. und 30. Januar wurden zwei Parallel- versuche ausgefiihrt in der Weise, dafs der Saal je eine Stunde in der alten und der neuen Weise beleuchtet wurde. Wahrend dieserBeleuch- tungszeit wurde der Gas- verbrauch gemessen, und mittels des Weberschen Photometers die Hellig- keit an verschiedenen Punkten des Saales be- stimmt. Es wurden bei diesen Versuchen die nach- stehenden Resultate er- halten : I. Gasverbrauch pro Stunde cbm a) Alte Beleuchtung mit Argand- und Schnitt- brennern . . 5,018 b) Neue Beleuchtung mit Siemens' invertierten Brennern . . 2,633 II. Helligkeit. DieHel- ligkeit wurde bei der neuen Beleuchtung an 12, bei der alten an 10 verschiedenen Punkten gemessen. Die Messungs- ergebnisse sind auf der Fig. 76. Zeichnung (Fig. 76) ein- getragen, und zwar die Helligkeit bei der alten Beleuchtung mit kleinen Zahlen, bei der neuen Beleuchtung mit fetter Schrift. Als Mafsstab fur die Helligkeitsmessungen dient die Meterkerze. Die an den einzelnen Stellen der Zeich- nung eingeschriebenen Zahlen geben also an, wie viele Kerzen in 1 m Entfernung von dem betreffenden Punkt aufgestellt werden mussen, um die beobachtete Helligkeit zu erzeugen. Eine Vergleichung der beiden ergibt nun zunachst was ja auch der Augenschein lehrt eine erhebliche Stei- gerung um fast das Doppelte der Helligkeit im Saale bei der Buleuchtung mit invertierten Brennern. Nur an den- jenigen Stellen, wo bei der alten Beleuchtung die vereinigte Wirkung der in der Mittelachse aufgehangten dreiflammigen Gasluster sich geltend machte, ist etwa gleiche Helligkeit bei der alten und neuen Beleuchtung vorhanden, wahrend an den tibrigen Stellen mit den Siemens-Brennern eine etwa doppelte Helligkeit erzielt wird. Die Einzelheiten iiber die Lichtverteilung im Saal gehen aus der Zeich- nung ohne weiteres her- vor, und es ist nur 7.\\ bemerken, dafs die ein- geklammerten Zahlen sich auf die Beleuchtung der senkrecht stehenden Wande, der Tafel und des Bildergestelles be- ziehen. Zur Beurteilung der ab- soluten Helligkeit sei bemerkt, dafs zum an- haltenden Lesen und Schreiben vom Stand- punkt der Augenheil- kunde eine Helligkeit von zehn Meterkerzen gefordert wird. Im Zusammenlialt mit dem oben angegebenen Gasverbrauch , welcher bei der alten Beleuchtung mit Argand - Brennern 5 cbm, bei der neuen 2,6 cbm betrug, ergibt sich fur die neue Be- leuchtung eine Erspa. rung von 2,385 cbm Gas pro Stunde; es ist also durch die neuen Brenner mit etwa der Halfte (52,5/o) des Gasverbrau- ches nahezu die doppelte Helligkeit erreicht wor- den. J Reflektoren und (xlasglocken. Ein wichtiger Umstand bei der praktischen An- wendung von verschiedenen Lichtquellen ist die Lichtabsorption durch Glaskugeln und die Kon- zentrierung des Lichtes durch Reflektoren. Die Wirkuug beider hat Cohn mit Hilfe des Weberschen Photometers untersucht. Milchglasglocken geben im allgemeinen einen Lichtvermst von 40 bis 60%. Nach Renk geben Milchglasglocken einen Verlust bis zu 60/ sog. Reflektoren und Glasglocken. 117 Uberfang-Glaskngeln ; Kugeln aus gewohnlichem Glase, welche mit einer Schicht einer dem Milch- glase ahnlichen Glassorte iiberzogen sind, dagegen nur 36/ , mit Flufssaure matt geatzte Kugeln sogar nur 30/o. Der Beleuchtungswert von Lichtquellen senkrecht miter der Lampe wird durch Reflektoren in folgendem Verhaltnisse gesteigert: Ohne Schirm . . -_-- mit lackiertem Blechschirm . poliertem . i Milchglasschirm .' ; . j Meterkerze, 9 Meterker/en, 64 30 Papierschirm mit Glimmer 23 halbkugeligem Reflektor . 260 Die genauen Angaben nach Cohn finden sich in der folgenden Tabelle: Fiir verschiedene Hohen h ermittelte und auf je 1 Lichtquelle von der Intensitat = 100 Kerzen bezogene Helligkeitswerte : Meter seitlich 0,5 1,0 1,5 2,0 h Meterkerzen 1. Neusilb. Reflektor, 36,5 cm unterer Durchm., 5,5 cm obere Offnung fur 1 den Cylinder, 13,5 cm hoch, Hohe iiberni Brenner 13,5 cm 0,75 1,00 1,50 1768 1088 503 204 129 111 27 44 46 14 17 22 7 10 14 ( 05 537 184 45 12 2. Polierter Blechschirm, Durchm. unten 35 cm. oben 8 cm Hohe bis zum . *- s w,t> 0,75 265 112 34 17 7 unteren Schornstein 7,8 cm . . . , 1,00 181 92 43 17 9 I 0,5 415 204 24 3. Milchglasglocke, sogen. Wesselform, Durchm. unten 23 cm, oben 7 cm 0,75 207 128 40 10 Hohe 19 cm unterer Rand ca 2 cm nach inn en gebogen . . 1,00 136 93 47 17 6 4. Milchglasglocke, Trichterform, 11 cm hoch, Durchm. unten 26 cm oben \ 0,5 365 177 50 7 cm unterer Rand nicht nach innen gebogen . . .... 1 0,75 204 124 66 0,5 347 163 14 0^75 204 117 40 12 1,00 139 96 48 18 9 6. Pariser Schirm, d. i. Milchglocke unten mit heller Glasscheibe, Durchm. i 0,5 361 131 27 9 unten 22 cm oben 6,5 cm 15 cm hoch, Cylinderloch in der Scheibe 8 cm s 0,75 170 87 36 14 6 Durchm. l 1,00 126 73 40 20 9 05 401 190 45 6 / V/,f 0,75 156 142 59 20' 6 1,00 94 91 53 26 11 8. Pariser Schirm, unten matt, Glocke wie 4, unten flacher bassinartig aus- ( 0,5 248 130 34 gehohlter Teller . ' 0,75 136 87 41 9. Pariser Schirm, oben matt, Glocke aus mattem Glase mit mattierter Zeich- ( 0,5 177 107 29 10 nung und durchsichtigem Teller. Durchm. oben 7 cm, unten 24 cm, Hohe S 0,75 128 60 46 19 9 14 cm Loch im Teller 8 cm . . I 1,00 78 42 34 21 12 ( 0,5 163 136 45 18 8 10. Flacher, weifs lackierter Blechschirm, Durchm. unten 37 cm, oben 8 cm, 1 v y 0,75 89 97 52 25 11 Hohe 4 5 cm Stellung 13 cm uberm Brenner 1,00 80 76 46 18 12 ( 0,5 132 149 42 11 11. Steiler, weifs lackierter Blechschirm, Durchm. unten 28 cm, oben 8 cm, 1 0,75 83 91 49 19 8 Hohe 6 5 cm 1,00 48 57 36 21 10 ( 05 132 149 42 11 12. Pariser Schirm, ganz Milchglas, ebenso der Teller. Durchm. unten 21 cm, 1 v ) 0,75 83 91 49 19 8 oben 6 cm Hohe 13 cm Loch im Teller 6 5 cm Durchm 1 ^y 1,00 48 57 36 21 10 ( 0,5 499 130 29 0,75 211 117 54 17 1 1,00 139 96 48 18 9 ( 0,5 415 119 17 13b. Milchglasglocke mit Augenschtitzer aus iiberfangenem Glase 1,5 mm J > 0,75 204 109 28 9 1,00 117 89 34 13 118 Die Anwendung des Gases zur Beleuchtung. Meter seitlich 0,5 1,0 0,5 2,0 h Meterkerzen 14. Dieselbe mit Augenschtitzer aus iiberfangenem Glase, 2 mm dick, Durchm. J 0,5 415 97 16 oben 11,5 cm, unten 6 cm Hohe 6,5 cm. \ 0,75 184 94 27 8 0,5 326 76 11 0,75 174 83 18 7 1,00 105 76 25 8 16. Matte Kugelglocke mit eingeschliffenen Sternen, ca. 17,7 cm Durchm. J 0,75 23 61 32 18 10 17 cm Hohe und 5,5 cm Cylinderoffnung . \ 1,00 14 35 18 11 17. Milchglasschala ca. 20 cm Durchm., Hohe 14 cm, obere Offnung 16 cm, J 0,75 48 37 17 9 6 untere 8,5 cm Durchm \ 1,00 32 29 18 11 8 18. Glasschale, aufsen matt, innen glatt mit eingeschliffenen Zeichnungen, J 0,75 47 64 27 15 9 mittl. Durchm. 20 cm Hohe 11, Offnung oben 19,5 unten 8,5 cm . . . \ 1,00 29 35 28 17 10 19. Neptun-Beleuchtung, Schnittbrenner mit tonnenf. Milchglasglocke, von [ 17,2 cm grofst. Durchm. 15,5 Hohe, obere und untere Offnungen 11,5 cm < Durchm \ 0,75 1,00 72 55 122 77 48 44 14 21 20. Dasselbe mit Deckel von 12,5 cm Durchm. 4,5 cm iiber der Glocke . . 0,75 89 118 45 15 21. Wie bei 20 und mit Schiitzer unter der Glocke von 12,5 cm Durchm. 2,5 t 0,75 86 142 48 18 Hohe, 1 5 cm Lochdurchm. . \ (raszuflufsregler. Fur die Stralsenflammen , sowie fur Intensiv- lampen sind Verbrauchsregler unentbehrlich , um Fig. 77. Fig. 78. den Verbrauch von den jeweiligen Druckschwan- kungen unabhangig zu machen. Die trockenen Regler werden zu diesem Zwecke immer mehr be- vorzugt, da sie bei einfacher Konstruktion und sicherer Wirkung fast keine Wartung erfordern. Fur 'die Strafsenflammen sind besonders die Regler von Fliirscheim, Behl und Lux beliebt. Die Wirkung dieser Regler besteht im allgemeinen darin, dafs eine leichte Scheibe, die sich in einem cylindrischen Gehause gasdicht abschliei'send be- wegt, dem steigenden Drucke entsprechend die AusstromungsofEnung des Gases verengt. Fig. 77 stellt den Behlschen Regler dar. Der Luxsche Regler (Fig. 78) beruht auf dem gleichen Prinzip, nur ist zur grofseren Empfmdlich- keit der Schwimmerscheibe b l ein grofserer Durch- messer gegeben. Mit dieser ist durch die Stange & 2 das Ventil & 3 verbunden, welches je nach dem Hohenstand der durch den Gasdruck getragenen Scheibe den Ausstromungsquerschnitt am Ventil verandert. Auch die fur Intensivlampen iiblichen Regler beruhen auf den gleichen Prinzipien. ZundYorrichtimgen. Schon seit vielen Jahren ist der Erfindungsgeist damit beschaftigt, das Ziinden von Gasflammen selbstthatig zu bewirken und damit namentlich bei der Strafsenbeleuchtung die umstandliche Ziindung Ztindvorrichtungen. 119 durch Ollampchen zu beseitigen. Zur Losung der Frage der selbstthatigen Anziiiidung von Gasflammen gibt es zwei Wege, 1. den elektrischen und 2. den pneumatischen. Wird Elektrizitat verwendet, so mui's der von /wei Platinspitzen iiberspringende Funke die Ziindung bewirken. Um die hierzu notigen hochgespannten Strome zu liefern, sind entweder Tauchbatterieii oder Induktionsapparate notig. Es liegt auf der Hand, dafs derartige Apparate fur eine allgemeine Strafsenbeleuchtung viel zu um- standlich, unsicher und kostspielig sind. Wohl aber lafst sich die elektrische Ziindung mit Vorteil fiir Intensivlampen, deren Flammen- korper unzuganglich ist, verwenden. So z. B. wurde fiir Eisenbahn waggons eine Einrichtung derart getroffen 1 ), dafs von jeder Lampe zwei elektrische Leitungsdrahte zu einem aufseii am Wagen befind- lichen Stromschlufsbrett gefiihrt wurden. Der Mann, welcher das Aiiziinden besorgt, tragt einen magneto- elektrischen Apparat, mit welchem, durch das plotz- liche Losreifsen eines Ankers von einem Magnet Journ f. Gasbel. 1890, S. 422. ein Funke erzeugt wird. Sobald nun auf dem' Stromschlufsbrett die Verbindung des Apparates mit den Drahten hergestellt ist, kann man den Funken im Innern der Lampe iiberspringen lassen, und so bei geoffnetem Wechsel die Flamme ent- ziinden. Auf diese Weise konnen von einem Punkte aus in kiirzester Zeit beliebig viele Lampen ge- ziindet werden. Diese Anordnung ist ebenso gut fiir jeden grofseren Raum anwendbar, welcher mit schwer zuganglichen Intensivlampen beleuchtet ist. Die zweite Art der Ziindung auf pneumatischem Wege besteht darin, dafs man durch den Unterschied im Gasdruck eine Vorrichtung in Thatigkeit setzt, welche den Gashahn offnet und das Gas sich an einer Ziindflamme entziinden lafst, wahrend letztere geloscht wird. Das Umgekehrte findet beim Aus- loschen der Flamme statt. Alle diese Apparate besitzen den grofsen Ubelstand, dafs sie von einem Faktor, dem Druck, abhangen, welcher in grofsen Stadten oft sehr unzuverlassiger Natur ist. Man hat daher bis jetzt immer Anstand genommen, die offentliche Beleuchtung von Zufalligkeiten abhangig und dadurch selbst unzuveiiassig zu machen. Kapitel VII. Verbrennungsprodukte des Gases und Luftung. Mafsstab der Luftyeruiireiiiigung. Das Leuchtgas wirkt nicht nur durch das Licht auf unser Auge, sondern auch durch seine Warme- entwickelung, Warmestrahlung, sowie durch die Ver- brennuugsprodukte aller Art auf unser Allgemein- befinden ein. In dieser Richtung hat es sich speziell die Gesundheitslehre zur Aufgabe gemacht, die einschlagigen Verhaltnisse zu studieren, und verdanken wir den Forschungen dieser Wissen- schaft manche wertvolle Aufschliisse. Wenn auch oben genannte Einfliisse beztiglich der Luftverschlechterung alle zusammenwirken, so pflegt man doch meist nur die Kohlensaure als Mafsstab der Verschlechterung anzusehen. Nach Pettenkofer betragt der Kohlensaure- gehalt der Luft im Freien 0,25 bis 0,5 Promille und erreicht niemals 1 Promille. In geschlossenen Raumen ohne Ventilation steigt der Kohlensauregehalt oft sehr hoch. Im k. Odeon zu Miinchen wurden vor Einfuhrung der Ventilation 4,5 bis 6,5 Promille Kohlensaure konstatiert 1 ). Renk 2 ) stellt an eine gute Luft die Anforderung, dafs sie nicht mehr als 1 Promille C02 enthalten durfe, und ihre Temperatur nicht hoher steige als 16 R. In Raumen, welche, wie Theater, Konzert. sale nur zu vorubergehendem Aufenthalte dienen, kann man auch noch eine weitere Steigerung des Kohlensauregehaltes auf 2 Promille gegen Ende des Aufenthaltes als zulassig annehmen. ) Journ. f. Gasbel. 1887, S. 226. *) Eenk, die Untersuchung der Anlage im k. Odeon durch das hyg. Inst. Bayer. Ind.- u. Gew.-Bl. 1887 Viertel- jahrsschrift Nr. II. In neuerer Zeit hat Cramer 1 ) eingehend studiert, wie weit die Grenze der Wahrnehmbarkeit der Luftverunreinigung durch Verbrenmmgsgase geht, und welche Mengen an Kohlensaure schad- lich, resp. todtlich wirken konnen. Cramer stellte die Versuche so an, dafs er in einem kleinen Zimmer mehrere Gasflammen brennen liefs und die Luft durch. ein Loch in der Thiir mittels einer geeigneten Vorrichtung einatmete. Sobald die Luft einen unangenehmeii Eindruck hervorrief, wurde der Versuch unterbrochen, und in der Hohe der Offnung die Kohlensaure im Raume bestimmt. Mehrere Versuche ergaben im Mittel bei 2,14 Promille Kohlensaure die Grenze, bei welcher die Atmungsorgane belastigt werden. Drei Versuche wurden noch weiter getrieben und fiihrten zu folgendem Ergebnis: 4,104 4,585 5,437 I as 1,89 cfl S p Ha 1"55' 2 h 2 h - Bemerkungen. 2 Schnittbrenner; keine objektiv zu Tage tretenden Beschwerden. 3 Schnittbrenner, 1 grofsererHeizbrenner ; keine Beschwerden. Der anfangs unangenehme Geruch nach salpetriger Saure*) spater nicht mehr so stark empfunden. 6 Schnittbrenner, 1 grofsererHeizbrenner; ohne Beschwerden, der unangenehme Geruch spater nicht mehr so stark empfunden. ) Journ. f. Gasbel. 1891, S. 1. a ) Jedenfalls von unreinem Gas (Ammoniak) herruhrend. Die Verbrennungsprodukte. 121 Man sieht hieraus, dafs Lut't, welche bis 5,4 Fromille enthalt, ohne jeden schadlichen Einfiufs zwei Stunden lang eingeatmet werdeii kann. Die Versuche mit hoherem Gehalt warden an Meerschweinchen angestellt und ergaben, dafs Tiere bis zu 40 Promille Kohlensaure 12 Stunden lang ertragen konnten. Bei andereii trat jedoch schon bei 21 Promille Unruhe und krampfhaftes Atmen auf, worauf der Tod erfolgte. Aus diesen Versuchen geht zwar hervor, dafs die Verbrennungsprodukte des Gases an und fur sich noch keiiien schadlichen Einflufs auf den Menschen ausiiben, selbst nicht, wenn sie in bedeutendeii Mengen eingeatmet werden, allein fiir Raume, in denen viele Flammen brennen und wo man sich langere Zeit aufhalten soil, oder die fiir offeiitliche Vergnugungen bestimmt sind und einen angenehmen Aufenthalt gewahren sollen, wird eine Entfernung der Verbrennungsprodukte immer mehr angestrebt werden mussen. Es 1st nicht nur die Kohlensaure, welche belastigend wirkt. Hohe Temperaturen hindern, namentlich bei besetzteii Raumeii die Ent- warmung des Korpers, wodurch ein korperliches Unbehagen erzeugt wird; noch schlimmer wird dieser Zustand, wenn auch noch die Feuchtigkeit zunimmt und damit die Warmeabgabe des Korpers durch die Verdunstung von Wasser (Schweifs) be- eintrachtigt wird. Die Verbreimmigsprodiiktc. Die Kohlensaureerzeugung der ver- schiedenen Beleuchtungsmaterialien karni aus ihrer Analyse berechnet werden. Cramer fand bei der ge wohnlichen Verbrennung aus der Analyse gefuuden berechnet C0 2 c C0 2 kg cbm kg cbm 0,647 1,18 0,663 1,21 0,299 0,54 0,307 0,56 0,730 1,31 0,740 1,33 0,726 1,31 0,763 1,37 Leuchtgas ') 1 kg 1 cbm Talg 1 kg Stearin 1 kg Paraffin 1kg 0,821 1,48 0,839 1,51 Petroleum 1kg 0,853 1,53 0,858 1,55 J ) Marburger Gas von 0,3585 spez. Gew. bei und 760: 3,0% COa, 8,10/o CO, 49,10o/o H, 33,9% CH 4 , 2,2/o N. Schilling, Handbuch fiir Gasbeleuchtung. Die Wassererzeugung bei Verbrennung obiger Materialien fand C r a m e r in ahnlicher Weise : aus der Analyse gefunden berechnet Wasser Dampf Wasser Dampf g cbm g cbm Leuchtgas 1kg 1863 2304 Icbm 862,57 1,08 1067 1,33 Talg 1kg 0972 1,22 1062 1,33 Stearin 1kg 1017 1,27 1116 1,39 Paraffin 1kg 1215 1,52 1368 1,71 Petroleum 1kg 1269 1,58 1242 1,55 Von besonderem Interesse ist es, die Menge der Verbrennungsprodukte neben einander zu stellen, welche bei Beschaffung der gleichen Lichtmenge (100 Kerzen) von den verschiedenen Materialien unter verschiedenen Verhaltnissen pro Stunde ent- wickelt werden. Gas: Menge C0 2 cbm Wasser- dampf cbm Wiirme- menge Kal. Schnittbrenner . . . 1 cbm 0,54 1,08 5266 Argandbrenner . 0,8 cbm 0,43 0,86 4213 Regenerativlampe . 0,5 cbm 0,27 0,54 2633 Petroleum: Kleiner Flachbrenner 0,6 kg 0,92 0,95 6220 Grofser Rundbrenner 0,2 kg 0,30 0,32 2073 Paraffin .... 0,77kg 1,14 1,17 7615 Stearin 0,92kg 1,21 1,17 7881 Talg 1,00kg 1,31 1,22 8111 Die Warmeerzeugung eines Erwachsenen kann nach Pettenkofer f olgendermaf sen angenommen werden. Die Gesamtwarme, welche ein Erwachsener in 24 Stunden abgibt, betragt 2200 Cal., sonach pro eine Stunde 92 Cal. Diese verteilt sich folgender- mafsen : Strahlung auf der Hautoberflache . Verdunstung auf der Hautoberflache Leitung auf der Hautoberflache Durch die Athmung 42% 18/o 22/o 7<>,o Durch Arbeit etc. . ll/o 100% Pettenkofer 1 ) stellt zwischen der Verun- reinigung der Luft durch Menschen und Flammen folgenden Vergleich an (Tabelle S. 122 oben). Daraus ersieht man, dafs eine Stearinkerze so- viel Warme erzeugt als ein Mensch, fast ebensoviel Sauerstoff verbraucht, mehr als die Halfte Kohlen- saure und ein Drittel des Wassers eines Erwach- senen liefert. ) Journ. f. Gasbel. 1884, S. 221. 16 122 Verbrennungsprodukte des Gases und Ltiftung. Erzeugung von a SB a C0 2 H 2 Warme g g Cal. oo Erwachsener Mensch pro Stunde 44 33 92 38 Stearinkerze von 10 g Konsum pro Stunde 28 11 97 28 Gasflamme (Schnittbrenner von 1401 Konsum) 164 156 878 200 Eine Gasflamme von 140 1 Konsum liefert soviel Warme wie acht Meiischen, mehr Kohlensaure als drei Menschen, fast soviel Wasser wie fiinf Menschen und verzehrt mehr Sauerstoff als sechs Menschen. Aus diesen Zahlen geht gentigend hervor, wel- chen bedeutenden Anteil die Gasbeleuchtung durch die Erzeugung von Kohlensaure, Wasserdampf und Warme an der Luftverschlechterung nimmt, und wie wichtig eine gute Luftung ftir unser Wohl- befinden ist. Die Gasbeleuchtung selbst liefert hiezu das beste Mittel, und ist in hervorragendem Mafse geeignet, diese Luftung zu bewerkstelligen. Aufser den bei der Verbrennung in grofser Menge auftretenden Produkten liefert das Gas in geringer Menge auch noch andere Verbrennungs- produkte. Wir haben bereits erwahnt, dafs Cramer salpetrige Saure nachgewiesen hat ; allein aus seinen Versuchen geht hervor, dafs von einer nachteiligen Wirkung dieses Produktes absolut nicht die Rede sein kann, da dasselbe nur in minimalen Spuren auftritt. Die salpetrige Saure riihrt wahrscheinlich von einem geringen Gehalt des Gases an Ammoniak oder Cyanverbindungen her. In etwas betrachtlicherer Menge tritt bei der Verbrennung die schweflige Saure auf, und kann der Schwefelgehalt pro 1 cbm Gas 0,2 bis 0,5 g betragen. Derselbe ist grofstenteils als Schwefel- kohlenstoff, in geriiigem Mafse auch in den Senf- olen enthalten, welche den charakteristischen Geruch des Gases mitbedingen. Pettenkofer konnte in einem Luftraum, welcher 1 cbm fal'ste und in welchem sieben Gas- fiammen brannten und pro Stunde 840 1 Gas ver- brauchten, weder durch den Geruch noch auf ana- lytischem Wege schweflige Saure nachweisen. Wenn man nun den durchschnittlichen Konsum einer Gas- flamme zu 124 1 in der Stunde rechnet, so mufs sie acht Stunden lang brennen, bis sie 1 cbm Gas verbraucht und bis 0,2 bis 0,5 g Schwefel verbrannt werden. Nimmt man nun an, dafs in einer Woh- nung auf je 50 cbm Lichtraum eine Gasflamme treffe, so wird der Schwefelgehalt des Gases min- destens noch funfzigmal verdiinnt, selbst wenn man annimmt, dal's wahrend der acht Stunden kein Luftwechsel stattfindet. Es kann daher weder von einer Wahrnehmung noch von einem schadlicheii Einflufs des Schwefelgehaltes im Gase die Rede sein. Die Luftung mittels Gras. Die Aufgabe der Luftung besteht im allgemeinen darin, die durch den Atmungsprozefs der Menschen oder durch die Verbrennungsprodukte der Beleuch- tungsflammen verunreinigte Luft aus einem Raume zu entfernen und durch neue, reine Luft wieder zu ersetzen. Da die warme Luft spezifisch leichter ist wie die kalte, so ergibt sich die hierzu notige Anordmmg von selbst, dafs man die warme, ver- dorbene Luft in der Hohe entfernt, wahrend man die frische, kalte Luft von unten nachstromen lafst. Man unterscheidet zwei Arten der Luftung, mit Aspiration oder Pulsion. Man kann entweder die verdorbene Luft oben kunstlich absaugen und die kalte Luft durch die geeigneten Kanale selbstthatig nachstromen lassen, oder man driickt die kalte Luft kunstlich in den Raum und lafst die warme Luft durch den erzeugten Uberdruck im Raume von selbst oben abstromen. Es ist hieraus ersichtlich, dafs in demjenigen Falle, in welchem die schlechte Luft aspiriert wird, im Raume selbst ein geringerer Druck herrschen mufs als aufserhalb desselben. Diese Anordnung hat den Nachteil, dafs beim Offnen der Thiiren leicht Zug entstehen kann, und zwar stromt die kalte Luft in den warmen Raum ein, und wird deshalb storend empfunden ; bei Pulsion dagegen kann ein Eindringen der kalten Luft beim Offnen der Fenster nicht mehr entstehen, da im Raume selbst Uber- druck vorhanden ist ; die letztere Art der Luftung mufs als die vollkommenere bezeichnet werden. Sie besitzt jedoch den Nachteil, dafs sie einen eigenen Motor erfordert, welcher die Luft in den Raum hinemdriickt. Solche Motoren bestehen meist aus geeigneten Windradern, welche durch Wasser, Elektromotoren oder Gasmotoren betrieben werden. Auch lassen sich sonstige Dampf- oder Wasserstrahl- Die Ltiftung mittels Gas. 123 geblase hierzu mit Vorteil verwenden 1 ). Die weit- aus einfachere Art der Luftung besteht in der Aspiration mid zwar mittelst der durch die Gas- flammen erzeugten Warme. Diese Warme bildet den wirksamsten und zugleich einfachsten Motor zur Entfernung der verdorbenen Luft; dieselbe befordert die erhitzte und daher specifisch leichtere Luft nach oben, und wird um so energischer wirken, je grofser der Temperaturunterschied zwischen der abstromenden warmen und der einstromenden kalten Luft ist. Mit Benutzung des Gases zur Liiftung hat man nicht nur den Vorteil, die Verbrennungs- produkte des Gases auf einfache Weise zu beseitigen, sondern auch eine vollkommene und rationelle Liiftung ermoglichen, welche ohne irgend welche besonderen Betriebskosten sich vollzieht. Es darf jedoch nicht iibersehen werden, dais die Liiftung aus zwei Faktoren sich zusammensetzt, welche un- zertrennlich sind, das ist die Abfuhrung der schlechten Luft und die Zufiihrung der frischen Luft. Gerade bei dem System der Absaugung ist es unerlafslich, die Zufiihrung der frischen Luft nicht dem Zufall anheimzugeben, d. h. dieselbe nicht den Ritzen in Fenstern und Thiiren und nicht der Durchlassigkeit unserer Wande zu iiberlassen, sondern die Luft in geniigender Menge durch eigene Offnungen zuzu- fiihren, welche einen gemigend grofsen Querschnitt besitzen und so angebracht sind, dafs sie die irn Raume befindlichen Menschen nicht belastigen. Die Zufiihrung der frischen Luft ist ein Punkt, dem haufig nicht die geniigende Aufmerksamkeit geschenkt wird, ja nicht selten findet man die Vor- richtungen fur Abfuhrung der warmen Luft sehr ausgebildet, wahrend fur Zufiihrung der frischen Luft wenig oder gar nicht gesorgt ist. Dafs eine derartige Anordnung unwirksam ist, und nur zu Klagen iiber Hitze und Zug Veranlassung geben mufs, liegt auf der Hand. Wie erwahnt, findet in unseren Gebauden stets ein Luftwechsel durch Mauern, Thiiren und Fenster- ritzen statt, welcher mit natiirlicher Ventilation bezeichnet wird. Die Grofse dieses Luftwechsels hangt namentlich von der Durchlassigkeit der Wande die !) Journ. f. Gasbel. 1885, S. 979. H aus ding, Heizungs-, Ventilations- und Trocken-Anlagen. *)Recknagel, Theorie des nat. Luftwechsels. Zeitschr f. Biologie 1879. s ) Lang, tiber nattirliche Ventilation 1877. und von dem Winddruck ab, welcher aufsen auf die Wande wirkt, sowie von der Temperaturdifferenz zwischen innen und aufsen. Es ist hieraus er- sichtlich, dafs dieser Luftwechsel ein sehr schwan- kender sein wird, un(J es mufs jedenfalls die kiinst- liche Liiftung derart sein, dafs sie auch ohne Riick- sicht auf den natiirlichen Luftwechsel ausreicht. Sind z. B. in einem Raume 100 Personen und aufserdem 3 Regenerativgaslampen zu je 0,5 cbm Gasverbrauch, so betragt die Kohlensaureerzeugung der Menschen 100X0,020 = 2 cbm, der Lampen 3X0,27 = 0,81 zusammeii 2,81 cbm. Betrachtet man 1 pro Mille Kohlensaure als oberste zulassige Grenze, so mufs pro Stunde an frischer Luft zugefiihrt werden: L = 2.81 X 1000. = 2810 cbm Luft Im allgemeinen wird man fiir stark besuchte Konzertsale u. dgl. mit einer vierfachen Lufter- neuerung, fur weniger besuchte Wohnraume mit einer zweifachen Lufterneuerung pro Stunde rechnen konnen. Fig. 79. Zur Absaugung der schlechten Luft hat man friiher fast ausschliefslich die Sonnenbrenner verwendet. In neuerer Zeit hat man in den Regene- rativlampen ein einfaches Mittel gefunden, iim nicht uur die Verbrennungsprodukte der Lampen selbst 16* 124 Verbrennungsprodukte des Gases und Liiftung. nicht ill den Saal gelangen zu lassen, sondern auch um damit eine ausreichende Liiftung zu bewerk- stelligen. Fig. 79 zeigt die Anordming einer Wenhamlampe i'iir Ltit'tungszwecke und zwar fiir den Fall, dafs es moglich ist, die Verbrennungsgase nebst der schlechten Luft durch ein Rohr C aus Eisenblech abzuleiten , welches parallel zu der Balkenlage in einen Kamin eingeleitet werden kann. Die Abgase gelangen zunachst in einen eisernen Kasteii A, der zwischen den Querbalken angebracht ist. Das daran sich anschliei'sende Rohr C wird zweckmafsig an der Ausmlindung in den Ka- min mit einer leichten Riickschlagsklappe aus Glimmer versehen, um zu verhindern, dafs Verbren- nungsgase aus dem Ka- min in die Lampe zuriick- gelangen. Der Zwischenraum zwi- scheii Decke und Fufs- boden wird mit nicht- leitendem Material , am besten Schlackenwolle, ausgefiillt, um die Aus- strahlung der Warme, und somit auch die Verdich- tung von Wasser in dem Abzugsrohr zu verhin- dern. Unter Umstanden kann es beihohen Raumen wiinschenswert sein , die Lichtquelle tiefer zu hangen. Fiir diesen Fall dient die in Fig. 80 abgebildete Auordnung. Ist die Balkenlage so gerichtet, dafs das nach dem Kamin ftihrende Abzugsrohr dieselbe kreuzen wiirde, so lafst sich obige Anordnung nicht an- bringen. In diesem Fall legt man das Rohr frei unter den Plafond und verkleidet dasselbe. Diese Verkleidungen werden entweder nur mit Zinkver- zieruugen ausgestattet , oder mit Holz in Gestalt von Holzbalken verhiillt. Sind mehrere Lampen in einem Raume anzubringen, so lassen sich diese Fig. 80. iiter durch die Decke Kanale dazu verwenden, den Plafond in cassetierte Felder einzuteilen. Hat man es mit einer neuen Anlage zu thun, so kann ^/~\* vorneherein ^-^^^Trr^-* viele soldier man von moglichst Kanale anordnen, so dafs dieselben kleinere Dimen- sioiien erhalten und sich leicht einer Holzvertafe- lung anpassen. Bei ge- nligender Hohe des Loka- les lassen sich auch die Kanale durch eine zweite Decke maskieren. Am einfachsten gestal- ten sich die Verhaltnisse, wenn die Abgase entweder direkt liber Dach oder in einen Dachraum abge- flihrt werden konnen. Eine derartige Anord- ^ iiung ist in Fig. 81 fiir * eine Westphal-Lampe skizziert. Lewes 1 ) stellte mit einer Wenhamlampe Ver- suche iiber die Wirkung der Luftabsaugung an. Eine Lampe Nr. 4, welche pro Stunde 0,566 bis 0,679 cbm Gas verbrauchte, wurde in ein Metallge- hause eingeschlossen, welches auf seinem Boden gegen das Zimmer zu entsprechende Offnungen zum Absaugen der Luft hatte ; das Metallgehause, sowie das daran sich an- schliefsende horizontale Abzugsrohr waren mit Schlackenwolle umhlillt. Die Temperatur der Rauchgase und der mit- gefiihrten Luft betrugen 100 mm, iiber dem Brenner gemessen 136 C. Der Querschnitt des Abzugs- Fig. 81. Journ. f. Gasbel. 1888, S. 1072. Die Luftung mittels Gas. 125 rohres war l,53qdm; es ergibt dies bei 3,81 m Ge- schwindigkeit 0,058 cbm pro Sekunde oder 210,5 cbm in der Stunde; oder wenn man das Volumen auf 15,5 C. bezieht und den Luftverbrauch der Lampe iii Abzug bringt, so forderte die Lampe 143 cbm unreiue Luft aus dem Raume, wobei gar keine Rauchgase in denselbeii treten konnten. Eine Lampe von 0,283 cbm Gasverbrauch forderte 57 cbm Luft aus dem Raume. Man kann demnach sagen, dafs man mittels der Regenerativlampen unter normalen Verhaltnissen das 200 f ache ihres Gas- verbrauchs an Luft aus einem Raume absaugen kann. Praktisch ist es von Wichtigkeit, zu wissen, mit welcher Temperatur die Raucligase die Stellen durchziehen, an welchen der Kanal mit dem Holz der Zimmerdecke in Bertihrung kommt. Lewes fand, dafs die Gase den Brenner mit einer Tempe- ratur von 123 bis 136 verliefsen. Umgibt man samtliche Teile mit Schlackenwolle in ca. 40 mm Dicke, so steigt die Temperatur der aufsersten Schichte derselben nicht iiber 38 C. Es ist dem- nach vollig unbedenklich , diese Teile direkt mit dem Holze in Beruhrung zu bringen. Lewes bestimmte auch die von den Lampen ausgehende, strahlende Warme und fand, dafs die- selbe in einer Entfernung von 1,5 m senkrecht unter dem Brenner nicht mehr wahrzunehmen ist. Bei den zur Ventilation dieiienden Lampen kann daher von einer Belastigung durch die strahlende Warme wohl selten die Rede seiii, da diese Ent- fernung leicht einzuhalten sein wird. Will man sich speziell vor der strahlenden Warme schutzeii, so kann man eine Glasplatte unter dem Brenner anbringen, welche 88 /o des Lichtes durchlafst, die strahlende Warme aber zuruckhalt. Von ebenso grofser Wichtigkeit, wie die Ab- ftihrung der schlechten Luft, ist die Zufiihrungder, frischen Luft, ja die Luftung kann unter Uinstan- den vollkommen illusorisch werden, wenn nicht flir den geniigenden Zutritt frischer Luft gesorgt wird. Dabei sind zwei Bedingungen von vornherein zu berticksichtigen. Es darf die einstromende kalte Luft nicht auf den menschlichen Korper in un- mittelbarer Nahe treffen, sondern mufs so ein- gefiihrt werden, dafs sie die notige Verteilung im Raume erfahrt, und w r eiter mufs die Geschwindig- keit der eintretenden Luft so gering sein, dafs sie vom menschlichen Korper nicht als Zug em- pfunden wird. Fiir die Berechnung der theoretischen Geschwin- digkeit der Luftbewegung kann man nach W o 1 p e r t folgende Formel verwenden: 273 + t worm O die theoretische Geschwindigkeit der Luft- bewegung in einer Sekunde, H die Druckhohe, d. i. die Hohendiffererenz zwischen Ein- und Abzugs- kanal der Luft, T die Innentemperatur, t die Aufsen- temperatur bedeutet. Fur 1 Temperaturdifferenz wird C nahezu = 1 U VJT Da nun in den Kanalen bedeutende Reibungs- verluste stattfinden, so kann man naherungsweise die wirkliche Geschwindigkeit c fur 1 Temperatur- differenz setzen: bei langen Kanalen c = l kV~T bei sehr kurzen Kanalen c = 3 /ic V H unter sehr giinstigen Umstanden c = 0,2 V R. Da die so gefundenen Geschwindigkeiten fiir 1 Temperaturdifferenz gelten , so ist fiir die in Betracht zu ziehenden Temperaturdifferenzen zu beachteri, dafs die Geschwindigkeit im Verhaltnis der Quadratwurzel der Temperaturdifferenz wachst, dafs man also obige Werte c mit 2, 3, 4, 5 u. s. w. zu multiplizieren hat, wenn die Temperaturdifferenz 4, 9, 16, 25 u. s. w. betragt. Ist die so zu erwartende Geschwindigkeit ge- funden , so ergibt sich die in einer Sekunde durch den engsten Querschnitt fliefsende Luftmenge L. L = c x cbm, wobei x den Querschnitt in Quadratmetern angibt. Meist wird dieser Querschnitt gesucht, w r enn die Luftmenge L gegeben ist; es ist dann: L sy* ^ - C Die Luftgeschwindigkeit, bei welcher man unter gewohnlichen Umstanden, namlich bei trockener Haut und mittlerer Temperatur eine Empfindung der Luftbewegung als Zug wahrnimmt, betragt ungefahr 0,5 m pro Sekunde. Bei der Einfuhrung der kalten Luft ist es daher notig, einmal moglichst viele Einstromungsoffnungen anzubringen, damit die Geschwindigkeit des Luft- 126 Verbrennungsprodukte des Gases und Luftung. stromes moglichst gering, und die Verteilung des- selben moglichst gleichmafsig sei. Es ist ferner ratsam, diese Offnungen iiber Kopfhohe zu legen, und die Luft nicht zu kalt eintreten zu lassen, sondern namentlich im Winter etwas vorzuwarmen. Die Erfullung dieser Bedingungen kann unter Um- standen durch bauliche Verhaltnisse sehr erschwert Aufsicht auf den Plafond. Liiftimgsanlage fur cin Verkaufslokal in Paris. Eines der Ladenlokale der Pariser Gasgesellschaft in der rue Condorcet, Nro. 8, Paris, dient zum Verkaufe und zur Ausstellung von Apparateii zur Beleuchtung, sowie zum Heizen und Kocheii mit Gas. Der Laden hat 70,5 qm Gruiidflache und einen Rauminhalt von 244 cbm. Seine Hohe bis zum Plafond betragt 3,5 m. Die alte Beleuchtung bestand aus 34 Flammen, teils Argand-, teils Schnittbrennern , welche einen Ge- samtgasverbrauch von 5,48 cbm pro Stunde und ca. 500 Kerzen Leuchtkraft hatten. Nunmehr besteht die Beleuchtung aus 17 Regenerativlampen, von deneii sechs in den Auslagef enstern , sechs im Innern verteilt und fiinf zu einem Luster gruppiert sind. Der Gasverbrauch be- tragt fur alle zusammen 3,25 cbm pro Stunde, welche eine HeUigkeit von 800 Kerzen liefern. Was nun die Abfuhrung der Verbrennungsgase anlangt, so ist die Anordnung der Kanale aus Fig. 82 ersicht- lich. Da dieselben nicht in die Decke Fig. 82. sein, namentlich, wenn nicht von vornherein auf eine Luftung Riicksicht genommen ist. Wie die Anordnung der Luft-Zu- und -Abfuhrung zweck- mafsig eingerichtet wird, lafst sich nur von Fall zu Fall entscheiden, und wir wollen deshalb einige ausgefiihrte Anlagen und deren Wirkungsweise naher betrachten. eingelassen werden konnten, so mufsten die Rohre auf dem Plafond in Kanale mit Holzverkleidung eingelegt werden. Dieselben bestehen aus Kasten (Fig. 83) von galvanisiertem Eisenblech (p, q, r, s), welche mit Schlaudern an dem Plafond befestigt sind. Die Verbrennungsprodukte und die ' Luft gelangen zunachst in den doppelwandigen Kasten (g, h, i, j) aus Eisenblech, welcher mit Schlacken- wolle ausgeftittert ist, und von da in den Abzugs- kanal (p, q, r, s). Die Kasten sind mit der Holz- Luftungsanlage fur ein Verkaufslokal in Paris. 127 verschalimg (a, I, c, d) umhiillt und durch cnt- sprechend profilierte Gesimse an die Decke an geschlossen. Die Lampe hangt an einer in die Decke eingelassenen Eichenholzplatte (e,J). k ist das Gaszufiilirungsrohr, m, n der Abzugs- schlot der Lampe. Die Lampe ist mit einer durch- broclienen Rosette an den Holzkasteii angeschlossen, durch welche die angesaugte Luft abzieht. In Fig. 84 ist die Anordnung der Lampen und Ka- nale im Vertikalschnitt dargestellt. Die Querschnitte der Kanale sind nach der Anzahl der angeschlossenen Lampen gewahlt. Die Einmundungen von seitlichen Kaiialen sind nicht rechtwinkelig , soiidern in ab geruiideten Kurven ausgefiihrt und iiberdies sind beide Kanale auf 60 cm Lange nach dem Ver- einigungspunkte durch Scheidewande getrennt, um keine Zugverluste durch unrichtige Stromungen zu verursachen. Das gesamte Kanalisationsnetz vereinigt sich in dem anstoi'senden Nebenraum zu einem Kanal von 25 cm : 30 cm, welcher schliefslich die Mauer durchdringt und in einen Sammelkaiial mthidet, auf welchen ein Kamin aufgesetzt ist. Der letzte vertikale Sammelkaiial hat 25 X X 30 cm Querschnitt und eine Hohe von 12,5 m ; er endet obeii in ein Blechrohr von 4,6 m Lange und 30 cm Durchmesser , so dais eine Kaminhohe von 17 m disponibel ist. Um gleichzeitig auch eine Ventilation zu ermoglichen, zu Zeiten, wo keine Lampen brennen, wurden in dem Sammel- Schnitt A-B. Fig. 84. 128 Verbrennungsprodukte des Gases und Ltiftung. kaiial zwei Brenner von je 700 1 stiindlichem Gas- konsum angebracht. Die Dimensionen der verschiedenen Kanale sind : 7,10m Kanal aus galvanisierteni Eisenblech 0,12 X 0,10 m 11,00m 0,14 X0,10 m 4,75 m > > 0,17 X 0,10 in 1,50m Rundrohre aus 0,10 [0,24X0,11 m 28,10m Kanal Jo,25 X 0,11 m (0,30X 0,115m 52,45 m Gesamtlange. Dicke des Blechs vor dem Galvanisieren : T&T mm ftir die Kanale a 0,12 X 0,10 und 0,14 X 0,10 1 mm fur die tibrigen Dimensionen 1,5mm fur den Sammelkanal. Die Holzkanale haben alle gleiche Dimensionen. Die frische Luft tritt teils durch Offnungen ein, welche zu den beiden Cheminees fiihren, die das' Lokal heizen und bereits vorhanden waren, teils durch zwei Schieber, iiber der Eingangsthure von der Strafse. Der Querschnitt der beiden letzteren ist 0,42 qm, d. i. sechs Mai so grofs, als der Quer- schnitt des Abzugskamins. Die Geschwindigkeit der Gase im Abzugskamin betragt im Maximum 2 m per Sekunde, so dafs die der einstromenden Luft auf diese Weise nie Ve X 2 = 0,30 m iiber- schreitet. Uber die Wirkungsweise werden folgende An- gaben gemacht. Die Temperaturen waren wahrend der Venti- lation : Aufsentemperatur 8,11 Innentemperatur zu Beginn der Beleuchtung. 17,86 > nach einer Stunde .... 19,01 > nach zwei Stunden .... 20,09 Temperatur der abziehenden Gase .... 60,00 Die gesamte Temperatursteigerung wahrend zwei Stunden betrug also 2,23 . In einem Falle wurde vier Stunden lang beobachtet, wobei sich eine Steigerung von 3 ergab. Die abgesaugte Luft- menge (auf 20 reduziert) betrug nach anemo- metrischen Messungen 491 cbm. Da der Laden 244 cbm Inhalt hat, so ergibt sich hieraus eine zweifache Lufterneuerung pro Stunde. Der Kohlen- sauregehalt war am Ende des Versuches der gleiche wie zu Beginn desselben, also wahrend der zwei Stunden, welche der Versuch dauerte, iiberhaupt nicht gestiegen. Luftungsanlage im kgl. Odeon zu Muiicken. Die ganze Anlage (Fig. 85 und 86) setzt sich aus drei Teilen zusammen, von denen der eine zur Ventilation, der andere zur Beheizung und der dritte zur Beleuchtung dient. Denken wir uns die ganze Anlage sei in Funktion, d. h. wir befanden uns im beleuchteten und besuchten Saale, so wird die warme und verdorbene Luft des Saales durch die Sonnenbrenner S abgef iihrt, wahrend auf der anderen Seite bei e reine vorgewarmte Luft zugef iihrt wird. Es mufs selbstverstandlich ebenso viel frische Luft zugefiihrt werden konnen, als verdorbene Luft abgefiihrt wird. Es mufste ferner dafiir gesorgt werden, dafs 1. im Winter die einzufiihrende frische Luft gentigend erwarmt wird, dafs 2. die Einstromungsoffnungen so gelegen sind , dafs die Luftbewegung nicht lastig empfunden wird, 3. dafs eine Einstromung von kalter Luft durch die Thiiren moglichst verhindert wird, und 4 dafs im Sommer ebenfalls frische Luft eingefiihrt werden kann. Die Dimensionen der Einstromungsoffnungen und der Kanale mufsten so grofs gewahlt werden, dafs eine vier- bis fiinfmalige Erneuerung der ganzen Saalluft stattfinden kann; es mufsten also 40 bis 50000 cbm Luft stundlich beschafft werden, da der Rauminhalt des Saales reichlich 10 000 cbm betragt. Die Kanalanlagen sind nattirlich durch die baulichen Verhaltnisse des Saales bedingt gewesen. Die aufseren Um- fassungsmauern des Saales bilden ein Rechteck von 36,5 m Lange und 22 m Breite. An der sudlichen Schmalseite ist die Rtickwand des Orchesters in einem Halbkreise von nur 16m Durchmesser angeordnet und in den Ecken hinter der- selben sind halbkreisf5rmige Treppen vom Terrain bis zum Dachboden eingebaut, so dafs ein IJmgang von 2 m Breite hinter dem Orchester verbleibt. Dieser Umgang setzt sich an den Langseiten des Saales als offener Saulengang inner- halb des Saales ringsum fort und tragt tiber sich die Galerie. Die Hohe vom Saalfufsboden bis zur Galerie ist ca. 8'/2m, bis zur Decke 15m. Der Fufsboden des Saales liegt ca. 7 m iiber Terrain. Die vertikalen Luftzufiihrungskanale k, welche in die Umfassungsmauern eingebrochen sind, miinden in die Aus- stromungsoffnungen 1. Alle diese Luftzufiihrungskanale mit einem Gesamtquerschnitt von ca. 9,0 m nehmen ihren Anfang unter der Balkenlage des Saalfufsbodens in einem bereits vorhanden gewesenen aber vollstandig unbenutzten Gang, welcher sich mit Unterbrechung der beiden Treppenpodeste um den ganzen Saal herumzieht. Dieser Gang g wurde durch Einfiigung einer neuen Zwischendecke und entspre chender Abschlufswande an den Enden und bei den Trep- penpodesten zu einem geeigneten Kanal hergestellt, welcher zugleich durch Aufnahme von Heizko'rpern h fiir die Vor- warmung der zustromenden Luft dient. Dieser Kanal mit den Heizkorpern besteht aus drei Teilen, die wir Heizkam- mern nennen konnen. An sechs Stellen wurden von diesen Heizkammern aus grofse Offnungen durch die Fundamentmauern des Gebaudes Lliftungsanlage ini k Odeon zu Munchen. 129 Schilling, Handbuch fiir Gasbeleuchtung 17 130 Verbrennungsprodukte des Gases und Liiftuug. TJ p p 8) ' L)ie Untersuchung der Anlage iin kgl. Odeori. 131 gebrochen und eine Verbindung derselben mit dem Innen- raum im Erdgeschofs hergestellt. Durch Auffiihrung einer neuen Kingrnauer r vom Fufsboden bis oben an die Gewolbe ist hier ein eigener Kanal abgetrennt worden, der die Heiz- kammern nun mit der Durchfahrt im Gebaude in direkte Verbindung briugt. Die Luft stromt durch das eine der Durchfahrtsthore in den Kanal ein, tritt durch die Mauerdurchbriiche in die Heizkammern und steigt von da in den vertikalen Kanitlen zu den Ausstrd'mungsb'ffnungen im Saale. Zur Beforderung dieser Luftstromung ist am Anfange des Kanals ein Ventilator v von 1,5 m Durchmesser auf- gestellt, welcher durch einen vierpferdigen Gasmotor be- trieben wird, und bei 300 700 Touren pro Minute ein Luft- quantum von 30 50000 cbm fordert. Der Gasmotor m fand unmittelbar neben dem Kanale einen geeigneten Platz und durch Auffiihrung einer weiteren Abschlufsmauer ergab sich noch ein Raum fur die Feuerungs- anlage d zur Heizung des Saales und Vorwarmung der Ven- tilationsluft durch die Heizkorper. Die Heizung erfolgt mittels Dampf . Zur Warmeabgabe dienen gufseiserne gerippte Rohre, von denen 152 mit zu- sammen 608 qm Oberflache in den erwahnten Heizkammern verteilt aufgestellt sind. Es sind acht Gruppen gebildet, sechs a 20 und zwei a 16 Rohre, in welche der Dampf oben eintritt, wahrend das kondensierte Wasser nach den Kesseln zurticklauft. Zum Ablassen der Luft beim Anheizen ist ein Luftventil am Ende der Kondensationswasserleitung ange- bracht. Der Dampf wird in zwei Niederdruckdampfkesseln amerikanischer Konstruktion entwickelt mit einer Maximal- spannung von Va Atmosphare. Die Heizflache jedes Kessels betragt 21,5 qm. Als Sicherheitsventil dient ein Standrohr von 80 mm Weite und 5 m Ho'he. Das bei einer etwa vor- kommenden hOheren Dampfspannung aus diesem Rohre aus- geworfene Wasser wird in einem Reservoir aufgefangen und fliefst von da wieder nach dem Kessel zuriick. Die Beleuchtung des Saales geschah mittels Sonnen- brennern. Die Architektur der Saaldecke bestimmte die Zahl dieser Brenner auf acht, wovon jeder ca. 115 kleine Flammen tragt. Die Flammen stehen in einer Ebene 1,5m unter der Decke, gleichmafsig in einem Kreise von 60 cm Durchmesser verteilt. Die Apparate sind so konstruiert, dafs sie die Aspiration der verdorbenen Saalluft besorgen, indem die Decke rings um dieselben durchbrochen (Fig. 87) und um die Abzugs- rohre fur die Verbrennungsprodukte der Brenner 1 m weite Schlote von Eisenblech hergestellt sind, die direkt tiber das Dach hinausfuhren. Die Hitze der Verbrennungsgase dient so dazu, die Luftsaule in diesen Abzugsschloten zu erwarmen, wodurch ein lebhafter Auftrieb vom Saale her veranlafst wird. Die Blechwand der Schlote bildet gleichzeitig einen feuersicheren Abschlufs der ganzen Brenneranlage gegen den Dachboden. tiber Dach sind die Abzugsschlote etwa 1 m hoch ge- fiihrt und mit einer Abdeckung versehen, damit das Ein- reguen und Windstosse vermiederi werden. Ferner ist eine Klappe darin angebracht, welche durch eiuen Drahtzug von der Galerie aus bewegt werden kann. Dieselbe lafst, wenn sie auch geschlossen ist, noch so viel Querschnitt frei, dafs ScfvitUt. Fig. 87. die Verbrennungsgase der Sonnenbrenner abziehen konnen. Durch Revisions- und Einsteigklappen ist das Innere der .Sonnenbrenner moglichst zuganglich gemacht. Die Untersiichun^ der Anlage im kgl. Odeoii. Um die Wirkung der neuen Llit'tungsanlage vollkommen wiirdigen /AI konnen, erscheint es ge- boten, vorher die Zustande xu schildern, welche besagte Neuerung veranlafsten, und dann erst auf die dadurch geschaffene Verbesserung naher einxu- gehen. Die seitens des Publikums und der Presse immer haufiger werdenden Klagen iiber schlechte Luft im Odeonssaale, besonders auf der Galerie, erwiesen sich vollkommen berechtigt, nachdem wahrend eines Konxertes am 15. November 1882 17* 132 Verbrennungsprodukte des Gases und Liiftung. bei Uiitersuclmng der Luft auf Kohlensaure, Tem- peratur und Feuchtigkeit folgende Zahlen gewonnen wurden. Ort der Entnahme Zeit Kohlen- saure Temperatur Relative Feuchtig- keit Saal vor 0,69/oo 13,4 50/o Saal nach 4,49 21,5 70 Galerie vor 1,70 18,5 50 Galerie nach 6,55 27,5 60 Oberlichte I ... nach 5,66 24,2 65 Oberlichte II ... nach 5,99 27,9 65 d.Konzert Dafs dieser hohe Grad von Luftverschlechterung hauptsachlich durch die Beleuchtung bedingt war, ergab sich aus der Thatsache, dafs vor Begirm des Konzertes nachdem die Gasluster schon einige Zeit gebrannt batten, - - Temperatur und Kohleri- sauregehalt der Luft auf der Galerie hdher waren als unten im Saale. Dafs dem so sei, wurde auch noch im leeren aber beleuchteten Saale am 20. Januar 1883 direkt nachgewiesen. Die Beleuchtung wurde an diesem Tage um 10 Uhr 40 Minuten angezundet und brannten 369 Gasflammen. Die Temperatur ver- hielt sich im Saale und auf der Galerie, wie folgt: Temperatur Zeit Zunahme im Saale Galerie auf der Galerie 10 h 40 11,5 11,0 47 11,5 15,0 4,0 52 11,7 17,9 6,9 55 11,9 19,0 8,0 58 12,0 20,1 9,1 ll h 1 12,2 20,8 9,8 5 12,3 21,0 10,0 11" 10 12,3 21,4 10,4 In 30 Minuten war somit eine Temperaturstei- gerung im Saale von 0,8, auf der Galerie von 10,4 eingetreten. Um 11 Uhr 20 Minuten hatte denn auch der Kohlensauregehalt der Luft auf der Galerie eine Hohe von 2,55, resp. 2,65 %o an zwei ver- schiedenen Punkten erreicht. Es zeigte sich in vorstehenden Beobachtungen, dafs die Gasbeleuch- tung an und fur sich (im leeren Saale) weseiitlich nur die Luftschichten oberhalb der Beleuchtungs- apparate beeinflufst (vgl. Ges.-Ing. 1886 S. 297). Bei Anwesenheit von Menschen allerdings andert sich die Sache, indem von jedem Menschen ein warmer Luftstrom in die Hohe steigt, wodurch eine ergiebige Mischung der Luft des ganzen Saales bewirkt wird. Die angefiihrten Zahlen mogeii gentigen, das unzulangliche der damals bestehenden Ventilation darzuthun. Diesen Zahlen gegenuber ergaben die Versuche, welche nach Fertigstellung der Anlage bei Anwesenheit von 1600 Personen (Soldaten) durch Pettenkofer, Renk, Voit u. A. vorge- nommen wurden, folgende Resultate: Um zu erfahren, wie grofs die durch die Sonnen- brenner an dem Saale abgefiihrte Luftmenge sei, wurden direkte anemometrische Messungen an den Mtindungen zweier Sonnenbrenner auf dem Dache angestellt, und zwar an einem der vier Schlote mit rechteckigem und eiiiem der vier Schlote mit rundem Querschnitte. Die dabei erhaltenen Zahlen waren folgende : Es flossen ab bei geoffneter Klappe und halber Brennstarke der Sonnenbrenner auf den vier runden Querschnitten ... 13 794 cbm i . > rechteckigen Querschnitten . 14828 cbm Summa 28622 cbm bei voller Brennstarke auf den vier runden Querschnitten . . . 17 690 cbm > rechteckigen Querschnitten . 19016 cbm Summa 36 706 cbm. Im Mittel aus drei Versuchen, in welchen aufser der Heizung der Ventilator thatig war, wurden folgende Luftmengen an Zuflufs- und Abflufsoff- nungen bei einer Tourenzahl von 480 in der Minute beobachtet : Zuflufs 4617 cbm, Abflufs 3925 cbm pro Stunde. Als nun die Tourenzahl auf 720 in der Minute erhoht wurde, stiegen jene Mengen an wie folgt: Zuflufs 5645 cbm, Abflufs 4359 cbm. Wah- rend somit der Zuflufs um 20/o erhoht wurde, nahm der Abflufs nur um 11% zu. II. Temperaturmessungen wurden in ausgedehntem Mafse bei vollem Hause angestellt. Am 29. Oktober waren im Saale ca. 1630 Personen 1 1 U Stunde lang anwesend, auf der Galerie 400, im Saale unten 1230 Personen. Die Untersuchung der Anlage im kgl. Odeon. 133 An diesem Tage warden Temperaturablesungen an 22 verschiedenen Punkten gemacht in Zwischen- raumen von je Va Stunde, im Saale waren 11 Ther- mometer, ebensoviele auf der Galerie aufgestellt. Die Temperatur stieg im Mittel wahrend der Anwesenheit der Soldaten in l x /2 Stunden im Saale um . . . ... ... 3,72o auf der Galerie um . . ... . . 4,05. Das Maximum der Temperatur, welches an einem Punkte auf der Galerie beobachtet wurde, betrug 23,3. Die Verteilung der Temperatur war eine ziem- lich gleichmafsige, in horizontaler Richtung; auch in vertikaler Richtung war nur ein geringer Unter- schied zu konstatieren ; die mittlere Temperatur an diesem Tage um 4 Uhr 30 Min. im leeren Saale berechnete sich auf 15,95, auf der Galerie zu 16,78 C., um 7 Uhr bei Beendigung des Ver- suches: im Saale 21,1, auf der Galerie 22,3. Es betrug somit die Temperaturdifferenz zwischen oben und unten nur 1C., ein Ergebnis, welches auch bei den Beobachtungen wahrend der Konzerte am 1. und 10. November hervortrat, und als Zeichen einer wirksamen Ventilation und Luftmischung be- sonders hervorgehoben zu werden verdient. III. Kohlensaurebestimmungen ergaben: Im leeren Saale betrug um 4 Uhr 30 Min. der mittlere C0 2 Gehalt . . . 0,64 /oo auf der Galerie .... 0,85 /oo. Um 5 3 /4 Uhr wurde das Publikum, 1630 Per- sonen, eingelassen. Um 6V2 Uhr war der C02-Gehalt der Luft ge- stiegen auf im Saale 1,79 /oo auf der Galerie . . . . 1,61 /oo und nach einer weiteren Stunde, um 7 Uhr 30 Min., im Saale auf 1,83 /oo auf der Galerie .... l,63/oo, im Durchschnitt aus im Saale sechs, auf der Galerie fiinf Beobachtungspunkten. Es ergaben sich somit zwei wichtige Thatsachen : 1. Die COa stieg innerhalb 1 l lt Stunden nur wenig iiber das wunschenswerte Mafs von l,0/oo an (an einzelnen Punkten bis auf 2/oo), erreichte somit eine Beschaffenheit, welche in Konzertsalen, welche nur 1 2 Stunden besucht werden, zulassig ist. 2. Der Zuwachs an C Os von der ersten bis zur zweiten bei Anwesenheit des Publikums gemachten Bestimmung war so gering, dafs auch fur eine langere Dauer des Anfenthaltes (drei Stunden, wie sie bei Konzerten nur selten vorzukommen pflegt) kaum mehr eine weitere Steigerung zu erwarten ist. Bemerkenswert erscheint auch noch der Umstand, dafs auf der Galerie etwas weniger CO2 gefunden wurde als im Saale, was ebenfalls, wie die Resul- tate der Temperaturbeobachtungen , fur eine gute Mischung der Luft spricht. Zum Schlusse fiigen wir noch die mit dem Weber 'schen Photometer angestellten Messungen tiber die Helligkeit im Saale und auf der Galerie bei. Beleuchtung einer horizontalen Flache in Meter-Kerzen. Saal Galerie 7,ff 12,0 43,5 9.6 19,0 s.o 12.7 /*./ 40,3 Beleuchtung einer vertikalen FlSche in Meter-Kerzen. Saal Galerie 1.5 49 2,S 3.S 4.8 2,Z 2.Z z.ff 3,0 Fig. 90. Pig. 91. Man sieht, dafs die geringste Helligkeit im Saale 7,6 Meterkenzen fur eine horizontale Flache betragt, 134 Verbrenmlngsprodukte des Gases und Ltiftung. eine Lichtstarke, die jedenfalls noch vollkommen ausreichend ist, um ohne Anstrenguiig lesen zu konnen ; auf dem Orchesterpodium ist die Helligkeit 18,5 Meterkerzen, somit sicher eine sehr gute Be- leuchtung. Auch auf der Galerie ist die Beleuch- tung eine zweckmaf sige , namlich 8,0 Meterkerzen im Minimum. Giinstig erscheint es ferner, dais die Verteilung der Helligkeit im Saale und ebenso auf der Galerie ziemlich gleichmafsig ist. Fur den ersten Moment diirfte es auff alien, dafs auf der Galerie die Helligkeit im Durchschnitt sogar etwas geringer als im Saale gefundeii wurde. Es riihrt dies davon her, dafs einmal auf der Galerie die am guiistigsten gelegenen Orte in der Mitte des Raumes nicht zur Beobachtung beigezogen werden konnten, und dann, weil das Licht der meisten Gasflammen ein horizontal liegendes Papier auf der Galerie unter sehr schiefen Winkeln trifft. Diese Anlage kann in vollstem Mafse zum Be- weise dienen, dafs man die Gasbeleuchtung zu einer kraftigen Ventilation benutzeii kann, und es ist zu hoffen, dafs man allmahlich nicht nur die Vorurteile, welche gegen dieselbe als Ursache der Luftverschlechterung bestehen, immer mehr be- seitigen wird, sondern auch, dafs es den fortgesetzten Bestrebungen in dieser Richtung gelingen moge, dahin zu wirken, dafs auf eine Luftung der Raume schon beim Bau derselben Rticksicht genommen werde, so dafs das Gas auch in unseren Wohnungen sich als hauptsachlichstes Mittel zur Entfernung der schlechten Luft immer mehr Eingang ver- schaffen moge. VIII, Kapitel, Die Photometrie. Objektire Lichtmessnng. Die Photometrie hat im Laufe der letzten Jahre eine Reihe von Arbeiten und Verbesserungen so- wohl in praktischer wie in theoretischer Hinsicht aufzuweisen. Die Messung hellerer Lichtquellen hat erhohte Anl'orderungen an die Photometer und an die Lichteinheiten gestellt, und das Bediirfnis nach einer allgemein praktisch einfuhrbaren und exakt genauen Lichteinheit hat interessante und wertvolle Arbeiten ans Licht gefordert *). Zur Grund- lage aller photometrischen Messungen dient stets das Auge, ein zwar hochst empfindliches , aber immerhin subjektives Mersinstrument. Selbst her- vorragende Autoritaten waren bemiiht, diese Sub- jektivitat zu beseitigen und die physiologische Wirkung des Auges durch eine physikalische oder chemische Wirkung eines objektiven Apparates zu ersetzen. So wollte Z 6 liner 2 ) nach der von C r o o k e s zuerst angegebenen Methode Lichtstarken dadurch messen, dais er das Licht auf ein an einem Faden aufgehangtes leichtes Fliigelkreuz aus Glim- mer , dessen Flachen einseitig mit Rufs iiberzogen sind, einwirken liefs. Ein solches Kreuz (Radio- meter) dreht sich unter dem Einflusse der Licht- strahleii, von denen diejenigen, welche nicht als Licht empfunden werden, durch geeignete Absorp- tionsfliissigkeiten vorher eliminiert werden miissen. Die der Lichtstarke proportionale Drehung wird an *) s. Krtifs, Die elektrotechnische Photometrie : Literatur- ubersicht u. Journ. f. Gasbel. 1887, S. 697. L. Web er, Theorie des Bunsen - Photometers. Wied. Ann. 1887 Bd. 13 S. 676. ) Journ. f. Gasbel. 1880, S. 218. einer Kreisteilung abgelesen. Der Apparat erregte unter dem Namen Skalenphotometer eine Zeitlang grofse Aufmerksamkeit. Siemens suchte die Ver- anderung des elektrischen Leitungswiderstandes des Selens zu Lichtmessungen zu benutzen. Becquerel ersetzte in seinem elektrochemischen Aktinometer die Eindrticke des Lichtes auf das Auge durch die chemische Wirkung des Lichtes auf eine Schicht Chlorsilber. Alle diese Versuche scheiterten an der That- sache, dafs einzig und allein das Auge iiber die Helligkeit entscheiden kann, weil wir eben unter Helligkeit die Grolse der Lichtempfindung auf der Netzhaut unseres Auges verstehen. Es lassen sich auch nicht etwa die verschiedenen Wirkungen der Strahlen, welche wir als Licht, Warme oder chemische Wirkung wahrnehmen, so von einander trennen, dafs man die Lichtwirkung daraus isolieren konnte. Wenn auch das Maximum der einen oder andern Wirkung Strahlen von bestimmter Wellenlange zukommt, so gibt es doch nur eine Art von Atherschwingungen , nur eine Art von Strahlen. Ein und derselbe Lichtstrahl kann warmend, chemisch und leuchtend wirken und welche von diesen Wirkungen vorherrscht, hangt nur von den Eigenschaften desjenigen Korpers ab, welcher die Lichtstrahlen aufnimmt. Wenn auch z. B. in der Photographic die chemische Wirksamkeit im ultra- violetten Teile des Spektrums liegt, so ist doch erwiesen, dafs bei der Sauerstoffabscheidung aus den griinen Pflanzen die gelben und griinen Strahlen chemisch am wirksamsten sind. 136 Die Photometric Aus alledem geht hervor, dais fiir die Licht- messung einzig und allein das Auge den Mafsstab bilden kann und dafs unser Streben dahin gerichtet sein muls die Fehler, welche in der subjektiven Empfindung des Auges liegen, moglichst zu ver- ringern. Die grofste Scharfe entwickelt das Auge in der Beurteilung, ob zwei Empfindungen einander gleich sind. Das Bunsenphotometer, welches auf dieser Grundlage beruht, hat sich daher immer noch als das beste und praktischste bewahrt, und ist in mancher Richtung verbessert worden. Das Bunsenphotoineter. Wenn auch das Bunsenphotometer in seiner Grundform einer der denkbar einfachsten Apparate ist, so sind doch eine Reihe von Dingen bei den Messungen selbst zu beobachten, iiber welche man lange im Unklaren schwebte. Es ist das Verdienst von Kriifs, Weber und der physikalisch-tech- nischen Reichsanstalt, diese Punkte eiiigehend unter- sucht zu haben. 1. Die Photometerlange. Es ist bekannt, dafs zur Zeit Bunsenphotometer der verschiedensten Langen in Gebrauch sind. Die unmittelbare Folge der Lange der Photometerbank ist die Helligkeit des Photometerschirmes. Nun ist aber bei sehr starker oder bei sehr schwacher Beleuchtung das Unterscheidungsvermogen des Auges viel geringer als bei einer mittleren Eiitfernung ; diese Entfernung ware sonach fiir verschiedene zu messende Licht- quellen verschieden. Ftir die Unterschiede, welche bei derartig verschiedenen Photometerlangen in den Messungsresultaten sich ergeben, fuhrt Kriifs ein schlagendes Beispiel an: In einer Stadt warden sowohl auf der Gasanstalt wie auf dem Rathaus taglich Lichtmessungen an- gestellt. Bei dem ersteren Photometer waren Gas- flamme und Kerze fest an den beiden Enden eines 2,54 m langen Mafsstabes aufgestellt, wahrend bei letzterem die Kerze mit dem Photometerschirm in einer Entfernung von 0,25 m fest verbunden waren mid mit einander verschoben wurden. Es war demnach die Entfernung des Gasbrenners vom Photometerschirme auf dem Rathause 0,72 m, in der Gasanstalt dagegen 1,8 1,9 m. Es ergab sich nun bei wiederholten Messungen eine Leuchtkraft von 8,35 Kerzen auf dem Rathause, eine Leuchtkraft von 9 9,75 Kerzen in der Gas- anstalt. Eine Reihe von Versuchen, welche mit ver- schiedenen Photometerlangen angestellt wurden, ergaben, dafs, je naher die beiden Flammen dem Schirm geriickt wurden, desto niedriger das Resultat ausfiel, wie iiebenstehende Zahlen beweisen. Entfernung zwischen Brenner u. Schirm 1,7 1,2 1,1 0,9 0,8 0,7 0,5 m Leuchtkraft . . 12,2 11,7 11,5 11,3 10,8 10,6 10,2 Kerzen. Diese nicht unbetrachtlichen Unterschiede riihren davon her, dafs namentlich bei breiten Flammen, wie denen von Schnittbrennern, die von den Ran- dern ausgehenden Strahlen bei zu nahestehendem Photometerschirm nicht mehr senkrecht auf den- selben fallen und daher den Schirm schwacher be- leuchten. Kriifs nimmt an, dafs die aufserste Entfernung der Kerze vom Photometerschirm 0,5 m sein miisse. Es ist dann derselbe so beleuchtet, dafs das Auge gerade die zum deutlichen Lesen erforderliche Helligkeit vorfindet. Es ergeben sich hieraus Photometerlangen: fiir 10 Kerzenbrenner . . . 2,08 m 15 ... 2,44 m 20 ... 2,74 m, woraus also fiir die mittleren, in den Gaskontrakten vorkommenden Lichtstarken eine Photometerlange von rund 2,5 m als die angemessenste hervorgehen wiirde. Liebenthal empfiehlt als giinstigste Helligkeit H des Photometerschirmes diejenige des diffusen Tageslichtes. Er fand beim Vergleich zweier Hefnerlicht jene Helligkeit erreicht bei einem Abstande der beiden Lampen von einander von 0,9 1,0 m, oder bei einem Abstande von je 0,45 m vom Schirm. Hat man nun zwei Lichtquellen, welche die Leuchtkrafte L und Li (ausgedriickt in Hefnerlicht) besitzen, und wiinscht man jene Hellig- keit H zu erzieleri, so mufs der ins Gleichgewicht gebrachte Schirm um die in Metern ausgedriickten Strecken a = 0,45 KIT und b = 0,45 VL~ von den Lichtquellen L\ und L entfernt sein ; mit- hin ergibt sich der Abstand der beiden Lichtquellen d in Metern d = 0,45 (KIT+ KIT) so berechnet sich z. B. fiir Vorrichtungen zum Ersatz des Fettflecks. 137 Li L a 6 d Hefnerl icht Hefnerlicht m m m 1 16 0,45 1,80 2,25 1 100 0,45 4,50 5,00 100 324 4,50 8,10 12,60 1st z. B. die erne Flamme eine Gasflamme von 1C Hefnerlicht, die andere das Hefnerlicht selbst, so ergibt sich eine Photometerlange d = 2,25 m. Fur gewohnliche Zwecke lafst sich obige Formel gut anwenden. Hat man es aber mit grofsen Leuchtkraften zu thun, so ergeben sich sehr grofse Langen der Photometerbank , weshalb man ge- zwungen ist, eine grofsere Helligkeit des Photo- meterschirmes zuzulassen, wodurch natiirlich eine grofsere Unsicherheit der photometrischen Einstel- lung bedingt ist. In diesen Fallen hilft man sich meist durch Einschaltung einer Vergleichslichtquelle. 2. Was den Fettfleck anlangt, so soil derselbe streng genommen kein Licht durchlassen, sondern alles Licht reflektieren. Lummer empfiehlt zur Herstellung des Fettflecks das Papier auf beiden Seiten mit Paraffin zu behandeln und mittelst Benzin sorgfaltig die gefetteten Stellen von ihrem Glanze zu befreien. Eine andere Art der Einstel- lung nach dem sog. Koiitrastprinzip besteht darin, dafs man nicht auf Gleichheit beider Seiten ein- stellt, sondern man nahert sich von einer Seite her dem Nullpunkt, und liest da ab, wo der Fleck vollig verschwindet. Das Gleiche findet auch statt, wenn man sich von der andern Seite dem Null- punkt nahert. Vertauscht man nun den Schirm, so erhalt man nochmals 2 Ablesungen zusammen also 4 Ablesungen Ei E% Es E* und die gesuchte L 4 Ablesung ist alsdann -y- = yEiEzEaE* LA. Diese Methode erfordert 4 Ablesungen und wird deshalb fur praktische Messungen weniger ange- wandt. Sie bietet jedoch den Vorteil, dafs man nicht die beiden getrennt von einander liegenden Spiegelbilder des Fettflecks zu uberblicken braucht, sondern nach einander erst die eine und dann die andere Seite abliest. Um den Ubelstand, zwei Flacheii miteinander vergleichen zu mussen, welche weit auseinander liegen zu beseitigen, hat Kriifs folgende Anord- nung getroffen. Statt der Spiegel werden zwei Schilling, Handbuch fiir Gasbeleuchtung. Reflexionsprismen I und II vor dem Papierschirm so angebracht, dafs sie in der Verlangerung der Ebene des Papierschirms zusammenstofsen (Fig. 92). Die Winkel der Flacheii der Prismen gegeneinander siiid so gewahlt, dafs die Strahlen den in der Figur angedeuteten Weg nehmen und senkrecht zur Flache Di Dz aus dem Prisma austreten. Vor dieser Flache ist ein Sehrohr angebracht, in welchem man die Bilder der beiden Seiten des Fettflecks, welcher hier als Streifen gedacht ist, dicht aneinanderstofsend beobachten kann. Vorrichtungen zum Ersatz des Fettflecks. Die Beschaffenheit des Fettflecks im Bunsen- photometer bedingt, wie schon erwahnt, dafs der- selbe einen Teil des darauft'allenden Lichtes hin- durchlafst. Hiedurch wird, wie L. Weber nach- gewiesen hat, die Empfindlichkeit des Photometers bedeutend verringert. Lummer hat ein Photo- meter konstruiert, in welchem er diesen Mangel zu beseitigen sucht. Dieser Konstruktion liegen folgende Prinzipien zu Grunde: 1. Jedes der Felder darf nur von je einer Licht- quelle Licht erhalten. 2. Die Grenze, in der die beiden Felder zu- sammenstofsen, mufs moglichst scharf sein, und 3. im Moment der Gleichheit vollstandig ver- schwinden. 18 158 Die Photometric. Zu diesen drei Fordemngen kommen noch zwei praktische hinzu. Es soil das Photometer mit der Zeit sich nicht andern, und bei Vertauschung der Seiten des Photometerschirmes soil die Ein- stellung dieselbe bleiben wie zuvor. Die Konstruktion des Photometerkopi'es ist fol- gende : Fig. 93 1st ein durch zwei Glasprismen A und B ge- fuhrter horizontaler Schnitt. B ist ein totalreflektierendes Prisma mit genau ebener Hypothenusenflache, wahrend beim Prisma A nur die Kreisflache rs absolut eben ist, der iibrige Teil qr und sp dagegen eine Kugelzone bildet. Man prefst die beiden Prismen bei rs so innig aneinander, dafs alles irgend woher auf diese Beriihrungsflache auffallende Licht vollstandig hindurchgeht. Das bei befindliche Auge wird also Licht von I nur durch die Beruhrungsflache rs hindurch meterbank benutzt wird. Um die Ebene des Photo- meterschirmes senkrecht zur Achse der Bank zu bringen, stellt man die beiden Lichtquellen genau in der Achse der Bank auf, in einer Hohe gleich der des Schirmes. Hierauf beobachtet man bei Verschiebung des Photometers (iiach Herausnahme der Lupe).die beiden von den Blenden eiitworfenen Schatten, deren Bilder auf beiden Seiten sich decken mussen 1 ). Zum Zwecke der Lichtmessung stellt man so ein, dais der elliptisch erscheinende Fleck, welcher vollkommen scharf abgegrenzt ist, voll- standig verschwindet. Die Einstellung soil nach Angaben von Lummer 2 ) nur mehr mittlere Fehler von unter 0,5% zulassen, wahrend nach Messungen von Weber der mittlere Fehler einer Einstellung erhalten, dagegen von A her nur diejenigen Strahlen, welche an ar und sb total reflektiert werden. Sind I und A diffus leuchtende Flachen und ist das Auge auf die Flache arsb eingestellt, so erblickt es im allgemeinen einen scharf be- grenzten hellen oder dunklen elliptischen Fleck in einem gleichmafsig erleuchteten Felde. Bei Gleichheit der Licht- quellen verschwindet dieser Fleck vollkommen. Die Anordnung des Photometers ist in Fig- 94 skizziert. Lotrecht zur Achse der Photometerbank mn steht der Schirm ik; er besteht aus zwei geeignet behandelten Papierblattern, zwischen die Staniol gelegt ist und besitzt keinen Fettfleck. Das diffuse, vom Schirm ausgehende Licht fallt auf die Spiegel e und /, welche es senkrecht auf die Kathetenflachen cb und dp der in Fig. 94 gezeichneten Prismenkombination werfen. Der Beobachter bei stellt durch die verschiebbare Lupe w scharf auf die Flache arsb ein. Fig. 95 gibt eine perspektivische Ansicht des Apparates, welcher auf einer messingenen Saule montiert ist und an Stelle des gewohnlichen Photo- meterschirmes mit dem Fettfleck auf der Photo- Fig. 94. mit Fettfleckschirmen zwischen 1,8 bis 4,7 /o be- trug. Auch hat Weber erwiesen, dafs die Em- pfmdlichkeit dieses Apparats gegenuber dem ein fachen Buiisenphotometer eine 2,5 bis 3,5 fache ist. 2 )" Auch Elster sucht den Fettfleck durch einen unveranderlichen Korper zu ersetzen. Sein Licht- mefskorper ist zusammengesetzt aus zwei parallelepi- pedischen Stiicken eiiies homogenen durchschei- nenden Materials, welches die Eigenschaft hat, auffallendes Licht in seiiiem Innern allseitig zu verbreiten. Zwischen die breiten Flachen der beiden zusammengestellten Stiicke ist ein undurchsichtiges spiegelndes Metallblatt eingelegt und das Ganze J ) Das Photometer wird von der optischen Werkstatt von Fr. Schmidt und Hansch in Berlin, sowie von Kriifs in Hamburg hergestellt. *) Vgl. Journ. f. Gasbel. 1889, S. 421. Die Messung verschiedenfarbiger Lichtquellen. 139 fest zusammengepref st , so dafs es einen Block bildet. Die beiden Lichtquellen weri'en ihr Licht auf die breiten. Seiteii der Halften uiid des Blockes mid erhelleii je nach der verschiedenen Intensitat die beiden Korper verschieden. Der Beobachter sieht senkrecht zur Richtung der Lichtstrahlen. auf die neben einander stehenden schmalen Seiten der Korper, welche nur dann gleiche Helligkeit zeigen, wenn die Breitseiten gleiche Beleuchtung habeii. Als Material der Korper konnen dienen: z. B. durchscheiiiende, feste Kohlenwasserstoffe in ver- schiedenen Misch- ungen, desgleichen Mischungen von festen und niissi- gen Stoffen, sowie auch Stickstoff- verbindungen, wie Wachs, Stearin, Gelatine und Gly- cerin , oder auch mineralische oder glasartige Stoffe, welche in ihrem Innern nach alien Richtungen gleich- mafsig Licht ver- breiten. bei welcher nicht die Lichtquolle als Ganzes, son- dern nur ein Teil der Strahlen, welcher gleiche Farben besitzt, verglichen wird, es ist dies die sog. spektrophotometrische . Man stellt bei derselben von jeder Lichtquelle ein Spektrum derart her, dafs beide Spektren iiber- einanderliegen ; dann schneidet man einen be- stimmten schmalen Teil des Spektrums aus, und bestimmt dessen Helligkeit. Selbstverstandlich ist hiemit aber noch kein Mafs der gesamten Leucht- kraft der Lichtquelle gegeben, und eine einfache Addition der Inten- sitaten der einzel- nen Spektrum- streifen ist unzu- lassig. Man hat vor- geschlagen, anstatt die Messungen iiber das ganze Spektrum auszu- dehnen, nur zwei Farben selben greifen. schlug beiden Fig. 95. Die Messung Ycrschiedenl'arMger Lichtquellen. Wenn diese Photometer darauf abzielen, die in der Natur des Fettflecks liegenden Ungenauigkeiten zu beseitigen, so ist damit doch ein grofser Ubel- stand, der sich namentlich beim Vergleich ver- schiedenartiger Lichtquellen ergibt, namlich die verschiedene Farbung der beiden Bilder, nicht be- seitigt. Schon bei Vergleichung von Schnitt- und Argandbrennern, oder Kerze und Gasbrennern, noch mehr aber bei dem Auer'schen Gliihlicht treten Farbenverschiedenheiten auf, welche bei der Ein- stellung hochst storend sind. Bekanntlich wirkt verschiedenfarbiges Licht, also Licht von verschie- dener Wellenlange auch verschieden auf das Auge ein. Streng genommen lassen sich daher ver- schiedeiifarbige Lichtquellen in Bezug auf ihre Helligkeit fiir das Ange nicht vergleichen. Das einzig genaue ware, eine Methode zu benutzen, aus dem- herauszu- Perry l ] vor , die Lichtquel- len erst durch rotes und dann durch griines Glas zu messen und aus beiden Messungswerten das Mittel zu nehmen; es ist jedoch hierbei zu bemerken, dafs das Verhaltnis der Intensitaten der roten und griinen Strahlen sehr wechselnd und deshalb der Mittelwert daraus ungenau ist. Es gebiihrt Wybauw das Verdienst, zuerst auf ein Mittel hingewiesen zu haben, welches ge- eignet erscheint, auch ohne Anwendung farbiger Mittel die hier in Betracht kommenden Ubelstande bedeutend zu verringern. Wybauw schlug nam- lich vor, von den beiden Flachen des Photometers, deren Beleuchtung mit einander verglichen wird, die eine durch die Strahlen der einen Lichtquelle wie gewohnlich zu beleuchten, die andere aber durch einen bekannten, berechenbaren Bruchteil J ) Perry, die zukiinftige Entwickelung der Elektro- technik. Leipzig 1882. 18* 140 Die Photometric. derselben Strahlen, zu welchen dann soviel Licht von der Vergleichsquelle hinzugemischt wird, dafs die Beleuchtung beider Flachen die gleiche ist. Was die aufsere Koiistruktion des Kompensationsphoto- meters betrifft, so ist dieselbe aus Fig. 97 und 98 zu ent- nehmen. Die Kompensationsphotometer. Das von Kriifs konstruierte Kompensations- photometer ist eine derartige fiir ein gewohn- liches Bunsenphotometer angepafste Einrichtung, welche speziell zur Messung elektrischer Bogen- lampen konstruiert wurde. Es seien (Fig. 96) Ji und Jt zwei zu vergleichende Lichtquellen , F sei der Photometerschirm und BD ein Spiegel, welcher unter einem Winkel e gegen die Verbindungslinie Fig. 97. Der Photometerschirm mit dem Fettfleck befindet sich in F, oben auf dem Gehause sind zwei Spiegel Si und & angebracht, so dafs man die Bogenlampe entweder auf der rechten oder auf der linken Seite aufstellen kann. Die Neigung des Spiegels kann an einer Skala abgelesen werden. Durch die Offnungen ai und 02 werden die Strahlen der Bogenlampe auf den Photometerschirm r reflektiert. Beide Spiegel konnen nieder- geklappt werden und verdecken dann die Offnungen ai und 02. In die seitlichen Offnungen bi und 62 kOnnen Dispersions- linsen resp. planparallele Glaser eingesetzt, desgleichen unterhalb der Spiegel Si resp. St planparallele Flatten eingeschoben wer- ""^ / \ \ den. Dieses Photometer kann also nach yj>-^ \ \ Belieben als gewohnliches Bunsensches "^ \ \ oder als Kompensationsphotometer be- * % , \ \ nutzt und infolgedessen auch die Kon- v -^ \ \ stanten des Apparates mit Leichtigkeit be- Xx -^ \ \ stimmt werden. Der Photometerschirm mit dem Fett- F te- 96 - * -, \, fleck steht in der iiblichen Weise in v^ der Winkelhalbierungslinie zweier gegen Ji Ja geneigt ist. Der Photometerschirm F empfangt einander geneigter Spiegel , um beide dann einerseits das Licht der Lichtquelle Ji , anderer- seits auf dem Wege Ji AF von dem Spiegel BD reflektiertes Licht derselben Lichtquelle, sowie end- lich direkt die Strahlen der Lichtquelle Ja . Unter der Voraussetzung, dafs die Lichtquelle so stark sei, dafs die Entfernung a gegen x zu vernachlassigen ist, gestaltet sich die Bestimmung des Verhaltnisses -y- sehr einfach. Nennen wir / 2 F z, so wird durch die Ein- stellung -^bestimmt. Dieser Quotient ist noch mit einer konstanten (K) zu multiplizieren. Es ist namlich K = -^--~ und kann K direkt ,, u -i Seiten des Schirmes von vorne betrachten zu konnen (in errmttelt werden, wenn man zwei Lichtquellen von Fig> 98 sieht man die beiden S p ieg elbilder des Fettfleckes); bekannter Leuchtkraft benutzt. jedoch lafst sich auch die vonKrufs angegebene Prismen- Fig. 98. Die Lichtmessung unter verschiedenen Winkeln. 141 kombination 1 ) bei dem Kompensationsphotometer anwenden, durch welche die Bilder der beiden Seiten des Fettfleckes in einer scharfen Linie aneinanderstofsen. Das Kompensationsphotometer besitzt den grofsen Vorteil, dafs der storende Farbenunterschied der beiden Lichtquellen bedeutend vermindert wird. Ein sehr vollkommenes Instrument, welches die Ausgleichung der Verschiedenfarbigkeit der Licht- quelle auf dem Wege der Polarisation zu losen sucht, ist das Polarisationsphotometer von G r o s s e 2 ). Auch Coglievina hat eine Methode der Com- pensation angegeben 3 ) , welche ohne besonderes Photometer allein durch das Bunsenphotometer ausfiihrbar ist. Anstatt die eine Seite des Schirmes durch Spiegel oder Prismen mit einem Teil des Lichtes, welches die andere Seite des Schirmes er- halt, zu beleuchten , wendet Coglievina zwei Paare von Lichtquellen, z. B. zwei Bogenlampen und zwei Petroleumlampen an, so dafs auf jeder Seite des Schirmes eine Bogenlampe und eine Petroleumlampe stehen. Ist die Intensitat nur einer Petroleumlampe bekannt, so lafst sich die gesuchte Intensitat der einen Bogenlampe berechnen. Zur Messung hat man stets nur nahezu gleichfarbige Lichtquellen zu vergleichen, und zwar einmal die beiden Bogenlampen und das andere Mai die beiden Petroleumlampen unter sich, und drittens die Summe der beiden Lampen auf der einen Seite mit der Summe der beiden auf der andern Seite. Sind die Bogenlampen B und b , die Petroleum- lampen P und &, so bestimmt man: 1. ^ 2. *- und 3. 4+f oder 4+^ o p b -f- Jr o -\- p woraus sich die gesuchte Intensitat von B berechnen lafst, wenn p oder P bekannt ist. So siniireich diese Anordnung ausgedacht ist, so mufs es doch fraglich erscheinen, ob die Be. nutzung von vier Lichtquellen nicht Ungenauig- keiten mit sich bringt, welche die Vorteile derselben stark beeintrachtigen. ') s. S. 137. ) Journ. f. Gasbel. 1888, S. 777. 8 ) Journ. f. Gasbel. 1890, S. 522. Die Lichtmessung: unter yerschiedenen Winkeln. Eine Aufgabe, welche an die gastechnische Photometric immer haufiger herantritt, ist die Messung einer Lichtquelle unter ver- schiedenen Winkeln. Diese Messungen sind namentlich t'iir Regenerativlampen unentbehrlich, da dieselben ihre hochste Leuchtkraft meist unter einem Winkel von ca. 70 aussenden. Die ein- fachste Anordnung eines solchen Photometers er- halt man durch Anwendung von Spiegeln. Die ftir den allgemeinen Gebrauch passendste Aufstellung eines solchen Spiegels 881 zeigt die -* BBUB Fig. 99. Fig. 99. Derselbe ist um die horizontale Achse A drehbar; die von der Lampe kommenden Strahlen BA, welche mit der horizontalen den Winkel 2 a bilden, werden von dem Spiegel horizontal refiektiert. Die Entfernung des Spiegelbildes istgleich der Summe der Entfernung der Lampe B von dem Punkt, in welchem ihre Strahlen den Spiegel treffen, und dieses Punktes von dem Schirme, also = BA -\- AF. Ist BF und FA gemessen, so berechnet sich AB als Hypothenuse. Der Winkel 2 a wird direkt an der Kreisteilung V abgelesen. Bei Benutzung eines Spiegels hat man den sogen. Schwachungskoeffizienteii zu bestimmen, welcher durch den Lichtverlust im Spiegel entsteht. Den- selben findet man dadurch, dafs man zwei Licht- quellen erst ohne Spiegel und dann mit Einschal- tung eines Spiegels mifst. Ist im ersten Falle das 142 Die Photometrie. Helligkeitsverhaltnis beider Lichtquellen = 1 : JVi, Nz im zweiten Falle = 1 : Nz , so 1st -^ = a mid ivi - der Faktor, mit welchem die Messungsresultate a/ bei Anwendung von Spiegeln zu multiplizieren 1st. Fur Glassilberspiegel wurde gefunden: ftir = 10 a = 0,700 15 0,690 20 0,696 fiir = 25 = 0,700 30 0,695 40 0,696 Auf der gewohnlichen Photometerbank wird ein kleiner Wagen von folgender Einrichtung aufgesetzt (Fig. 100): Auf dem vierradrigen Untergestell steht das Stativ fiir den Papier- schirm und die Stutze fiir die Mafseinheit. Das Photometer- papier ist am Stativ so angebracht, dafs es sich mitsamt den Spiegelnum die in der Mitte seiner Ebene liegende Horizontal- linie als Achse drehen kann. Am Stativ befindet sich ein Grad- bogen, iiber welchem ein am Spiegelgehause befestigter Zeiger lauft, in jeder Stellung feststellbar. Die Mitte der Flecken im Papier bleibt bei der Drehung immer in gleicher Hohe (250 mm) iiber den Photometerskalen. Die Lichteinheit oder Fig. 100. so dafs man im Mittel 0,70 als Schwachungskoe'ffi- zienten annehmen kann. Will man unter verschiedenen Winkeln messen, so mufs man die Hohenlage der Lampe verandern, wobei natiirlich die Hohe BF immer frisch ge- messen werden mufs. Das Elstersche Winkelphotometcr. Eine eint'achere Konstruktion, wobei die Lampe stets in gleicher Hohe bleibt und jede Spiegelvor- richtung vermieden ist, hatElster auf Grand des Hartley-Dibdin'schen Radialphotometers angegeben. eine an ihre Stelle gesetzte Vergleichsflamme mufs mit ihrem Lichtzentrum ebenfalls 250 mm iiber den Laufschienen stehen, so dafs die Strahlen von dieser Seite immer hori- zontal nach dem Papier gehen. Der Trager der Vergleichs- flamme ist am Schirmwagen nicht unverriickbar befestigt, sondern lafst sich durch eine Gleitbahn dem Papier nahern oder von ihm entfernen. Da beim Nahern der Beleuchtungs- wert wachst, umgekehrt beim Entfernen abnimmt, so sind die Werte fiir jede Stellung durch eine genaue Skala an der Gleitbahn festgelegt, so dafs die Entfernung 366 mm mit 1 beziffert ist, und die Skala von 0,5 bis 4 reicht. Die iibrige Anordnung des Photometers ist die t'olgende (Fig. 101): Vertikal iiber dem linken Nullpunkt der horizontal auf- gestellten Laufschienen ist die zu untersuchende Lichtquelle Das Elstersche Winkelphotometer. 143 aufgehangt und zwar mit ihrem Zentrum 1,518m iiber der Schienenoberkante. Auf diese Stellung der Lichtquelle zum Photometer beziehen sich die Werte der Skala, welche iieben den zugehOrigen Winkeln aufgetragen sind. Es sind namlich von der Lichtquelle aus nach der Skala von 5 zu 5 geneigte Lichtstrahlen gezogen gedacht und die Schnitt- punkte mit der Skala markiert; fur die so erhaltenen Strahlen- langen'sind dann die Intensitatswerte berechnet. Damit nun das Papier beim schiefen Auffallen der Strahlen beiderseits gleiche Beleuchtungsverhaltnisse bezw. der Reflexionskoeffizienten aufweist, mufs bei jeder Messung Die Handhabung des Photometers ergibt sich aus dem Vorhergehenden: Soil eine Lichtquelle von vielleicht 200 Ker- zen untersucht werden unter einem Winkel von 60, so wird der Wagen mit der Marke unter dem Spiegelgehause auf den vor Punkt 4 befindlichen Strich 60 | 16 gestellt und in dieser Stellung erhalten, dann der Papierschirm so weit ge- neigt, dafs der Zeiger auf 60 des Gradbogens einspielt, und dort festgestellt. Im Vergleichsbrenner stellt man nun eine Lichteinheit von ca. 6 Kerzen her mit einem Farbentone, welcher ungefahr zwischen der zu messenden Flamme und der spater anzuwendenden Normalen in der Mitte steht; dann bewirkt man durch Verschieben des Mafses in der Gleitbahn gleiche Beleuchtung auf beiden Papierseiten und liest die Zahl auf der Schlittenskala ab. 1st diese nun 2/4, so ergibt die Multiplikation mit der Wertziffer fur 60 d. i. 16 die Zahl 36, welche angibt, dafs die gemessene Flamme 36mal so stark leuchtet als die Mafsflamme. Wird diese Mafsflamme nun durch Vergleichung mit der Kerze oder einer bekannten andern Lichtgrb'fse auf 5V2 Kerze festgestellt, so hat die gemessene Flamme 36 X 5V = 198 Kerzen Leuchtkraft. Eine sehr bequeme Feststellung des Wertes der Mafs- flamme ergibt sich durch Vergleichung derselben mit dem Fig. 101. die Papierebene den Winkel zwischen messenden und ge- messenen Strahlen halbieren. Zur Vereinfachung der Ein. stellung sind die Winkel an dem Gradbogen doppelt beziffert ; also entspricht der abgelesenen Zahl 60 eine Stellung des Papiers von 30 gegen die Strahlenrichtung , gemafs der Neigung der Lichtstrahlen von 60 gegen den Horizont. Dies gilt fur den Fall, dafs die Marke am Wagen auf den der Neigung 60 entsprechenden Teilstrich 4 der Skala gestellt ist, welchem die Bezeichnung 60 1 16 zukommt. Der auf der Gleitbahn stehende Vergleichsbrenner 1st ein Elsterscher 18 Argandbrenner mit verstellbarem Luft- zutritt, welcher gestattet , Flammen von 1 bis 10 Kerzen Starke in verschiedenen Farbentonen herzustellen , so dafs damit ein Mittel gegeben ist, die bedeutenden Farbenunter- schiede zwischen den Lichteinheiten und den Intensivflammen zu vermeiden. Direkt lafst sich eine Vergleichung der letzteren nicht ohne TJnsicherheit bewirken; wird aber, wie hier, ein Vergleichsdrittes eingeschoben, so lafst sich trotz der zwei- fachen Ablesung die Lichtstarke bedeutend genauer fest- stellen, als wenn z. B. direkt eine Siemens-Eegenerativlampe mit der Amylacetatlampe verglichen wird. Normal-Argandbrenner von E 1 s t e r. Derselbe soil bei 1501 Gasverbrauch pro Stunde 16, 17 oder noch mehr Kerzen bei verschiedenem Gase entwickeln. Um die gemes- senen Resultate nun von der jeweiligen Gasqualitat un- abhangig zu machen, stellt man in dem (wie in der Figur aufgestellten) Brenner 1501 Verbrauch her und bezeichnet diese Flamme mit der dem normalen Gase entsprechenden Lichtstarke z. B. 16 Kerzen; ist nun der Schirm auf des Gradbogens, sowie der Vergleichsbrenner auf 1 der Schlitten- skala gestellt, so kann auf der vorderen Photometerskala eine Zahl fur gleiche Beleuchtung abgelesen werden. Ist 1 fi diese z. B. 2,9 so ist die Vergleichsflamme = ^ = 5,51 Ker- J,y zen, auf normales Gas bezogen. Um bei einer vollstandigen Versuchsreihe mit ein und derselben Vergleichsflamme fur alle Winkel auszukommen, wahlt man zweckmafsig die FlammengrOfse so, dafs unter 80 bis 90 und bei einer Stellung der Flamme auf Punkt 3 der Schlittenskala Lichtgleichheit ist. Die Flamnaenho'he im Vergleichsbrenner soil womo'glich die Hohe von 50 mm nicht iiberschreiten. Bei grofserer 144 Die Photometrie. Flammenhohe konnen durch das Naherbringen an den Schirm Fehler entstehen durch die Lichtstrahlen , welche von den oberen und unteren Teilen der Flamme auf den Schirm fallen. 1st man aber geno'tigt, die Flamme so hoch zu nehmen, so 1st nachher bei Feststellen der Mafseinheit nicht die Entfernung 1 zu wahlen, sondern eine andere, welche der beim Messen vorhanden gewesenen naher kommt. 1st z. B. mit einer grofsen Flamme bis zu Teilpunkt 3 der Schlitten- skala gemessen worden, so kann nachher wiederum der Brenner auf Entfernung 3 eingestellt werden, und wiirde dann bei Festhalten des ersten Beispiels eine Gleichheit mit der 16 Kerzeneinheit bei 0,97 erreicht, so ist die Starke der 1fi Mafseinheit ~ 5 ' 5 Kerzen. Die in der Fig. 101 dargestellte Wagenanordnung ist die einfache Ausftihrung des Winkelphotometers. Ftir ganz genaue Messungen ist der Apparat als Repe- titionsphotometer unter Zuftigung einer Festspannvorrichtung und Bewegung der Schlittenskala durch Zahnstange und Trieb sowie eines umkehrbaren Schirms durch vollkommen mecha- nische Ausftihrung verbessert worden (siehe Fig. 100). Das Elster'sche Winkelphotometer hat in der Praxis bereits vielseitig Eingang gefunden und la 1st sich bei einiger Ubung leicht und bequem hand- haben. Um die Messungen von den Schwankungen in der Qualitat des Gases unabhangig zn machen, kann man auch den auf dem Wagen befindlichen Vergleichsbrenner von vornherein fur einen be- stimmten Konsum, und ein Gas von normaler Leuchtkraft aichen und den Konsum fur alle Mes- sungen konstant halten. Der Vergleichsbrenner dient dann gleichsam als Lichteinheit und es ist dadurch moglich, die jeweiligen Vergleichungen mit dem Elster'schen Normalbrenner oder mit einer Lichteinheit wegzulassen und die Zahl der Ablesungen zu reduzieren. Hierdurch wird eine grofsere Genauigkeit der Resultate erzielt. Der Elster'sche Vergleichsbrenner erwies sich flir die vorliegenden Zwecke nach Messungen des Verfassers als hinreichend konstant. Zur Messung von Lampen bis etwa 400 1 Konsum geniigt ein Konsum des Vergleichsbrenners von 54 1 pro Stunde. Derselbe gibt dann eine Leuchtkraft von 3,42 Hefnerlicht, wenn man ein Gas dabei zu Grunde legt, welches pro 100 1 im Schnittbrenner zehn Hefnerlicht gibt. Dem Apparat werden noch Tabellen beigegeben zur Erleichterung der Berechnung der Resultate und fur eine Modifikation der Mefsmethode. Messimg der Helligkeit beleiichteter Fiachen. Ein bedeutender Fortschritt wurde in der Photo- metrie dadurch gemacht, dafs man Mittel ersann, um die Helligkeit beleuchteter Flachen zu messen. In den meisten Fallen des Lebens empfangt das Auge nicht das Licht direkt aus der Lichtquelle, sondern durch Vermittlung beleuchteter Flachen. Wenn wir lesen oder schreiben, oder sonstige Funk- tionen in geschlossenen Ramnen verrichten, wenn wir im Freien mis bewegen, stets erhalten wir Licht von beleuchteten Flachen. Diese senden das von der Lichtquelle empfangene Licht wieder diffus aus und werden dadurch selbst zu leuchtenden Korpern. Wie wichtig dieser Umstand ist, und wie bei Beleuchtungsanlagen auf diesen Umstand Riicksicht genommen werden mufs, haben wir im Kapitel VI besprochen. Hier ist unsere Aufgabe, zu zeigen, in welcher Weise die Helligkeit beleuch- teter Flachen gemessen wird. Das Mais, nach welchem die Helligkeit H einer Flache gemessen wird, ist die Meternormalkerze oder kurz Meter- kerze. Diese Einheit ist diejenige Helligkeit, welche von der Lichteinheit (Normalkerze) in 1 m Ent- fernung geliefert wird. Wahreiid man also mit den gewohnlichen Photo- nietern die Helligkeit der Lichtquelle selbst bestimint, liegt hier die Aufgabe vor, die Beleuchtung von Flachen nach dem oben definierten Mafse zu messen. Das TFefoersche Photometer. Zu diesem Zwecke ist folgendes zu bertick- sichtigen : Denkt man sich an einer beliebigen Stelle eines beleuchteten Raumes eine kleine, ebene Flache (eirien weifsen Karton) in bestimmter Lage auf- gestellt, so sendet diese Ebene wiederum diffuses Licht aus. Die Intensitat des diffusen -Lichtes, welches von dieser Ebene ausgeht, wird nun verglichen mit derjenigen Intensitat , welche diese Flache aussenden wiirde, wenn sie von der Licht- einheit in 1 m senkrechtem Abstand beleuchtet ware, d. h. mit der Beleuchtung der Meterkerze. Ist in beiden Fallen die Ebene (der weifse Karton) die gleiche, so ist der ermittelte Zahlenwert, welcher fur die bestimmte Lage der Ebene die von dem diffusen Lichte ausgehende Helligkeit in Meterkerzen Das Weber'sche Photometer. 145 ausdriickt, von der materiellen Beschaffenheit der Flache vollig unabhangig. Das Photometer von Weber, welches aufser zu obigem Zweck auch zur Messung von Licht- quellen, wie jedes andere Photometer benutzt werden kann, t besitzt folgende Einrichtung (Fig. 102) : A 1st ein ca. 30 cm langer, innen tief geschwarzter Tubus von ca. 8 cm Durchmesser. Derselbe wird von einem in der Zeichnung nicht angegebenen Stativ in horizontal er Lage gehalten. Auf dem einen Ende ist das Brennergehause C durch Bajonettverschlufs angesetzt, in welchem die als Hilfsnormallicht benutzte Benzinkerze K von unten her IT Fig. 102. eingesetzt werden kann. Ein Spalt erlaubt die Lange der Flamme an einer vertikal dahinter gestellten (in der Figur nicht angegebenen) Skala auf Spiegelglas bis auf 0,1 mm genau abzulesen. Die Eegulierung der Flammenhohe I lafst sich durch Drehen der ganzen Kerze bewirken, indem die oberste drehbare Dochthtilse durch einen zarten Stift fest- gehalten wird. Innerhalb A ist ein Kahmen / mittels der an einer Triebstange w sich fortdrehenden Schraube v ver- schiebbar, wobei ein mit f verbundener Zeiger z langs der in Millimeter geteilten Skala s fortriickt und die Ent- fernung r der in f befindlichen runden Milchglasplatte von der Kerze K abzulesen gestattet. Gegen den Tubus A ist rechtwinklig , drehbar und durch eine in dem Schlitz i steckeude Prefsschraube fixierbar, ein zweiter Tubus B ge- setzt. Derselbe ist in der Zeichnung in vertikaler Lage dargestellt, wahrend die in der Regel benutzte eine horizon- tale ist. Fur vertikale Benutzung wird dem Apparate noch ein vor das Okularloch zu setzendes in der Figur nicht vor- handenes Eeflexionsprisma beigegeben, um die Beobachtung Schilling, Handbuch fiir Gasbelcuchtung. bequemer zu machen. Innerhalb B beflndet sich mit B fest verbunden das Reflexionsprisma p, mittels dessen der in hineinblickende Beobachter auf die in / steckende von K beleuchtete Milchglasplatte sieht und zwar in der rechten Halfte des teils durch ein Diaphragma h teils durch die scharfe linke Kante des Prismas begrenzten Gesichts- feldes. In der linken Halfte des Gesichtsfeldes sieht man auf die in dem Kasten g steckende Milchglasplatte, eventuell bei gewissen Versuchen unmittelbar auf eine vor dem Ap- parat in beliebiger Entfernung befindliche beleuchtete weifse Flache. Das Auge hat hierbei durchaus keine' Empfindung des Abstandes zwischen h und g oder h und /, sondern zufolge eines physikalischen Gesetzes erhalt es den Ein- druck, als seien die ihellen Flachen unverriickbar in der Ebene h gelegen. In B ist aufserdem von g bis zur Kante des Prismas hin eine vertikale Blende G eingesetzt, um alles Licht abzuhalten, welches von g aus ins Prisma fallen konnte. Vor den Kasten g lafst sich ein Abblendungskonus k setzen, welcher fur einzelne Messungen nur die nebensachliche Bedeutung der Abblendung fremden Lichtes hat, dessen Offnungsweite fiir eine andere Art von Messungen dagegen von unmittelbarem Einflufs auf das Resultat ist. Die Einstellung des Apparates zur Messung der Flachenhelligkeit geschieht dadurch, dafs der Tubus B auf die vor demselben in beliebiger Entfernung aufgestellte, zu messende Flache gerichtet wird, wo- bei die Platte bei g entfernt, und sodann durch Verschiebung von / gleiche Helligkeit im Gesichts- felde hergestellt wird. Ist dies erreicht, so scheinen die beiden Halften des letzteren in eine und die- selbe Flache zu verschwimmen. Nach beendeter Einstelhmg wird der Abstand r abgelesen und ebenso die Flammenlange I, welche vorher moglichst auf 2 cm Lange genau justiert war. Aus dem abgelesenen Abstand r und der be- obachteten Flammenhohe I ergibt sich die Hellig- keit der betreffenden zu messenden Flache H nach der Formel #= Amylvalerat . . . Cl.H0. 69,7 195 1,03 430 0,162 Amylacetat rein . C? Hu O 2 64,6 138 1,00 388 0,166 kauflich 1,00 Amylformiat . . (_/6 Hi - O2 62,1 122 1,01 372 0,163 Isobutylacetat . . Od .1112 w2 62,1 116 0,99 373 0,163 Isobutylformiat C5H 1( >O2 58,8 98 0,97 355 0,166 Athylacetat . . . C4H 8 02 54,5 75 0,24 212 0,258 ) Vgl. Journ. f. Gasbel. 1881, S. 722; 1883, S. 883; 1885, S. 799, und 1888, S. 517. Vor allem bietet die gleiche Flammenhohe- die wichtigste Garantie fiir die gleichmafsige Leucht- kraft der Lichteinheit. 152 Die Photometrie. Die vorstehende Tabelle enthalt die Ergebnisse der Verbrennung einiger chemisch reiner Stoffe in einer Lampe bei gleicher Flammenhohe. Die- selbe beweist sogar, dafs verschiedene Stoffe unter diesen Umstanden mit noch fast gleicher Leucht- kraft verbrennen. Um so sicherer wird es der gleiche chemisch definierte Stoff thun, auch wenn in seiner Herstellungsweise geringe Abweichungen moglich sein sollten. Der Konsum der Brennstoffe dagegen ist bei gleicher Leuchtkraft der Flammen sehr verschieden und richtet sich zumeist nach dem Kohlenstoffgehalte derselben. Die Grofe der neuen Lichteinheit ist derjenigen der englischen Normalkerze, als der verbreitetsten, ungefahr gleich gemacht, weil die Vorstellung von der Leuchtkraft einer Kerze uberall am gelaufigsten geworden ist und der Uebergang auf die neue Ein- heit dadurch erleichtert werden mufste. Selbstver- standlich war damit aber nicht beabsichtigt, dafs in Zukunft die Lampe und die Kerze nebenein- ander als Einheiten bestehen bleiben sollten, da das nur neue Verwirrungen mit sich bringen wiirde. Die Farbe der Amylacetatflamme ist ungefahr gleich der des Gas- und des elektrischen Gliihlichts, also gelber wie das weifse Sonnenlicht und das - ubrigens auch schon gelbe Bogenlicht. So- lange es nicht moglich ist, weifses Licht kiinstlich herzustellen, oder ein technisch verwertbares Aqui- valent fur verschiedenfarbige Lichter zu normieren, wird es auch am praktischsten sein, wenn die Licht- einheit diejenige Farbe hat, welche dem weitaus grofsten Teile aller kiinstlichen Beleuchtungsarten noch eigen ist. Zur nachfolgenden Beschreibung und Gebrauchs- anweisung der Amylacetatlampe sei noch bemerkt, dafs die erste Veroffentlichung 8,2 mm statt 8,3 mm fur den aufseren Durchmesser des Dochtrohrchens in der Definition enthielt. Die Anderung geschah im Hinblick auf grofsere Festigkeit und etwas bessere mittlere Dochtstellung. Auf die Leucht- kraft der Flamme ist sie ohne Einflufs geblieben. Die Abbildung zeigt die neueste Form des Lamp- chens, in welcher es von der Firma Siemens & Halske gefertigt wird und weist einige unwesent- liche Abanderungen von den ersten Ausfuhrungen auf. Die Dochtfuhrung ist dadurch sicherer ge- macht, dafs der Dochtkanal da, wo die gezahnten Radchen eingreifen, etwas verengt ist, von 8 auf 7,5 mm. Das Flammenmafs, welches fruher in dem unteren Teil der Lampe eingesteckt war, ist an einem Ringe angebracht, welcher auf den oberen Rand des Lampchens aufgesetzt wird, und sich so drehen lafst, dafs man beim Anvisieren des Flam- menmafses die Regulierungsschraube bequem zur Hand hat. An diesem Ringe ist auch der von Herrn Buhe empfohlene kleine Schirm, welcher den unteren Teil der Flamme fur den Beschauer abblendet, befestigt. Der in der ersten Abbildung des Lampchens angedeutete Glascylinder ist fort- gelassen, weil er sich nicht bewahrt hat, ebenso- wenig wie jede Art von Einhiillung der Flamme. Die Lichteinheit der Amylacetatlampe 1 ). Definition: Die Lichteinheit ist die Leuchtkraft einer in ruhig stehender reiner athmospharischer Luft frei bren- nenden Flamme, welche aus dem Quer- schnitte eines massiven, mit Amylacetat gesattigten Dochtes aufsteigt, der ein kreisrundes Dochtrohrchen aus Neusilber von 8 mm innerem, und 8,3 mm aufserem Durchmesser und 25 mm frei stehender Lange vollkommen ausfiillt, bei einer Flammenhohe von 40 mm vom Rande des Dochtrohrchens aus und wenigstens zehn Minuten nach dem Anztinden gemessen. Eine Lampe, nach dieser Vorschrift hergestellt, ist in den beigedruckten Figuren 107 u. 108 im Verti- kalschnitt und Grundrifs originalgrofs abgebildet. Einstellung der Flammenhohe: Die Flammenhohe ist bezeichnet durch die Visierlinie uber die beiden Kanten a und b. Sie wird ein- gestellt, indem man durch die Flammenspitze hin- durch nach den von der Flamme hell beschienenen Kanten a und b visiert und durch Drehen der geranderteri Scheibe S die Flammenhohe so re- guliert, dafs die Spitze des hellen Kernes der Flamme, welche etwa l k mm unter der aufsersten Spitze eines nur halbleuchtenden, den Kern umgebenden Saumes auftritt, von unten her die Visierlinie be- riihrt. Die beiden der Flamme zugekehrten Kanten a und b werden blank gehalten. Dochtbeschaf f enheit: Der Docht ragt nicht in die Flamme hinein. Es ist darum seine ') Vergleicbe Elektrotechnische Zeitschrift Nov. 1883, Jan. 1884, Journ. f. Gasbel. 1884 No. 3. 23. 24, 1886 No. 1 u. 35. Die Hefner-Eiiiheit (Hefnerlicht). 153 Beschaffenheit ohiie Einflufs auf die Lichtstarke, so lange er imr das Dochtrohrchen ganz und sicher ausfiillt, und er den Brennstoff im Uberschufs tiber die verbrennende Menge emporzusaugeii im Stande ist. Aus diesem Grunde darf er nicht zu stark in das Dochtrohrchen eingeprefst sein. Man braucht aber in diesem Punkte nicht allzu angstlich zu sein, weil ein Versehen oder Fehler darin sich in einem Auf- und Abgehen der Flammeiispitze an- zeigt, also leicht erkannt und vermieden werden kann. Man stellt den Docht am einfachsten her aus einer entsprechenden Anzahl gewohnlicher dicker und weicher Baumwollfaden. Die einzelnen Faden werden ohne weitere Verflechtung oder Um- strickung zu einem Strange parallel zusammeii- gelegt, bis zu einem Gesamtdurchmesser, weicher sich noch leicht bis zu dem Durchmesser des Docht- rohrchens (8 mm) zusammendriicken lafst. Der Docht wird dann gerade so dick, dais er von den gezahnten Radchen, welche 4 x /2 mm von einander entfernt sind, sicher gefaCst und transportiert wird. Abschneiden des Dochtes: Der Docht wird horizontal und eben abgeschnitten. Es geht dies am besten bei feuchtem Zustande desselben mittels einer scharfen gebogenen Scheere, indem man den Docht etwas in die Hohe schraubt, die einzelnen Faden ein wenig ausbreitet und dann sie einzeln so lange zuschneidet, bis nach wiederholtein Zuruckziehen in die Ebene der Rohrmundung die Enden samtlicher Faden eine mit derselben zu- sammfallende Ebene bilden. Fiillung: Die Menge des in der Lampe ent- haltenen Brennstoffes, so lange nur der Docht mit alien seinen Faden noch gut eintaucht, sowie die Temperatur der Fiillung sind gleichgiiltig. Dochtrohrchen: Das Dochtrohrchen ist aus Neusilber hergestellt, weil diese Legierung grofsen Widerstand gegen eine Formveranderung bietet und nicht rostet. Es ist in die Lampe blofs gut passend eingesteckt, so dafs man es sowohl herumdrehen als auch auswechseln kann fur den Fall einer Be- schadigung. Beim Einsetzen desselben ist nur zu beachten, dafs es fest unten auf den betreffenden Ansatz aufsteht, weil sonst das Flarnmenmafs un- richtig zeigen wiirde. Von Zeit zu Zeit ist das Dochtrohrchen von einem sich darauf absetzenden braunen, dickfliissigen Riickstande zu reinigen, was am besten geht, wenn das Rohrchen noch heifs ist. Schilling, Handbuch fiir Gasbeleuchtung. Fig. 107 und 108. 20 154 Die Photometrie. Aufstellung der Lampe: Weil die Flamme frei brennt und ein Glascylinder mit starkem Luft- zuge wegen seiner unbestimmbareii Beeinfiussung der Lichtstarke nicht angebracht werdeu darf, so ist die Steifigkeit der Flamme nur gering. Um die richtige Flammenhohe einstellen zu komien, bei welcher die Leuchtkraft allein nur die normale ist, mills die Lampe in vollkommen ruhig stehender Luft brennen. Der geringste Luft- zug macht sich durch ein Auf- und Abgehen der Flammenspitze eher als wie durch ein seitliches Ausbiegen bemerkbar. Es ist dies derjenige Punkt in der Behandhmg der Lampe, auf welchen man besondere Sorgfalt und eiiiige Erfahrung verwenden mufs. Auch an einem Orte, wo sich Erschiitte- rungeii eines Hauses oder dergleichen fuhlbar machen, soil die Lampe nicht aufgestellt werden. Fur Messungen, die an zugigen Orten gemacht werden miissen, ist ein direkter Vergleich mit der Normallampe nicht ausfiihrbar. Es bleibt dafur der bei Messungen nach der Kerze ohnedem ge- brauchliche Ausweg, ein sogenanntes Zwischen- oder Vergleichslicht , eine Gas-, Petroleumlampe oder dergleichen anzuwenden, deren Leuchtkraft man unmittelbar vor und nach der Messung an einem zugt'reien Orte nach der Normallampe tariert. Die Luftlocher (m, ri), welche zu beiden Seiten des Dochtrohrchens angebracht sind, dtirfen nicht vertopft sein. Lufttemperatur: Die Temperatur der um- gebenden Luft ist nur von Einflufs auf die Docht- stellung und zwar in dem Sinne, dafs bei einer hoheren Lufttemperatur der Docht etwas tiefer unter die Rohrmundung nach Einstellung der richtigen Flammenhohe zu stehen kommt, als bei einer tieferen. Auf die Leuchtkraft der Flamme ist die Ver- schiedenheit der Dochtstellung, bei welcher die kon- stante Flammeuhohe eintritt, ohne bemerkbaren Einflufs. Luftdruck, Reinheit der Luft: Beziiglich des Luftdrucks ist beobachtet, dafs die Schwan- kungen des Barometerstandes am gleichen Orte die Leuchtkraft der Flammen nicht erkennbar beein- flussen. Ob etwa fur grofsere durch verschiedene Hohenlagen bedingte Verschiedenheiten des Luft- drucks eine Korrektion anzubringen ist, miifste noch ermittelt werden. Unreine Luft, wie sie durch Atmung von Per- soneii und bremiende Lichter erzeugt wird, ver- mindert die Leuchtkraft der Flamme betrachtlich, auch wenn man sonst noch Nichts von schlechter Luft verspiirt. Es soil darum der Beobachtungs- raum vor jeder einzelnen Messung frisch geliiftet werden. Es ist dies aber eyie Eigenschaft eines jeden durch Verbremiung erzeugten Lichtes und wird darum nur im Vergleiche mit elektrischem Licht besonders hervortreten. Grofse der Einheit: Die Grofse der oben definierten Lichteinheit ist gleich der mittleren Leuchtkraft einer englischen Spermaceti-Normalkerze von Sugg, d. h. bei einer Flammenhohe derselben von 43 mm, welche von der Stelle, wo der Kerzeii- docht schwarz zu werden beginnt, bis zur hochsten Flammenspitze gemessen ist. Das Hefnerlicht erregte schon bei seiiiem ersten Erscheinen gerade unter den Gasfachmannern gerechtes Aufsehen, und wurde auf der Jahresver- sammlung im Jahre 1884 zum erstenmale vorge- fiihrt und einer naheren Untersuchung empfohlen. Solche Untersuchungen wurden nun auch in grofser Anzahl in den folgendeii Jahren vorgenommeu. Wenn auch vielerlei kleinere Bedenken dagegen vorgebracht wurden, so war man sich doch bald einig, dafs mit dem Hefnerlicht eine Einheit ge- schaffen war, welche einfach, leicht reproducierbar und vor allem konstant ist. Diese Eigenschaften verschafften demselben bald in der Praxis aus- gedehnte Anwendung und auf Grund dieser gtin- stigen Erfahrungen nahm auch der deutsche Gas- und Wasserfachmannerverein zu der Frage der Ein- fuhrung des Hefner-Lichtes als allgemeine Licht- einheit Stellung und kam nach vielen in Gemein- schaft mit der physikalisch-technischen Reichanstalt ausgefuhrten Versuchen im Jahre 1890 zu folgender Beschlui'sfassung : ,,1. Die Amylacetatlampe, welche fernerhin ,, Hefner- licht" zu benennen ist, wird an Stelle der Vereins-Paraffinkerze als Lichtmafs desVereins angenommen. 2. Das Verhaltnis der Leuchtkraft einer Hefner- lampe von der im Journ. fur Gasbel. 1884, S. 74 u. ft. beschriebenen Konstruktion und einer Flammenhohe von 40 mm, verglichen mit der Leuchtkraft der Vereins-Paraffinkerze, Das Verhaltnis verschiedener Einheiten. 155 wird, wie 1 : 1,20 mit einer Abweichung in mehr oder minder bis zu 0,05 festgestellt." Nach diesen Beschliissen hat somit die Kerze ihr ruhmreiches Dasein beendet, und wird, wenn auch erst allmahlich, dem ,,Hefnerlicht" ihre Stelle als Lichteinheit einraumen. Die Hefnerlampe zeichnet sich vor den Kerzen namentlich dadurch aus, dafs ihre Flammenhohe, einmal eingestellt, einige Zeit nach dem Anztinden konstant bleibt. Das Einstellen der Flammenhohe mufs sehr genau geschehen, da in der Nahe der normalenHohe ein Fortschreiten um 1 mm Flammen- hohe einer Aiiderung von 2,5 /o der Helligkeit ent- spricht. Fur sehr geiiaue Messungen empfiehlt es sich die Einstellung mittelst des optischen Flammen- mafses von Krufs, oder noch besser mittels eines Kathetometers vorzunehmen. Was das Material das Amylacetat 1 ) - - an- langt, so wurden schon Klagen laut, dais dasselbe oft nicht rein in den Handel komme. Den sicher- sten Anhalt fur die Reinheit bietet der Siedepunkt, welcher bei 137 C liegt. 1st man nicht in der Lage, sich im Zweifelsfalle das Amylacetat durch Destination selbst zu reinigen, so bietet jedenfalls der Bezug desselben aus einer guten chemischen Fabrik, wobei ausdriicklich die Reinheit des Pro- duktes zu betonen ist, die beste Garantie 2 ). War man ja bei den Normalkerzen auch gezwungen, dieselben aus bestimmten Quellen zu beziehen. Als weiteres Criterium der Reinheit des Amyl- acetats gilt die Bestimmung des spezifischen Ge- wichtes, welches bei 15 0,872 bis 0,876 betragen soil, sowie die Probe mit blauem Lakmuspapier, welches sich nicht rot farben darf. Ein Nachteil der Hefnerlampe ist ihre Empfind- lichkeit gegen Zug. Derselbe wird jedoch bei einiger tibung nicht mehr storend empfunden, und kommt gegen die Vorziige der Lampe nicht in Betracht. Vor allem ist die Ungenauigkeit, welche mit den Kerzen verkniipft ist, durch die neue Einheit wesent- lich vermindert, und das ist ein Umstand, welcher die ganze praktische Photometrie auf eine hohere Stufe stellt, und den auch die Gasindustrie mit Dank anerkennt. ') Vollig reines Amylacetat liefert C. A. F. Kahlbaum, Berlin SO. ) Journ. f. Gasbel. 1891 S. 266, 349, 510, 512. Das Yerhaitnis yerschiedener Einheiten. Die Messungen, welche zum Vergleich des Hefner- lichts mit anderen Lichteinheiten , speziell der deutschen Normalparaffinkerze , angestellt wurden, konnen noch nicht als abgeschlossen betrachtet werden. Die vorlaufigen Versuche der Lichtmefs- kommission des deutschen Vereins haben ergeben, dafs fur gleiche Helligkeit 1. eine deutsche Paraffinkerze gleich ist 1,224 Hefnerlicht 2. lange engl. 1,145 > 3. kurze > 1,148 3. T> ungetrennt gepriifte engl. Paraffinkerze > 1,160 5. durchschnittliche engl. Paraffinkerze 1,151 ferner, dafs ein Hefnerlicht gleich ist 1. 0,818 deutschen Vereinsparaffinkerzenflammen 2. 0,879 langen englischen Wallrathkerzenflammen 3. 0,875 kurzen > 4. 0,862 ungetrennt geprtiften engl. 1 Wallrath- 5. 0,870 englischen Durchschnitts- / kerzenflammen spatere Untersuchungen gaben das Resultat, dafs 1,223 Hefnerlicht = 1 deutsche Vereinsparaffinkerze und 1 = 0,818 ferner, dafs 1,129 Hefnerlicht = 1 englische Wallrathkerze und 1 = 0,886 > > Von diesen Zahlen weicht der von der physi- kalisch-technischen Reichsanstalt gefundene Wert ziemlich ab, wonach 1 deutsche Paraffinkerze = 1,202 Hefnerlicht betrug. 1 ) tibereinstimmend mit letzterem fand ich auf Grund zahlreicher Messungen 1 Hefnerlicht = 0,829 deutsche Paraffinkerzen und 1 deutsche Paraffinkerze = 1,206 Hefnerlicht. Nach diesen Messungen erscheint das von der Lichtmefskommission gefundene Ergebnis zu hoch. Man wird jedoch den vom Verein beschlufs- mafsig zu Grund gelegten Wert als praktisch richtig annehmen diirfen, dafs 1 deutsche Paraffinkerze = 1,200 Hefnerlicht ist. Auch beziiglich des Verhaltnisses des Hefnerlichts, resp. der deutschen zur englischen Kerze, gehen die Zahlen weit auseinander. Nach Hefner-Alteneck sollten beide ungefahr gleich sein. Journ. f. Gasbel. 1890 S. 322, 20* 156 Die Photometric. Nach der LichtmeCskommission ist 1 Hefnerlicht = 0,886 engl. Kerzen, nach den Resultaten anderer Beobachter ist 1 ) laSS KrUfs Monnier Violle Voit 1 deutsche Paraffinkerze = engl. Wallrathkerzen 0,977 1,138 1,116 1,129 1,019 und sonach 1 Hefnerlicht 8 ) = engl.Wallrathkerzen) 0,814 0,945 0,930 0,941 0,849 Man sieht hieraus, wie ungeheuer grofs die Differenzen der verschiedenen Resultate sind, und es ist wohl anzunehmen, dafs dieselben von der Ungenauigkeit und Verschiedenheit der Kerzen selbst herriihren. Der Wert 0,814 nach Schilling's Handbuch ist auffallend niedrig. Nehmen wir von den ubrigen Werten: 0,886 0,945 0,930 0,941 0,849 das Mittel, so ergibt sich, dafs 1 Hefnerlicht = 0,910 englischen Wallrathkerzen ist. Dieser Wert diirfte wohl der Wirklichkeit am besten geniigen. Mit Zugrundelegung dieser Zahlen ergibt sich nun folgende Tabelle fur das Aequivalent gleicher Leuchtkraft. a 9 4) || "j 13 p p 3) _g to If (- >O :Q 0) 0>,d ii|3i ls| ^ ^ all .2 Q sjj a 5, u 2 'O S 3 " a'Soo 1 a *c ~ w | sg 1 1 III ^ * o " E g 2S jjjg^Si cog .S^S si a i wl^a S O 1,000 0,833 0,910 0,733 0,095 1,200 1,000 1,092 0,887 0,114 1,099 0,915 1,000 0,806 0,104 1,364 1,136 1,241 1,000 0,130 10,526 8,768 9,600 7,716 1,000 J ) Journ. f. Gasbel. 1884, S. 601. *) Berechnet unter der Annahme, dafs 1 deutsche P.-K. 1,2 Hefnerlicht. Einflnfs der Luftbeschaffenheit. Gltthlampen. Auf die Leuchtkraft der Flammen ist der Zu- stand der Atmosphare, in welcher sie brennen, von groCsem Einflufs. Bunte fand, dafs eine Gasflamme in einer Atmosphare, welche 5Va % Kohlensaure enthalt, bereits erlischt. Methven 1 ) fand, dafs der Feuchtigkeitsgehalt der Luft bedeutenden Einflufs auf die Leuchtkraft einer Flamrne hat. So betrug die Leuchtkraft einer Kerze in feuchter Luft 1,104 Einheiten in trockener 1,196 also 8,38 /o mehr. Bekannt ist auch, dafs mit fallendem Luftdruck sich die Leuchtkraft der Flamme verringert. All diese Verhaltnisse treten bei Flammen, welche von Cylindern umschlossen sind, noch in erhohtem Mafse auf. Es ist daraus ersichtlich, wie wichtig es ist, die Photometerraume gut zu liiften, und darauf zu achten, dafs der Feuchtigkeitsgehalt der Luft nicht iibermafsig hoch sei. Frei von den durch Veranderungen der Luft hervorgerufenen Fehlern sind die elektrischen Gliih- lampen. Als Lichteinheiten lassen sie sich nicht wohl verwenden, weil die Beschaffenheit des Kohlen- fadens nicht mit der erforderlichen Gleichmafsigkeit hergestellt werden kann, wohl aber bieten diese Lampen bei gleichmafsig regulierter Stromstarke und Spannung ganz vorziigliche Vergleichslicht- quellen, namentlich wenn der elektrische Strom von Accummulatoren geliefert wird 2 ). Sie besitzen ferner den Vorteil, dafs sie absolut ruhig und konstant brennen, und nicht durch den Luftzug beruhrt werden. Man kann sie deshalb auch fest mit dem beweglichen Schlitten verbinden, und mit demselben hin und her bewegen. ') Journ. f. Gasbel. 1890, S. 80. 2 ) Naheres siehe Journ. f. Gasbel. 1890, S. 3 16. IX, Kapitel, Das Gas als Quelle fur Kraft- und Warmeerzeugung. Die Gasmotoren. Die Verbreitung des Leuchtgases als Hcizstoff. Das Gas besitzt neben seinem Werte als Leucht- stoff noch die gliickliche Eigenschaft, durch die bei seiner Verbrennimg frei werdende Warme eine Quelle zur Heizung und Erzeugung von Kraft zu liefern, und zwar in einer Form, wie sie von keinem festen oder fliissigen Brennstoff so giinstig dar- geboten werden kann. Bei dem jetzigen Bestreben der grolsen Stadte, welches dahin geht, Licht, Warme und Kraft von zentraler Stelle aus in alle Zweige der Bevolkerung zu verteilen, nimmt das Gas einen ganz hervorragenden Rang ein. Es gibt kaum einen anderen Stoff, welcher so wie das Leuchtgas be- fahigt ist, diese drei Aufgaben: der Beleuchtung, Erwarmung und Kraftlieferung in einfachster Weise gleichzeitig zu erfullen. Dem Gase ist auf dem Beleuchtungsgebiet durch das elektrische Licht ein starker Gegner erwachsen, auf dem Gebiete der Kraftversorgung machen ihm Elektrizitat und Druckluft Konkurrenz, und tirotz- dem ist die Verwendung des Gases in einem ener- gischen Aufschwung begriffen. Ein Grund dafur liegt mit darin, dais man ohne weiteres den in der Kohle schlummernden Heizwert dienstbar machen kann, ohne dazu irgend welcher besonderer neuer Versorgungsnetze zu bediirfen. Da wo es der Gaspreis zulafst, ist es daher auch das richtigste, die Verwendung des Gases zu Heiz- und Kraftzwecken nicht durch verschiedene Zu- leitungen, eigene Gasmesser u. dgl. zu erschweren. Das Ideal ist: Ein Gas, eine Zuleitung, eine G uhr und ein Gaspreis. Nachstehende Tabelle (S. 158) gestattet einen Uber- blick liber den Aufschwung, den die Verwendung des Gases genommen; sie zeigt, dafs das Gas Gebiete er- obert hat, von deren Umfang man fniher keine Ahnung hatte ; sie zeigt auch, dafs das Gas nicht, wie man eine Zeit lang fiirchten zu mussen glaubte, im Aussterben begriffen sei, sondern dafs es Eigenschafteii besitzt, welche ihm eine weitere bltihende Zukunft sichern. Terbrauch einiger Stadte an Heizgas. Nicht nur die absoluten Zahlen des Gasverbrau- ches , sondern auch namentlich der Vergleich der prozentualen Gasverbrauchszahlen wahrend der letzten fiinf Jahre zeigt, in welch raschem Wachs- tum die Verwendung des Gases fur Heiz- und Motorenzwecke begriffen ist. Ein Vergleich der Anzahl der Motoren mit dem prozentualen Gasverbrauch im Jahre 1890 zeigt, wie verschieden stark das Heizen und Kochen an dem Gasverbrauch beteiligt ist. So haben Leipzig und Munchen beide 7,8/o Gasverbrauch, wahrend in Leipzig weit weniger Motoren aufgestellt sind. Es hat also Leipzig einen weitaus grofseren Ver- brauch an Heiz- und Kochgas. In Tilsit betrug im Jahre 1890 der Verbrauch an Koch-, Heiz- und Motorengas 40,3 /o des gesamten Konsums. Hiervon entfallen 18,2/o auf Motoren, so dafs 22,1% fur Heizzwecke iibrig bleiben. 158 Das Gas als Quelle fur Kraft- und Warmeerzeugung. Die Gasmotoren. Stadt Jahrlicher Gasverbrauch Gasmotoren 1890 Gaspreis Gesamt. Kubikmeter. 1890 fiir Heiz und Kraftzwecke 1890 Heiz- und Kraftgas in Prozenten des gesamten Gas-Verbrauches Be- leuch- tung 4 Heizung und Motoren 4 1890 1889 1888 1887 1886 Zahl HP. Berlin . ... 96146000 31972421 21 857 080 20364620 15363930 13831800 7 682 790 6 791 380 5 726 680 5490240 4554430 3801010 2271980 1434920 521 836 5 230 237 2 744 983 959025 1 712 083 1 212 956 1093940 822 111 848704 942613 447421 530799 589940 150251 170255 159495 5,5 8,6 4,4 8,4 7,9 7,9 10,7 12,5 16,5 8,2 11,6 15,5 6,6 14,7 40,3 4,2 7,7 3,9 6 ; 9 6,6 6,3 6,3 10,7 13,9 3,7 9,9 14,5 6,6 9,8 35,6 1,2 6,5 3,7 5,8 4,9 5,0 4,9 10,0 12,7 3,3 11,7 14,0 5,5 7,0 32,8 3,0 3,7 4,2 20 ,O 9 3,8 ? 3,0 3,2 7,6 ? 3,8 3,8 28,4 4,3 3,7 3,0 ? 3,4 ? 2,6 2,2 5,8 9 1,9 2,7 24,0 806 417 240 254 176 244 104 247 85 70 95 83 41 19 12 3727 1510 756 1117 690 1454 358 715 257 276 223 216 124 46 52 16 14,5 15 18 20 23 20 20 19,4 18 17,6 20 20 16 19 12,8 9-14 12 12 15 17'/4 15 15 10 12 12,8 13,5 16 14 13 Dessau Cont. Gas-Gesellschaft Koln Dresden Leipzig Miinchen Bremen Nurnberg Crefeld Karlsruhe . ...... Basel ....)..... Mainz Freiburg i. J> Osnabriick Tilsit Die Stellung des Leuchtgases zu anderen Heizgasen. Um die Stellung zu kennzeichnen , welche das Leuchtgas als Heizmaterial unter den iibrigen gas- formigen Brennstoffen einnimmt, sei auf folgende Zusammenstellung hingewiesen : l ) i. 2. 3. 4. 5. j 6. 55 ci g Generator- & s & 03 C3 &JD "-* _rt g3 wassergas Qfi Q I Is 2, B 1 :3 S3 1| S a) b) ll-g s 5 3 normal Wasser o p f 3^g Zusammensetzung: /o /o /o /o /o /o % Kohlensaure . . . 1,6 4,5 8,8 14,2 6,0 2,7 0,3 Kohlenoxyd . . . 9,6 25,7 23,2 16,0 23,0 43,8 29,0 Wasserstoff . . . 49,6 Spuren 12,7 19,9 17,0 49,2 27,0 Sumpfgas .... 30,7 2,0 0,3 25,8 Schwere Kohlen Wasserstoffe . . 4,7 14,1 Stickstoff .... 3,8 69,8 55,3 49,9 52,0 4,0 3,8 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 Kal. Kal. Kal. Kal. Kal. Kal. Kal. Heizwert*) 5114 773 1026 1009 1313 2884 6633 Mit Ausnahme des karburierten Wassergases besitzt das Leuchtgas weitaus den hochsten Heiz- wert und 1st deshalb in hohem Mafse zur Versorgung 1 ) Journ. f. Gasbel. 1889, S. 426. 2 ) Verbrennungswarine der schweren Kohlenwasserstoffe = 19250 Kal. angenommen. der Stadte mit Warme und Kraft geeignet, da es die notige Warmemenge in konzentriertester Form besitzt. Man sieht auch aus der Tabelle, dafs nur das karburierte Wassergas, welches in Amerika mit einer Leuchtkraft von 25 Kerzen hergestellt wird - nicht aber das reine Wassergas dem Leuchtgas an Heizkraft tiberlegen ist. Etwas anders gestalten sich die Verhaltnisse, wenn man auf die Temperatur, welche bei der Ver- brennung des Gases entwickelt wird, Riicksicht nehmen mufs, wie dies z. B. beim Loten und Schmelzen von Metallen der Fall ist. Die Temperatur der Leuchtgas - Bunsenflamme betragt etwa im Maximum 1360. Wassergas liefert eine weit hd'here Verbrennungstemperatur , nach Naumann 2859. Es ist sonach in dieser Hinsicht das Wassergas dem Leuchtgase bedeutend tiber- legen ; doch tritt bei der gewohnlichen Verwendung des Gases als Heizmaterial diese Frage gegeniiber dem Heizwert in den Hintergruiid. Man hat oft gegen die Verwendung des Leuchtgases als Heiz- material geltend gemacht, dafs der in der Kohle aufgespeicherte Heizwert bei der Gasbereitung nur zu einem sehr geringen Teil nutzbar gemacht werde. Es ist allerdings richtig, dafs der Heizwert des Gases nur einen sehr geringen Teil desjenigen Heiz- wertes ausmacht, welcher in den zur Darstellung dieses Gases erforderlichen Steinkohlen schlummert. Die Verbrennungswarme des Leuchtgases. 159 Beim Leuchtgas ist aber zu beriicksichtigen, dafs ein bedeuteiider Teil des Heizwertes der Kohle in der Coke imd im Teer wieder aufgespeichert 1st, welcher daraus gewonneii werden kann. Aus 1 kg Gaskohle werden etwa rund 60/o Coke und 6/o Teer gewonnen. Beriicksichtigt man, dafs zu der Verga'sung eine Cokemenge verheizt werden muls, welche in ihrem Heizwerte ca. 0,10 kg Kohle pro 1 kg vergaster Kohle reprasentiert , und rechnet man den Heizwert von Coke zu 7000 Kal., den des Teers zu 8667 Kal. und den der Kohle zu 7500 Kal., so erhalten wir aus 1,1 kg Kohle a 7500 . . . 8250 Kal. 0,6 kg Coke a 7000 . . 4200 0,06 kg Teer a 8667 . . 520 In der Kohle bleiben sonach zur Gaserzeugung 8250 (4200 -f 520) = . . 3530 Kal. Diese liefern uns 0,32 cbm Gas a 5380 . . . 1722 Esergibtsich sonach ein Verlust von 1908 Kal. oder rund 51%, wahrend 49/o des Heizwertes der Kohle verfugbar sind. Dieses Resultat kann gegeniiber anderen Vergasungsverfahren als gunstig bezeichnet werden und ist jedenfalls das Leuchtgas in jeder Richtung geeignet, eine hervorragende Rolle auf dem Gebiete der Warme- und Kraftversorgung zu spielen, wie dies ja heute schon der Fall ist. Ein wesentlicher Vorzug der gasformigen Brenn- materialien gegeniiber den festen Brennstoffen ist die vollkommene Verbrennung und die damit er- zielte giinstige Ausnutzung des theoretischen Heiz- wertes. In den zur Zimmerheizung dienenden Gasofen wird derselbe bis zu 80/o ausgenutzt, wahrend die Ausnutzung bei festen Brennmaterialien in Kachel- O of en oft nur 15/o und durchschnittlich wohl kaum iiber 50/o betragt. In den Gasmaschineii ist die Ausnutzung des Heizwertes, der sog. thermische Nutzeffekt, zwar noch ein ziemlich geringer und betragt etwa nur 20%, allein hierbei ist zu berucksichtigen, dafs die besten Dampfmaschinen der Neuzeit nur 15 16 /o der zugefiihrten Warme in Arbeit umsetzen und dafs die Gasmaschine in dieser Richtung noch weiterer Verbesserung fahig ist. Die Yerforennungswarme des Oases. FiirdieBeurteilungundBerechnung desWertes der Brennstoffe zu Heiz- und Kraftzweckeu ist zunachst die Warmemenge mafsgebend, welche bei Verbren- nung desselben entwickelt wird. Da hier nur von Gasen die Rede ist, so kann man auch sagen, dafs im Allgemeinen von zwei Gasen dasjenige einen grofsern Wert besitzt, welches unter sonst gleichen Verhaltnissen bei der Verbrennung pro Volumen- einheit die grofsere Warmemenge liefert. Die Bestimmung der Verbrennungswarme des Leuchtgases geschieht meistens durch Berechnung aus den Analysen des Gases. Man findet diese Berechnung vielfach fur die Gewichtsmengen der Gase durchgef tihrt ; es ist jedoch vorzuziehen, die Volumina der Gase zu Grunde zu legen, da diese die einfachsten Verhaltnisse zur Berechnung dar- bieten 1 ). Brennmaterial , gasformige Verbrennungs- Verbrennungs- warme nach produkte Thomson Kal. 0,5363kg C-l- 1 /cbmO= 1 cbm CO + 1327 1 cbm CO -f V = 1 C0 2 + 3037 0,5363 kg C + Va * 0= 1 COa + 4364 1 cbm H -f- l li O = 1 H 2 + 2573 Sumpfgas 1 CH4-f 2 Athylen 1 , CiHi-f 3 Propylen l.CsHe-M' Benzol 1 CeHe + T' O =1* * =jj * 0|| ' + 8501 +14088 +20675 + 35943 Aus dieser Tabelle lafst sich die Verbrennungs- warme eines Gases berechnen, wenn dessen pro- zentuale Volumenzusammensetzung bekannt ist. Die Gasanalyse gibt uns diese Zusammensetzung, allein meistens konnen diejenigen Kohlenwasser- stoffe, welche man als schwere Kohlenwasserstoffe zu bezeichnen pflegt, nicht einzeln, sondern nur in Summe angegeben werden. Die wichtigsten unter ihnen sind Athylen und Benzol. Die Bestimmung derselben ist mit grofsen Schwierigkeiten verbunden und ist man daher bei Berechnung der Verbren- nungswarme meist auf Annahmen angewiesen, welche eine mehr oder weniger grofse Unsicherheit in den Resultaten zur Folge haben, zumal der ) In nachstehender Tabelle sind die Volumina der Gase auf und 760 mm Quecksilberdruck bezogen. Unter HzO ist stets Wasserdampf verstanden. 160 Das Gas als Quelle fur Kraft- und Warmeerzeugung. Die Gasmotoren. Wert der Verbrennungswarme gerade bei den in Frage kommenden Kohlenwasserstoffen ein sehr hoher 1st 1 ). Aus den Untersuchungen von Sainte- Claire-Deville iiber den Benzolgehalt verschie- dener Gassorten geht hervor, dass derselbe auch bei Gas aus verschiedenen Gaskohlen auffallend konstant ist , und um 1 Vol. - /o herum sich be- wegt. Hiezu ist zu bemerken, dafs nach anderen Beobachtern der Benzolgehalt innerhalb der Grenzen von 0,8 bis 1,5 Vol.-/o schwankend gefunden wurde. Knublauch 2 ) schlug eine Methode vor, mittelst derer man aus der Leuchtkraft eines Gases und der durch die Analyse gegebenen Summe der schweren Kohlenwasserstoffe den Anteil des Benzol und Athylens berechnen kann. Bezeichnet x = Vol.-/o Benzoldampf, y = Athylendampf, L = Leuchtkraft bei 100 1 stiindl. Konsum und 45 mm Flammen- hohe der englischen Kerze 3 ), S = Summe der Lichtgeber (x -j- y], so kann man fur Auffindung der beiden Unbekannten x und y folgende zwei Gleichungen beniitzen. L 6 x y = 1.0733 und x -\- y = 8. L wird gefunden, indem man die Leuchtkraft bei einem fur Brenner und Gas passenden Konsum feststellt und auf 100 1 berechnet. 8 wird durch die Gasanalyse bestimmt. Es ist dann durch Subtraktion der Gleichung II von I X ~ 5 \1073S -~ S\ = Vol.-/o Benzol und y = 8 -- x = Vol.-% Athylen. Wenn diese Methode auch keinen Anspruch auf absolute Genauigkeit macht, so liefert sie doch namentlich fur gewohnliches Leuchtgas gute An- naherungswerte 4 ). So berechnet sich z. B. fur ein ') In neuer Zeit wurde eine einfache Trennung und Be- stimmung von Hempel und Dennis angegeben. Journ. f. Gasbel. 1891 S. 414. *) Journ. f. Gasbel. 1880, S. 253. 8 ) Im Elster'schen Normal-Argandbrenner gemessen. *) Die Methode setzt voraus, dafs die Zusammensetzung der Lichttrager und damit die Verbrennungstemperatur des Gases nicht wesentlich verschieden sei, von der von Knub- lauch zu Grunde gelegten Gassorte. Gas von 19,5 englischen Kerzen Leuchtkraft (bei 170 1 Consum) L fur 1001 = 11,5 77^00 = 10 ' 7 '> 1 ,U i ofj die Summe der schweren Kohlenwasserstoffe sei 3,51 /o sonach ist x = i (10,7 3,51) = l,44Vol.-/o Benzol, o Die Berechnung fur ein Gas von gegebener Zu- sammensetzung gestaltet sich f olgendermaf sen : Zusammensetzung des Gases. (Miinchen.) Kohlensaure l,6/o 1 Stickstoff 3,8 j Wasserstoff 49,6 > Kohlenoxyd 9,6 Aethylen 3,3 Benzol 1 ) 1,4 Methan 30,7 unverbrennlich 4,7 100,0 : 0,496 cbin H X 2573 0,096 CO X 3037 0,033 CaH4 X 14088 0,014 CeHe X 35943 0,307 CH 4 X 8501 = 1276,2 Kal. = 291,6 > = 464,9 = 503,2 = 2609,8 1 cbm: gesamte Verbrennungswarme 5145,7 Kal. Man sieht aus dieser Berechnung, in welchem Mafse sich die einzelnen Bestandteile des Gases an der Verbrennungswarme beteiligen. Weitaus den grofsten Anteil an derselben hat das Sumpfgas. Slaby 2 ) hat eine Methode angegeben um aus dem spezifischen Gewicht des Gases und dem volu- metrischen Procentgehalt des Gases an schweren Kohlenwasserstoffen die Dichtigkeit der letzteren und somit auch deren Heizwert zu ermittem. Der Heizwert H der verschieden schweren Kohlen- wasserstoffe ist namlich, wie Slaby bewies, eine einfache Funktion ihrer Dichtigkeit e, indem H = 1000 + 10500 e ist. Es lafst sich nun aber aus der Analyse des Gases die Dichtigkeit der schweren Kohlenwasserstoffe berechnen, wenn man die einzelnen Bestandteile des Gases mit Ausschlufs der schweren Kohlen- wasserstoffe mit ihrem Volumgewichte multipliziert und das so gefundene Gewicht von 1 cbm des Gases unter Ausschlufs der schweren Kohlenwasser- stoffe von dem aus dem spezifischen Gewicht er- mittelten Volumgewicht von 1 cbm des Gases mit Einschlufs der schweren Kohlenwasserstoffe abzieht. x ) Nach der Leuchtkraft wie oben berechnet. ) Journ. f. Gasbel. 1890, S. 155. Die Bestimmung des spezifischen Gewichtes des Gases. Gaswage von Lux. 161 Die hieftir in Betracht kommenden spezifischen Gewi elite und Volumgewichte sind, auf Luft be- zogen folgende: Absolutes Gewicht spez. Gewicht in g von 1 1 bei und 7CO mm Kohlensaure .... 1,520 1,966 Stiekstoff .... 0,971 1/257 Wasserstoff ... . 0,069 0,090 Kohlenoxyd .... 0,967 1,252 Methan 0,553 0,716 Fur die angefuhrte Analyse des Miinchner Gases berechnet sich sonach pro 1 cbm: Kohlensaure .... 0,016 cbm X 1,966 = 0,031 kg Stickstoff 0,038 X 1,257 = 0,048 Wasserstofe 0,496 > X 0,090 = 0,045 Kohlenoxyd 0,096 > X 1,252 = 1,121 Methan 0,307 X 0,716 = 0,220 sonach Gewicht von 1 cbm mit Ausschlufs der schweren Kohlenwasserstoffe 0,465 kg Legt man das spez. Gewicht des Gases mit Einschlufs der schweren Kohlenwasserstoffe mit 0,450 zu gruiide, so ist das Gewicht von 1 cbm Gas 0,450 X 1 5 294 = 0,582 kg. Es ergibt sich sonach fur die schweren Kohlenwasserstoffe, welche zusammen 0,047 cbm ausmachen , eine Differenz von 0,582 0,465 = 0,117 kg oder fur 1 cbm derselben 2,489 kg. Da nun 1 cbm Luft 1,294 kg wiegt, so ist die Dichtig- 2 489 keit der schweren Kohlenwasserstoffe s = 3-^-7 1,294 = 1,923. Hieraus ergibt sich H = 1000 -f- 10500 = 21 191 Kal. Ftir die Summe der schweren Kohlenwasserstoffe in obiger Analyse ergibt sich der Heizwert zu 0,047 X 2 H91 = 996 Kal. Diese Methode liefert fur die Praxis gut brauch- bare Werte und gibt wenigstens Mittel an die Hand, welche zu verlassigeren Zahlen fuhrt, als Berech- nungen, welche teilweise auf vollkommen willkur- lichen Annahmen begriindet sind. Die Bestimmung des spezifischen Grewiclites des Gases. Glaswage von Lux. Wenn auch in dem Bunsen-S chill in g'schen Apparate zur Bestimmung des spezifischen Gewichtes ein fur die allgemeiiien Zwecke vollig ausreichender Apparat bereits vorliegt, so hat doch in neuerer Zeit die Gaswage von Lux 1 ) sehr grosse Verbreitung ) Siehe Journ. f. Gasbel. 1887 S. 251, 1888 S. 786 u. 1890 S. 100. Vergl. auch Slaby Journ. f. Gasbel. 1890 S. 196. Schilling, Handbuch fur Gasbeleuchtung. gefunden, und sich namentlich fur wissenschaftliche Messuiigen vorzuglich bewahrt. Sie beruht darauf, dafs eine an einem Wag- balkenende befindliche Kugel zuerst mit Luft, dann mit dem zu untersuchenden Gase gefiillt und direkt gewogen wird. Das Verhaltnis der beiden Gewichte Gas = y - gibt das spezifische Gewicht an. Das spezifische Gewicht wird direkt an einer Theilung abgelesen. Die Anordnung des Apparates ist folgende (Fig. 109): In einem mit Stellschrauben und Dosenlibelle versehenen, verschliefsbaren Glaskasten, dessen Vorderseite sich nach oben aufklappen lafst, so dafs das ganze Innere des Ge- hauses bequem zuganglich ist, erhebt sich in der Mitte eine durchbohrte Messingsaule mit gabelformig geteiltem Kopf. Dieser letztere tragt oben in schwalbenschwanzahnlichen Nuten die Achatlager; an der vorderen und hinteren Stirn- seite desselben sind durchbohrte Trager fur die Elfenbein- napfchen angebracht, welche, mit Quecksilber gefiillt, den gasdichten Verschlufs fur den Ein- und Austritt des Gases bilden. Seitlich an diesen Tragern sind Verschraubungen an- gebracht, um nach Wunsch noch ein Thermometer und ein Manometer zur Messung von Temperatur und Druck des Gases anbringen zu kOnnen. Nach unten schliefsen an die Trager die Gasleitungsrohre an, welche durch den Boden treten, unterhalb dessen nach einer der Seiten des Gehauses abbiegen und daselbst aufsen in zwei Hahne mtinden. In dem Innern der Saule bewegt sich das Gestange der Feststellungsvorrichtung , welches oben das vertieft cylin- drische Lager tragt und durch ein Excenter gehoben und gesenkt wird; letzteres sitzt auf der Achse, welche nach vorne durch die Mitte des Stirnrahmens tritt und daselbst mit einem geranderten Knopf versehen ist. Der Wagebalken besteht aus dem Mittelkorper mit dem winkelformigen AnsatzrOhrchen , sowie den beiden Eegelungsschrauben, der Messinghohlkugel und dem sechs- kantigen eigentlichen Balken, welcher mit einer Teilung und entsprechenden Einkerbungen zur Aufnahme des Reiters versehen ist. An seinem Ende tragt der Balken eine feine Stahlspitze, welche tiber dem Gradbogen spielt; letzterer ist durch ein Messingstangchen fest mit der Saule ver- bunden. Der Wagebalken ist in 100 Teile geteilt und von zehn zu zehn Teilen vom Mittelkorper an gerechnet, mit den Bezeich- nungen 0,0, 0,1 1,0 versehen. Der Gradbogen ist in 50 Teile geteilt, deren mittelster die Bezeichnung 0,0 tragt, wahrend nach oben und unten von zehn zu zehn Teilen die Bezeichnungen 0,1, 0,2 stehen. Oberhalb der Bezeich- nung 0,0 ist ein Pluszeichen (-)-), unterhalb derselben ein Minuszeichen ( ) angebracht. L6st man nun die Wage aus, so soil die Spitze des Zeigers genau auf die Stelle 0,0 des Gradbogens zeigen; man erreicht dies leicht durch entsprechendes Verschieben 21 162 Das Gas als Quelle ftir Kraft- und Warmeerzeugung. Die Gasmotoren. der in wagrechter Eichtung verschiebbaren, am Mittelkorper angebrachten Regelungsschraube. Hierauf setzt man den Reiter auf 0,8 des Balkeus. Hat die Wage die richtige Empfindlichkeit, so soil jedem Grad auf dem Balken ein Grad des Bogens entsprechen ; es mufs also nunmehr der Zeiger sich auf + 0,2 des Gradbogens einstellen (0,8 -\- 0,2 = 1,0). Auch dies wird leicht und zwar durch entsprechendes Verstellen der in senkrechter getrieben, nach fiinf Minuten der Apparat mit reinem Gas gefiillt ist. Lost man nun die Wage versuchsweise aus, so stelle sich beispielsweise der Zeiger auf -|- 0,07 des Gradbogens ein: das specifiscbe Gewicbt des Gases ware dann 0,4 + 0,07 = 0,47. Hatte sich der Zeiger dagegen beispielsweise auf 0,02 des Gradbogens gestellt, so wiirde dies ein specifisches Gewicht von 0,4 0,02 = 0,38 anzeigen. Fig. 109. Richtung beweglichen Regelungsschraube erreicht, und die Wage ist alsdann zum Gebrauch fertig. Beim Gebrauch der Gaswage verfahrt man in der Weise, dafs man, nachdem die Priifung und Einstellung wie ge- schildert vorgenommen worden ist, das Gas in den Apparat eintreten lafst, und bei festgestelltem Wagebalken, den Reiter an eine Stelle setzt, welche dem vermuteten speci- fischen Gewicht des zu untersuchenden Gases annahernd entspricht. Man wird also beispielsweise den Reiter bei Steinkohlengas auf 0,4 setzen. Die Bohrungen sind bei dem neuen Modell so weit gehalten, dafs bei einem Druck von etwa 25 mm Wasser- saule nach zwei bis drei Minuten nahezu alle Luft aus- Da nun auf dem Gradbogen 25 Teile nach oben und ebensoviele nach unten abgetragen sind, so beherrscht man mit der einen Stellung des Reiters (auf 0,4) die specifischen Gewichte von 0,15 bis 0,65. Zum Gebrauche verbindet man vermittelst eines Gummischlauches die Gaswage mit der Gasleitung und lafst das Gas in den Apparat eintreten. Bei Modell A kann das Gas durch einen zweiten Gummi- schlauch weiter geleitet werden, bei Modell B ent- stromt es dem Brennerrohr. Das Gas vertreibt sehr schnell und vollkommen die Luft, so dafs, nachdem etwa 10 1 die etwa 2 1 fassende Glaskugel Die Verbrennungserscheinungen. 163 durchstromt haben, was bei einer Flamme von etwa 60 1 Konsum einer Zeitdauer von etwa zehn Minuten entspricht, die Gaswage bis auf wenige Grade ihren richtigen Stand erreicht hat; sobald zwischen zwei durch eine Pause von zehn Minuten getreniiten Ablesungen kein Unterschied mehr be- steht, 'ist alle Luft verdrangt. Genaue Ablesungen mit der Gaswage miissen auf 15 C. und 760 mm Quecksilberdruck reduziert werden. Um das richtige spezifische Gewicht zu erhalten, inufs bei Beobachtungen unter hoherem Drucke als 760 mm das gefundene spezifische Gewicht er- hoht, bei Beobachtungen unter niederem Drucke als 760 mm dagegen das gefundene spezifische Ge- wicht erniedrigt werden. Bei sehr genauen Bestimmungen sind diese Korrekturen einzeln fur das Gas wie fur die Luft vorzunehmen, und der Unterschied ist dann dem beobachteten spezifischen Gewichte zuzufugen oder von demselben abzuziehen. Fiir Gase aber, deren spezifisches Gewicht sich zwischen 0,400 und 0,500 bewegt und fur Drucke zwischen 730 und 790 mm kann mit einer fiir die Praxis mehr als geniigenden Genauigkeit fiir jeden Millimeter Druck iiber oder unter 760 mm der Wert 0,0007 zu- bezw. abgezogen werden. Soviel Millimeter der Druck bei der Beobachtung mit der Gaswage hoher ist als 760 mm, so vielmal ist der Wert 0,0007 dem beobachteten spezifischen Gewichte zuzufugen, soviel Millimeter derselbe da- gegen niederer ist als 760 mm, so vielmal ist der Wert 0,0007 von dem beobachteten spezifischen Gewichte abzuziehen. Dies ist die Korrektur fiir den Druck; ahnlich verhalt es sich mit den Korrekturen fiir die Tem- peratur; auch hierbei mussen bei sehr genauen Bestimmungen die Korrekturen fiir das Gas und die Luft gesondert ausgefiihrt werden ; fiir die Praxis braucht jedoch nur eine einmalige Korrektur vor- geiiommen zu werden, und zwar betragt der Wert fiir jeden Grad Celsius 0,002. Um soviel Grade hoher als 15 C. also die Temperatur bei der Beobachtung ist, so vielmal ist der Wert 0,002 abzuziehen, so viel Grade sie niederer liegt, so vielmal ist der Wert 0,002 zuzufugen. *) Beispiel: Das specifische Gewicht eines Leuchtgases sei auf der Gaswage bei -\~ 25 C und 780 mm Druck gefunden zu 0,4350 25 - 15 = 10; - 0,002 X 10 = 0,020 780 760 = 20; + 0,0007 X 20 = + 0,014 0,0060 0,006 Das wirkliche spez. Gewicht des Gases ist also . 0,4290 Die Yerbrennungserscheinungen. Die Verbrennung des Gases ist eine Verbindung desselben resp. seiner Bestandteile mit Sauerstoff, und zwar findet diese Verbindung in einfachen Volumverhaltnissen statt. Auf Seite 159 haben wir diese Verhaltnisse angegeben. Aus dieser Tabelle lafst sich also fiir jedes Gas, welches seiner Zusam- mensetzung nach bekannt ist, sowohl die theoretisch zu seiner Verbrennung erforderliche Luftmenge als auch die Menge der dabei entstehenden Verbren- nungsprodukte berechnen. Mischt man ein Gas mit der theoretisch erfor- derlichen Luftmenge fiir 1 cbm durchschnittlichen Leuchtgases 5 6 cbm Luft , so findet Explosion statt. Die scharfe Verpuffung einer explosiven Mischung ist der raschen Fortpflanzung der an ein em Punkte des Gasgemisches hervorgerufenen Entziindung zuzuschreiben ; diese Fortpflanzung der Entziindung verbreitet sich mehr oder minder rasch durch die ganze Masse und bewirkt eine entsprechend rasche Entwickelung eines hohen Druckes, wenn die Mischung, wie in der Gasmaschine, in einem geschlossenen Raume entziindet wird. In einer verdiinnten Mischung verbreitet sich die Flamme um so langsamer, je grofser die Verdlinnung ist, und iiahert sich schliefslich einem Punkte, wo die Entziindbarkeit iiberhaupt aufho'rt. Dieser Punkt liegt fiir Steinkohlengas , wenn es durch den elek- trischen Funken entziindet wird, nach Clerk bei der Mischung von 1 Teil Gas und 15 Volumen Luft. Diese Grenze, welche man das kritische Verhaltnis nennt, ist von der Temperatur des Gasgemisches abhangig. x ) Irgend eine nach dem kritischen Ver- haltnis hergestellte Gasmischung wird bei der ge- ringsten Erhohung der Temperatur oder auch des Druckes wieder entziindbar. ') Fur die Korrecturen werden eigene graphische Tafeln beigegeben. J ) Naheres tiber die Einwirkung der Temperatur auf die Explosionsgrenze s. Roszkowski, Journ. f . Gasbel. 1890, S. 584. 21* 164 Das Gas als Quelle fur Kraft- und Warmeerzeugung. Die Gasmotoren. Die Geschwindigkeit des Abbrennens von ex- plosiven Gasmischungen hat von jeher das Interesse der Wissenschaft in Anspruch genommen. In neuerer Zeit wurden von Mallard und Le Chatelier hier- iiber exakte Versuche ausgefiihrt '), welche zu folgen- den Ergebnissen fiihrten: Fortpf lanzungsgeschwindigkeit der Flamme pro Sekunde in verdiinnten Mischungen. 10,0 Vol. Leuchtgas 90 Vol. Luft . . . 0,46 m 12,5 87,5 > ... 0,78 15,0 85,0 > ... 1,04 17,5 82,5 ... 1,18 20,0 * 80,0 ... 0,93 Die Versuche ergaben, dafs die Verbrennlichkeit von Luft und Leuchtgasmischungen bei 6/o Leucht- gas, also bei dem Verhaltnis 1 Teil Gas zu 15,7 Teilen Luft beginnt, und bei 28/o Leuchtgas, also bei dem Verhaltnis 1 Teil Gas zu 2,6 Teilen Luft wieder auf- hort. Das Maximum der Fortpflanzungsgeschwin- digkeit der Flammen, also auch das Maximum der Explosionskraft, resultiert bei 17% Leuchtgas, also bei einem Verhaltnis von 1 Teil Gas und 4,9 Teilen Luft. Dieses Verhaltnis entspricht nicht der theo- retisch zur Verbrennung iiotigen Luft, welche in dem Falle auf 1 Teil Gas 5,7 Teile Luft betragen wtirde. Die explosivste Mischung von Leuchtgas und Luft enthalt sonach ersteres im Uberschufs. Diese Zahlen fur die Werte der Fortpflanzungs- geschwindigkeit der Flammen gelten fur konstanten Druck, also fur die Explosion in offenen Raumen. Fur die Explosion in geschlossenen Raumen sind speziell diejenigen Versuche von Interesse, welche sich auf die Explosionen in den Gasmaschinen be- ziehen. Clerk 2 ) mafs durch Diagramme sowohl die Explosionszeit 3 ) als auch die durch die Explosion auf die Flacheneinheit des Kolbens ausgeiibte Kraft und fand bei Glasgower Leuchtgas: Gas Vol. Luft Vol. Max. -Druck tiber die Atmosphare in Pfd pro Quadratzoll Explosionszeit 3 ) Sekunden 1 13 52 0,28 1 1 1 11 9 7 63 69 89 0,18 0,13 0,07 1 5 96 0,05 Der hochste Druck, welcher mit einer Mischung des bezeichneten Leuchtgases und Luft ohne Kom- pression erreicht werden konnte , betrug 96 Pfund pro Quadratzoll oder 6,8 Atmospharen Uberdruck. Das Verhaltnis der Mischung betrug 1 : 5, wahrend 1 : 6 dem theoretischen Verhaltnis von Gas und Luft entsprochen hatte. 1 ) ) Journ. f. Gasbel. 1885, S. 461, 485; 1886, S. 98, 134. ) The gas Engine by Dugald Clerk London 1886 s. auch Th. Schwartze, die Gasmaschine Leipzig 1887. 8 ) Explosionszeit ist die Zeit, welche vom Beginn des Druckes bis zum Maximaldruck verfliefst. Die Yerlbrennungstemperatur des Leuchtgases wurde von mehreren Experimen- tatoren direkt zu ermitteln versucht. Rosetti mafs dieselbe mittels eines Eisenplatinelementes und fand fur den heilsesten Teil des Bunsenbrenners im farb- losen Flammenmantel 1360. Crova fand auf spektralanalytischem Wege die Temperatur im Argandbrenner zu 1373. Von neueren Versuchen sind die von Mai Hard und Le Chatelier zu erwahnen. Wenn dieselben die Frage der Verbrennungstemperatur zwar nicht speziell fiir das Leuchtgas behandeln, so liefern sie doch einige wertvolle Aufschltisse tiber die Frage, welche Temperaturen konnen durch Verbrennung von Gasen uberhaupt erzielt werden. Nach den fruheren Untersuchungen schien die obere Grenze der Verbrennungstemperatur bald erreicht, da die Verbrennungsprodukte Kohlensaure und Wasser- dampf dissoziiert werden. Nach den Untersuchungen von Deville begann die Dissoziation schon bei 1000 bis 1200 C. , so dafs eine Steigerung der Flammentemperatur tiber ca. 2000 nicht moglich erschien. Maillard und Le Chatelier haben fest- gestellt, dafs bei Kohlensaure unterhalb 1800 eine bemerkbare Dissoziation nicht eintritt und dafs Wasserdampf selbst bei 3300 eine nennenswerte Zersetzung nicht erleidet. Mit Kohlenoxydknallgas (2 CO -f 1O) wurden 3130 C., mit Wasserstoff- knallgas (2 H -f 1 0) 3350 C. erreicht. Verdunnte Mischungen gaben nattirlich weit niedrigere Tem- peraturen. Es spielen also die Dissoziationserschei- nungen, denen man namentlich bei der Verpuffung von Leuchtgas in Gasmotoren einen wichtigen Ein- flufs zuweisen zu mtissen glaubte, hierbei keine Rolle und diirf en ftir die Erklarung dieser Vorgange nicht mehr in Betracht gezogen werden. *) Das Verhaltnis, wie es in den Gasmaschinen gewahlt wird, entspricht nicht dem theoretischen und besteht meist aus 1 Teil Gas und 7 Teilen Luft. Die Warmestrahlung. Die Gasmotoren. 165 Die Wilrmestralilung. Ein Teil der bei der Verbrennung des Gases erzeugten Warmemenge wird von der Flamme, gleichgultig ob dieselbe leuchtend oder entleuchtet 1st, durch Strahlung ausgesandt. Unter Strahlung im allgemeinen versteht die Physik eine von alien Korperii ausgehende Wellenbewegung desjenigen Mittels, welchen wir den Lichtather nennen. Den Gesetzen der Wellenbewegung unterliegen alle Strahlen, sei es nun , dafs dieselben sichtbar als Licht, fiihlbar als Warme, oder nur durch chemische Mitt-el: wahrgenommen werden. Licht und Warme unterscheiden sich physikalisch nur durch die Lange ihrer Schwingungswellen. Die kiirzesten Welleii- langen und die brechbarsten Strahlen nehmen wir als Licht wahr, die weniger brechbaren und von grofserer Wellenlange als dunkle Strahlen. Wahrend es bei der Verwendung des Gases zur Beleuchtung darauf ankommt , einen moglichst grofsen Teil der Strahlung als Licht zu erhalten, richtet sich bei dem Heizgas das Hauptaugenmerk auf die als Warme ausgesandte Strahlung. Unter neueren physikalischen Arbeiten iiber Strahlung sind zwei preisgekronte Schriften von Helmholtz 1 ) und von Dr. W. Julius 2 ) besonders hervorzuheben. Helmholtz fand, dais die gesamte durch Strahlung abgegebene Energie nur eiiiverhaltnismafsiggeringer Teil der gesamten Verbrennungsenergie ist. In Kalorieii 3 ) gemessen ergab sich das auf folgender Tabelle angegebene Resultat: Absolute Verbrennungs- Relative Strahlung warme Strahlung 8 hell s entl. pro Gramm pro Liter hell entl. Kal. Kal. Kal. Kal. o/o 0/0 Wasserstoff . . . Ill 34200 3060 3,63 Kohlenoxyd 266 2440 3050 8,74 Leuchtgas . . . . 452 272 10040 5330 8,50 5,12 Grubengas .... Olbildendes Gas 587 1720 491 765 13340 11950 9540 14950 6,17 11,5 5,15 5,12 Petroleum .... 2060*) 11400 18,2 J ) Helmholtz, Licht- und Warmestrahlung verbrennender Gase, Berlin, L. Simon 1890. 2 ) Julius, Licht- und Warmestrahlung verbrannter Gase, Berlin, L. Simon 1890. s ) Sog. kleine oder Gramm-Kalorien. 4 ) Fur Petroleum ist das absolute Strahlungsvermogen auf 1 Gramm bezogen. Der als Strahlung von der Flamme ausgegebene Teil der gesamten Verbrennungsenergie ist im ganzen auffallend gering. Die drei entleuchteten Kohlen- wasserstoffflammen, das Leuchtgas, Grubengas und Athylen (olbildendes Gas) setzen alle genau gleich viel, namlich 5,l/o in Strahlung um. Die Strahlung der leuchtenden Kohlenwasserstoffflammen ist hoher als die der nicht leuchtenden. Nun entfallt aller- dings hiervon ein Teil auf Lichtstrahlen , doch ist derselbe so gering, dafs man ohne grofsen Fehler die hier gefundenen Werte ausschliefslich auf Warme- strahlung beziehen darf. Tyndall fand, dais in einem Argandbrenner hOchstens 4% der gesamten Strahlung auf Lichtstrahlung treffen. Obige Resul- tate thun deshalb dar, dafs bei Verbrennung von Leuchtgas und zwar mit leuchtender Flamme rund 8/o und mit entleuchteter Flamme rund 5 c /o der erzeugten Warme durch Strahlung abgegeben werden, wahrend der weitaus grofste Teil der Warme in den Verbrennungsprodukten aufgespeichert bleibt und aus denselben nur durch Leitung entnommen werden kann. Die Erklarung fur das grofsere Strahlungsvermogen der leuchtenden Flammen ist in deren Gehalt an festem Kohlenstoff zu suchen, da die festen Korper ein viel hoheres Strahlungs- vermogen als die Gase besitzen. Die Strahlung fester Korper wachst proportional der Oberflache derselben und der Temperatur, auf welche sie er- hitzt werden. Die Grasmotoren. Die Entwicklung der Gasmaschine trat seit der Pariser Weltausstellung im Jahre 1878 in eine neue Ara ein, durch das erste Auftreten der ,,Otto"schen Gaskraftmaschine. Aufserlich durch kleine Dimen- sionen, regelmafsigen, ruhigen Gang und gefalliges Aussehen gekennzeichnet, unterschied sie sich dem Wesen nach von ihren Vorgangern in drei Punkten, welche einen wichtigen Fortschritt bedeuteten; es ist dies erstens die Kompression des Gasgemisches vor der Zundung behufs Verkleinerung der Dimen- sionen, zweitens die Zundung im Todpunkte, welche den Stofs beseitigte und damit grofsere Kolben- geschwindigkeit zuliefs, drittens die Anordnung des sogen.Viertaktes, d. h. der abwechselndenBenutzung desselben Cylinders zum Ansaugen, Komprimieren, Expandieren, und Auspuffen des Gasgemisches. Die 166 Das Gas als Quelle fur Kraft unft Warmeerzeugung. Die Gasmotoren. Erfindung des Otto'schen Motors war em Fortschritt von hochster Bedeutung im Maschinenbau, und es darf als grofstes Lob fiir den Erfinder wohl der Umstand gelten, dais die Maschine seit ihrem Auf- treten bis heute, also innerhalb ca. 13 Jahren in 37 500Exemplaren verkauft wurde, welche zusammen 150000 Pferdekrafte reprasentieren, und dais die Konstruktion im Allgemeinen dieselbe geblieben ist, wie damals. Die Otto'sche Maschine war es, welche dem Gase den Weg als Betriebskraft geebnet hat, welche die Vorteile des Gases zu motorischen Zwecken der Allgemeinheit zuganglich und zur Erzeuguiig des elektrischen Stromes nutzbar gemacht hat. Allerdings wurden aufser dem Otto'schen Motor auch noch eine Reihe vorziiglichster Konstruktionen geschaffen, deren Verdienst in keiner Weise ge- schmalert sein soil. Der Gasmotorenbau steht uber- haupt in einer ungeahnten Bliite da, und ist noch stets auf dem Wege weiteren Fortschrittes und grofserer Vervollkommung begriffen. Der speziellen Beschreibung der am meisten verbreiteten Gas- motoren seien einige allgemeine Betrachtungen vor- ausgeschickt, wobei wir von dem Prozesse der Dampfmaschine ausgehen wollen 1 ). Man pflegt bei der Dampfmaschine die Wirkung des Dampfes im Cylinder durch ein Diagramm dar- zustellen, in welchem horizontal die vom Kolben zuriickgelegten Wege, vertikal die zugehorigen Spannungen des Dampfes aufgetragen sind. Neben- stehende Fig. 110 stellt das Diagramm einer Maschine dar, bei welcher der Dampf nach gethaner Arbeit beim Riickgang des Kolbens ins Freie geschoben wird; der obere Teil der Figur besteht aus zwei Teilen, einer Periode konstanten Druckes und einer solchen mit abnehmender Spannung entsprechend. Wahrend der ersteren gelangt dasjenige Dampf- quantum, welches im Cylinder expandieren soil, aus dem Kessel in letzteren hinein, oder, wie man sich auch ausdriicken kann, es wird die Warme- menge, von der ein Teil in Arbeit verwandelt werden soil, in den Cylinder aus dem Kessel, wo sie an den Dampf iibertragen wurde, eingefuhrt. Mit der am Ende dieser ersten Periode eintretendeii Tren- nung des Cylinders vom Kessel beginnt die nun- mehr sich selbst iiberlassene Cylinderfiillung zu *) Nach SchrOter, die Motoren der Kraft- und Arbeits- maschinen-Ausstellung in Munchen, Bayr. Ind. u. Gewerbe- blatt 1889, S. 171 u. ff. expandieren , bis sie am Ende des Hubes ihre niedrigste Spannung erreicht hat und dann ins Freie entlassen wird. Der Vorgang in der Gasmaschine unterscheidet sich hievon insoferne, als die Warme nicht von aufsen in den Cylinder eingefuhrt wird, sondern im Cylinder selbst erzeugt wird dadurch, dafs ein brennbares Gasgemenge in derselben zur Entzundung und Verbrennung gelangt. Wenn das Gemenge in dem Quantum, welches zu einer Cy- linderfiillung ausreicht, in denselben eintritt, so Fig. 110. hat es nicht, wie bei der Dampfmaschine, schon die hohe Spannung und Temperatur, von welcher aus die Expansion erfolgen soil, vielmehr tritt es mit atmospharischer Spannung und Temperatur L j-i ie Fig. 111. ein (s. a &, Fig. Ill) und durch die Entzundung steigt momentan der Druck (b c) und von da an verlauft der Prozefs so wie Fig. 110 es darstellt - man braucht also im Diagramm der Dampfmaschine nur die erste Periode konstanten hochsten Druckes wegzulassen und man erhalt das Diagramm der Gas- maschine, bei der eben das Warmereservoir, der Dampf kessel, fehlt und die fiir jeden Hub notige resp. verwendbare Warme erst im Cylinder erzeugt, durch die chemische Verbindung der Gase gewisser- mafsen aus dem Zustand der Verborgenheit her- Die Gasmotoren. 167 vorgeholt wird, in welchem sie mit dem Gasgemenge in den Cylinder eingefiihrt worden war. In der Wirklichkeit vollzieht sich natiirlich der Vorgang der Drucksteigerung nicht so plotzlich wie in Fig. Ill dargestellt; im Prinzip aber ist der Vorgang in der ersten Gasmaschine (Lenoir), welche industrielle Bedeutung erlangt hat, durch dieses Diagramm gegeben. Die Erfahrung zeigte jedoch, dais man erne bedeutend bessere Wirkung aus einer und derselben Gasmenge erzielt , wenn man sie vor der Entziindung verdichtet; die er- reichten hochsten Werte von Druck und Temperatur nehmen dann bei der Entziindung in dem Malse zu, als die Verdichtung eine starkere war, und so findet man heute kaum mehr eine Gasmaschine, Compression. Fig. 112. Jlustritk welche nicht mit Kompression arbeitet. Man fiihrt diesen Gedanken so aus, dafs man in einem und demselben Cylinder zuerst die Kompression und dann die Ziindung und Expansion vor sich gehen lalst ; der Kolben arbeitet nur mit einer Seite und zwar so, dais ein Prozels sich in 4 Hiiben ab- spielt, wie obenstehendes Diagramm (Fig. 112) zeigt (der sog. Viertakt). Legt man die 4 Perioden iibereinander , so er- halt man das Diagramm, wie es der Indikator liefert, die erste und vierte Periode decken sich bei einer idealen Maschine. Auf diese Art ist der wesentliche Vorteil erreicht, dais die Ziindung und Drucksteigerung erfolgt, solange der Kolben sich in Ruhe befindet, wahrend bei den alteren Maschinen dieser Moment mitten in der Bewegung des Kolbens eintrat. Mit dem Viertakt ist ein ziemlich grofser Un- gleichformigkeitsgrad der Bewegung verbunden, da immer erst auf jede zweite Umdrehung der Welle eine Explosion erfolgt; es hat deshalb nicht an Versuchen gefehlt, Kompressionsmaschinen so zu bauen, dais auf jede Umdrehung ein Antrieb erfolgt, die Maschine also von einer halbwirkenden wenigstens zu einer einfachwirkenden wird; doch sind diese Bestrebungen noch vereinzelt geblieben. Abgesehen von Konstruktionsprinzipien, unter- scheiden sich die verschiedenen Gasmotoren schon durch aulserliche Merkmale. Der auch dem Auge des Laien am ehesten bemerkbare Unterschied be- trifft dieLagederCylinderach.se: horizontal bei den liegenden Maschinen, vertikal bei den stehenden. Fur beide lassen sich Grande und Gegengriinde anfiihren; Billigkeit und Bequemlichkeit der Her- stellung, Bearbeitung und Montage scheinen auf Seite der stehenden Maschine etwas grolser zu sein, ohne dais bei geniigender Durchbildung des Ge- stelles die Stabilitat Not leiden miilste. Vielfach ist das bedeutend geringere Raumbediirfnis inbezug auf Bodenflache fur die Wahl eines stehenden Motors ausschlaggebend. Von alien Organen, welche die Gasmaschine zur Durchfiihrung ihres Arbeitsprozesses be- notigt, ist unstreitig das wichtigste die Ziind- vorrichtung. Die alteste Gasmaschine - wenn man nur diejenigen Konstruktionen betrachtet, welche Eingang in die Industrie gefunden haben, besals elektrische Ziindung d. h. genauer ausgedruckt, Funkenziindung , in- dem innerhalb der den Ladungsraum fiillenden Gasmasse zwischen zwei metallischen Spitzen im geeigneten Moment der Funken eines Induktions- apparates iibersprang. Dann folgte die (schon friiher vorgeschlagene) Flammenziindung d. h. Ubertragung der Warme einer aulserhalb des Cylinders brennenden Gasflamme auf das Gemenge im Cylinder und endlich haben wir eine dritte Methode der Ziindung durch Gliihkorper, an welchen sich das im geeig- neten Moment damit in Verbindung gesetzte Ge- misch im Cylinder entziindet. Denkt man sich z. B. eine Kammer gebildet, in welcher sich ein durch einen elektrischen Strom zum Gliihen ge- brachter Platindraht befindet (Fig. 113); soil ge- ziindet werden, so wird durch einen Schieber eine Ofmung blosgelegt, durch welche das Cylinder- gemenge in die Kammer treten und sich dort entziinden kann. Noch viel einfacher wird aber 168 Das Gas als Quelle fur Kraft- und Warmeerzeugung. Die Gasmotoren. die Aufgabe gelost durch die sog. Rohrziindung, bei der die Anwendung des elektrischen Stromes umgangen, vielmehr durch einen einfachen Bunsen- brenner einRohr zurRotglut erhitztwird, an welchem sich im geeigneten Moment die Gase entziinden. Die Aiiordnung der Organe, welche fiir den Eintritt der Ladung in den Cylinder und fiir Aus- tritt der Verbrennungsprodukte zu sorgen haben, Fig. 113. ist von der Dampfmaschine mit heriibergenommen, wo man fiir diese Zwecke friiher meist Schieber beniitzte, wahrend in neuerer Zeit mehrfach Ventile verwendet werden. Ahnlich ist die Entwicklung bei der Gasmaschine, mit dem in der Natur der Sache begriindeten Unterschied, dafs fiir den Aus- tritt nur Ventile zur Verwendung kommen, weil bei den hohen Temperaturen der austretenden Gase eine Schmierung des Schiebers nicht wohl moglich ware. Gewohnlich ist bei Anwendung eines Schiebers fiir die Vermittlung des Gaseintrittes im Schieber auch die Ziindvorrichtung enthalten (Schieberziin- dung), wahrend bei Einlafsventilen eine separate Ziindvorrichtung vorhanden zu sein pflegt. Besonders wichtig sind auch die Reguliervor- richtungen, d. h. diejenigen Einrichtungen, vermoge welcher die Umdrehungszahl des Motors bei be- liebiger Kraftleistung konstant gehalten werden soil. Selbstverstandlich konnen nur solche Regulierungen gut geheifsen werden, welche so wirken, dafs sie die Kraftentwicklung des Motors in Einklang bringen mit der von ihm jeweilig geforderteii Leistung. Die Losung der Aufgabe ist bei der Gasmaschine nicht so einfach, wie bei der Dampfmaschine, wo man bekanntlich die Starke der Maschinenarbeit durch die Menge des pro Hub in den Cylinder ein- gelassenen Dampfquantums reguliert ; bei der Gas- maschine kommt der erschwerende Umstand hinzu, dafs die Verbrennung im Cylinder nur bei ganz bestimmter Zusammensetzung der Ladung in richtiger , giinstigster Weise vor sich geht und Abweichungen von der richtigen Menge sowohl nach oben als nach unten den Verbremmngsprozei's ungiinstig beeinflufsen. Man reguliert daher die Gasmaschine meistens so, dafs man in den ein- fiir allemal fest- gestellten Verbrennuugsprozefs gar nicht eingreift, sondern die Anzahl der Prozesse in einer bestimmten Zeit dadurch andert, dafs man durch den Regulator die Gaszufuhr vollstandig aufhebt, wodurch die betreffende Explosion ausfallt. In neuerer Zeit werden jedoch auch, namentlich da, wo es auf grofse Gleichformigkeit ankommt, Regulierungen angebracht, welche die Fiillung des Cylinders mit explosiblem Gemisch je nach der Arbeitsleistung verandern, also wie bei der Dampf- maschine. Die Otto'sche Maschine. Die vielbekannte Otto'sche Maschine (Deutzer Motor), welche in Grofsen von Va bis tiber 100 Pferdekraf t gebaut wird, ist eine einseitig wirkende Gasmaschine, bei der also die Explosionskraft des mit Luft gemengten Gases nur auf eine Seite eines Kolbens A (Fig. 114 u. 115) wirkt , welcher sich im Arbeitscylinder C luftdicht hin und her bewegt. Dieser Arbeitscylinder ist langer als der Kolbenhub und zwar so, dafs wenn der Kolben sich in der dem Cylinderboden am nachsten liegenden Stellung befindet, zwischen diesem und der hinteren Kolbenflache noch ein Raum C bleibt, in welchem die von der vorhergehenden Ftillung herriihrenden Verbrennungsprodukte zuruckgehalten werden. Zu einem Spiel der Maschine gehoren zwei voile Um- drehungen der Kurbelwelle oder vier einfache Kolbenhiibe, auf welche sich die einzelnen Arbeitsperioden in folgender Weise verteilen. Wenn der Kolben sich aus seiner soeben erwahnten Stellung in der Richtung nach der Kurbel E hin bewegt, so gestatten die Steuerungsorgane der Maschine, dafs er zu den im Cylinder befindlichen indifferenten Gasen (Ver- brennungsprodukte) ein Gemisch von Gas und Luft ansaugt, welche zusammen die explosibele Ladung der Maschine bilden. Diesem Vorgang, welcher Saugperiode< genannt wird, folgt die Kompressionsper.iode , wenn der Kolben durch die lebendige Kraft des Schwungrades wieder in den Cylinder hineingeschoben wird. Wahrend dieses Riickganges sind samtliche Einstromungskanale und das Ausblaseventil ge- schlossen. Ist nun der Kolben am Ende seines Hubes im hinteren to ten Punkte angelangt, so ist die Ladung im Cylinder zusammen gepresst und zwar so, dafs an der Ein- trittsstelle des Explosionsgemenges die Cylinderfullung am Die Otto'sche Maschine. 169 Fig. 115. Schilling, Handbuch fiir Gasbeleuchtung. 22 Das Gas als Quelle fur Kraft- und Warmeerzeugung. Die Gasmotoren. gasreichsten 1st. Durch den Steuerungs- oder Ziindschieber F (Fig. 116) wird nun die Verbindung der Ziindflamme mit dem Innern des Cylinders an dieser Stelle hergestellt und die Entziindung bewirkt. Die hierdurch im Cylinder ent- stehende hohe Spannung schiebt den Kolben vorwarts, wel- cher die ihm erteilte Arbeit vermittelst der Pleuelstange B auf die Kurbelwelle E iibertragt (Fig. 115). erhebliche Gewicht der Schwungmassen ein fiir alle Falle geniigender Gleichformigkeitsgrad derselben erzielt. Samtliche Steuerungsorgane der Maschine werden durch die Steuerwelle D (Fig. 116) bewegt, die parallel der Cy- linderachse montiert ist und durch ein Kegelraderpaar von der Kurbelwelle E so angetrieben wird, dafs sie balb so viel Umdrehungen macht wie diese. In einer am Cylinder- Fig. 116. Auf diese ,,Arbeits- oder Ziindperiode" folgt wahrend des Kolbenriickganges die ,,Ausblaseperiode". Das Ausblase- ventil e, das wahrend der vorhergehenden drei Perioden stets geschlossen war, wird jetzt geGffnet und gestattet den Austritt der im Cylinder befindlichen Verbrennungsprodukte, so lange der Kolben sich nach dem Cylinderboden hinbe- wegt. Es wird also wahrend der Arbeitsperiode die dem Kolben erteilte Kraft vom Schwungrad aufgenommen, wel- ches durch seine lebendige Kraft fur sich wieder die Be- wegung des Kolbens wahrend der drei folgenden Perioden zu bewirken hat. Trotz dieser periodischen Kraftentwickelung wird durch die grofse Kolbengeschwindigkeit der Maschine und das kopf senkrecht zur Achse des Cylinders liegenden Gleit- fiache q bewegt sich der Steuerungs- oder Ziindschieber F, welcher durch eine Schubstange G von der Steuerungswelle aus durch den Kurbelzapfen m gesteuert wird. Die Schiebergleitflache am Cylinderkopf wird durch eine abnehmbare Platte gebildet. Der Schieberdeckel K wird durch Spiralfedern und Schrauben S, S, gegen den Schieber F angeprefst, wahrend die Prefsschrauben pp, ohne Federn durch Zwischenlage einer Lederscheibe den Deckel in der Mitte festhalten. In der Gleitflache des Schiebers befindet sich, mit dem Cylindermittel zusammenfallend, die Einstro'mungsoffnung I und seitlich davon der mit dem Luftansaugerohr in Ver- Die Otto'sche Maschine. 171 bindung stehende Luftkanal k. Die denselben correspon- dierenden Offnungen r r, des Schiebers sind durch einen Kanal miteinander verbunden, welcher durch die kl einen Offnungen d d bei entsprechende/ Stellung mit dem Gas- zuftihrungskanal g in Verbindung tritt. Beim Beginn der Saugperiode steht der Schieber so, dafs r den Einstromungskanal I eben offnet und den Zutritt der Luft aus dem Luftkanal k durch das Ansaugerohr a ge- stattet, wahrend durch die senkrecht ubereinander liegenden Offnungen d in der Riickseite des Schiebers aus dem Kanal g Gas eintritt. Gas und Luft mischen sich in dem Kanal r r, (Mischungskanal) und werden durch den Einstromungs- kanal I in den Cylinder C angesaugt. Beim Beginn der Kompressionsperiode hat der Schieber den Einstromungs- kanal I verdeckt, und der Cylinderraum ist hermetisch ab- geschlossen. und infolge der ihm beigemengten atmospharischen Luft unterhalt. Hierbei teilt sich der im Cylinder befindliche Kompres- sionsdruck der Schiebermulde mit, und die Schieberflamme kann in dem Moment, in welchem diese den Einstromungs- kanal I offnet, das in demselben befindliche Gasgemisch entztinden. Diese Entziindung pflanzt sich durch den Kanal I bis in den Cylinderraum C fort, wodurch die Cylinderfullung verbrennt und durch die entstehende hohe Spannung den Kolben nach vorwarts treibt. Kurz vor dem Ende dieses Hubes, welcher als Arbeits- periode bezeichnet worden, offnet der auf der Steuerwelle Gegen das Ende der Kompressionsperiode befindet sich die Schiebermulde h vor dem Kamin n, in welchem die Kaminflamme 6 brennt. (Fig. 117.) In der Schiebermulde brennt eine Flamme (Schieber- flamme), welche von der Schieberflammenleitung c (Fig. 118) durch die im Deckel befindliche Rinne o und die Bohrung i gespeist wird. Die Schieberflamme wird unmittelbar vor jeder Ent- ziindung der Cylinderfullung durch die Kaminflamme fe an- geziindet, indem die Schiebermulde den Kamin n passiert, und brennt so lange in der Schiebermulde weiter, bis die letztere mit dem Einstromungskanal I in Verbindung tritt und die Cylinderfullung entzundet. Wenn die Schiebermulde auf der Ruckseite des Schiebers gegen den Kamin n und die aufsere Luft abgeschlossen ist, so hat die Bohrung i das Ende der Gaszuftthrungsrinne o passiert und stellt in dem- selben Moment durch die 6'ffnung t die Verbindung der Schiebermulde mit dem im Cylinder befindlichen kompri- mierten Explosionsgemenge her, welches letztere nun die in der Schiebermulde noch brennende Schieberflamme speist Fig. 118. sitzende AusstrOmungsnocken f (Fig. 119) vermittelst des Hebels u das AusstrOmungsventil e, welches sich am Ende dieses Hubes der Ausstromungsperiode wieder schliefst. Die Feder w bewirkt einen festen und sicheren Schlufs des Ventils. Die Gaszuftihrung wird durch den Regulator dem Kraft- bedarf entsprechend durch das Regulirventil Z bewirkt. (Fig. 120.) Dieses steht durch einen Krtimmer L mit dem Gaszufiihrungskanal g in Verbindung. Befindet der Regulator sich in seiner normalen Stellung, so Offnet der Einlassnocken z vermittelst des Hebels v das Regulierventil Z und lafst die erf orderliche Menge Gas wah- rend der Ansaugeperiode eintreten. Wird der Motor ent- lastet, so bewegt der Regulator infolge seines schnelleren 22 172 Das Gas als Quelle fttr Kraft- und Warmeerzeugung. Die Gasmotoren. s. Fig. 120. Die Otto'sche Maschine. 173 Laufes die Hiilse mit dem Einlassnocken z nach links, und letzterer lafst den Federhebel v unberiihrt, wodurch fur diesen Hub die Gaseinstromung unterbleibt, und eine Kraft- entwicklung nicht erfolgen kann. Wird der Motor abgestellt, so sinkt der Regulator infolge des langsameren Ganges ab- warts, und die Hiilse mit dem Einlassnocken z wird so weit nach rechts bewegt, dafs der Federhebel v sich links von demselben befindet und von letzterem nicht bertihrt wird. Hierdurch wird verhindert, dafs bei zufalligem Stillstand des Motors der Hebel v nicht auf dem Einlafsnocken z stehen bleibt und das Eegulierventil Z offen halt, wodurch, falls der Einstro'mungshahn nicht geschlossen sein sollte, Gas durch den Schieber in die Luftsaugeleitung und von da in den Maschinenraum treten wiirde, was zu Explosionen Veran- lassung geben konnte. noch so viel explosibles Gemenge im Cylinder zurflck, dafs dessen Explosion gentigt, den Motor in regelmafsigen Gang zu bringen. 1st dieser eingetreten, so ist die Rolle durch seitliche Verschiebung aufser Verbindung mit dem Anlafs- nocken zu bringen. Durch die Verbrennung des Gases im Arbeitscylinder wird eine so hohe Temperatur erzeugt, dafs eine Ktihlung der Cylinderwandungen erforderlich ist. Dieselbe wird durch Wasser bewirkt, das in dem die Cylinderwandungen um- gebenden Hohlraum zirkuliert, indem es bei s (Fig. 115) ein- tritt und durch s, ablauft. Ventilm as chine n. Bei gro'fseren Motoren ist Ventilsteuerung angewandt und wird die Zufuhrung des Explosionsgemenges von Luft Fig. 121. Der Regulator bietet nicht allein die Garantie fur einen gleichmafsigen Gang der Maschine, sondern auch die voile Sicherheit gegen Explosionsgefahr. Aufserdem findet durch denselben eine der Kraftleistung entsprechende Regulierung des Gaskonsums in der sparsamsten Weise statt. Maschinen von mehr als zwei Pferdekraft haben auf der Nabe des Ausstrb'mungsnockens / noch einen kleinen An- lafsnocken /, (Fig. 119 u. 120.) Vor dem Andrehen des Motors ist die Rolle am Aus- stromungshebel u so viel nach seitwarts zu schieben, dafs der Anlafsnocken f, dieselbe bertihrt und den AusstrOmungs- hebel u luftet. Hierdurch wird wahrend der Kompressionsperiode das AusstrSmungsventil einen Moment geoffnet und lafst einen Teil des zu komprimierenden Gemenges aus dem Cylinder entweichen, wodurch die Kompression verringert, und das Andrehen des Motors erleichtert wird. Es bleibt jedoch und Gas nicht durch den Schieber, sondern durch ein Ein- lafsventil F bewirkt (Fig. 121), welches vermittelst eines Hebels n durch einen auf der Steuerungswelle sitzenden Nocken m wahrend der Saugperiode zur richtigen Zeit ge- offnet und geschlossen wird. Das Regulierventil Z mit Einstro'mungshahn sitzt hier seitlich vom Cylinderkopf auf dem Mischungskanal k und wird von dem Reguliernocken z vermittelst einer Hebeluber- tragung v v in der bekannten Weise gesteuert. An dasselbe schliefst sich ein nach unten konisch erweitertes Rohrsttick an, dessen untere Flache durch eine ebene runde Platte nicht ganz abgeschlossen ist, so dafs das Gas durch eine Spalte auf den ganzen Cylinderumfang horizontal austreten kann. Dieses Rohrende wird von dem Luftansaugerohr a kon- zentrisch umschlossen, so dafs die einstro'mende Luft den Gasstrom passieren mufs und mit dem Gas innig gemischt 174 Das Gas als Quelle fur Kraft- und Warmeerzeugung. Die Gasmotoren. durch einen horizontalen rechteckigen Kanal k nach dem Einlal'sventil F gelangt. Das Einlafsventil reicht mit seinem Stift unten aus dem Cylinderkopf hervor. Das untere Ende des Ventilstiftes 1st mit Gewinde versehen und tragt, mit Klemmschrauben befestigt, einen Ftihrungsschlitz o, in wel- chem das Fiihrungsprisma des Ventilhebelzapfens gleitet. Ein neuerer Deutzer Motor mit Ventilsteue- rung und Gluhr ohrztindung ist in Fig. 122 und 123 abgebildet. Bemerkenswert an diesem Motor ist die Eegulierung durch einen Pendelregulator, welcher aus Fig. 122 ersichtlich. Man kann ein Pendel dadurch in Schwingungen ver- setzen, dafs man seinem Drehpunkt eine horizontal .hin- und hergehende Bewegung erteilt; die Schwingungsweite wird sich dann nach der Geschwindigkeit der Bewogung des Aufhangepunktes richten. Macht man nun von der Schwin- gungsweite die ErOffnung des Gaszutrittes in der Weise ab- Fig. 122. Sollte das Regulierventil, der Stellung des Regulators ent- sprechend, geschlossen bleiben und kein Gas eintreten lassen> so wird das Einlafsventil dennoch bei jedem Spiel der Maschine geOffnet und durch eine Feder wieder geschlossen. Ein Schieber von verhaltnismafsiggeringenDimensionen, welcher hinter dem Ventilgehause am aufsersten Ende des Cylinderkopfes senkrecht zur Cylinderachse angebracht ist, dient ausschliefslich zur Ziindung. Die librigen Steuerungsmechanismen weichen von denen der Schiebermaschinen nicht ab. Fig. 123. hangig, dafs nach Uberschreitung einer gewissen Amplitude das Gasventil nicht mehr geoffnet wird, so hat man einen Ersatz f iir den viel umstandlicheren und der Abntitzung weit mehr ausgesetzten Centrifugalregulator. Nach Patentschrift D K.P. Nr. 17906 wird die Muffe h (Fig. 123) durch die an der Schieberstange hangende Stange i horizontal hin- und hergeschoben; der als Pendel dienende Winkelhebel k I m, der im Punkt I der Muffe drehbar aufgehangt ist, sto'fst mit seinem Ende m gegen den Stil n des Gasventils und offnet es, so lange die Schwingungsweite diejenige Grenze nicht Die Korting'sche Maschine. 175 iiberschreitet, welche der normal en Geschwindigkeit der Maschine entspricht; vergrofsert sich aber der Ausschlag des Pendels bei steigender Maschinengeschwindigkeit, so verfehlt er sein Ziel, und die Maschine erhalt kein Gas. Durch Verstellung eines Gegenwichts kann leicht der Schwer- punkt des Pendels verlegt, und dadurch eine andere Normal- geschwindigkeit der Maschine herbeigefuhrt werden. Beim Anlassen der Maschine wird das Gasventil mittels des Winkelhebels o p q offen gehalten, bis das Pendel nach erreichter, an- nahernd normaler Maschinengeschwindigkeit in Thatigkeit tritt. Der Deutzer Zwilling. DieDeutzerFirma 1 ) hat ihre Maschine den verschiedenen Bediirfnissen mog- lichst anzupassen gesucht und liefert neben der vorbeschriebenen noch andere Anordmmgen. Von diesen mogen zunachst die Zwillinge erwahnt werden, welche einen regelmafsigeren Gang gewahrleisten sol- len. Natiirlich sind bei diesen die Kurbeln urn 360 gegen einander verstellt, also gleichgerichtet, damit der Viertakt beider Cylinder um eine Umdrehung gegen einander verschoben wird, so dais also auf jede Umdrehung der Maschine eine Ziindung kommt. Die Steuerwelle 1st beiden Cylindern gemeinsam und liegt zwischen ihnen; sonst bietet die Anord- nung nichts Besonderes. Fur die Zwecke der Elektrotechnik ist besonders ruhiger Gang no' tig; man erzielt denselben, indem man nicht mit Ausfall von Ladungen, sondern mit schwacherer Fiillung regelt. Das er- reicht man einfach durch abgeschragte Steuerknaggen, welche das Gasventil mehr oder weniger lange offnen, und zwar pflegt man den einen Knaggen breiter zu machen als den andern, damit, wenn die Beanspruchung unter V sinkt, der eine Cylinder ganz aussetzt. Die Korting'sche Maschine. Die folgenden Figuren 124 131 stellen die Korting'sche Gasmaschine dar. Der Gasmotor von Kb'rting, der seit seinem Entstehen schon verschiedene Wandlungen durchgemacht hat, ist ') Die Deutzer Motoren werden seit kurzem auch von der Berlin-Anhaltischen Maschinenbaugesellschaft in Marti- nikenfelde bei Berlin gebaut. Fig. 124. charakterisiert durch das Bestreben nach moglichster Ein- fachheit und leichter Verstandlichkeit der Handhabung in Verbindung mit ausgedehnter Berticksichtigung der leichten Herstellbarkeit und Bearbeitung der einzelnen Teile ohne Beeintrachtigung der Soliditat und Dauerhaftigkeit. Die Anordnung ist die bei vertikalen Maschinen allgemein lib- liche Cylinder unten, mit dem Gestell, dessen Wandungen den Wassermantel bilden, zusammengegossen ; die Schwung- radwelle, oben gelagert, treibt mit "Ubersetzung von 1 auf 2 die Steuerung an, indem die verschiedenen unrunden Scheiben 176 Das Gas als Quelle fur Kraft- und Warmeerzeugung. Die Gasmotoren. zur Bewegung des Zilnd- und Auslafsventils direkt auf der verlangerten Nabe des grofseren Rades sitzen. Die Mascbine zeigt eine Anzahl bemerkenswerter Details, welche zwar scbon langere Zeit bekannt sind, des Zusammenhanges wegen aber bier erwahnt werden mogen. Der Ztindapparat (Fig. 126 u. 127) ist ein sogen. Ventilztinder; im Innern einer cylindriscb ausgebohrten, am Maschinengestell befestigten Fig. 125. Spindel spielt einerseits das koniscb gebobrte Rohrchen 19, anderseits der von der Mascbine bewegte, auf- und nieder- gehende Stempel 18. Das Spiel des frei beweglicben Rohr- cbens 19 ist einerseits begrenzt durch eine von unten in die Fiihrung desselben eingeschraubte Mutter, anderseits durch das Aufsitzen einer an dem Rohrchen vorbandenen konischen Dichtungsflache auf ibrem Sitze. In der ge- schlossenen Stellung (Fig. 126) ist das Robrchen durch den im Innern des Cylinders, mit welchem das Ventilgebause in Verbindung stebt, berrschenden Verdicbtungsdruck geboben und durcb die erwahnte Dichtungsflacbe die konische H6h- lung des Rohrchens nacb dem Cylinder bin, mit welchem sie sonst durch eine Anzahl horizontaler Bohrungen kom- muniziert, abgedichtet; nur durcb die feine Offnung an der Spitze des Kegels tritt brennbares Gemisch unter dem im Cylinder herrschenden Druck in den Hohlkegel ein, verliert aber durch die konische Erweiterung so viel an Geschwindig- keit, dais es im Konus selbst in Gestalt einer Flamme brennt, sobald die Entztindung durch die aufseiiialb der erwahnten Offnungen stets brennendeZundflamme bewirkt ist. Nun tritt die zweite Stellung (Fig. 127) ein, bei welcher es sich darum handelt, die im Innern des Konus brennende Vermittlungsflanime mit dem Cylinderinnern in Verbindung zu setzen. Der Stempel 18 kommt von oben herunter, trifft Fig. 126. Fig. 127. zuerst auf das Ende des Rohrchens, so dafs letzteres ber- unterfallt, und setzt sicb unmittelbar darauf fest auf seine Dichtungsflache, durch welche die Verbindung zwischen Ziindflamme und Vermittlungsflanime abgesperrt wird. Die horizontalen Bohrungen von 19 kommen nun mit der nach dem Cylinderinnern kommunizierenden Offnung a in Ver- bindung, und die Vermittlungsflanime entztindet durch die- selben hindurch das Gemisch im Cylinder. Ein weiteres charakteristisches Detail des Korting'schen Motors ist das sogen. Miscbventil (Fig. 129). Dieses soil bewirken, dafs der Eintritt von Luft und Gas so geregelt wird, dafs beides in ganz bestimmtem, gleicbartigem Misch- ungsverhaltnis wahrend des Anfangsbubes in den Cylinder gelangt. Gas und Luft werden durch gleichzei tig abschliefsende Dichtungsflachen abgesperrt. Offnet sich das Ventil, so tritt das Gas durch kleine Schlitze, die im innern, cylindriscben Teil des Ventilkorpers bei a sicb befinden, und Luft durch die am Umfang des Ventils freigewordene Ringflacbe ein. Die Korting'sche Maschine. 177 Da nun das Verhaltnis der Durchgangsquerschnitte f Qr Luft und Gas bei jedem Hub des Ventils gleich bleibt, so kann also mit einem solchen Mischventil stets nur Gemisch von einer und derselben Zusammensetzung in den Cylinder ge- langen. Die Luft kommt direkt aus dem als Luftsaugetopf dienenden Unterteil des Maschinengestelles und mischt sich auf dem Weg zum Cylinder innig mit dem Gas. Um das Mischventil dem hohen Druck und der hohen Temperatur bei der Entziindung zu entziehen, ist ein Ruckschlagventil 10 aus Stahl eingeschaltet, welches den Druck auffangt. Aus der Fig. 129 (ebenso auch aus der ganzen Ansicht der Maschine Fig. 128) geht hervor, dais die Gehause Schilling, Handbuch f . Gasbeleuchtung. sowohl fur das Rtickschlag- als auch fur das Ausblaseventil durch Biigel und Druckschraube verschlossen sind eine der mannigfachen Riicksichten auf leichte Zuganglichmachung wichtiger Teile, was als eines der leitenden Konstruktions- prinzipien der Erfinder hervorzuheben ist. Reguliert wird die Maschine durch Offenhalten des Aus- lafsventils, so dafs wahrend der Saugperiode kurz zuvor ausgestossene Verbrennungsriickstande wieder in den Cy- linder zuriickgesaugt werden, also so lange Zundungen aus- Fig. 129. bleiben, bis die Maschine wieder die richtige Geschwindig- keit erlangt hat. Es ist namlich eigens dafiir gesorgt, dafs beim Rticksaugen der Gase aus der Auspuffleitung nicht Fig. 130. etwa auch das Mischventil sich hebt und frisches Gemisch, welches naturlich verloren gehen wtirde, in den Cylinder gelangen kann. Zu dem Ende ist ein federnder Hebel an gebracht (s. Fig. 124 u. 125), dessen Verbindung mit dem Rtickschlag- und Auslafsventil derart ist, dafs ersteres frei spielen kann, wenn die Maschine Gemisch ansaugt, aber auf seinen Sitz niedergedruckt wird, sobald der Regulator 23 178 Das Gas als Quell e fur Kraft- und Warmeerzeugung. Die Gasmotoren. wirkt, also das Auslafsventil offen gehalten wird. Der Eegu- lator selbst ist in dem grofseren Stirnrad, welches zum Betrieb der Steuerung dient, untergebracht (Fig. 130) und besteht, ahnlich den jetzt auch bei Dampfmaschinen haufig verwendeten Anordnungen, aus einem Gewicht, welches einerseits um einen am Rad befestigten Bolzen schwingen kann, andererseits von einer Spiralfeder angezogen wird und Fig. 131 sichtbaren Coulisse, deren Stein durch den Regulator verstellt wird, auf das Einlafsveiitil und be wirkt, je nach dem. Kraftbedarf ein friiheres oder spateres Schliefsen des Einlafsventils. Wiirde das Einlarsventil erst bei volleiidetem Saughub des Kolbens geschlossen werden, so hatte man voile Fig. 131. beifSteigerung der Geschwindigkeit direkt einen Hebel zur Seite driickt, der seinerseits wieder eine Klinke in Bewegung setzt, welche den Steuerhebel des Auslafsventils, bei geoffneter Lage des letzteren fangt und festhalt. (S. auch Fig. 124.) Korting baut in neuerer Zeit auch grofse liegende Motoren, welche namentlich zum Betrieb elektrischer Beleuchtungsanlagen dienen. Fig. 131. Besonders wichtig ist fur diese Motoren der gleichmafsige Gang, welcher durch die Regulierung in der Weise erzielt ist, dafs nicht, wie gewohnlich die Ziindungen der Explosionsgemische aussetzen, sondern dafs der Grad der Fiillung selbst verandert wird. Der Regulator wirkt vermittels einer auf Fiillung und genau die Arbeitsweise der gewohn- lichen Viertakt-Maschine. Bei jeder andern Stellung wird das Einlafsventil friiher, also schon vor Ende des Saughubes des Kolbens geschlossen, sodafs nur eine, der jeweiligen Stellung des Regulators ent- sprechende Menge Gasgemisch eingesaugt werden kann. Es wird das Einlafsventil um so friiher ge- schlossen, je weniger die Maschine zu leisten hat; ein Ausfall von Ladungen findet nicht statt, selbst bei Leergang, wo die Fiillung nur *k bis J /6 be- tragt, ziindet die Maschine regelmafsig. Die Zweitaktmaschinen. Die Gasrnaschine von Benz. 179 Auf diese Weise wird eine Gleichformigkeit im Gauge des Motors erzeugt, welche gestattet, die Dynamos direkt mit demselben zu kuppem. Fortschritt des Gasmaschinenbaues sich in nachster Zeit bewegen wird. Die Zweitaktmaschinen. So' viele Vorteile auch der sog. Viertakt in sich vereinigt, so kann er doch nicht als das Ideal des Gasmaschinenprozesses hingestellt werden, weil er eiiiesteils einen sehr hohen Ungleichformigkeitsgrad der Bewegung mit sich bringt und andernteils einen okonomischen Nachteil dadurch bedingt, dafs die Gase mit viel hoherer Spannung in die Atmo- sphare eiitlassen werden miissen, als diejenige ist, Foli der der C > halber 1,093 > SUP- i voller > 0,846 > > 8 HP- > halber 1,105 > Bei verschiedener Beanspruchung des Motors 1st auch der Nutzeffekt sehr verschieden. In der folgeiiden Tabelle 1st der Gasverbrauch eines Va bis 20pferdigen Motors fiir Beanspruchung von bis 20 Pferden in cbm pro Pferdekraft und Stunde augegeben, Gasverbrauch der Deutzer gebaut, und es steht zu erwarteii, dafs man auch noch zu grofseren Maschinen iibergehen wird l ). Anlage uud Betrieb der Motoren. Bei der Anlage fiir Gasmotoren ist in erster Lime auf geniigend weite Rohrleitungen Riicksicht zu nehmen. Es sind etwa folgende Di- mensionen zu wahlen (s. Tabelle S. 183). Die Gasleitung selbst ist im allgemeinen in der Weise anzulegen, wie es Fig. 139 darstellt. Es ist hiebei gleichzeitig die Anlage der Wasserkiihlung mit einem Korting'schen Rippenheizkorper mit angegeben. Nach der Gasuhr und noch vor dem zur Druckregulierung angebrachten Regler ist die Zundflammenleitung abzuzweigen. Vom Regler fiihrt die Leitung zum Gummibeutel und von da zur Maschine. Ist keiu Regler vorhanden, so kann Gasmotoren pro Stunde in cbm. indizierte HP Leer- gang V* 1 2 3 4 5 6 8 10 12 16 20 effektive HP V* 0,25 1,20 _ _ _ _ _ _ _ _ 1 0,37 1,44 1,09 2 0,55 1,74 1,33 1,00 4 0,92 1,60 1,14 0,96 0,91 6 1,59 2,10 1,33 1,07 1,00 0,93 0,90 8 2,00 2,50 1,58 1,21 1,08 0,97 1,00 0,83 10 2,48 2,68 1,64 1,29 1,14 1.02 0,98 0,84 0,82 12 2,70 2,88 1,74 1,36 1,17 1,06 1,00 0,90 0,85 0,82 16 3,10 3,48 2,04 1,63 1,37 1,23 1,13 0,98 0,92 0,88 0,81 20 3,30 3,68 2,14 1,69 1,43 1,28 1,18 0,02 0,95 0,90 0,85 0,81 Fiir grofsere Motoren gestaltet sich der Gas- verbrauch noch giinstiger. Nach neuen Versuchen, welche mit einem zum Betriebe fiir elektrische Beleuchtung bestimmten 60pferdigen Motor der Firma Gebriider Korting angestellt wurden, betrug der Gasverbrauch x ) bei einer effektiven Leistung von 17,89 Pferdekraft 0,634 cbm per Stunde u. HP > 18,27 0,647 > 18,34 0,641 , , 9,50 , 0,790 , .', beim Leerlauf 3,342 > > > Ziindflammen 0,071 Fiir die Zwecke der elektrischen Beleuchtung werden gegenwartig bereits Motoren fur 120 HP man sich durch Anbringung zweier Gummibeutel, zwischen welchen ein Hahn eingeschaltet ist, helfen. Um jedoch das Zucken der Gasflammen mit Sicher- zu verhiiten, wendet man Regler an, von denen wohl der von Schrabetz die grofste Verbreitung gefunden hat. Fig. 140 stellt denselben dar. Auf der einen Seite der verhaltnismafsig kleinen Flache des Ventils g herrscht der veranderliche Gasdruck und ist bestrebt es zu liiften, ihm entgegen wirkt der reduzierte Druck, welchem die sehr grofse Flache des mit dem Ventil fest verbundenen Schwimm- kolbens e zur Verftigung steht, und ist bemtiht, das Ventil g zu schliefsen. Beide Krafte miissen sich das Gleichgewicht halten. Da aber die Flache, welche dem reduzierten Druck zur Disposition steht, ganz erheblich grOlser ist, wie die, auf welche der Gasdruck wirkt, so folgt, dafs auch die aller- l ) Nach Mitteilung des Herrn Korting. ! ) tiber die Verwendung der Gasmotoren zum Betrieb elektrischer Zentralen, vergl. Oechelhauser, Betrieb der el. Zentrale in Dessau . Journ. f. Gasbel. 1891, S. 536. Anlage und Betrieb der Motoren. Gasleitung. 183 Grofse des Motors V 1 2 4 6 8 10 12 16 20 25 HP Vom Motor bis zum Gummi- beutel '/2 8 /4 9 /4 1 I 1 / 4 11/4 1V 4 IV 2 ! J /2 IV a 2 Zoll engl. Vom Gummibeutel bis zur Gas- uhr auf 20 Meter .... / l'/4 l'/4 F/S 2 2 av 2*/ 3 3 90mm Zoll engl. tJber 20 Meter bis zur Strafsen- u. mm leitung 1 l/a l'/a 2 2'/2 2V 3 3 90mm 90mm 100mm Zoll engl. Ziindflamme '/4 /4 - / * '/4 V4 V4 V* ! /4 Y S /4 3 /4 8 /4 u mm Zoll engl. Gasuhren. Flammenzahl 10 20 30 60 60 80 100 150 150 150 geringsten Schwankungen im reduzierten Druck eine Be- wegting des Ventils g hervorbringen miissen. Es 5ffnet sich in dem Augenbliok, wo der Druck scbwindet und umgekehrt, legen der Bleiplattchen B ist es ermoglicht, den Druck fur den Motor von der Hohe des Druckes hinter der Gasuhr an, je nach Bedarf zu reduzieren. Fig. 139. es fallt sofort wieder auf seinen Sitz zurtick, wenn der Druck sich ausgeglicben hat. Hieraus geht hervor, dafs das Ventil in fortwahrender Bewegung sein miifste, wenn man ihm nicht einen Hemmschuh anlegte. In sehr geschickter Weise ist dies bei dem vorliegenden Ventil dadurch bewirkt, dafs man in das Innere des Schwimmerkolbens e ein feines Rohrchen gefiihrt hat, durch welches die Luft bei den Be- wegungen des Schwimmers ein- und austreten mufs. Mittels einer kleinen, keilformig abgeflachten Regulierschraube in der Miindung des Rohres kann man den StrOmungs- Wider- stand in dem Rohr regeln und die Beweglichkeit des Ven- tiles g in gewtinschter Weise beeinflussen. Durch Auf- Fig. 140. Eine weitere Vorrichtung zur Verhinderung des Zuckens der Gasflammen in der Nahe von Gas- motoren wurde ebenfalls von Schrabetz ange- geben 1 ). Sein sog. Beutelventil bietet den Vorteil ohne Absperrfliissigkeit zu arbeiten. Es bedarf fast keiiier Wartung und ist sehr kompendios 2 ). ) Journ. f. Gasbel. 1888, S. 432. 2 ) tJber die Behandlung des Gasmotors gibt guten Auf- schlufs : Der Gasmotor und seine Verwendung in der Praxis*, Handbuchf.Gasmotorenbesitzer v. G. Lickfeld, Hannover 1891, Hahn'sche Buchhandlung, auch Journ. f. Gasbel. 1892, S. 372. X, Kapitel, Heizen und Kochen mit Leuchtgas. Yorteile und Kosten der (xasfeuerung. Die Vorteilc der Gasfeuerimg gegeniiber der Verwendung fester Brennstoffe sind zu sehr aner- kannt, als dafs es notig ware, Member des weiteren zu sprechen. Verschiedene Meinungen herrscheii nur dariiber, welches Gas das geeignetste sein diirfte, um zu einer allgemeinen Versorgung grofser Stadte mit Heizgas zu dienen. Wenn es sich nur um die Heizung handelte, so konnte man wohl auch billigere Gasarten, wie z. B. Generatorgas verwenden. Unter den jetzigen Verhaltnissen, wo die Heizung gegeniiber der Beleuchtung mit Gas immer noch eine untergeordnetere Rolle spielt, wird man sich aber schwer entschliefsen konnen, eigene Versorgungs- systeme und Leitungen nur fur Heizgas anzulegen. Gerade darin ist aber der Vorzug des Leuchtgases zu suchen, dafs es gleichzeitig zur Verwendung zur Beleuchtung, Krafterzeugung und Heizung infolge seines hohen Heizwertes ganz besonders befahigt ist. Das Bestreben der Gasanstalten ist in neuerer Zeit daher besonders darauf gerichtet, die Ver- breitung des Heiz- und Kochgases moglichst zu unterstiitzen. Dafs in erster Linie derPreis hiebei eine wichtige Rolle spielt, ist selbstverstandlich. Die meisten Verwaltungen der Gasanstalten haben deshalb fur Heizgas spezielle Preisermafsigungen eintreten lassen. Nach statistischen Erhebungen, welche 148 Gaswerke Deutschlands und der Nach- barlander umfassen und zwar 21 Werke mit iiber 5000000 cbm Produktion 56 1 bis 5 Mill. 33 500 000 bis 1 Mill, cbm 38 unter 500 000 cbm Produktion, hatten nur 26 keine Ermafsigung des Gaspreises. Der Preis fiir Koch- und Heizgas schwankt zwischen 7 bis 35 Pf. Der Durchschiiittspreis der 148 Stadte ist fiir Heizgas 15,51 Pf. und fiir Motorengas 15,llPf. Wo hohe Preise bestehen, wird mehrmals die Bereitwilligkeit zu einer Herabsetzung ausgesprochen, aber die Unmoglichkeit der Erweiterung des Werkes als Hinderungsgrund bezeichnet, weil der dann zu erwartende Mehrbedarf nicht befriedigt werden konnte. In einer Stadt ist der Preis je nach den Monaten verschieden: er geht von 18 Pf. im Dezember, 16 Pf. im November und Januar, 14 Pf. im Friih- jahr und Spatjahr herunter auf 12 Pf. vom April bis September. Die niedersten Preise finden sich ausschliefslich in den westfalischen Kohlenreviereii oder in der Nahe derselben. Die Erleichterung der Verbreitung des Heiz- gases durch Gewahrung besonderer Vorteile beziig- lich der Zuleitungen, Gasmesser und Hausleitungeri hat noch nicht allgemein Platz gegriffen. Namentlich ist es auffallend, dafs unter den 148 Stadten nur Genf dem von Paris mit so grofsem Erfolg gegebenen Beispiele, dafs die Steigleitungen Vorteile und Kosten der Gasfeuerung. 185 in den Hausern mit Abzweigungen fur jedes Stock- werk auf Rechnung des Gaswerks erstellt werden, gefolgt 1st. Die Ausgaben an sich sind fur die Gaswerke nicht bedeutend, und gerade das Vor- handensein von Leitungen in einem Hause lafst besser als jede Reklame die Lust zur Ingebrauch- nahnie derselben erwachen. Die Erleichterung der Herstellung der Leitungen durch Zulassung allmahlicher Abzahlung oder Ver- mietung wird dagegen schon in 43 Stadten gewahrt. Die Gasmesser fur Koch- und Heizzwecke werden meistens, wie die anderen Gasmesser nur gegen Miete gestellt. Es stellen im ganzen 35 Stadte die- selbeii ohne Mietberechnung. Wo man in dieser Beziehung sehr liberal ist, so dafs man auch nicht einmal eine Konsumsgrenze feststellt, unter welcher Miete zu zahlen ist, steigt der Aufwand fiir Gasmesser in so betrachtlicher Weise und bei vielen Konsumenten in keinem Ver- haltnis zu dem Gaskonsum, dafs sich diese Art der Erleichterung nicht weiter empfehlen diirfte. Sehr grofse Erfolge wurden in London mit der mietweisen Abgabe von Gasofen erzielt. Der letzte Geschaftsbericht gibt die Zahl der gegenwartig in London aufgestellten Gasofen und Gasapparate fur Koch- und Heizzwecke zu 70000 an. Vielfach wird gegen die Einfuhrung des Leucht- gases zu Heizzwecken dessen hoher Preis ins Feld gefiihrt. Die folgende Tabelle gibt einen annahernden Vergleich iiber die Kosten gleicher Warmemengen, wie sie aus verschiedenen Materialien bei theo- retischer Verbreiinung zu Kohlensaure und Wasser- dampf gewonnen werden konnen 1 kg guter Steinkohle lief ert 7100 Kal. und kostet Pf . 2,00 bis 3,20; 1000 Kal. kosten 0,28 bis 0,45 Pf. 1 kg gewohnl. Heizkohle Jiefert 5000 Kal. und kostet Pf 2,00 bis 2,80; 1000 Kal. kosten 0,40 bis 0,55 Pf. 1 kg Coke liefert 7200 Kal. und kostet Pf. 2,00 'bis 3,00; 1000 Kal. 0,28 bis 0,42 Pf. 1 cbm Fichtenholz (wiegt ca. 714 kg) liefert 2'213400 Kal. und kostet M. 6,00 bis 10,00 ; 1000 Kal. kosten 0,27 bis 0,45 Pf. 1 cbm Buchenholz (wiegt ca. 980 kg) liefert 3'430000 Kal. und kostet M. 10,00 bis 15,00 ; 1000 Kal. kosten 0,29 bis 0,44 Pf. 1 kgTorf liefert 4500 Kal. und kostet Pf. 2,30 bis 2,50; 1000 Kal. kosten 0,51 bis 0,56 Pf. 1 kg Petroleum liefert ca. 11000 Kal. und kostet M. 0,25 bis 0,32; 1000 Kal. kosten 2,27 bis 2,91 Pf. Schilling, Handbuch fiir Gasbeleuchtung. 1 kg Spiritus liefert ca. 7000 Kal. und kostet M. 0,60 bis 0,80; 1000 Kal. kosten 8,57 bis 11,43 Pf. 1 cbm Leucbtgas (zum Heizen) liefert 5000 Kal. und kostet M. 0,12 bis 0,18; 1000 Kal. kosten 2,40 bis 3,60 Pf. Es ist hieraus zu entnehmen, dafs theoretisch genommen der Heizwert im Leuchtgas etwa 6 mal so teuer zu stehen kommt als in der gewohnlichen Heiz- kohle, und ca. 8 bis 9 mal so teuer als in der Coke. Diese Resultate scheinen sehr zu Ungunsten des Gases zu sprechen. Anders gestaltet sich aber der Vergleich, wenn man beriicksichtigt, welcher Anteil an der gesamten Verbrennungswarme bei unseren gewohnlichen Heizanlagen zum Kochen und zur Zimmerheizung verloren geht. Fischer 1 ) hat gezeigt, dafs die Ausnutzung der Brennstoffe in unseren gewohnlichen Heiz- vorrichtungen eine sehr verschiedene, meist aber eine sehr unvollkommene ist. Wenn es Ofen gibt, welche einen Nutzeifekt bis zu 80/o haben, so existieren hinwiederum auch solche, und das ist wohl die Mehrzahl (namentlich die Kachelofen), welche nur 20 /o des Brennwertes vom Heizmaterial ausnutzen. Im Durchschnitt werden 20 bis 30"/o bei Stubenofen selten tiberschritten. Noch schlechter ist die Ausnutzung der Warme bei den gewohn- lichen Kiichenherden , deren Nutzeifekt nur 5 bis 10% betragt. Das Gas als Heizstoff gestattet eine sehr voll- kommene Ausnutzung der Warme, welche 80 /o und daruber betragt. Vergleicht man also beispiels- weise einen Kachelofen mit einem guten Gasofen, so sind die Kosten fiir ersteren, um 1000 Kal. zu erzeugen 100 bei Heizkohle 0,40 bis 0,55 X - t ^ = 2,00 bis 2,75 Pf. 2\) 100 fiir den Gasofen 2,403,60 X -, ^ = 3,00 bis 4,50 Pf. Ov/ Verfasser stellte praktische Versuche in der Weise an, dafs ein und dasselbe Zimmer bei ahnlichen Witterungsverhaltnissen einen Tag lang mit diesem und einen Tag lang mit jenem Heizungssystem ge- heizt wurde. Hiebei ergab sich : Bei Vergleich von Cokeheizung in einem Mei- dinger-Flillofen mit Gas im Reflektorofen ergab sich im Mittel bei 12stiindiger Heizung Feuerungpanlagen fiir hausl. u. gewerbl. Zwecke. 24 186 Heizen und Kochen mit Leuchtgas. Fiillofen Coke 8,75 kg a 2,00 bis 3,00 Pfg. = 17,50 bis 26,25 Pfg. Holz 1 > a 0,84 > 1,40 = 0,84 > 1,40 sonach in Summe 18,34 bis 27,65 Pfg. Gasofen. Gasverbrauch im Mittel 5,1 cbm a 12 bis 18 Pfg. = 61,2 bis 91,8 Pfg. Das Verhaltnis der Kosten von Cokeheizung zu Gasheizung betrug sonach bei 12 stiindiger Heizung 1:3,3. Bei Vergleich von Heizung mit Fichtenholz in einem Kachelofen mit Gasheizung ergab sich ein Verbrauch von Fichtenholz 22,0 kg a 0,84 bis 1,40 Pfg. = 16,8 bis 30,8 Pfg. von Gas 4,0 cbm 12 18 = 48,0 72,0 Das Verhaltnis der Kosten ist sonach 1:2,9 bis 1:2,3. Wemi hienach sich die Kosten fur die Gas- heizung schon wesentlich geringer stellen als nach den rein theoretischeii Heizwertvergleichen, so ist noch zu bedenken, dafs das eigentliche Feld fiir Gasheizung namentlich da zu suchen ist, wo es sich um voriibergehende oder erganzende Heizung handelt. In Schlafzimmern oder sonstigen Zimmern, welche nur voriibergehend geheizt werden, als Er- ganzung zu einer ungeniigenden Luftheizung, dann zu Jahreszeiten, in welchen man sich gewohnlich noch nicht entschliefsen kann, eine standige Heizung zu betreiben, wird die Gasheizung nicht nur sehr gute Dienste leisten, sondern auch im Preise sich noch vorteilhafter stellen als bei obigen Vergleichen. Es ist ferner zu berucksichtigen, dafs sich die an- gegebenen Kosten nur auf den Brennmaterial- verbrauch beziehen. Zieht man die Unkosten fiir Lagerung des Brennmaterials, ftir Bedienung u. s. w. mit in Betracht, so ist es wohl zu denken, dafs je nach den Verhaltnissen die Gasheizung im ^Preise die bisherigen Heizungssysteme nicht ubersteigt. In den meisten Fallen aber, in welchen wirkliche Mehrkosten erwachsen, werden dieselben durch die sonstigen Vorteile der rauch- und rufsfreien Ver- brennung und anderweitige Annehmlichkeiten vollauf aufgewogen. Noch mehr als bei der Heizung machen sich die Vorteile der Gasfeuerung beim Kochen geltend. Bei der schlechten Ausnutzung der festen Brenn- stoffe in unseren Kiichenherden einerseits und der guten Ausnutzung und Regulierbarkeit der Leucht- gasfeuerung anderseits, verschwinden die Preis- differeiizen in den beiderlei Brennstoffeii , so dafs das Kochen mit Gas, wie dies verschiedentlich nach- gewiesen wurde, in den meisten Fallen nicht teurer zu stehen kommt, wie mit Verwendung fester Brennstoffe. Die Zimmerofen. Zur Berechnung dee Gasverbrauches zur Be- heizung von Raumen gegebener Grofse kann man fiir Zimmer etwa pro 100 cbm Rauminhalt einen stiindlicheii Gasverbrauch von 800 bis 1000 1 bei strenger Kalte rechnen. Zu genaueren Berechnungen mufs man die Grofse und Warmedurchlassigkeit der Wande, Thiiren und Fenster kennen. In der (fiir Preufsen) amtlich geltenden An- weisung, betreffend die Vorbereitung, Ausfuhrung und Unterhaltung der Zentralheizungsanlagen in fiskalischen Gebauden sind folgende Zahlen fiir die Warmeiibertragung (Warmetransmissionskoef- fizienten) fiir je 1 Temperaturunterschied stiind- lich angegeben. 1 qm Mauerflache 0,25 m stark . . 1,80 Warmeeinheiten 1 0,38 i > . . 1,30 1 0,51 . . 1,10 1 > 0,64 . . 0,90 1 0,77 > i . . 0,75 1 0,90 > . . 0,65 1 Balkenlage m. halbem Winkel- boden als Fufsboden .... 0,40 1 Balkenlage m. halbem Winkel- boden als Decke 0,50 1 Gewolbe mit Dielung dartiber als Fufsboden 0,60 1 Gewolbe mit Dielung dariiber als Decke 0,70 1 einfaches Fenster 3,75 > 1 Doppelfenster 2,50 1 einfaches Oberlicht .... 5,40 1 doppeltes .... 3,00 1 Thiiren ..." 2,00 Bei Aufsenmauern und Fenstern, welche nach Norden, Osten, Nordosten oder Nordwesten gelegen sind, werden noch 10 /o zugeschlagen. Ferner bei nicht stetiger Heizung 10 % wenn nur am Tage geheizt wird und das Haus eine geschiitzte Lage hat, 30 /o aber wenn es dem Wetter ausgesetzt ist. Anschliefsend an diese Angaben seien noch einige Werte fiir die stmidliche Warmeuberfiihrung Die Zimmerofen. 187 andrer Subsfanzen bei 1 Temperaturdifferenz mitgeteilt. Aus Luf t durch eine 1 cm dicke Thonplatte in Luft . . ..'.'. . 5 W.-E. eine Wand von Gufseisen oder Eisenblech .... 710 eine gufs- oder schmiede- eiserne Wand in Wasser. 13 20 Wasserdampf durch eine gufs- oder schmiedeeiserne Wand in Luft 1118 durch eine metallene Wand in Wasser 8001000 . durch eine metallene Wand in Luft 14,3 Eine genaue Berechmmg des erforderlichen Gas- bedarfs 1st namentlich notwendig, wenn es sich um Beheizung grofserer Raume, Kirchen, Schulen u. dgl. handelt. Bei kleinen Raumen wird man im all- gemeinen lieber Ofen aufstellen, welche grofser sind als die Berechnung ergibt, weil dieselben ein rascheres Anheizen ermoglichen und nach Bedarf auch mit kleinerem Konsum gebrannt werden konnen. Die Gasofen haben allgemein den Zweck, die nutzbare Verbrennungswarme des Gases von dessen Verbrennungsprodukten zu trennen. Ofen, welche ohne Abfiihrung der Verbrennungsprodukte arbeiten, sind zwecklos, da man statt derselben ebensogut offene Gasflammen allein anwenden konnte. Ein Abzug ist bei alien Ofen, wie auch bei Badeofen notig. Die Frage, ob es zweckmafsiger sei, leuchtende oder entleuchtete Gasflammen anzuwenden, ist haufig ventiliert worden. In Bezug auf die zu gewinnende Warmemenge kann prinzipiell ein Unter- schied zwischen beiden nicht gemacht werden. Bei vollstandiger Verbrennung liefern beide Flammen aus der gleichen Gasmenge auch die gleiche Warme- menge. Verschieden ist iiur die Art der Warme- abgabe. Wir haben bereits friiher gesehen, dafs bei den Leuchtflammen ein grofserer Teil durch Strahlung iibertragen wird als bei den ent- leuchteten Flammen. Die Strahlung lafst namentlich eine Erwarmung der unteren Schichten der Raume zu, weil die Warmestrahlen durch Reflektoren, wie Lichtstrahlen, in jede gewiinschte Richtung gelenkt werden konnen, wahrend die aus den Verbrennungs- produkten an die Luft abgegebene Warme uatur- gemafs nur nach oben steigt. Es ist von okonomischer wie von hygienischer Seite von grofsem Wert, dafs bei eiiier Heizung die verschiedenen Schichten eines Raumes moglichst gleichmafsig erwarmt werden. In einem Raume von ca. 100 cbm Inhalt habe ich drei Thermometer zum Versuche angebracht. Eines iiber dem Fufsboden, das zweite in Kopfhohe, ein drittes ein wenig unter der Decke. Diese drei Temperaiur \ Zeit Fig. 141. Thermometer wurden sttindlich beobachtet und die Zahlen graphisch aufgezeichnet. Die unterste Kurve stellt die Temperatur im Freien dar. Es ist zu bemerken, dafs der Raum zwei einfache Fenster und eine Thiire besafs, welche ins Freie fiihrten, Temjienafnr ICcuhelofin,. SO 23 fformate^Q x ...... s TtUnertanjien a and* InJ % uia-dn J O imfrei -S -to /w // <* , -, ^- " Dcvlx X" iModi _ "" / X IS A -fO -f-f -IZ * Fig. 142. so dafs ein ziemlich kalter Luftstrom eintrat und zu Boden fiel. Aus den Kurven ist deutlich zu sehen, wie beim Cokefiillofen (Fig. 141) die Differenzen der Thermometer am grofsten sind, und zwar namentlich dann, wenn frisch geheizt wurde. Ein weitaus giinstigeres Resultat ergab ein holier Kachel- ofen mit Holzfeuerung (Fig. 142), bei welchem die durch die Kacheln vermittelte Strahlung eine gleich- mafsigere Verteilung der Warme liefert. Es mag dies wohl der Grund sein, warum die Kachelofen ( UHIVBBBJT1 188 Heizen und Kochen mit Leuchtgas. trotz des geringen Nutzeffektes, welchen sie liefern, noch viele Anhanger besitzen. Der Gasofen, System Kutscher, mit entleuchteten Flammen (Fig. 143), liefert zwar in Bezug auf dieobere Kurve ein giinstiges Resultat, allein die untere Kurve zeigt eine ziemlich bedeutende Abweichung von der Normaltemperatur. Temjurdba- Gasoferv von Kitscfw. andt -Deck aft Bade, l ri'ff-tf*t4-t* s dl/hr Fig. 143. Uberraschend dagegen ist das Resultat, welches mit dem Reflektor-Gasof en von Wybauwmit Leucht- flammen (Fig. 144) erzielt wurde. Die mittlere und die obere Kurve decken sich fast vollstandig, und Temjieratar GasO&Tt POn \VybaUTD. MSfM tVhr /*at' Fig. 144. auch die untere Kurve weicht nicht sehr bedeutend von der mittleren ab. Durch zweckmafsige Ausnutzung der strahlenden Warme ist man also bei Gasheizung imstande, eine Gleichmafsigkeit der Temperatur im Raume zu erzielen, wie dies mit keinem anderen Ofensystem moglich ist. Die Zahl -der verschiedenen Ofenkonstruktionen ist heute schon eine grofse und unterscheiden sich dieselben oft nur durch Aufserlichkeiten. Fur gute Gasofen sind im allgemeinen folgende Gesichts- punkte mafsgebend. Alle guten Gasofen miissen einen Abzug in einen Schornstein haben und mufs die durch die Verbrennungsgase abgefuhrte Warme nur noch ausreichen, um in demselben den notigen Zug zu bewirken. An und fur sich ist es gleichgiiltig, ob der Ofen mit leuchtenden oder entleuchteten Flammen ge- speist wird, wenn nur die Verbrennung eine voll- kommene ist. Ofen, bei welchen feste Korper in der Flamme zum Gluhen gebracht werden, wie z. B. Asbest, sind in diesem Sinne nicht zweckmafsig. Die Verwendung von Leuchtflammen mit blanken Metallreflektoren nutzen einen Teil der erzeugten Warme als Strahlung aus und bewirken dadurch eine bessere Erwarmung der unteren Raumschichten. Die Warme mufs im Ofen so ausgenutzt werden, dafs die Temperatur der abziehenden Rauchgase sich um ca. 100 herum bewegt. Grofse starke Metallmassen sind im Interesse eines raschen Anheizens moglichst zu vemieideii. Was die aufsere Form anbetrifrt, so ist zwar eine schone kiinstlerische Ausstattung wiinschens- wert, allein es sollten die Preise der Ofen nicht hoher sein als die andrer guter Ofen. Gerade die hohen Anschaffungskosten verhaltnismafsig einfacher Gasofen stellen einer allgemeinen Einfuhrung grofse Schwierigkeiten in den Weg. Eine weitere wichtige Bedingung, welche die Gasofen zu erfullen haben, ist, dafs sie eine voll- kommen geruchlose Verbrennung des Gases liefern. Es ist eine namentlich bei der Beriihrung heifser Flammen mit kalten Metallflachen zu beobachtende Erscheinung, dafs das Gas infolge unvollkommener Verbrennung einen unangenehmen intensiven Ge- ruch erzeugt. Derselbe tritt namentlich dann auf, wenn die Flamme durch feste Korper, wie dies bei Asbestfeuern der Fall ist, abgekiihlt wird, oder, wenn Verbrennungsprodukte in den zu heizenden Raum gelangen. Ein Gluhendwerden eiserner Teile, auf denen Staub lagert und somit verkohlt, kommt bei den Gasofen wohl nicht vor, oder sollte nicht vorkommen. Es gibt eine grofse Reihe von Konstruktionen, welche obigen Bedingungen gut entsprechen, wenn auch bei jeder einzelne Punkte speziell bevor- zugt sind. Wahrend man in England dem dortigen Gebrauch entsprechend zuerst Gasofen konstruierte, welche Die Heizung von Schulen. 189 offene Feuer batten und Chemineeform besafsen, ging man in Deutschland bald zu der geschlossenen Form liber, welche durch den Of en, Konstruktion Zschetzschineck (Kutscher) in Leipzig haupt- sachlich vertreten ist und grofse Verbreitung fand. Die Einrichtung des Ofens (Fig. 145) ist sehr einfach. Aus dem ringformigen Brenner C brennt das Gas Fig. 145. in entleuchteten kleinen blauen Flammen, fur welche der Luftzutritt durch die Regulierschraube R eingestellt werden kann. Die durch den Brenner erzeugte Warme, welche innerhalb des Mantels A aufsteigt, umspiilt und erhitzt die Rohren B; die Warme wird durch diese Rohren an die Luft iiber- tragen, welch letztere infolge der schragen Stellung der Rohren an der Riickseite kalt eintritt und 'an der Vorderseite warm austritt. Das Abzugsrohr miindet nicht direkt in den Kamin, sondern durch eine Scheidewand in der nach unten gefiihrten Verlangerung des Abzugsrohres werden die Ver- brennungsgase gezwungen, einen langeren Weg zu nehmen und die Warme noch vollstaiidiger abzu- geben. Ein Teil der Verbrennungsgase geht durch ein Loch in der Scheidewand direkt in den Kamin, um den notigen Zug zu bewirken. Der Hebel OFD dient dazu, um gleichzeitig mit dem Gaswechsel auch durch eine Klappe bei F den Querschnitt des Abzugsrohres zu regulieren. Die ganze Kon- struktion ist in dlinnem Eisenblech ausgefiihrt. Zur guten Ausnutzung der in den Verbrennungs- gasen noch enthaltenen Warme hat man es zweck- mafsig gefunden, die Verbrennungsgase zwischen engen, parallel gefiihrten Blechwanden durchzuleiten. Dieses Prinzip ist in einem Ofen, welcher von der Badischen Anilin- und Sodafabrik angegeben wurde (Fig. 146 u. 147), zur Au'sfiihrung gekommen. Auch Vox ier e Aasictt. Queiscliin.1:t. 9 _ Q Fig. 146. Fig. 147. dem Karlsruher Schulofen (Seite 190 Fig. 148) liegt dieses Prinzip zu Grunde. Im Gasofen von Wybauw, welcher von der Firma Houben ausgefiihrt wird und von derselben praktisch noch weiter ausgebildet wurde, brennen leuchtende Flammen in horizontaler Richtung vor einem blanken Kupferreflektor. Die Warme der Verbrennungsgase wird durch Blechkanale, welche hinter und iiber dem Reflektor angeordnet sind, noch vollstandig ausgenutzt. Die Heizung yon Schulen. Fiir die Beheizung von Schulraumen ist die Gasfeuerung auch schon mit Erfolg in Anwendung gekommen. Die leicht regulierbare Warme, sowie der Wegfall fast jeder Bedienung sind Vorteile, 190 Heizen und Kochen mit Leuchtgas. Fig. 148. Kirchenheizung. 191 welche gerade bei der Heizung von Schulzimmern sehr ins Gewicht fallen. Die erste grofsere Ein- richtung dieser Art wurde in Karlsruhe gemacht und wurde zu diesen Zwecken auf Grand von Versuchen iiebenstehender Of en (Fig. 148) konstruiert. Als Brenner sind Leuchtflammen gewahlt, welche durcK eine Zlindflamme entziindet werden. Durch die im Sockel des Ofens angebrachten Micascheiben sind die Flammen sichtbar und wird damit eine sichere Regulierung derselben ermoglicht; aufserdem wird dadurch auch die angenehme Wirkung einer milden Strahlung in der Nahe des FuCsbodens er- zielt. Die Verbrenmmgsprodukte sind eng zwischen zwei parallelen Blechmanteln ohirchgefiihrt, um ihre Warme gut auszunutzen. Bei der Verwendung in den Schulen war es geboten, die Ziind- und Reguliervorrichtungeii so anzuorduen, dafs durch Spielereien der Schiller damit nicht Mifsbrauch getrieben werden kann. Wenn bei Beginn des Winters die Heizleitung ge- offnet wird, werden die Ziindflammrohrchen in den Of en gedreht und der Zundbrenner entztindet; nur bei der Stellung in den Ofen hinein kann der Brennerhahn geoffnet werden. Hierauf wird der mit rechteckigem Kopf versehene Anhaltstift quer- gestellt und infolgedessen kann die Ziindflamme nicht mehr aus dem Ofen herausgedreht werden. Die Ziindflamme bleibt wahrend der gaiizen Be- triebszeit, mit Ausnahme der Ferien, brennen und die ganze Bedienung des Ofens beschrankt sich auf das Drehen des Brennerhahns, zu welchem die Lehrer und der Diener besondere Schliissel besitzen. Dieser sogenannte Sicherheitshahn ist in seinen verschiedenen Stellungen in Fig. 149 bis 152 dar- gestellt. Die zur Erneuerung der Zimmerluft in Kanalen aus dem Freien zugefiihrte Luft wird in das Innere des Ofens eiiigeleitet und stromt erwarmt oben aus. Die Zimmerluft zirkuliert zwischen dem Mantel des Ofens und dem Heizkorper. Durch Drehung der Verbindungsrohre zwischen Luftkanal und Ofen kann aber zu den Zeiten, wahrend welcher das Zimmer nicht durch Schiiler besetzt ist, die Ein- stromung der aufseren Luft abgeschlossen und auch an der inneren Heizflache eine Zirkulation und Erwarmung der Zimmerluft stattfinden. Dem Einwand, der gegen die Heizung mit Gas erhoben wird, dafs dasselbe ein viel teurer Brenn- stoff ist als Kohle und Coke, mufs andrerseits entgegengehalten werden, dafs bei letzteren nichl moglich ist, sofort bei Aufhoren des Bediirfnisses zur Heizung auch diese zu unterbrechen, wie das bei Gas mit leichter Miihe geschehen kann. Selbst in den kurzen Pausen, die zwischen den einzelnen Schulstunden stattfinden und wahrend welcher die Fenster geoffnet werden, also jegliche Heizung nutzlos ist, kann die Gasheizung ausgesetzt werden. Ferner ist meistens bei den Schulen zu beachten, dafs mit Berucksichtigung der freien Nachmittage kaum ein Fiinftel des Tages die Zimmer besetzt sind, einzelne Raume, wie Turn- und Zeichensale, oft nur wahrend einzelner Stunden des Tages. Ebeuso kommen in der winterlichen Heizperiode sehr viele Tage vor, wo es nur erforderlich ist, in den friihen Morgenstunden die Zimmer etwas zu erwarmen. Gegenuber von Zentralheizungen sind die geringen Anlagekosten in Betracht zu ziehen und namentlich ist bei der Preisstellung fiir das Gas, das in Schulen zur Heizung verwendet wird, zu beriicksichtigen, dafs die Heizung nur wahrend der Tagesstunden erforderlich ist, daher der Ver- brauch ohne EinfluEs auf die Leistung des Strafsen- rohrnetzes ist. Es konnendeshalbstadtischeGaswerke sehr niedrige Selbstkosten in Rechnung setzen. In Karlsruhe hat die Heizung der Schulen mit obigen Gasofen so viel Anklang gefunden, dafs vier Schulhauser ausschliefslich mit Gasheizung versehen wurden; namentlich war bei zweien dieser Gebaude, welche zu Kunst- und kunstgewerblichem Unterricht dienen, bestimmend, dafs bei der Gasheizung jeg- liche Staubentwickelung vermieden wird, und dafs in den Zeichensalen bei Beginn der Beleuchtung die Heizung eingestellt werden kann. Kirchenheizung. Fiir die Beheizung von Kirchen bietet die Gas- heizung nicht allein grofse Vorziige, sondern ist oft das einzige Mittel, um eine Erwarmung zu be- werkstelligen. Es sind auch schon viele Gasein- richtungen in Kirchen zu verzeichnen. Friiher brachte man meist Ofen ohne Abzug an. Bei dem grofsen Gasverbrauch, welcher zur Erwarmung einer Kirche notig ist, ist dies jedoch nicht zu empfehlen, weil die Verbrennungsprodukte sowohl Geruch er- zeugen, als auch Schadigungen, namentlich an der 192 Heizen und Kochen mit Leuchtgas. Orgel verursachen konnen. Allerdings sind Ab- zugsrohren oft schwer anzubringen. In Miinchen wurde Gasheizung fur eine Notkirche eingerichtet und hat sich vorztiglich bewahrt. Die aus Eisen konstruierte, innen mit Gypsdielen verkleidete Kirche hat 2800 cbm Rauminhalt, und hatte wahrend der strengen Winterzeit oft Temperaturen von unter aufzuweisen. In Anbetracht des Umstandes, dafs die Warme moglichst in den unteren Schichten sich verteilen solle, wurden Houben'sche Of en mit Refiektoren verwendet. Vier solche Ofen fanden Aufstellung in den vier Ecken der Kirchen und konnten hier Abzugsrohre durch die Wand und aufsen in die Hohe gefuhrt werden. In diesen Kaminen sind Lockflammen angebracht, urn sofort einen kraftigen Zug bewirken zu konnen. Der Gas- verbrauch der vier Ofen zusammen betragt pro Stunde 10 cbm. Hiermit konnte die Temperatur stiindlich um 2 R, in Kopfhohe gemessen, ge- steigert werden. Da eine Innentemperatur von 5 6 R ausreicht, so wurde durchschnittlich friih 4 Uhr angeheizt, so dafs bis 8 Uhr die gewiinschte Temperatur erreicht war. Die Kosten fur eine solche einmalige Heizung betrug nach Miinchner Gaspreisen 4 X 0,1725 X 10 = 6,90 Mark. Die Heizung funk- tioniert vollkommen geruchlos. Dai's der Kirchen- heizung mit Gas eine, wenn auch bisher vielleicht noch nicht geniigend gewtirdigte Stellung zukommt, geht schon daraus hervor, dafs von einer Firma, seit dem Jahre 1879 40 Kirchen, von einer anderen seit dem Jahre 1883 15 Kirchen mit Gasheizung versehen wurden. Auch der Umstand, dafs in einer Stadt drei Kirchen, in mehreren Stadten je zwei Kirchen eingerichtet wurden, spricht fur die Gasheizung. Die grofste Kirche besitzt einen Luft- raum von 30000 cbm, was also schon ganz ge- waltige Dimensionen darstellt. (xasheizung zu Badezwecken. Ausgedehnter Benutzung erfreuen sich die Bade- ofen mit Gasfeuerung, speziell die sog. Wasserstrom- badeofen. Bei denselben wird eine rasche und voll- kommene Ubertragung der Verbrennungswarme des Gases an das Wasser dadurch erzielt, dafs das durch eine Brause zerstaubte und tiber ein Drahtnetz fein verteilt herabrieselnde Wasser direkt mit den heifsen Verbrennungsprodukten des Gases in Bertihrung gebracht wird. (Fig. 153). Das Wasser fliefst heifs aus dem Apparat und kann durch Veranderung des Verhaltnisses von Gas zu Wasser jeder beliebige Temperaturgrad des Wassers bis zum Sieden erzielt werden. Der Apparat lafst sich auch mit Vorteil iiberall da verwenden, wo man rasch warmes Wasser haben will, z. B. fur Toilettetische, fur Restaurants, in der Kiiche etc. Ein prinzipieller Mangel dieses Apparates besteht darin, dafs das durch eine feine Brause zerstaubte und nach unten fliefsende Wasser eine nach unten gerichtete Luftstromung verursacht, Fig. 153. welche dem aufsteigenden Strome der heifsen Ver- brennungsgase entgegenwirkt und hierdurch zu einem Rufsen der Flammen Veranlassung geben kann. Dieser Mifsstand wird bei den Apparaten mit Wasser - schlangen vermieden, doch haben diese wieder den Nachteil, dafs bei sehr hartem Wasser, sich in den Rohren Kesselstein absetzt, welcher schwer daraus zu entfernen ist. Da wo man nicht besonderen Wert auf eine sehr rasche Erwarmung des Ofens legt, leisten auch die Wassersaulenbadeofen mit Gas- feuerung, in denen der ganze fur ein Bad notige Wasservorrat aufgenommen ist, erwarmt und dann durch nachfliefsendes kaltes Wasser verdrangt wird, gute Dienste. Da wo das Wasser zum Genufse clieneu soil, z. B. fur Thee und Kaffee, empfiehlt es sich ebenfalls, kupferne Rohren anzuwenden, durch welche das Wasser direkt an die Wasserleitung angeschlossen - von aufsen erwarmt wird, so dafs man mittels solcher Apparate stets fliefsendes warmes Wasser zur Hand hat. Solche Vorrichtungen konnen auch mit Vorteil an Kuchenherden angebracht werden. Gasheizung zu Badezwecken. 193 BadeeinrichtungeningrofseremMal'sstabe wurden fahigkeit der Gas- mit der Kohlenheizung aufser fiir Brausebader in Karlsruher Schulen eingerichtet. Zweifel, und die Anwendung der Gasheizung hin- Fiir diese voriibergehenden raschen Heizungen hat langlich gerechtfertigt. sich die Gasheizung vorzliglich bewahrt. Das erste Karlsruher Schulbad wurde in einer DieKarlsruherSchulbadeinrichtungen Volksschule ausgefiihrt und ist auf Fig. 154 dar- sind samtlich mit Gasheizung ausgefiihrt, einmal gestellt. Fig. 154. in Aiibetracht des Umstandes, dais die Stadt als Besitzerin des Gaswerkes sich das Gas zu einem billigen Preis berechnen kann, andernteils aus dem Bestreben, dem Schuldiener die durch den Bade- betrieb neu zugefiihrte Arbeit moglichst zu er- leichtern, resp. die Anstellung eines besonderen Hilf- dieners fur den Badebetrieb thunlichst zu vermeiden. In Erwagung dieser Umstande und auf Grund der erhaltenen Resultate erschien die Konkurrenz- S chill ing, Handbuch fur Gasbeleuchtung. Zur Erwarmung des Wassers mulste ein Apparat genommen werden, wie er eben gerade im Handel zu haben war, und da empfahl sich vermoge seiner momentanen Wirkung und seines hochsten Nutz- eff ektes der H o ub e n 'sche Wasserstrom-Heizapparat. Ein solcher Apparat grofster Dimension (Nr. 6) wurde iiber einem Reservoir von ca. 0,4 cbm In- halt in einem hoher gelegenen Stockwerk aufgestellt. Wie bekannt, tritt das Wasser in dem oberen Teil 25 Gasheizung zu Badezwecken. des Apparates aus einem teilweise zerstaubend wirken- deii Spritzkopf aus und fallt, wahrend die Verbren- nungsprodukte des lenchtend verbrannten Gases nach oben ziehen, zwischen diesen frei nacli unten, wobei es erwarmt wird, sich in dem unterii Ring- kanaj ansammelt und nach Passieren eines Thermo- meters in das Reservoir, resp. zu den Brausen ab- fliefst. Das vom Apparat bis nahe auf den Boden des Reservoirs gefiihrte Rohr hat den Zweck, das am Boden angesammelte, kalter gewordene Wasser beim spateren Ablauf nach den Brausen wieder mit dem frisch erwarmten zu mischeii, damit fiir die Brausen eine gleichmafsigere Temperatur erziclt werde. Aufser dem Ablaut'rohr nach den Brausen befindet sich am Reservoir eiii Uberlaufrohr fiir iiberschiissig angesammeltes Wasser. Zum Baden sind 10 Brausen vorhanden; unter jeder Brause steht eine kleine ovale Zinkwanne, 1 m lang, 0,75 m breit und 0,28 in hoch. Das Baden ist in den Stundenplan mit aufge- nommen und auf reine Ubungs- und Repetitions- stunden verlegt, bei denen zeitweises Fehlen von Schulern nicht als Stoning empfunden wird. Alle 10 Minuten treten 10 Schiller zum Baden an; auf diese 10 Minuten totale Badezeit kommeii ca. 6 Minuten Brausezeit und 4 Minuten Pause (fiir Aus- und Ankleiden). Wahrend der Pausen mufs das erwarmte Wasser angesammelt werden ; daher bedingt die Anwendung von Fufswannen auch stets die Anwendung eines kleinen Reservoirs. In einer Stunde braucht eine Brause als Minimum ca, 200 bis 250 1 Wasser, in den 6 Minuten Brausezeit also ca. 25 1 oder fiir 50 Bader in der Stunde 50 X 25 = 1250 1. Der aufgestellte Ho uben- Apparat Nr. 6 liefert pro Stunde 1620 1 Wasser und erwarmt dieselben nach Versuchen mit 7,3 cbm Gas um ca. 22,5 C. (von 10 32,5 C.) ; alsdann stellen sich die Her- stellungskosteii fiir eiii Bad nach dortigen Verhalt- nissen auf ca. 1 Pfg. Die Anlagekosten fuj* dieses Bad betrugen: fiir Bauarbeiten ca Mk. 1500. Badeeinrichtung .... ,, 800. Summa Mk. 2300.- Der Badebetrieb ist dem Schuldiener iibertragen, die Wassererwarmung verursacht ihm so gut wie keine Arbeit; er hat seine Hahne und Ventile zu offnen, das Gas zu entziinden und alsbald kann das Baden beginnen. Der angewandte Ho uben- Apparat besitzt von alien existierenden Gasapparaten den grofsten Nutz- effekt, wirkt momentan, ist einfach und leicht zu bedienen und birgt keine Gefahr des Verbriihens oder momentaner Dampfbildung und daraus ent- stehender Explosion in sich. Der Apparat liefert jedoch das Wasser nicht unter Druck und mufs daher in einem holier gelegenen Lokale unter- gebracht werden. ' Ein zweites Brausebad, welches das Wasser unter Druck liefert, ist in Karlsruhe im Waisenhaus er- richtet. Zur Wassererwarmung dient hier ein Heizapparat mit Kupferschlange des Gas- und Wasserleitungs- geschaftes Stuttgart, der das Wasser unter Druck liefert und daher im Badelokal selbst Aufstellung finden konnte. Ein Reservoir ist nicht vorhanden, von den drei Brausen sind, um einer Explosion vor- zubeugen, nur zwei mit Abstellhahnen versehen. Der Apparat liefert in der Stunde 716 1 Wasser, die mittels3,5 cbm Gas um 22,5 C. (von 1032 Va C.) erwarmt werden konnen und geniigt daher fiir con- tinuierlichen Betrieb. Die Herstellungskosten fiir ein Bad sind ziemlich dieselben, wie die friiher auf- gefiihrten. Ein drittes Schulbad, resp. seine besondere Gas- heizeinrichtung veranschaulicht Fig. 155. Die mit den andern Apparaten gemachteii Er- fahrungen, insbesondere deren haufig notwendig werdendes Reinigen, veranlafste die Gas- und Wasser- werke Karlsruhe zur Herstellung eines besonderen Heizkorpers, fiir dessen Konstruktion nachfolgende Gesichtspunkte hauptsachlich mafsgebend waren: Der Apparat soil das Wasser unter Druck liefern, damit er im Baderaum selbst kann untergebracht werden. Er soil Reinigungen und Reparaturen moglichst wenig unterworfeii sein, notigenfalls aber leicht und rasch auseinander genommen werden konnen. Um ein Verrussen unmoglich zu machen, soil der Brenner entleuchtet, jedoch so beschaffen sein, dafs die Flamme, trotz starker Luftmischung, nicht zuruckschlagen kann. Das aus den Verbrennungsprodukten kondensierte Wasser soil nicht auf den Brenner zuriicktropfen, sondern einen besoiidern Abflufs erhalten. 25* 196 Heizen und Kochen mit Leuchtgas. Der Heizapparat soil rasch und okoiiomisch wirken. Es soil dnrch denselben moglichst wenig Warme an das Badelokal iibertragen werden. Der Apparat soil leicht und billig herzustellen sein und wenig Raum beanspruchen. Diesen Anforderungen entspricht in alien Stuck en die entstandene Konstruktion. Das Wasser, an der tiefsten Stelle eintretend, durchsptilt den engen Zwischenraum zwischen zwei in einander gesteckten 4 m langen Rohren, wird durch die das innere Rohr durchziehenden Verbrennungsprodukte von innen erwarmt und tritt in der Nahe des Brenners an der hochsten Stelle wieder aus dem Apparate aus. Dieser ist nicht vertikal, wie sonst iiblich, sondern nahezu horizontal, mit schwachem Gefall nach hinten angeordnet, wodurch an diesem, dem Brenner entgegengesetzten Ende Gelegenheit fur Entfernung des Kondenswassers gegeben ist. Die am vordern Ende angebrachten, kurzen, in einander gesteckten Krummer dienen zum leichteren Hervor- bringen des ersten Zuges, der sonst in dem ab- warts fiihrenden Rohre miter Umstandeii nur schwer zu erreichen ware (event, durch eine besoiidere Lock- flamme). Der entleuchtete Brenner tragt an der Mlindung ein an einem Messingreif befestigtes leicht auf- gesetztes Drahtnetz, das von Hand - - vorkommeii- deii Falles jederzeit leicht abgenommen und durch ein vorratig gehaltenes Reservesieb ersetzt werden kann ; der Brenner ist ferner am Heizkorper verschieb- und in jeder Lage feststellbar ; er ist so einzustellen , dafs die Brennermuiidung moglichst nahe am Heizkorper ist, so dafs die Flamme scharf hellgrun und lebhaft eingezogen wird. In dem in Rede stehenden Bad sind zwei solcher Apparate iiber einander moil tiert und gehtallesandere aus der Zeichnung ohne weiteres hervor. Im Baderaum sind hier acht Brausen angebracht, die nach aiigestellten Versuchen eine minimale Wasserdruckhohe von 0,6 m erfordeni, im iibrigeii ist die Einrichtung genau wie beimerstbeschriebenen Schulbade. Die zwei kombinierten Heizapparate liefern zu- sammen pro Stuiide 944 1 Wasser, die mit 4,5 cbm Gas um 22,5 C. erwarmt werden, die Leistung des Apparates kann jedoch bis auf ca. 6 cbm Gaskonsum gesteigert werden, wobei indessen die Flamme be- reits -anfangt weniger schon und scharf zu brennen. Die Anlagekosten dieses Schulbades betrugeii ca. Mk. 2100, davon ca. Mk. 1440 fiir Bauarbeiten und Mk. 660 fur die Einrichtung. Die Herstellungskosteii fiir ein Brausebad stellen sich auch hier, fast genau wie bei dem erstge- nannten Bade, namlich auf ca. 1 Pfg. Die Kochapparate. ! ) Zum Kochen wird fast ausschliefslich die ent- leuchtete Flamme angewendet, weil die Geschirre, in deneii sich die Speisen befinden, in direkte Be- riihrung mit der Flamme gebracht werden mtissen. Nur zum Brateii am Spiefs und zum Rosten und Brateii auf dem Rost beclieiit man sich zuweileii der strahlendeii Warme leuchtender Flammen. Der alien Kochbrennern zu Grunde liegende Bunsenbrenner ist von Wobbe zu Kochzwecken verbessert worden. 2 ) Derselbe ist so eingerichtet, dafs die Ausstromungsoffnuiig des Gas- und Luft- gemisches reguliert werden kann. Dieselbe mufs so eingestellt werden, dafs die Flamme mit einem kleinen blaugruiien Flammenkem brennt. Buhe 3 ) fand, dafs bei Gas aus westfalischen Kohleii pro 1001, 2201 Luft zur Entleuchtung iiotig waren, wahrend der gesamte zur Verbren- nung notige Luftbedarf ca. 560 1 betragt. In welcher Weise sich die Luftbeimischung zum Gase aiidert, hat Verf. an einem Wobbebrenner untersucht. In die Deckplatte des Brenners wurde ein Rohr- chen eingeschraubt , aus welchem Gasproben ab- gesaugt wurden, wahrend das Gasgemisch aus dem Schlitz brannte. Die Versuche wurden einmal bei enger und einmal bei weiter Stellung des Schlitzes vorgenommen und jedesmal eine Probe bei hohem und bei niedrigem Druck geuommen. J ) Populare Schriften: M.'Niemann, Ist das Heizen und Kochen mit Gas noch zu teuer? Dessau 1892, P. Bau- mann. Coglievina, Das Gas als Brennstoff, Mtinchen 1892, R. Oldenbourg. 2 ) Wobbe, Did Verwendung des Gases zum Kochen. Heizen und in der Industrie, Munchen 1885, Oldenbourg. 8 ) Buhe, Kochen und Heizen mit Leuchtgas, Journ. f. Gasbel. 1888, S. 542. Die Kochapparate. 197 Druck mm 22 22 22 15 15 Enge Schlitzstellung. Sauerstoff Auf 1 Teil Gas /o Teile Luft 13,7 14,1 14,0 13,0 13.2 1,9 2.1 2,0 1,6 1.7 Mittel 2,00 Mittel 1,65 Druck mm 22 22 22 15 15 Weite Schlitzstellung. Sauerstoff auf 1 Teil Gas /o Teile Luft 3,0 15,8 15,9 15,5 14,9 14,8 3,1 2,8 2,5 2,4 Mittel 2,97 Mittel 2,45 Man sieht, dafs die Luftbeimischung bei enger Schlitzstellung eine ungenugende ist und mit Er- weiterung desselben sich erhoht. Auch der Druck ist selbstverstandlich von Einflufs auf die Menge der beigemengten Luft und begiinstigt hoher Druck die Luftbeimengung. Ohne Geblasevorrichtungen ist man jedoch nicht imstande, dem Gase mehr als ca. 3*/2 Teile Luft beizumengen. Die Wobbe'sche Vorrichtung ermoglicht also jeden Brenner von vornherein auf das gunstigste Verhaltnis einzustelleii. Wobbe hat auch versucht, das Vorwarmungs- prinzip auf seine Kocher anzuwenden, doch leidet unter dieser Anordnung die Einfacliheit und der billige Preis des Brenners. Bei anderen Gaskochern, wie z. B. den Dessauer Kochern und den franzosischen von Legrand, ist nicht eine ringformige Flamme gebildet, sondern das Gas brennt in einzelnen kleinen Flammchen, in kreisformiger Anordnung, um eine moglichste Verteilung der Warme auf den Boden des Koch- gefafses zu bewirken. Es ist hierbei die Koiistruktion von vornherein so getroffen, dafs der gesamte Quer- schnitt der Ausstromungsoffnungen dem giinstigen Luftmischungsverhaltnis des Gases entspricht, ohne dafs ein Zuruckschlagen der Flamme .eintritt. Indem wir bezuglich der Kombinationen ein- zelner Brenner zu Herdplatten und ganzen Koch- herden auf die Preiscourante der verschiedenen Firmen verweisen, wollen wir nachstehend noch einige Angaben iiber den Gasverbrauch der neueren verbesserten Brennerkonstruktionen folgen lassen. Der Gasverbrauch, welcher notig ist, um 1 1 Wasser von 10 C. zum Siedepunkt zu erhitzeii (also bis 100 C.), und zwar in einem Gefafs aus diiunem Weifsblech, betrugnach Wobbe fur einen Champignon-Brenner . 52 1 Gas, dauerte 17 Minuten Fletscher-Brenner . . 44,1 1 H 5 l > Franzosischer Brenner . 42 1 7 6 Wobbe-Brenner . . . 27,6 1 13 Regenerativbrenner 23,8 1 14,5 , Hasse in Dresden f and als Gasverbrauch unter ahnlichen Bedingungen Wobbe-Brenner (klein) . 36,5 1 Gas dauerte 14,0 Minuteu (grofs . 34,251 7,6 Dessauer-Brenner . . . 40,0 1 11,5 Nach eigenen Versuchen betrug der Verbrauch bei Verwendung eines emaillierten Kochgeschirres Champignon-Brenner. . 44 1 Gas, dauerte 22 Minuten Franzosischer . . 42 1 16 > Fletscher- . . 55 1 12 Wobbe- . . 37 1 > 12 1 / 2 > Es wurde hierbei nicht die Temperatur des Wassers gemessen, sondern es wurde der Moment beobachtet, bei welchem ein iiber dem Wasser im Dampf aufgehangtes Thermometer 100 zeigte. Der Einflufs der Beschaffenheit des Kochgeschirres auf das Resultat ist ein sehr bedeutender. So fand Buhe, dafs die jenige Warme, welche bei den ver- schiedenen Tb'pfen nutzbar gemacht wird, in folgen- dem Verhaltnisse stand, wenn man verzinntes Weifsblech = 100 setzt: verzinntes emailliertes irdenes Eisenblech Gufseisen Gefafs 100 : 93 : 73 Die Anwendung der Heizbrenner in den ver- schiedenen Kochapparaten ist eine aufserst mannig- faltige und je nach den Anspruchen und den ortlichen Verhaltnissen verschieden. Es ist unmoglich, all die einzelnen Zwischenstufen vom einfachen Gaskocher bis zum fertigen Kochherd zu schildern. Wir wollen uns damit begniigen, auf die Viel- seitigkeit hinzuweisen, welche in der Benutzung des Gases in Kuche, Haushalt, zu gewerblichen und industriellen Zwecken ermoglicht ist. Zum Kochen, Braten und Backen dienen Gas- kocher, Herdplatten, Backrohren und deren Kombi- nationen bis zum Gasherd. Ferner sind fiir den Haushalt bestimmt: Kaffeeroster,Platt-(Biigel-)Appa- rate, Warmschranke, Warmwasser-Apparate etc. Uber die Verwendung des Gases zu gewerblichen Zwecken gibt folgende vom deutschen Verein im Jahre 1890 erhobene statistische Zusammenstellung Aufschlufs. 198 Heizen und Kochen mit Leuchtgas. Ubersieht iifoer die Yerwendung des Gases zu gewerMiehen Zwecken. Aichamt. Zum Stempelerhitzen Nordhausen, Brandwarmer mit 12 Bunsenbrennern von Burchner in Wiesbaden : Riidesheim. Apotheken. Fur Laboratoriumszwecke : fast iiberall. Kadanstalten. Schulbader: Karlsruhe in 6 Schulhausern. Bandfabrikation. Flammmaschinen fiir Seidenbander: Basel. Baukastensteine. Trockenofen fiir solche: Rudolstadt. Baumwolltuchfabrikation. Zum Sengen in 43 Farbereien: Barmen. Bernsteinfabrikation. Zum Einschmelzen des Abfalls 2 grofse Brenner mit 21000 cbm per Jahr: Passau Blechner und Blechicarenfabrikation. Zum Loten fast allent- halben; fiir kleinere Blechnereien Enviirmung des LOt- kolben in' Lotofen oder direkt heizbare Lotkolben mit Bunsenflamme ohne Druckluft; fiir grofsere Blechnereien und Blechwarenfabriken Bias- oder Lotrohre mit Druck- luftzufiihrung,englische,franzosische und deiitsche Apparate. Brandenburg (Lotofen und Lotkolben mit, 23000 cbm), Ludwigsburg (26 689 cbm Lotgas) u. a. in. Bonbons fabriken. Zum ausschliefslichen Heizen der Kessel und Topfe: Strafsburg. BrennscJieeren. s. a. Friseure nnd Sengmaschinen: M. -Glad- bach Rbeydt. Brutapparate. Wetzlar (aus England bezogen). Buchbinderei. Zum Erwarmen der Einband- und Vergolder- pressen: Dresden, Halle a. S., Karlsruhe, Plauen i. V., Bonn, St. Gallen, Kottbus, Gotha. Biirstenfabrikation. Bonn. Cartonnagefabrikation. Zum Erwarmen von Behaltern , 7.11 m Pappe- und Leimkochen : Dresden. Chemische Fabriken. Zum Kochen: Offenbach a. M. CJiemische Laboratories,. Magdeburg (7 Brenner mit zusammen 14806 cbm) etc. Chenillefabrikation. Annaberg. Chokolade-undKakaofabrik. Fiir Chokoladeformen : Halle a.S., Ringheizkorper zum Vorwiirmen der Mahlsteine bei der Kakaofabrikation in den verschiedensten Konstruktionen : Frankfurt a. O. Cementindustrie. Leimofen fiir Cementplattchen : Rudolstadt. Cigarrenindustrie. Heilbronn, Cigarrenkistchenfabrik , zum Erhitzen der Brennstempel , Nordhausen, Giefsen, Glatz. Couverten fabriken. Heilbronn, Hagen in W. (Leimkocher). Desinfektionsanstalten. Gottingen (eigenes Fabrikat), Nord- hausen (Apparate mit Wobbe-Ringbrennern Nr. 24 von 2,8 cbm per Stunde). Drahtwarenfabrik. Quedlinburg. Druckereien, Winterthur (in der Autotypieanstalt). Eisenbahnbetrieb. Halberstadt (1 Ofen zum Anheizen der Briquettes), Kolberg (ditto). Ewenbahnwerkstatten. Zum Auf- und Abziehen der Rad- reifen Bandagen: Breslau, Frankfurt a. 0., Karlsruhe, Kaiserslautern,Osnabriick, s. Journal f. Gasbeleuchtung 1880 S. 741, zum Biegen von Radreifen in Siegen. Eisengiessereien. M.-Gladbach Rheydt (Brenner zum Formen- trocknen aus eigener Werkstatt. Fahrradfabriken. Kaiserslautern (zum Verloten der Fahr- radteile und zum Trocknen des Anstriches). Farbereien. Diisseldorf (Sengmaschinen), Karlsruhe (Bugeln). Feuerwagen. Elberfeld (fahrbare Sengvorricbtung). Fleischer eien. Zum Erwarmen von Behaltern: Dresden. Friseure. Apparate zum Haarkrauseln fast iiberall. Galvanoplastik. Apparate zum galvan. Vergolden: Halle a. S. Gamaschenfabrikation. Zum Erhitzen und Flatten : Glatz. Gartnerei Zur Gewachshausheizung : Giefsen. Glasindustrie. (Zum Glasschmelzen, zum Glasblasen), Breslau, Bonn, Meiningen, in der Glasmalerei zum Schmelzen des Bernsteinlacks : Bonn. Goldwarenfabrikation. Hanau und Pforzheim (Schmelzofen nach Perrot fur Gold, Silber, Platin und Legierungen) Diisseldorf (zum Loten), Danzig (Lotrohre), Duisburg und Karlsruhe (zum Loten und Goldschmelzen), Bochurn, St. Gallen, Kottbus, Osnabriick, Augsburg (Glasgeblase). Heizung. Frankfurt a. O. (zum Kohlenanziinden), Karlsruhe (zum Kesselanheizen). Hopfenschrvefelungsanlagen. Zum Erwarmen der Schornsteine und Verbrennen der abziehenden Diimpfe : Niirnberg. Hospitaler. Strafsburg (1726 diverse Kochapparate und Brenner in den verschiedenen Universitats-Instituten: Civil-, Hospital- und chirnrgische Klinik 106, Gynakolog. Inst. 10, Zoolog. Inst. 22, Pharmakolog. Inst. 191, Chemisch-physiol. Inst, 280, Chemisches Inst. 556, Anatomie 105, Physiolog. Inst. 36, Laboratorium der med. Klinik 74, Botan. Inst. 15, Physikal. Inst. 311, Petrographisches Inst. 20 Stiick). Hutfabrikation. Diisseldorf (zum Formenwarmen und Bugeln), Augsburg (Hutpressen), St. Gallen, Frankfurt a. 0., Lucken- walde (Biigeleisen von Jul. .Tost), Brandenburg, Hutpressen- heizkorper eigener Konstr., Hutstempelpresse, Hutbiigel- maschinen und Hutbiigeleisenwarmer mit Wobbebrenner von J. Jost in Luckenwalde. Juiceliere. Goldschmelzapparat mit Geblase, Lotlampen von L. A. Riedinger, Augsburg, Schmelz-, Emaillier- und Treibofen : Schwab. Gmiind. Kaffeebrennerei. Stockholm (Rostapparate) , M.-Gladbach- Rhej^dt, Ruhrort, Gotha, Elbing. Konfektionsgeschdfte. St. Gallen, Plauen i. V. (zum Riischen pressen). Konditoreien Danzig (besonders Marzipanbackereien), Winter thur (Biskuitfabrik), Strafsburg (Bonbonsfabrik). Konservenfabriken. Strafsburg, zum Verloten der Buchsen. Korbflechterei. Winterthur. Korsettfabriken. Annaberg. Kunstwascherei. Zum Bugeln. Lackierer. Hannover (Trockenapp.), Mainz (Lackapparate), Kaiserslautern (zum Trocknen lackierter Gegenstande, Brandenburg (Trockenofen fiir lackierte Maschinenteile 36000 cbm). Lampenfabrikalion. Giefsen. Laubsdgenfabrikation. Apparate, Augsburg. Lederindustrie. Zum Lederpressen, Brandenburg. Litzenfabrikation. Zum Flammen: Barmen. Malerei. Karlsruhe. tibersicht iiber die Verwendung des Gases zu gewerblichen Zwecken. 109 Maschinenfabrikation. Brandenburg (Trockenofen fiirlackierte Mascbinenteile 36000 cbm), Winterthur (Riether'sche Fabrik), Siegen (zum Biegen von Eadreifen [?]), Fulda und Karlsruhe (zum Harten in Werkzeugfabriken) s. a. : Metallindustrie. Mechaniker. Augsburg (Glasgebliise, zum Schweifsen, Loten, Harten etc.). Metallindustrie. Potsdam (Glilhofen von Karl Gerlach, Berlin), Karlsruhe (Metallpatronenfabrik zum Gliihen, Loten und Harten 9000 cbm), Stockholm (Schweifsapparate), Danzig (Lotrohre). Metallschmelzen. s.a. SchmelzenundGoldwarenfabr. Hannover (Sehmelzofen von Fletscher), Niirnberg (6473 cbm), Duis- burg, Pforzheim (Tiegelgasofen). Papier Industrie. Luckenwalde (20 Papierpressen fiir Papp- teller etc. von Leipziger Fabrikanten. Photogr. Ateliers. Karlsruhe, Danzig (Warm- und Trocken- apparate). Pldttereien. Danzig, Karlsruhe und andere Stadte. Pldttwalzen. Breslau (App. zum Anwarrnen derselben). Plisseefabrikation. Breslau (zum Plisse"ebrennen), Elberfeld (Plisseemaschinen), Danzig, Frankfurt a. 0. Pliischfabriken. Elberfeld (Pliischpressen) , Saargemiind (Appreturmaschine mit Gas). Polieren. Niirnberg (Polieren von Siegellack). Portefeuillefabriken. Offenbach a. M. (zum Heizen der Pressen) s. a. Lederindustrie. Postamter. Giefsen (fur Lackpfannen). Radreifenwdrmen. s. a. Eisenbahnwerkstatten. Riischenpressen. s a. Konfektionsgesch. Plauen i. V. Schirmfabrikation. Osnabriick (zum Dampfen des Stoffiiber- zugs), Halle (zum Stockbiegen) etc. Schmelzen. s. a. Metallschmelzen, Glasindustrie etc. Pforz- heim (Schmelzen und Abtreiben von Gold, Silber, Legie- rungen etc. in Goldwarenfabriken in den bekannten Tiegel- gasschmelzofen), Offenbach a. M. (Schmelzofen fiir Schrift- giefsereien) , Hanau (Schmelzofen nach Perrot fur Gold, Silber, Platin), Schwab. Gmtind (Schmelz-, Emaillier- und Treibofen). Schneiderei. Brandenburg (16 Plattapparate in der Regiments- schneiderei mit 3500 cbm), Gotha (Militarschneiderei 3700 cbm), Ratibor (Gefangnisschneiderei zum Flatten). Schuhmacherei und Schuhfabrikation. Nordhausen (zum Po- lieren, Anwarmen von Pechdraht, Bunsenbrenner an Schuh- nahmaschinen), Schweinfurt (im allgemeinen 4um Bugeln, zum Anwarmen von Wachs und der Ausputzeisen, bei Spezialmaschinen zur Erwarmung des Drahtes beim Nahen der Sohlen, zum Polieren der Absatze und Oberflecke, zum Pappen und Umbiigeln der Schafte beim Einsetzen der Gummizuge. Schriftgiefiereien. Offenbach a. M. (zum Heizen von Schmelz- ofen), Glatz (Erhitzen von Schmelztiegeln ftir Letterngufs. Sengmaschinen, s. Tuchfabriken und Farbereien. M.-Glad- bach Rheydt (Sengapparat aus eigener Werkstatt a M. 45), Miilhausen i. E. (15 Sengmaschinen ftir Tuche), Elberfeld (Sengmasch. fiir Tuche, Seide, Pliisch etc., fahrbare Seng- vorrichtung s. Feuerwagen), Augsburg, Potsdam (Seng- maschinen), Freiburg i. B., Plauen, Dessau (Sengmaschinen von M. Jahr in Gera), Greiz (Sengmaschinen mit 30 000 cbm). Seidenindustrie. Krefeld (zum Appretieren, Gasieren etc.), Basel (Appreturmaschinen, Trockenapparat eigener Kon- struktion). Siegellackfabrikation. Niirnberg (zum Polieren, 2860 cbm). Stahlindustrie. Osnabrtick (Radreifenfeuer), Karlsruhe (zum Gliihen und Harten). Stockfabrikation. Halle a. S. (zum Stockbiegen). Strohhutfabrikation. Dresden (zum Erwarmen der Formen), Breslau (zum Heizen der Apparate), Genf (zum Erwarmen der Gufsformen in zwei Fabriken), Kassel (Strohhut- pressen), Danzig (dto.), Nordhausen (Rohrenbrenner und kleiner Kocher). Tabakindustrie. Frankfurt a. O. (Tabakdarren). lextilindustrie. S. a. Sengmaschinen und Tuchfabriken. Kolmar (Apparate zum Sengen von Garnen und Geweben eigener geheimer Konstruktion), Hof (Sengmaschinen). Tischlereibetrieb. Dresden (zum Erwarmen von Behaltern, Leimkochen), Nordhausen (Leimwarmapparate), Annaberg (Leimkocher von Sievert in Wurzen und Barthel in Chemnitz). Trockenmaschinen. M.-Gladbach Rheydt (Brenner aus eigener Werkstatt), Basel (Trockenapparate fiir Seiden, Game etc. eigener Konstruktion), Brandenburg (Gastrockenofen fiir lackierte Maschinenteile, 36 000 cbm). Tuchfdbrikation. Elberfeld (Sengmasch.), Mulhausen i. E. (15 Sengmasch.), Kottbus (Tuchpresse), Dessau (Tuchseng- masch. von M. Jahr in Gera), Luckenwalde (Tuchpresse und Tuchsengmas chine 57001 per Stde.). Vergolder. Hannover (Gasgabeln), Elberfeld (Vergolder- pressen), Halle a. S. (dto., Apparate zum galvanischen Vergolden). Volkskq/eeschanken. Osnabriick, Karlsruhe. Wachsindustrie. Miinchen (Wachsschmelzofen), Plauen i. V. (dto.). Walziverksbetrieb. Konigshiitte (zum Warmhalten und An- warmen der Walzen bei Blech- und Universalwalzwerken, die still gestanden haben im Winter ). Waschanst alien. Kassel (zum Bugeln), Karlsruhe (dto.V Webereien. Elberfeld (Sengmasch.) u. a. Werkzeugfabriken. Fulda (zum Harten), Karlsruhe (Metall- patronenfabrik zum Harten von Lehren etc.). Wollwaarenfabrik. Fraustadt. Zahndrzte. Hannover (Schmelztiegel mit Stichflamme), Kassel, Bochum, St. Gallen, Karlsruhe, Osnabriick, Liineburg (Lot- apparate fiir Zahnarzte). XI, Kapitel, Gasbehalter und Stadtdruckregler. Eiscrne 6rasl>eMltcr. Die Gasbehalter und insbesondere die zugehorigen Wasserbehalter wurden von jeher mit besonderer Aufmerksamkeit und Sicherheit gebaut, nicht nur, weil dieselben den kostspieligsten Teil der Anlage einer Gasanstalt bilden, sondern weil von ihnen in erster Linie die Sicherheit des Betriebes abhangt und weil Ausbesserungen an gerissenen Behaltern zu den muhevollsten und unangenehmsten Auf- gaben gehoren. Es ist ofters darauf hingewiesen worden, dafs in der Ausflihrung gemauerter Wasser- behalter meist weit tiber die Grenzen der durch Berechnung sich ergebenden Wandstarken hinaus- gegangen wird; allein andrerseits haben manche triibe Erfahrungen immer wieder darauf hingefiihrt, dafs gerade der Gasbehalter ein Gegenstand ist, bei welchem iibertriebene Sparsamkeit sich am bittersten racht. Neben dem aus Steinen mit gutem, langsam bindendem Cemente gemauerten Wasserbehalter smd in den letzten Jahreii die Ausiiihrungen in Stampfbeton und die eisernen Wasserbehalter immer haufiger geworden. Welche Art davon den Vor- zug verdient, lafst sich nur nach den betreffenden ortlichen Verhaltnissen entscheiden. Im allgemeinen sind gemauerte Behalter noch immer am beliebtesten uud bei guter Ausfiihrung wohl auch am sichersten. Die Behalter aus Beton bieten da, wo gutes Material zur Verfiigung steht, den Vorzug grofserer Billig- keit, da man sich mit geringeren Wandstarken begniigen kann. Bei der vorzuglichen Qualitat, mit der man heutzutage den Cement herstellt, steht auch die Zuverlafsigkeit dieser Behalter aufser Frage. Allerdings erfordert die Herstellung der Betonbehalter ganz besonders genaue und gewissen- hafte Arbeit. Unter den eisernen Behaltem verdienen die nach den Intze'schen Entwiirfen x ) erbauten ganz besondere Beachtung, da sie nicht nur auf einer genauen rechnerischen Grundlage fufsen, sondern unter Umstanden, so namentlich bei schlechten Bodenverhaltnissen , oft die einzige Moglichkeit bieten, einen sichern Wasserbehalter ohne iiber- trieben hohe Aufwendungen herzustellen. Man hat vielfach Wasserbehalter aus Metall- blech (Eisen und Stahl) in der Weise ausgefiihrt, dafs diese mit durchgehendem flachem Boden un- vermittelt auf die Erdoberflache oder auf eine besondere gemauerte oder sonstwie ktinstlich her- gestellte abgeglichene ebene Flache gesetzt wurden. Bei dieser Anordnung tritt der Ubelstand hervor, dafs man Undichtheiten im flachen Boden nicht finden, Erganzungen und Anstriche an dem unteren Boden nicht ausfiihren kann und bei schlechtem Untergrund genotigt ist, eine kostspielige Unter- stiitzung beziehungsweise Griindung in der ganzen Grundflache des Wasserbehalters anzuwenden. Professor Intze ging nun bei dem Entwerfen seiner Wasserbehalter aus Metallblech von dem neuen Gedanken aus, diesen Behaltern eine ring- formige Stiitzung und einen freistehenden, zugang- ) Zeitschr. d. Ver. deutsch. Ingen., 1884, S. 43; 1886, S. 35. Eiserne Gasbehalter. 201 lichen Boden zu geben, wobei im wesentlichen darauf gesehen wurde, den Wasserinhalt auf das geringste Mais zu beschranken, ohne andrerseits die Konstruktionsflacheii unnutz groi's beziehungs- weise kostspielig zu gestalten. Als Flachen, welche mit moglichst wenig Material- aufwand grofsere Wasserlasten zu tragen imstande sind, mufsten naturgemafs Kegel- und Kugelflachen fur die Bodenkonstruktionen inAnwendungkommen, sicherer Abschlufs des Gases von dem innerhalb der ringformigen Auflagerung des Wasserbehalters gebildeten zuganglichen Luftraum zu schaffen war. Auf Druck beanspruchte Kegelflachen mit grofserer Seitenlange wurden zur Materialersparung mid zur Sicherung gegen Einknicken vorteilhaft aufgelost in einzelne Trager, welche in die Richtung derKegelseiten gelegt wurden, und in durchhangende diinne (iiach kleiiiem Krummungshalbmesser her- Fig. 156. wobei in hervorragendem Malse die gegen aufseren Druck am meisten widerstandsfahigen Kugelflachen zu bevorzugeii waren. Bei der Anwendung dieser Flachen fiir grofse Spaiinweiteii mulste darauf geachtet werden, dais einerseits die Krummungshalbmesser nicht zu grofs ausfielen und andrerseits die Bodenteile nicht in den Gasraum der Glocke hineinragten. Diese Boden- teile wareii vielmehr mit Wasser bedeckt anzu- ordnen, damit durch das Vorhandensein von Wasser uber alien Nietnahteii deren Dichtigkeit leicht fest- gestellt werden kann, wie auch hierdurch eiii Schilling, Handbuch fur Gasbeleuchtung. gestellte) Kegelbleche. Die Ringdruckwirkungen der Hauptkegelflache wurden hierdurch auf einzelne Gurtringe iibertragen, welche ohne Materialver- schwendung leicht knickfest hergestellt werden konnten. Nachdem die ersteii Ausfuhrungen von Gas- behaltern mit Wasserbehaltern aus Metallblech nach Intze's Erfindung alien Anforderungen entsprochen hatten, sind im Laufe von kaum sechs Jahren zahlreiche und selbst sehr grofse Gasbehalteranlagen nach Intze's Bauart in Anwendung gekommen, unter denen besonders zu nennen sind: 26 202 Gasbehiilter und Stadtdmckregler. 1 Teleskopbehalter von 10 000 cbm Gasinhalt in Charlotten- burg 1 7000 Chemnitz 1 8000 Gera 1 37 000 > Essen Sehr oft haben die In tze- Behalter vorteilhaft Anwendung dann gefunden, wenn es sich bei be- schrankter Grundflache der Gasanstalten um Ver- grofserung der vorhandenen Gasbehalter haudelte. kungen gerissen und es wurde dieser undichte Behalter als Grundmauer fur den neu zu errichtenden Intze'schen Behalter bemitzt. Der Fall erhalt seine Bedeutung durch den Umstand, dafs der vorhandene Behalter trotz seiner mangelhaften Beschaffenheit nicht entbehrt werden konnte, dafs derselbe demnach wahrend der Bauzeit des Intze'schen Behalters in Betrieb blieb und erst Es konnten vielfach vorhandene ringformige Wasser- behaltennauerungen benutzt werden, um Gasbehalter mit zweifacher Glocke von wesentlich grofserem Durchmesser darauf zu errichten. Auf diese Weise hat der nutzbare Gasinhalt um das Vier- bis Fiinf- fache vergrofsert werden konnen. Ein solches Beispiel liegt bei dem letztgenannten Behalter vor, welcher fur die Gasanstalt der Firma Krupp in Essen erbaut wurde. Der vorhandene gemauerte Behalter war infolge des vollig unter- grabenen Bodens der Essener Gegend durch Sen- nach dessen Fertigstellung aufser Betrieb gesetzt wurde. - - Da ein andrer Platz zur Errichtung des neuen Behalters nicht zur Verfugung stand, so war eine andere Losung der Aufgabe als die von Intze gegebene wohl schwerlich moglich, wenn man nicht mit Betriebsstorungen rechneii wollte. Die allgemeine Anordnung des auf zwei Stiitz- mauern errichteten Behalters ist aus Fig. 15G (s. S. 201) ersichtlich. Fig. 157 und 158 stellen den Charlottenburger Behalter von 10000 cbm Inhalt dar und zwarFig. 157 Eiserne (iasbehalter. 203 die imiere Ansicht desR.aUm.es unter dem Wasser- behalter, Fig. 158 die aufsere Ansicht des Behalters nebst Wasserbehalter. Fiir den Belial ter warenzweiProjekteausgearbeitet worden. Die in Fig. 159 dargestellte Konstruktion des Was"serbehalters des ersten Entwurfes hatte zwei Ring- stiitzungeii von 18 m bezw. 31 m Dmr. Da die Untersuchungeii des Bodens an Ort und Stelle er- sprechend in der cilindrischen Ummantelung in 16 kongruente Teile geteilt, welche in je fiinf Reihen Platten aus Flufseisen hergestellt und init senk- rechten Trennungsblechen fiir die Fiihrungen der Glockenrollen vernietet wurden. Die Starken dieser Bleche sind, von oben beginnend, 6 mm, 6 mm, 7,5 mm, 10,5 mm und 13,5 mm. Die senkrechten, ohne wagerechte Fuge fiir die ganze Cylinderhohe von 6,9 m durchgehenden 16 Fiihrungsbleche in Fig. 158. gaben, dafs eiii hinreichend tragfahiger gewachsener Boden (Kies) sich erst in SVs m Tiefe unter der Bodenoberflache fand, und dafs bei hohem GrUnd- wasserstande die fiir zwei Ringstiitzen eri'orderliche zweiteilige Baugrube hochst wahrscheinlich verhalt- nismaf sig grof se Kosten der Fundierung ergeben hatte, so wurde, trotz der anfanglich wegen der grofsen Spannweite und starken Belastung recht kiihii er- scheinenden Forderung. der Entwurf fiir eine einzige aufsere Ringstiitzung umgearbeitet. Der Wasserbehalter ist den ftir 32 m Dmr. er- f order-lichen 16 Fiihrungen fur die Glocke ent- dem Cylindermantel mufsten die Starke der unteren Ringbleche, d. h. 13,5 mm erhalten. Um eine inog- lichst grofse Materialersparung zu bewirken, sind die senkrechten, auf Zug sehr stark beanspruchten Nietnahte doppelreihig gemacht, wodurchin ihnen eine Festigkeit von 74/o derjenigen des vollen Bleches erzielt werden konnte. Die zugangliche und freitragende Bodenkon- struktion ist nach I ntze 's System bei moglichster Eiiischrankung des Wasserinhaltes so angeordnet, dafs ohne unniitze Verteuerung alle Teile mit Wasser bedeckt sind , um einerseits die Dichtigkeit aller 26* 204 Gasbehalter und Stadtdruckregler. Fugen leicht priifen zu konnen, andererseits sicher zu verhindern, dafs Gas aus dem Glockenraum ober- halb des Wasserbehalters in den unterhalb desselben gebildeten iiutzbaren Luftraum dringt. Auf den Auflagerring des Behalters sich stiitzend, 1st der Boden nach Kegel- und Kugelflachen, als den fur Wasserlasten geeignetsten Fornien , ausgebildet worden. Der vom Auflagerring ansteigende Hauptkegel, welcher als einfacher Kegelblechmantel lediglich Druckbeanspruchungeii hatte eiieiden und daher Fig. 159. groi'se Blechstarken und viele Versteifungen hatte erhalten miissen, wurde vorteilhaft aufgelost in einzelne'nach der Kegelspitze gerichtete Haupttrager und zwischen diese gehangte , also auf Zug bean- spruchte Kegelbleche, deren Starke wegen des da- fur zulal'sigen kleinen Kriimmungshalbmessers mit 6 mm als vollstandig ausreichend angenommeii werden durfte. Den in der Ringstutze angeordneten 48 Mauer- pfeilern entsprechend sind 48 Haupttrager ange- nominen, welche ihre untere Stiitzung in den vor- her genannten 48 Mauerpfeilern, ihre obere Stiitzung in einem kegelformigen Kopfringe finden. Wie die statistische Berechnung ergab, resultieren an den Tragerfiifsen Krafte, welche fast genau senkrecht gerichtet sind, da hier die einander entgegengesetzten Horizontalkomponenten der rechtwinklig zu den ge- neigten Tragern wirkenden Auflagerdriicke und der in die Tragerrichtung fallenden Steminkrafte sich fast vollstandig ausgleichen. Im iibrigen gibt die Auflagerringplatte des Bodens mit den an ihr herumlaufenden Eckwinkeln den Tragerfufsen eine feste Verbindung. Da am Kopfringe der Trager senkrechte Stiitz- krafte nicht geboten sind, so mufs dieser Ring im stande sein , so grofse radiale Horizontalkrafte auf - zunehmen, dafs den Kopfenden der Trager die er- forderliche Stiitzung geboten wird. Der Kopfring inufste daher gegen die bedeutende Ringdruckkraft von 230000 kg, welche aus den radialen Horizontal- kraften sich ergibt, den notigen Querschnitt und die notige Festigkeit erhalten. Dort, wo die Trager wegen des grofsten Biegungs- momentes die grofste Hohe erhalten haben, sind sie, besonders der genaueren Aufstellung wegen, noch durch ein inneres Polygonalband und durch zwei Diagonalbander zwischen je zwei 1-Laschen der Tragerwandbleche mit einander verbunden worden. Jeder Trager von etwa 7,6 m freitragender Lange hat etwa 55000 kg Wasserdruck, rechtwinklig zum Obergurt wirkend, aufzunehmen; er wurde daher als Blechtrager hergestellt mit nach den Enden bin abnehmender Hohe, unter Durchfiihrung desselben Gurtungsquerschnittes. Da durch die Stemmkraft, welche in der Richtung des Tragers wirkt, die Biegungszugspannung im Untergurt vermindert, die Biegungsdruckspannnng im Obergurt vermehrt wird, so mufste der Obergurt starker als der Unter- gurt konstruiert werden, wozu die mit dem Ober- gurt verbundenen, zwischen den Tragern durch- hangenden Kegelbleche und die tiber ihren Stofsen am Obergurt angebrachten Laschen in vorteilhafter Weise beitragen. Am Auflagerfufs hat jeder Trager einen Auflagerdruck von etwa 35000 kg aufzu- nehmen ; daher mufste hier, gemafs der Rechnung, wegen der grofsen Abscheruiigskrafte sowohl eine grofse Starke der Blechwand (10 mm) als auch eine geringe Entfernung der Nieten angewendet werden. Mit dem Kopfkegelringe der Trager zu einer Ecke verbunden, um einen knickfesten Druckring daselbst zu schaffen, ist ein stiitzender Kugelboden von 12 mm unterer Blechstarke angeordnet, welcher Die Betonwasserbehalter. 205 durch Meridian- 1-Laschen versteift und im oberen Teile mit einer Winkeleisen-Ringlasche und einem Kugelringe von 10 mm Blechstarke verbunden wurde, um hier den nach unten durchhangeiiden mittleren Kugelboden aufzunehmen. Die bedeutende Last von fast 3000000 kg, welche der gefiillte Wasserbehalter bietet, wird durch 48 gemauerte Pfeiler aufgenommen und durch eiii zusammeii- hangendes Ringfundament in den Untergruiid iiber- tragen. Das in Cementmortel ausgefiihrte Mauer- werk erfahrt eine grofste Belastung von 48 kg/qcm, und der Untergruiid ist durch entsprechende Ver- breiterung des Fundamentes vorsichtigerweise mit weniger als 2 kg/qcm belastet. Bei der Filming des Wasserbehalters hat sich eine kaum meCsbare, sehr gleichmafsige Senkung gezeigt, so dafs keine Risse entstanden sind, welche sich in den dunnen Verkleidungsmauern zwischen den Pfeilern leicht hatten zeigen miissen. Durch die Anordnung der 3 m hoch freistehen- den 48 Stlitzpf eiler sollte einerseits die in den Tragern zusammengefafste Belastung vorteilhaft aufgenom- men, andererseits eine etwaige geringftigige Ver- anderung des Wasserbehalter-Durchmessers durch ihre in radialer Riehtung gebotene Beweglichkeit moglich gelassen werden. Diese Bewegung ist wegen der sehr geringeii*Temperaturschwankung, welcher das Fiillwasser des Behalters unterworfen ist, nur eine sehr kleine, da die Temperatur des Eisens derjenigen des Fiillwassers fast genau gleich angenommen werden darf. Die Betonwasserbehalter. Die Verweiidung des Betons zu wasserdichten Behaltern, Tief- und Wasserbauten, sowie Funda- meiiten aller Art hat in den letzten Jahren immer weiteren Eingang gefunden, und sich auch in 'den Gasanstalten namentlich zur Herstellung von Gas- behalterbassins, Teergruben, Maschinenfundamenten und sonstigen Fundierungsarbeiten besonders ein- gebiirgert. Die Hauptbedingungen ftir die gute Haltbarkeit des Betons sind gute Materialien. In der Herstellung des Cementes sind grofse Fortschritte gemacht worden, und ist dessen Qualitat durch die in den deutschen Normen fiir einheitliche Lieferung und Priifung von Portlandcement vorgeschriebenen Zugf estigkeitsproben l ) vollig sicher gestellt. Die Zuschlage richten sich je nach der Bestimmung der Bauteile. Am okonomisch vorteilhaftesten ist eine Mischung von scharfem , steinreichen Kiessand mit Kiessteinen, oder statt des letzteren Kleinschlag aus harten Steinen. Der Sand soil etwa zur Halfte aus Sand bis zu 5 mm Korngrofse, zur Halfte aus Kiessteinen bestehen. Guter barter Steinschlag ist im allgemeinen den Kiessteinen vorzuziehen. Zur Erzielung gleicher Festigkeit konnen Kiessteine nur in geringeren Mengen dem Beton beigegeben werden, als Steinschlag, und es ist dabei noch zu beachten, dafs die Kiessteine vollstandig lehmfrei und zwischen Haselnufs- und Hiihuereigrofse verarbeitet werden miissen. Der Steinschlag soil in seiiien grofsten Abmessungen nicht grofser als 4 bis 6 cm sein. Als Mischungsverhaltnis fiir den Beton werden nach Dyckerhoff gewahlt : a) fiir die Fundamente, Widerlager und Sohlen von Behaltern: 1 Teil Portlandcement, 6 bis 8 Teile Kiessand und 6 bis 8 Teile Kiessteine oder 8 bis 10 Teile barter Steinschlag. b) fiir Wande, Pfeiler, Gewolbe und sonstige Tragkorper: 1 Teil Portlandcement, 5 bis 6 Teile Kiessand und 5 bis 6 Teile Kiessteine oder 7 bis 8 Teile harter Steinschlag. Bei Berechnungen der erforderlichen Wandstarken kann man die Zugfestigkeit des Betons zu 3 a /2 bis 4*/2 kg pro 1 qcm annehmen, die Druckfestigkeit dagegen 8mal so grofs, wobei noch eine 4 bis 5 f ache Sicherheit vorhanden ist. Eine grofse Sorgfaltigkeit erfordert die Mischung des Betons. Nach Angaben von Dyckerhoff verf ahrt man am besten f olgender- mafsen : Der Cement wird iiber den abgemessenen Kies- sand ausgebreitet, dann, je nach der Beschaffenheit des Sandes, 3 4 mal trocken, und hierauf, miter allmahlichem Zugiefsen von Wasser, noch etwa dreimal gemischt, bis eine erdfeuchte, gleichmafsige Masse entsteht. Hierauf werden die Steine, welche ebenfalls genau abgemessen und dann mit Wasser gut abgespiilt und genetzt sind, mit dem fertigen Kiessand - Mortel zusammen gemischt und noch 2 3 mal durcheinander gearbeitet, bis alle Steine mit Mortel umhiillt sind. Die Bereitung des Betons ) S. Dingl. Journ. 224 S. 487. - - Feichtinger, chem. Technologie d. Mortelmaterialien, 1885, 239. 206 Gasbehalter und Stadtdruckregler. geschieht auf dicht aneinander gelegten Bretter- pritschen, welch' letztere nach jederMischuiig sauber zu kehren sind, damit kerne abgetrock- neten oder abgebimdeneii Mortelpartien auf der Pritsche verbleiben. Bei dem Transport des fertigen Betons zur Verwendungsstelle 1st besonders darauf 7Ai achten, dais beim Einschiitten desselben die dickern Steine, welche beim Aufschaufehi von den Mortelhaufeii herab rollen, immer wieder unter den Mortel gemischt werden, damit nicht die Steine ohne geniigende Betonmortel-Umhiillung zur Ver- arbeitung kommen. Der so bereitete Beton wird in unmittelbarer Nahe der Verarbeitungsstelle gelagert, mid daun von einem zuverlai'sigen, besonders geiibten Arbeiter in Lagen von 18 20cm Hohe, sorgfaltig eingefiillt; auch hierbei ist hauptsachlich zu beachten, dafs die Steine mit Mortel gut umgeben werden. Der auf diese Weise eingebrachte Beton wird durch 2 bis 4 kraftige Arbeiter mit 12 15 kg schweren Stampfen so lauge gestampft bis die Masse dicht ist und sich Wasser auf der Oberflache zeigt. Der Putz wird nach Vollendung des Betonbaues aufgetragen und da der Beton eine sehr porose Oberflache besitzt, so verbiiidet sich der Cement- mortel mit demselben sehr innig und fest. Man wendet zum Putz gewohnlich eine Mischung von 1 Teil Portlandcement mit 2 bis 2Vs Teilen scharfem Sand an, welcher Mischung man, falls der Sand wenig feines Material eiithalt, noch etwa 0,10 Teile Fettkalk in Form von Kalkmilch zusetzt, urn den Mortel dichter und geschmeidiger zumachen. Nachdem die Betonwand mit rauhem Besen und Wasser grlindlich abgewaschen und etwaige glatte Stellen gut rauh gespitzt sind, wird der dickbreiige Mortel in 2 3 Lagen etwa 10 mm stark aufgetragen, mit einem Richtscheite abgezogen und hierauf mit einer holzerneri Reibscheibe sauber abgerieben. So- bald dieser Mortel abgebunden hat, wird noch eine diinne Schicht aus reinem Cementbrei mit der Reib- scheibe aufgezogen und mit einer Filzscheibe ge- glattet. Der Uberzug der Sohle wird mit Mortel gleicher Zusammensetzung. und in gleicher Starke wie der Wandputz hergestellt. Nur wird hierbei gewohnlich kein reiner Cementbrei mehr aufgezogen, sondern es wird nur etwas Cement pulver auf die noch nasse Oberflache gestreut, dann mit der Reib- scheibe abgerieben und mit der Glattkelle geglattet, oder mit Glasschleifer geschliffen. Zur Erzielung eines durchaus dichten Putzes geniigt, wenn richtig ausgefiihrt, eine Dicke von 10 mm vollstandig, selbst bei einem viele Meter hohen Wasserdrucke. Dagegen empfiehlt es sich nicht, aus Ersparnis- Griinden nur ein einfaches Uberzieheii der Beton- flache mit einer sehr dunnen Mortelschicht oder nur mit einer dunnen Decke aus reinem Cement anzuwenden. Ein Bassin fur einen Behiilter von 20000 cbm Rauminhalt wurde im Jahre 1884 in Niirnberg aus- gefiihrt und hat sich vollkommen bewahrt. Der 20,3, Fig. 160. innere Durchmesser (Fig. 160 u. 161) des Bassins bet rug 40,6 m , die Hohe 8 m. Die Wandstarke ist am FuCse 2,5 m und verjiingt sich obeii auf etwa 1 m. Fig. 161. Der Beton wurde in folgenden Verhaltnissen hergestellt : Fur Fundamente und Sohle: 1 Teil Cement, 4 Teile Sand, 4 Teile Mainkies und 9 Teile Dolomitgeschlage. Bei diesem Mischungsverhaltnis stellten sich die Kosten fiir 1 cbm Mauerwerk auf 27,25 Mk. Fiir die Umfassungsmauern, Bassin und Pfeiler gait folgendes Verhaltnis: 1 Teil Cement, 3V 2 Teile Sand, 3V 2 Teile Main- kies und 8 Teile Dolomitgeschlage. Die Kosten fiir 1 cbm Mauerwerk betrugen 34,65 Mk. Gasbehalterfuhrungen. 207 Von einem Betonbassin fur einen freistehenden Teleskopbehalter zu 10000 cbm Gasbehalterraum in Heilbronn berichtet Raupp 1 ). Das Bassin hat bei einer lichten Weite von 31,5 m Durchmesser eine Tiefe von 7,25 m, cine obere Wandstarke von 0,9 m, unten von 2,10 m. Der Stampfbeton besteht aus 1 Teil Portlandcement, 3 Teile Sand und 7 Teile gewaschenem Kies. Die Kosten stellten sich pro 1 cbm Betonmauerwerk zu 19,50 Mk. inkl. Verputz und Einschalung. Zwei kloinore Bassins wnrden in Filsen 2 ) aus Beton ausgeltihrt, deren jedes 22,5 m lichten Durch- messer und 7 m Hohe hatte. Die Wandstarke des Ringkorpers ist an der Sohle 1,70 m und oben 0,70 m. Wenn man im allgem einen bei Betoiibassins mit viel geringeren Mauerstarken auskommen kann, als bei Ziegelmauerwerk, so empfiehlt es sich doch nicht, die Dimensionen zu schwach zu nehmen. S a n d 3 ) berichtet von einem Bassin von 30 m lichten Durchmesser, welches bei 7,5 m Tiefe eine Wand- starke von 1,8 resp. 0,9 in besafs. Dasselbe erhielt beim Eintritt warmer Witterung einen Rifs, welcher neben einem Verstarkmigspfeiler auf ca. 6 in Tiefe entstanden war. Es wurde konstatiert, dafs das Reii'sens wegen zu geringer Dimensionierung fur die zweifelhafte Qualitat des Betonmaterials ver- ursacht wurde. Wie bereits betont, ist es unbedingt notig nur besten Cement und reinen gut gewaschenen Kies zu verwenden und bei der Arbeit die grofste Ge- wissenhaftigkeit aufzubieten, denn iiur dann konneii die Betonbassins das leisten, was sie ihrer Natur nach zu leisten imstande sind. Grasbehalterfiihrimgen. Auf den sicheren, gleichmafsigen Gang der Glockenflihrungen ist das Verhaltnis von Hohe und Durchmesser von Eiiiflufs. Je grofser der Durch- messer im Verhaltnis zur Maiitelhohe ist, desto grofser ist, wenn gleiche Spielraume zwischen den radial gestellteii Fuhrungsrollen und ihren Fuhrungs- schieneii vorausgesetzt werdeii, das Mafs des Schief- gehens, welches fiir das Oberteil eintreten kann. ') Journ. f. Gasbel. 1890, S. 615. 2 ) Journ. f. Gasbel. 1885, S. 410. 3 ) Journ. f. Gasbel. 1886, S. 468. Bisher pflegte man bei Teleskopbehaltern Fuhrungs- rollen in radialer Stellung anzubringen, und zwar eine Rolle mit Spurkranzen zu oberst am Oberteil, ein Rollenpaar auf der Tassendecke des Unterteils derartig, dafs die nach aufsen gekehrte Rolle mit Spurkranzen an der Fiihrungschiene lief, wahrend die nach innen gekehrte mit glatter Bahn gegen die vertikale Rippe des Oberteils lag, und endlich am unteren Teile des Unterteils unter Wasser eine glatte Rolle an der Hausfiihrung laufend. Innere Rollen an ' der Tasse des Oberteils, gegen die verti- kale innere Rippe des Unterteils laufend, sind nur in England tiblich. In neuester Zeit wurde fiir einen dreifachen Teleskopbehalter von 56 000 cbm Inhalt in Berlin eine sog. Tangential- oder Seiten- fuhrung ausgefiihrt, welche in vieler Beziehung grofse Vorteile besitzt. Lafst man namlich Rollen, deren Drehungsebene tangential zum Glockenmantel liegt, gegen radial stehende Ebeneii der am Hause befestigten Schienen laufen, so wird durch zwei einander diametral gegenuberliegeiide Fuhrungeii eine vertikale centrale Ebene der Glocke festgelegt; vier Fuhrungen in zwei Durchmessern wiirden daher schon die Achse der Glocke festlegen, aber selbstverstandlich wird man immer eine zum Umfange in angemessenem Verhaltnis stehende grofsere Anzahl von Fuhrungen anbringen, um jede elliptische Verdriickung zu hindern und die Kreisform der Glocke zu sichern. In Fig. 162 und 163 sind die Einzelheiten eines dreifachen Behalters mit Seitenfiihrung wieder- gegeben. Die Fuhrungen sind an 16 Stellen des Um- fangs so eingerichtet, dafs an den drei Manteln die Fuhrungsbahneii an der Aufsenseite der Mantel angebracht sind. Die Bahnen des Ober- und Mittel- teils laufen zwischen je zwei Rollen, welche auf den Tasseiideckeii befestigt sind. Die Rollen des auf dem oberen Eckringe stehenden Rollenbockes sind an deii am Hause befestigten Schienen ge- fiihrt; die Fiihrungsbahnen des untersten Mantels laufen zwischen zwei am Hause selbst angebrachten Rollen. Die Spielraume an den- Rollenbahnen werden bei der vorliegenden Konstruktion auf das geringste Mafs beschrankt und bleiben konstant, weil bei Anderungen des Glockendurchmessers die Rollen an den radial stehenden Rollbahneii sich verschieben 208 Gasbehalter und Stadtdruckregler. konnen; die Fiihrungsdrucke werden erheblich geringer als bei radialer Fuhrung und die Drucke wirken in der Tangentialebene der Mantel, also in einer Richtung, in welcher die volleii Blechwande den grofsten Widerstand gegen Verdriickung geben ; alle miter Wasser gehenden Rollen werden eiit- behrlich und alle Fiihrungsrollen sind zuganglich und regulierbar. Diese Art der Fiihrung hat sich an dem Berliner Behalter ausgezeichnet bewahrt. In England hat man neuerdings versucht Be- halter olnie Fuhrungsgertiste zu bauen 1 ). Die Fiihrung wird nach den Erfindungen von Gadd zu Grunde liegt, em richtiges ist. In Deutschland ist man bisher dieser Neuerung ziemlich vorsichtig gegeniibergetreten und sucht im Gegenteil die Fiihruiigen durch Diagonalverspanmingen moglichst haltbar herzustellen ; das Gadd'sche Prinzip besticht anfanglich durch seine grofse Eiiifachheit, allein diese Einfachheit ist nur eine scheinbare, denn wenn samtliche Winddriicke anstatt durch ein Fuhrungsgerust durch den] Behalter selbst auf das Mauerwerk ubertragen werden miissen, so ist klar, dafs der Behalter nur um so starker gebaut werden mufs; es wird auf die Weise das sonst aufsen Fig. 162. und Mason in der Weise bewerkstelligt, dafs Stahl- schienen von Hformigem Querschnitt einen an der senkrechten Bassinwand unter einem Winkel von 45 gegen den Boden geneigt befestigt sind. Die Rollen laufen paarweise seitlich an den Schienen und geben dem Behalter beim Steigen und Sinken eine spiralformige Drehung. Ein aufseres Fuhrungs- geriiste ist dabei vollstandig umgangen. Ein solcher Behalter wurde in Northwich in England zur Aus- fiihrung gebracht. Das Bestehen dieses Behalters kann allerdings noch nicht als Beweis dafur ange- sehen werden, dafs das Prinzip, welches demselben x ) Journ. f. Gasbel. 1890, S. 604. Journ. of gas light 1890 vom 4. Febr. S. 193 u. fl. J. Ginzel, Gasbehalter ohne Ftihrungsgeruste. Der Gastechniker 1890. Fig. 163. liegende Fiihrungsgeriist gleichsam in das Gerippe des Behalters verlegt, allein entbehren kann man - wenn man nicht leichtsinnig zu Werke geht das Ftihrungsgeruste niemals, mag es nun sichtbar aufserhalb oder unsichtbar in dem Behalter selbst liegen. Tassenheizung YOU TeleskopfoeMltern. Fur die Heizung von Tassen mufs die Zufiihrung des Dampfes in die Heizung durch Gelenkrohre, welche sich storchschnabelartig ausziehen, oder durch Schlauche erfolgen. Fig. 158 stellt eine Anordnung mit Schlauch dar. Der Dampf mufs der Tasse in jeder Hohenlage zugeftihrt werden konnen. Der Eintritt des Dampfes erfolgt vom Reinigung der Rohre. 209 Rande des Wasserbehalters aus durch das Hauptrohr A nach ai fur die Heizung des Wasserbehalters und nach a* durch ein hochgefuhrtes, mit dem Ftihrungsbock B und dem Rundgang C fest verbundenes Rohr nach dem an dieses Rohr anschliefsenden Gummischlauch , welcher den Dampf den auf der Tasse befestigten Dampf- strahlapparaten zufuhrt. Der Haken des aufseren Behaltermantels D befindet sich in der gezeichneten Lage in der tiefsten Stellung. Auf diesem Hacken ist eine Gleitfiihrung E befestigt, in welcher eine Rolle/ geftihrt wird. Um diese Rolle legt sich der Dampf- schlauch herum. Mit dieser Rolle ist durch ge- meinsames Lager 6r eine zweite Rolle H ver- bunden, urn welch e eine Kette gefuhrt wird, welche durch das Gegengewicht J die Rollen H und/ und hierdurch den Dampfschlauch nach sich zieht, so dafs der Schlauch mit dem hochgehenden Mantel nach und nach die punktierten Lagen I, II und III einnimmt. Die Rollen stellen sich ent- sprechend in die Stellung #2/2 und Hsfa. Die Anordnung der Strahlapparate auf der Tasse ergibt Fig. 165. Ftir die Heizung des Wasser- behalters mit Dampf haben sich die Strahlapparate ebenfalls gut bewahrt. Die Zahl der Strahlapparate und deren Grofse richtet sich nach der Grofse des Wasser- inhalts sowie nach der ortlichen Lage. Ein freistehender eiserner Behalter, der in seiner ganzen Flache dem Einfiufs der Kalte ausgesetzt ist, wird selbstver- standlich mehr Dampf gebrauchen, als ein nur wenig iiber den Fufsboden heraus- ragender gemauerter und mit Boschung geschiitzter Behalter. In Fig. 165 ist angegeben, wie ein soldier Strahlapparat am besten angeordnet wird. Hierbei ist a das Saugrohr fur kaltes Wasser, b das Dampf- zufuhrungsrohr und c, das Rohr, durch welches das mit Dampf gemischte , iiunmehr heifse Wasser herausgedriickt wird. d ist ein Luftrohr, welches ver- hindert, dafs bei eintretender Abklihlung im Dampfrohr durch das letztere Wasser aus dem Behalter ab- gesaugt wird. Es ist zweckmafsig, jeden Strahlapparat fiir sich abstellbar zu machen, so dafs man die Warme Schilling, Handbuch fiir Gasbeleuchtung. des Wassers nach Bedarf durch Einschaltung eines oder mehrerer Strahlapparate regeln kann. Reinigung der Rohre. Um die Ein- und Ausgangsrohre jederzeit bequem ohne Abblasen der Glocke reinigen zu konnen, ist die in Fig. 166 dargestellte Einrichtung getroffen. vj ^p^s^p^B Bassin- Heisu/ig , ^ ^ _ ^f Fig. 165. Tiber den Ein- und Ausgangsrohren A ist an der Glocken- decke ein aus Blech- und Winkeleisen gebildeter Kasten B gasdicht angeschlossen. Derselbe ist nach unten derartig ausgebildet, dafs sich beim tiefsten Stande der Glocke (siehe Fig. 166) der untere halbrunde Ansatz B fiber das Rohr A 27 210 Gasbehalter und Stadtdruckregler. schiebt, gleichzeitig in das Wasser eintaucht und so einen Wasserverschlufs selbstthatig bildet. Der zweite Wasser- verschlufs wird durch Anfullen des dem Kasten angehiingten, tassenartig ausgebildeten Teils C hergestellt. Sollen die Eohre gereinigt werden, so lafst man die Glocke so weit heruntergehen, dafs sie sich nocb einige Centimeter iiber ibren Auflagern befindet, und fiillt dann durch das Rohr E die Tasse mit Wasser. Das in der Glocke schleudem und sich selbstthatig einen Weg nach der Glocke schaffen wird. Fig. 166. noch unter Druck befindlicbe Gas ist nun vollstandig ab- geschlossen und es kann die Reinigungsluke F, ohne dafs Gasverluste entsteben, gedffnet werden ; hierbei werden die in Fig. 166 angedeutetenWasserspiegelunterschiede entsteben. Nacbdem die Robre gereinigt sind, wird die Luke wieder gescblossen und das in der Tasse des Kastens befindlicbe Wasser durcb das Ventil G- in den Bebalter gelassen. Der wieder angestellte Gasstrom nimmt bierauf in der Richtung der Pfeile seinen Weg, die Glocke wird gehoben und fiillt sich in der alten Weise, sobald das Eingangsrohr aus dem Kasten heraustritt. Die hier beschriebene Einrichtung verdient vor anderen den Vorzug, dafs, selbst wenn es versaumt sein sollte, den Weg fur das einstromende Gas wieder frei zu machen, d. h. die Tasse zu entleeren, der Gasdruck nie so hoch steigen kann, dafs die Wasserverschliisse der iibrigen Gasapparate aus- geworfen werden, da bei steigendem Druck das einstromende Gas das Wasser aus der Tasse heraus- Stadtdruckregler. Die Stadtdruckregler, wie sie bisher auf Grand der von Clegg herruhrenden Aiiordnung gebaut wurden, haben die Aufgabe erfiillt, unnu'ttelbar hinter dem Regler den Druck im Ausgangsrohr auf gleicher Hdhe zu halten. Die Druckhohe selbst ist bei denselben durch das Gewicht der Glocke gegeben. Einem bestimmten Gewicht dieser Glocke entspricht stets ein und derselbe Druck im Ausgangs- rohr des Reglers. Dieser Druck wird auch im Innern der Stadt vorhanden sein, solange sich die ganze Gasmeuge, welche in dem Rohrnetz in der Stadt verteilt ist, in dem Zustande der Ruhe be- findet, d. h. wenn kein wesentlicher Gasverbrauch aus dem Rohrnetze stattfindet. Sobald jedoch erne nennenswerte Entnahme von Gas aus dem Rohr- netze erfolgt, kommt die Gasmenge in Bewegung. Zur Erzeugung und Aufrechterhaltung dieser Be- wegung mufs ein Druckgefalle vorhanden Sein, welches sich solange am Gewichte des Reglers nichts geandert wird in einer Abnahme des Druckes an der Verbrauchsstelle in der Stadt kund- geben wird. Um diese Abnahme aufzuheben, mufs von dem Regler mehr Druck gegeben, also dessen Glocke durch Gewichte belastet werden. Es ist dieses sog. Druckgeben eine auf alien Gasanstalten wohl bekannte und taglich ausgeiibte Arbeit, welche allabendlich besondere Aufmerksamkeit erheischt und zu gewissen Zeiten starken GasverbraucheB eine wohlgetibte und aufmerksame Personlichkeit erfordert. Schon lange ging das Bestreben dahin, diese Thatigkeit durch den Regler selbst verrichten zu lassen, und es ist diese Aufgabe auch in be- friedigendster Weise gelost worden. Ehe man selbstthatige Vorrichtungen besafs, suchte man sich auf den Anstalten von dem Druck an der grofsten Verbrauchsstelle in der Stadt da- durch Kenntnis zu verschaffen, dafs man elektrische Druckubertragungen einrichtete, oder eine eigene Rohrleitung legte, an welcher kein Gasverbrauch stattfand, so dafs der Druck aus dem Innern der Stadt unmittelbar auf die Anstalt iibertragen wurde. Je nach Anzeige dieser Apparate wurde die Regler- Druckregler von Gareis. 211 glocke von Hand belastet. Der erste Schritt, um diese Belastung gleichmal'siger zu gestalten, wurde dadurch gemacht, dais man dieselbe nicht durch Gewichte, sondern durch Wasser bewerkstelligte. Denkt man sich nun auf der Glocke mit derselben beweglich einen Wasserbehalter angebracht, welcher mit einem zweiteii feststehenden Wassergefafs von koiistantem Wasserspiegel verbunden ist, so hat man die notwendigen Bedinguiigen zur selbst- thatigen Hinzufiigung resp. Wegnahme von Gewicht zu dem Glockengewicht. Senkt sich iiamlich die Glocke, so wird Wasser in den Behalter auf der Glocke einfliefsen und dieselbe belasten, steigt die Glocke, so fliefst Wasser aus demselben ab und verringert das Gewicht derselben. Es eriibrigt nur noch, diese Belastung oder Entlastung in das richtige Verhaltnis zu den Druckunterschieden an den Stellen der grofsten Gasabgabe in der Stadt zu bringen. Diese Ubertragung erfolgt vollig von selbst. Nimmt man z. B. an, im Zustand der Ruhe eiitspricht dem Gewichte der Reglerglocke ein Druck von 30mm, so wird, wenn kein nennenswerter Gasverbrauch in der Stadt stattfindet, auch im Innern der Stadt der Druck 30mm betragen. In dem Augenblicke aber, wo in der Stadt Gasentnahme stattfindet, wird an der Verbrauchsstelle der Druck sinken ; beispielsweise auf 25 mm. Diese plotzliche Abnahme wird sich nach der Anstalt zuriick fort- pflanzen und dort ein augenblickliches Sinken der Reglerglocke bewirken. Sind nun an derselben die vorerwahiiten Wasserbehalter in Thatigkeit, so wird in demselben Augenblicke Wasser auf die Glocke uberfliefsen und dieselbe so belasten, dafs am Ausgangsrohr des Reglers der Druck um so viel erhoht wird, dafs er an der Verbrauchsstelle in der Stadt wieder auf 30 mm steigt. Auf diese Weise ist der Regler nicht nur imstande, den Druck unter der Glocke konstant zu halten, sondern es werden selbstthatig auch noch diejenigen Druckhohen hin- zugefiigt, welche notig sind, um den Druck im Innern der Stadt trotz der stetig wechselnden Ab- iiahmen infolge veranderter Gasabgabe konstant 7Ai halten. Druckregler YOU Crareis. Die Regelung, des Druckes wird bei diesem Regler, ebenso wie bei den meisten der bislang gebrauchlichen, durch ein Drosselventil bewirkt, welches durch eine im Wasser schwimmende Glocke, deren Inneres mit dem Gasabgaberohr in Verbindung steht, bewegt wird (Fig. 167169). Das Eegulierventil b ist als vollkommen entlastetes und dicht abschliefsendes Doppelsitzventil angeordnet, wodurch Fig. 167. es moglich ist, selbst die denkbar kleinsten Gasabgaben sicher und gut regeln zu kOnnen. Die Bewegung des Regulierventils b erfolgt durch die in dem Wasserbehalter D schwimmende Glocke, welche behufs erforderlicher Schwimmfahigkeit mit dem ringformigen hohlen Schwimmkorper S versehen ist. Am oberen Ende der Glocke, an den Gelenkpunkten f greifen zwei kleine Gelenkstangen an, welche an dem gabelformigen Eu.de des um den Drehpunkt I schwingenden Rebels E befestigt sind. Die Bewegung dieses Rebels ubertragt sich auf das Ventil in der durch die Zeichnung veranschaulichten Weise, und gestattet der Wasserverschlufs g der Ventilstange freie Be- wegung, unbehindert von den entgegengeset/ten Bewegungen der Glocke. Eine aufsteigende Bewegung der Glocke hat hier eine schliefsende Bewegung des Ventrls zur Folge, und umgekehrt. Ist also, nachdem das Gas das Regulierventil passiert hat, der Druck im Eingange der Verbrauchsleitung etwa zu grofs, so wird dadurch die Glocke gehoben und die DurchgangsOffnung des Ventils verengt, wodurch das in die Verbrauchsleitung einstromende Gasquantum, und infolge- 27* 212 Gasbehalter und Stadtdruckregler. dessen auch der Druck in der Rohrleitung entsprechend verringert wird. Die Belastung der Reglerglocke zur Erzielung des ge- wiinschten Drucks geschieht durch Wasser, und dient das auf der Decke derselben angeordnete offene Wassergefafs G zur Aufnahme des Belastungswassers. Zur Erzielung der selbstthatigen Druckerhohung bei grofser werdender, resp. Druckverminderung bei kleiner Fig. 168. werdender Gasabgabe, ist am oberen Rande des Regler- gehauses das ringformige Wasserreservoir H angebracht, welches durch das Heberrohr m mit dem Gefafse g auf der Glocke in Verbindung steht, so dafs also in beiden Fig. 169. Gefafsen G und H die Fltissigkeitsspiegel jederzeit gleich hoch stehen. Bei sinkender Glocke fliefst soinit Belastungs- wasser aus H auf die Glocke, wodurch der Druck vermehrt wird, und umgekehrt fliefst bei steigender Glocke Belastungs- wasser von derselben in das ringformige Gefafs H, wodurch der Druck vermindert wird. Da das Sinken der Reglerglocke durch grofser wer- dende und das Steigen derselben durch kleiner werdende Gasentnahme aus dem Rohrnetz hervorgerufen wird, so be- wirkt der Regler auf diese Weise also die gewiinschte Druckerhohung bei zunehmender, und Druckverminderung bei abnehmender Gasabgabe. Die in dem Ringgefafse H abgeteilte Kammer (Fig. 169) hat den Zweck, das auf die Glocke fliefsende Belastungs- wasser zu begrenzen, urn somit den Regler fur einen be- stimmten Maxiinaldruck justieren zu konnen. Zu diesem Zwecke ist das in einer Stopfbiichse auf- und abschiebbare tiberlaufrohr p mit der Scala q angeordnet, deren Teilstriche dem Drucke des Reglers in Millimetern entsprechen. Jede gewtinschte Drucksteigerung vom Minimaltagesdruck bis zum Maximalabenddruck kann mit diesem Regler her- gestellt werden. Derselbe lafst sich also fur jeden ge- wiinschten Steigerungsgrad , unter welchem der Druck bei zunehmender Gasabgabe wachsen, resp. sich bei abnehmender wieder vermindern soil, einstellen. Zu diesem Zwecke dient der gebogene Hebel E mit dem verschiebbaren Gelenk- punkte i. Wird durch das Handradchen k der Gelenkpunkt i nach aufsen geschoben, so sinkt die Glocke und es erhoht sich der Druck. Umgekehrt vermindert sich derselbe, sofern der Gelenkpunkt i nach innen geschoben wird. Ist durch Verschiebung des Gelenkpunktes i und des tiberlaufrohres p der Regler richtig eingestellt, so dafs er den gewiinschten Minimaltagesdruck und Maximalabend- druck gibt, so erfordert derselbe aufser dem Nachgiefsen des verdunsteten Wassers, was etwa alle 14 Tage einmal geschieht, keine weitere Bedienung mehr. Derselbe bewirkt vielmehr von nun an selbstthatig jeden Tag zur richtigen Zeit die erf orderliche Druckerhohung und Druckverminderung. Durch die Anweudung dieses Reglers wird die Zeit, in welcher das Rohrnetz unter hohem Drucke steht, auf das kleinste Mafs beschrankt, indem derselbe eine Druckerhohung nicht friiher bewirkt und dieselbe nicht langer andauem lafst, als absolut notig ist. Die hierdurch verminderte Zeit des hohen Druckes, sowie die daraus folgende Verminderung des Gasverlustes im Rohrnetz ist erheblich; angestellte Vergleiche haben ergeben, dafs die Inhalte der Druckdiagramme bei Anwendung dieses Regulators um ein Drittel bis zur Halfte kleiner sind, als solche bei Anwendung der bisher ublichen Regler. Die Anwendung eines zweiten Reglers fur die Tagesabgabe, wie dies bisher in sehr vielen Fallen notwendig war, ist bei der Verwendung dieses Reglers nicht erforderlich , indem das voll- kommen entlastete und dicht abschliefsende Regu- lierungsventil desselben auch selbst die kleinsten vorkommenden Gasabgaben sicher und gut regelt. Auf bequeme Weise lafst sich bei diesem Regler das Ventil von Zeit zu Zeit nachsehen und er- forderlichenfalls reinigen. Zu diesem Zwecke braucht das Wasser nicht abgelassen und die Regler- glocke nicht herausgehoben zu werden, sondern es geniigt, die Abnahme der oberen, die Saulen mit einander verbindenden Traverse und die Ab- schraubung des um die Ventilstange gruppierten Wasserverschlufsgef af ses ; es lafst sich alsdann das Ventil herausheben und durch die Halsoffnung der Reglerglocke bequem ein Nachsehen und Reinigen des Ventilsitzes bewirken. Druckregler von Elster. Druckregler von Ledig. 213 Druckreglcr von Elster. Bei dem selbstthatigeii Regler von Elster 1st die bereits fraher angewendete Wasserbelastung mit einer Vorrichtung verbunden, wie sie bei den Kubizierapparaten zur Ausgleichung des verander- licheii Gewichtes der in das Sperrwasser tauchenden Glocke iiblich ist (Fig. 170). Patent 49042. Fig. 170. Fig. 170 zeigt die Anordnung: Auf der Glocke B sitzt ein Wassergefafs J; in demselben ist als Wasserstand der drehbare Uberlauf L angeordnet. Dieser tragt ein Seilrad K, welches von der nach Fig. 170 angeordneten Spirale G aus durch ein Seil oder Metallband H bethatigt wird. Zur Uber- windung der Reibungen und zum Straffhalten der Seil- verbindungen ist von dem mit der Spirale auf derselben Achse sitzenden Seilrade E noch ein Seil rnit einem kleinen Gegengewicht D nach einer Leitrolle am Ende des Bugels geftihrt. Die Wirkung ist hier folgende: Das an der Glocke B befestigte Seil C ergreift das Seilrad E an der Peripherie und dreht bei Bewegung der Glocke auch die Spirale G, an deren innerem Ende eine Bandrolle R sitzt, welche das Ende der Bandleitung H aufnimmt; die Spirale besteht aus einem konzentrischen Teil GGi von gleichem Radius mit der Peri- pherie des Seilrades E und einer Fortsetzung GG a , die sich von G aus nach dem Mittelpunkt zieht. Die Spirale ist wie bei der Gewichtsanordnung gegen das Seilrad verstellbar. Ist sie so eingestellt, dafs der Teil GG l wirkt, so wird bei einer Bewegung der Glocke Seilrad E und Spirale G gedreht und die Spirale wickelt auf ihrem konzentrischen Teil genau so viel Band H auf oder ab, als die Bewegung der Glocke selbst ausmacht, es tritt also keinerlei Kraft an dem Rade K auf, dasselbe bleibt in Ruhe. Ist aber ein Teil der Kurve GG 2 eingestellt, so wird bei Sinken der Glocke (also vermehrtem Konsum) der kleinere Bogen der Spirale nicht so viel an Weg machen, wie die Glocke B und an ihr das Belastungsrad K, dann tritt ein Zug am Umfang von K auf, d. h. ein Drehen des Rades, welches dadurch das Uberlaufsrohr L hebt und durch er- hohten Wasserstand die Last in J vermehrt. Im um- gekehrten Falle, beim Abnehmen des Konsums, steigt die Glocke, und die sich drehende Spirale kann nicht in dem- selben Mafse Band aufwickeln, als die steigende Glocke darbietet, es wird also gemafs der Verlangerung des Bandes (abhangig von der Differenz der Peripherien von E und GGJ) das Rad K sich links herum drehen, d. h. den Wasserstand und damit den Druck verringern. Druckregler von Ledig. Eine sehr vollkommene Regelung des Gasdruckes bewirkt der Stadtdruckregler von Ledig, indem er, sobald die regelrnafsige Tagesabgabe der Gasanstalt um einen kleinen Betrag tiberschritten wird, einen zwischen den Grenzen Null und 15 mm beliebig einstellbaren Zuschufsdruck gibt, welcher den Zweck hat, die ungleichen Beanspruchungen des Rohr- netzes in der Gasabgabe bei Beginn und wahrend der Beleuchtungszeit auszugleichen ; er lafst eine weitere Druckerhohung nur in dem Mafse zu, dafs der Druck im quadratischen Verhaltnisse zur Ab- gabemenge zunimint, wie solches dem Gesetze der Druckverlustzunahme entspricht; bei abnehmender Gasabgabe in demselben Verhaltnisse bewirkt der Regler eine Druckminderung, wie bei der Abgabe- zunahme eine Erhohung des Druckes; nach Be- endigung des Nachtverbrauchs wird selbstthatig der Tagesdruck wieder hergestellt; der Regler ge- stattet eine beliebige Einstellung der oberen Druck- grenze, mag die hochste Abgabe innerhalb der Leistungsfahigkeit des Reglers beliebig klein oder grofs sein, und gleicht durch eine einf ache Coulissen- umstellung den unvermeidlichen Einflufs des ver- anderten Druckes bei Anwendung von zweifachen Gasbehaltern genau aus. Die Belastung erfolgt mittelst Wasser, welches fur den Fall der weiteren Verwendung in stetigem schwachem Strahle zulauft. Andernfalls geniigt es, nur wahrend der Zeit der Verbrauchszunahme den Wasserzulauf anzustellen. 214 Gasbehalter und Stadtdruckregler. Das Belastungsgefafs besteht aus zwei Teilen, einem inneren offenen Hauptgefafs A , welches die Form eines hohlen Umdrehungsparabolo'ids besitzt, dessen erzeugende Kurve rechnungsmafsig derart bestimmt 1st, dafs dasselbe bei einer zum Einsinken der Eeglerglocke im Verhaltnis stehenden Fiillung nicht nur die entsprechende rechnungs- mafsige Belastung herstellt, sondern auch alle aus dem Einflusse der Glockeneintauchung entspringenden Fehler vollstandig ausgleicht, und einem flachen, allseitig geschlos- gebrachtes Uberlaufrohr d, dessen dichter Abschlufs nahezu widerstandslos durch einen Quecksilberabschlufs bewirkt ist, geregelt. Dieser Quecksilberverschlufs befindet sich in einer cylindrischen Verlangerung des Gefafses A, welche, um un- notige Hohe zu ersparen, bei neuen Reglern teilweise im Innern der Glocke versenkt ist. Das iiberfliefsende Wasser entleert sich entweder direkt nach dem Wasserbehalter des Eeglers oder kann auch durch ein seitlich angebrachtes Rohr nach aufsen abgeftihrt werden. Fig. 171. senen Gefafse B , welches das offene Gefafs A in seinem uiiteren Teile ringfo'rmig umgibt, und mit diesem nur durch zwei oder mehrere Rohre a in offener Verbindung steht. Letzteres dient zur Einstellung des Abendzuschufsdruckes, indem durch die Lage des in Stopfbiichse 6 verschiebbaren Rohres c, mittels welchem das Innere des Gefafses allein mit der aufseren Luft in Verbindung steht, die FtillungshOhe desselben bedingt wird. Je nachdem das Rohr c mehr oder weniger tief eintaucht, wird der Abendzuschufsdruck kleiner oder grofser ausfallen, da der Wasserabschlufs des Rohres ein weiteres Entweichen von Luft und somit eine weitere Wasserfullung verhindert. Die FiillungshOhe des offenen Belastungsgefafses A wird nun durch ein in der Umdrehungsachse desselben an- Die Lage dieses Uberlaufrohres d in dem Belastungs- gefafse und somit die Fiillungshohe des Gefafses selbst ist nun in ein verstellbares Abhangigkeits verbal tnis zur jeweiligen Stellung der Reglerglocke gebracht worden , derart, dafs solches in der hochsten Ventilstellung unter alien Umstanden eine solche Lage besitzt, dafs das Gefafs mit Ausnahme der unteren cylindrischen Verlangerung vollstandig von Wasser entleert ist, wahrend bei einem Einsinken der Glocke das tiberlaufrohr entweder in eine mit der Bewegungsrichtung der Glocke gleiche oder auch entgegengesetzte Bewegung versetzt werden kann, deren GrOfse von Null an beliebig einzustellen ist. Ist die Bewegung des "Uberlaufrohres gleich Null, so wird sich das Gefafs stets ebenso hoch mit Wasser fallen, als die Glocke eingesunken ist, wahrend in alien Sonstige Druckvorrichtungen. 215 iibrigen Fallen die Fiillung des Gefafses eine nach Bedarf verzogerte oder beschleunigte sein kann. Man hat es dem- nach vollstiindig in der Hand, fur eine gewifse Abgabe den hochsten Druck innerhalb der Gefafsgrenzen beliebig ein- zustellen. Die hierzu dienende Einrichtung ist folgende: An der einen der beiden Fiihrungssaulen des Kohres befindet sich eine kurze wagerechte Drehachse e angebracbt, welche einerseits die Coulissenscbeibe /, andererseits den Hebel g tragt, auf welchen sich mittels der Lenkstange h die Bewegung der Reglerglocke iibertragt. Es wird somit bei einem Einsinken der Reglerglocke die Coulissenscheibe/ in eine entsprechende Drehbewegung versetzt. -- Auf der- selben Saule befindet sich oben eine zweite Drehachse i gelagert, welche beiderseits die Rollen k und I tragt. Eine dritte Drehachse m ist auf dem Bugel in der Nahe der Glockenfiihrungsstange gelagert, welche die Rollen n und o und die Radchen p und q (von doppeltem Durchmesser wie die Rollen k, I, n, o), von denen o und q in der Zeichnung als dahinterliegend nicht zu sehen sind, tragt. Letztere Radchen sind lose auf die Achse m aufgesteckt, tragen mittels dtinner beweglicher Metallbander das tiberlaufrohr d und erteilen dem Uberlaufrohr mittels besonderer excen- trischer Belastung das Bestreben, sich stets in die hochste zulassige Lage zu erheben, wenn es nicht durch auf den beiden Rollen n und o angebrachte Mitnehrnerstifte hieran verhindert wtirde. Auf der Coulissenscheibe / ist nun eine einstellbare Nufs r befindlich, welche durch ein Metallband mit der dariiber gelagerten Rolle k der Drehachse i verbunden ist. Ein gleiches Metallband verbindet die zweite Rolle I der- selben Drehachse mit der Rolle o der Drehachse m, wahrend an der anderen Rolle n derselben das Gegengewicht s hangt. Die Rollen k und I der Achse i sind gegen einander ver- stellbar, zum Zwecke der Langenanderung der Bander und Einstellung der Schieberlage in der hochsten Glockenstellung. Durch die soeben beschriebene Verbindung der drei Achsen e, i und m mittels der durch das Gewicht s gespannten Metallbander wird somit eine etwaige Bewegung der Achse o in gleichem oder entgegengesetztem Sinne auf die Achse m tibertragen, je nachdem die Coulissennufs p rechts oder links vom Achsenmittel festgestellt ist. Befindet sich die Nufs im Achsenmittel selbst, so bleibt die Achse m in Ruhe. Dadurch nun, dafs der Achse m durch das Gegengewicht r stets das Bestreben erteilt wird, sich im entgegengesetzten Sinne zu drehen, wie die lose aufgesteckten Radchen mit dem angehangenen Uberlaufrohre, ist zwischen beiden Teilen eine lose Kupplung hergestellt, derart, dafs zwar die Lage des tiberlaufschiebers in der beabsichtigten Weise von der Glockenbewegung beeinflufst, aber zugleich die Mo'glichkeit geboten bleibt, bei einem etwaigen tieferen Einsinken der Reglerglocke als dem eingestellten hochsten Drucke ent- spricht, ein Mitnehmen des Uberlaufrohres durch Anstofs an die verstellbare Btichse t zu gestatten, ohne dafs der mechanische Zusammenhang der Verbindung gelost wird. Der Apparat lafst sich an jedem vorhandenen Regler anbringen. Der Wasserverbrauch ist ein sehr geringer, da fur den Fall, dafs man keine Verwendung fur das ablaufende Belastungswasser hat, der Zulauf auf die Zeit des wechselnden Gasverbrauchs beschrankt werden kann. Sonstige DruckregelungSYorrichtimgen. Eine ebenfalls selbstthatige Druckbelastung ist auch von Kid line angegeben worden. Die Apparate mit selbstthatiger Wasserbelastung sind schon in vielen Stadten mit gutem Erfolg ein- gefiihrt worden. Die Druckkurven erhalten dabei eine Regelmafsigkeit , wie dies mit Belastung von Hand nie erreicht werden konnte. Hat eine Stadt mehrere Gasanstalten , welche in ein gemeinsames Rohrnetz arbeiten, so kommt es sehr haufig vor, dais die Gasabgabe je nach den Produktionsverhaltnissen dieser Anstalten und je nach ihreii Gasbehalterstanden oftmals am Tag geandert werden mufs. Einmal mufs die eine An- stalt einen grofseren Teil des Gases abgebeii, ein- mal die andere Anstalt. Da diese Abgabe sich ganz dem jeweiligen Bediirfnisse anpassen mufs, so wird in diesem Falle eine selbstthatige Regelung des Druckes ziemlich illusorisch. Hingegen ist es von grofser Wichtigkeit sich jederzeit von dem Drucke in der Stadt und zwar an denjenigen Punkteii zu uberzeugen, an welchen starker Gasverbrauch stattfindet. In Mlinchen ist es gelungen durch einen elektrischen Apparat 2 ) diese Druckubertragung vor- zunehmen. Dieser Druck gibt den Anhaltspunkt fur die Belastung der Regler, welche je nach Be- darf auf dieser oder jener Fabrik vorgenommen wird , wobei die telephonische Verbindung der Fabriken unter einander eine wichtige Rolle mitspielt. Durch diese elektrische Druckiibertragung ist es gelungen durch Handbedienung mit den einfachsten Regler- apparaten von Clegg eine grofse Regelmafsigkeit der Stadtdruckkurven zu erzielen. *) Journ. f. Gasbel. 1889, S. 536. *) Journ. f. Gasbel. 1891, S. 400. XH, Kapitel, Die Nebenerzeugnisse und ihre Verarbeitung. Die Coke. Die Coke ist der bei der Vergasung der Stein- kohlen verbleibende feste Riickstand, welcher infolge seines hohen Kohlenstoffgehaltes einer der vorziig- lichsten Brennstoffe ist. Allerdings kann man auf die Beschaffenheit der Coke bei der Gasbereitung nicht speziell Riicksicht nehmen und mufs sie als Nebenerzeugnis so nehmen, wie sie sich beim Betriebe ergibt. Trotzdem ist eine genaue Kennt- nis der Eigenschaften und des Wertes der Coke nicht allein fiir die richtige Verwertung derselben, sondern auch fiir eine zweckentsprechende Aus- wahl der zu vergasenden Kohlen wichtig, ja sogar oft grundlegend. Die Gasanstalten sind nicht die einzigen Coke- erzeuger, die weitaus grofsten Mengen an Coke werden von den Cokereien geliefert, welche heut- zutage eine ausgedehnte Industrie bilden. Nach Schultz wird etwa dreimal soviel Steinkohle auf Coke verarbeitet, als auf Gas. Es gibt Cokereien in England, welche taglich 10000 t Steinkohle in Coke verwandeln. In Deutschland wurden schon vor einigen Jahren in etwa 13000 Of en jahrlich ca. 9 bis 10 Million en t Kohle vercokt und gegen 5 bis 7 Millionen t Coke erzeugt. Gegenwartig liefern die rheinisch - westf alischen Cokereien zu- sammen schon jahrlich 4 Millionen t Coke. Die in den Cokereien gewonnene Coke dient ledig- lich fiir Hochofen zu metallurgischen Zwecken, wahrend die Gascoke hierfiir untauglich ist und ihr Absatzgebiet fiir den Hausbrand und verschiedene industrielle Heizungen zu suchen hat. Auf diesem Feld hat sich die Cokeheizung immer mehr ein- gebiirgert und die Heizung mit Steinkohlen in vielen Fallen verdrangt. Die Eigenschaften der Coke ban gen im allge- meinen von den beiden Bedingungen 1. von der Beschaffenheit der Kohle und 2. von der Art der Vergasung ab. Cokeanalysen. Uber die Eigenschaften und die Zusammen- setzung der Coke entnehmen wir dem Werke Mucks 1 ) folgende Angaben. 1. Chemische Zusammensetzung. Die Substanz der Coke setzt sich zusammen aus : 1. dem direkt von der Steinkohle verbleibenden kohlenstoftreichen Gliihriickstand, 2. Kohlenstoff, welcher sich aus einem Teil der fliichtigen Vergasungserzeugnisse durch die Hitze abgeschieden hat, 3. unvollstandig verkohlten Vergasungserzeug- nissen, 4. der teilweise veranderten Mineralsubstanz der Steinkohle. Nachstehend sind einige Cokeanalysen angefiihrt, welche sich auf von Destillationscokereien gewonnene Coke beziehen. * l ) Muck, die Chemie der Steinkohle, bei W. Engelmann, Leipzig 1891. Die Coke. Der Heizwert der Coke. Aschengehalt und Aschenbeschaffenheit der Coke. 217 Cfoke aschenhaltis II O Ruhrkohle . 1 . ( 85,060 0,860 7,680 2.J 91,772 1,255 0,040 3. [ 83,487 0,737 5,467 Saarkohle . 4. 86,460 1,980 3,020 engl. Kohle 5. f 92,000 0,200 7,300 6.\ 93,040 0,260 1,610 Asche aschenfroi + S C H O 6,400 90,871 0,918 8,211 6,933 98,608 1,384 0,044 10,309 93,083 0,821 6,096 8,540 94,533 2,164 3,303 0,700 92,462 0,201 7,337 5,090 98,029 0,274 1,697 Winkler untersuchte die verarbeiteten Kohlen mid die gewonnene Coke der Cokeanlage in Deubeii. 100 Kohlen mit: gaben 53,2 Coke mit: oder pro 100 Coke Kohlenstoff . 58,44 , 39,91 Tin. 72,88% Wasserstoff . 3~,75 > 0,26 0,48 Sauerstoff . 5,99 1,27 > 2,31 > Stickstoff. . 1,08 > 0,31 0,56 Schwefel . . 1,92 1,40 2,56 Asche . . . 10,05 10,05 18,36 Wasser . . 18,77 > 2,85 53,2 Tin. 100,00 0,64* Asche . . . 8,05 9,56 . Analysen von Durchschnittsproben Mtinchner Gascoke 1 ) ergaben Kohlenstoff . . . 81,96 /o Wasserstoff . . 0,86 Sauerstoff . . . 1,05 > Schwefel. . . . 0,92 Asche 12,42 Wasser .... 2,79 . Vorstehende Analysen zeigen deutlich, dafs die Cokes, wenii auch sehr reich an Kohlenstoff, so doch limner noch Verbindungeii von Kohlenstoff mit Wasserstoff und Sauerstoff enthalten, in derien namentlich der Sauerstoffgehalt, selbst bei gut aus- gebrannter Coke, oft noch eine betrachtliche Hohe erreichen kanii. Die Ansicht, dafs der in der Coke hartnackig zuriickgehaltene Wasserstoff und Sauer- stoff occludiert sei, wird von hervorragenden Sach- verstaiidigen bezweifelt. *) Aus V* Saarkohle, 3 /4 bohmischer und mahrischer Kohle gewonnen; nach Untersuchung der chem.-technischen Versuchsanstalt in Karlsruhe. Schilling, Handbuch fur Gasbeleuchtung. Der Heizwert der Coke. Der Wert der Coke als Brennstoff beruht darauf, dafs in der Coke der Kohlenstoffgehalt zu einer betrachtlichen Hohe angehauft ist. Hierdurch ist der weitere Vorteil erreicht, dafs die fluchtigen Bestandteile entfernt sind, welche (obwohl auch brennbar) sonst zu ihrer Vergasung beim Verfeuern der Rohkohle erhebliche Warmemengen in Anspruch nehmen. Der Heizwert der Coke kann mit genugender Genauigkeit nach der Dulong'schen Formel er- mittelt werden. Dieselbe lautet O 100 8080 -f 100 34180 9 H W 100 619 Kal. Hierin ist C der Kohlenstoffgehalt in Prozenten H ,, Wasserstoff gehalt ,, ,, Sauerstoffgehalt ,, W ,, Feuchtigkeitsgehalt ,, Fur 1 kg Wiener Gascoke berechnen sich hier- nach 68077278 Kal. , fur obige Analyse der Munchner Coke 6775 Kal. Einen besonderen Vorzug verdient Coke vor an- deren Brennstoffen infolge ihrer, wenigstens nahezu rauch- und geruchlosen Verbrennung, welche eben- falls dadurch bedingt ist, dafs die aus Kohle sich ent- wickelnden Gase von hoher Flammbarkeit bereits entfernt sind. Die Coke brennt mit kleiner blauer Flamme und liefert im Falle unvollstandiger Ver- brennung nur Kohleiioxydgas , welches niemals Kohlenstoff in der Form von Rufs abscheiden kann. Infolge des hohen Kohlenstoffgehalts ist die Coke schwer entziindlich, d. h. Coke und Luft miisseii erst auf eine gewisse Temperatur gebracht werden, um die Eiitzundung zu bewirken und das Fort- brenneii zu unterhalten. Aschengehalt und Aschenlbeschaffenheit der Coke. Von grofser Bedeutung fur den Wert der Coke als Brennstoff ist deren Aschengehalt, sowie die Beschaffenheit der beim Verbrennen sich bildenden Schlacke, letztere namentlich auch fur die Erzeugung von Generatorgas. Der Aschengehalt der Coke hangt von dem der betreffenden Kohle ab, und 28 218 Die Nebenerzeugnisse und ihre Verarbeitung. ist, wie dieser bei einer Cokesorte oft sehr wech- selnd. In den friiheren Tabellen liber die Ele- mentarzusammensetzung deutscher Gaskohlen sind auch die Aschenmengen der zugehorigen Coke- sorten angegeben. Die Aschenmengen einiger Coke- sorten, welche aus grofseren im Betrieb gewonnenen Mengen im Durchschnitt vom Verf . bestimmt wurden, sind folgende fur Coke aus Saarkohle Bo'hmischer Kohle Braunkohlen Heinitz I Maybach Taxis Sulkov Miroschau Plattenwiirfel Falkenauer % /o /o /o /o % o/o 6,4 8,8 11,8 11,2 12,2 24,1 18,8 Die chemische Beschaffenheit der Aschenschlacke verschiedenerCokesorten wurde bei den vom deutschen Vereinvon Gas- undWasserfachmannernangestellten Versuchen iiber die Leistungsfahigkeit der Coke- generatoren eingehend untersucht. O> .1 a> rt Sl a 3 flD *H *M J<4 SB 23 Q V s fi| 5 p| g N 02 O o .S *^ C> CO /R S ^ SB a os t CD H 1c M " aj"S2 f* y> N Bestandteile 'fa R "1 H fl 0|l M o * ^lll ^|j| oS '3 Jif 3 3 Q 03 -g li 11! cSs l 5 "1 ^ o3 OtS ^ j ow Kieselsaure (SiCh) . 51,90 51,43 33,62 48,00 50,82 38,47 Thonerde (Ah Os) . 25,27 32,91 18,24 24,82 28,09 20,86 Eisenoxyd (FeaOs) . 12,33 11,57 25,62 19,24 15,81 11,62 Kalk (CaO) . . . 3,60 2,67 20,10 10,87 2,11 18,41 Magnesia (MgO) 2,66 0,95 2,43 9,06 Fiir die Beurteilung der Schmelzbarkeit der ver- schiedenen Schlacken ist in den erwahnten Versuchs- reihen ein weiteres Kriterium angegeben, namlich die Menge des Wasserdampf es , welche zur Ver- hinderung des Zusammenschmelzens der Schlacke notwendig ist. Entnimmt man den Berichten liber die Versuche mit Rostgenerator diejenige Menge Wasserdampf , welche zurVerhinderung der Schlacken- bildung bei den verschiedenen Cokesorten notwendig war, so erhalt man folgende Reihe: i. n. in. iv. v. vi. Bohm. Coke Westfal. Coke Engl. Coke Saar. Coke Oberschles. Coke Zwickauer Coke 0,49 0,53 0,70 0,71 0,71 0,79 Bei der bohmischen Coke mit sehrschwer schmelz- barer Asche reichen demnach bereits 0,49 kg Wasser- dampf pro 1 kg C aus, um die Schlackenbildung zu verhindern, dagegen bedarf es 0,79 kg Wasser- dampf um denselben Effekt bei Zwickauer Coke ) Journ. f. Gasbel. S. 375, mit der am leichtesten schmelzbaren Aschenschlacke zu erreichen. Im allgemeinen ist flir die Schmelzbarkeit einer Schlacke das Verhaltnis der f euerbestandigen, sauren Bestandteile (Kieselsaure und Thonerde) zu der Menge der Basen, des Flufsmittels (Eisenoxyd, Kalk, Magnesia) mafsgebend. Den Grad der Schmelz- barkeit aus der chemischen Zusammeiisetzung der Schlacke mit Bestimmtheit abzuleiten, wird jedoch insofern schwierig sein, als nicht allein die Menge der vorhandenen Basen, sondern auch die Art der- selben, ob Eisenoxyd, Kalk oder Magnesia, auf die Bildung leichter oder schwerer schmelzbarer Glaser von Einflufs ist ; dazu kommt jioch, dafs die Thoii- erde je nach Umstanden die Rolle einer Saure oder einer Basis ubernehmen kann und dadurch die Er- scheinung kompliciert. Uber den Einfiufs der ver- schiedenen Flufsmittel und namentlich von Ge- mischen auf die Schmelztemperatur strengflussiger Substanzen sind wir jedoch trotz zahlreicher Ver- suche noch nicht vollstandig aufgeklart; man wird sich deshalb begnligen mlissen, aus der chemischen Analyse einen ungefahren Anhaltspunkt uber das Verhalten der Schlacke in der Hitze zu gewinnen. Berechnet man aus den obigen Analysen das Verhaltnis von Kieselsaure -j- Thonerde zu der Summe der Flufsmittel (Eisenoxyd -j- Kalk -(- Mag- nesia), so erhalt man folgende Reihe, in welcher die Schlacken nach der Grofse dieses Verhaltnisses d. h. von der am schwersten schmelzbaren zu der leichtflussigsten geordnet sind. i. n. m. Bohm. Westfal. Saar. Coke Coke Coke Littitz Konsolidation Heinitz I. IV. Engl. Coke V. VI. Oberschles. Sachs. Coke Coke Forstschacht 5,55 4,40 4,15 2,42 1,52 1,08 Sonstige Eigenscliaften der Coke. Ein fur viele Falle wichtiger ]:5estandteil der Cokeasche ist der S oh we f el. Wright analysirte die Coke, welche er aus Derbyshire Silkstone Kohle bei 800 und 1100 Vergasungstemperatur erhielt. H 8 O Asche Gesamt Coke bei ca. 800 57,38 1,24 1,05 1,06 1,28 2,96 64,97 1100 57,95 0,70 0,77 0,47 1,24 2,97 64,10 Zusammensetzung der Kohle . . 75,71 6,27 1,72 1,72 11,59 2,99 100,00 oder wenn man die Bestandteile in /o der Coke berechnet : Coke-Zerkleinerung. 219 C H 8 N O Asche Gesnmt /o /o % % % % % Coke bei ca. 800 88,36 1,90 1,61 1,62 1,96 4,55 100 1100 90,40 1,09 1,21 0,73 1,94 4,63 100 Beim Loschen der frisch gezogenen Coke mit Wasser findet noch ehie, weim auch namentlich bei ( dichten Cokes nicht selir weitgehende Eut- sehwefehing durch Zusammentreft'en von Wasser mit den gliiliendeii Sulfideii statt, wie die beim Loschen zu beobachtende Schwefelwasserstoff-Ent- wicklung beweist. Die dadurch bewirkte Entschwefe- lung der Coke ist jedoch nur sehr gering. Von den sonstigeii Eigenschaften der Coke ist noch zu erwahnen : Das spezif ische Gewicht der Cokes schwankt zwischen 1,2 und 1,9. Die Cokes sind wenig hyproskopisch. Vollig trocken nehmen sie aus mit Feuchtigkeit gesattigter Luft nacli Muck nicht mehr als 1 2/o Wasser auf, und ganz nai's sich anfiihlende Cokes verlieren, in nur grobes Pulver verwandelt, das vorzugsweise imbibierte Wasser bis auf 1 /o und weniger , wenn man sie 12 24 Stunden an der Luft liegen lafst. Die beim Loschen der Coke zuriickbleibende Wasser- menge hangt von dem Porositatsgrad ab. Muck tauchte annahernd gleich grofse (faustgrofse) ge- wogene Stiicke l lz Stunde in heifses Wasser, liel's sie dann an der Luft liegen und fand: Dichte Cokes Schaumcokes enthielten nach 1 Stunde = 13,10/o Wasser 31,96/o Wasser 12 Stunden = 9,53% 26,23/o 36 = 7,64% 17,22/o Die gewohnliche Coke enthalt am Verbrauchs- ort wenn nicht gerade eine starke Bewasserung durch Regen stattgefunden hat nie mehr als 5 6% Wasser, in der Regel aber viel weniger. Diese Thatsachen zeigen, dafs es praktisch keine Bedenken haben kann, mit Wasser abgeloschte Coke, namentlich wenn dieselbe an der Luft gelagert hat, nach dem Gewicht zu verkaufen. Die Verwendung der Coke zum Hausbrande hat sich namentlich seitdemman auf dieKonstruktion geeigneter Of en bedacht war, immer mehr ein- gebtirgert. Zwar lafst sich die Coke auch in Kachel- b'fen und Herdeii brennen, welche nur fur Holz oder Kohlen konstruiert sind, wenn man dieselben so einrichten kann, dafs die Schutthohe auf dem Roste hoch genug, die Luftzufuhr und der Zug geniigend und der Feuerungsraum mit feuerfestem Material ausgefiittert ist. Speziell ftir Zimmerheizung empfehlen sich die eisernen Fiillofen. In vielen Stadten hat sich die von Professor Meidinger fur die Nordpolexpeditioii von Koldewey an- gegebene Konstruktion Eingang verschafft. Durch leihweise Aufstellung solcher Ofen. konnte es in Miinchen z. B. dahin gebracht werden, dafs sich die fur den Zimmerbrand verkauften Cokemengen innerhalb 7 Jahren von 2000 auf 78000 Ctr. jahr- lich steigerte. Andere beliebte fur Coke speziell geeignete Ofen sind die sog. Amerikaner Ofen. Coke-Zerkleinerung. Einen wichtigen Faktor zur richtigen Verwendung der Coke in obigen Fiillofen spielt die Zerkleine- rung der Coke. Dieselbe ist notwendig um ein gleichmafsiges Brennen und eine regelmafsige Luft- zufuhr zu ermoglichen. An manchen Anstalten wird die Coke einfach mit Schaufeln mit der Hand zerschlagen, und dann mit Cokegabeln, welche die Kleincoke durchfallen lassen, eingefullt. Diese primitivste Art liefert sehr viel Abfall. Die Zer- kleinerungsmaschinen bestehen einmal aus einer Walze, welche mit Zalmen versehen ist, und welche die gegen die Brechplatte fallende Coke messerartig zerschneidet und zweitens aus einer Siebvorrichtung, welche die Cokestiicke verschiedener Grofse trennt, resp. sortiert. Die Trommel der Maschine von E i 1 1 e in Stuttgart sowie die gesamte Anordnung ist aus um- stehenden Figuren ersichtlich. (Fig. 172 174). Die Maschinen sind fur Hand- und Maschinen- betrieb eingerichtet. Im letzteren Falle werden be- sonders haufig Gasmotoren verwendet. Die Leistungsfahigkeit innerhalb 10 Stunden einer durch Hand betriebenen Maschine wird zu 5 bezw. 8 bis 10000 kg angegeben, wahrend bei Motorenbetrieb dieselbe 10 bis 75000 kg betragt. Abfall von Cokestaub soil 3 bis 5/o nicht iiber- steigen. Es bedarf wohl kaum des Hinweises, dafs der Betrieb sich um so einfacher und billiger gestaltet, je weniger die Coke transportiert und gehoben 28* 220 Die Nebenerzeugnisse und ihre Verarbeitung. werden mufs, und je gleichmafsiger dieselbe in den Fiilltrichter aufgegeben wird. Sehr zu empfehlen sind bei stationar aufgestellten Maschinen eiserne Kippkarren, welche auf zerlegbaren Rollbalmeii die Coke vom Lagerplatz bis in die Hohe des Fiill- trichters befordern. Um jeden Transport der Coke Fufsboden ist nicht zu empfehlen, da dieselbe, wie nachgewieseii wurde, den Hausschwamm befordert. In untergeordnetem Mafse findet der Cokestaub in der Technik zur Fabrikation von Dachpappe Ver- wendung. Besondere Beachtung verdienen die Ver- suche, welche damit angestellt warden, Coke, sowie zu vermeiden, hat Hegener den ganzen Apparat fahrbar gemacht. Ein Eisenbahnwaggon ist durch eine Holzwand in zwei Raume abgeteilt, in deren einem ein Gasmotor, im anderen eine Cokebrech- maschine sich befindet. An der Aulsenseite befindet sich ein Trittbrett und eine OfEnung zum Cokeein- wurf. Die unten in Korbe fallende zerkleinerte und sortierte Coke wird auf die Waggons verladen. Fig. 173 Diese Maschine lafst sich, wenn die notigen Geleise- anlagen vorhanden, an jede gewunschte Stellefahren. Vorausgesetzt ist, dafs uberall Gas- und Wasser- leitung fur den Gasmotor vorhanden ist. In vielen Fallen kann eine blofse Sortierung der Coke ohne vorhergehende Zerkleinerung wiinschens- wert sein. Dies wird durch Sortiertrommeln be- wirkt, welche von Hand oder mit Motor betrieben werden. Die Verwertung der Cokeabfalle ist an vielen Anstalten ein Schmerzenskind. Die An- wendung der sog. Losche als Fullmaterial fiir Fig. 174. Cokeklein zur Feuerung der Dampfkessel zu ver- wenden, sowie zur Herstellung von Briquettes. Dampfkesselfeuerung mit Coke. Die Frage nach praktischer Verwendbarkeit von Coke als Brennmaterial fiir Dampfkessel stabiler und lokomobiler Konstruktion bildete bereits in den ersten Zeiten des Dampfbetriebes den Gegen- stand wiederholter Erorterungen. Einesteils bot die Coke den eminenten Vorzug einer rauchfreien Ver- brennung gegeniiber den Stein- und Braunkohlen, andrerseits machte man anfangs schlechte Erfah- Dampfkesselfeuerung mit Coke. 221 rungen, indem die Feuerbiichsen, some die metallenen Rauchrohre schadhaft wurden, die Roste sich bald abnutzten und verbrannten und der erhoffte Effekt nicht erreicht werdeii konnte. Die in Wien befindlichen Gaswerke heizen seit ihrem Bestande die Dampfkessel ausschliefslich mit Coke 1 ). Der Kessel bestelit dort aus einem horizontalen Cylinder mit halbkugelformig gewolbtem Boden und ist in 3 Feuerziigen eingemauert. Der erste Zug lauft unter dem Kesselbauch fort, der zweite befindet sich an einer Seite, der dritte an der aiidern Seite des Kessels. Die Feuerung erfolgl auf einem Planrost mit entsprechend starken schmied- eisernen Staben direkt unter dem Kessel, in einer Eiitfernung von 60 mm von diesem. Unter dem Roste befindet sich eine mit Wasser gefiillte eiserne Pfanne, welche bestimmt ist, die gliihenden Ruck- stande abzuloschen und so eine Erhitzuug der Rost- stabe zu verhuten. Die hinter dem Rost aufsteigende Feuerbriicke ist ca. 150 mm vom Kessel entfernt und bezweckt eine Stauung der Verbrennungs- produkte iiber dem Rost und eine Mischung der gasigeii Bestandteile. Die Essengase entweicheii durch einen kurzen Kanal in einen kleinen niedrigen Schornstein. Die Heizflache der Kessel betragt 10 bis 11 qm, ihre Rostflache 0,66 bis 0,7 qm, was einem Verhaltnis von 1 : 15 entspricht. In diesen Kesseln wurden von der ganzen dis- poniblen Warme ca. 61,7/o nutzbar gemacht. Der Verlust durch die Rauchgase, welche mit 245 in den Schornstein kamen, betrug 10,5%. Es wurden im Mittel 38 kg Coke auf jedem Quadratmeter Rost- flache stiindlich verbrannt und mit jedem Kilogramm Coke 6,8 kg Wasser verdampft. - - Bei rationelleren Kesselsystemen konnen nooh giinstigere Resultate erzielt werden. So gab in Wien eine Anlagc, welche aus einem Kessel mit zwei Vorwarmern bestand, eine 8,5-fache Verdampfung. Neuere Versuche 2 ) des bayerischen Dampfkessel- Revisionsvereins haben zu folgenden Bedingungen gefiihrt, welche zu einer zweckmafsigen Anwendung von Coke als Dampfkessel-Feueruiigsmaterial einzu- halten sind: ') Journ. f. Gasbel. 1886, S. 35. *) Vom bayer. Dampfkessel-Revisionsverein giitigst zur Verfiigung gestellt. 1. Die Roststabe mtissen gerade sein - - nicht gewellt aus Hartgufs bestehen und sollen etwa 10 mm Dicke und 6 mm Spaltweite haben. 2. Die Rostflache mufs von der Feuerthure aus bequem zuganglich sein, wozu u. a. erforderlich ist, dafs die Feuerthiiren annahernd so breit sind wie der Rost. 3. Die Dicke der Brennschichte richtet sich nach der Rostleistung bezw. nach dem verfiigbaren Kaminzuge; sie ist fiir grofse Rostleistungen ca. 40cm zu nehmen. Bei diinner Brennschichte (15 20mm) sind die Cokes etwa auf Nufggrofse zu zerkleinern. Der Kaminzug ist mit der Schichthohe bezw. Rost- leistung sorgfaltig in Ubereinstimmung zu bringen. 4. Die Schlackeii sind zeitig zu entferneii ehe sie in die Rostspalten fliefsen und diese verstopfen. Zum Murbemachen der Schlacken empfiehlt es sich, Dampf unter dem Roste einzufiihren. Auf 1 qm Rostflache lassen sich auf diese Weise bei ca. 20mm Kaminzug und giinstigen Feuer- zugen in der Stunde etwa 160kg Gascoke ver- brennen, ohne die Bildung unverbrannter Gase fiirchten zu miissen. Hierbei karin, wenn die Heiz- flache 40mal so grofs ist, wie die Rostflache, min- destens 6-fache Verdampfung erzielt werden ; letztere lafst sich auf das 7 bis 7 1 /2-fache steigern, wenn man die Heizflache entsprechend vergrofsert. Von grofstem Einflufse auf die Verdampfungsziffer ist die sorgfaltige Regelung des Zuges, entsprechende Zerkleinerung der Coke und moglichst dichtes Mauerwerk. Die relative Heizflache wird man fiir 160 kg Rostleistung 1 : 55 bis 1 : 60 nehmen ; fur 120 kg Rostleistung wird das Verhaltnis 1 : 45 geniigen. Die Versuche selbst ergaben bei einer relativen Heizflache von 1 : 40 (die Heizflache des Kessels betrug 24 qm) eine Rostleistung von 163 kg pro 1 qm Rostflache in der Stunde. Hiermit wurde eine 6,013-fache Verdampfung erzielt. Der Nutz- effekt betrug 55,07 /o, wahrend 28,22 /o der Warme in den Kamin gingen. Die Differenz ist Verlust durch Strahlung. Wenn aus diesen Versuchen die Anwendbarkeit der Coke zur Dampfkesselfeuerung unzweifelhaft hervorgeht, so mogen die folgenden Zahlen, welche einen Vergleich zwischen Kohlen- und Cokefeuerung geben, zum Beweise dafiir dienen, dafs sogar mit 222 Die Nebenerzeugnisse und ihre Verarbeitung. Coke ohne besondere Vorrichtungen giinstigere Kessels 3 } la mm; die mittlere Zusammensetzung der Resultate erzielt werden konnen als mit Kohle. Auf der Gasanstalt Munchen wurden Versuche an einem Flammrohrkessel von 15 Va qm Heizflache vorgenommen, welche ergaben: Rauchgase war fiir Kohlenheizung Cokeheizung . 8,4 13,5 o 11,6 5,5 N 80,0 81,0 1. 2. mit bohmischen mit Coke aus 2 /a Schwarzkohlen Saar- und l /s (Gaskohlen) bohmisch. Kohle Verhaltnis von Rostflache zur Heizflache 1 : 37 1 : 37 Rostleistung pro 1 qm und 1 Std. 90 kg 74,2 kg Wasser pro Stunde und pro 1 qm Rostflache verdampft ... 12,7 kg 13,56kg Dampf aus 1 kg Heizmaterial . 5,23 kg 6,75 kg Die Schichthohe fiir Coke betrug bei diesen Versuchen 20 25 mm, der Zug am Ende des Dampf wurde bei diesen Versuchen nicht air gewendet. Die schmiedeisernen Roststabe hatten 8 mm Dicke und 10 mm Spaltenweite. Im Anhang zu der Verwendung von Coke zur Dampfkesselfeuerung moge hier noch eine einfache Methode zur graphischenErmittlung des Nutzeffektes soldier Feuerungsanlagen von Bunte 1 ) Platz finden. ) Journ. f. Gasbel. 1891, S. 44 Die Verwendung von Kleincoke. 223 1st T die durch Verbrennung eines Brennstoffes gewon- nene Anfangstemperatur, t die Abgangstemperatur der Rauch gase, so ist der Warmeverlust durch die Rauchgase -=; der an die Feuerung abgegebene Warmebetrag, die Ausnutzung f m-- Nun hatBunte gezeigt, dafs fur jeden Kohlensaure- gehalt der Rauchgase sich die zugehorige Anfangsteraperatur berechnen lafst. In der Fig. 175 ist auf der linken Seite der Kohlen- sauregehalt der Rauchgase in Abstanden, entsprechend den zugehorigen Anfangstemperaturen T aufgetragen, auf der rechten Seite sind in gleichem Mafsslabe die Endtempera- turen t, mit welchen die Rauchgase die Feuerung ver- lassen, verzeichnet; von den Punkten, welche dem Kohlen- sauregehalt der Rauchgase entsprechen, sind ferner Strahlen nach dem Nullpunkt gezogen, welche durch Vertikallinien in 100 bzw. 20 gleiche Teile geteilt sind. Es lafst sich nun aus dem Kohlensauregehalt und der Abgangstemperatur in einfachster Weise der relative Warmeverlust durch die Rauchgase F ermitteln, indem man den Punkt sucht, wo der nach dem CO 2 -Gehalt gezogene Strahl von der durch die Abgangstemperatur gezogenen Horizontallinie geschnitten wird; die oben bzw. unten aufgetragenen Zahlen geben dann unmittelbar den Warmeverlust durch die Rauchgase, bzw. die j> Warmeausnutzung in Prozenten der gesamt entwickelten Warme. In obigein Beispiele des Dampfkessel-Revisionsvereins in Miinchen war der Kohlensauregehalt der Rauchgase zu 9,2 /o, die Temperatur am Kesselende zu 356 gefunden worden. Hieraus und aus der nach Analyse der Coke be- rechneten Verbrennungswarme war der Verlust >Tc durch die Rauchgase zu 28,22% berechnet worden. Sucht man >Fc aus obigem Diagramm fur einen Kohlensauregehalt von 9,2% und 356 Endtemperatur, so findet man vollig tiberein- stimmend 28/o. Auch fur wasserreichere Brennstoffe (Steinkohle) lafst sich diese graphische Methode noch mit einer TJberein- stirnmung von 2 bis 4% anwenden. Die Yerwendung von Kleincoke. Die Verwendung von Kleincoke (Coke- breeze) und Cokestaub zu Feuerungszwecken (Dampf- kessel) lafst sich mit Benutzung des Perret'schen Rostes ermoglichen. Dieser Rost besteht aus sehr schmalen (8 mm dicken) Staben mit 4 mm Zwischen- raum; der Unterteil der hohen Stabe taucht in einen Wassertrog, um die Roste kiihl zu erhalten. Da naturlicher Zug nicht mehr ausreichen wiirde, die dichte Lage der kleinen Cokestiickchen zu durch- dringen, so muls Luft kiinstlich eingeblasen werden, was mittels eines Geblases geschieht. Die engen Spalten verhindern das Durchfallen brennender Coketeilchen; es ist vorteilhaft, mit der Luft auch etwas Dampf einzublasen. Die unten abgebildete Anlage (Fig. 176 u. 177) ergab eine 5,17-fache Ver- dampfung. Bei der Konstruktion der Stabe mufs Riicksicht genommeii werden, dafs dieselben mog- lichst dtinn, ihr Kopf dagegen birnformig sei, Fig. 176. damit die durchfallenden Schlackenteilchen den Zwischenraum nicht verlegen konnen. Auch mit schragem Rost lafst sich Cokeklein verbrennen, Fig. 177. wenn Geblasewind benutzt wird. Dieser Rost (Fig. 177) zeichnet sich vor dem Treppenrost durch geringe Anschaffungskosten , erleichterte Manipu- lation und geringere Abnutzung aus. Von Wesen- heit ist die richtige Neigung des Rostes, indem bei zu schrager Stellung die brennende Cokeschichte Die Nebenerzeugnisse und ihre Verarbeitung. nachrutscht, wenn unten die Schlacken abgezogen ~r p werden. Mit gewohnlicher Coke wird angefeuert, ' und erst wenn ein normales Feuer im Gange 1st, Es ist bekannt > dais die Teerindustrie ihr Auf- wird Cokestaub aufgegeben und der Ventilator bluhen der Entdeckung der Anilinfarben verdankt, oder das Dampfgeblase angestellt. Eine andere welche auf das Jahr 1856 zuriickzufuhren ist. Von Verwendungsweise von Cokeklein zur Heizung, da an wurde der Steinkohlenteer ein geschatzter speziell auch fur Dampfkessel, ist durch Vermengung Artikel und sein Preis stieg auf das Zehnfache. desselben mit Teer ermoglicht. Man mischt das Man fing an ' den Teer in grofsem Mafsstabe zu Cokeklein mit ca. 15% Teer, mengt beide destillieren , d ie einzelnen Destillate sorgfaltiger zu durch mehrmaliges Umschaufeln gut durcheinander trennen und in reinerem Zustande in den Handel und lafst sie einige Stunden liegen. Die Mischung zu brin g en - Gleichen Schritt mit den praktischen wird in nicht zu hoher Schichte auf den horizontalen Erfol g en hielten die wissenschaftlichenForschungen. Rost gebracht. Letzterer mufs sehr engspaltig sein. Die ersten fur die Farbenindustrie bahnbrechenden Zur vollkommenen Verbrennung empfiehlt es sich, Arbeiten stammten von Mansfield, A. W. Hof- auch etwas Luft iiber dem Host zuzufiihren und, urn mann ' Kekule, Fittig, Beilstein u. a., denen die sich bildenden Schlacken und Aschenkuchen dann im Jahre 1868 die Entdeckung des kiinst- miirbe und durchlassig zu erhalten, unter dem lichen AHzarins d nrch Graebe & Liebermann Rost etwas Dampf einzuleiten. Die Feuerung ver- fol ^ te - Obwohl in England der meiste Teer erzeugt langt grofse Aufmerksamkeit in der Bedienung, wird ' hatsich d ieTeerfarbenindustrie nur in Deutsch- bietet aber erstlich eine zweckmafsige Verwendung land zu hoher Blute en tfaltet, so dafs die einhei- der Cokeabfalle und zweitens eine sehr billige mische Teererzeugung bei weitem nicht ausreichte Heizung. Das Verfahren hat sich auf den Mini- Und der g rolste Bedarf von England eingefiihrt chener Anstalten praktisch bewahrt. werden mufste. Auch die Verbrennung von Cokeabfallen ge- Bei dem g rofsen Werte, welchen damals der mischt mit Coke in Generator und Rostofen wurde Steinkon lenteer besafs, lenkten auch die Cokereien vielfach 1 ) und wie es scheint mit Erfolg versucht, ihr Au g enmerk a ^f die Gewinnung dieses Neben- jedoch darf der Zusatz nicht zu hoch genommen erzeu g nisses - Trotzdem dauerte es verhaltnismafsig werden (nach Liegel bis zu 36%), da sonst zu lan g e ' bis dera rtige Ofen mit Gewinnung derNeben- viel Material durch den Rost resp. die Schlitze ^^g 1 " 886 ingrofserem Mafsstab eingefiihrt wurden. durchfallt und zu Flugstaubansammlungen Veran- Erst vom Jahre 1881 an erwachte ein neues Inter- lassung gibt 2 ). esse an diesem Gegenstande, welches namentlich Zur Briquettefabrikation finden die Cokeabfalle in Deutschland einer ganzen Reihe verbesserter nur in beschranktem Mafse Andwendung. Als Ofenk nstruktionen fiihrte. (Knab, Carves, Hiis- Bindemittel wird Teer resp. Teerpech verwendet. r sener ' Jameson, Simon, Otto u. a.) 1 ) Die Ohne Zweifel wurde diese Verwendung von Cokeklein Teererzeu gung der Cokereien schatzte Kramer im eine der zweckmafsigsten sein, wenn nicht die fur Jahre 1887 auf 18000t - We Mengen des in Eng- die Formung notigen Manipulationen und maschi- land eTZGU ^ GU Te ers war nach Wright im Jahre nellen Einrichtungen so kostspielig waren, dafs 1885 etwa ^ 58780t - Die Folge dieses Umstandes der Preis der Cokebriquettes zu ihrem Wert nicht war eine Uberproduktion an Teer, die mit der imVerhaltnis steht. Aufserdem zerfallen dieselben scnonbe g innenden UberproduktiouanTeerfabrikaten beim Erwarmen sehr leicht und sind deshalb fur zusamm entraf und die Preise in wahrhaft er- industrielle Feuerungen unzweckmafsig und teil- scn reckender Weise herunterwarf. weise ganz unbrauchbar. Ein ungefahres Bild iiber die Preisschwankungen ~~~ S eben nachfolgende Zahlen, welche Teerpreise vom Jahre 189 f befnedzgende Resultate. Hohere Mengen verbrennen wohl bieten aber mehr Nachteile wie Vorteile IN T 1 s - -^unge, Die Industrie des Steinkohlenteers. Braun- schweig 1888, Vieweg & Sobn. Die Verwertung des Teers. Die Teerdestillation. 225 1880 1882 1883 1884 1885 1886 1887 1888 1889 1890 Mk. 2,10 4, 4, 4,20 4,20 3,05 1,80 1,80 2,10 I ^ 4 In entsprechendem Verhaltnisse schwankten auch die Preise der aus dem Teer erzeugten Produkte 1 ). Bei den Bestrebungen der Gasanstalten zur besseren Verwertung des Teers leiikte man vorzugs- weise das Augenmerk auf die Verwendung desselben zur Heizung, und die vielen auf diesem Gebiete errungenen Verbesserungen brachten es dahin, dafs - - wenigstens soweit es in den Handen der Gasindustrie lag ein grofser Teil der Teer' erzeugung vom Markte ausgeschlossen und dadurch auf die Preise eingewirkt werden konnte. Auch die englischen Anstalten, die ja weitaus den grofsten Einflufs auf die Teererzeugung besitzen, schickten sich zur Teerverbrennung an. Nach Korting wurden im Jahre 1886 in Deutschland etwa 12%, in England ca. 20 /o der gesamten Gasteererzeugung verbrannt. Es fehlte jedoch auch nicht an ge- wichtigen Stimmen, welche gegen diese allerdings radikale, aber eines so wertvollen Rohproduktes unwtirdige Behandlung sprachen. Kramer nennt es direkt ein Attentat auf den gesunden Menschen- verstand, gute gehaltreiche Teere in den Of en zu schicken, und sieht es als die Aufgabe der Gas- anstalten an, mit dem Teerdestillateur Hand in Hand zu gehen und durch Verbesserung des Wertes des Teeres auch auf eine bessere Verwertung des- selben hinzuarbeiten. Die Yerwertung des Teers. Wenn es seinerzeit das Benzol war, welches als Ausgangssubstanz der Am'linfarben den Wert des Teeres so bedeutend erhohte, so sind seit jener Zeit immer wieder neue Teerprodukte aufgetaucht, welche im Handel grofsere Verbreitung gefunden haben und auf den Wert desselben von Einflufs waren. Die Zahl der aus dem Teer erhaltlichen Stoffe ist ungeheuer grofs und ihre Eigenschaften und ihre Verwendung eine aufserst mannigfache. Ohne naher auf das Heer von Farbstoffen einzu- gehen, bezuglich derer wir auf das ausfuhrliche Werk von Schultz 2 ) verweisen, wollen wir nur einige Erzeugnisse erwahnen, welche neuerdings die Auf- merksamkeit auf sich zogen. Was auf dem Gebiet J ) s. KOrting Journ. f. Gasbel. 1886, S. 543. 8 ) Schultz, Die Chemie des Steinkohlenteers. Braun- schweig 1888, Vieweg & Sohn. Schilling, Handbuch fur Gasbeleuchtung. der Farbenindustrie besonders erwahnenswert ist, ist die in grofsem Mafse betriebene Darstellung der sog. Azofarben, welche wegen ihrer Echtheit sehr beliebt sind und den Benzolfarbstoffen bedeutend Konkurrenz gemacht haben. Das Ausgangsprodukt ist das Naphtalin. Ebenso wichtig sind die ktinst- lichen Krappfarbstoffe, welche sich vom Alizarin ableiten und deren Echtheit und Schonheit ihnen die ausgedehnteste Anwendung in der Tiirkischrot- farberei und dem Kattundruck verschafft hat. Das Phenol, auch Karbolsaure genannt, hat neben seiner direkten Verwendung als Antisepticum zur Dar- stellung von Salicylsaure und von gewissen Farb- stoffen auch zur Darstellung von Pikrinsaurepra- paraten ausgedehnte Anwendung gefunden. Die Pikrinsaure, das Trinitroderivat des Phenols, hat als Sprengstoff viel von sich reden gemacht. Unter den Basen im Teer haben die Pyridinbasen zu Denaturierungszwecken praktische Verwendung ge- funden. Endlich ist auch des Saccharins zu ge- denken, welches, ein Derivat des Toluols, in der Medizin als Siifsstoff von ungemein grofser Siifs- kraft Eingang gefunden hat. Die Reihe der im Teer nachgewiesenen Verbindungen, welche praktisch von geringerer Bedeutung, jedoch von wissenschaft- lichem Interesse sind, ist eine sehr grofse, und es ist unabsehbar, welche von denselben noch einmal praktische Bedeutung erlangen werden. Die Teerdestillation. Weitaus die grofste Menge des Teers wird in den Teerdestillationen verarbeitet und dort zunachst in folgende Fraktionen getrennt: 1. Leichtol spez. Gew. bis etwa 0,94; Siedepunkt: bis 170 2. Mittelol 0,98 230 3. Schwerol > 1,04 270 4. Anthracenol .,_'...., 1,08 fiber 270 Der Teer, wie ihn die Destillationsanstalten von den Gaswerken beziehen, enthalt noch mehr oder weniger grofse Mengenvon Ammoniakwasser, welches bei langerem Stehen sich abscheidet. Durch Er- warmung mitDampfschlangen kann die Abscheidung beschleunigt werden. Der Teer wird in den sog. Teer- blasen, welche meist 200400 Ctr. fassen, abdestil- liert und in die bereits erwahnten 4 Fraktionen ge- schieden. Die Ausbeute betragt meist in Volumen an Leichtol 3 bis 5/o des Theers Mittelol 8 > 10% > SchwerOl 8 > 10/o > Anthracenol 16 20"/o 29 226 Die Nebenerzeugnisse und ihre Verarbeitung. Von diesen Olen enthalt das Leichtol wesentlich das Benzol, seine Homologen und etwas Naph- talin, das Mittelol besonders Naphtalin und Kar- bolsaure, Kresole und Chinolinbaseii. In dem Anthracenol befinden sich Anthracen und Karbazol, iieben Phenanthren und Fluoren. Alle diese Destil- late miissen einer sehr sorgfaltigen Reinigung unterzogen werden, was durch wiederholtes Destil- lieren, durch Auspressen auskrystallisierter Korper und durch Waschen mit Alkalien und Sauren bewerkstelligt wird 1 ). Folgende schematische Ubersicht tiber die aus den einzelneii Fraktionen zu erhaltenden Handels- produkten gibt Lunge 2 ). ) s. Journ. f. Gasbel. 1891, S. 434. 2 ) Lunge, Die Industrie des Steinkohlenteers und Am- moniaks, 3. Aufl , Braunschweig 1888, F. Vieweg & Sohn, S. 444. Entwasserung Destination I. Fraktion bis 170 Schema der Steinkohlenteerdestillation. ( Ammoniakwasser Handelsprodukte Ammoniakwasser \Vorlauf. Rektifiziert in Benzolblase 1. Produkt bis 110, chemisch gewaschen, mit Dampf destilliert, gibt a)~ b) scbwacbes Benzol, gebt zu I. 2; 2. Produkt bis 140, behandelt wie 1, gibt a) Erste Fraktion b) Zweite Fraktion 90 prozentiges Benzol -50 prozentiges Benzol c) Dritte Fraktion, wird wieder destilliert; d) Vierte Fraktion 3. Produkt bis 170, behandelt wie 1 und 2, gibt a) Erste Fraktion b) Zweite Fraktion AuflOsungsnaphta -Brennnaphta c) Riickstand in der Blase, geht zu II. II. Fraktion von 170 bis 230 = Mittel<3l, gewaschen mit Natronlauge gibt 1. Ol, destilliert in Leichtolblase, gibt a) destilliert bis 170, geht zu I. 3; b) 230, gibt -Naphtalin c) Riickstand geht zu III. 2. Lauge, zersetzt mit einer Mineralsaure, gibt a) wasserige Losung von Natronsalzen ; b) rohe Karbolsaure, wird gereinigt und gibt ) Karbolsaure /9) Abfallole, gehen zu II zuriick. III. Fraktion von 230 bis 270 = Schwerol (solange noch nichts Festes sich aus- scheidet) kann auf Karbolsaure und Naphtalin behandelt werden ; gewohnlich nur verwendet als zuweilen geschieden in a)_ b)-' Kreosoto'l zum Imprag- ] nieren Schmierol IV. Fraktion. Anthracenol, wird filtriert oder kalt geprefst, gibt 1. Ole, werden destilliert und geben a) festes Destillat, behandelt zusammen mit IV. 2; b) fliissiges Destillat, geht zu Illb) oder wird von neuem destilliert; c) Riickstand von Pech, Coke u. dergl. 2. Riickstand, wird heifs geprefst und gibt a) Ole, behandelt wie IV. 1; b) Rohanthracen, wird mit Naphta etc. gewaschen und gibt -Anthracen ) festen Riickstand /?) Losung wird destilliert und gibt ) Destillat naphta, wird von neuem zum Waschen benutzt; /?/?) Riickstand, bestehend aus Phenanthren etc., wird verbrannt zu Lampenschwarz. V. Pech. Benutzt als solches zu Briquettes oder Firnissen etc. Pech Eventuell destilliert und gibt 1. Rohanthracen, behandelt wie IV. 2; 2. Schmierol, geht zu III, resp. Illb); 3. Riickstand" Coke Einflufs der Kohle und der Vergasungsternperatur auf die Beschaffenheit des Teers. 227 Fur den Wert des Teers zur Verarbeitung auf diese Handelsprodukte sind zunachst die Ausbeuten mai'sgebend. Aufser diesen 1st jedoch die Reinheit der Produkte von grofser Wichtigkeit. So sind z. B. Teere mit hohem Kohlenstoffgehalt, sowie solche mit hohem Paraffingehalt zur Darstellung reiiier Teerfabrikate wenig geeignet. Das Benzol solcher Teere enthalt zu viel fliissige Paraffine, die bei der Nitrierung des Benzols storend auftreten, die Trennung und Reinigung der Karbolsaure bietet grofsere Schwierigkeiten, und endlich ist dem An- thracen festes Paraffin beigemischt, welches bei der Darstellung von Alizarin hindernd im Wege steht. Am geeignetsten fiir die Farbenindustrie und deshalb am begehrtesten sind im allgemeinen Teere, welche aus Gaskohlen mo'glichst ohne Zu- satz von Braunkohlen bei nicht zu hoher Tempe- ratur gewonnen sind. Das spezifische Gewicht, welches meist zwischen 1,1 und 1,2 schwankt, ist kein sicherer Mafsstab ftir die Giite eines Teers. Von manchen wird ein Teer um so mehr geschatzt, je niedriger sein spezifisches Gewicht ist; da aber gerade die aus Cannelkohlen , bituminosen Schie- fern u. dgl. erzeugten mehr toluol- und paraffin- haltigen Teere erheblich leichter als die reinen Steinkohlenteere sind, so kann man sich auf das spezifische Gewicht nicht verlassen. Einflufs der Kohle auf die Beschaffenheit des Teers. Unter den Einfliissen, welche auf die Giite des Teers Bezug haben, sind besonders hervorzu- heben: die Kohle und die Vergasungstemperatur. Einflufs der Kohle auf denTeer. Schon im ersten Kapitel tiber die Steinkohlen wurde gezeigt, dafs die Menge des Teers mit dem Gehalt der Kohle an Sauerstoff zunimmt. Devi lie fand: bei einem Sauer- o/ o O 0> .S * PR H QJ 4J Kohlensorte Temperatur 60 g 44 Q) OH o-S N 0) w TH iv Derbyshire Blackshale Sehr hoch normal cbm 315,2 294,5 kg 57,9 1,210 1,185 Nr. 1 sebr niedrig 222,5 59,3 1,145 sehr hoch 316,9 65,2 0,207 Derbyshire Blaekshale normal 294,5 1,185 Nr. 2 sehr niedrig 214,2 73,5 1,136 Notts Topp Hard Cannel I normal sehr niedrig 279,0 201,8 110,0 119,6 1,147 1,116 29' 228 Die Nebenerzeugnisse und ihre Verarbeitung. Die Teerausbeute nimmt mit fallender Tempe- ratur zu, wie aus vorstehenden Zahlen Wrights 1 ) hervorgeht. Das spezifische Gewicht und der Kohleiistoffgehalt des Teers nimmt bei steigender Temperatur zu. Dies geht aus den folgenden Zahleii deutlich hervor. Vergasungs- dauer Gasproduktion pro Quadrat- meter innere Retortenflache Spez. Gewicht des Teers bei 15,5 C. Prozent an festem Kohlenstoff im Teer 8 Stunden 15,240 cbm 1,084 8,69 7 18,897 1,103 11,92 6 27,736 1,149 15,53 5 40,537 1,204 24,67 Auch die Zusammensetzung des Teers erleidet mit steigender Temperatur eine starke Anderung. Was zunachst die Mengen der einzelnen Haupt- fraktionen anlangt, welche von Wright bei der Destination der verschiedenen Teersorten erhalten wurden, so ergab sich folgendes Resultat. Die erhaltenen Zahlen sind in Gewichtsprozenten ausgedriickt. * 1? , :O n s ss r 0) o * SS3 " +, e ill d 1 O EC 1 O I, o o a o o rt ^ '3 '5 H H > fH 2 (-; a, So* 0) ^ a O ^a M -*- p, -. OH o O ft oo O _ 2 2 cbm 186,88 1,086 1,20 9,17 10,50 26,45 20,32 28,89 202,78 1,102 1,03 9,05 7,46 25,83 15,57 36,80 250,64 1,140 1,04 3,73 4,47 27,29 18,13 41,80 286,18 1,154 1,05 3,45 2,59 27,33 13,77 47,67 329,49 1,206 0,38 0,99 0,56 19,44 12,28 64,08 Die Menge samtlicher Ole nahm ab, wahrend das Pech entsprechend zunahm. Die nahere Unter- suchung ergab, dafs diejeriige Fraktion der Roh- naphta, welche hauptsachlich das Benzol enthielt, (bis 100) mit hoherer Temperatur bedeutend ab- nahm. Dagegen nahm der Naphtalingehalt stark zu. Das Anthracen war bei dem Teer von 1,140 spez. Gew. am grofsten und nahm von da mit fallender und steigender Temperatur ab; die Ab- nahme der Teersauren (Phenole) und der Leicht- ole war mit wachsender Temperatur bedeutend. Diese Zahlen bestatigen die Erfahrung, dafs seit Einfuhrung der im allgemeinen heilser gehenden Wright, Journ. Soc. Chem. Ind. 1886, p. 559. Generator-Feuerungen eine Verschlechterung des Teeres eingetreten ist und dafs andererseits die Teere aus den kleinereii, noch mit Rostfeuer arbeiten- den Gasanstalten fur Destillatioiiszwecke geeigneter sind. Die Unterschiede der Kohlen sowohl wie der Temperaturen und der ganzen Art und Weise der Vergasung kommen besonders auch in dem Unter- schiede der Cokeofen und Gasteere zum Ausdruck. Im grofsen und ganzen sind Cokeofenteere weniger reich an Benzol und, weil aus jiingeren Kohlen dargestellt, fur die Teerdestillation weniger geeignet. Jedoch ist auch hier die Qualitat oft sehr wechselnd, was in der verhaltnismafsig weniger vollstandigen und gleichmafsigen Kondensation bei dem Cokerei- betrieb seinen Grund haben mag. Der Crasteer. Der Gasteer ist an den verschiedenen Stellen der Fabrikation sehr verschieden. Der dickste, viel freien Kohlenstoff und nur wenig Benzol liefernde Teer wird in der Vorlage gewonnen; je weiter ab davon werden die sich in den Kiihlern und Waschern abscheidenden Teere immer diinner, benzolreicher und armer an freiem Kohlenstoff. Fast allgemein lafst man samtliche Teere in eine Grube zusammenlauf en , da man sonst fur den dicken schlechten Teer keine Abiiahme findet. Zur Erhohung des Wertes des Teers wiirde es wesentlich beitragen, wenn man den Vorlagenteer verfeuern, und nur den besseren Teer fur Destil- lationszwecke verkaufen konnte. Der Gasteer besitzt so, wie er in den Handel gebracht wird, meist einen ziemlich hohen Gehalt an fast reinem, sog. freiem Kohlenstoff. Man er- halt denselben, indem man den Teer mit Losungs- mitteln (Xylol) behandelt. Den unloslichen Ruck- stand betrachtet man als Kohlenstoff. Nach Kramer enthielten Durchschnittsproben von Gasteer der stadtischen Anstalten Berlins . . . 15,2/o Kohlenstoff Gasbeleuchtungsgesellsch. Mtinchen 20,4/o stadtischen Anstalten Dresdens . . 20,6/o * Chemnitz' . . 22,0/o Leipzigs . . 23,0/o Hamburgs . . 26,4/o ferner Coketeer der Friedenshutte . . 8,0/o > des Porembaschachts . 8,2% > der Friedenshoffnungs- hutte . . . 10,0% Die Teerprodukte. 229 Der Gehalt an Kohlenstoff riihrt hauptsachlich von der an den gltiheiiden Retortenwanden. sich vollziehendeii Zersetzung der fliichtigen Produkte der Steinkohlen, teilweise auch voii mitgerissenem Flugstaube der Kohlen her, und ist fiir die weitere Destination des Teers ziemlich hinderlich. Die Teerprodukte. Die weitere Verarbeitung des Teers ist Sache der Teerdestillationen , und miissen wir be- ziiglich derselben auf die ausfiihrliche Litteratur verweisen. Die Substanzen, welche hauptsachlich fur die Farbenindustrie gewonnen werden, sind: Benzol, Toluol, Xylol, Naphtalin, Anthracen und die Phenole : Karbolsaure und Kresol. Aufser diesen schon in den Teerdestillationen ziemlich rein dar- gestellten Korpern, werden als Abfalle und Neben- produkte noch Ammoniakwasser , Chinolinbasen, schwere Ole flir Holzimpragnation und verschiedene Sorten Pech gewonnen. Die Ausbeuten der Teere an Handelsprodukten ist nach Schultz: fur Londoner Teer Benzol (von 50/o) l,l/o LOsungsnaphta l,0/o Brennnaphta 1,4% Kreosotole 33,2% Anthracen (von 30%) .... l,0/o Pech 58,6/o Verlust ......... 3,7% 100,0/o Nach Angaben von Dr. Kramer besteht der Teer, wenn wir die im Grofsbetriebe aus einer grofsen Anzahl deutscher Gasteere erhaltenen Aus- beuten zu Grunde legen, durchschnittlich aus: Formel / Benzol und seine Horaologen .... C n H2n-e 2,50 Phenole und Homologen C n H 2n _ 7 OH 2,00 Pyridin (Chinolinbasen) C n H 2n _7 N 0,25 Naphtalin (Acenaphten) C n H* n _i2 . 6,00 Schwere Ole C n H n 20,00 Anthracen, Phenanthren C n Han-is 2,00 Asphalt (loslicher Teil des Pechs) . . C 2n H n 38,00 Kohle (unloslicher Teil des Pechs) . . C 3n H n 24,00 Wasser 4,00 Gase und Verlust 1,25 100,00 Von den Produkten der Teerdestillation werden aufser in der Farbenindustrie noch folgende Ver- wendungen gemacht. Die Teerole, welche ein grofses Losungsvermogen fur Fette, Harze, Asphalt, Kautschuk besitzen, dienen zur Firnifs- und Lackfabrikation. Es dienen hiezu Teerole von verschiedenem Siedepuiikt und grofserer oder geringerer Reinheit. Als A u f - losungsnaphta (Solvent naphta) wird ein bis ca. 160 siedendes Gemisch von Xylolen und Kumolen bezeichnet, welches von Fabrikanten wasserdichter Zeuge zum Auflosen von Kautschuk angewendet wird. Das B e n z i n , ein Gemisch von Benzol und Toluol, dient als Fleckenwasser. Man hat auch in letzterer Zeit ofters den Vor- schlag gemacht, die Teerole zur Karburierung von Leuchtgas oder Wassergas zu verwenden. Diese sog. Karburiernaphta soil nach Letheby bei 130 mindestens 70/ , bei 150 mindestens 90% abgeben und ein spezifisches Gewicht von 0,85 bis 0,87 haben. Das Produkt besteht wesentlich aus Xylol und ist billiger als Benzol und Toluol, welch beide fiir die Farbenindustrie sehr begehrt sind. Diese Karburierflussigkeiten besitzen den Ubelstand, dafs sie anfangs die leichten Ole abgeben, dais aber nach einiger Zeit nichts mehr verdampft, in- dem die riickstandigen Ole hohere Siedepunkte be- sitzen. Aufserdem sind die Teerole ihrer Natur nach zur Karburierung viel weniger geeignet, als die Petroleumole. Wo man bisher in Deutschland Leuchtgas karburierte, hat man zu der zweck- mafsigeren Karburierung mit Naphtalin in den Lampen seine Zuflucht genommen. Die hochst siedenden Fraktionen des Leichtols werden, wenn man sie nicht mit in die Auflosungs- naphta hineinarbeiten kann, als Brennnaphta verkauft. Diese eignet sich jedoch nicht zum Brennen in gewohnlichen oder iiberhaupt in geschlossenen Raumen; sie wird vielmehr in besonderen Lampen ohne Docht und Kamin gebrannt, welche in Eng- land zum Ersatz von Gasflammen in Fabriken, Hofraumen u. dgl. dienen. Die aus dem Mittelol gewonnene Karbolsaure (Phenol) wurde friiher mit der ganzen Fraktion bis zu Ende der Destination zusammen als Schwerol oder Kreosotol zur Holzimpragnierung verwendet. Seit- dem aber die Teerfarbenindustrie, die Pikrinsaure- fabrikation, die Desinfektion und die Medizin (na- mentlich die Chirurgie) immer grofsere Mengen von Phenol benotigten, ging man dazu uber, eine eigene Fraktion zu machen, welche speziell reich 230 Die Nebenerzeugiiisse und ihre Verarbeitung. an diesem Korper 1st und daneben stets sehr viel Naphtalin enthalt, das sog. Mittelol, resp. Karbolol. Das Phenol 1st Ausgangsmaterial zur Darstellung von Farbstofl:en(Pikrinsaure, Corallin und Azofarben). Die Pikrinsaure und ihre Salze haben eine aus- gedehnte Anwendung zur Fabrikatioii von Spreng- stoffen erfaliren. Phenol ist ferner der Ausgangs- punkt zur Fabrikation der Salicylsaure. Das Naphtalin hat ueuerdings immer mehr Verwendung in der Farbenindustrie gefunden. Aufserdem dient es als Karburiermittel fur die sog. Albokarbonbeleuchtung und als Desinfektionsmittel. Die Schwerole, welche einen Hauptbestand- teil bei der Destination bilden, dienen zur Holz- konservierung, zur Beleuchtung und als Schmier- mittel. Das zum Impragnieren von Holz dienende Schwerol wird nieist Kreosot, das Verfahren selbst ,,Kreosotieren" genannt. Die Konservierung des Holzes, insbesondere der Eisenbahnschwellen, Tele- graphenstangen , Pfahle ftir Hafenbauten u. s. f. ist eine Industrie von grolser Bedeutung, welche mit derjenigen der Teerdestillation in inniger Ver- bindung steht, insofern als der grolste Teil der vom Teer abdestillierten Ole fur diesen Zweck ver- wendet wird, und als die erste Entwickelung der Teerdestillation auf die Nachfrage nach solchen Olen zuruckzufiihren ist, welche durch die Ein- f uhrung des ersten von B e t h e 1 1 angegebenen Im- pragnierungs- Verfahren (1838) entstand. Als Brennstoff dient das Schwerol fur die von Lyle und Hannay in Glasgow unter dem Namen Lucigen patentierte Lucigenbeleuchtung. Der hierzu erforderliche Apparat (Fig. 178) enthalt einen Olbehalter mit eigentiimlichem Brenner an der Spitze eines Rohres H, welches beliebig lang gemacht werden kann. In diesem Behalter wird durch einen Kautschukschlauch (um das Lucigen transportabel zu machen) komprimierte Luft bei A eingefiihrt; B ist ein Wasserabsaugrohr, C ein Aus- blasehahn. Hierdurch wird das Ol durch ein Steigerohr in die Hohe geprefst, und indem die Luft gleichzeitig durch D, und E entweicht, so entsteht mit dem aus dem Bren- ner J in die Verbrennungskammer L austretenden 01 ein Staubregen, den man anztindet. M ist ein Windschutzblech, K und N Regulierungsschrauben , Q ein Sicherheitsventil. Die Luft wird mit etwa 1 Atm. Uberdruck in den Akkumu- lator geprefst. Das Lucigen soil ein Licht von ungefahr 2000 Kerzenstarke geben und weit billiger sein als Gas und elektrisches Licht. Es kann durch komprimierte Luft oder Dampf mit aufserst wenig Kraftaufwand betrieben werden. Der Konsum an KreosotOl soil stundlich ca. 4 J /2 1 betragen. Ein Fafs solches 01 kostet loco Fabrik etwa 12 Mk. Da das Lucigen beim Brennen Gerausch verursacht, so kann es nur im Freien verwendet werden. Rauch entsteht kaum und kein unangenehmer Geruch. Das Lucigen brennt auch ebenso gut bei starkem Regen, braucht keine Laterne und hat keine Teile, die leicht zu beschadigen waren. Die Verwendung der Schwerole als Schmier- niittel ist von untergeordneter Bedeutung, flir Fig. 178. Maschinenzwecke sind die Petroleumole weitaus vorzuziehen; auch sind sie ohne griindliche Reini- gung von den Teersauren nicht zu gebrauchen. Sie dienen daher meist nur zur Darstellung von Wagenschmiere. Die Anthracenole enthalten neben dem ausschliefslich fiir die Farbenindustrie dienenden Anthracen technisch wenig verwertbare Korper. Die Teerverbrennung. Heizwert des Teers. 231 Das nach beendeter Destination abgelassenePech client wiederum einer Reihe von Industriezweigeii. Die wichtigste hiervon ist die Briquette-In- dustrie. Das Rohmaterial fur die Bereitung der Briquettes bildet fast ausschliefslich das Kohlen- klein, welches als sonst geringwertiger Abfall bei der bergmannischen Gewinnung der Steinkohle er- halten wird. Das Pech dient dabei als Bindemittel. Auf 100 Teile Kohlenklein nimmt man etwa 8 10% Pech. Die Mischung wird in Prefsmaschinen ge- formt. In Europa werden gegenwartig nach Schultz 2600000 t Briquettes dargestellt. Wenn man das Pech mit Schwerol vermischt, bis die richtige Konsistenz erreicht ist, so erhalt man weiches Pech oder Asphalt. Der Asphalt wird zu Isolierungszwecken gegen Feuchtigkeit und als Kitt fur Strafsenpflaster benutzt. Zum Asphaltieren von Strafsen und Trottoirs wird er nur als Surrogat dem natmiicheii Asphalt beigemischt. Der Stein- kohlenteerasphalt dient ferner zur Herstellung der Chameroy' schen Asphaltrohren . Eine Mischung von Teerpech mit grofseren Mengen Schwerol (sog. praparierter Teer) dient zur Herstellung der Dachpappe, jedoch wird hierzu auch roher Teer benutzt. Die Pappe- oder Filztafeln werden in dem Teer gekocht, und der Uberschufs durch Walzen ausgeprefst. Eine weitere Verwendung des Pechs ist die- jenige zu Firnissen und Lacken. Diese werden in sehr einfacher Weise durch Schmelzen von Pech mit verschiedenen Teerolen dargestellt. Sie trocknen viel leichter als roher Teer und dienen als Anstriche fur Eisen und Holz. Zum Schlusse mussen wir noch der Verwendung des Pechs und einiger Teerolprodukte zur Rufs- fabrikation Erwahnung thun. Der durch unvoll- standige Verbrennung resp. Abkiihlung der Flamme erzeugte Rufs dient zur Darstellung von Drucker- schwarze, Tusche, Wichse etc. Die TeerYerlbrennung. Nachdem wir im Vorausgehenden in kurzen Zugen die Industrieen beriihrt haben, welche alle auf der Verarbeitung des Teers und seiner Destillations- produkte begriindet sind, erscheint es gleichsam als ein Verbrechen, all die unzahligen prachtigen Farben und die sonstigen vielen Produkte, welche der un- scheinbare schwarze Rohstoff in sich birgt, durch die Verbrennung zu vernichten und die Retorten- b'fen mit dem wertvollen Benzol, Naphtalin und Anthracen zu heizen, und es ware wohl zu iiber- legen, ob man, wenn die Marktverhaltnisse dazu zwingen, nicht schon auf den Gasfabriken daran denken konnte, den Wert des Teers dadurch zu erhohen, dafs man wenigstens nur die wertloseren Teile des Teers verbrennen wlirde und die wert- volleren besser verwerten konnte. Namentlich er- scheint es naheliegend, den viel schlechteren, kohlen- stoffreichen Vorlagenteer getrennt aufzufangen und nur diesen zu verbrennen. Zur Entschuldigung der Gasindustrie moge ge- sagt sein, dafs, wenigstens in Deutschland, nur in den zwingendsten Fallen von der Teerverbrennung in grofserem Mafsstabe Gebrauch gemacht wurde, wo die Teerpreise unverhaltnismafsig tief standen. In diesen Jahren erfuhr auch die Teerverbrennung eine weitere Ausbildung und wurde ofters Gegen- stand eiiigehender Besprechungen. *) Es ist auch nicht ausgeschlossen , dafs ahnliche Verhaltnisse wie sie nach dem Jahre 1884 eingetreten waren, sich wiederholen konnen, wenn aus den Cokeofen und Hochofengasen grofsere Mengen Benzol ge- wonnen werden. All dies kann dahin fuhren, der Teerverbrennung wieder grofsere Aufmerksamkeit zu schenken. Heizwert des Teers. tiber den Heizwert eines durchschnittlichen Rohteers stellt Korting folgende annahernde Berechnung auf. Der Rohteer enthalt in 100 kg ca. 8 kg Wasser, 24 kg fein verteilten Kohlenstoff und 68 kg Kohlen- wasserstoffe. Letztere sind im Durchschnitt von der Formel C n H n , d. h. , sie enthalten ungefahr ebensoviel Atome Kohlenstoff wie Wasserstoff; genauer gerechnet auf 93 Atome KohlenstofT 84 Atome Wasserstoff, oder da Kohlenstoff 12mal schwerer ist als Wasserstoff, auf 93 kg Kohlenstoff 7 kg Wasserstoff. Die irn Teer enthaltenen 68 kg Kohlenwasserstoff zerlegen sich also nach dem Ver- haltnis 93 : 7 in 63,24 kg C und 4,76 kg H. Es sind demnach im ganzen in den 100 kg Teer 87,24 kg C und 4,76 kg H enthalten. *) Verhandlungen des deutschen Vereins von Gas- und Wasserfachmannern 1886, S. 543. 232 Die Nebenerzeugnisse und ihre Verarbeitung. 1 kg C verbrannt zu C02 entwickelt 8080 Warrae-Einheiten 1 H H 2 34000 87,24 C also 704899,2 4,76 H 161840,0 100 Teer also rund 866 740,0 Warme-Einheiten. In 100 kg Coke mogen 90 kg C enthalten sein. Sie entwickeln also 90 X 808 = 727 20 Warme- Einheiten. Das Verhaltnis der Heizkraft von Coke und Teer ist also 727 200 : 866 740 oder etwa 10 : 12. Dies widerspricht der friiher ofters vertretenen Annahme, dais 1 kg Teer an Heizwert 2 kg Coke ersetzen konnen. Letzteres ist allerdings praktisch vorgekommen , wenn namlich der Teer gut aus- genutzt wird, und die Coke schlecht. Wir wissen, dafs in Rostofen gerade doppelt so viel Feuerungs- material verbrannt wird, wie in guten Generator- ofen. Mit jenen konnte der Teerofen leicht kon- kurrieren, mit diesen wird es ihm schwer. Generatorofen, welche pro 100 kg destillierter Kohlen 12 kg Coke brauchen, mufsteii theoretisch mit 10 kg Teer betrieben werden konnen, ein Re- sultat, welches bei ganz vorzuglicher Verbrennung des Teers auch wohl erreicht werden kann. Meistens wird man bis 14 und 15/o der destillierten Kohlen benotigen. Einrichtungen zur TeerrerTbreniiung. Zwei Schwierigkeiten sind es hauptsachlich, welche sich der Teerverbrermung entgegenstellen, die eine ist die Zufuhrung der theoretisch richtigen Luftmenge zur Verbrennung, die zweite die Regel- mafsigkeit des Teerzuflusses. Beim Cokegenerator kann man die Zufuhrung der theoretisch richtigen Luftmengen dicht an der Grenze halten, kommt man aber beim Teerofen an die Grenze, so hat man sofort den so sehr ge- fiirchteten Rauch. Man wird also stets Luftiiberschuf s geben. Auch der ausschliefslichen Verwendung von vorgewarmter Luft stehen Hindernisse entgegen. Um nur vorgewarmte Luft anzuwenden, dazu miifste man den -Teerzuflufs luftdicht in den Ofen ein- fiihren, man miifste ihn also in die voile Glut bringen und die Ausstromung dem Auge entziehen. Es ist sehr wichtig, dafs man durch irgend eine in die Augen springende Veranderung darauf auf- merksam gemacht wird, dafs etwas im Teerzuflufs in Unordnung sei, und der Schein des gleich beim Eintritt in den Ofen hell spriihenden Teers ist immer das beste Merkmal der Regelmafsigkeit des Zuflusses. Die Regelmafsigkeit des Zuflusses ist Grund- bedingung einer sparsamen Teerfeuerung. Lauft der Teer bald stark, bald schwach, setzt der Strahl gar ganz aus, so reicht die doppelte Menge nicht aus, um den Ofen auf dem Hitzgrade zu halten, den man mit einem mafsigen, aber gleichmafsigen Strahle erreicht. Hierin liegt aber auch die Haupt- schwierigkeit der Teerfeuerung, und je dicker der Teer ist, um so mehr wachst die Schwierigkeit. In geringerem Mafse treten Verschiedenheiten in der Beschaffenheit des Teers fortwahrend storend auf und erfordern stete Aufmerksamkeit. Um all' diese Schwierigkeiten zu iiberwinden, hat man teils die alteren Konstruktionen verbessert, teils neue hinzugefiigt, welche sich in folgende Typen scheiden lassen. 1. Einlauf aus hochgestelltem Gefafse in einen Cokeofen. 2. Einlauf aus hochgestelltem Gefafse in den Ofen ohne Zuhilfenahme von Coke. 3. Einspritzen und Zerstauben durch Dampf. 4. Einspritzen und Zerstauben durch Luft. Der Horn'sche Ofen, welcher bereits im wesent- lichen fruher (Handbuch) beschrieben wurde, hat mit nachstehenden Anderungen in Bremen 16 Jahre lang zur Zufriedenheit funktioniert. Fig. 179. Der Apparat, durch welchen der Teer eingefuhrt wird, bildet zugleich die Feuerthiir, und es bedarf, um sofort rait Teer feuern zu ko'nnen, welter keiner Anderung, als dafs man die Einschttttthiir des Ofens mit dem Apparat ver- tauscht. Ebenso kann nach abermaligem Thiirwechsel, Einrichtungen zur Teerverbrennung. 233 ohne den Betrieb im geringsten zu stOren, wieder mit Coke welter gefeuert werden. Der Apparat (Fig. 179 und 180) 1st in Kastenform mit Thiirgehangen ganz aus Gufseisen hergestellt. Die Deck- platte a liegt lose auf und 1st mit einem runden Loch b von 100 mm Durchmesser versehen, welches sich nach unten erweitert; unter dieser Offnung hangt eine schmiedeeiserne Halbkugel c von ebenfalls 100 mm Durchmesser, so dafs die untere Locherweiterung in der Deckplatte Luf tzutritt gestattet. In der Vorderwand ist unter der Deckplatte ein Luftschlitz d angebracht und ein Schau- resp. Reinigungsloch e eingelassen, welches durch eine Blechklappe geschlossen bleibt. Der Fig. 181. Apparat schliefst mit der unteren Thiirkante nicht ab, sondern lafst einen Luftschlitz / von 100 mm frei. Der Teerbehalter A (Fig. 181 und 182) von 500mmHOhe ist an der Seite des Ofens moglichst bequem aufzustellen (Fig. 181). In der Seitenwand des Behalters ist 50 mm vom Boden ein 13 mm weites Rohr mit Hahn eingelassen, woran wieder ein Rohrsttick geschraubt ist. In die Ausmundung dieses Rohres wird ein dicker zugespitzter Draht gesteckt, Schilling, Handbuch fur Gasbeleuchtung. durch dessen Vor- oder Zurlickziehen der Teerauslauf re- guliert wird (Fig 183). Der Teer lauft nun, nachdem er durch ein im Behalter angebrachtes feines Sieb gereinigt ist, in ein kleines Gefafs B, von wo aus er durch ein 26 mm Fig. 182. weites Rohr nach dem Apparat gefuhrt wird. Das Ende dieses Rohres wird mit einem T Stuck versehen, in welches ein 10 mm weites Rohr, und zwar mit dem T Stuck im Ge- winde drehbar, geschraubt ist, damit dieses Einlaufrohr beim Offnen der Thtir oder Reinigen des Apparats nach oben gedreht werden kann. Der Teer fallt auf die auf dem Apparat stehende Rinne g (Fig. 179 und 180), welche den Einlauf des Teers auf die Mitte der Glocke c konzentriert , was durch ein einf aches Zufiihren mit einem Rohr nicht zu erreichen ist. Diese Kegidirung dta Xulcutfs *! Tkeerbehalter B Fig. 183. Glocke verteilt den Teer ganz fein in den mit Chamotte ausgesetzten Apparat, woselbst die Verbrennung stattfindet. Auf dem Chamotteboden h wird eine 2mm starke Blech- platte gelegt, welche in den Seiten des Apparats, mit je einem rechts und links angenieteten Ende V Zoll Rundeisen, befestigt wird. Diese Platte hat den Zweck, die sich hierauf ablagernde Teercoke leichter mit einer flachen Stange ab- losen zu konnen, als dies auf der Chamottesohle moglich ware. 30 234 Die Nebenerzeugnisse und ihre Verarbeitung. Auf dem Boden des Apparats bildet sich eine lose dicke Teerlage, welche fliissig weiter brennt und schliefslich an der Brennscheide x durch die unter dem Apparat bei / eintretende Luft rauchfrei ganz verbrannt wird. Die sich hier als Riickstand bildende Teercoke wird in 24 Stunden etwa 4 bis 5mal nach hinten in den Herd geschoben, wo sie eine ruhende Glut bildet. Diese mufs stets in so hoher Lage gehalten werden, dafs die Oberflache von der Sekundar- luft bestrichen wird, wodurch die Coke nach und nach voll- kommen verbrannt wird. Der Schlackschacht bleibt bei der Teerfeuerung stets geschlossen, ebenso auch die Primar- luft (wo solche vorhanden), und der Herd bedarf keiner Reinigung. Beim Beginn der Teerfeuerung 1st die gluhende Coke im Herd so zu ordnen, wie es in Fig. 182 angegeben ist, so dafs der vordere Raum beim Apparat frei bleibt. Diese Lage soil auch wahrend des ganzen Betriebes ein- gehalten werden. Dann stellt man den Teerlauf auf etwa 2 mm ein und reguliert die Sekundarluft so, dafs der Teer ganz ohne Ranch verbrennt. Wunscht man den Ofen heifser oder weniger heifs, so ist der Teerzulauf starker oder schwacher einzu- stellen und die Sekundarluft darnach zu regulieren. Sollte sich Schaumteer im Apparat zu hoch ansammeln, so dafs sich derselbe aus der Reinigungsklappe nach aufsen drangt, so stellt man den Zulauf ab, dreht das T-Stuck nach oben und wartet nun ruhig ab , bis der Schaumteer im Apparat vollstandig verbrannt ist. Dann stofst man mit einer scharfen leichten Stange, ohne irgendwelche Gewalt anzuwenden, durch den Riickstand und lafst diesen erst ausbrennen, ehe man den Zulauf des Teers wieder einstellt. Ein Nachteil all derjenigen Teerfeuerungen, bei welchen der Teer in den Ofen einlauft, ist durch die Bildung von Teercoke verursacht. Fig. 184. Die schragen Flachen miissen ohne Zweifel von Zeit zu Zeit gereinigt werden, die Coke mills an- geruhrt und zurechtgeschoben werden und solche Arbeiten sind von Rauchentwicklung und Warme- verlust begleitet. Alle diese Arbeiten und Un- bequemlichkeiten fallen weg, sobald man zum Ein- spritzen mit Dampf oder mit Luft iibergeht. Durch einen guten Zerstauber wird der Teer so fein zerteilt, dafs er vollstandig verbrennt, bevor er die Sohle des Ofens erreicht. Von Teercoke ist keine Rede mehr. Man kann mit Recht gegeii die Anwendimg von Dampf einwenden, dafs der Dampf abkiihlend wirkt und deshalb ist der Zerstauber der beste, welcher am wenigsten Dampf verbraucht. Der Korting'sche *) Apparat (Fig. 184 u. 185) lafst den Dampf aus vier Lochern von 1 mm Durch- messer ausstromen. Bei drei Atmospharen Spannung lassen diese Locher 5,4 kg Dampf pro Stunde durch, um 30kg Teer zu zerstauben. Beim Austritt aus den Lochern expandiert der Dampf, nimmt also die Temperatur von 100 an, wird nun auf die Ofentemperatur erhitzt, gibt wieder Warme an die Retorten ab und verlafst den Ofen mit etwa 1000. Er verursacht also einen Warmeverlust, der der Temperaturerhohung des Dampfes von 100 auf 1000, also von 900 entspricht. Dampf hat eine spezifische Warme von 0,475, d. h. um 1 kg Dampf um 1 zu erwarmen, sind 0,475 Warmeeinheiten erforderlich. Um 5,4 kg um 900 zu erwarmen, ) Journ. f. Gasbel. 1886, S. 386. Einrichtungen zur Teerverbrennung. 235 sind also 5,4 X 900 X 0,475 erforderlich = 2308,5 Warmeeinheiteii. Erzeugt werden in dieser Zeit von den verbrannten 30kg Teer 30 X 8667, also 260010 Warmeeinheiten. Durch den Dampf gehen davon also noch nicht 0,9% verloren. Blast man mit Luft statt mit Dampf, so fallt die Abkiihlung fort, dafiir kommen aber die Kosten fur die Erzeugung der geprefsten Luft in Betracht und diese werden vermutlich ho her sein. Der Nachteil, den das Einblasen mit Luft oder Dampf mit sich bringt, kann gegeniiber dem unvermeid- lichen Luftiiberschusse der Teerofen fast gleich Null gesetzt werden. Das System zum Zerstauben mittels Luft hat man in Wien mit grofsem Erfolge in der Fig. 186 u. 187 gezeichneten Weise ausgebildet. Der Zerstaubungsapparat (Fig. 186 und 187) besteht aus einem rund geformten Korper von ca. 19 cm Lange und 6cm Durchmesser; derselbe 1st teils aus Gufs- teils aus Schmiedeeisen hergestellt. An den oberen Flachen sind zwei Offnuugen A und V angebracht. Durch A lauft der Fig. 186. Fig. 187. Teer, geht durch eine in der Mitte des Korpers angebrachte Diise D und wird beim Austritt aus der Offnung E von der bei B eintretenden Luft oder dem Dampf erfafst, in das verstellbare Mundstiick F durch die Offnung G strahlformig getrieben und dann zerstaubt. Die in der Diise D angebrachte verstellbare Nadel G hat den Zweck, einerseits den Zuflufs des Teers zu der Offnung E zu regulieren, eventuell ganz einzustellen , anderseits diese Offnung zu jeder Zeit ohne weitere Umstande reinigen zu konnen. Das verstellbare Mundstiick F dient dazu, die Entfernung zwischen der Teer- ausflufsoffnung E und jener im Mundstiick G zu bestimmen, well durch diese Verstellung die Zerstaubung des Teers geregelt werden kann. Zum Zerstauben des Teers geniigt VN> Atmosphare Winddruck. Wird mit Dampf gearbeitet, dann sei der Druck nicht iiber 1 Atmosphare. Zur Sicherung der verstellbaren Nadel C kann eine Hiilse H angebracht werden, damit diese Nadel vor fremdei Beriihrung bewahrt wird. Da man von der aufseren Lufttemperatur vollstandig unabhangig ist und die zur Verbrennung notwendige Lufl stets gleichmafsig vorgewarmt wird, so erreicht man immei den erwiinschten Hitzegrad; die Verbrennung des Teers isl darum, weil der Teer fein zerstaubt in die Feuerung gelangt und daselbst verbrennt, bevor er die Sohle des Feuerraumee erreicht, eine so vollstandige und rauchlose, dafs nicht dei mindeste Riickstand zuruckbleibt. Es ist dabei zu beachten, dais im Ofen stets der richtige Zug vorhanden ist, und dafs die Schieber nur sehr wenig Offnung haben diirfen. Eine feine Zerstaubung des Teers ist auch bei schwachem Luft- druck mOglich, da in diesem Falle nur das Mundstiick F etwas herausgeschraubt werden darf (Fig. 187). Man hat auch Versuche gemacht, den Teer in Generatoren zu Heizgas zu verbrennen und so mit dem aus der Coke erzeugten Heizgas zu mischen. Backer erzielte mit folgender Anordnung gute Resultate : Der Teereinlauf wird so angebracht, dafs der Teer etwa 40 cm tief unter der Oberflache der Cokeschicht in den Generatorschacht fliefst; hier- durch wird einerseits bezweckt, dafs der verbrannte Teer noch an der Reduktion in der uberstehenden Cokeschicht teilnimmt, andrerseits mufs der Teer nach unten eine geniigend hohe Cokeschicht durch- fliefsen, um vollstandig zu verbrennen. Es ist notig, den Teer mit einer geringen Wasserdampfmenge einzublasen, damit der einfliefsende Teer nicht im und vor dem Einlaufrohr vercokt und die Offnung verlegt. Grofsere Verbreitung scheint das Backer'- sche System nicht gefunden zu haben. Ochelhauser hat ebenfalls Versuche gemacht, in den Generatoren einen Teil der Coke durch Teer zu ersetzen, indem der Teer vor der Schlitzoffnung vollstandig verbrannt wird. Sein Generatorsystem hat eine flache Sohle und die Luft stromt von zwei gegemiberliegenden Seiten durch Schlitze ein. Einer von beiden Schlitzen bleibt offen, und wird nur zugesetzt, um eine geringere Einstromung der Luft zu veranlassen, und vor den gegeniiberliegenden Schlitz ist ein Vorbau gesetzt. Der vollstandig ver- brannte Teer, also die Kohlensaure, tritt in die gliihende Cokeschicht, und gleichzeitig wird die Kohlensaure, die sich auf der andern Seite durch Eintritt von Luft durch direkte Verbrennung der Coke gebildet hat, in der oberen gltihenden Coke- schicht reduziert und tritt in den Ofen ein. Auch mit dem Liege 1'schen Generator wurden 30* 236 Die Nebenprodnkte und ihre Verarbeitting. gute Resultate durch Einlaufenlassen von Teer obeii auf die Cokeschicht erzielt. Es ist hierzu notig, dafs die Fallhohe des eingespritzten Teers eine ziemlich hohe ist. Es wird dadurch auf anderem Wege erreicht, was durch Zerstaubung mit Luft oder Dampf erzielt werden soil. Zum Einlauf des Teers empfiehlt sich die Teerspritze des Stuttgarter Gas- und Wasserleitungsgeschaftes. Waschung des Gases eine mehr oder weniger voll- standige ist. Das Gaswasser enthalt folgende Bestandteile: 1. Fluchtige: Kohlensaures Ammoniak (einfach, anderthalb, doppelt) Gaswasser 1 ). Das Gaswasser, wie es sich in den Gasanstalten ergibt, ist sehr verschieden, je nach den verwendeten Kohlensorten und iiamentlich je nachdem die *) Literatur: Lunge, Die Industrie des Steinkohlen- teers und Ammoniaks, 1888 Braunschweig Vieweg & Sohn. - Weill-Goetz, Traitement des eaux ammoniacales etc., Strafsburg 1889, G. Fischbach. Arnold, Ammoniak und Ammoniakpraparate, Berlin 1889, S. Fischer. Fehrmann, Das Ammoniakwasser und seine Verarbeitung, 1887, Braun- schweig Vieweg & Sohn. Schwefelammonium S (NHi)2 Ammoniumsulfhydrat SH NHi Cyanammonium CNNH* Freies Ammoniak (?) NHs 2. Fixe: Schwefelsaures Ammoniak SO Schwef ligsaures > SOs Thioschwefelsaures (unterschwefligsaures) Ammoniak S o> O3 MO o 1000 10,0 0,0 0,5 1002,5 10,025 1 0,36 2,3 1 1005 10,05 2 0,72 4,6 1,5 1007,5 10,075 3 1,07 6,9 2 1010 10,10 4 1,50 9,7 2,5 1012,5 10,125 5 1,87 12,1 3,0 1015 10,15 6 2,25 14,6 3,5 1017,5 10,175 7 2,62 17,0 4,0 1020 10,20 8 3,00 19,5 4,5 1022,5 10,225 9 3,36 21,8 5,0 1025 10,25 10 3,72 24,1 5,5 1027,5 10,275 11 4,07 26,4 6,0 1030 10,30 12 4,43 28,8 6,5 1032,5 10,325 13 4,79 31,1 7,0 1035 10,35 14 5,14 33,4 7,5 1037,5 10,375 15 5,50 35,7 8,0 1040 10,40 16 5,92 38,4 8,5 1042,5 10,425 17 6,27 40,7 9,0 1045 10,45 18 6,63 43,0 9,5 1047,5 10,475 19 6,98 45,3 10,0 1050 10,50 20 7,34 47,7 Der Gehalt des Gaswassers an Ammoniak ist naturlich je nach der verwendeten Kohlensorte, nach dem Feuchtigkeitsgehalt der Kohle und je nach der Art der Waschung des Gases sehr ver- schieden, infolgedessen auch die Menge der aus demselben gewonnenen Produkte. Die Yerarbeitung des Graswassers. Die Verarbeitung des Gaswassers hat trotz der fortwahrend sinkenden Ammoniakpreise immer mehr Eingang gefunden, und finden sich Gasanstalten 238 Die Nebenerzeugnisse und ihre Verarbeitung. mit einer Gaserzeugung von unter Va Million Kubik- meter pro Jahr, welche noch ihr Gaswasser selbst verarbeiten. Von den deutschen Aiistalten von iiber 1 Million Kubikmeter Jahreserzeugung waren nach den letzten statistischen Erhebungen unter 74 Wer- ken 38, welche ihr Gaswasser selbst verarbeiten. Im ganzen haben gegenwartig (soweit statistisch ermittelt) von 178 Gasanstalten 53 eigene Verar- beitung, wahrend - es im Jahre 1884 nur 39 An- stalten waren. Die Verwertung des Gaswassers erstreckt sich in erster Linie auf das darin enthaltene Ammoniak. Hierbei lassen sich viererlei Formen unterscheiden, in deneii dasselbe nutzbar gemacht wird, namlich : 1. ohne besondere Verarbeitung als rohes Gas- wasser, 2. als schwefelsaures Ammoniak, 3. als konzentriertes Gaswasser, 4. als Salmiakgeist. Die direkte Verwendung des Gaswassers fur Diingezwecke ist zwar mehrfach angeregt worden, ist jedoch praktisch wenig vorteilhaft, weil das Gas- wasser zu viele schadliche Bestandteile enthalt, so dafs es ohne starke Verdunnung mit reinem Wasser iiberhaupt nicht zu verwenden ist. Auch stellen sich fur die direkte Verwendung die Transportkosten zu hoch. In den meisten Fallen wird das Gaswasser auf schwefelsaures Ammoniak verarbeitet. Das schwefelsaure Ammoniak findet ausgedehnte Anwendung als Dungemittel, besitzt aber in dem Chilisalpeter einen machtigen Konkurrenten. Die Einfuhr von Chilisalpeter nach Deutschland wachst von Jahr zu Jahr und betrug im Jahre 1890 344209 t, wahrend sie im Jahre 1884 200647 t und 1881 nur 89 949 t betrug. Gegemiber diesen Zahlen betragt der Verbrauch an schwefelsaurem Ammoniak in Deutschland kaum den vierten Teil, und auch hiervon wurden noch 33 873 t im Jahre 1890 vom Ausland eingefuhrt. Der Preis des Chilisalpeters ist fur den des schwefelsauren Ammoniaks be- stimmend, und so ist es erklarlich, wie mit dem grofsen Import von Chilisalpeter die Preise des Ammoniaks allmahlich immer mehr sinken mufsten. Die letzteren betrugen im Jahresdurchschnitt fur 100kg Salz: 1880 Mk. 38,00 1882 * 40,85 1883 > 33,00 1884 Mk. 28,08 1888 22,81 1890 21,22. Abgesehen von den Schwankungen , welche zwischen diesen Jahren liegen, sieht man aus diesen Zahlen den enormen Preisriickgang innerhalb der letzten 10 Jahre. Der deutsche Verein von Gas- und Wasserfach- mannern war seit vielen Jahren bestrebt, die land- wirtschaftliche Verwertung der Ammoniaksalze durch wissenschaftliche Versuche zu fordern. Die durch Vermittlung der deutschen Landwirtschaftsgesell- schaft von Herrn Professor Marker und Herrn Professor P. Wagner ausgefiihrten Versuche haben, soweit dieselben abgeschlossen sind, bemerkenswerte Resultate geliefert. Es gait hierbei 1. festzustellen, wie hoch die Ausnutzung der Stickstoffeinheit im schwefelsauren Ammoniak und Chilisalpeter auf den verschiedenen Boden ist, und 2. zu ermitteln, wie und auf welche Weise eine hohere Ausnutzung des schwefelsauren Ammoniaks herbeizufuhren ist, speziell durch gleichzeitige Uber- streu nitrifizierender Korper, also von Kalk, Mergel oder Thomasschlacke, und auf welche Boden? Die Losung dieser Fragen wurde von Marker durch Feldversuche im grofsen, von Wagner durch Topfversuche im Laboratorium angestrebt. Markers Versuche haben das Folgende ergeben : 1. Die Wirkung des schwefelsauren Am- moniaks koiinte durch Beidungung von Kalk bei Gerste, Hafer und Zuckerriiben gesteigert werden. Dies Resultat ist beachtenswert, aber ohne nahere Erklarung gentigt es dem Praktiker noch nicht, denn auf die Frage : hat der Kalk hier direkt ge- wirkt, wie er auf jedem kalkbediirftigen Boden die Ertrage vermehrt, oder hat er indirekt gewirkt, indem er das Ammoniak schneller in Salpetersaure iibergefiihrt hat, gebeii jeiie Versuche uns keine Antwort. Der Landwirt aber mufs wissen, ob und unter welchen Verhaltnissen eine Kalkdiingung auch da die Ammoniakwirkung erhoht, wo sie beispiels- weise eine Salpeterdiingung nicht zu erhohen im- stande ware. Hieriiber geben die Versuche Wagners Auf- schlufs. Es warden Dtingungsversuche ausgefiihrt auf einem Boden, der aus einem Gemenge von gleichen Gewichtsteilen Schwefelsaures Ammoniak. 239 Lehmboden und Hoclimoorboden bestand. Als Versuchs- pflanze diente weifser Senf. Durch eine Salpeterdiingung ohne Kalk wurdeu er- halten 100 Erntesubstanz , durch die gleiche Salpeter- diingung mit Kalk wurden erhalten 102 Erntesubstanz; dagegen wurde durch die entsprechende Ammoniakdiingung ohne Kalk nur 2 8 Erntesubstanz, durch die entsprechende Ammoniak- diingung mit Kalk 92 Erntesubstanz erhalten. Hier liegt also die Thatsache vor, dafs auf kalkarmem Moorboden die Salpeterwirkung nicht erheblich, die Am- moniakwirkung dagegen in ganz tiberraschend hohem Grade durch eine Kalkdungung gesteigert werden konnte, und es ist damit eine spezifische Wirkung des Kalks auf das Am- moniak erwiesen word en. Der Kalk befOrdert die Umwandlung des Ammoniaks in Salpetersaure, wie es weitere Versuche Wagners er- geben haben: In einer Mischung von feuchtem Lehmboden mit Am- moniaksalz fanden sich von je 100 Teilen Ammoniakstickstotf nach 24 Tagen 31 Teile 36 54 48 66 > 60 74 in Salpetersaure umgewandelt, wahrend unter den gleichen Verhaltnissen, aber bei Zusatz von Kalkmergel die Salpeterbildung so sehr beschleunigt wurde, dafs nach 24 Tagen 61 Teile > 36 80 48 83 60 85 in Salpetersaure umgewandelt waren. Diese Ergebnisse sind von praktischer Wichtig- keit. Die Ammoniakwirkung ist auf kalkarmen Moorboden und alien kalkarmen Ackerboden durch Diingung mit Kalk oder Kalkmergel erheblich zu steigern, selbst auch da noch zu steigern, wo eine Kalkdiiiigung an sich (etwa neben Salpeter gegeben) keine oder nur noch eine geringere Wirkung aufsert. 2. Durch Feldversuche hat Marker ge- funden, dafs der im Ammoniak gegebene Stickstoff durchschnittlich einen gerin- geren Ertrag lieferte als der in Form von Chilisalpeter gegebene. Die geringere Wirkung des Ammoniakstickstoff s trat be- sonders bei Gerste, Kartoffeln und Zucker- riiben hervor. Wagner hat bestatigt gefunden, dafs von den Halmgewachsen es besonders die Gerste ist, welche unter Umstanden die Amrnoniakdungung erheblich schlechter ausnutzt als die Salpeterdiingung. Setzt man die Salpeterwirkung gleich 100, so hat die Wirkung der entsprechenden Ammoniak- diingung unter gewissen Verhaltnissen nur 70, miter anderen dagegen 95 betragen. Es entsteht also die Frage, welche Ursachen liegen der unter Umstanden so sehr geringen Ammoniakwirkung zu Grunde und welche Mittel sind anwendbar, um diese Ursachen zu heben? Man hat verschiedeiie Meinungen hieriiber aus- gesprochen. Eine nachteilige Wirkung der mit dem Ammoniak verbundenen Schwefelsaure, eine nach- teilige Wirkung des Ammoniaks selber, eine zu langsame Verwandlung des Ammoniaks in Salpeter- saure, ein Stickstoffverlust bei der Uberfiihrung in Salpetersaure etc. glaubte man als Ursache der geringeren Wirkung des Ammoniaks im Verhaltnis zum Chilisalpeter ansprechen zu sollen. Nach Wagners Versuchen ist dies nicht richtig, wenigstens liegt die Hauptursache in etwas anderem. Es ist als ziemlich sicher anzunehmen, dafs iiberall da, wo nicht sehr ungiinstige Verhaltnisse fur die Umwandlung des Ammoniaks in Salpeter- saure (kalkarmer Moorboden etc.) vorgelegen haben und trotzdem eine Ammoniakwirkung aufgetreten ist, die erheblich geringer war als die der ent- sprechenden Salpeterdiingung, das Natron des Chilisalpeters es war, welches die bessere Wirkung dieses Stickstoffsalzes im Vergleich zum Ammoniak- salz bewirkte. Das Natron iibt auf die Vegetation der Pflanzen eine Wirkung aus, die bislang noch nicht bekannt gewesen ist, die aber die grofste Be- achtung verdient. Auf einem Boden, der dankbar ist gegen eine Kalidiingung, und auf welchem Pflanzen gebaut werden, welche viel Kali bean- spruchen (wie Gerste, Kartoffel, riibenartige Ge- wachse) iibt der Chilisalpeter infolge seines Natron- gehaltes eine bessere Wirkung aus als die ent- sprechende Menge von schwefelsaurem Ammoniak. Das Natron ist imstande, das Kali bis zu einem gewissen Grade zu ersetzen. Wendet man mm unter solchen Boden- und Kulturverhaltnissen eine Ammoniakdiingung an, und gibt man zugleich eine Diingung von Natron (in Form von Steinsalz oder Kainit), so wird die Ammoniakwirkung sehr wesent- lich erhoht und kommt der Salpeterwirkung nahezu gleich, kann dieselbe unter Umstanden sogar noch iibertreffen. Letzteres ist der Fall, wenn ein ver- haltnismafsig leichter, durchlassiger Boden vorliegt 240 Die Nebenerzeugnisse und ihre Verarbeitung. und starke Regengiisse erfolgt sind, welche den Salpeter tief in den Boden waschen, auf das vom Boden gebundene Ammoniak je- doch keinen Einflufs haben. Die Bedeutung des Natrons fur die Pflanzen gibt den Schliissel fur eine sehr grolse Anzahl von Mifserfolgen der Ammoniakdiingung, welche man in der Praxis er- halten hat, und es bietet der Kainit und andere furter Salzen sind Mittel gegeben, um das Ammoniak- salz zu einer Wirkung zu bringen, wie man sie in aui'serst vielen Fallen der laiidwirtschaftlicheii Praxis bisher nicht erreicht hat. Darstellung- des schwcfclsaiiren Ammoniaks. Das schwefelsaure Ammoniak ist die verbreitetste Form, in welcher der Ammoniakgehalt des Gas- wassers nutzbar gemacht wird. Nachstehend seien einige Zahlen iiber die Aus- beute der Gasanstalten einiger Stadte an schwefel- saurem Ammoniak angefiihrt, wobei hauptsachlich folgende Kohlensorten zur Verwendung kamen : *- / Fig. 188. Stafsfurter Salze ein billiges und in hohem Grade geeignetes Mittel, das Ammoniak zu einer weit hoheren Ausnutzung zu bringen, als solche bislang erzielt worden ist. Gentigender Gehalt desBodens an Kalk, sowie ein gentigender Gehalt des Bodens an Kali bezw. an Kali und Natron, das ist die Grundbedingung fiir eine ausgiebige Wirkung des Ammoniaksalzes. In der Kalkung oder Merge- lung des Bodens, in der Anwendung von Kainit, Carnallit oder anderen chlornatriumhaltigen Stafs- 1. Ruhrkohlen. KOln . . 0,90% der vergasten Kohlen Essen . . 0,85 /o > Dtisseldorf 0,80% > Bielefeld . 0,90 /o > > > 2. Englische Kohlen. Stockholm l,00/o : > Danzig . 1,00% 3. Schlesische Kohlen. Leipzig . 0,68 /o der vergasten Kohlen Der Apparat von Feldmann. Der Apparat von Griineberg-Blume. 241 4. Sachsische Kohlen. Zwickau . 0,69% der vergasten Kohlen Chemnitz. 0,67/ Plauen. . 0,58 /o Hof ... . 0,59% 5. Saarkohlen Miinchen . 0,60 /o Winterthur 0,64 /o > Zur Darstellung dieses Produktes dienen eine Reihe von Apparaten, unter denen namentlich zwei in den Gasanstalten Eingang gefundeii haben, nam- lich der Apparat von Feldmann in Bremen und der von Gruneberg & Blum. Beide Apparate sind kontinuierlich wirkende Kolonnen, in denen sowohl das fliichtige, als auch das durch Kalk frei- zumachende fixe Ammoniak ausgetrieben wird. Der Apparat yon Feldmann. Der Apparat vonFeldmann besteht aus einerKolonne A (Fig. 188), dem Zersetzungsgefafs B und der Nebenkolonne C. Das Gaswasser gelangt aus dem Bassin a in das Schwimm- kugelgefafs b, welches den Zweck hat, einen ganz gleich- mafsigen Einlauf in die Kolonne zu hewirken, von hier durch das Rohr c in das Rohrensystem des Vorwarmers J, und tritt darauf durch d in die oberste Kammer der Kolonne A. Von hier gelangt dasselbe durch tjberlaufrohre von Kammer zu Kammer, wird in jeder derselben durch den unter der Glocke austretenden Dampf aufgekocht und gelangt, von alien fliichtigen Ammoniakverbindungen befreit, durch ein langes tJberlaufrohr ' bis fast auf den Boden des Zer- setzungsgefafses B. In dieses wird in gewissen Zwischen- raumen durch die Pumpe G Kalkmilch eingefuhrt, um die vorhandenen flxen Ammoniakverbindungen zu zersetzen, wahrend durch eine besondere Dampfeinstromung p das ein- tretende Gaswasser bestandig mit der Kalkmilch vermischt wird. Diese DarnpfeinstrOmung wird so reguliert, dafs das zersetzte Gaswasser bei der Hohe des Gefafses B und unter Mitwirkung eines darin angebrachten Siebbodens, um die Wallungen zu brechen, vom uberschiissigen Kalk befreit und geklart durch das gebogene tJberlaufrohr c in die Neben- kolonne C iiberlauft. In den einzelnen Kammern dieser Kolonne wird das gebildete Atzammoniak abgetrieben, das erschopfte Wasser sammelt sich in der Abteilung D und lauft von hier durch den Hahn /, welcher nach dem Niveau- zeiger q eingestellt wird, kontinuierlich ab. Der fur die Destination notwendige Dampf tritt durch das Rohr g in die Kolonne C, hat den Flussigkeitsstand in samtlichen Kammern zu passieren, gelangt durch das Uber- gangsrohr h durch B in die Kolonne A, passiert hier wieder alle Kammern, verlafst mit dem gesamten Ammoniak be- laden, durch das Abgangsrohr i die Kolonne und tritt unter der Bleiglocke F in die Schwefelsaure des off enen Bleikastens E. Das Ammoniak wird von der Schwefelsaure gebunden, die nicht absorbierten Gase wie Kohlensaure, Schwefel- wasserstoff und andere widerlich riechende flussige Korper Schilling, Handbuch fur Gasbeleuchtung. bleiben mit Wasserdampf unter der Glocke eingeschlossen und werden durch das Abgangsrohr k in den Vorwarmer J gef iihrt. Hier werden die Wasserdampfe durch das in einem Rohrsystem sich befindende vorzuwarmende Gaswasser kon- densiert, das kondensierte Wasser fliefst durch m ab, wahrend die nicht kondensierten Gase am besten in eine Feuerung oder in einen Schorn stein geleitet werden. Die Anwendung der Bleiglocke gestattet bei kontinuier- lichem Betriebe die Anwendung eines einzigen Bleikastens, weil es jederzeit mOglich ist, das ausgeschiedene Salz aus dem offenen Bleikasten auszuschopfen und neue Saure ein- zuschiitten. Der Apparat yon Grruneberg-Blum. Der Apparat von Gruneberg & Blum (Fig. 189, D.R.-Pat. 33320) ist aus dem alten Drei- kesselsystem entstanden, mit welchem man fruher mittels Rostunterfeuerung bei unterbrochener Be- triebsweise das Ammoniakwasser verarbeitete. Dieses zeitraubende und mit vielen Verlusten verknfipfte Verfahren ist ganz verlassen und ist an seine Stelle die ununterbrochene Betriebsweise mit Appa- rateii getreten, welche nur geringe Aufsicht und wenig Platz, aber dafur Kesseldampf zu ihrem Betriebe erfordern. Der neue Apparat (Fig. 189) besteht aus drei Abteilungen, und zwar dem Zellenvorwarmer A zur Austreibung des fliich- tigen Ammoniaks mittels Dampf, dem Kalkkessel B zur Austreibung des gebundenen Ammoniaks mittels Zufiihrung von Kalkmilch in die kochende Flussigkeit, und dem Koch- kessel C, in welchen durch eine offene Dampfschlange Dampf eingefuhrt wird, und welcher zum Kochen, sowie zum Ab- treiben der letzten Spuren von Ammoniak dient. Das zu verarbeitende Wasser tritt oben in den Apparat ein, gelangt in dem Zellenvorwarmer von Zelle zu Zelle, geht dann in den Kalkkessel B und von da in den Koch- kessel C. Der Dampf steigt umgekehrt von dem Koch- kessel C nach dem Kalkkessel B auf und gelangt durch die einzelnen Zellen im Zellenvorwarmer A vereint mit den Ammoniakdampfen nach oben. Hervorzuheben ist die Wirkung der Treppe im Kalk- kessel. Das aus dem Kalkkessel kommende Wasser wird auf derselben, indem es von Stufe zu Stufe ab warts fliefst, durch den jedesmal grofseren Umfang der folgenden Stufe immer feiner verteilt, so dafs es zuletzt in ganz f einen Schichten mit dem entgegentretenden Dampf in Beruhrung kommt. Dadurch findet ein nahezu vollstandiges Abtreiben des Ammoniakwassers statt. Durch ein Kohr mit Wasser- verschlufs und Hahn gelangt das abgetriebene Wasser ins Freie. Zur Beobachtung der Arbeit, im Apparat ist am Kalk- kessel, sowie unten am Ablaufrohr je ein starkes Wasser- standsglas angebracht. Durch eine Handpumpe # wird aus einem eisernen, mit Siebblech versehenen Kasten in Zwischenraumen von 31 TTWIVEBBIT* 242 Die Nebenerzeugnisse und ihre Verarbeitung. etwa 10 Minuten eine der Zusamrnensetzung des Ammoniak- wassers entsprechende Meuge Kalkmilch in den Kalkkessel gepumpt. Zur Erleichterung der Arbeit des Apparates dient ein Rohrenvorwarmer, welcher mit Kesseldampf geheizt wird und welchen das Ammoniakwasser vor seinem Eintritt in den Apparat durchfliefst. Der Betriefo mit oMgen Apparaten. Das Gaswasser wird, wo es nicht am Er- zeugungsorte verarbeitet wird, in eisernen Bahn- nach Monnier's System empf ohlen word en, welche in der Weise hergestellt werden, dafs ein Gerippe von Drahtgeflecht, das die Form des Behalters hat, auf beiden Seiten mit Cement belegt wird. Die- selben zeichnen sich durch geringes Gewicht und grofse Billigkeit aus. Wenn man Ammoniak irgend langere Zeit auf- bewahren mufs, so mufs man beachten, dais er- hebliche Mengen Ammoniak durch Verdunstung verloren gehen konnen. Guegen 1 ) empfiehlt da- Fig. 189. kesselwagen von 10 1 Inhalt oder in Kesselfuhren zur Fabrik gebracht. Zur Aufbewahrung wendet man meist schmiedeiserne Behalter an. In kleineren Fabriken verwendet man auch Be- halter von Holz. Dieselben halten lange dicht, wenn man dafiir Sorge tragt, dafs sie immer voll bleiben. Eiserne Behalter werden mit der Zeit vom Gaswasser angegriffen. Namentlich die Cyan- und Rhodanverbindungen, sowie die Sulfide greifen das- selbe unter Bildung von Ferrocyanammonium und Schwefeleisen an. Daher sind vielfach statt eiserner Behalter solche von Cement in Gebrauch. Dieselben halten sich nach bisherigen Erfahruiigen ganz gut. Von verschiedenen Seiten sind die Cementbehalter her geschlossene Behalter und Vermeidung jeglichen Luftstromes liber die Oberflache des Wassers hin. Das Gaswasser mufs von Teer vollkommen frei sein, wenn es zur Destination kommt. Zur scharfen Trennung von Teer und Wasser hat Kunath den in Fig. 1*90 abgebildeten Teer- scheider konstruiert. (D. R. P. 15255.) Sein Princip ist: Ausbreitung der Flufsigkeit iiber grofse Uberlaufrinnen. Das Gemisch, welches, durch die Dampfrohren BB etwas vorgewarmt wird, trennt sich beim Uberlaufen tiber die Rinnen A A vom Teer. Diese Trennung wird dadurch be- fordert, dafs in den Gefafsen I, II, III, IV das ') Socie'te' technique de 1'industrie du gaz en France, compte rendu 1884 pg. 88 u. ff. Die Schwefelsaure. 243 Wasser nahe der Spitze durch die seitlichen Rohren abflielst, wahrend der Teer sich am Boden in der in Nr. I durch den Pfeil angedeuteten Richtung fort- bewegt und in dem nachst folgenden Gefafs oberi einfliefst. Die Ausflufsoffnung fur das Wasser in Nr. I liegt um so viel hoher als die Rinne A in Nr. II, dajs der Hohenunterschied dem Unterschiede in den spezifischen Gewichten von Teer und Wasser entspricht. Dieser Apparat wird in sieben Grofsen gebaut, um 1000 bis 8000 1 in 12 Stunden zu scheiden. DerZusatz vonKalk richtet sich nach dem Gehalt des Gaswassers an fixem Ammoniak, welcher am Genauesten durch Analyse festgestellt wird. Man kann annahernd den Gehalt an fixem Ammoniak zu ein Funftel des Gesamtammoniaks rechnen. Der Zusatz mufs etwas hoher genommen werden, als sich nach der Berechnung ergibt, und zwar gibt Cox als Regel an, auf je 100 Teile fixes Ammoniak 350 Teile Kalk zu verwenden, wahrend Blum pro 100 kg schwefelsaures Ammoniak 10 bis 12 kg ge- brannten Kalk angibt. Gewohnliches Gaswasser von 3 Be verlangt auf 1 cbm 6 7 kg guten frischen Kalk, oder 8 kg gelagerteii Kalk. Zu geringer Kalkzusatz bewirkt unvollstandige Gewinnung des Ammoniaks. Bei gut geleitetem Betriebe soil das Abwasser nicht mehr als 0,01 bis 0,03 / NH 3 enthalten. Bei zu hohem Kalkzusatz geht viel Kalk in Losung mit dem Abwasser fort, welches in Beriihrung mit der Kohlensaure der Luft in einen braunlich gefarbteii Schlamm iibergeht, der leicht die Abwasserleitung verstopfen kann. Sehr wichtig ftir den Betrieb ist auch die An- wendung der richtigen Dampfmenge. Bei zu geringem Dampfzutritt werden die fluch- tigen Salze, namentlich das kohlensaure Ammoniak nicht vollstandig abgetrieben, letzteres gelangt in den unteren Teil der Kolonne, welcher den Kalk enthalt und bildet hier kohlensauren Kalk, welcher zu Verstopfungen des Apparates Veranlafsung gibt. Zu viel Dampf ist nattirlich ein direkter Verlust an Brennmaterial, auch verdlinnt derselbe die vor- gelegte Saure, so dafs ein richtiges Auskrystallisieren des Salzes unmoglich wird. Bei richtigem Gang mufs eine Probe Ammoniak- wasser, welche aus dem Apparate an der Stelle entnommen wird, wo die fliichtigen Salze abgetrieben sein sollen, also ehe der Kalk zugesetzt wird, frei von Kohlensaure sein, darf also auf Zusatz von einigen Tropfen einer Chlorcalciumlosung keinen Niederschlag von kohlensaurem Kalk ergeben. Tritt ein solcher ein, so mufs mehr Dampf zugefuhrt werden. Nach Feldmanns Angaben braucht Fig. 190. man fiir 1 cbm 24 stundlicher Gaswasserverarbeitung 0,5 Quadratmeter Dampfkessel-Heizflache. Die Schwefelsaure. Gewohnlich verwendet man zur Darstellung des schwefelsauren Ammoniaks Saure von 60 Be oder 1,71 spez. Gewicht. Dieselbe enthalt 78/o reine Schwefelsaure, seltener Saure von 66 Be oder 1,83 spez. Gewicht mit 92 bis 93% reiner Schwefel- saure. Man bezieht die Saure entweder in Glasballons von 70 80 1 Inhalt, oder besser in eisernen Kesselwagen. Bei Luftabschlufs und gewohnlicher Temperatur greift cone. Schwefelsaure Eisen nicht an. Nur die oberen Teile der Innenwandung, die oft mit Luft in Beriihrung kommen, sind verbleit. Von dem Kesselwagen wird die Saure am Besten mit einer an dem Wagen angebrachten Luftpumpe in viereckige holzerne, innen mit Blei belegte, oben gedeckte Behalter gepumpt und hier bis zum Ver- brauche aufbewahrt. Diese Behalter werden mittels Bleirohren, in denen gufseiserne Hahne oderSchieber eingeschaltet sind mit der Fabrikationsstelle ver- bunden. 31* 244 Die Nebenerzeugnisse und ihre Verarbeitung. Die Saure wird in Absorptionskasten vorgelegt. Die Wandungen sind von Holz und innen mit Blei- blech ausgeschlagen. Seltener findet man auch Steinkasten aus Granit. Die einzeliien Flatten werden dann mit Schwefel und Glaspulver verkittet. , Die Mengen Schwefelsaure, die man im Sattigungs- kasten vorlegen muls, werden durch den Ammoiiiak- gehalt des Gaswassers bedingt. In seltenen Fallen ist es ratlich, die fur eine bestimmte Menge zu destillierenden Wassers notige Schwefelsaure auf einmal in den Kasten einzufullen. Wie groi's die jedesmal einzufullenden Mengen sein miissen, wird stets die Erfahrung am besten lehren. Wenn die Schwefelsaure nahezu gesattigt ist, scheidet sich das Salz aus. Jetzt ist es Zeit, neue Saure einzu- fullen. Ist der Sattigungskasten in regelrechtem Betrieb, so kommt es nie vor, dafs sich tiberschiissige Lauge bildet. Durch die im Kasten stattfindende Reaktion wird so viel Warme frei, daCs die Flussig- keit unter der Glocke stets im Kochen bleibt und eine Kondensation von Wasserdampf nicht statt- findet. Im Gegenteil: es findet haufig eine so energische Verdampfung statt, dafs die Saure durch Wasser verdiinnt werden mufs. An Schwefelsaure von 60 Be braucht man ungefahr das vierfache des Ammoniakgehalts im Gaswasser. Kommt ein Gaswasser von 3 Be mit 2% Ammoniak zur Destination, so braucht man auf 1 cbm nahe an 80 kg oder 47 1 Schwefelsaure. Man erhalt dann ziemlich genau so viel schwefel- saures Ammoniak, als Schwefelsaure angeweiidet worden ist. Stoffe, mit denen die gewohnliche Schwefel- saure verunreinigt ist, sind Arsen, Eisen und Blei. Haufig ist sie auch durch darin suspendiertes schwefelsaures Blei getrubt. Das Salz. Das Salz soil, wenn es mit arsen- und eisen- freier Saure dargestellt ist, weifs oder hochstens hellgrau gefarbt sein. Gelbe Farbung kann von allmahlich im Saturator sich ansammelnden Eisen- salzen herriihren, wenn man nicht von Zeit zu Zeit den Sattigungsbehalter grundlich ausreinigt. Hat man arsenhaltige Saure, so scheidet sich auf der Oberflache der Saure bald ein griinlicher Schlamm von Schwef elarsen ab. Man verwendet deshalb lieber Saure von reiiierem deutschen Schwefelkies. Ist dies nicht thunlich, so kann man den Schaum, sowie er sich bildet, vorsichtig abschopfen. Ein anderes Verfahren, welches in einer hollandischen Fabrik schon seit einer Reihe von Jahren mit Er- f olg ausgetibt wird , ist f olgendes : Man verwendet gewohnliche Pyritsaure von 60 Be und setzt da- zu eine gewisse Menge Teer-Reinigungssaure (d. i. Saure, welche zur Waschung des Vorlaufs und der Rohnaphta diente). Sowie die Saure durch das heruberkommende Ammoniak gesattigt wird, scheiden sich die teerigen Substanzen aus und steigen als Schaum an die Oberflache, wobei sie das Schwefel- arsen gleichzeitig mitreissen und eiiihullen. Dieser Schaum ist leicht zu entfernen. Auch blaulich, jedenfalls durch Berlinerblau gefarbtes Salz wird manchmal erzeugt, welches von der Verwendung eiserner Leitungsrohre herruhrt. Graue und schwarze Farbungen riihren von Schwefelblei her. Auch teerige Substanzen farben das Salz grau oder braun, doch ist das in den oben beschriebeneii Apparaten destillierte Wasser hiezu weniger geneigt, weil in demselben die teerigen Substanzen meist schon wieder kondensiert werden. Das von den Saturatoren kommende Salz lafst man in mit Blei aiisgeschlageneri Trichtern ab- tropfen und verkauft es entweder feucht, wobei es aber noch merklich sauer reagiert, so dafs die Sacke davon zerstort werden, oder man trocknet das mog- lichst aus neutraler Losung geschopfte Salz durch eine mit Abdampf geheizte Trockenbiihne. Das Salz des Handels enthalt meist 24% Ammoniak. Chemisch reines Salz enthalt 26,75% NHs eiit- sprechend 21,21% Stickstoff. Die Afogase. Die Abgase, welche aus dem Sattigungskasten entweichen, werden, wenn das Wasser aus ihnen kondensiert ist, am besten nach dem Fabrikschorn- stein geleitet und dort verbrannt, oder man kann sie auch, wenn sie nicht zu viel Feuchtigkeit ent- halten, in einer naheliegenden Dampfkesselfeuerung verbrennen. Eine Beseitigung des in den Abgasen vorhan- denen Schwefelwasserstoffs mit gleichzeitiger Nutz- barmachung des Schwefels bezweckt das Verfahren von C. F. Glaus (Engl. Pat. 3606. 1882), welches in mehreren englischen Anstalten mit Erfolg ar- beitet. Das Gas wird mit einer sorgfaltig regulierten Das Abwasser. 245 Menge von Luft gemengt, welche gerade eben genug Sauerstoff enthalt, um den Wasserstoff des Schwefel- wasserstoffs zu verbrenneii und die Mischung \vird durch eine Kammer geleitet, in der sie eine heifse Schicht von porosen Substanzen, wie Eisenoxyd oder Manganoxyd oder dergl. durchstromen niufs. Hier verbrennt der Wasserstoff des Schwefelwasserstoffe zu Wasser und der Schwefel wird in Freiheit gesetzt, wobei die Reaktioiiswarme die Temperatur der Kon- taktsubstanz ohne aufsere Erhitzung hoch genug halt. Die Wasser- und Schwefel-Dampfe streichen durch eine Reihe von Kammern, wo sie durch Luftkiihlung verdichtet werden, und aus denen der Schwefel von Zeit zu Zeit entfernt wird 1 ). Statt den Schwefelwasserstoff zu verbrennen, kann man denselben, namentlich auf kleineren Fabriken in einen mit Gas-Reinigungsmasse gefiillten Reiniger fiihren. Fiir groi'sere Werke ist der durch die Reiniger beanspruchte Raum und noch mehr die ziemlich grolse, mit der Erneuerung der Reinigungs- masse verbundene Arbeit ein Faktor, welcher sehr gegen dieses Verfahren spricht. Auch ist hiebei erst eine vollige Entwasserung der Abgase vor Ein- leitung in die Kasten vorzunehmen. Das Abwasser. Das Abwasser bildet Mr die Ammoniakfabriken oft ernste Schwierigkeiten , da die Einleitung des- selben in die Fliisse und stadtischen Kanale oft von den Behorden beanstandet wird. Selbst wenn die Abwasser vollstandig geklart und frei von Ammoniak sind, widersetzen sich oft die Behorden und das Publikum ihrer Entleerung in offentliche Wasser- laufe auf Grund der teerigen Verunreinigungen, welche ihnen eine braune Farbe und einen gewissen Geruch erteilen oder wegen des Gehaltes an Rhodancalcium etc. In solchen Fallen kann man sich dadurch helfen, dafs man in der Flussigkeit einen Niederschlag von Thonerde- oder Eisenoxyd- hydrat hervorbringt, welcher die teerigen Substanzen und andere Verunreinigungen mit zu Boden reifst und eine fast farblose und ganz unschadliche Flussig- keit hinterlafst, doch ist dieses Verfahren umstand- lich und kostspielig 2 ). Konig 3 ) hat sich mit der 1 ) Naheres Lunge S. 538. Auch Journ. Soc. Chem. Ind. 1887 pg. 29. 2 ) s. Lunge S. 531. 3 ) Die Verunreinigung der Gewasser. Gekronte Preis- schrift. Berlin 1887, S. 354. Untersuchung der Schadlichkeit solcher Abwasser eingehend beschaftigt und fand die Zusammen- setzung eines solchen Abwassers pro Liter wie folgt: Abdampfruckstand 20,4230 g darin Rhodancalcium 2,3282 Schwefelcalcium 2,5633 > Unterschwefligsaurer Kalk 1,0913 > Schwefelsaurer Kalk 0,5785 Durch AtherausziehbarephenolartigeStoft'e 0,6080 Kalk . . . 6,4481* Sonstige Stoffe, Hydratwasser, Phenol zum Teil an Kalk gebunden ..... 6,8056 und gelangt zu dem Resultat, dafs das Abwasser in den meisten Fallen den natiirlichen Wasserlaufen zugeftihrt werden diirfte und sagt dariiber: Ge- schieht die Zufiihrung je nach der Menge des Wassers in den es aumehmenden Bach oder Flufs in einer stetig langsamen Weise, so dafs sich in dem vermischten Bach- und Flufswasser nicht mehr mit Sicherheit qualitativ Rhodan und Phenol nach- weisen lafst, so diirfte gegen die Emfiihrung in die natiirlichen Wasserlaufe nichts zu erinnern sein. In Miinchen wurden der Einfiihrung des Ab- wassers in die stadtischen Siele anfariglich grofse Schwierigkeiten entgegengebracht. Obwohl Geheim- rat Prof. Dr. v. Pettenkofer in einem Gutachten die vollkommene Unschadlichkeit des Abwassers be- tonte, wurde die Genehmigung doch an verschiedene Bedingungen gekniipft, welche wie folgt lauteten: Der Saure-, Alkali- resp. Salzgehalt des ab- fliefsenderi Wassers darf Vio Procent nicht iiber- schreiten, und mufs das abm'efsende Wasser voll- kommen frei von jeglichen Teerbestandteilen sein. Die Temperatur desselben darf 30 C. nicht iiber- schreiten. Um diesen Bedingungen zu entsprechen, wird in Miinchen das Abwasser mit kaltem, reinem Wasser verdiinnt, bis es obige Temperatur hat. Hiedurch werden die im Abwasser in geringer Menge in Losung vorhandenen Bestandteile , wie Rhodan- calcium, Chorcalcium, schwefelsauerer und unter- schw r efligsauerer Kalk, so wie etwa vorliandene Spuren von Karbolsaure, Kreosot u. s. w. weiter verdiinnt und unschadlich gemacht. Das Abwasser gelangt vom Apparat aus zunachst in ein System von Beton- cisternen, wo das noch unverdiinnte Wasser eine starke Kiesschichte zu passieren hat, umdenSchlamm und den sich abscheidenden Kalkschaum zuriick- zuhalten. Solcher Schaum bildet sich nemlich leicht, 246 Die Nebenerzeugnisse und ihre Verarbeitung. wenn man das Wasser, welches noch iiberschussigen Atzkalk in Losung enthalt, aus einiger Hohe frei herabfallen lafst. Verf. hat solchen Schaum unter- sucht. Derselbe bestand (getrocknet) aus organischen (teerigen) Bestandteilen . 22,84/o Thonerde (nebst etwas Eisen) . . . 14,25 * kohlensaurem Kalk 63,13 Wasser 0,78 100,00 Dieser Schaum entsteht dadurch, dafs der im Wasser geloste Atzkalk durch die Kohlensaure der Luft abgeschieden wird und kann vermieden werden, wenn man dafiir sorgt, dais das Wasser nicht zu viel uberschiissigen Atzkalk in Losung enthalt, und dais dasselbe ruhig abfliefst und geniigend ver- diinnt wird. Zum Schlusse sei noch des Abwassers Erwah- nung gethan, welches sich aus den Abgasen des Sattigungsgefafses durch Kondensation abscheidet. Dasselbe ist zwar seiner Menge nach sehr wenig, allein es verbreitet, da es sehr mit Schwefelwasser- stoff gesattigt ist einen widerlichen Geruch. Man kann dasselbe wegen seines Geruches nicht gut dem gemeinsamen Abwasser zufiigen und ist es dadurch aus dem Wege zu schaffen, dais man es sofort wieder in das Reservoir fur das zu verar- beitende Gaswasser aufpumpt. Die Darstellung yon konzentriertem Graswasser. Das konzentrierte Gaswasser ist eine gelbliche, nach Ammoniak und Schwefelammonium riechende Flufsigkeit, welche durch einfache Destination des Gaswassers mittelst der oben beschriebenen Apparate ohne Zuhilfenahme irgend welcher chemischer StofEe hergestellt wird. Es dient hauptsachlich zur Fabri- kation der Ammoniaksoda nach dem Verfahren von Solvay. Letzteres Verfahren, der sog. Ammoniak- sodaprozefs, beruht auf folgendem Vorgange. Eine konzentrierte Kochsalzlosung wird mit Ammoniak gesattigt und durch eingeleitetes Kohlensauregas in Natriumbicarbonat und Chhoramrnonium ver- wandelt. Das hiezu notige Ammoniak wird zwar durch Destination immer wieder gewonnen, allein es gehen dabei Mengen verloren, welche Lunge 1 ) auf ein *) Lunge, Steinkohlenteer und Ammoniak, 1888, S. 593. Quantum schatzt, welches 10000 Tonnen schwefel- saurem Ammoniak jahrlich eiitspricht. Diese zu ersetzen, ist das konzentrierte Gaswasser bestimrnt. Wenn daher diese Absatzquelle nur lokaler Natur ist, so lohnt sie sich ihrer Eiiifachheit wegen be- sonders fur kleinere Gasanstalten. Zur Darstellung dies konzentrierten Gaswassers destilliert man das Gaswasser in einem F el dm ami - schen oder G r u n e b e r g - B 1 u m ' schen Apparat mit der Abandoning, dafs anstatt des Sattigungsgefafses ein gewohnlicher eiserner Kuhler tritt, in welchem sich das Destillat zur Flussigkeit verdichtet. Eine derartige Anordnung mit dem Gruneberg-Blum- schen Apparat zeigt Fig. 191 u. 192. Die im Abtreibeapparat erzeugten Dampfe gehen in ein cylindriscb.es eisernes Gefafs E,, welcbes auf oder neben dem Abtreibeapparate untergebracht ist. Die obere Halfte des Gefafses (Ruckflufjskuhler E,~) ist ein Dampfraum, um welchen herum ein Kiihlgef afs angebracht ist, welches bestandig mit frischem Wasser geftillt wird und hierdurch die Dampfe im Inneren abkuhlt. Die untere Halfte des Riickflufskuhlers ist voll von frischem Ammoniakwasser aus dem Hochbehalter, welches durch die Ammoniakdampfe vorgewarmt wird, auch die hier schon niedergeschlagenen Ammoniakdampfe auf- nimmt und mit diesen in die oberste Zelle des Apparates fliefst. Die vorgektihlten Ammoniakdampfe ziehen in der Pfeilrichtung weiter in den Hauptkiihler F und werden hier ganz zu konzentriertem Wasser niedergeschlagen , welches aus einem Rohr mit Wasserverschlufs in ein starkes eisernes Sammelgefafs (? fliefst. Der Kuhler F ist aus starken Eisenblechen hergestellt und von einer starken eisernen Kiihlschlange, durch welche immerwahrend von unten eintretendes Wasser fliefst, durch- zogen. Der ganze Kuhler steht in einem Kiihlgefafs, in welches ebenfalls immerwahrend frisches Kiihlwasser fliefst, so dafs alle Aufsenwande des Ktihlers durch Wasser gekuhlt werden. Im Innern schlagen sich die Ammoniakdampfe nieder und bilden konzentriertes Ammoniakwasser, welches durch ein Schwanenhalsrohr in das Sammelgefafs 6? fliefst. Von hier aus ftillt man es zur Verladung in kleine eiserne Gefafse oder Glasballons, oder driickt das konzentrierte Wasser bei grofsem Betriebe mit der Luftpumpe in Eisenbahnwagen mit entsprechenden Sammelbehaltern. Nach Moglichkeit ist die Aufsenluft bei der Herstellung des verdichteten Am- moniakwassers von diesem abzuhalten, da dasselbe sich sehr leicht verfluchtigt, auch stechend riecht, und da ferner bei Luftzutritt die Rohre sich durch kohlensaures Ammoniak verstopfen. Es empfiehlt sich, alle Ammoniakdampfleitungen gut zu umwickeln und den Austritt des konzentrierten Was- sers aus dem Kuhler unter einer luftdicht abschliefsenden Glasglocke stattflnden zu lassen. Unter der Glocke wird passend ein cylindrisches Gefafs angebracht, in welchem ein Araometer steckt und in welches das konzentrierte Wasser Die Darstellung von Salmiakgeist. 247 zuerst fliefst, bevor es in das Sammelgefafs gelangt. Man kann dann jederzeit die Starke des konzentrierten Wassers in Graden Beaume durch die Glasglocke hindurch ablesen und nach Bedarf den Kuhlwasserzulauf vermehren oder vermindern. Den Kiihler stellt man am besten auf eine ungefahr 2 m hohe, bequem zugangliche Biihne und legt das Sammel- gefafs darunter. Der Ruckflufskuhler wird ebenso unter- gebracht oder auf den Apparat gebaut. Es lassen sich sehr wohl mit demselben Abtreibeapparat schwefelsaures Ammoniak und konzentriertes Ammoniak- ttber 17 hinaus ist eine Verdichtung nicht gut ohne weitere Behandlung mit Kalte angangig, da die noch in den Dampfen befindliche Kohlensaure durch Bildung kohlensauren Ammoniaks dies hindert. Starkeres konzentriertes Gaswasser von einem Gehalt von 20 bis 25 Be kann man erhalten, wenn man das Gaswasser, wie dies bei der Salmiak- geistfabrikation beschrieben wird, vorher mit Kalk behandelt. Das konzentrierte Gaswasser diirfte wohl in Zu- kunft eine grofsere Bedeutung erlangen, als jetzt, da es das beste Ausgangsmaterial zur Herstellung wertvollerer Ammoniaksalze, wie z. B. kohlensaures Ammoniak, salpetersaures Ammoniak, Salmiak u. a. ist, deren Fabrikation direkt aus Gaswasser mit manchen Schwierigkeiten verkniipft ist. Die Darstellung ron Salmiakgeist. Der Salmiakgeist ist eine Losung von Ammoniak in reinem Wasser. Er findet hauptsachlich An- wendungin derFarberei, Kattundruckerei, Bleicherei und Farbenf abrikation , sodann in der Heilkunde Fig. 191. wasser machen, jedoch nicht zu gleicher Zeit. Man kann die erforderlichen Hilfsapparate fur beide Fabrikate in einem Raume vereinigen. Fig. 192 gibt die Anordnung einer Fabrik fur konzen- triertes Wasser. Es bedeutet in der Figur: A Abtreibe- apparat, H Kalkkasten mit Pumpe, F Ktihler, Gr Behalter fiir kcfnzentriertes Ammoniakwasser. In den meisten Fallen wird das konzentrierte Wasser mit 17 Beaume^ welches [17/o Ammoniak bei 15 C. Tem- peratur entspricht, hergestellt. Die Gradigkeit hangt von der Menge und der Temperatur des zur Verftigung stehenden Kiihlwassers ab. Wo nicht geniigende Mengen kaltes Wasser zur Verfugung stehen, wird die Gradigkeit geringer. Fig. 192. j und im Haushalt. Die starkste Losung wird zum Betrieb der Ammoniak-Eismaschinen benutzt. Der gewohnliche Salmiakgeist hat 24 25 Be oder 0,91 spez. Gew. und einen Gehalt von 25/o Ammoniak. Der fiir Eis- und Kuhlmaschinen dienende, hat bei 15 C. 2930 Be" oder 0,885 spec. Gew. und einen Ammoniakgehalt von 35%. Nach dem Verfahren von Dr. Feldmann D. R.-P. 31237 vom 28. August 1884 wird das Gas- wasser vor der Destination init der notigen Menge Kalkmilch versetzt und dann der Kalkschlamm 248 Die Nebenerzeugnisse und ihre Verarbeitung. mittels Filterpressen abfiltriert. Das Filtrat wird darauf rnittels des Feldmann 'schen Kolomien- apparates destilliert. Es ist diese Behandlungsweise demKalkzusatze in den Abtreibekesseln vorzuziehen. Durch die Gegenwart von Kalkniederschlagen in den Destillationsgefafsen wird der vollkommene Abtrieb des Arnmoniaks wesentlich erschwert und ist die spatere Beseitigung der Kalkriickstande eine unbequeme und unangenehme. Durch die vorher- saure erforderlich ist. Nach kurzer Zeit wird der Inhalt des Kessels in die darunter befindliche Cisterne T entleert und so oft neu beschiekt, bis dieselbe gefiillt ist. Nach 24 Stunden wird das mit Kalk behandelte Gaswasser durch eine Pumpe u in eine Filterpresse gedriickt. Das Filtrat gelangt in eine Sammelrinne v und fliefst von hier in eine zweite Cisterne V. Die abgeprefsten Kalkkuchen werden mit reinem Wasser ausgewaschen, so vollstandig von Ammoniak befreit, und alsdann weggeftihrt. Das Filtrat der Filterpresse wird nun wie bei der Dar- stellung von schwefelsaurem Ammoniak in einem gewohn- Fig. 193. gehende Abscheidung wird nicht nur dies ver- mieden, sondern das Abtreiben geht auch ungleich leichter von statten. Das gleiche Verfahren kann auch bei der Her- stellung von konzentriertem Gaswasser in Anwendung kommen. Salmiakgeistgewinnung nach Feldinann. Fig. 193 stellt den Grundrifs einer Anlage fur Salmiak- geist nach Feldmann dar. Das Gaswasser wird in dem mit Ruhrwerk versehenen liegenden Kessel 8 mit so viel Kalk vermischt als zur vollstandigen Ausfallung der Kohlen- lichen Kolonnenapparat L destilliert. Das zeitweise Ein- pumpen von Kalk fallt jedoch fort. Die Destillationsprodukte werden in den Schlangenktihler Q geleitet und fliefsen hier in das gufseiserne Reservoir R. Das erhaltene Zwischen- produkt ist konzentriertes Gaswasser von 20 25 Be\, welches behufs Darstellung von reinem Salmiakgeist einer TJm- destillation unterworfen werden mufs. Fig. 194 stellt die fur die weitere Verarbeitung des konzentrierten Gaswassers oder rohen Salmiakgeistes auf reinen Salmiakgeist beliebiger Konzentration erforderlichen Apparate in der Ansicht dar. A und A, sind zwei Abtreibe- kessel zur abwechselnden Beschickung von je 4Vs cbm Gas- wasser fur 12sttindigen Abtrieb. Die Kessel sind mit einem Salmiakgeistgewinnung nach Gruneberg-Blum. 249 Riibrwerk und einer Dampfschlange versehen. Beide Kessel sind mit einem gemeinschaftlichen Riickflufskuhler S verbun- den, welcher in seinem unteren Teile Raum fiir die unter Um- standen iiberschaumende Destillierfliissigkeit besitzt, deren schaumige Masse bier durch Abkuhlung zusammenfallt. Von dem Gefafse B gelangen die Ammoniakgase in den Kolonnen- wascher C. Der wahrend des Abtreibens entstehende tjber scnufs an Waschfliissigkeit kann aus der unteren mit Wasser- stand versebenen Abteilung wahrend des Betriebes abgelassen werden. Nach jeder Charge werden die oberen Kammern des Kolonnenwaschers durcb das kleine Trichterrobr mit Wasser beschickt, wahrend die untere Kammer durch das offene bobe Trichterrohr eine Ftillung Kalkmilcb zur Zer- setzung des nocb vorhandenen Schwefelammoniums erhalt. Die Menge des letzteren betragt etwa Vo des gesamten irn Gaswasser vorhandenen Ammoniaks. Entbalt z. B. das konzentrierte Gaswasser 24% Ammoniak, so sind 1,2 /o als Schwefelammonium vorhanden. Pro 1 cbm sind dann auf diese 12 kg Ammoniak ca. 30 35 kg Atzkalk erforderlich. Die zu Beginn der Destination auftretenden reichlichen Mengen von Teerolen werden in dem Gefafs D abgefangen. Sind dieselben nacb Moglichkeit entfernt, so gelangt das Ammoniak durch Umstellung von Hahnen in den Zargen- kiihler E. Die bier nocb kondensierte Fliissigkeit sarnmelt sicb in dem mit Sicherbeits- resp. Luftrohr und Wasserstand versebenen Gefafse F, wahrend die Ammoniakgase zur Ab- scheidung anhangender empyreumatiscber Stoffe in die Rei- nigungscylinder 6r, 6r 1} G<,, G a gelangen, von denen die beiden ersten mit Kies, die beiden anderen mit ausgegluhter Holz- kohle gefiillt sind. Von diesen gelangt das Ammoniak in den Cylinder H, welcber Knochenkohle enthalt, von hier in das kleine Waschgefafs J, welches eingeschaltet ist, um die bei Erschopfung der]Wirkung der Holzkohle eintretende Verunreinigung der Ammoniakgase recbtzeitig erkennen zu konnen, und von hier endlich in die Absorptionsgefafse K, KI und 2, welcbe mit destilliertem Wasser gefiillt werden, das man am besten auf der Fabrik selbst durcb Konden- sierung von Dampf in einer Ktihlschlange herstellt. Wir fiigen dieser Beschreibung diejenige des Griineb erg- Blum 'schen Verfahrens an. Salmiakgeistgewinnung nach Grriinelberg- - Bluni. Auch bei diesem Verfahren wu-d das Gaswasser vor dem Destillieren mit Kalk behandelt, um ein von Kohlensaure befreites Ammoniakgas beim Destillieren zu erzielen. In Fig. 195 ist die Salmiakgeistfabrik mit ununter- brochenem Betriebe dargestellt. In das aufrecbtstehende Gefass A fullt man Ammoniakwasser und gibt den erfor- derlichen Kalk (6 Proz.) in Breiform zu, riihrt mit dem Ruhrwerk beides gut durch und lasst den Kalk sich am Boden absetzen, wozu 10 bis 15 Minuten erforderlich sind. Vorsicbtig wird alsdann das geklarte Ammoniakwasser in den Behalter C abgelassen und der dunne, breiige Kalk- schlamm in einen der unterbalb des Gefasses A stebenden Schlammkocher B, in welchem dieser Schlamtn und das beigemengte Ammoniakwasser mit Hilfe von Dampf, welcber. Schilling Handbuch fur Gasbeleuchtung. 250 Die ^Tebenerzeugnisse und ihre Verarbeitung. durch eine offene Schlange eintritt, abgekocht wird. Das gereinigte Ammoniakwasser wird mit Hilfe von Dampf oder geprefster Luft in eine Halfte eines zweiteiligen , hoch- stehenden Behalters D gedrtickt, urn von hier einem Ab- treibeapparat E zur Verarbeitung zuznfliessen. Wahrend der hierzu erf order! ichen Zeit wird eine zweite Gaswassermenge im Rtihnverk mit Kalk gekliirt und in Behalter mit eingelegten Heizelementen (hier Kiihlelementen) besteht, gekiihlt. Der Niederschlag sammelt sich in einem Luttertopf und wird dem Zellenvorwarmer wieder zugefuhrt. Die Ammoniakdampfe ziehen weiter in vier Gefasse, Gi, Gi, Ga, GU, von welchem die zwei ersten mit Kalkmilch, das dritte mit Paraffinol und das letzte mit Natronlauge gefiillt sind. Durch diese Fliissigkeiten wird das Ammoniak- Fig. 195. derselben Weise, wie vorhin beschrieben, in die zweite Halfte des Hochbehalters gedruckt, wahrend der Kalk- schlamm in den zweiten Schlammkocher Bi zum Ver- kochen fallt. Der aus diesem Kocher entweichende Ammoniakdampf und Wasserdampf dient zur Heizung des Abtreibeapparates. Die Dampfe durchziehen denselben, welcher ohne Kalk- kessel, sonst aber wie in Fig. 189 dargestellt, ausgefiihrt wird, in der auf Seite 241 beschriebenen Weise, werden in dem oben auf dem Apparat befindlichen Ruckflufskuhler getrocknet und im Ktihler Fi, welcher aus einem offenen gas getrieben und gibt hier seinen Schwefelwasserstoff und seine teerigen Bestandteile ab. Den gleichen Zweck, sowie den, die letzten fliissigen Bestandteile zuriickzuhalten, haben sechs Holzkohlenfllter, Hi, Hz, Ha, H*, Hb, He, welche das Ammoniakgas nach Durchstreichen der Wascher durchzieht. Diese sind einzeln und reihenweise zum Umgehen ein- gerichtet, ebenso wie die Kalkwascher Gi, Gi, Gs, 6r4, um wahrend des Betriebes mit neuem Reinigungsmaterial gefiillt werden zu ko'nnen. Es ist nicht erforderlich, dafs alle zu- gleich in Betrieb sind. Die nunmehr vollig trockenen und gereinigten Ammoniak- Die Cyangewinnung. 251 gase werden in zwei hinter einander geschalteten , zum Wechseln eingerichteten Absorptionsgefafsen J\ und Ja, welche halb mit destilliertem Wasser gefullt sind, durch starke Kiihlung niedergeschlagen und geben einen technisch und chemisch reinen Salmiakgeist. Nachfolgende Tabelle gibt den Gehalt des Salmiakgeistes bei einem bestimmten. Gewicht und fiir eine entsprechende Gradigkeit nach Baume an. Spez. Gewicht 1,000 0,993. 0,986 0,979 0,972 0,966 0,959 0,952 0,946 0,940 0,933 0,927 0,921 0,915 0,909 0,903 0,898 0,892 0,886 Grade Be. leichter als Wasser 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 Ammoniakgehalt /o 1,6 3,3 5,0 6,6 8,2 10,1 12,0 13,6 15,4 17,5 19,4 21,3 23,4 25,6 27,8 29,8 32,4 35,2 Die Cyangewinnung. 1 ) Werni auch, wie wir in Kapitel II angefuhrt, die aus den Kohlen als Cyan entwickelte Stickstofi- menge bedeutend geringer ist als die, welche in der Form von Ammoniak auftritt, so wendet sich in neuerer Zeit das Augenmerk der Gasindustrie doch immer mehr diesem wertvollen Nebenprodukt der Gasbereitung zu. Unter den Cyanverbindungen sind technisch wichtig: die Verbindung des Cyans mit Wasserstoff, die hochst giftige Blausaure, ferner deren Kalium- salz, das Cyankalium, welches in der Photographie und Galvanoplastik verwendet wird und dessen Dar- stellung in der chemischen Industrie eine gewaltige Ausdehnung erlangt hat. Bekamit ist auch em *) Litteratur: Arnold, Ammoniak und Ammoniak- praparate. Berlin 1889, S. Fischer. Weill-Gotz, Traitement des eaux ammoniacales etc. Strafsburg 1889. G. Fischbach. Doppelsalz des Cyankaliums mit Cyaneisen,. das schon krystallisierende gelbe Blutlaugensalz, aus welchem Cyankalium und Berlinerblau in grofstem Mafse gewonnen werden. Es werden in Deutsch- land jahrlich etwa 80 100000kg Cyankalium aus Blutlaugensalz hergestellt, wovon ein grofser Teil im Ausland Verwendung findet. Dies ist aber nur der kleinste Teil der Verarbeitung des Blutlaugen- salzes, denn etwa 95/o desselben werden zu dem vielbegehrten blauen Farbstoff, dem Berlinerblau, verarbeitet, welches letztere in der Tapetendruckerei undFarbenfabrikation sehr grofse Anwendung findet. Ein riesiges Quantum weniger schones Berlinerblau wird aufserdem direkt aus Rohlaugen ausgefallt. An Blutlaugensalz wird in Deutschland und Oster- reich zusammen etwa jahrlich 30000 Ztr. hergestellt, im Ausland noch 20 000 Ztr. Die Zeit ist vorbei, in welcher alte Schuhe, sowie Abfalle von Gerbereien langsam gerostet und mit Eisen und Potasche ge- schmolzen wurden, um das schone Blau aus der Blutlauge zu gewinnen. Nur in England hat sich diese Industrie noch erhalten; es dient nun viel- mehr der Stickstoff der Pflanzen, welche Jahrtausende im Boden gelegen haben, als ergiebigste Quelle ; derselbe ersteht in der Leuchtgasindustrie zu neuem Leben. Ist der Gehalt der Kohle an Stickstoff auch nur ein geringer, etwa 1 /o , und wird nur ein kleiner Teil davon in Cyan umgewandelt, so ergibt sich hieraus doch bei dem riesigen Verbrauch an Leucht- gas und folglich auch an Kohlen eine enorme Quantitat an Cyan, welche einen sehr grofsen Wert reprasentiert. Nach den gegenwartigen Marktverhaltnissen ist 1 kg Stickstoff im Blutlaugensalz etwa 6 M., im schwefelsauren Ammoniak dagegen 90 Pf. wert. Die gebrauchte Gasreinigungsmasse dient als hauptsachlichstes Rohmaterial fiir Gewinmmg von Blutlaugensalz, und die alten Massen, welche friiher ein lastiger Ballast der Gasanstalten waren, bilden jetzt ein von den chemischen Fabriken begehrtes Rohmaterial und eine Einnahmsquelle fur die Gas- anstalten, welche meist schon imstande ist, die Kosten fiir die neue Masse und sogar fiir die gesamte Eisenreinigung zu decken. Der Wert der ausge- brauchten Gasreinigungsmassen, welche man kurz wohl mit Gasmassen bezeichnet, ist in erster Linie durch ihren Gehalt an Berlinerblau bedingt. Ley bold hat mehrere Gasmassen verschiedener 32* 252 Die Nebenerzeugnisse und ihre Verarbeitung. Anstalten in dieser Richtung untersucht und f olgende Zahlen gefunden. 123 45 6 Alte 1 ) Dauber- Dauber- Schroder u. Mattoni Gutes Lux-Masse Masse Masse 2 ) Stadelmann Masse Rasenerz Wasser . . 26,52 24,72 29,84 16,48 26,36 26,00 Schwefel . 29,95 27,82 29,58 28,48 28,26 25,04 Berlinerblau 2,27 2,70 4,86 4,26 5,40 10,32 Rhodan-Am- monium . 3,78 3 ) 8,06 7,19 6,58 2,41 2,24 Ammoniak 1,66 2,82 1,01 2,84 0,41 0,38 Verfasser komite in einigen (lufttrockenen) Massen, welche auf der Miinchener Anstalt zur Reinigung gedient hatten, folgende Zahlen nachweisen: Deicke Dauber Mattoni Lux Schwefel 44,84% 42,02% 46,62% 53,69% Berlinerblau .... 5,89 > 7,03 4,87 7,29 Auf 100 Teile Schwefel Blau ausgeschieden 13,14 16,73 > 10,45 13,58 Bei der Deicke-Masse ist zu bemerken, dafs deren Cyangehalt sich die ganze Zeit hindurch fort- wahrend anhauft, da beim Wiederaufkochen mit neuen Eisenspahnen derselbe nur entsprechend verdiinnt wird. Frisch gekochte Masse enthalt also sowohl Schwefel wie Cyan, und ist die weitere Aufnahme an beiden Bestandteilen bei gleich ofter Benutzung gegenuber den anderen Massen nur eine sehr geringe. Wie wir bereits bei der Aufnahme an Schwefel gesehen haben, dafs hierbei nicht nur die Qualitat der Masse in Frage kommt, sondern die Art und Weise der Reinigung, die Grofsenverhaltnisse und namentlich die Geschwindigkeit des Gasdurchgangs, so ist es auch bei der Cyanaufnahme. Das Cyan findet sich in der Reinigungsmasse hauptsachlich als Berlinerblau vor (Fe 7 Cyis); neben diesem findet sich oft ein nicht unbetrachtlicher Teil des Cyans an Schwefel gebunden in der Form von Rhodanammonium und Rhodaneisen. Aufser- dem enthalt die Gasmasse noch eine Reihe inter- essanter Cyanverbindungen , welche noch wenig untersucht sind. Wie der Teer eine unerschopfliche Fundgrube neuer chemischer Verbindungen ist, so liefert uns die Steinkohle in der Gasmasse eine Reihe von Korpern, w r elche von grofsem wissen- schaftlicheh Interesse sind und fur die chemische Industrie noch von Bedeutung werden konnen. So findet sich das Cyan in manchen Massen in ge- ringer Menge als Carbonyl-Ferrocyankalium 1 ), ein violetter Farbstoff, welcher theoretisch und praktisch von grofsem Interesse ist. Von Interesse sind auch die unloslichen Doppelsalze des Ferrocyans mit Ammoniak, welche sich bei ammoniakreichen Gas- massen vorfinden 2 ). Wir wollen uns jedoch hier nur auf diejenige Form beschranken, in der das Cyan fur die Technik am wichtigsten ist, das Berlinerblau. Uber die Bildung dieses Produktes hat Ley bold 4 ) ein- gehende Versuche gemacht, aus deneii folgendes hervorgeht : Im Rohgase, welches in die Vorlage gelangt, findet sich, wie schon angegebeii, Cyanammonium. Da dasselbe sehr fliichtig ist, schon bei 36 C.. so kann es hier nicht bleiben; es wird vom Gase mitgerissen. Nur ein geriuger Teil, welcher sich mit dem kondensierten Wasser niederschlagt, bleibt hier, und zwar in Verbindung mit Schwefel als Schwefelcyanammonium oder Rhodanammonium. Dasselbe bildet sich auch bei dem Versuch im Laboratorium , wenn Cyanwasserstoff oder Cyan- kalium mit mehrfach Schwefelammonium abge- dampft wird. So fand sich z. B. im Wasser aus der Vorlage, welches mehrmals wieder eingepumpt war, im Liter 0,88 g Rhodanammonium, also sehr wenig, neben 23 g Chlorammonium. Nun hat das Cyanammonium, wie auch freie Blausaure, die Eigen- schaft, Eisen aufzulosen, und so findet sich im Liter 0,11 g Ferrocyanammonium ; das Eisen stammt aus den Wanden der Vorlage. Fast alles Cyan wird also mit dem Rohgase vorwarts getrieben in die Kuhlung. Auch hier setzt sich mit dem Gaswasser etwas Cyanammonium ab, welches aber zumeist sich in Rhodan urnwandelt. So fand sich in dem GaV wasser aus zwei Paaren von Luftkiihlern 0,52 und 0,33 g Rhodanammo nium im Liter, im Wasser- kuhler l,27g, wahrend sich an unverandertem Cyanammonium nur 0,12, 0,09 und 0,25 g vor- fanden. Auch etwas Ferrocyanammonium bildet sich durch Auflosen von Eisen, 0,05, 0,11 und ') Sehr kleine Reinigerkasten , daher darin sehr grofse Geschwindigkeit. *) Im Kasten regeneriert. 3 ) Rhodan stets als Rhodanammonium berechnet. ) Gasch Journ. f. Gasbel. 1891, S. 304. Mviller Chem. Ztg. 1887 Nr. 39 und 1889 Nr. 50. Repertorium Nr. 14 S. 106 und Nr. 22 S. 182. 2 ) Journ. f. Gasbel. 1888, S. 543. 4 ) Journ. f. Gasbel. 1890. Die Verarbeitung der Gasmassen. 253 0,44 g. Das Gas gelangt durch den Exhauster und Pelouze zu den Scrubbern, noch mit dem grofsten Teil des Cyangehalts. Auch im Scrubber, selbst der besten Konstruktion, wird merkwiirdig wenig Cyan weggenommen, obwohl Cyanammonium in , Wasser aufserst leicht loslich 1st; es hat aber die Eigenschaft, durch Kohlensaure, welche sich ja im Gase in reichlicher Menge findet, zersetzt zu werden in kohlensaures Ammoniak und freie Blausaure. Ersteres wird vom Wasser weggenommen, letztere geht mit dem Gase vorwarts. Nur eine sehr geringe Menge Cyan bleibt im Scrubberwasser als Rhodan- ammonium und Ferrocyanammonium. Auch ist zu bemerken, dafs im Rohgase weder vor noch nach dem Scrubber sich Rhodanammonium vorfindet, sondern nur Cyanammonium. Ersteres bildet sich erst in dem Gaswasser, resp. in der Reinigungs- masse durch Aumahme von Schwefel. Nach dem Scrubber geht das Rohgas mit dem freien Cyanwasserstoff weiter in die Reinigung. Reine ungebrauchte Reinigungsmasse nimmt kein Cyan auf. Das durch den Schwefelwasserstoff des Gases umgewandelte Schwefeleisen ist es, welches direkt unter Aumahme von Blausaure (CyH) das Berlinerblau bildet. Die Umwandlung von Schwefeleisen in Berliner- blau geht unter Umstanden so vollstandig vor sich, dais Leybold sogar seine Bestimmungsmethode fur Cyan darauf basiert hat. Neben dem Berlinerblau bilden sich noch die anderen Cyanverbindungen, von denen iin Interesse einer moglichst hohen Anreicherung der Masse an Berlinerblau namentlich das Rhodan zu vermeiden ist. Leybold hat durch Versuche gezeigt, dafs sich bei Gegenwart von Ammoniak weniger Ferro- cyan, dagegen mehr Rhodan bildet, und dafs daher eine moglichst griindliche vorausgehende Ammom'ak- reinigung die Grundbedingung fur eine hohe An- reicherung der Masse an Blau ist. Leybold fand Gelegenheit, in einem grofsen Betrieb die Einfuhrung eines neuen Scrubbersystems zu empfehlen. Die Folge davon war eine fast um ein Drittel grofsere Ausbeute an Ammoniak, aufser- dem eine erhebliche Veranderung in der Zusammen- setzung der Reinigungsmassen infolge Steigens des Berlinerblaugehalts und damit des Wertes. Die ausgebrauchten Massen enthielten mit mit dem alten dem neuen Scrubbersystem System Wasser .... 19,90% 29,44/o Schwefel .... 28,51 > 29,37 Berlinerblau . . 3,00 5,64 > Rhodanammonium 5,96 > 2,92 > Ammoniak , auf gleichen Wassergehalt berechnet 19,90% 32,46 , 6,23 3,22. 2,86 > 0,43 0,47 , Fur eine vollstandige Aufnahme des Cyans durch die Reinigungsmasse ist ebenso, wie fur die Schwefel- aufnahme die Geschwindigkeit des Gasstroms mafs- gebend. Je langsamer das Gas fortschreitet, desto voll- standiger die Aufnahme des Cyans durch die Masse. Wie Leybold fand, wird bisher von dem ge- samten erzeugten Cyan nur 56%, im andern Falle 71% gewonnen, und auch das zur Trockenreinigung tretende Cyan nicht einmal ganz, sondern von diesem nur 65 resp. 85%. Die Versuche in einer kleineren Kohlengas- fabrik ergaben vor der Reinigung 113,1 g HCy in 100 cbm nach 18,6 g > 100 so dafs auch hier, bei 5,2 mm Geschwindigkeit in den Kasten, nur 83 % des zur Reinigung kommenden Cyans gewonnen, 17% verloren wurden. Diese Verluste an Cyan, welche in grofsen Betrieben eine gewaltige Summe reprasentieren, werden zu gewinnen versucht in einem Verfahren von Knublauch (D. R. P. Kl. 12, Nr. 41930), und zwar auf nassem Weg, ebenso in einem neuerdings angemeldeten Patent von Robert Gasch. Die Yerarfoeitung der Gtasmassen. Bisher ist die Verarbeitung der Gasmassen aus- schliefslich auf eigenen chemischen Fabriken be- trieben worden, wahrend sich die Gasanstalten darauf beschrankt haben, denselben das Rohmaterial zu lieferii. Dieses wird meist so geliefert, wie es sich ohiie Riicksicht auf eine spatere Verarbeitung ergibt, und ist man deshalb auf die Preisangebote der chemischen Fabriken angewiesen. Manche Anstalten sind allerdings schon bestrebt, dadurch einen gtinstigeren Verkauf ihres Cyans zu erzielen, dafs sie bereits bei der Eisenreinigung auf eine moglichst hohe Cyanabsorption Bedacht nehmen. Der Wert des Cyans steigt dadurch erheblich, dafs man cyanreichere Massen herstellt, welche sowohl an Fracht als an Gewinnungskosten sich weit gtinstiger stellen. Wenn man bedenkt, dafs gegen- 254 Die Nebenerzeugnisse und ihre Verarbeitung. wartig das Kilogramm Cyanstickstoff den Handels- wert von 6 M. besitzt, wahrend fur dasselbe ira Rohprodukt, in der Gasmasse von den chemischen Fabriken selten mehr als 35 Pf. bezahlt wird, so 1st ohne weiteres ersichtlich, dafs auch bei ver- haltnismafsig hohen Gewinnungskosten eine Ver- arbeitung des bei der Gasbereitung sich ergebenden Cyans gewinnbringend sein mufs. Da diese In- dustrie geiibte Chemiker und umfangreichere Ein- richtungen erfordert, als dies bei der Ammoniak- gewinnung notig ist, so haben sich die Gasanstalten bisher gescheut, die Cyangewinnung selbt zu be- treiben, allein die Zeit wird nicht mehr feme sein, wo man auch dieses Nebenprodukt auf den Gas- anstalten gewinnen wird. Das bis jetzt am meisten eingefiihrte Verfahren der Gewinnung des Cyans aus der Gasmasse ist das D. R. P. Nr. 26884 von H. Kunheim in Berlin und H. Zimmermann in Wesseling bei KOln. Die Erfinder verfahren in der Weise, dafs die vorher mit Schwefelkohlenstoff oder Steinkohlen- teerolen entschwefelte und dann durch Wasser aus- gelaugte Masse in lufttrockenem Zustande mit pul- verigem Atzkalk innig gemischt wird. Die Mischung wird in einem geschlossenen Kessel auf 40 bis 100 C. erwarmt, um das in nichtloslicher Ver- bindung vorhandene Ammoniak auszutreiben. Dann wird die Masse methodisch ausgelaugt. Die noch ammoniakhaltige Ferrocyancalciumlauge wird neu- tralisiert und gekocht, wobei schwerlosliches Ferro- cyancalcium-Amonium Ca (NH4)2 FeCye ausfallt. Durch Kochen mit Kalkmilch zersetzt man diese Verbindung und stellt reine Ferrocyancalciumlauge dar, die durch Fallen mit Eisensalzen aufBerliner- blau verarbeitet werden kann. Will man Blut- laugensalz aus ihr gewinnen, so dampft man sie ein und setzt zu der konzentrierten Lauge so viel Chlorkalium, dafs Ferrocyancalcium-Kalium CaK2 Cye Fe, eine schwerlosliche Verbindung ausfallt. Durch Kochen mit einer Losung von kohlensaurem Kalium kann man dieselbe in Blutlaugensalz verwandeln. Direkte Grewinnung des Cyans aus dem Gase. Gegeniiber diesem Verfahren wurde in neuerer Zeit vorgeschlagen, das Cyan direkt aus dem Gase zu gewinnen, und zwar in einer Form, in welcher das Cyan in Form einer hochprozentigen Lauge gewonnen und entweder so verkauft, oder auf den Gasanstalten selbst verarbeitet werden konnte. Wenn sich auch ein solches Verfahren praktisch noch nicht eingeflihrt hat, so wollen wir doch im folgen- den das in dieser Richtung sehr beachtenswerte Patent von Dr. Knublauch in Kb'ln, D. R. P. Nr. 41930 *), naher betrachten. Nach den Versuchen von Dr. Knublauch in Ehrenfeld bei Koln gestaltet sich die Abscheidung von relativ geringen Mengen Cyanverbindungen aus Gasen, welche aufserdem Kohlensaure und Schwefelwasserstoff enthalten, durch Gemische von Alkali, alkalischen Erden oder Magnesia und Eisen, Oxyden oder Karbonaten desselben wesentlich vor- teilhafter, wenn das Gas durch eine Fliissigkeit (nicht eine feste Masse), welehe- jene gelost oder sus- pendiert enthalt, geleitet wird. Die Ausbeute ist hier deshalb bedeutender, weil das Cyan uberall mit Eisen- und Alkalimolekulen gleichzeitig zusammentrifft, was bei festen Massen nur in sehr geringem Mafse der Fall ist, namlich nur an der im Vergleich mit der ganzen Masse relativ geringen Beruhrungsflache der Eiseiialkaliteilchen, und das wiederum nur so weit, als die Oberflache der Teilchen nicht schon von Kohlensaure und Schwefelwasserstoff angegriff en ist. Hat die Einwirkung der Gase auf die feste Masse aber einmal stattgefunden, so hort jede weitere Zersetzung auf, da Cyan oder Blausaure gebildetes Schwefeleisen oder kohlensaures Alkali nicht zer- setzen, wahrend beim Absorbieren mittels Fliissig- keit das gebildete Doppelcyaniir in Losung geht, immer wieder neue Zersetzung stattfindet, und nur sehr geringe Mengen von Kohlensaure und Schwefel- wasserstoff mit absorbiert werden. Die Versuche zeigten namlich, dafs beim Durchleiten von cyan- haltigen Gasen selbst mit sehr grofsen Uberschussen an Kohlensaure und Schwefelwasserstoff durch eine Fliissigkeit, welche gleichzeitig Alkali- und Eisen- verbindungen enthalt, das Cyan mit solcher Energie Ferrocyansalz bildet, dafs die Affinitat der Kohlen- saure und des Schwefelwasserstoffes gegeniiber dem Cyan so geschwacht wird, dafs nur geringe Mengen von Schwefelwasserstoff (Kohlensaure) zur Absorption kommen. Die Versuche stellten fest, dafs das Ver- haltnis des absorbierten Cyans zu dem absorbierten Schwefelwasserstoff ein ganz bestimmtes ist, nur ') Journ. f. Gasbel 1888, S. 374. Direkte Gewinnung des Cyans aus dem Gase. 255 von dem Verhaltnis des in der Fliissigkeit befind- lichen Alkalis zum Eisen und den Verbindungs- formen von Alkali und Eisen selbst, aber unabhangig von den Uberschiissen an Kohlensaure und Schwefel- wasserstoff zu dem vorhandenen Cyan. Es ist nach dem Verfahren moglich, das Cyan zu binden und nur eiiien Bruchteil vom Cyan an Schwefel- wasserstoff zur Absorption zu bringen. Leitet man z. B. ein Cyan, Kohlensaure und schwefelwasserstoff- haltiges Gas durch eine Fliissigkeit, in welche Eisenoxydulsalz und Alkali in dem fur den Versuch am giinstigsten Verhaltnis ejngetragen sind, so verschwindet nach und nach das gefallte Eisen- oxydulhydrat vollstandig, indem der grofste Teil desselben als Ferrocyankali in Losung geht, wahrend nur ein bestimmter Bruchteil desselben als Schwefel- eisen in der Losung suspendiert bleibt. Wahrend also beim Absorbiereii mit festen Massen das gebildete Ferrocyan zu der ganzen Masse verschwindend klein, ist hier umgekehrt der grofste Teil des Alkalieisens in Ferrocyan iiber- gefiihrt. Wahrend nun bei festen Massen die geringen Men gen Doppelcyaniir ausgelaugt werden miissen, resultiert hier direkt eine an Doppelcyaniir sehr reiche Fliissigkeit, welche vom ungelosteii getrennt und weiter verarbeitet wird. Ist ein gewisser Uber- schufs von Eisen und Alkali in der Absorptions- fliissigkeit enthalten, so bildet sich neben dem Doppelcyaniir in Losung gleichzeitig unlosliches Cyaniircyanid, welches dann aus dem Riickstande gewonnen werden kann. Durch Steigerung des Eisens zum Alkali kann man es dahin bringen, dafs direkt unlosliches Cyaniircyanid gebildet wird. Die Menge der Absorptionsstoffe fur ein be- stimmtes Gewicht Cyan hangt mit davon ab, ob man mit ein- oder zweiwertigen Basen, mit Hy- draten oder Karbonaten derselben, mit Eisenoxydul- hydrat, Eisenoxydhydrat oder Eisenerzen arbeitet. Im allgemeinen aber kann man sagen, dafs beim Operieren mit Eisen und Alkali oder Erden (Mag- nesia) auf je 1 Mol. vorhandene Blausaure (Cyan) annahernd 1 Mol. Alkali oder Erdalkali, Hydrat oder Karbonat und bedeutend weniger als 1 Mol. Eisenverbindung in der Fliissigkeit gelost oder suspendiert vorhanden sein soil. Bei Eisenerzen und metallischem Eisen kann dessen Menge eiit- sprechend der geringeren Reaktionsfahigkeit iiber- schritten werden, die Menge des Alkalis aber gleich bleiben. Bei einem gewissen Schwefelwasserstoffgehalt aiidert sich zwar das Verhaltnis, aber auch da kommen auf 1 Mol. Blausaure (Cyan) am besten annahernd nur 1 Mol. Alkali (-Erde) und weniger als 1 Mol. Eisenverbindung. Steigt der Schwefel- wasserstoffgehalt beliebig hoch, so ist an Menge und Verhaltnis der Absorptionsstoffe nichts zu andern; es wird mit denselben Mengen Eisenalkali das Cyan gebunden, und die Uberschiisse von Schwefelwasserstoff gehen unabsorbiert durch die Fliissigkeit. Da bei schwefelwasserstoffhaltigen Gasen der erstere gegen die Menge des Cyan meist sehr hoch ist, z. B. bei Kohlendestillationsgasen, so ist auch die Gesamtschwefelabscheidung nur aufserst geringfiigig und ganz nebensachlich und unerheblich. Die Menge der Fliissigkeit soil im Minimum so viel betragen, dafs das Gas durch Druck oder Saugen die Fliissigkeit unter Blasenwerfen durch- streichen kann, oder dafs Flachen oder dergleichen mit der Fliissigkeit berieselt werden konnen. Die richtigste Stelle fur diesen Apparat ware nun wohl nach der Vorlage, wo fast alles Cyan sich noch im Gase befindet. Allein der Teer wiirde das feste, ausgefallene Eisensalz einhiillen und die Ferrocyanbildung verhindern. Auch hat die an dieser Stelle herrschende Temperatur, sowie der Ammoniakgehalt des Gases eine unbeabsichtigte Rhodanbildung zur Folge. Demnach mufs der Apparat nach der Scrubberung, also vor der Eisen- reinigung, aufgestellt und auf das Cyan verzichtet werden, welches sich bis zu dieser Stelle hin ab- gesetzt hat. Lohnend ist die Anwendung des Verfahrens immerhin insofern, als es das an dieser Stelle vorhandene Cyan auch wirklich vollstandig gewinnt und zwar in einer leicht zu verarbeitenden Form, in welcher es schon einen hoheren Wert besitzt, als in der Reinigungsmasse. Der Transport zu chemischen Fabriken lafst sich bei vorheriger Konzentration der Losung aufserdem in Cisternen- wagen leicht bewerkstelligen. Jedenfalls hat die Cyanreinigung auf nassem Weg, wenn vielleicht auch noch nicht in dieser Ge- stalt, eine bedeutende Zukunft in der Gasindustrie. Sachregister. Abgase bei der Ammoniakwasserver- arbeitung 244 Absaugung schlechter Luft durch Gas 123. Abwasser, bei der Ammoniakwasser- verarbeitung 245. Aequivalent gleicher Leucbtkraft 156 Aethylen 93. Albocarbonbeleucbtung 107. Ammoniak 29. - schwefelsaures 238. - zur Reinigung des Gases 89. Ammoniak-Apparat von Feldmann 241. -Apparat von Griinberg-Blum 241 - -Ausbeuteausverschied. Kohlen240. Ausscheidung durch Waschung 79. - -Darstellung nach Feldmann 241. - -Diingungsversuche 238. - -Entfernung aus d. Gase 85. - -Gehalt des Salmiakgeistes 251. - -Soda, Verfahren von Solvay 246. -Wascher 82. Amylacetatlampe 151. Analysen von Kohlen 7. 9. - von Coke 216. - von Gaswasser 236. Anlagen fiir Gasmotoren 182. Araometer von Baum6 237. - von Twaddel 237. Argandbrenner 98. Ascbengehalt der Kohle 11. - der Coke 217. Aufbesserung des Gases 36. Aufnahmsfahigkeit von Reinigungs- massen 86. Aufziige 66. BadeOfen 192. Beleuchtung, Fortscbritte 97. Schilling, Handbuch fiir Gasbeleuchtung. Beleuchtung, Mafs und Verteilung der 109. von Strafsen und Platzen 111. - von geschlossenen Raumen 113. Beleuchtungs-Anlage, Horsaal in Karls- ruhe 11 5. Benzol 25. 93. Benz'scher Gasmotor 179. Berechnung der Kiihlflachen 76. Berlinerblau '251. Beutelventil fiir Gasmotoren von Schra- betz 183. Blum, siehe Griineberg-Blum. Blutlaugensalz 251. Brandschiefer 3. Brenner 98. Bunsenpbotometer 136. Cannelkohle 3. Coke 216." - Aschenbeschaffenheit der 217. - Aschengehalt der 217. - Heizwert der 217. - Schwefelgehalt der 218. - Spezifiscb.es Gewicht der 219. - Wasseraufnabmsf ahigkeit der - 21 9. Coke-Abf alle, Verwendung zu Feuerungs- zwecken 223. -Analysen der 216. - -Briquette 224. - -Feuerung fiir Dampfkessel . 220. - -Feuerung zum Hausbrande, 219. - -Zerkleinerung. 219. - -Zerkleinerungsmaschine von Eitle 219 Coze-Ofen 59. Cyan 32. - -Bildung 252. -Gehalt des Gases 252. Cyan-Gewinnung 251. 254. - -Verbindungen 251. Dampfkesselfeuerung mit Coke 220. - mit Cokeabfallen 223. Dessauer Umlaufregler 72. Deutzer Gasmotor 168. Dinsinore-Prozefs 41. Druck in der Retorte 22. Druckkurven des Gaswerks Niirnberg 74. Druckregler 210. - von Elster 213. - von Gareis 211. - von Ledig 213. Druckiibertragung, elektrische 215. Einheit des Lichtes 147. Einlochbrenner 148. Einteilung der Steinkohlen 2. Eisenreinigung 86. Elementaranalyse, Beurteilung der Ana- lysen von Kohlen 10. Elster's Winkelphotometer 142. Entwicklung der Regenerativbeleuch- tung 98. Explosion von Gas- und Luf tmischungen 163. Explosionsdruck von Gas- und Luft- mischungen 164. JFarben. Messung verschiedenfarbigen Lichtes 139. Faserkohle 3. Feldmann'scher Apparat zur Darstellung von schwefelsaurem Ammoniak 241. zur Darstellung von Salmiakgeist 248. 33 258 Sachregister Feuerungsanlagen. Graphische Ermitt- lung des Nutzeffektes nach Bunte 222. Flaehenhelligkeit 109. Flammenmafs, optisches von Kriifs 147. Fortpfianzungsgeschwindigkeit bei der Explosion 163. Fraktionierte Entgasung 50. Gadd'sche Gasbehalterfiihrung 208. Gas. Verwendung zur Kraft- u. Warme- Erzeugung 157. Gasanalysen 34. Gasausbeute s. Vergasungsergebnisse Gasbehalter 200. Konstruktion Intze 200. Gasbehalter-Bassin aus Beton 205. - -Fiihrungen 207. - -Rohre, Eeinigung der 209. Gasgliihlicht 93. 107. Gasheizung 184. Gasheizung fiir Kirchen 191. - fiir Scbulen 189. - Kosten der 184. 195. - Vorteile der 184. - zu Badezwecken 192. Gaskocher 196. Gaskoblen 6. 12. Gasmassen, Verarbeitung der 253. Gasmotoren 165. Gasofen 186. Karlsruher Schulofen 191. - von Kutscber 189. - von der Badiscben Anilin- und Sodafabrik 189. - von Wybauw (Houben) 189. Gassauger 68 Gasverbrauch von Gasmotoren 182. von Regenerativlampen 103. - zu Heiz- und Kraftzwecken 157. Gaswage von Lux 161. Gaswasser 236. Aufbewabrung 242. - konzentriertes, Darstellung 246. Verarbeitung des 237. - Zusammensetzung des 236. Gaszuflufsregler 118. Gescbwindigkeit des Gases in den Reinigern 87. Giftigkeit des Wassergases 46. Glanzkoble 2. Glasglocken 116. Gliihlampen als Vergleichslicbtquellen 156. Griineberg-Blum'scher Apparat z. Dar- stellung von schwefelsaurem Am- moniak 241. - zur Darstellung v. Salmiakgeist 249 Habn'scher Regler 70. Halbgasfeuerungen 55. Hasse-Vacherot-Ofen 55. Hebevorrichtung fiir Reinigerdeckel 91. Helligkeit der Sonnenscbeibe 146. - des Himmels 146. - von Flammen 146, Hefnerlicbt 151. Heizgas 157. - Verwendung zu gewerbl. Zwecken 198. Heizgase 158. Ileizung s. Gasheizung. Heizverfabren mit freier Flammen- entfaltung 51. Heizwert des Gases 159. - verschiedener Brennstoffe 185. verscbiedener Gase 158. Horn'scber Ofen 56. Intze'scber Gasbehalter 200. Jalousiewascher von Fleischhauer 85. Kalk, Zusatz zur Destination des Gas- wassers 243. Kalken der Kohle 48. Kerzen 147. Kochapparate fiir Gas 196. Kb'rting'scher Gasmotor 175. Kohlenanalysen 7. Kohlenausbeute an schwefelsaurem Ammoniak 240. Kohlensaure 24. Einfluss auf die Leuchtkraft des Gases 96. Kohlensaure-Abscheidung aus dem Gase 80. - -Erzeugung verschiedener Beleucb- tungsmaterialien 121. - -Gehalt der Luft 120. Kohlenstoff der Kohle 10. Koblentransport 65. KohlenwasserstoSe, schwere 25. Kompensations-Photometer 140. Kondeusation s. Kiihlung. - warme 78. - warme, fractionirte 28. Kondensations-Vorgange 78. Konstitution der Steinkohle 1. Krafterzeugung durch Gas 157. Krausse Regenerativlaterne 105. Kiihler, Apparate 81. - Berechnung 76 u. 77. Kiihlung des Gases 75. Kunath'scher Teerscheider 242. Ijademaschinen 61. Laternen 104. Ledig-Wascher 84. Leuchten der Flamme 92. Leuchtgas s. Gas. Leuchtkraft, Einflufs verbrennlicher Gase auf die 95. Einflufs unverbrennlicher Gase auf die 96. - Erhohung der 107. von Laternen 107. von Regenerativlampen 103. Leuchtwert von Benzol und Aetbylen 93. Licbteinheit 147. Vergleich verschiedener 155. Lowe-Wassergas 43. Luft zur Reinigung des Gases 88. Luftung 120. mittels Gas 122. Liiftungsanlage fur ein Verkaufslokal in Paris 126. fiir das kgl. Odeon in Miinchen 128. Lummer'sches Photometer 137. Lux'sche Gaswage 161. Mattkohle 3. Maxim- Verfahren 39. Meterkerze 109. Methven-Brenner als Lichteinheit 148. Mohr'scher Kiihler 81. Miinchner Ofen 52. tfaphtalin 27. 78. Nebenerzeugnisse der Gasbereitung 216. Verarbeitung der 216. Normallichtquellen 147. Odeon Liiftungsanlage 128. Olgas 36. Ofen mit schragen Retorten 59. - Miinchner 52. - von Hasse-Vacherot 55. - von Horn 56. Optisches Flammenmafs von Kriifs 147. Otto'sche Gasmaschine 168. Pelouze-Teerscheider 82. Pentan-Einheit 150. Petroleum zur Aufbesserung des Gases 38. Photometric 135. Platin-Einheit 148. Pracisionsbrenner von Siemens 98. Reflektoren 116. Regenerativ Beleuchtung, Entwicklung der 98. Regenerativlampen 101. - Gasverbrauch der 103. Regler fiir den Stadtdruck 210. Sachregister. Regler fur Gasmotoren 182. - fur Gassauger 70. Reinigung des Gases 75. 86. - des Gases von Cyan 252. Reinigungskasten 87. 90. Reinigungsmassen 86. 251. Ketortenverschltisse 57. Rhodan 85. 252. Riebeck's Verfahren zur Aufbesserung des Gases 36. Runge'sche Lade- u. Ziehvorrichtung 61. Salmiakgeist s. auch koncentriertes Gaswasser. -Darstellung 247. - -Gewinnung nach Feldmann 248. -Gewinnung nach Griineberg-Blum ' 249. Salz s. auch Arnmoniak 244. Sauerstoff der Kohle 10. zur Reinigung des Gases 88. Sauerstoff-Darstellung 89. - -Gasgliihlicht 108. Selbstentztindung der Kohle 3. Siemens' Regenerativlampe 99. 102. - Regenerativlaterne 104. Spezifisches Gewicht des Gases 161. Sulfat s. Arnmoniak. - -Ausbeute 80. Superphosphat-Reinigung 85. Schlacken von Coke 217. Schrabetz'scher Regler fur Gasmatoren 183. Schtilke Regenerativlampe 103. Regenerativlaterne 106. Schwefel in der Kohle 11. Schwefelkohlenstoff 33. 89. Schwefelverbindungen ini Gas 33. Schwefelwasserstoff 33. Abscheidung aus dem Gase 80. Schwefelsaure 243. Stadtdruckregler 210. Standard- Wascher 82. Steigerohren 57. Steigrohrtemperaturen 21. Steinkohlen 1. -Analysen 7. -Statistik 4. Stickstoff der Coke 29. - der Kohle 10. 29. Einflufs auf die Leuchtkraft des Gases 96. Strahlung 165. Strassenbeleuchtung 111. Tangential fuhrung fur Gasbehalter 207. Tassenheizung fiir Gasbehalter 208. Tatham-Prozefs 38. Tauchung 23. Teer 224. - Einflufs der Kohle auf die Be- schaffenheit des 227. - Einflufs der Vergasungstemperatur auf die Beschaffenheit des 227. Heizwert des 231. - Kohlenstoffgehalt des 228. Verwertung des 225. Teer-Ablauf von Drory 58. Teer-Destillation 225. - Schema der 226. Teerprodukte 229. Teerscheider 82. von Kunath 242. Teerverbrennung 231. - Ofen von Backer 235. - Ofen von Horn 232. Ofen von Ochelhauser 235. Teerverdickung 20. Teervergasung 39. Teerzerstauber von Korting 234. der Wiener Gasanstalt 235. Temperatur s. Vergasungstemperatur und Steigrohrtemperatur. Umlaufregler 72. Verbrennungs-Energie des Gases 9 - -Erscheinungen des Gases 163. - -Produkte des Gases 121. -Temperaturen des Gases 164. - -Warme des Gases 159. Vercokungsprobe 2. 11. Vergasung, Verlauf der 23. Vergasungsergebnisse aus Gaskohlen - aus Zusatzkohlen 15. Vergasungstemperatur 19. Vergleichslichtquellen 147. Verhaltnis verschiedener Lichteinhei 155. Vorlagen 57. Warmestrahlung 93. 165. Warmeubertragung verschiedener M rialien 186. Wascher 82. Waschung des Gases 79. Wasserdampf, Einflufs auf die Leui kraft des Gases 96. - zur Erhohung der Ammoniakj beute 31. -Erzeugung verschiedener Belet tungsstoffe 121. Wassergas 41. Wassergehalt der Kohl en 11. Wasserstoff der Kohle 10. Wasserstrombadeofen 192. Weber'sches Photometer 144. Wenham-Regenerativlampe 101. Wiederbelebung von Reinigungsmas 88. Winkelphotometer von Elster 142. Zackenwascher von Kunath 82. Ziindvorrichtungen 118. Zusatzkohlen 6. 9. 15. Zweitaktmaschinen 179. Of UNIVERSITY 33' 01818