Glückauf, Jg. 65, No. 49

GLÜCKAUF

Berg- und Hüttenmännische Zeitschrift

Nr. 49 7. D ezem ber 1929 65. Jahrg.

Die G en a u ig k eit der m onatlichen Kesselbilanz, des W irk u n g sg ra d e s und d er Verdampfungsziffer.

V o n D ip l.-In g. R. M u l s o w , A achen.

Der Betriebsingenieur w undert sich häufig darüber, daß die Prüfungszahlen der monatlichen Kesselbilanz, z. B. die Gesamtverdampfungsziffer oder der Gesamt­

wirkungsgrad, Abweichungen gegen den Vormonat zeigen, die sich aus irgendwelchen Änderungen im Be­

triebszustande, sei es hinsichtlich des Brennstoffes, der Feuerführung, festgestellter Falschmessungen usw., nicht erklären lassen. Er gerät dadurch oft in Meinungs­

verschiedenheit mit der Werksleitung, die erwartet, daß die erwähnten W ertungszahlen mindestens auf ihrer Höhe stehen bleiben. Man verlangt Rechenschaft von ihm, weil in erster Linie ein Mangel in der Betriebs- führung vermutet wird, zu deren Ü berw achung die Wertungszahlen ja ermittelt werden, ln der Regel ist es jedoch nicht möglich, die Wertungszahlen mit einer genügenden Genauigkeit zu erhalten, u n d die Ansprüche, die man in dieser Hinsicht stellen kann, gehen kaum über die G rö ß e n o rd n u n g von ± 5 - 6 % hinaus. In den seltensten Fällen ist man sich aber hierüber klar, im besondern ist die meistens m ehr kaufmännisch denkende Werksleitung der Ansicht, viel höhere An­

sprüche auf Genauigkeit stellen zu müssen, w ährend dem technisch geschulten Betriebs- und Versuchsingenieur die erreichbaren Grenzen besser bekannt sind. Am häufigsten hört man den Einwand, daß die große Zahl und die Verschiedenartigkeit der Messungen den zu erwartenden Fehler sehr herabdrücke oder, wie man sagt, die Fehler sich gegenseitig ausgleichen müßten. Dies ist aber nur in beschränktem Maße zutreffend, und daher sollen hier die Grenzen der Genauigkeit besprochen werden, die man von den Prüfungszahlen der Bilanz erwarten darf.

Dabei ergeben sich gleichzeitig Fingerzeige, bei welchen Messungen man eine größere Genauigkeit anstreben muß, um möglichst richtige W ertungszahlen zu erhalten.

Es gibt Betriebe, in denen diese Um stände weitgehend berücksichtigt werden, u n d es wird auch für sie leicht sein, sich an Hand der nachstehenden Ausführungen über die erreichbare Genauigkeit ein Urteil zu bilden.

Schon bei gewöhnlichen Kesselversuchen ist mit Rücksicht auf zufällige und unvermeidliche Meßfehler in bezug auf den W irkungsgrad und die Verdam pfungs­

ziffer ein Spielraum von ± 5 % noch immer ü b lic h 1.

Bei Abweichungen vom Beharrungszustand, für die enge Grenzen festgesetzt sind, gestattet man wohl noch etwas größere Unterschiede. W e nn bei solchen A bnahm e­

versuchen auch vor allem Einflüsse wie die Schichthöhe, der Feuerzustand u. a. den H a u p tg ru n d für die Zulassung von Abweichungen bilden, also Einflüsse, die bei einer Betriebszeit von einem M onat keine Rolle m ehr spielen, so wirken doch bei der Aufstellung der Monatsbilanz

1 Regeln fü r A b n a h m e v e rs u c h e an D a m p fa n la g e n .

andere Umslände mit, die den mittlern Fehler größer werden lassen.

G r u n d l a g e n d e r U n t e r s u c h u n g .

Zunächst seien hier der Vollständigkeit halber die an sich bekannten W e r t u n g s z a h l e n gekennzeichnet.

1. W irkungsgrad T).

nutzbare Wärme D - ( i - t )

1.

aufgewendete W ärme K • H

Darin bedeutet D die erzeugte Dampfmenge, i den Wärmeinhalt des Dampfes (überhitzt oder gesättigt) in kcal/kg, t den Wärmeinhalt des Speisewassers in kcal/kg, K die verbrauchte Kohlenmenge in kg, H den Heizwert des Brennstoffs in kcal/kg.

2. Bruttoverdämpfungsziffer z.

z = Dam pfm enge = D kg/kg

Kohlenm enge K 2.

Im Z usam m enhang mit der Formel 1 ergibt sich be­

kanntlich

n - z ± ± ...3

i H

u n d z ^ " H ... 4.

( i - t ) 3. Nettoverdampfungsziffer zn.

Dampfmenge ( 0 ° - 1 ata) Kohlenmenge

Die Dam pfm enge (netto), die einer Dam pferzeugung aus Wasser von 0 ° zu Dampf von 100° und 1 ata mit einer Erzeugungswärm e von 640 kcal/kg entsprechen würde, erhält m an aus der Dampfmenge D durch Ver-

( i - t ) vielfachen mit

640

D„ D (i t)

640

^D.

Dies ergibt zn ^ ± 1 ) 6

640 K

oder mit Beziehung auf Formel 1

zn . ’' - H M. ( H ) ...7.

n 640 '6 40/

Man ersieht aus Formel 7, daß bei festliegendem Heizwert des Brennstoffes die Netto-Verdampfungsziffer unmittelbar verhältnisgleich dem W irkungsgrad ist, näm-

U

lieh gleich dem fachen. Welche W ertungszahlen für 640

den Kesselbetrieb am zweckmäßigsten sind, soll weiter unten erörtert werden.

Diese Formeln, die zunächst für einen gewöhnlichen

Kesselversuch gelten, bei dem die einzelnen G rößen, wie

1686

H e i z w e r t , D a m p f m e n g e u s w ., einfach und so rg fä ltig b e s t i m m t w e r d e n k ö n n e n , n e h m e n für d en u m fan greicn e Betrie b e in e r g r o ß e m K e s s e la n l a g e mit verschiedenen K e s s e l g r u p p e n , D a m p f z u s t ä n d e n u n d Brennstoffar en e r h e b li c h verw ic k e lte r e F o r m e n an. D ah er so llen zunächst d ie F o r m e l n 1 b i s 7 für d ie s e V erhältnisse umges taltet

w e r d e n . .

Bei m e h reren K e s s e lg r u p p e n , bei d e n e n man für d ie b e t r i e b s m ä ß i g e B ilanz in der R e g e l den G e s a m t w ir k u n g s ­ grad o d e r die G e s a m t v e r d a m p f u n g s z i f f e r n ermittelt, setzen si ch B r e n n sto f f- u n d D a m p f m e n g e n s o w i e die W ä r m e ­ m e n g e n a u s m e h reren e in z e l b e s t i m m t e n G rö ß en z u ­ s a m m e n , u n d z w a r s o l l e n die Z e ig e r a, b, c, . . . je e i n z e l n e n G r u p p e n u n d die Z e ig e r 1, 2, 3, . . • >e v e r s c h i e d e n e n K o h l e n s o r t e n b e z e ic h n e n .

Die aufgewendete Brennstoffmenge.

Den Behältern der einzelnen Kesselgruppen (Zeiger a, b, c, . . .) werden im Laufe eines bestimmten Zeit­

abschnittes, z. B. eines Monats, Kohlenmengen verschie­

dener Sorten K (Zeiger 1, 2, 3, . . .) zugeführt, nämlich Ka,+ Ka,+ Kas+ • • • + Kbj+ Kb, + Kba+

Der Behälterbestand an verschiedenen Kohlensorten sei am Anfang des Monats

B a , + B a ,. + B a:, + + B b , + B b .,+ B b :,+

und am Ende des Monats

Ba1+ Ba2+ Ba:,+ • • • Bb, + Bba+ Bb3+ ■ ' ■ Der den Kesseln aus den Behältern zugeführte Unter­

schied ist dann

( B ä, B a ,) + ( B a , B a») + • • • = B a + B a + • • • B b + B b ..+ ■ • ■

Den Kesseln wird also an Brennstoff im ganzen zugeführt K .+ K . + . • • + Kbi+K b + . . . + Ba +Ba + . Bb,+Bb2+ • • •

= 2 Kmi + 2 B mi; m a

1 1

^{i = 1 n.}

8.

2 H i K mi 2 H jB .j

H„ +

h

7 Kae+ K

_{b e}

+

= K..

Die nutzbare Wärme.

ta u n d tb

An nutzbarer W ärm e wird also gewonnen Da ( ¡ a - U + D b ( ' b - t b) • • • 10, womit sich der W irkungsgrad ri insgesamt ergibt zu

Da (ia—ta) + D b (ib tb)

h g e s

(Kap + Kbe) H 1

Da (ia- t a) + D b (ib- t b)

12.

2 H j K mi + 2 H,- B mi

Wenn die Heizwerte der einzelnen Kohlensorten H 1(

H 2, H 3, . . . sind, so ist die den Kesseln zugeführte Wärmemenge

Man sieht also, daß der W irkungsgrad von einer be­

trächtlichen Anzahl von G rößen, die gemessen werden müssen, abhängt.

Die Verdampfungsziffern erhält man wie folgt:

Da + D b

'b r u t t o

13, Jf* &

2 Kmi + 2 Bmi Da (ia — ta) + D b (ib—th)

z n e tto

2 K mi + 2 B mi

1

640 14.

Da es sich hierbei um Kohlenmischungen handelt, die mengenmäßig auf eine Kohle vom Heizwert He

= 7000 kcal/kg umgerechnet werden, kann man auch eine auf diese Einheitskohlenmenge bezogene Ver­

dampfungsziffer zum Vergleich heranziehen; diese wird in der Regel benutzt.

Db('b „

14a,

gtl A

jj5Z3 ssaie

Da 0 a- t a)

* n e tto

(Ka<

H .

+ Kbe) • H e

H e 640

t p " s r a 11

z n e tto

= 9 7000

IjEJ i r m

= 1,09 »i 15.

Der Einfachheit halber möge sich der Ansatz auf zwei Kesselgruppen beschränken, nämlich eine Wasserrohr­

kessel- und eine Flammrohrkesselgruppe. Die Gesamt­

brennstoffmenge kann man nun noch, wie es in vielen Betrieben geschieht, aus der angegebenen Gesamtwärme­

menge auf eine Einheitskohlenmenge Ke umrechnen, die aus Kohlen von einem bestimmten Einheitsheizwert H e bestehend gedacht ist, der beispielsweise 7000 kcal/kg beträgt. Dieses Verfahren wendet man auf vielen Werken an, um bei wechselnder Brennstoffbeschaffenheit einen vergleichsmäßigen Anhalt für die Gesamtkohlenmenge zu gewinnen (Zahlentafel 1). Diese Einheitskohlenmengen betragen dann für die betreffenden Kesselgruppen und Brennstoffsorten

640 640

Zunächst sei der Einfluß festgestellt, den die Än­

derung irgendeiner M eßgröße aus den Gleichungen 11 und 12 auf den W irkungsgrad i) ausübt. Man erhält diesen Einfluß sehr angenähert, wenn man ri = f (D, i, t, H, K, B) (12) partiell nach einer dieser Größen diffe­

renziert.

A r) = — • A x ...16.

öx

Diese G röße stellt den Fehler dar, den man im Ergebnis erhält, wenn man irgendeine G rö ß e x, von der r] ab­

hängig ist, um den Betrag Ax falsch gemessen hat. Der verhältnismäßige Fehler, auf den es in erster Linie an­

kommt, ist

A l ] = Öf AX jy

i] 5x i|

Für die Bestimmung des größten Fehlers von i) sind für A n

=sj! ES3

-ES "B HjQ2

¡i

■Tri

•UM tu«.

alle Einflüsse die betreffenden — positiv einzusetzen, so daß der größte Fehler die Gestalt annimmt

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9

Ar] 1 öf

— - max = — 9 V>*i

A Xi + —— A x2 + . 8f o x 2

18. 'TW

Den Fehler, der durch das Zusammenwirken aller zum Teil positiv, zum Teil negativ ausfallenden Einflüsse im Mittel zu erwarten ist, findet man, indem man aus der Q uadratsumme der Teilfehler die Wurzel zieht.

4 ,1

ö x2

'•ede :*Ben Hm

^bsn

Die einzelnen Kesselgruppen erzeugen die Dampf­

mengen Da und Db mit den Wärmeinhalten ia und ib und den Speisewassertemperaturen bzw. Speisewasserwärmen

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20.

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N unm ehr seien einige allgemeine Gesichtspunkte be­

rührt, die erkennen lassen, welcher Art die Fehler sein '15111

H i

7. D e z e m b e r 1929

---

G l ü c k a u f 1 6 8 7

können und in welcher Weise man sie zu bewerten hat.

Wie erwähnt, wird r] als ein von den Kohlenmengen K, Heizwerten H, Dam pfm engen D, Speisewasserwärmen t und Dampfwärmen i abhängiger Formelausdruck er­

halten. Jede dieser G rößen gewinnt man als Summe oder als Mittelwert aus einer ganzen Reihe von Einzel­

messungen im Monat, sei es durch Wägen, durch Zähler, durch schreibende Meßgeräte oder durch stichproben­

artige Einzelbestimmungen. Man könnte nun der Meinung sein, daß der bei der Mittelwerts- oder S um m en­

bestimmung der Teilmessungen begangene Fehler wegen der großen Zahl der Einzelmessungen, womit die be­

treffende Teilgröße gew onnen wird, außerordentlich klein sein müßte. Man betrachte jedoch z. B. die Messung der Dampfmenge mit Hilfe eines auf einen Staurand ge­

schalteten schreibenden Dampfmessers. Die Richtigkeit des von einem solchen Gerät gelieferten Ergebnisses ist von einer solchen Menge von Einzelumständen ab­

hängig, wie ständigen Fehlern, Nullpunktverschiebungen, Justierungsfehlern, Eigenschaften des Gerätes, Eich­

fehlern, Veränderungen der Vorrichtung, Wartung, Planimetrierungsfehlern usw., daß dem am Monats­

schluß vorliegenden Endergebnis der Messung keine zu große Genauigkeit beizumessen ist. Von anderer Seite ist dies bereits in vorbildlicher Weise dargetan w o r d e n 1.

Auf die Fehlergröße, mit der man zu rechnen hat, soll später bei der Bestimmung der Einzeleinflüsse besonders eingegangen werden. Man könnte daher sagen, daß bei den betriebsmäßigen Messungen mit Hilfe von schreiben­

den Geräten, Zählern, betriebsmäßigen W ä g u n g en usw.

die sogenannten systematischen Fehler die B edeutung der zufälligen annehmen, w ährend die zufälligen, die etwa der verhältnismäßigen Genauigkeit entsprechen würden, eine mehr untergeordnete Rolle spielen. Der wichtigste Grund hierfür ist, daß es sich nicht um die Messung von Größen beim Beharrungszustand handelt, sondern daß die zu messenden G rößen je nach den Betriebs­

erfordernissen schwanken, wobei übrigens die verhältnis­

mäßige Genauigkeit der Geräte auch nicht gleich bleibt.

Die Einflüsse der einzelnen Teilmessungen auf r) sollen nunmehr an H a n d der Form eln 11, 12, 16 und 17 bestimmt und gleichzeitig soll erörtert werden, welche Größe diese Fehler annehm en können. F ü r die Be­

stimmung der zahlenmäßigen Werte sind als Beispiel in der Zahlentafel 1 die M onatsm essungen für den Kessel­

betrieb einer Schachtanlage angegeben.

Die Anlage besteht aus einer W asserrohrkesselgruppe mit Wanderrosten und einer handgestochten F lam m rohr­

kesselgruppe. Die Zahlentafel enthält die verfeuerten Brennstoffsorten, die Dam pfm engen, Kohlenmengen, Heizwerte, Dampfdruck, Dampftemperatur, Wärmeinhalte sowie die in den Form eln 1 bis 7 bestimmten W e rtu n g s­

zahlen sowohl für jede G ru p p e als auch für die Gesam t­

bilanz, außerdem die Einheitskohlenmengen. Diese als Unterlage für die B erechnung dienenden Zahlen sind betriebsmäßig gew onnen worden. Dazu sei noch be­

merkt, daß der betriebsmäßige W irk u n g sg rad der Wander- rostkesselgruppe mit 73°/o als ziemlich gut erscheint, während die Stochkesselgruppe einen sehr geringen Wirkungsgrad aufweist, weil sie n u r w ährend der F örder­

schichten gearbeitet u n d nachts abgedeckt gelegen hat.

Außerdem war kein V orw ärm er u n d Überhitzer vor­

handen, und es w u rd e n n u r Abfallerzeugnisse verfeuert.

Als betriebsmäßiger G esam tw irkungsgrad der beiden Gruppen ergaben sich etwa 6 1 , 4 % . Parallel mit diesen

1 Mitteil. W ärm e ste lle D ü ss e ld o rf 1926, S. 589.

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Anlagen arbeitete noch eine mit Kokereigas betriebene Flammrohrkesselgruppe, die ebenfalls fast ständig e trieben wurde, aber hier der Einfachheit halber außer Be­

tracht geblieben ist. Der betriebsmäßige Wirkungsgra dieser Gruppe beträgt etwa 7 5 % , so daß der Gesamt- wirkungsgrad der ganzen Kesselanlage des Schachtes bei etwa 67,0 % liegt. Im übrigen spielt für den Zweck dieser Ausführungen die tatsächliche Größe des Wirkungs­

grades keine Rolle. Aus der Zahlentafel 1 ist ferner zu entnehmen, daß die Verdampfungsziffern für die Beur­

teilung nur sehr bedingten Wert haben; sie geben die in den Formeln 13 bis 15 bezeichneten Wertungszahlen wieder. Als zweckmäßigste erscheint noch die Netto­

verdampfungsziffer, bezogen auf Einheitskohle; sie ent­

spricht unmittelbar dem Wirkungsgrad, vor allem ist sie ebenfalls unabhängig von den Heizwerten der ver­

schiedenen Kohlensorten.

Auf Grund der entwickelten Ausdrücke sollen jetzt die Einflüsse auf den Wirkungsgrad, d. h. die Fehler, die der Wirkungsgrad durch Falschmessung der einen oder ändern Größe erleidet, abgeleitet werden. Gleich­

zeitig wird sich eine Beurteilung der benutzten Meß­

geräte und Meßverfahren als notwendig erweisen, und zwar kommt hier nicht die auf dem Versuchsstände durch Eichen, Einrichten usw. erreichbare Genauigkeit in Frage, sondern diejenige, mit der man bei sorgfältiger betriebsmäßiger Wartung und bei einwandfreier Zu­

verlässigkeit der die Geräte bedienenden und aus­

wertenden Mannschaft rechnen kann.

D ie v e r s c h i e d e n e n F e h l e r q u e l l e n . D am pf mengenfehler.

Nach den Formeln 12, 16 und 17 ergibt sich für den Einfluß von Da bezw. D b

A r i _ a A D a _ ' a

2 •A D , 21.

T]

2 ^ K mi + 2 H j B„

Einfluß von etwa 0,32 kcal/kg, was praktisch vernach­

lässigt werden darf. G rö ß e r ist dagegen der Einfluß der Temperatur, die sich wohl in den seltensten Fällen mit einer g roße m Genauigkeit als 1 0 ° C betriebsmäßig fest­

stellen läßt. Dieser Einfluß auf i beträgt etwa 4,8 kcal/kg.

Beträchtlicher ist schon die W irk u n g bei Sattdampfkesseln, wo durch mitgerissenes Wasser und Dampffeuchtigkeit größere Fehler entstehen können, die hier mit ± 2 % , also 13 kcal/kg, veranschlagt werden sollen.

23.

Die Größe von ADa findet man wie folgt. Die Dampf­

menge einer Kesselgruppe kann betriebsmäßig durch Wassermesser, wie Kolben- und Scheibenwassermesser sowie Wasseruhren, festgestellt werden, indem man die verspeiste Wassermenge mißt. Hiervon sind als nicht erzeugte Dampfmengen die bei Kesselwechsel für das Auffüllen oder Ablassen zur Reinigung und Prüfung verbrauchten sowie die beim Entschlammen verloren­

gehenden Wassermengen in Abzug zu bringen. Ander­

seits läßt sich die Dampfmenge durch einen in die Haupt­

leitung eingebauten schreibenden Dampfmesser ermitteln, wobei Verluste für Rußblasen, Speisepumpendampf und Blasen der Sicherheitsventile zu berücksichtigen sind. In beiden Fällen wird man wohl kaum eine größere G e­

nauigkeit als 3 % betriebsmäßig erreichen können, zumal wenn man noch berücksichtigt, daß die Genauigkeit bei geringen Mengen erheblich abnimmt.

Dampf wärmenfehler.

Nach den Formeln 12, 16, 17 ergibt sich für den Ein­

fluß von Da bzw. Db

A q

. .

7] 2 • • • • 22.

Die Dampfwärme bestimmt man aus dem Druck und der Temperatur, die in jedem Falle einzeln durch schreibende Geräte gemessen werden. Der Einfluß des Druckes ist gering. Nimmt man eine Falschmessung des Druckes um etwa 0,5 at an, so hat dies auf die Dampfwärme einen

Fehler der Speisew assertem peratur.

— = — • Ata . . . T) 2

Die Speisewassertemperatur macht sich in derselben Weise geltend wie die Dampfwärme. Da sie in der Regel durch schreibende Therm om eter (Quecksilberfernthermomeler oder elektrische Geräte) aufgezeichnet wird, sind hier dieselben G ründe für die Genauigkeit maßgebend wie bei allen diesen Schreibern. Die Genauigkeit des Meß­

gerätes an sich wird bis an wenige G rade heranreichen, jedoch werden die Fehler durch Nullpunkteinstellung, Auswertung usw. betriebsmäßig wohl kaum eine größere Genauigkeit als 5 ° erreichen lassen.

K o hlenm engenfehler.

Der durch falsche Bestimmung der Kohlenmenge entstehende Fehler hängt von einer g ro ß e m Anzahl von Umständen ab. Die richtigste und sicherste Feststellung wäre naturgemäß das W ägen der Kohle. Dies ist jedoch meist nur teilweise durchführbar, und häufig sieht man aus betriebstechnischen G ründen, wenigstens in Zechen­

betrieben, davon ganz ab. Im besondern ist bei Be­

schickung der Kessel mit verschiedenartigen sowie mit minderwertigen Brennstoffen das W ägen mit Schwierig­

keiten verbunden. In dem hier zugrunde gelegten Betriebe wurde die unter dem W anderrost verfeuerte Kokskohle (die damals aus besondern G rü n d e n Verw endung fand) in Talbotwagen der Kesselanlage zugeführt und dort in einen Trichter entladen. Daraus zo g man die Kohle in kleine Wagen ab, die ein Aufzug zu, dem hochstehenden Behälter der Kesselgruppe schaffte. Das Gewicht dieser förderwagenähnlichen Beschickungswagen war durch Massenversuche ermittelt worden. Außerdem wurden die der Kesselgruppe zugeführten Talbotwagen gezählt.

Diese konnten, weil es mit zuviel Umständen verbunden war, nicht gew ogen werden. In ähnlicher Weise maß man die der Flammrohrkesselgruppe zugeführten minder­

wertigen Brennstoffe durch Zählen der Förderwagen und der Behälterbeschickungswagen.

Man ersieht hieraus, daß die Messung der Kohlen­

menge keine große Genauigkeit für sich in Anspruch nehmen kann. Durch zu reichliche oder zu geringe Füllung, durch wechselnde Feuchtigkeit und ver­

schiedenen Aschengehalt — die beiden letztgenannten be­

dingen ein anderes Schüttgewicht — werden sich be­

trächtliche Fehler einstellen, die das Ergebnis unsicher gestalten. Man geht wohl kaum fehl, wenn man eine Genauigkeit der einzelnen Messung im Gesamtmonats­

ergebnis mit ± 3 - 5 % als erreichbar annimmt. Fest­

stellungen über die wirklich vorhandene Genauigkeit lassen sich aus den angeführten G rü n d e n nur sehr schwer machen. Aber selbst wenn eine W ägung der Kohlenmenge stattfindet und die Vielheit der Einzel­

messungen in diesem Falle hinsichtlich der Mengen­

bestimmung zu einem sehr genauen Ergebnis führt, wird dies, wie an dem Beispiel noch abgeleitet werden

'S:

7. D e z e m b e r 1 9 2 9

G l ü c k a u f 16S9

24.

soll, nicht von a u ssc h la g g e b e n d em E in flu ß auf die G e- sam tgenauigkeit sein. D a das Z ählen d e r W a g e n a u ß e r­

dem von d er A ufm erksam keit d e r B ed ien u n g sm an n sch aft abhängt entsteht ein e w eitere U n s ic h e rh e it A us den Formeln 12, 16 u n d 17 e rg ib t sich d a n n fü r Ka

>1

Schdtzangsfehier

i m B e h ä l t e r b e s t a n d .

Von e rh eb lich erm E in flu ß ist die rich tig e E rm ittlu n g des Behälterbestandes. D a die K esselanlagen in d e r Regel Behälter besitzen, die e in e n K o h le n v o rra t fü r etw a 2 bis

3

Tage f a s e n m ü ssen , w eisen sie A b m e ssu n g e n auf, bei

in m

³

e x 3 X ~ 3C S J f 5 L V * 7 '

Abb. 1 und 2. B estim m ung d es Behälterinhalts mit H ilfe der Volum enkurve.

denen schon H ö h e n u n te rsc h ie d e v o n B ru ch teilen eines Meters in der F ü llu n g e rh e b lic h in s G e w ic h t fallen.

Die in B etracht k o m m e n d e n B ehälter h a b e n in den obern Q u ersch n itten bei d e r W a sse rro h rk essel g ru p p e eine Länge v o n 2 2 m u n d eine B reite v o n 5 m , bei d er F lam m rohrkesselgruppe ein e L än g e v o n 5 0 m u n d eine Breite von 3 m . D a in d e r R egel die B eh älter im u n te rn Teile spitz zulaufen, ist es z w eck m äß ig , f ü r d iesen spitzen

so w ie fü r d en T eil m it senk rech ten W ä n d e n die V o lu m e n ­ kurve in A b h ä n g ig k e it v o n d e r F ü llh ö h e zu erm itteln.

.Man ersie h t au s d en A bb. 1 u n d 2, d aß b e so n d e rs in den o b e rn S ch ich ten d e r B ehälter eine U n g e n a u ig k e it in d e r F eststellung d e r F ü llh ö h e g a n z erh e b lic h e F eh ler h e rv o r­

ru fen k a n n : dabei ist die E rm ittlu n g d ieser F ü llh ö h e d u rc h a u s n ic h t einfach. A m g en au sten w äre das E in ­ eb n e n des B ehältersinhaltes. Z u diesem Z w ecke m ü ß te ein M ann in d en B ehälter g eschickt w erd en , w o v o n m an a b e r w egen d e r d am it v e rb u n d e n e n G e fa h r d e r N a c h ru tsc h u n g des G u te s u n d d e r V e rsc h ü ttu n g des .Mannes fast im m er absehen m u ß . D as A bsch ätzen des im B ö sc h u n g sw in k e l o d e r u n g le ic h m ä ß ig lieg en d en G u te s ist a b e r bei d en g ro ß e n M aßen d e r B ehälter n ic h t se h r g e n au , so d aß m an m it F e h le m v o n 0 , 6 - 1 , 0 m H ö h e z u re c h n e n h a t

Bei d e r B em essu n g des U n tersch ied es im B ehälter­

b estan d ist, w e n n die B eschickung e in e r K esselg ru p p e m it v ersch ied en artig em B rennstoff erfolgt, n o c h auf fo lg e n d e s zu achten. In diesem Falle k ann d e r E in flu ß auf i] n ic h t o h n e w eiteres nach d en D ifferenzialform eln e rre c h n et w e rd e n , w eil die zu viel o d e r z u w e n ig au f­

g eg e b e n e n A nteile, die den U n te rsc h ie d au sm ach en , n ic h t g e n a u b e k an n t sind. A us d e r A b sc h ä tz u n g des B eh älterin h altes k en n t m an n u r dessen U n te rsc h ie d am A n fa n g u n d am E n d e des M onats. M an h a t also zu setzen

— H j • B ^ = H n ■ B j ^ j , = H a • Ya • V a 2 5 a u n d

H„ 25 b,

I * *

w o rin u n te r H _ d er m ittlere H e iz w e rt d e r g esam ten im Z a h l e n t a f e l 2. N o rm a le u n d g rö ß te G e n a u ig k e it d e r M e ß g rö ß e n .

N orm ale G enauigkeit G rößte G enauigkeit

M eßgröße B e­

zeichn un g Zahlenw ert ± AX -100

X

±

Ax = ^ - 1 0 0

x - Ax

•h

D a m p fm e n g e n :

Wasserrohrkessel D , 12 389 t Mon. 3,0 371 t = 1,5 135 t

Flammrohrkessel . . Db 7 4 9 6 _ 3.0 225 t ± 1,5 113 t

D a m p fw ä r m e :

Wasserrohrkessel 730 kcal kg 0,7 5 kcal 0,7 5 kcal

Flam m rohrkessel... »b 666 _ 2.0 13 _ 1.0 7 _

S p e is e w a s s e r w ä r m e :

Wasserrohrkessel 60 kcal kg 0,8 5 kcal 0,3 5 kcal

Flam m rohrkessel...

h,

^{63 _ 0,8 5 _ 0,8 5 _}

K o h le n m e n g e n : W asserrohrkessel

Kokskohle . . . Ka, 1631.9 t Mon. 3.0 49,0 t 1,5 24,5 t

Flammrohrkessel

Koksgrus K 2,5

b. 631,0 _ 5,0 31,7 t 15,3 t

Schlammkohle Kb 1181.7 _ 5,0 59,1 t 2 p 29,5 t

Waschberge . K 203.5 _ 5,0 10.4 t 2 p 5,2 t

B e h ä l t e r b e s t a n d s f e h l e r : m ittleres S ch u ttgew ich t S m = 0,85 t m ! W a s s e r r o h r k e s s e l... A V = 2 2 - 5 -0 ,6 bzw . -0,3 m 3

27 t

= 66 bzw . 33 m 3 B ^ = — 75 t --

Flam m rohrkessel... W . 5 0 - 3 -0 ,6 bzw . - 0,3 m»

38 t

= 90 bzw . 45 m 3 B,, = — 77 t ---

H e iz w e r t m i t t e l:

Wasserrohrkessel 6900 kcal kg — — ---

H am m rohrkessel... hbm 4770 - — --- ---

H e iz w e r te :

138 kcal

Kokskohle H l 6900 kcal kg 3,0 207 kcal ^2,0

Koksgrus H* 5600 _ 5,0 230 . 3,0 168 „

bchlammkohle

Waschberge . .

H,

H .

4500 _

3800 _

6,0 7,0

270 _ 266 „

3.0 4.0

135 _ 152 ,

gewicht in t/m 3 und unter V der Bestandsunterschied in Ein sehr wichtiger und einflußstarker Punkt ist die m 3 zu verstehen ist. War die Beschickung am Ende richtige Bestimmung des mittlern Heizwertes der ein- gegenüber dem Anfang des Monats sehr verschieden zelnen Brennstoffarten. In der Regel wird für die ver- zusammengesetzt, so kann man H m auch aus der Brenn- feuerten Kohlensorten jeden M onat ein bestimmter Heiz­

stoffmischung am letzten Tage des Rechnungs- oder wert eingesetzt. So sind für die betrachtete Kesselanlage Vormonats ermitteln, je nachdem sich ein Mehr- oder nachstehende untere Heizwerte zugrunde gelegt worden:

Minderbestand im Behälter herausgestellt hat. Für den vorliegenden Fall soll aber ein gleicher Bestand am An­

fang und am Ende des Monats vorausgesetzt und nur der Einfluß des Meßfehlers berücksichtigt werden, wo

kcal

Kokskohle . . 6900 Koksgrus . . 5600

kcal

S chlam m kohle. 4500 Waschberge . 3800 Bekannt ist, welche Schwierigkeiten es bereits bei bei sich H m aus dem Monatsmittel ergibt. Der Einfluß ejnem gewöhnlichen Kesselversuch bereitet, eine richtige dieses Fehlers stellt sich unter Außerachtlassung einer Durchschnittsprobe der Kohle zu erhalten, und welche unrichtigen Heizwertbestimmung wie folgt dar:

Ar| Elan- EI,

11 2 ■B.

-y ^am

' 7

m ^{« t}n 2 6 .

Sorgfalt die P robenahm e selbst erfordert. Betriebsmäßig läßt sich eine annähernd gleichwertige Probenahme auf die Dauer nicht durchführen. Bei m anchen guten Kohlen- Z a h l e n t a f e l 3. Größter und zu erwartender mittlerer Fehler; gesamte Anlage, beide Kesselgruppen.

M eßgröße

B e ­ zeic h­

nung

2 = 2 hi-K mi

F o rm el­

gr ö ß e Ar; _

ß

Normale G e n a u i g k e it d es B eisp iels

Meß ­ fehler­

größe Ax

Z ah le n g r ö ß e des E in flusses

auf t] nach Formel

%

0 u-

%

— 0J

•fe.sg

( % ) 2

G r ö ß t e G e n a u i g k e it

M e ß ­ f e h l e r ­

g r ö ß e A x

Z a h l e n g r ö ß e d e s E in fl u s s e s

auf r]

nach F orm el

%

u I-

<V

CO —

o

%

«

—

:0

=

UJ M Bl“

( % ) 2

D a m p f m e n g e : W a ss erro h rk essel. . . Flamm ro hrk essel . . . D a m p f w ä r m e:

W a ss erro h rk essel. . . Flamm rohrkessel . . . S p e i s e w a s s e r w ä r m e :

W ass erroh rk essel. . . Flammrohrkessel . . . K o h l e n m e n g e

W ass e r r o h r k e sse l:

K o k s k o h l e ...

Flamm rohrkessel:

K o k s g r u s ...

Schlam mkohle . . . W asc h b e r g e . . . . B e h ä l t e r b e s t a n d :

W a ss e r r o h r k e sse l. . . Flamm rohrkessel . . . H e i z w e r t e :

K o k s k o h l e ...

K o k s g r u s ...

Schlammkohle . . . .

W a s c h b e r g e ...

Da

D.,

Kb,

Kb,

Ba

Bb

Hi h 2 h 3

H,

*a 'a

jb —*b

ADa ADh

y ' A*a

b 2 ' Alb

D

2 Db

y

■ Atfa

H, 2

H H

2

H

AK,

2 AKb2 T ' A K b3

2 ' AKb, H,

•A B ,

"bm 2 ' A B b

AH,

2 ’ A H 2

>V

’ A Hs

Kb,

2 ^ ' A H4

371 t 225 t

5 kcal 13 „

5 kcal

5

„

49.0 t

31,7 t 59.1 t 10,4 t

75.0 t

77.0 t

207 kcal 280 , 270 ,

266 . 670

20940 371 103 603

102 103

IO2 20940 225 ' 1(P

12389 102

5,0 •

7496 102

13 0 - —

’ 103

12389 102

5.0 ■

7496 102

5.0 • ]~Q3

6900 102

• 49,0 •

5600 102

31 7

• — . . . 31,1 103

4500 102

59 1 • — . . . 103

3800 102

. . .

' ,0’4 '

Ï0 3 102

HP

102

IO 3

6900

75,0 4770

■ 77,0 •

1634,9 102

— 2 0 7 ' I O 3

634,0 102

. . . ‘ 280 ' 103 Ä - 2 7 0 . ! ü . . . Z/U IO3

208,5 102

. . . IO3

1,19 0,65

0,30

0,47

0,30

0,18

1,62

0,85 1,27 0,19

2,47

1,76

1,62

0,85

1,52

0,27 Größter Fehler »/o | 15,51

1,42 0,42

0,09 0,22

0,09

0,03

2,61

0,72 1,61 0,36

6,11

3,07

2,62

0,72

2,32

0,07

2 (%)2 | 22,48

¿ u erwartender mittlerer Fehle r % ± | 4,75

185 t

113 t

5 kcal

1 »

5 kcal

5 „

24.5 t

15,8 t 29.5 t

5,2 t

27.0 t

38.0 t

138 kcal

168 „

135 „

152 „

6

t

;

o 2 0 9 4 0

603 2 0 9 4 0 ' 12389

185

102

HP

102 113 ' Tö3

5,0-

102 103

7496

12389

7496

7 0 ---

I O 3 102

5,0

102

103 5 0 ---

102 3,u 103

6900 102

24 5 • J—

. . . 103

5600 102

15,8 ■ jq3

4500 102

T 7 r ' 2 9 >5 'IcT3

3800 102

• 5 2 --- . . . 3 , 1 103

H P

103

58,0 • IO2

J Q 3

6900 27,0 • 4770

1634,9 102

. . . ' '5 8 • Ï Q-3

634,0 102

7 7 7 ' 168 ,03

1181,7 102

— • 1 3 5 ---

. . .

IO 3

208,5 102

. . . 1 5 2 H P

0,59 0,33

0,30 0,25

0,30

0,18

0,81

0,43 0,64 0,10

0,89

0,87

G rö ß te r Fehler %

1,08 1,16 0,51 0,26

0,76 0,56

0,15 0,23 8,19

21 (°/0)2

Zu erw art, mittl. Fehler % ±

0,35

0,11

0,09 0,06

0,09 0,03

0,66

0,18 0,40

0,01

0,79

0,75

5,73

2,40

7. D e z e m b e r 1 9 2 9 G l ü c k a u f 1691

Sorten von v e rh ältn ism äß ig g le ic h fö rm ig e r B eschaffenheit W a sc h b e rg en , d eren F euchtigkeit u n d A sch en g eh alt stark wird der H eizw ert b is auf w en ig e H u n d e rtte ile g e n au w echseln, k ö n n e n die A b w e ich u n g en vo m M ittelw ert bekannt sein, w ie z.B . bei N u ß k o h le o d e r K okskohle, u n d u n te r U m stä n d e n m eh rere H u n d e rt W ä rm e e in h eite n aus- die angen o m m en e Z ahl, die das E rg e b n is ein er g an z en m ach en u n d d am it eine beträchtliche U n g e n a u ig k e it in Reihe von b eispielsw eise zeitw eilig täg lich en M essu n g en die W ä rm e b ila n z trag en . D ie S ch w a n k u n g e n bei S chlam m darstellt, vom w irk lich en M onatsm ittel n u r w en ig ab- b ew e g e n sich zw ischen 5 2 0 0 u n d 3 8 0 0 kcal/k g = ± 1 6 % , weichen. Bei d en m in d e rw e rtig e n B ren n sto ffso rte n da- bei K o k sg ru s zw ischen 6 3 0 0 u n d 4 9 0 0 kcal/kg = ±

1 2

% gegen, wie S chlam m , K o k sg ru s, M ittelp ro d u k t u n d u n d bei d en ä n d e rn E rzeu g n issen in ä h n lic h e r H ö h e.

Z a h l e n t a f e l 4. G rö ß te r u n d zu e rw a rte n d er m ittlerer F ehler, W a sse rro h rk esselg ru p p e .

2 = ^ - ^ N o r m a le G e n a u i g k e it d e s B eisp iels G r ö ß t e G e n a u i g k e it

M e ß g r ö ß e

B e ­ z e i c h ­

n u n g

F o r m e l­

g r ö ß e M e ß ­ f e h l e r ­

g r ö ß e

Z a h le n g r ö ß e d es E in flu sses

auf t]

nach F o r m e l ’ Größter Fehler Quadrat derEinfluß­ größe M e ß ­ fe h ler­

g r ö ß e

Z a h le n g r ö ß e d e s E in flu sse s

auf 9

nach F o rm el Größter Fehler Quadrat derEinfluß­ größe

X n A x % % ( % ) 2 D x % % ( % ) 2

D am pfm enge... D a

i g - t a

\ n 371 t 670 102

2,20 4,84 185 t 670 102

1,10 1,20

11280 103 11280 103

D a m p f w ä r m e ... >a 5 kcal 12389 102

11280 ' ’ lÖ3 0,55 0,30 5 kcal 12389 102

1 1 2 8 0 ’ ’ IO3 0,55 0,30

Speisew as serwärm e . . _*b 5 „

12389 p n 102

T T 7 ’ ’ ' l ö3 0,55 0,30 5 „

12389 p „ 102

— • 5’0 TÖ3 0,55 0,30 Kohlenmenge:

K o k s k o h l e ...

Behälterbestand . . . . Ka, Ba

49 t 75 t

6900 102

---. 4 Q---

. . . 103

6900 102

. . T ?5 ’ l 0 3 3,00 4,59

9,00 21,00

24,5 t 27 t

6 9 0 0 . 2 4 5 . 1 0 2 . . . ’ 103

6900 102

. . . 103

1,50 1,65

2,25 2,73 Heizwerte:

K a ■ A H 207 kcal 1634,9 1 02

3,00 9,00 138 kcal 1 6 3 4 ’9 138 102 2,00 4,00

■y . . . 103 . . . 103

G r ö ß t e r Feh ler % 13,89 G r ö ß t e r Feh ler % 7,35 |

2 ( % ) 2 44,44 2 ( % ) 2 13,78

Zu e r w a r te n d e r mittlerer F eh ler. % ± 6,66 Zu erwart, mittl. Feh ler % ± 3,71 Z a h l e n t a f e l 5. G rö ß te r u n d zu erw a rte n d er m ittlerer F ehler, F lam m ro h rk e sselg ru p p e.

2 = 2 H r Kbi N o r m a le G e n a u i g k e i t d e s B e is p i e ls G r ö ß t e G e n a u i g k e it

M eß größ e

B e ­ z e i c h ­

n u n g

F o r m e l ­ g r ö ß e Ar)

M e ß ­ f e h l e r ­ g r ö ß e

Z a h le n g r ö ß e d es E in flu sse s

auf r)

nach F o rm el Größter Fehler Quadrat der Einfluß­ größe M e ß ­ f e h l e r ­

g r ö ß e

Z a h le n g r ö ß e d e s E in fl u s s e s

auf r)

nach F o r m e l Größter Fehler Quadrat derEinfluß­ größe

X >1 A x % % (°/o) 2 D x % % (°/o) 2

Dampfmenge D b 'b t b - A D u 225 t 6 0 3 . 2 2 5 . ; ° ; 1,40 1,96 113 t 603 113 102 0,58 0,46

2 b 9660 103 9660 103

Dampfwärme • ... 'b Dh A- 13 kcal Z l ^ . 1 3 0 . ^ 2

9660 ’ 103 1,01 1,02 7 kcal 7496 102

9660 ’ IO3 0,54 0,29

Speisewasserwärme . . *b Db Ą ł

’ b 5 „

7496 102

- • 5>°Tö-3 0,39 0,15 5 „

7496 _ 102

T T ’

5

’ i o3 0,39 0,15 Kohlenmenge:

Koksgrus . . . Kb . I T - 4 K b 31,7 t 5600 102

. . ’ IO3 1,83 3,35 15,8 t 5 60° 102

. . ’ 103 0,92 0,84

Schlammkohle . . . . K h . 1 - 4 Kb t 59,1 t

4500 102

’ 103 2,74 7,54 29,5 t 1 5 2 2.29 5 • —

. . ’ 103 1,37 1,88

W a s c h b e r g e ...

• V 2 4 10,4 t 3800 . 102

. . 10’4 ’ IÖ3 0,41 0,17 5,2 t 3800 PO 102

T T ’ 1Ö3 0,20 0,04

Behälterbestand . . . . B b H hm

- f = - A B b 77 t 4770 „ „ 1 02 . • 7 7 ---

. . 103 3,80 14,40 38 t

T T ' » * ' ® 1,90 3,51 Heizwerte:

Koksgrus h2 Kb., , H

T ’ A Hî 280kcal 6 34>° 280 102

T T ’2 8 0 ’ k )3 1,84 3,37 168 kcal

T T - ' “ - r o 1,10 1,21

Schlammkohle . . . . h3 T 4 H - 270 „ 1181,7 102

3,30 10,88 135 „ 1181,7 10>

1,65 2,72

. . - /ü 103 . . 103

W a s c h b e r g e ... h4 T 4 H - 266 „ 0,57 1 0,33 152 „ 208,5 102

T T ! ö® 0,33 0,11

G r ö ß t e r F e h le r % 17,29 1 G r ö ß t e r F e h le r °/o 12,98

2 ( % ) 2 1 43,17 2 ( % ) 2 11,21

Z u e r w a r t e n d e r m ittlerer F e h le r % ± I 6,54 Zu erwart, mittl. F e h le r °/o± 3,35

Im vorliegenden Falle sollen die in der Zahlentafel 2 angegebenen größten A bw eichungen eingesetzt werden.

D er Einfluß des H eizw ertfehlers stellt sich dann wie folgt dar:

^ • k . A H x . . . . 27.

n

2

H ie r m i t s in d s ä m tlic h e E in flü s s e d e r e in z e ln e n R e c n - n u n g s - u n d M e ß g r ö ß e n a u f d e n W ir k u n g s g r a d

i\

b e s tim m t.

Z u s a m m e n s t e l l u n g d e r U n t e r s u c h u n g s e r g e b n i s s e .

In der Zahlentafel 2 w ird gezeigt, wie hoch sich dem W erte nach der verhältnism äßige F e h l e r - ^ • 1 0 0 % der einzelnen G rößen sow ie der U nterschied Ak stellt.

Dabei ist erstens die bei dem zu g ru n d e gelegten Rech­

nungsbeispiel erreichte G enauigkeit u n d zweitens die G enauigkeit angeführt w orden, m it der man bei so rg ­ fältigster M essung u n d A usm ittlung der einzelnen G rößen ü b erh au p t rechnen kann.

Mit Hilfe der Zahlentafel 2 sow ie der in der Zahlen­

tafel 1 enthaltenen W erte lassen sich die einzelnen G rößen von Ari sow ie — • 100 % u n d daraus nach den Formeln

h

16 bis 20 der g rö ß te u n d der im Mittel zu erwartende Fehler berechnen. Diese W erte g ibt die Zahlentafel 3 w ieder. Man ersieht daraus, daß der größte Fehler bei der üblichen G enauigkeit u n d den eingesetzten W erten bis zu ± 1 5 % betragen kann, w ährend der zu er­

w artende mittlere Fehler bei etw a ± 5 % liegt. Selbst w enn bei säm tlichen M essungen eine m öglichst große G enauigkeit erreicht w ird, kann sich im m er noch ein H öchstfehler von m ehr als

8

% ergeben, und der zu erw artende m ittlere Fehler beträgt etw a ± 2 ,5 % . Dem ­ nach ist es zu verstehen, daß A bw eichungen in der genannten H ö h e durchaus nicht im m er auf die ver­

m inderte Zuverlässigkeit der B etriebsführung schließen lassen, sondern daß die u n g ü n stig em Prüfungszahlen der Bilanz auf nicht zu verm eidenden Ungenauigkeiten der M essungen beruhen k ö n n e n ; die G renzen werden durch die genannten Zahlen gezogen.

In den Zahlentafeln 4 u n d 5 sind in der gleichen W eise wie in d er Zahlentafel 3 die Fehler für den W irkungsgrad der einzelnen K esselgruppen verzeichnet;

sie bew egen sich in ähnlichen G renzen, nur wird in allen Fällen der zu erw artende mittlere Fehler größer, weil die Zahl der Einzelm essungen hier kleiner ist.

Aus den Zahlentafeln 3 bis 5 kann man ferner ent­

nehm en, w elche M eßgrößen die G enauigkeit am stärksten beeinflussen. Die D am pfw ärm e und die Speisewasser­

w ärm e spielen eine u ntergeordnete Rolle, wichtiger ist schon die D am pfm enge, den größten Einfluß üben je­

doch die K ohlenm engen, H eizw erte und besonders der B ehälterbestand aus. H ier ist also in erster Linie eine

Z a h l e n t a f e l 6. Zusammenstellung der Fehlergrößen des Wirkungsgrades.

K esselg ruppe

Wir­

ku n gs­

grad

h

N orm ale G en au ig k eit des

Beispiels

G rößte G enauigkeit Fe

g rö ß te r

%

h ier im Mittel

zu erw arten

%

Fe

g rö ß te r

°/o hier

im Mittel zu erw arten

% Beide Gruppen zus.

W asserrohrkessel . Flam m rohrkessel. .

73,6 46,8 61,4

15,51 13,89 17,29

4,75 6,66 6,54

8,19 7,35 12,98

2,40 3,71 3,35

bt>

c

3

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7. D e z e m b e r 1 9 2 9 G l ü c k a u f 1 6 9 3

angespannte Sorgfalt bei der Bedienung und Auswertung am Platze. In der Zahlentafel 6 sind der bessern Über­

sicht wegen die Fehler aus den Zahlentafel 3 bis 5 noch einmal zusammengestellt.

Der W irkungsgrad sowie die Verdampfungsziffern können aber auch noch Änderungen erfahren, wofür die Gründe nicht ohne weiteres aus der Bilanz selbst zu er­

sehen sind, nämlich wenn die Belastungsverteilung auf die einzelnen Kesselgruppen wechselt (Zahlentafel 7). Um dies klarzustellen, habe ich das in der Zahlentafel 1 gegebene Beispiel so umgerechnet, daß die Wasserrohr'kessel- gruppe 1 0 % = rd. 2000 t je Monat der Gesam tdam pf­

leistung mehr übernim m t u n d die Flammrohrkesselgruppe Z a h l e n t a f e l 8. Gesam tw irkungsgrad

und Gesamtverdampfungsziffern bei Mehrbelastung der Wasserrohrkesselgruppe um 10°/o = 20 0 0 t/Monat

und gleichbleibender Gesamtleistung.

B e la stu n g sv erteilu n g

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K e s s e l g r u p p e ... 61,4 5,44 5,48 6,69 Änderung der P rüfz ahle n bei

10 % M e h r b e la s tu n g der Wass errohrkessel und 10 °/o Minderbelastung der

F l a m m r o h r k e s s e l ... 64,4 5,87 5,98 7,02

Prüfzahländerung . . . . % 4,9 7,9 9,1 4,9

10 % weniger. Die W irkungsgrade und Verdam pfungs­

ziffern der Kesselgruppen für sich sowie die verhältnis­

mäßigen Brennstoffmengen der Kohlensorten bei der Flammrohrkesselgruppe sind hierbei beibehalten worden.

Man ersieht aus der Zahlentafel 8, daß dies auf den Wirkungsgrad, noch m ehr aber auf die Verdam pfungs­

ziffern von ganz erheblichem Einfluß ist. Der Gesam t­

wirkungsgrad und die ihm entsprechende Netto-Ver- dampfungsziffer für Einheitskohle z'n steigen um 4,9 % ,

die Brutto-Verdampfungsziffer nimmt um 7 , 9 % , die Netto-Verdampfungsziffer um 9,1 % zu. Bei Vergleichen ist also stets auf eine solche Belastungsverschiebung Rücksicht zu nehmen.

Hinsichtlich der zur Beurteilung der Bilanz dienenden Wertungszahlen selbst ist zu bemerken, daß der W ir­

kungsgrad und die Netto-Verdampfungsziffer, bezogen auf Einheitskohle, die wichtigste Rolle spielen. Ein weniger klares Bild geben die Brutto- sowie die gewöhnlichen Netto-Verdampfungsziffern, die stets noch von der Dampfbeschaffenheit und den Brennstoffsorten abhängen.

Zweckmäßig ist stets, die Prüfungszahlen der einzelnen Kesselgruppen und -arten denen der Gesamtanlage vor- zuzieheri, weil jene auch von der Belastungsverteilung unabhängig sind.

Auf die erreichbare Genauigkeit der Verdam pfungs­

ziffern soll hier nicht weiter eingegangen werden. Für z'n gilt genau dasselbe wie für den W irkungsgrad; ä h n ­ liche Zahlen würden sich auch für z und zn ergeben.

Es mag dahingestellt bleiben, wie weit die in der Zahlentafel 2 angenom m enen Genauigkeiten der Teil­

messungen für den Einzelfall zutreffen. Jedenfalls sind bereits durch die Betrachtung zweier Fälle der G enauig­

keit, nämlich der üblichen und der größtmöglichen, für die Praxis brauchbare Grenzen gesteckt worden, so daß es jedem Betriebsmann auf G ru n d der vorstehen­

den Ausführungen leicht sein dürfte, für den S onder­

fall das Richtige zu treffen.

Z u s a m m e n f a s s u n g .

An H a n d einer betriebsmäßigen Wärmebilanz werden die erreichbaren Genauigkeiten des Wirkungsgrades er­

mittelt und miteinander verglichen. Der W irkungsgrad der einzelnen Kesselgruppen erweist sich für die Be­

w ertung gegenüber den Verdampfungsziffern als zweck­

mäßiger. Von Einfluß auf den Gesamtwirkungsgrad ist auch die Belastungsverteilung auf die Kesselgruppen.

Die B ildung von Schlechten und D ru ck lag en in Steinkohlenflözen.

Von Dipl.-Ing. K. E n d e , Wattenscheid.

(Schluß.)

N utzanw endung d e r a u fg e s te llte n T h e o rie .

Die v e r s c h i e d e n e n E i n f l ü s s e a u f d i e Ö f f n u n g d e r S c h l e c h t e n u n d d i e B i l d u n g d e r

D r u c k l a g e n . Bergeversatz.

Voraussetzung fü r die E n ts t e h u n g eines D ru c k ­ gewölbes ist das V o rh a n d e n se in von w i d e r s ta n d s ­ fähigen Stützpunkten, die einerseits d u rc h den K o h le n ­ stoß, anderseits du rc h den n a c h g e fü h r te n B erg e v ersa tz gebildet werden k önnen. Z ur G e w in n u n g d e r a r t i g e r Stützpunkte ist nach m ein er A nsicht das E inbringen von Vollversatz nich t in allen F ällen erfo rd erlic h . Bei gewissen N e b e n g e s te in v e r h ä ltn is s e n w ird man hiervon absehen k ö nnen, u n d zw ar in den F lözen mit Schieferhangendem , in d en e n die A b sen k u n g der elastischen Schichten bereits bei einer Breite des Abbauraumes von 2 bis 3 F e ld e rn (1 F eld = 1,5 m) stattfindet. W e rd e n in d ie s e r E n t f e r n u n g vom K o h le n ­ stoß wandernde H o lz p f e ile r o d e r B e rg e m a u e rn als Stützpunkte n a c h g e fü h r t, so e r f o l g t die A b senkung des Hangenden u n d die d a d u r c h ein g e le ite te G e w ö lb e ­

b ild u n g zwischen dem K ohlenstoß und den ein- ge b ra c h te n S tützpunkten und ein Abreißen der H a n g e n d s c h ic h te n jenseits d er Stützpunkte bleibt o h n e E in flu ß au f die E n ts te h u n g des D ruckgew ölbes.

M an k ann d a h e r annehm en, daß in F lözen mit S ch ie fe rh a n g e n d e m auch beim Abbau o h n e Voll­

versatz au f diese W eise eine gu te D ruck lag en b ild u n g m öglich sein wird.

A n d e rs liegen die V erhältnisse in F lözen mit S a n d ste in h a n g e n d e m . Bei diesem N ebengestein e r ­ f o l g t die A b se n k u n g des H a n g e n d e n als einleitender V o r g a n g zu r G e w ö lb e b ild u n g je nach d e r T r a g ­ fä h ig k e it des Sandsteins e rs t nach einem A b b a u fo rt­

sc h ritt von 10 bis 25 m ; in dieser E n tfe r n u n g vom

K o h le n s to ß m ü ß te m an also den nächsten w a n d e rn d e n

S tü tz p u n k t einbringen. Aus sicherheitstechnischen

G r ü n d e n w ird dieses V e rfah ren nicht d u rc h fü h rb a r

sein, d a m a n einen gew issen H ö c h sta b s ta n d zwischen

K o h le n s to ß u n d B erge versa tz nicht überschreiten

d arf, d e r je d o c h f ü r eine A b senkung innerha lb des

A b b a u ra u m e s in keinem Fall g e n ü g e n w ird. U m die