Glückauf, Jg. 63, No. 50

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GLÜCKAUF

Berg- und Hüttenmännische Zeitschrift

Nr. 50 10. Dezember 1927 63. Jahrg.

W ärm ete ch n isch e Bew ertung und Ü b erw a ch u n g von Kokereien.

Von Dr.-Ing. K. R u m m e l , Düsseldorf, und Dipl.-Ing. H. O e s t r i c h , Berlin.

(Mitteilung aus dem Kokereiausschuß.) I. Kennzeichnung der Aufgabe.

Die K o ste n f ü r die U n t e r f e u e r u n g d e r Koksöfen umfassen e in e n n ic h t u n w e s e n t l i c h e n B e tr a g d e r V er

koku n g sk o sten . R e c h n e t m a n f ü r eine n ic h t g a n z neue O f e n g ru p p e n e b s t allen b e t r i e b s m ä ß i g e n Zuschläge n mit einem D u r c h s c h n i t t s v e r b r a u c h von 700 kca l/k g nasse Kohle, b e z o g e n (w ie es b is h e r übli ch w a r ) auf den u n te rn H e i z w e r t d e s H e i z g a s e s 1, r e c h n e t m a n also bei einem u n t e r n H e i z w e r t vo n 4 0 0 0 kcal m it einem Verbrauch vo n 7 0 0 : 4 0 0 0 = 0,175 m 3 G a s u n d wird 1 m 3 m it 1,2 P f. b e w e r t e t , s o b e t r ä g t d e r A u f w a n d an Gas bere its 2,10 J i / t K o h l e o d e r rd. 2,80 M ft Koks.

In die se m Z u s a m m e n h a n g ist d e r th e o re tisc h e W ä r m e b e d a r f ( M i n d e s t w ä r m e b e d a r f o h n e O f e n v e r luste) f ü r 1 k g K o h le v o n B e d e u t u n g . D a m a n f rü h e r über das t h e r m i s c h e V e r h a l t e n d e r K o h le bei d e r Ver

kokung n o c h w e n i g e r w u ß t e a ls h e u t e u n d sich nicht klar d a r ü b e r w a r , o b die S p a l t u n g s w ä r m e ex o th e r m , endotherm o d e r ü b e r h a u p t g le ic h N ull sei, hielt man es für z w e c k m ä ß ig , sie z u n ä c h s t e in m a l zu ve r n a c h lässigen. U n t e r d ie s e n U m s t ä n d e n m u ß t e d e r t h e o retische B e d a r f b e s t e h e n a u s : d e r f ü h l b a r e n W ä r m e des Koks + d e r f ü h l b a r e n W ä r m e d e r f lü c h t ig e n Be

standteile + d e m W ä r m e a u f w a n d z u r V e r d a m p f u n g der F e u c h t ig k e i t.

S p äte re U n t e r s u c h u n g e n s c h ie n e n zu bestä tig en, daß die W ä r m e t ö n u n g bei S t e i n k o h l e ta tsä c h lic h u n wesentlich sei. D a h e r k o m m t es, d a ß u n s e re he utig e Art, die W ä r m e w i r t s c h a f t v o n K o k s ö fe n zu bew erten, auch noch a u f d i e s e r A n n a h m e b e r u h t.

In le tz ter Z e it h a t m a n n u n bei A b n a h m e v e r s u c h e n mehrfach e in e n s o g e r i n g e n W ä r m e v e r b r a u c h f e s t gestellt, d a ß e r sic h o h n e die A n n a h m e e x o t h e r m e r S p a lt u n g s w ä rm e n i c h t e r k l ä r e n ließ. E in e weitere Ü berra sc hung b e r e i t e t e d ie F e s t s t e l l u n g , d a ß ge nau dieselbe B a u a r t a u f d e m einen W e r k z. B. nur 480 k c a l/k g n a s s e K o h le , a u f d e m ä n d e r n aber 625 verbr auchte. A u c h e r g a b e n sic h (z. B. in O b e r schlesien) bei m ö g l i c h s t g e n a u a u f g e s te l lte n Bilanzen unerklä rliche R e s t b e t r ä g e . E s f r a g t sich da h e r , ob der W ä r m e v e r b r a u c h in k c a l / k g K o h le ü b e r h a u p t zur B ew ertu ng e i n e r O f e n a n l a g e g e e i g n e t ist, un d ob nicht besser a n d e r e W e r t e a n s e in e S telle g e s e tz t werden.

Für die a l l g e m e i n e U n t e r r i c h t u n g ü b e r die se F ra g e n eignet sich am b e s t e n die W ä r m e b i l a n z .

II. Aufstellung der YVärmebilanz.

Der W ä r m e v e r b r a u c h z u r V e r k o k u n g d e r Kohle wird d a d u r c h b e d i n g t , d a ß d e r K a m m e r in h a lt erhit zt

1 Der W ärm ev erb rau ch ist verschieden, je nachdem man auf den obern oder untern H eizw ert b e z ie h t; man kann sich dies in einfacher Weise klar- machen, wenn man überleg t, d a ß in beiden Fällen d erselb e Aufwand ln nms Qas erforderlich ist, 1 nm'J a b e r v ersch ied en en W ärm einhalt hat, je nach

dem, auf welchen H eizw ert man bezieht.

w e r d e n m u ß , u n d d a ß bei d e r E r h i t z u n g d u r c h eine F e u e r u n g ein A b g a s v e r l u s t u n d ein S t r a h l u n g s v e r l u s t in K auf g e n o m m e n w e r d e n m ü s s e n . D ie s e r A u f w a n d w ir d g e d e c k t d u r c h d e n H e i z w e r t d e s u n t e r g e f e u e r t e n G a se s, die f ü h l b a r e W ä r m e d e r Ver- b r e n n u n g s l u f t sow ie d e s H e iz g a s e s u n d u n t e r U m s tä n d e n n o c h d u r c h den H e i z w e r t d e s R o h g a s e s , d a s d u r c h U n d ic h t h e it e n d e r H e iz w ä n d e in die H e i z züge Übertritt u n d d o r t v e r b r e n n t. E n t s p r e c h e n d m u ß für d e n u n w a h r s c h e in li c h e n F all, d a ß H e i z g a s d u r c h F u g e n d e r H e iz w a n d in die K o k s k a m m e r Übertritt, der H e i z w e r t d e r ü b e r g e t r e t e n e n H e i z g a s e in A b z u g g e b r a c h t w e r d e n . S ollte n o c h i n f o lg e Z u tr itt s von L uft ein g e r in g e r Teil d e s K a m m e r i n h a l t s v e r b r e n n e n , so m u ß au c h die d a b e i e n t s t e h e n d e W ä r m e in d e r Bi lanz b e r ü c k s ic h t ig t w e r d e n . D a a b e r j e d e r K o k s- ö f n e r b e m ü h t ist, einen O b e rd ru c k in d e n K a m m e r n zu h a lte n , ist m it einem A b b r a n d k a u m zu r e c h n e n .

A u f G r u n d d e r o b ig e n Ü b e r le g u n g e n e r h ä l t m a n die W ä r m e b i l a n z 1.

W ä r m e b i l a n z 1.

Einnahme Ausgabe

Heizwert der Heizgase Fühlbare Wärme der Ver

brennungsluft

Heizwert des in die Heizzüge übergetretenen Rohgases

— Heizwert des in die Kokskammer übergetrete

nen Heizgases

Abbrand des Kammerinhaltes

In die Kammer übergetretene Wärme

Abgasverlust Strahlungsverlust

Die in die K a m m e r ü b e r t r e t e n d e W ä r m e w i r d d az u g e b r a u c h t, d e n K a m m e r in h a lt zu erh itze n , die K o h le in Koks u n d f lü c h t ig e B e sta n d te ile zu s p a l t e n u n d die F e u c h t ig k e i t d e r K o h le zu v e r d a m p f e n . E s m u ß a lso se in : In die K a m m e r ü b e r t r e t e n d e W ä r m e W ä r m e in h a lt d e s K oks ( b e z o g e n a u f E i n s a t z t e m p e r a t u r )

r W ä r m e i n h a l t d e r f lü c h t ig e n B e s ta n d te i le ( b e z o g e n auf E i n s a t z t e m p e r a t u r ) A u f w a n d f ü r die S p a l t u n g -J- W ä r m e i n h a l t d e s W a s s e r d a m p f e s ( b e z o g e n a u f

E i n s a t z t e m p e r a t u r ) .

D e r W ä r m e i n h a l t des K o k s u n d d e r f lü c h t i g e n B e s ta n d te i le so ll m it d e r S p a l t u n g s w ä r m e zu dem B e g riff V e r k o k u n g s w ä r m e z u s a m m e n g e f a ß t w e r den. D ie se is t also die W ä r m e m e n g e , die g e b r a u c h t w ir d, u m die t r o c k n e K o h le zu v e r k o k e n .

F ü r die S p a l t u n g ist n ic h t i m m e r ein b e s o n d e r e r A u f w a n d e r f o r d e rl ic h . Es k o m m t s o g a r o f t vor, d a ß bei d e r S p a l t u n g W ä r m e frei w ir d (s. u n t e n ) . In die se m F a l l e ist die V e r k o k u n g s w ä r m e g e r i n g e r als die S u m m e d e s W ä r m e i n h a l t s vo n Koks u n d f l ü c h

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181 0 G l ü c k a u f Nr . 50

t i g e n B e s ta n d te i le n . D ie S p a l t u n g s w ä r m e so ll a lso nic ht, w ie e s o f t g e s c h ie h t, als z u g e f ü h r t e W ä r m e g e b u c h t w e r d e n , w e n n die V e r k o k u n g e x o t h e r m v e r lä u ft , o d e r als a b g e f ü h r t e W ä r m e , w e n n d e r V o r g a n g e n d o t h e r m ist, s o n d e r n sie soll s o f o r t von dem W ä r m e i n h a l t d e s K o k s u n d d e r f l ü c h t ig e n B e s t a n d teile a b g e z o g e n o d e r ih m h i n z u g e f ü g t w e r d e n ; d a s E r g e b n i s ist d a n n die V e r k o k u n g s w ä r m e .

Die V e r k o k u n g s w ä r m e m ö g e n o c h weiter in Min dest

v e r k o k u n g s w ä r m e u n d Ü b e r g a r u n g s w ä r m e u n te r t e il t w e r d e n , d a m i t d e r E i n f l u ß e in e r zu la n g e n A u s s t e h ze it o d e r e i n e r t e ilw e i s e e r f o l g t e n Ü b e r h itz u n g d e s

K o k s k u c h e n s g e k e n n z e i c h n e t w ird. D a n n e r h ä l t man die B ilanz 2.

W ä r m e b i l a n z 2.

I. Herkunft der Wärme II. Verwendung der Wärme A. Heizwert des Heizgases

B. Fühlbare W ärme der Ver

brennungsluft und des Heizgases

C. Heizwert des in die Heiz

züge übergetretenen Koks

gases — Heizwert des in die Kokskammer überge

tretenen Heizgases D. Abbrand

A. In die Kokskammer über

getretene Wärme 1. Mindest

verkokungs- Ver-

wärme Mcokungs-

2. Übergarungs- w ärm e1 wärme

3. Wärmeinhalt der ver

dampften Feuchtigkeit2 B. Abgasverlust

C. Strahlung und Leitung

1 Die V erkokungsw ärm e ist auf die Einsatztem peratur d e r Kohle zu beziehen. W ollte man sie auf 0° beziehen, so mußte man den W ärm e inhalt d e r Kohle bei d e r Beschickung als zugeführte W ärme buchen.

2 Für die B erech n u n g dieses W ärmeinhaltes vgl. Abschnitt III C.

D ie M i n d e s t v e r k o k u n g s w ä r m e ( d e r t r o c k n e n K o h l e ) ist a l s o d i e j e n i g e W ä r m e , die d u r c h die H e i z w a n d w a n d e r n m u ß , um die K o h le in K oks von d e r M i n d e s t e n d t e m p e r a t u r d e s Koks (z. B. 1 0 0 0 ° ) u n d f l ü c h t i g e B e s ta n d te i le d e r g le ic h e n E n d t e m p e r a t u r zu v e r w a n d e l n . Die M i n d e s t v e r k o k u n g s w ä r m e ist also g e w i s s e r m a ß e n die N u t z w ä r m e d e r V e r k o k u n g .

V ö lli g e x a k t is t d ie se K e n n z e ic h n u n g d e r M i n d e s t v e r k o k u n g s w ä r m e nic ht, s o n d e r n d e r E in f a c h h e it w e g e n g e w ä h l t w o r d e n , w eil s o n s t die D a r s t e l l u n g e t w a s u m s t ä n d l i c h w ir d . D a s th e o re t i s c h e M in im u m d e s W ä r m e b e d a r f s w ü r d e , g e n a u e r g e n o m m e n , v o r a u s se tze n, d a ß die f lü c h t i g e n B e sta n d te ile je w e ils m it d e r T e m p e r a t u r e n t w e ic h e n , bei d e r sie e n t s te h e n . P r a k ti sch ist ein M e h r a u f w a n d e r f o r d e r l ic h , u m diese Be

s t a n d t e i l e a u f i h r e m W e g d u r c h den g lü h e n d e n K oks u n d an d e n g l ü h e n d e n W ä n d e n e n t l a n g zu erhit zen, u n d w e n n die f l ü c h t i g e n B e s ta n d te i le dabe i ze rsetz t w e r d e n , so ist a u c h h ie r f ü r ein zu s ätz lic h er W ä r m e a u f w a n d zu b u c h e n .

D e r W ä r m e a u f w a n d f ü r V e r d a m p f u n g u n d Ü b e r

h i t z u n g d e s W a s s e r d a m p f e s is t nic ht zur M i n d e s t v e r k o k u n g s w ä r m e zu r e c h n e n , weil d e r M i n d e s t a u f w a n d bei t r o c k n e r K o h le e n t s te h t. Beim p r a k ti s c h e n K o k e r e i

b e t r i e b s t e i g t d e r W a s s e r d a m p f in d e r M itte au f, d a er die T e e r n a h t n ic h t d u r c h d r i n g e n kann. E r m i s c h t sich o b e r h a l b d e s K o k s k u c h e n s m it den a n n ä h e r n d a u f K o k s e n d t e m p e r a t u r e rh it z te n f l ü c h t ig e n B e s ta n d te ile n u n d s e tz t d e r e n T e m p e r a t u r h e r a b ( vgl. auc h A b s c h n i t t III C ).

D ie B ilan z 2 k a n n n o c h e t w a s v e r e in f a c h t w e r d e n . M it e i n e m n e n n e n s w e r t e n A b b r a n d b r a u c h t bei s o r g f ä l t i g e r W a r t u n g , d. h. w e n n Ü b e r d r u c k in d e n Koks- k a m i n e r n g e h a l t e n w i r d , n ic h t g e r e c h n e t zu w e r d e n . M a n k a n n a l s o a u f d e r linken Seit e d e r Bilanz d e n

u n t e r D a u f g e f ü h r t e n A b b r a n d s tr e i c h e n . W e n n es sic h u m A b n a h m e v e r s u c h e h a n d e lt, k a n n f e r n e r D ic h t

h e i t d e r H e i z w ä n d e a n g e n o m m e n w e r d e n . D a m i t e n t

f ä l l t au c h d ie W ä r m e m e n g e a u f d e r linken Seite u n t e r C, u n d es e r g i b t sich die A b n a h m e b i l a n z ( B il a n z 3).

W ä r m e b i l a n z 3, A b n a h m e b i l a n z . Herkunft der Wärme Verwendung der Wärme A. Heizwert des Heizgases

B. Fühlbare Wärme der Ver- brennungsluft und des Heizgases

A. In die Kokskammer über

getretene Wärme 1. Mindest

verkokungs- Ver-

wärme ,-kokungs-

2. Übergarungs- wärme wärme

3. Wärmeinhalt der ver

dampften Feuchtigkeit B. Abgasverlust

C. Strahlung und Leitung D ie v o r s t e h e n d e n B ilanz en u n t e r s c h e i d e n sich von d e n ü b li c h e n K o k e r e i b ila n z e n u. a. d a d u r c h , d a ß die in die K o k s k a m m e r e i n g e s e tz te K o h le in d e r B ilanz nicht e r s c h e i n t u n d e b e n s o n ic h t a u f d e r r e c h t e n Seite d e r H e i z w e r t d e r V e r k o k u n g s e r z e u g n i s s e . E s d ü r f te a b e r r ic h t ig se in , die H e i z w e r t e d e r K o h l e u n d der V e r k o k u n g s e r z e u g n i s s e n ic h t m it a u f z u f ü h r e n , denn die K o h le is t b eim V e r k o k u n g s v o r g a n g kein B re n n s to f f , s o n d e r n ein W e r t s t o f f , d e r v e r e d e l t w e r d e n soll.

Sie s p i e l t d ie s e l b e R o l le w ie d e r S ta h l im Siem ens- M a r t i n - O f e n . A u c h d e r S ta h l gibt, w e n n er v e r b r a n n t w ir d , W ä r m e ab, h a t a l s o a u c h e in e n H e iz w e r t. T r o t z d e m w ü r d e n i e m a n d d a r a n d e n k e n , s e in e n g e s a m t e n H e i z w e r t in d e r W ä r m e b i l a n z d e s S ie m e n s- M a rtin - O f e n s a n z u f ü h r e n . Die b i s h e r ü b li c h e n B ilanzen der K o k s ö f e n sin d d e m n a c h v e r b u n d e n e S to ff - und W ä r m e b i l a n z e n , d a g e g e n die o b e n w i e d e r g e g e b e n e n

B ilan z en V e r e d e l u n g s b i l a n z e n .

S e l b s t v e r s t ä n d l i c h k ö n n e n die a n g e f ü h r t e n Ver

e d e l u n g s b i l a n z e n a u c h a u s d e r v e r b u n d e n e n S to ff - und W ä r m e b i l a n z , w ie sie b i s h e r ü b lic h w a r , a b g e le ite t w e r d e n . An d i e s e r S telle w i r d d a r a u f n u r d e s h a l b ver

z ichte t, weil d e r W e g d i e s e r A b l e i t u n g e t w a s l a n g a t m i g ist.

III. Der Wärmeverbrauch.

A. M i n d e s t v e r k o k u n g s w ä r m e .

D e r G r a d d e r E n t g a s u n g d e r K o h l e h ä n g t von d e r V e r k o k u n g s e n d t e m p e r a t u r ab. Je n a c h d e r ver

la n g t e n B e s c h a f f e n h e i t d e s K o k s is t die E n d t e m p e r a t u r g e g e b e n . D ie M i n d e s t v e r k o k u n g s w ä r m e ist die v o n a u ß e n z u z u f ü h r e n d e W ä r m e m e n g e , die n o tw e n d i g ist, u m d e n tr o c k n e n K a m m e r i n h a l t a u f die se Ver

k o k u n g s e n d t e m p e r a t u r zu b r i n g e n 1. N a c h d ie se r Be

g r i f f s b e s t i m m u n g _muß die M i n d e s t v e r k o k u n g s w ä r m e sich z u s a m m e n s e t z e n a u s d e r f ü h l b a r e n W ä r m e des K o k s bei d e r M i n d e s t e n d t e m p e r a t u r d e s K oks + der f ü h l b a r e n W ä r m e d e r f l ü c h t i g e n B e s ta n d te i le bei einer T e m p e r a t u r g le ic h d e r M i n d e s t e n d t e m p e r a t u r des K o k s 4^- d e r e n d o t h e r m e n S p a l t u n g s w ä r m e ( - der e x o t h e r m e n S p a l t u n g s w ä r m e ) .

Die S p a l t u n g s w ä r m e kann nur im Laboratorium u n d nur a ls der U n t e r s c h i e d v o n M i n d e s t v e r k o k u n g s 

1 Dabei ist es bezüglich d e r Spaltungsw ärm e wahrscheinlich nicht gleichgültig, mit w elcher G eschw indigkeit die Erhitzung v o r sich geht.

D ah er soll vorausgesetzt w erd en , die T e m p e ra tu re rh ö h u n g erfolge so lang

sam , daß die einzelnen flüchtigen Bestandteile bei d e r niedrigstm öglichen T e m p e ra tu r entw eichen.

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10. D e z e m b e r 192 7 G l ü c k a u f 1811

Abb. 1. Spaltungswarme nach Davis.

Abb. 2. Wärmetönung, bezogen auf 1 0 Temperaturunterschied w ä r m e - W ä r m e i n h a l t d e s K o k s - W ä r m e i n h a l t der f lü chtig en B e s ta n d te i le b e s t i m m t w e r d e n 1. T h e o re tisc h ließe sie sich a u c h als U n t e r s c h i e d d e s H e iz w e r te s von Kohle u n d V e r k o k u n g s e r z e u g n i s s e n e r r e c h n e n . Da aber die S p a l t u n g s w ä r m e n u r e t w a Vioo d e s H e iz w erte s d e r K o h le d a r s te llt , li e f e r t die ses V erfa h ren zu u n g e n a u e W e r t e . D ie n e u e n U n t e r s u c h u n g e n von T e r r e s u n d S c h a l l e r - , D a v i s 3 so w ie B u r k e und P a r r y 4 h a b e n g e z e i g t, d a ß z u n ä c h s t einm al die S p a l t u n g s w ä r m e f ü r j e d e K o h le v e rsc h ie d e n ist, weiter aber au ch, d a ß sie v e r s c h ie d e n ist je nac h d e r T e m p e ratur, bis zu d e r m a n die V e r k o k u n g treibt. N a c h den U n te r s u c h u n g e n v o n D a v is v e r l ä u f t d e r W ä r m e a u f w and f ü r die S p a l t u n g im a l l g e m e in e n im Sin ne von Abb. 1, d . h . bis e t w a 3 5 0 ° e n d o t h e r m , d an n ü b e r w iegen die e x o t h e r m e n Z e r s e tz u n g e n . Bei 550° ist die S u m m e d e r R e a k t i o n s w ä r m e n o c h e x o t h e r m , sie fällt d a n n a b e r ab u n d ist bei e in ig e n K o h len bei 600°

sc hon w ie d e r e n d o t h e r m . D ie K u rv e g ib t also f ü r je de T e m p e r a t u r t die g e s a m t e W ä r m e t ö n u n g an, die bis

zur E r w ä r m u n g a u f t ° s t a t t g e f u n d e n hat. D if fe r enziert m a n die K urve , so e r h ä l t m a n die W ä r m e t ö nung, b e z o g e n a u f 1° T e m p e r a t u r u n t e r s c h i e d , der bei d e r j e w e i l i g e n T e m p e r a t u r v o r h a n d e n ist

(Abb. 2).

N i m m t m a n an, d a ß d e r W ä r m e i n h a l t ( f ü h l bare W ä r m e ) v o n K o k s u n d f lü c h t ig e n B e s ta n d teilen u n g e f ä h r n a c h d e r g e s tr i c h e lte n Linie in Abb. 3 v e r lä u ft , s o e r g i b t sich die V e r k o k u n g s wärm e, w e n n m a n v o n ih m die a u s Abb. 1 b e kan nte e x o t h e r m e S p a l t u n g s w ä r m e abzieht. Die V e r k o k u n g s w ä r m e w i r d d u r c h die au s g e z o g e n e

Kurve in A bb. 3 d a r g e s t e l l t .

T e r r e s u n d W o l t e r 5 h a b e n d e n V er la u f der V e r k o k u n g s w ä r m e - a u c h in d e m e r h e b lic h w ichti

g e m G ebie t o b e r h a lb von 7 0 0 " bei sechs verschiedenen K ohlen u n t e r s u c h t . A b b . 4 z e ig t die V e r k o k u n g s w ä r m e der K o h le v o n d e r Z ec h e M a t h i a s S tinnes. Bei ände rn u n te r s u c h te n K o h l e n e r g a b sich ein q u a lita tiv ä h n licher V e r la u f d e r V e r k o k u n g s w ä r m e . D er a b fa lle n d e Teil d e r K u rv e n l a g a b e r m a n c h m a l schon zwischen 700 u n d 800°.

In Abb. 4 is t g e g e n ü b e r d e r D a r s t e l l u n g von T e r r e s u n d W o l t e r eine kle in e Ä n d e r u n g g e tro f fe n w o rd e n . D ies e h a b e n a n s c h e i n e n d d e r gem esse nen

V e r k o k u n g s w ä r m e , die s c h o n d e n W ä r m e i n h a l t d e r a u s g e tr ie b e n e n E r z e u g n i s s e bei d e r A b z u g s t e m p e r a t u r e n th ä lt, v e r s e h e n tl ic h n o c h ein m a l d e n g e s a m t e n W ä r m e i n h a l t d e r f lü c h t ig e n B e s t a n d teile h i n z u g e f ü g t u n d die se S u m m e als V e r k o k u n g s w ä r m e b ez eichne t. D a d u r c h w i r d j e d o c h d e r k e n n z e i c h n e n d e V e r la u f d e r K u rv e n n ic h t b e e in flu ß t. W e n n m a n die K u rv e n e n t s p r e c h e n d v e r ä n d e r t, so e r g e b e n sich bei 1000° V e r k o k u n g s e n d t e m p e r a t u r V e r k o k u n g s w ä r m e n von 28 6 bis 4 3 8 kcal. D er letzte W e r t f ä l l t a l l e r d i n g s s t a r k a u s d em a llg e m e in e n R a h m e n h e r a u s. Von d e n se c h s u n te r s u c h te n K o h l e n s o r t e n h a t te n f ü n f bei 1 0 0 0 ° E n d t e m p e r a t u r eine V e r k o k u n g s w ä r m e von 286 bis 360 kca l/kg. Die Z a h l e n ta fe l 1 e n t h ä l t die g e ä n d e r t e n V e r k o k u n g s w ä r m e n . B e m e r k e n s w e r t is t die s ta r k e Z u n a h m e d e r V e r k o k u n g s w ä r m e m it s t e ig e n d e r E n d t e m p e r a t u r .

A us d e r V e r k o k u n g s w ä r m e k a n n m a n die S p a l t u n g s w ä r m e b e r e c h n e n , in d e m m a n von ih r den W ä r m e i n h a l t d e s Koks u n d d e r f lü c h t i g e n B e sta n d -

Z a h l e n t a f e l 1. V e r kokungsw ärm e einiger Kohlensorten.

Kohle von der Zeche

Koks

ausbeute

%

Verkokungs

end

temperatur

»C

Mindest

verkokungs

wärme kcal/kg

Teutoburgia. . 63,95 1010 369

Unser Fritz . . 69,20 900 224

Mathias Stinnes 72,05 1003 360

ü r a f Moltke . . 72,30 1040 287

Präsident. . . 79,80 1079 318

Zollverein . . 78,24 1028 438

teile ab z ie h t. Dies is t im f o l g e n d e n a u f G r u n d d e r V e r s u c h s e r g e b n is s e vo n T e r r e s u n d W o l t e r g e s c h e h e n , u n d dabei sin d dem W ä rm ein h alt des Koks die von Terres u n d Schaller g ef u n d e n en W e rte d e r spezifischen W ä r m e 1

¥0

£j7arempe/vn/r

Abb. 3. Verkokungswärme bis zu 700° C.

|

| ZVO l .

1 s. Schrifttuinverzeichms am Schluß des Aufsatzes.

2 Oas W assetfach 1922, S. 762.

3 Fuel 1925, S. 286.

4 Ind. Eiii K . Chem. 1927, S. 15.

* Oas W asserfach 1927, S. 1.

700 000 so o

yertai'v/tyse/?rffem/>era/i/r/f? aC

7000 Abb. 4. Verlauf der Verkokungswärme oberhalb von 700° C.

i Oas W asserfach 1922, S. 832.

(4)

18 12 G l ü c k a u f Nr . 50

z u g r u n d e g e l e g t w o r d e n . Die a u f die se W e is e errech- nete W ä r m e l ö s u n g o d e r - b i n d u n g ist in d e r Z a h l e n ta fe l 2 a n g e g e b e n . A us ih r ist ersic h tlich , d a ß in d em G e b i e t v o n 90 0 b is 1 0 0 0 ° n o c h e r h e b l i c h e e x o t h e r m e ( G r a f M o l t k e u n d P r ä s i d e n t ) o d e r e n d o t h e r m e ( U n s e r F ritz, M a t h i a s S tin n e s , Z o llv e re in u n d T e u t o b u r g i a ) Z e r s e t z u n g e n a u f t r e t e n k ö n n e n . So w a r z. B. bei d e r K o h le v o n U n s e r F r i t z die W ä r m e t ö n u n g zw is chen S73 u n d 9 6 0 ° - 4 6 , 8 - 3 7 , 2 - 84 kcal.

Z a h l e n t a f e l 2, S p a lt u n g s w ä rm e verschiedener Kohlensorten.

Verkokungs Exotherme Endotherme

Kohle end

von der Zeche temperatur Spaltungswarme

°C kcal/kg kcal/kg

Teutoburgia 845 - 56

1010 - 72,0

Unser Fritz . . S73 - 46,8

960 + 37,2

Mathias Stinnes 903 - 29,9

1003 - 100,6

Oraf Moltke . . 817 + 17,3

1040 + 38,3

P rä sid en t. . . S62 1048

- 49,8 - 14,5 Zollverein . . S50

102S

- 63,7 - 122,0 Im g a n z e n k a n n m a n a l s o fe s ts te l le n , d a ß die M i n d e s t v e r k o k u n g s w ä r m e bei e in e r b e s t i m m t e n K ohle e rh e b lic h v o n d e r V e r k o k u n g s e n d t e m p e r a t u r a b h ä n g t.

F ü r die V e r k o k u n g k o m m e n E n d t e m p e r a t u r e n von 9 0 0 bis 1 0 0 0 ° in B e tra c h t. D e r M e h r a u f w a n d f ü r die E r h i t z u n g a u f 1 0 0 0 ° a n s t a t t a u f 9 0 0 ° b e t r ä g t bei den v o n T e r r e s u n d W o l t e r u n t e r s u c h t e n K o h le n 0 k c a l/k g (bei d e r K o h le v o n P r ä s i d e n t ) b is 150 k c a l / k g (b ei d e r K o h le v o n U n s e r F r i t z ) . A u ß e r d e m ist f ü r eine b e s t i m m t e V e r k o k u n g s e n d t e m p e r a t u r die V e r k o k u n g s w ä r m e a u ß e r o r d e n t l i c h v e r s c h ie d e n u n d s c h w a n k t bei d e n u n t e r s u c h t e n K o h le n , z . B . bei 1000°, zwischen 2 8 6 u n d 3 6 0 ( 4 3 8 ) kcal k g K o h le .

B. Ü b e r g a r u n g s w ä r m e .

D e r W ä r m e a u f w a n d in d e n K o k s ö fe n ist nun s te ts g r ö ß e r als die M i n d e s t v e r k o k u n g s w ä r m e . Es ist u, a. n ö tig , die S eiten d e s K o k s k u c h e n s zu überhitze n, d a m i t die M it t e g a r w ird , d e n n z u r Ü b e r t r a g u n g d e r W ä r m e v o n d e r H e i z w a n d in die M itte des K o k s k u c h e n s is t ein T e m p e r a t u r g e f ä l l e e r fo rd e rlic h . D a die K ö p f e e r h e b l i c h e W ä r m e v e r l u s t e d u rch die S t r a h l u n g d e r K a m m e r t ü r e n e rle id e n , ist ih r e t h a lb e n h ä u f i g eine lä n g e r e G a r u n g s z e i t e r f o r d e rl i c h , w e n n sie n ic h t s t ä r k e r b e h e iz t w e r d e n . A u c h n a c h d e r H ö h e n l a g e w i r d bei m e h r e r e n O f e n b a u a r t e n die T e m p e r a t u r n ic h t g l e i c h m ä ß i g in a l le n T e ile n des K u c h e n s e r r e ic h t. D ie se V e r l ä n g e r u n g d e r A u s s te h z e it v e r a n l a ß t e in e Ü b e r g a r u n g . D ie g e s a m t e W ä r m e , die a u f g e w a n d t w ir d , u m d e n K o k s s t o c k s t ä r k e r zu e r hit zen, a ls n o t w e n d i g ist, so ll Ü b e r g a r u n g s w ä r m e h eiß en . D ie Ü b e r g a r u n g s w ä r m e k a n n b e s o n d e r s d a n n e in e n n e n n e n s w e r t e n B e t r a g a u s m a c h e n , w e n n e n d o t h e r m e Z e r s e t z u n g e n a u f t r e t e n . S o e r f o r d e r t e z.B. nach T e r r e s u n d W o l t e r bei d e r K o h le v o n Z o llv e re in die T e m p e r a t u r e r h ö h u n g d e r V e r k o k u n g s p r o d u k t e von 1 0 0 0 a u f 1 0 5 0 ° einen M e h r a u f w a n d v o n SO k c a l/k g T r o c k e n k o h l e . M a n k a n n sic h d a h e r w o h l d e nke n, d a ß a u f die se W e i s e d u r c h te i l w e i s e e r f o l g t e Ü b er h it z u n g e in e Ü b e r g a r u n g s w ä r m e in d e r G r ö ß e n o r d n u n g vo n 15 b i s 20 kcal k g K o h l e a u f tr itt .

U m d e n A u f w a n d zu e r h a l t e n , d e r d u r c h die Über

g a r u n g v e r u r s a c h t w ir d , m u ß m a n die Ü b e r g a r u n g s w ä r m e n o c h d u r c h d en F e u e r u n g s w i r k u n g s g r a d teilen, d e n n f ü r die Ü b e r t r a g u n g e i n e r W ä r m e m e n g e aus dem H e i z g a s a u f d e n K a m m e r i n h a l t m u ß im m e r ein g e w i s s e r V e r lu s t in K au f g e n o m m e n w e r d e n .

C. E i n f l u ß d e r K o h l e n n n ä s s e .

E i n e n w e s e n tli c h e n E i n f l u ß a u f d e n W ä r m e v e r b r a u c h h a t die K o h l e n n ä s s e ; sie m u ß v e r d a m p f t und ü b e r h i t z t w e r d e n , e h e die K o h le v e r k o k t w e r d e n kann.

D ie h ie rz u n o t w e n d i g e W ä r m e m e n g e k a n n aus der e i n g e b r a c h t e n W a s s e r m e n g e u n d d e r T e m p e r a t u r des W a s s e r d a m p f e s b e r e c h n e t w e r d e n .

E s w ä r e j e d o c h fa ls c h , d e n W ä r m e i n h a l t des W a s s e r d a m p f e s in R e c h n u n g z u ste lle n , d e r im Steig

r o h r v o r h a n d e n ist. D ie V e r k o k u n g s n ä h t e habe n un g e f ä h r e in e T e m p e r a t u r v o n 4 0 0 bis 5 0 0 ° u n d schieben sic h bei g l e i c h m ä ß i g b e h e iz te n K a m m e r w ä n d e n nahezu p a r a l l e l d e n W ä n d e n z u r M it t e vor. D ie unterh alb v o n 4 0 0 ° e n t s t e h e n d e n f l ü c h t i g e n E r z e u g n i s s e , also h a u p t s ä c h l i c h d e r W a s s e r d a m p f , k ö n n e n nic ht durch die V e r k o k u n g s n a h t t r e t e n u n d s t e i g e n d a h e r in der M it te d e s K u c h e n s d u r c h die K o h l e h o c h . Sie erreichen e in e T e m p e r a t u r v o n s c h ä t z u n g s w e i s e 150°. Auf dem W e g e z u m S t e i g r o h r v e r m i s c h e n sie sic h mit den an d e r W a n d h o c h g e s t i e g e n e n h e i ß e n G a s e n u n d erhalten d a d u r c h eine h ö h e r e T e m p e r a t u r . D a f ü r die se weitere E r w ä r m u n g kein z u s ä tz lic h e r W ä r m e a u f w a n d nötig w a r , ist in d e r B ilan z d e r W ä r m e i n h a l t des W a s s e r d a m p f e s bei 1 50° a n z u s e t z e n ; e r b e t r ä g t rd.

6 7 0 k c a l/k g . D ie M i s c h u n g d e s W a s s e r d a m p f e s mit d e n h e i ß e n G a s e n e r k l ä r t a u c h die n i e d r i g e R o h g a s

t e m p e r a t u r v o n u n g e f ä h r 60 0 bis 700 °. D ie »Mindest- v e r k o k u n g s w ä r m e « d e r t r o c k n e n K o h l e b e z ie h t sich a u f d ie M i n d e s t v e r k o k u n g s t e m p e r a t u r . D ie f ü h l b a r e W ä r m e d e r a u s d e r t r o c k n e n K o h le entsta ndenen G a s e m u ß a l s o in d e r B ilanz a u f d ie M i n d e s t v e r k o k u n g s t e m p e r a t u r ( z . B . 1 0 0 0 ° ) b e z o g e n werden.

W i l l m a n d e n w i r k l i c h e n M e h r a u f w a n d erhalten, d e r i n f o l g e d e r K o h l e n n ä s s e e n t s t e h t , so m u ß man d e n W ä r m e i n h a l t d e s W a s s e r d a m p f e s n o c h d u r c h den W i r k u n g s g r a d d e r F e u e r u n g 7] teilen.

Bei d e r P r ü f u n g v o n G a r a n t i e w e r t e n h a n d e lt es sich h ä u f i g d a r u m , d e n W ä r m e v e r b r a u c h je kg Kohle a u f e i n e n ä n d e r n N ä s s e g e h a l t u m z u r e c h n e n . Be

z e ic h n e t m a n d e n g e s a m t e n W ä r m e i n h a l t der ver

d a m p f t e n F e u c h t i g k e i t m it Q k c a l / k g n a s s e Kohle, d e n W ä r m e i n h a l t j e k g W a s s e r m i t q k c a l/k g und d e n N ä s s e g e h a l t d e r K o h l e m i t w x o/o, b e z o g e n auf d a s G e w i c h t d e r n a s s e n K o h le , s o is t d e r A u f w a n d zur V e r d a m p f u n g d e r N ä s s e

Q Wj q

A = • k cal/kg nasse Kohle.

7] 100 7]

D e r U n t e r f e u e r u n g s b e d a r f e i n e r K o h le mit Wj ";i>

W a s s e r sei g le ic h U x kcal k g n a s s e K ohle. Zie ht man d a v o n d e n B e t r a g A ab, s o e r h ä l t m a n d en U n te r f e u e r u n g s b e d a r f f ü r tr o ck n e Kohle.

D e r U n t e r f e u e r u n g s b e d a r f f ü r 1 k g T ro ck en k o h le w ü r d e d a h e r s e i n :

U t =

u

100 100

q

100 — w, k c a l/k g Kohle 1.

(5)

10. D e z e m b e r 19 2 7 G l ü c k a u f 1813

D er U n t e r f e u e r u n g s b e d a r f f ü r eine K ohle mit vv2 °/o W a s s e r s e t z t sich z u s a m m e n a u s d e m U nterfeue-

, „ ,... 100 —-w, , , , „ , , rungsbedarf für — — — - kg tr ockne Kohle

100 U1 100

100 — w ,

•/¡/ 100 und dem U n t e r f e u e ru n g s b e d a r f für

w i w ,

10Ö kg Wasser

W 2

100 er beträgt also

U 2 =

+ ,

u - w < . 1 100

10 0 - w 2 100 — w.

j q q~ kca l/k g nasse K ohle. . . . 2 ; darin ist q 670 k c a l / k g W a s s e r . D er M e h r v e r b r a u c h Mx - M 2 bei v e r ä n d e r t e r N ä s s e w i r d

U 2 —U , = U , w ,

+ -w., 100

q

W , W j

100

100 — w , 100 — Wj , nn k cal/kg nasse K o h l e ...3.

1 DU Yj

H i e r n a c h la sse n sich die G e w ä h r le i s tu n g e n uip- rechnen.

E in f a c h e r w ü r d e die U m r e c h n u n g w erd en , w enn man au ch den U n t e r f e u e r u n g s b e d a r f d e r n assen Kohle auf 1 kg T r o c k e n k o h l e (1 kg T r o c k e n s u b s ta n z ) b e zöge. D e r W ä r m e v e r b r a u c h f ü r n asse K ohle w ü rd e sich d a n n z u s a m m e n s e tz e n aus d em W ä r m e v e r b r a u c h für 1 k g T r o c k e n k o h l e + d e m W ä r m e v e r b r a u c h für jg-y Nässe/kg Troc kenkohle. N en n t man diesen Be

darf U „ so ist:

Ul = Ut + HK)' • = kca l/kg Tro ckenkohle + z u g e h ö r ig e Nässe.

Die U m r e c h n u n g s f o r m e l auf tro c k n e Kohle w ü rd e daher l a u t e n :

U t = II, ■i 100 und die a u f den N ä s s e g e h a l t n 2

! V n,.

l t ^ u ' + Tcfo oder

U , = U , + n ,

■ V n, 100

Damit w ü r d e d e r M e h r v e r b r a u c h f ü r nässere Kohle U2 — Uj = ~ kcal/kg Tro cken kohle

( + z u g e h ö r ig e N ässe1) ... 6- Diese G le i c h u n g h a t n o c h den Vorteil, n u r von der Nässe a b h ä n g i g zu se in ( G l e i c h u n g 3 ist au ch noch von Uj a b h ä n g i g ) .

ln die letzten F o r m e l n m u ß d e r N ä s s e g e h a lt n in o/o W a s s e r a u f 1 k g T r o c k e n k o h l e eingese tz t w e r den. Ist d e r N ä s s e g e h a l t als w °/o W a s s e r in 1 kg nasser K o h le b e k a n n t, so b e s t e h t die B eziehung

100 n ~ W ' 100 — w *

1 Also bezogen auf 1 k g T r o c k e n k o h l e - f - N ä s s e je kg Trocken

kohle, d. h. bei n, = 1 0 % , bezogen auf 1,1 kg Einsalzkolile.

D. A b g a s v e r l u s t .

D e r A b g a s v e r l u s t r ü h r t her vom U n v e r b r a n n t e n und vo m W ä r m e i n h a l t des A b g a s e s . U n v e r b r a n n t e s kan n e n t w e d e r in f o lg e sc h le c h te r V e r b r e n n u n g o d e r d u rch U m s te lle n in d as A b g a s g e l a n g e n . A u ch an fü h lb a r e r W ä r m e tr it t d u r c h U m s te l le n ein V e rlu st ein. U m d ie sen E in flu ß zu e rfasse n, k a n n m a n d e n A b g a s v e r l u s t in den eig en tlich e n A b g a s v e r l u s t und den U m s te llv e r l u s t u n te rteilen .

Be züglich des e i gentliche n A b g a s v e r l u s te s is t zu be m e rk e n , d a ß er u n t e r ein g ew is ses M in d e s tm a ß nicht v e r r in g e r t w e r d e n kann, d a d u r c h b e d i n g t, d a ß die zu e r w ä r m e n d e L u ft m e n g e g e g e b e n ist, u n d d a ß diese L u ft m e n g e nicht auf eine h ö h e r e T e m p e r a t u r g e b r a c h t w e r d e n kann, als sie die in der A b g a s z e i t in den R e g e n e r a to r tr e t e n d e n A b g a s e habe n. D a d u r c h ist die H ö c h s t w ä r m e m e n g e g e g e b e n , die d e r L uft z u g e f ü h r t w e r d e n kann, u n d da diese g le ich d e r W ä r m e m e n g e ist, die d e m A b g a s e n t z o g e n w e r d e n kann, e r g i b t sich eine M in d e s th ö h e der A b g a s t e m p e r a tu r . P ra k tis c h liegt zw ischen d e r E i n t r it ts te m p e r a t u r d e r A b g a s e u n d d e r A b z u g s t e m p e r a t u r der v o r g e w ä r m t e n L uft n o c h eine S p a n n e von rd . 200°. J e b e s s e r ( u n d t e u r e r ) der R e g e n e r a to r ist, d e s to kleiner w ir d d ie se S p a n n e und d e s to g e r i n g e r die A b g a s t e m p e r a t u r h in t e r d em R e g e n e r a t o r ; a b e r se lb st bei einem u n e n d l i c h g r o ß e n R e g e n e r a to r mit der T e m p e r a t u r s p a n n e N ull w ir d die A b g a s t e m p e r a t u r eine M in d e s t h ö h e h a b e n . D e r h ie rb e i e n t s te h e n d e M in d e s tv e rl u s t b e r e c h n e t sich b e i s p ie ls weise bei einer Starkgasofengru ppe auf etwa 3 5 0 kcal/m 8 H eiz g as . W ä r m t m a n je d o c h bei einer S c h w a c h g a s o f e n g r u p p e als H e iz g a s v e r w e n d e te s G i c h t g a s u n d Luft vor, so e n t s t e h t im a l lg e m e in e n kein M i n d e s t a b g a s v e r l u s t im o b ig e n Sinne.

IV. Ofenbewertung.

A. U n z u l ä n g l i c h k e i t d e r j e t z i g e n B e w e r t u n g s w e i s e .

E s ist b ish e r üb lich ge w e se n , die W ä r m e w i r t s c h a f t der K okerei nac h dem u n te r n H e iz w e r t d e r j e k g n a s se K ohle u n te r g e f e u e r t e n G a s m e n g e zu b e w e rt e n . M a n b ez eichne t diese M e n g e in kcal als W ä r m e v e r b r a u c h je kg n asse Kohle. M a n b e t ra c h t e t a ls o in der Bilanz 2 von d e n P o s t e n d e r linken Seite den B e tr a g u n t e r I A als d e n a llein ig en A u fw a n d . H ierz u ist m a n e i n i g e r m a ß e n be re c h ti g t, weil die ä n d e r n P o s t e n d e r linken Seite v e r h ä l t n i s m ä ß i g klein zu sein p f le g e n . Bei alten Öfe n m u ß m a n a l le r d in g s d a m it rec h n e n , d a ß g e w is se G a s m e n g e n d u r c h die U n d ic h th e ite n ü b e r tr e t e n . D er W ä r m e v e r b r a u c h in kcal H e iz g a s j e t K o h le ist nun ab er kein a l lg e m e in g ü lt ig e s M a ß f ü r die G ü t e des O fe n s . E r ist le diglich ein V e r g le ic h s m a ß s t a b bei g e n a u d e r gleichen K ohle m it gle ic h e r N ässe . D er E in flu ß d e r N ä sse lä ß t sich zw a r a u s sc h e id e n , w e n n m an mit H ilfe d e r im A b s c h n itt III C g e g e b e n e n F o r m e l n auf T r o c k e n k o h l e r ed u z iert, den E in f lu ß d e r V e r sc h ie d e n h e it der T r o c k e n k o h l e , d. h. d e r V er

s c h ie d e n h e it der S p a lt u n g s w ä r m e , w ü r d e m a n ab e r nur r e c h n e r is c h berü c k sich t ig en k ö n n e n , w e n n ih re H ö h e f ü r je d e K ohle b e k a n n t w äre.

M a n k ö n n te d a r a n d en k e n , f ü r die zu v e r w e n d e n d e K ohle die M i n d e s t v e r k o k u n g s w ä r m e v o r h e r im L a b o r a to r iu m f estz u ste lle n . Die U n t e r s u c h u n g is t a b e r se hr sc hw ierig. Auch w ü r d e n n u r s e h r g e s c h ic k te L a b o ra n te n ein z u v e rlä ss ig e s E r g e b n is li efern, g a n z a b g e s e h e n d a v o n , d a ß eine b e t r i e b s b r a u c h b a r e Versuch:-,- e i n ri c h tu n g noch fehlt. A b er auc h d a n n w ü r d e m an

(6)

G l ü c k a u f N r . 50

n o c h n ic h t die G e w i ß h e i t h a b e n , d a ß d a s g e w o n n e n e E r g e b n i s die M i n d e s t v e r k o k u n g s w ä r m e f ü r die V er a r b e i t u n g im K o k s o f e n d a r s t e l l t , d e n n im K o k s o fe n ist die F ü h r u n g d e s V e r k o k u n g s p r o z e s s e s a n d e r s als in d e r V e r s u c h s a n s ta lt. E r s t e n s d a u e r t d e r V o r g a n g viele S tu n d e n an S telle vo n M in u t e n , u n d z w e ite n s m ü s s e n die R o h g a s e im K o k s o f e n n o c h einen s e h r la ngen W e g d u r c h d e n g l ü h e n d e n K o k s z u r ü c k le g e n . Dabei k ö n n e n n o c h e r h e b lic h e w ä r m e t ö n e n d e R eak tio n en s ta ttf in d e n . Im L a b o r a t o r i u m s g e r ä t d a g e g e n kann das R o h g a s s o f o r t e n t w e ic h e n .

A b e r s e l b s t w e n n sich die M in d e s t v e r k o k u n g s - w ä r m e bei e in e r b e s t i m m t e n T e m p e r a t u r g e n a u g e n u g f e s t s t e l l e n ließe, m ü ß t e m a n d o c h n o ch n a c h p r ü fe n , o b w ir k lic h die d i e s e r V e r k o k u n g s w ä r m e e n t s p r e c h e n d e M i n d e s t t e m p e r a t u r a n allen Stellen des

K u ch e n s h e r r s c h t , d e n n es h a t sich gezeigt, d a ß i n f o lg e v e rs c h ie d e n s t a r k e r A u s g a r u n g des Koks bei d e m s e l b e n O f e n u n d d e n s e l b e n K o h le n U n te r sc h ie d e im W ä r m e v e r b r a u c h vo n 150 k c a l / k g Kohle a u f g e t r e t e n s i n d 1.

B. V o r s c h l a g e i n e r G e w ä h r l e i s t u n g f ü r d i e O f e n g ü t e .

N a c h d e n o b i g e n A u s f ü h r u n g e n la ssen sich aus d e m W ä r m e v e r b r a u c h j e k g K o h le n o c h keine Sch lü ss e z iehen. D a die M i n d e s t v e r k o k u n g s w ä r m e so sta rk s c h w a n k t, k a n n d e r W ä r m e v e r b r a u c h bei zwei Öfen v o n g le ic h e r G ü t e f ü r zwei v e r s c h ie d e n e K ohlen m it d e m s e l b e n N ä s s e g e h a l t g a n z v e r sc h ie d e n sein. Selbst w e n n d e r W ä r m e v e r b r a u c h in je d e m O fe n f ü r die g le ic h e K o h le b e s t i m m t w ü rd e , k ö n n te n sich e r h e b liche U n t e r s c h i e d e w e g e n d e r v e r s c h ie d e n sta rk e n A us

g a r u n g e r g e b e n .

E s k o m m t bei K o k sö fe n , w ie bei allen ä n d e r n Öfe n, d a r a u f an, d a ß von d e r z u g e f ü h r t e n W ä r m e m ö g l i c h s t viel a n d e n B e s t i m m u n g s o r t g e l a n g t. N u t z w ä r m e in d ie s e m S in ne is t alle W ä r m e , die d u r ch die H e iz f lä c h e n in d en K o k s k u c h e n w a n d e r t , un d w e n n die se W ä r m e d u r c h d e n G e s a m t a u f w a n d g eteil t wird, e r h ä l t m a n d e n O f e n w i r k u n g s g r a d , g e n a u wie beim Kesse l d e r Kessel W irkungsgrad als Kennzeic hen der G ü t e d e s K essels b e t r a c h t e t w ir d .

A ls Beis piel sei n o c h e i n m a l die Bilanz 2 h e r a n g e z o g e n , u n d z w a r m it b e s o n d e r e r B e rü c k sic h tig u n g d e r O f e n g e w ä h r u n d d e s A b n a h m e v e r s u c h e s . D er P o s t e n 1 C k an n bei e in e r n e u e n O f e n g r u p p e v e r n a c h lä s s ig t w e r d e n , weil die se k a u m U n d ic h t h e it e n a u f w e is e n w ir d . D e r P o s t e n I D, d e r v o r z u g s w e i s e d en A b b r a n d u n d die m it d e r K o h l e e i n g e f ü h r t e f ü h l b a r e W ä r m e e n t h ä lt , m ö g e g l e i c h f a l l s v e r n a c h l ä s s i g t w e r den . Bei g e n a u e r e r R e c h n u n g k ö n n t e m a n ihn auch m it d e m g e s c h ä t z t e n B e t r a g v o n e t w a 20 k c a l/k g na sse K o h le ein setze n -. A lle P o s t e n d e r B ilanz soll en auf 1 m 3 H e i z g a s b e z o g e n sein. M a n e r h ä l t d a n n die B ilanz 4.

B i l a n z 4, A b n a h m e b i l a n z .

I. Herkunft der Wärme 11 Verwendung der Wärme A. Heizwert von 1 m 3 Heizgas

B. Wärmeinhalt der zugehöri

gen Verbrennungsluft

A. Nutzwärme je m 3 Heizgas B. Abgasverlust je m3Heizgas C. Strahlung und Leitung je

m 3 Heizgas Summe = Summe

1 Nach den b isher nicht veröffentlichten A bnahm eversuchen des Dampf- kessel-Ü berw achungs-V ereins d e r Zechen im O b erbergam tsbezirk Dortm und zu Essen.

- W enn die Öfen mit g eringem Ü b e rd ru c k in den Kammern gehen, also leicht hauchen, ist ein A b b ran d kaum v o rhanden.

D e r O f e n w i r k u n g s g r a d ist d a n n N u tz w ä r m e je m 3 H e iz g a s

^ H e iz w e r t je m ‘ H eiz gas

D e r A b g a s v e r l u s t k a n n a u s A b g a s m e n g e und Ab

g a s t e m p e r a t u r b e r e c h n e t w e r d e n , am b e s te n , indem d ie A b g a s m e n g e g e m e s s e n w ir d , e t w a d a d u r c h , daß m a n d e n S c h o r n s te i n a ls V e n t u r i r o h r au s b ild e t. Will o d e r k a n n m a n nic ht m e s s e n , so m u ß sie in der ü b li c h e n W e i s e b e r e c h n e t w e r d e n . D i e ’S t r a h l u n g und L e i t u n g k a n n m it g e n ü g e n d e r S i c h e r h e i t bestim m t w e r d e n , w e n n m a n die T e m p e r a t u r e n d e r Außen

w a n d d e r O f e n g r u p p e a b t a s t e t . D ie S t r a h lu n g s - und L e i t u n g s v e r l u s t e u n t e r t e i l t m a n a m b e s te n in die Ver

lu s t e d e s O b e r - u n d d e s U n t e r o f e n s . F ü r d e n O b e r o f e n e r m i t t e l t m a n sie a u s d e r O b e rg a n g s g l e ic h u n g Q => ß • F ■ A t . D e r W e r t ß e n t h ä l t d e n E in f lu ß der K o n v e k ti o n a u n d d e r S t r a h l u n g aM,

ß = a + a s .

M a n u n t e r s u c h t die S t r a h l u n g s v e r l u s t e am besten bei r u h i g e m , t r o c k n e m W e t t e r u n d b e d e c k t e m Himmel, weil f ü r d ie se V e r h ä l t n i s s e die W ä r m e ü b e r g a n g s z a h l ß a m b e s te n b e k a n n t ist. D ie W ä r m e v e r l u s t e sind von d e r W i t t e r u n g n ic h t s e h r a b h ä n g i g . D a s k o m m t daher, d a ß d e r H a u p t w i d e r s t a n d f ü r d e n W ä r m e d u r c h g a n g ' im M a u e r w e r k s e l b s t liegt, o d e r d a ß die W ä r m e d u r c h g a n g s z a h l k in Q = k F - ( t 1- t )

in d e r H a u p t s a c h e von d e m W ä r m e w i d e r s t a n d des M a u e r w e r k s y u n d d e m W ä r m e ü b e r g a n g s w i d e r s t a n d

im I n n e r n d e s O f e n s b e e i n f l u ß t w ird . Die Wärme- iJ!

V erlu ste s in d d e s h a l b bei R e g e n o d e r W i n d a n f a l l nur in d e r G r ö ß e n o r d n u n g v o n 10°/o h ö h e r .

D e n S t r a h l u n g s v e r l u s t d e s U n t e r o f e n s bestimmt m a n d u r c h O b e r f l ä c h e n t e m p e r ä t u r m e s s u n g an den R e g e n e r a t o r w ä n d e n in d e n B e g e h k a n ä l e n . M a n muß a b e r bei d e r B e r e c h n u n g b e a c h t e n , d a ß hier die T e m p e r a t u r d e r g e g e n ü b e r l i e g e n d e n W a n d h ö h er ist a ls die T e m p e r a t u r d e r U m g e b u n g bei der Ab

s t r a h l u n g in s F re ie. In e i n f a c h e r W e i s e kan n man m it e i n e m W ä r m e f l u ß m e s s e r f ü r v e r s c h ie d e n e W a n d te m p era tu re n den W ä r m e v e r l u s t je m 2 u n d st bestimmen.

D ie N u t z w ä r m e k a n n m a n d a n n als Differenz

p o s t e n d e r B ilan z b e s t i m m e n

II A 1 A + I B - II B - II C.

Die B ilanz k an n a u c h s t a t t a u f 1 m 3 H eiz gas auf 1 00 kcal H e i z g a s b e z o g e n w e r d e n (z. B. 100 o b e r e kcal bei e n t s p r e c h e n d e r B e r e c h n u n g d e s A bg a sv e rlu ste s).

M a n e r h ä l t d a n n die B ilanz 5, die z u g l e ic h alle Posten in o/o d e r m it d e m H e i z g a s e i n g e b r a c h t e n W ärme w i e d e r g ib t.

B i l a n z 5, A b u a h ni e b i l a n z.

I. Herkunft der Wärme II. Verwendung der Wärme A. 100 obere kcal Heizgas

B. Wärmeinhalt der zugehöri

gen Verbrennungsluft

A. Nutzwärme je 100 obere kcal Heizgas

B. Abgasverlust je 100 obere kcal Heizgas

C. Strahlung und Leitung je 100 obere kcal Heizgas Summe = Summe

1 W erte für a und a3 s. M itt. W ärm estelle V. d . Eisenb. 1923, S. 17.

(7)

10. D e z e m b e r 19 2 7

G l ü c k a u f

1 8 1 5

H a t m a n z.B. bei e i n e m A b n a h m e v e r s u c h fo lg en d e Bilanz f e s t g e s t e l l t :

kcal A. H e i z g a s ...100 B. Wärmeinhalt der Ver-

brennungsluft . . . 2

kcal A. Nutzwärme . . . . ? B. Abgasverlust . . . 23 C. Strahlung und Leitung 6 so is t die N u t z w ä r m e 100 + 2 - 23 - 6 - 7 3 kcal je -100 o bere kcal H e iz g a s . D e r O f e n w i r k u n g s g r a d ist 73 o/o

73"

( d e r W i r k u n g s g r a d d e r F e u e r u n g ist 7 10/0).

D en O f e n w i r k u n g s g r a d k an n m a n sich vom E r ba u e r g e w ä h r l e i s t e n la ssen. D ie s ist ab e r au ch die einzige G e w ä h r l e i s t u n g , die er f ü r die G ü t e d e r F e u e r u n g zu ü b e r n e h m e n v e r m a g . E r k a n n nic hts w eit er tun, als die W ä r m e a n die O f e n w a n d h e r a n b rin g e n , und z w a r m it d e r h ö c h s t e n T e m p e r a t u r , die das M a u e r w erk a u s h ä lt . Beim K o k s o f e n k o m m t es a b e r nicht nur a u f d e n W ä r m e v e r b r a u c h an, s o n d e r n au ch auf die H ö h e d e r E r z e u g u n g . E s ist b is h e r üblich, für Öfen eine b e s t i m m t e G a r u n g s z e i t an z u g e b e n . Die G a r u n g s z e i t ist a b e r n ic h t n u r a b h ä n g i g vo n d e r G üte der Öfen, s o n d e r n auc h, g e n a u w ie d e r W ä r m e v e r brauc h j e k g K o h le , v o n d e r v e r a rb e ite te n K o h len sorte. J e d e W ä r m e ü b e r t r a g u n g e r f o r d e r t Zeit. Da schon die t r o c k n e n K o h le n eine s e h r verschie dene V e r k o k u n g s w ä r m e b es itz en , k a n n m a n n ic ht verla ngen, daß alle K o h le n in d e r s e lb e n Zeit v e r k o k t w e r d e n , g e s c h w e ig e d a n n , w e n n d e r N ä s s e g e h a l t no ch v e r

sc hieden ist. K ö n n t e m a n a b e r auch f ü r d en v ersc h ie

denen N ä s s e g e h a l t eine R e d u k t i o n s f o r m e l a u f trockne Kohle f in d e n , so b li e b e d a s f ü r die v ersc h ied e n e Ver

k o k u n g s w ä r m e s c h o n d e s h a l b u n m ö g l ic h , weil sie nicht b e k a n n t ist. A u ch is t die G a r u n g s z e i t v om Ver

lauf d e r V e r k o k u n g s w ä r m e m it d e r T e m p e r a t u r nicht u n a b h ä n g ig .

M a n k a n n sich a b e r s a g e n , d a ß die G a r u n g s z e it desto g e r i n g e r w i r d , je m e h r W ä r m e m a n stündlich in die K a m m e r b r i n g t , d. h. je m e h r H e iz g a s man stündlich m it e in em b e s t i m m t e n W i r k u n g s g r a d ver

feuert. ( E i n e A u s n a h m e b ilden n u r einig e Kohlen- so rten, die m it R ü c k s ic h t a u f die H e r s t e l l u n g einer b e s o n d e r n K o k s g ü t e m it b e s o n d e r s s c h w a c h e r Be

h eizung v e r k o k t w e r d e n . ) Die s tü n d lic h in die K o k s

k a m m e r ü b e r t r a g b a r e W ä r m e ist d u r c h die h ö c h s tz u lässige T e m p e r a t u r b e g r e n z t, die d a s M a u e r w e r k aus- halten k a n n , d e n n j e m e h r H e iz g a s m a n v erfeue rt, desto h e i ß e r w e r d e n die H eiz züge .

Es k o m m t d e s h a l b d a r a u f an, d a ß eine bes tim m te H e i z g a s m e n g e s t ü n d l ic h v e r f e u e r t w e r d e n kann, und daß d e r O f e n d a u e r n d eine s o lc h e B e la s tu n g verträgt.

Ma n k an n sich d a h e r v o m E r b a u e r einen b e s t i m m t e n D u r c h s a t z a n H e i z g a s g e w ä h r l e i s t e n lassen unte r der g le ic h z e i tig e n B e d i n g u n g , d a ß eine zu v e r a b r e d e n d e b e s t i m m t e W a n d t e m p e r a t u r nicht ü b e r sc hritten w ir d.

N u n k a n n a b e r bei e in e r b e s tim m te n T e m p e r a t u r der H e i z z ü g e o d e r bei e in em b e s tim m te n D u rc h satz an H e iz g a s f ü r eine g e g e b e n e K ohle m it g e g e b e n e r N ässe die G a r u n g s z e i t n o c h v e r s c h ie d e n sein, weil die U b e r g a r u n g s w ä r m e v e r s c h ie d e n ist. S ieh t man davon ab, d a ß eine u n g e s c h i c k t e B e t r i e b s f ü h r u n g die Ü ber

g a r u n g s w ä r m e u n n ö t i g e r h ö h e n kann, so liegt die K unst d e s O f e n b a u e r s d a r in , die W a n d so gle ich m äß ig zu b e h e iz e n u n d die K a m m e r a b m e s s u n g e n (B reit e) so zu w ä h le n , d a ß ei ne m ö g l i c h s t g e r i n g e Ü b e r g a r u n g s w ä r m e v e r b r a u c h t w ird . D ies e ist d e s to g e r in g e r, je

g l e i c h m ä ß i g e r die T e m p e r a t u r e n am E n d e d e r G a r u n g s z e i t im K uche n sind.

D ie G le i c h m ä ß i g k e i t d e r T e m p e r a t u r e n i n n e r h a l b d e s K o k s k u c h e n s lä ß t sich beim A b n a h m e v e r s u c h m e s s e n u n d in die F o r m e i n e r G e w ä h r l e i s t u n g kle id en, z. B. d e r a r t, d a ß v e r l a n g t w ird , bei E r r e i c h u n g e i n e r T e m p e r a t u r von 100 0 ° a n einem b e s t i m m t e n P u n k t e d e r M it te l e b e n e m ü s s e an einem b e s t i m m t e n ä n d e r n P u n k t e d e r M it te l e b e n e eine g e w is s e M i n d e s t t e m p e r a t u r h e rr s c h e n . Die G a r u n g s z e i t k a n n d u r c h die W a h l e n g e r K a m m e rn e r h e b lic h v e r r i n g e r t w e r d e n , erste n s, weil d e r T e m p e r a t u r a b f a l l v o n den W ä n d e n d e s K o k s k u c h e n s zur M itte w e g e n d e s k ü r z e r n W ä r m e w e g e s un d d e s d a m it v e r b u n d e n e n g e r i n g e m W ä r m e w i d e r s t a n d e s g e r i n g e r se in k a n n u n d f o l g l i c h die Ü b e r g a r u n g s w ä r m e g e r i n g e r w ir d , u n d zw e ite ns, weil die H e iz f lä c h e j e m s K a m m e r i n h a l t g r ö ß e r w i r d u n d so u n t e r s o n s t g le ic h e n V e r h ä l tn is s e n ein g r ö ß e r e r H e i z g a s d u r c h s a t z je m 3 K a m m e r i n h a l t e r m ö g l i c h t w ird. D e r H e i z g a s d u r c h s a t z j e m 3 K a m m e r i n h a l t ist s o m i t eine w ic h t ig e K ennzif fer. D ie se k a n n in d e n H e i z g a s d u r c h s a t z je m 2 H e iz flä c h e u n d in d ie H e i z f läc h e je m 2 K a m m e r in h a lt a u f g e l ö s t w e r d e n . W i e o b e n e r w ä h n t , s in d sc h m a l e K a m m e r n in w ä r m e te c h n is c h e r H in s ic h t g ü n s t i g e r als breit e. W i ll m a n d a h e r a u s b e s tim m te n G r ü n d e n (z. B. w e g e n d e r G r o ß s t ü c k i g k e i t d e s K oks o d e r w e g e n d e r b e q u e m e m A u s f ü h r u n g von A u s b e s s e r u n g e n u s w . ) eine g e w i s s e K a m m e r b r e i t e nic ht u n te r s c h r e it e n , so d a r f m a n h i n si c htlich d e r G a r u n g s z e i t n ic ht so h o h e A n s p r ü c h e s te lle n w ie bei s c h m a l e n K a m m e r n .

F o l g e n d e G e w ä h r l e i s t u n g e n k ö n n e n a lso v e r l a n g t w e r d e n : 1. g u t e r O f e n w i r k u n g s g r a d ; 2. h o h e r D u r c h s a tz an H e iz g a s je s t u n d m 3 K a m m e r i n h a l t bei b e s t i m m t e r W a n d t e m p e r a t u r ; 3. g e r i n g f ü g i g e T e m p e r a t u r u n t e r s c h i e d e in d e r M it te l e b e n e d e s K o k s k u c h e n s. Als K en n z iffe r k o m m t hin zu die H e iz f lä c h e je m 3 n u t z b a r e r K a m m e r in h a lt.

F ü r d e n A b n a h m e v e r s u c h ist eine R e ih e von be- s o n d e r n B e s ti m m u n g e n zu tre f f e n , z. B. d e s s e n D a u e r f e s tz u le g e n . E r m uß sich z u r V e r w is c h u n g d e s E i n f lu s s e s vo n S p e ic h e r u n g e n im M a u e r w e r k a u f m i n d e ste n s drei G a r u n g s z e i t e n e r stre ck e n . Ein T e m p e r a t u r u n te rs c h ie d v o n 50° im g e s a m t e n M a u e r w e r k v o n rd.

50 t je O f e n b e d e u t e t in d e r G a r u n g s z e i t einen F e h l e r v o n e t w a 70 k c a l / k g e i n g e s e tz te n a s s e K ohle. F e r n e r m u ß z. B. f e s t g e l e g t w e r d e n , o b die A b g a s t e m p e r a t u r mit A b s a u g e p y r o m e t e r , ob die T e m p e r a t u r e n in den Z ü g en m it T h e r m o e l e m e n t g e m e s s e n w e r d e n s o lle n , an w e lc h e n Stellen die T e m p e r a t u r e n zu m e s s e n sind ( F u c h s e n d e , H o r i z o n t a l k a n a l bzw . a b z i e h e n d e s e n k r e c h te H e iz z ü g e , die ses zur V e r m e i d u n g vo n F e h l e r n d u r c h F l a m m e n s t r a h l u n g bei T h e r m o e l e m e n t e n ) , w ie u n d bei w e lc h e n u n d bei wieviel E i n z e lö f e n die T e m p e r a t u r e n im Kuchen zu b e s t i m m e n sind, F e s t s t e l l u n g d e r A b g a s a n a l y s e d u r c h S a m n i e lp r o b e n , A r t d e r B e s t i m m u n g d e r S t r a h l u n g s - u n d L e i t u n g s v e r l u s t e usw .

C. D i e l a u f e n d e B e t r i e b s ü b e r w a c h u n g . Bei d e r l a u f e n d e n Ü b e r w a c h u n g d a r f m a n die A n n a h m e m a ch e n , d a ß die S p a l t u n g s w ä r m e g le ic h b l e ib t , s o l a n g e die g le ich e K o h le v e r a r b e i t e t w ir d . Bei Z e c h e n k o k e re ie n ist d a s im G e g e n s a t z zu Z e n t r a l k o k e r e ie n u n d m a n c h e n H ü t t e n k o k e r e i e n m e i s t d e r Fall . S o llte sich im Laufe l ä n g e r e r Z e i t r ä u m e die B e s c h a f fe n h e i t d e r K o h le ä n d e r n , s o k a n n m a n die s

(8)

1 81 6

G l ü c k a u f

N r. 50 g e g e b e n e n f a l l s d u r c h g e l e g e n t l i c h e L a b o r a t o r i u m s

u n t e r s u c h u n g e n d e r S p a l t u n g s w ä r m e f e s ts te l le n u n d d a m i t d e n G r u n d f ü r e t w a i g e n ic h t im Z u s ta n d e d e r Ö fe n o d e r in d e r G ü t e d e r B e t r i e b s f ü h r u n g b e g r ü n d e t e Ä n d e r u n g e n d e s O f e n w i r k u n g s g r a d e s finden.

U n t e r d e r A n n a h m e g le ic h e r K o h l e n a r t mit g le ic h e r S p a l t u n g s w ä r m e g ib t d e r V ergle ic h des F e u e r u n g s w i r k u n g s g r a d e s ein Bild ü b e r den Betrieb.

D u r c h V e rg le ic h d e r G a r u n g s d a u e r m it d e r je n ig e n bei d e m G a r a n t i e v e r s u c h o d e r bei e in em Versuch mit b e s t e r B e t r i e b s f ü h r u n g g e w i n n t m a n ein w eiteres Bild ü b e r die B e tr ie b s g ü te . M a n h a t a lso in e r s te r Linie d e n O f e n w i r k u n g s g r a d u n d die G a r u n g s d a u e r als B e tr ie b s k e n n z a h le n a n z u s e h e n .

D e r O f e n w i r k u n g s g r a d k a n n sich aus zwei G r ü n d e n v e r ä n d e r n , e n t w e d e r d u r c h die A rt d e r Be

t r i e b s f ü h r u n g ( G ü t e d e r B e h e i z u n g ) o d e r in f o lg e von u n d ic h te n K a m m e r w ä n d e n . S ch le ch te B e t r ie b s f ü h r u n g ä u ß e r t sich in g e r i n g e r m W i r k u n g s g r a d .

D e r E in f lu ß von U n d ic h t h e it e n sei im f o lg e n d e n n ä h e r u n te r s u c h t. D en w e s e n tli c h s te n E in f lu ß habe n u n d i c h t e H e iz w ä n d e . T r i t t K o k s g a s aus den K am m ern in die H eiz ziig e u n d v e r b r e n n t d o r t, so e r g i b t sich eine

»fremde«, in d e r Bilanz n ic h t g e b u c h t e W ä r m e z u f u h r . Bei d e r B e s t i m m u n g d e s A u s g e b r a c h t e n als Rest ( A b s c h n i t t IV B) e rs c h e i n t d ie s e r F e h l e r als V er

k le i n e r u n g d e s A u s g e b r a c h te n , u n d d e r b ere ch n e te W i r k u n g s g r a d w ir d sc h le c h te r. D ie se U n d ich th eiten e rs c h e in e n a lso als V e r s c h l e c h t e r u n g des O f e n w i r k u n g s g r a d e s . W e n n d a s ü b e r g e t r e t e n e Koksgas u n v o l l s t ä n d i g o d e r zu s p ä t v e r b r e n n t, w ir d d e r W i r k u n g s g r a d i n f o lg e d e r S t e i g e r u n g d e s A b g a s v e rl u s te s n och sch lec h te r.

W e n n H e i z g a s ( F r i s c h g a s ) d u r c h U n d ic h th e ite n in die K o k s k a m m e r tr itt, so w i r d d e r e r r e c h n e te W i r k u n g s g r a d h ö h e r . I n d e s s e n p fl e g e n s o lc h e Undicht- h e i ts v e r lu s te se lte n zu s e in ; bei S c h w a c h g a s o f e n g r u p p e n k ö n n e n Risse in d e r B o d e n f l ä c h e d e r K am m er u n t e r d e n h e r r s c h e n d e n D r u c k v e r h ä l t n i s s e n den Über

t r itt von H e i z g a s a u s den R e g e n e r a t o r k a m m e r n in die K o k s k a m m e r h e r v o r r u f e n . Bei n e n n e n s w e r te m Ü b er

t r i t t von F r i s c h g a s m u ß a b e r bei g le ic h e n W a n d te m p e - r a t u r e n d e r H e i z g a s v e r b r a u c h je s t ste ig e n, der ein w e i t e r e s K en n z eic h en f ü r die B e tr ie b s g ü te ist (im F alle d e s z u e r s t e r ö r t e r t e n Ü b e r tr itts vo n K o k s g a s in die H e i z k a m m e r m u ß d e r s t ü n d l ic h e H e iz g a s v e r b r a u c h f a ll e n ) . Im a l lg e m e i n e n soll d e r H e iz g a s v e r b r a u c h g l e i c h m ä ß i g se in . U n d i c h t h e i t e n im H o ri z o n ta lz u g ä u ß e r n sich m e is t d u r c h F l a m m e n beim A u strete n des K o k s g a s e s , u n d die se k ö n n e n b e o b a c h t e t werden.

G a r u n g s d a u e r , W i r k u n g s g r a d u n d stü n d lich e r H e i z g a s v e r b r a u c h sin d a l s o f ü r die B e tr ie b s ü b e r

w a c h u n g d a u e r n d e r f o r d e r l i c h e G r ö ß e n . Im übrig en

sin d die w i c h t ig s te n M it te l d e r B e tr ie b s ü b e r w a c h u n g die tä g l i c h e T e m p e r a t u r m e s s u n g in allen senkrechten B r e n n e r z ü g e n u n d die B e o b a c h t u n g d e r i n n e rn Koks

o f e n w a n d n ac h d e m D rü c k e n . S c h w a r z e Stellen zeigen h ie r s c h le c h te B e h e i z u n g u n d d a m i t e r h ö h t e n Bedarf a n Ü b e r g a r u n g s w ä r m e an. A b g a s t e m p e r a t u r und Ab- g a s a n a l y s e m ü s s e n d a u e r n d ü b e r w a c h t w e r d e n , schon w eil sie z u r E r r e c h n u n g d e s W i r k u n g s g r a d e s e r f o r d e r lich sin d. S t r a h l u n g u n d L e i t u n g p f l e g e n sich im Ver

la u fe d e r Zeit w e n i g zu ä n d e r n u n d b r a u c h e n dahe r n u r in s e h r g r o ß e n Z w i s c h e n r ä u m e n ü b e r p r ü f t zu w e r d e n . D ie D r u c k v e r h ä l t n i s s e in d e n K a m m e r n und d e n Z ü g e n sin d f ü r alle U n d i c h t h e i t s v e r l u s t e sehr w ic h tig . M ö g l i c h s t k le in e U n t e r s c h i e d e zwischen b e i d e n S eit en a l le r W ä n d e ( a u c h d e r j e n i g e n g e g e n die A u ß e n l u f t ) sin d V o r b e d i n g u n g f ü r kle in e U ndicht

h e i ts v e rlu s te .

G l e i c h m ä ß i g e A b s a u g u n g a u s d e r V o rla g e , gleich

m ä ß i g e r K a m i n z u g u n d g l e i c h m ä ß i g e r D ru c k des Heiz

g a s e s s in d in d ie s e m S in n e w ic h t ig . D ie b e i d e n letzten h a b e n f e r n e r B e d e u t u n g f ü r die S te t ig k e i t g u te r Ver

b r e n n u n g u n d d a m i t f ü r die G l e i c h m ä ß i g k e i t der Be

h e i z u n g u n d die g e r i n g e H ö h e d e s A bgasve rluste s.

D a n e b e n m u ß n o c h d e r H e i z w e r t d e s H e iz g a s e s über

w a c h t w e r d e n . M i t d ie se n F e s t s t e l l u n g e n lä ß t sich eine g u t e B e t r i e b s ü b e r w a c h u n g d e r W ä r m e w ir ts c h a f t d u r c h f ü h r e n . F ü r d e n l a u f e n d e n B e tr ie b bei derselben K o h l e n a r t g i b t n a t ü r l i c h au c h d e r H e iz g a s v e r b ra u c h j e k g K o h le o d e r K oks eine g u t e Betr iebskennziffer, d ie t ä g lic h a u f g e z e i c h n e t w e r d e n so llte .

V. Beispiel.

W i e l ä ß t sich nu n p r ü f e n , in w i e w e i t die gestellten F o r d e r u n g e n e r r e i c h t s i n d ?

1. D e r F e u e r u n g s w i r k u n g s g r a d w a r das Ver

h ä l tn is d e r a u f den E i n s a t z ü b e r t r a g e n e n W ä r m e zur i n s g e s a m t z u g e f ü h r t e n W ä r m e . D ie a u f den Einsatz ü b e r t r a g e n e W ä r m e k a n n m a n u n m i t t e l b a r nicht be

s ti m m e n . D a g e g e n k e n n t m a n a u f d e r linken Seite d e r B ilan z die g e s a m t e z u g e f ü h r t e W ä r m e . Aus dieser e r h ä l t m a n die a u f d e n E i n s a t z ü b e r t r a g e n e Wärme, w e n n m a n v o n ih r d e n A b g a s - u n d d en S t ra h lu n g s v e r l u s t abz ie ht.

2. Die G l e i c h m ä ß i g k e i t bzw . U n g le i c h m ä ß ig ke it d e r A b g a r u n g k a n n m a n d u r c h T e m p e r a t u r m e s s u n g im K o k s k u c h e n f e s t s t e l l e n . E s w ü r d e aller

d i n g s zu viel M ü h e k o s te n , in j e d e m K u ch e n T em p e

r a t u r m e s s u n g e n v o r z u n e h m e n , u n d g e n ü g e n , an zwei o d e r drei K a m m e r n die T e m p e r a t u r v e r t e i l u n g im K u c h e n zu u n t e r s u c h e n .

3. Die N a c h p r ü f u n g d e r le tzten F o r d e r u n g , des W ä r m e d u r c h s a t z e s , e r g i b t sich a u s d e m Heizwert d e s u n t e r g e f e u e r t e n G a s e s , d e r H e i z g a s m e n g e und d e m o b e n e r r e c h n e t e n F e u e r u n s f s w i r k u n g s g r a d . Z a h l e n t a f e l 3. W ä rm ebilanz en von zwei Kokereien.

Zugeführte Wärme in

Kokerei I ¡Kokerei II kcal/ker trockne

Kohle

Abgeführte W ärme in

Kokerei 11 Kokerei II kcal/kg trockne

Kohle A b g a s ... 130 120J71 T S t r a h l u n g s v e r l u s t ... 50 50

A u s g e b r a c h t e s :

Wärmeinhalt des'W asserdam pfes . 67 67

Verkokungswärme (Rest) . . . . 290 435

Summe 537 672

H e i z g a s :

H e iz w e rt...

Fühlbare W ä r m e ...

K o h l e :

V e r b r e n n u n g s l u f t :

________ _ S um m e1

1 F e u e ru n g sw irk u n g sg r ad : Kokerei I i]p =

51S 653

2 2

7 7

10 10

357 537

537 672

66,5 % ; Kokerei II , , F = p ? = 75,0 %.