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Dampfkanonenboot bis Dampfkorvette (Bd. 4, Sp. 448 bis 454)
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Artikelverweis Dampfkanonenboot, s. Meyers Kanonenboot.
 
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Dampfkessel (Kessel; hierzu Tafeln Meyers »Dampfkessel I u. II«, mit Text), Apparate, in denen Wasserdampf zum Betrieb von Dampfmaschinen oder zum Heizen, Kochen, Abdampfen etc. erzeugt wird. D. sollen bei gehöriger Explosionssicherheit und Dauerhaftigkeit die größtmögliche Dampfmenge mit möglichst wenig Brennmaterial liefern, Bedingungen, deren Erfüllung von der Form, dem Material und den Dimensionen sowie von verschiedenen Hilfsapparaten abhängig ist. Die Grundform der meisten Kessel und Kesselteile ist der Hohlzylinder. Zylinderstirnwände werden eben, besser gewölbt gestaltet. Kastenförmige Kesselteile mit flachen Wänden (Feuerbüchse der Lokomotivkessel, Wasserkammern der Wasserrohrkessel) sind weniger widerstandsfähig. Das gebräuchlichste Material der D. ist Schweißeisenblech und Flußeisenblech (mitunter Stahlblech). Kupferblech kommt nur für bestimmte Teile (Feuerbüchsen) in Betracht, ebenso Messing (für enge Feuerrohre). Gußeisen darf nur zu kleinen Kesseln (für Niederdruckdampfheizung) und Kesselteilen verwendet werden. Die einzelnen Blechplatten werden durch Nietung, zuweilen auch durch Schweißung verbunden, und ihre Dicke muß, obgleich die Wärmeausnutzung möglichst dünne Wandungen wünschenswert macht, doch so groß sein, daß sie dem Dampfdruck mit Sicherheit Widerstand leisten.

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Die Stärke der Wände ist bei gegebenem Material abhängig von Form und Dimensionen des Kessels sowie von der Höhe des Dampfdruckes. Letzterer beträgt gegenwärtig für Dampfmaschinenbetrieb bei ortfesten Anlagen bis etwa 12, für Lokomotiven bis etwa 16 und für Schiffskessel bis etwa 18 Atmosphären.
   Zu jedem D. gehört eine Feuerungsanlage (s. d.). Als Brennmaterial kommen feste (auch staubförmige), flüssige und gasförmige Stoffe zur Verwendung. Feuerungsanlagen für feste Stoffe, welche die überwiegende Mehrheit bilden, bestehen aus Feuerraum (Herd) und den Feuer- oder Rauchkanälen (-zügen), in denen die Feuergase um oder durch den Kessel ziehen, um dann in den Schornstein zu gelangen. Nach der Lage des Feuerraumes zum Kessel unterscheidet man Unterfeuerung, Zwischenfeuerung, Innenfeuerung und Vorfeuerung. Die Feuerungsanlage muß die Erzeugung einer möglichst großen Wärmemenge aus dem Brennmaterial und die möglichst vollkommene Abgabe dieser Wärme an das im D. vorhandene Wasser ermöglichen. Letzteres ist nur durch eine gehörig große Heizfläche zu erreichen. Gesamte oder feuerberührte Heizfläche heißt der von den Feuergasen bestrichene Teil der Kesseloberfläche (auf der Feuerseite gemessen), und zwar wird die direkte Heizfläche unmittelbar von der strahlenden Wärme des Feuers getroffen, während die indirekte Heizfläche ihre Wärme nur durch die Berührung mit den Feuergasen erhält. Die wasserberührte Heizfläche wird im Kesselinnern von Wasser bespült. Von Bedeutung für die gute Wirkung der Heizfläche ist auch die gegenseitige Anordnung des Wasser- und Feuergasstromes. In dieser Hinsicht unterscheidet man Nichtstromkessel, Parallelstromkessel und Gegenstromkessel, je nachdem das Wasser im Kessel keine Strömung in der Längsrichtung der Heizkanäle hat, oder die Strömung des Wassers mit derjenigen der Verbrennungsgase gleiche oder entgegengesetzte Richtung nimmt. Die letztere Anordnung ist zwar die wirksamste, doch verhalten sich Gegenstromkessel bezüglich ihrer Haltbarkeit sehr ungünstig. Praktisch viel wichtiger ist eine ante Wasserzirkulation im Kessel, und hierauf ist bei allen neuern Kesselkonstruktionen großer Wert gelegt. Die Heizfläche kann endlich nur dann gut wirken, wenn sie außen von Ruß und Flugasche, innen von Kesselstein und Schlamm rein erhalten wird.
   Der in einem Kessel erzeugte (gesättigte) Dampf enthält mehr oder weniger mitgerissenes Wasser. Je nach dessen Menge nennt man den Dampf naß, feucht oder trocken. Der Wassergehalt fällt desto geringer aus, je kleiner die Anstrengung des Kessels (s. weiter unten, Leistungsfähigkeit der D.), je größer der Wasserspiegel im Kessel (die Verdampfungsoberfläche) und je größer der Dampfraum ist. Die Dampfableitung soll so erfolgen, daß man möglichst trocknen Dampf erhält, weshalb man in der Regel auf oder über dem Kessel einen Dampfdom (Dom) oder einen Dampfsammler anbringt. Auch sind in manchen Kesseln Wasserabscheider vorhanden, welche die Trennung der Wasserteilchen vom Dampf bewirken sollen. Über die Wasserabscheider außerhalb des Kessels in den Dampfleitungen s. Meyers Dampfentwässerungsapparate.
   Man unterscheidet horizontale (liegende) und vertikale (stehende) D., ferner ortfeste (stationäre) und bewegliche (lokomobile, mobile) Kessel; die ortfesten Kessel sind meist mit gemauerten Feuerungsanlagen umgeben und haben eine Heizfläche von normaler Größe, während die beweglichen Kessel nicht eingemauert sind und vielfach eine anormal geringe Heizfläche bekommen müssen. Alle D. haben einen Raum, der, von den aufsteigenden Dampf blasen abgesehen, mit Wasser gefüllt ist (Wasserraum), während der übrige Teil des Kessels Dampf enthält (Dampfraum). Kessel mit großem Wasserraum (Großwasserraumkessel) haben in ihrem großen Wasserinhalt einen wirksamen Wärmespeicher, der bei Schwankungen in der Dampfentnahme ausgleichend wirkt und sie für stark wechselnden Dampfbedarf geeignet macht. Sie liefern verhältnismäßig trocknen Dampf. Die Kleinwasserraumkessel sind bei wechselndem Dampfbedarf nicht geeignet, sie entwickeln schneller, jedoch mehr oder weniger nassen Dampf. Beschreibung und Abbildung der verschiedenen Formen der D. s. beifolgende Tafeln.
   Über das Speisen (die Wasserzuführung) der D. und die Speisevorrichtungen s. Meyers Dampfkesselspeiseapparate. Falls nicht Wasser zur Verfügung steht, das hinreichend frei ist von Bestandteilen, die Kesselstein bilden, ist es vorteilhaft, eine. Reinigung des Speisewassers vorzunehmen. Über die Mittel und Apparate hierzu s. Meyers Kesselstein. Durch das Vorwärmen des Speisewassers, bevor es in den Kessel eintritt, erzielt man häufig wesentliche Ersparnisse an Brennmaterial und verlängert auch die Haltbarkeit des Dampfkessels. Hierzu dienen die Vorwärmer (s. d., wohl zu unterscheiden von den ebenso benannten Unterkesseln). Als Wärmequelle benutzt man vom Kessel abziehende Rauchgase oder denAbdampf der Dampfmaschine. Vielfach wird eine Überhitzung des Dampfes vorgenommen. Der überhitzte Dampf hat im Gegensatze zum gesättigten Dampf eine höhere Temperatur, als ihm seiner Spannung nach zukommt. Er kondensiert in Rohrleitungen nicht und findet immer mehr Anwendung zum Dampfmaschinenbetrieb. Das Überhitzen geschieht in besondern Apparaten, den Überhitzern (s. d.), die, meist an den Kessel angebaut, von dessen Feuergasen bespült werden. Bei manchen Kesseln wird in einzelnen Kesselteilen (Dampfraum, Dampfsammler), indem diese von den Feuergasen berührt werden, eine Dampftrocknung oder auch geringe Überhitzung erzielt. Für den ordnungsmäßigen und sichern Betrieb der D. ist eine Anzahl Apparate erforderlich, die unter dem Namen Dampfkesselarmatur (Dampfkesselgarnitur, Montierung, Garnierung) zusammengefaßt werden. Zur seinen Armatur gehören: 1) die Abschlußorgane für die Wasser- und Dampfwege: das Speiseventil (ein Rückschlagventil, s. Ventil) läßt das Speisewasser aus der Speiseleitung in den Kessel eintreten, verhindert aber ein Zurücktreten desselben. Durch ein Dampfabsperrventil oder einen Dampfabsperrschieber kann jeder Kessel außer Verbindung mit der Dampfleitung gesetzt werden. Jeder Kessel ist mit einem Abblasehahn oder Abblaseventil versehen, wodurch er entweder zwecks Reinigung von Kesselstein gänzlich oder behufs Austreibung des den meisten Schmutz oder Schlamm enthaltenden Wassers nur teilweise vom Wasser entleert werden kann (das sogen. Abblasen oder Ausblasen). 2) Zum Anzeigen des Wasserstandes im Kessel dienen das Wasserstandsglas, die Wasserstands- oder Probierhähne (oder Probierventile) und der Schwimmer. Die Beschreibung derselben s. Meyers Wasserstandszeiger. Über die Apparate, die das Sinken des Wasserstandes

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im D. unter die normale Höhe selbsttätig durch ein Signal zu erkennen geben, s. Meyers Lärmapparate. 3) Zum Anzeigen des Dampfdruckes im Kessel sind Manometer (s. d.) vorhanden. Zur Sicherung gegen Überschreitung des vorgeschriebenen Maximaldruckes im Kessel dienen die Sicherheitsventile (s. d.). Bei den verhältnismäßig schwachwandigen Niederdruckkesseln, die durch den Überdruck der atmosphärischen Luft leicht eingedrückt werden könnten, sobald beim Erkalten der Dampfdruck infolge der Kondensation stark sinkt, wendet man Lustventile an, kleine Ventile, die durch eine schwache Feder zugehalten werden und sich bei äußerm Überdruck nach innen öffnen. Zur groben Armatur gehören: die Mann- und Handlochverschlüsse. Jeder größere Kessel muß mindestens ein Mannloch liaben, d. h. eine ovale Öffnung von ca. 350 mm Breite und 450 mm Länge, die während des Betriebes durch einen innen anliegenden Deckel geschlossen ist und bei der Kesselrevision und bei etwaigen Reparaturen nach Entfernung des Deckels zum Befahren des Dampfkessels, d. h. zum Einsteigen einer Person, dient. Auch das Abschlagen des Kesselsteins erfordert das Befahren des Kessels. Die Handlöcher (oral oder rund, kleiner als das Mannloch) ermöglichen die Reinigung einzelner Teile des Kesselinnern. Ferner geh oren hierher die Armaturstutzen (zum Anschluß des Speiseventils, Sicherheitsventils, des Wasserstandsanzeigers etc.), der Rost, das Feuergeschränk (eine Platte mit Feuertür, Luftklappe etc.), der Rauch-oder Essenschieber (zum Regulieren des Luftzuges), die Fahrlochverschlüsse (Fahrlöcher sind Einsteigöffnungen im Kesselmauerwerk, durch welche die Züge zwecks Reinigung zugänglich gemacht werden), schließlich alle Teile, die zur Verlagerung des Kessels im Mauerwerk und zur Verankerung des letztern dienen (Tragfüße, Aufhängevorrichtungen etc.). Die Leistungsfähigkeit eines Dampfkessels ist ausgedrückt durch die Größe seiner Heizfläche in Quadratmetern und die Beanspruchung oder die Anstrengung des Kessels, d. i. die Dampfmenge in Kilogramm, die auf 1 qm Heizfläche in der Stunde erzeugt wird. Die von einem Kessel erzeugte Dampfmenge ist gleich der zugeführten Speisewassermenge und wird durch Wiegen der letztern gemessen. Ungefähre Mittelwerte für die Anstrengung der Kessel dürften sein:

Nach der Größe der Heizfläche bemißt man auch die Größe des Rostes, die außerdem von dem Brennmaterial abhängig ist. Über totale Rostfläche, freie Rostfläche, Beanspruchung des Rostes etc. s. Meyers Feuerungsanlagen. Für mittlere Steinkohle ist die totale Rostfläche für ortfeste und Schiffskessel = 1/25 1/35, für Lokomotivkessel = 1/50 1/90 der Heizfläche. Unter dem Forcierungsgrad der Feuerung versteht man die auf 1 qm Heizfläche in einer Stunde verbrauchte Brennstoffmenge in Kilogramm.
   Die Güte eines Kessels in ökonomischer Beziehung richtet sich nach der Größe seiner Verdampfungsfähigkeit (kurz Verdampfung), d. h. nach der Dampfmenge in Kilogramm, die in dem Kessel von 1 kg Brennmaterial erzeugt werden kann. Die Verdampfung ist abhängig von dem Brennmaterial, der Art des Betriebes (mäßig, flott, forciert) und dem Kesselsystem. Es verdampft durchschnittlich:

Von der im Brennmaterial enthaltenen Wärme werden bei Dampfkesseln ungefähr 6080 Proz. nutzbar gemacht, in einzelnen Fallen auch noch mehr. Die Anlage von Dampfkesseln unterliegt im Deutschen Reiche nach § 24 der Gewerbeordnung polizeilicher Genehmigung. Die zu ihrer Erteilung kompetente Behörde bestimmt das Landesrecht. Die Genehmigung erfolgt auf Antrag nach vorheriger Prüfung auf Grund der Bestimmungen vom 5. Aug. 1890 und etwaiger landesrechtlicher Vorschriften. Die Genehmigung ist auch unter Bedingungen zulässig. Gegen den Bescheid ist der Beschwerdeweg offen. In Preußen erfolgt die Genehmigung und Untersuchung der D. nach der Anweisung des Ministers für Handel und Gewerbe vom 9. März 1900. Zur Genehmigung sind kompetent die Kreisausschüsse und in Städten mit über 10,000 Einw. die Magistrate, bei Dampfkesseln für Bergwerke und Aufbereitungsanstalten die Oberbergämter. Der wesentliche Inhalt der polizeilichen Bestimmungen des Bundesrats vom 5. Aug. 1890 ist folgender: § 1: Gußeisen ist für feuerberührte Wandungen der Kessel oder Kesselteile von mehr als 25 cm lichter Weite bei Zylindergestalt und mehr als 30 cm bei Kugelgestalt der D. verboten. Feuerrohre von Messina dürfen 10 cm Durchmesser nicht überschreiten. § 2: Die Feuerzüge an ihrer höchsten Stelle müssen mindestens 10 cm (und zwar bei Schiffskesseln auch dann noch, wenn die Schiffsbreite gegen den Horizont um 4° [Flußschiffe], bez. 8° [Seeschiffe] geneigt ist) unter dem niedrigsten Wasserspiegel des Kessels liegen. Diese Bestimmungen finden nicht Anwendung auf D., die aus Siederohren von weniger als 10 cm Weite bestehen, sowie auf solche Züge, in denen ein Erglühen des mit dem Dampfraum in Berührung stehenden Teils der Wandungen nicht zu befürchten ist. § 3 verordnet die Anwendung eines Speiseventils; § 4 das Vorhandensein von zwei zuverlässigen, voneinander unabhängigen, jede für sich ausreichenden Speisevorrichtungen. § 5. Jeder D. muß ein Wasserstandsglas und eine zweite zur Erkennung des Wasserstandes taugliche Vorrichtung besitzen. § 6: Bei Anwendung von Probierhähnen muß der unterste in der Ebene des festgesetzten niedrigsten Wasserstandes stehen; auch muß man die Hähne in gerader Richtung durchstoßen können. § 7: Der festgesetzte niedrigste Wasserstand ist am Wasserstandsglas und an der Kesselwandung oder dem Mauerwerk zu bezeichnen. Au der Außenwand von Schiffskesseln ist die Lage der höchsten Feuerzüge nach der Richtung der Schiffsbreite kenntlich zu machen; ferner sind zwei Wasserstandsgläser in einer zur Schiffslänge normalen Ebene symmetrisch zur Kesselmitte und möglichst weit von ihr abstehend anzubringen. § 8. Jeder D. muß mit wenigstens einem, jeder Komplex von Dampfkesseln mit gemeinsamem Dampfsammler mit wenigstens zwei zuverlässigen Sicherheitsventilen, jeder lokomobile Kessel gleichfalls mit zwei solchen versehen sein. Die Ventile müssen jederzeit gelüstet werden können und sind höchstens so zu belasten, daß sie bei Eintritt der für den Kessel festgesetzten Dampfspannung sich öffnen. § 9: Jeder Kessel muß ein (Schiffskessel zwei) zuverlässiges Manometer mit einer Marke der höchsten Dampfspannung besitzen. § 10: An jedem D. muß die festgesetzte höchste Dampfspannung, der Name des Fabrikanten, die laufende Fabriknummer und das Jahr der Anfertigung, bei

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Schiffskesseln außerdem die Maßziffer des festgesetzten niedrigsten Wasserstandes auf leicht erkennbare und dauerhafte Weise angegeben sein. § 11: Jeder neu aufzustellende D. muß vor der Einmauerung durch Wasserdruck geprüft werden und zwar Kessel für nicht mehr als 5 Atmosphären Überdruck auf den doppelten Betrag, die übrigen mit einem Druck, der den beabsichtigten Druck um 5 Atmosphären übersteigt. Die Kesselwandungen dürfen durch die Proben ihre Form nicht bleibend verändern und beim höchsten Druck Wasser aus den Fugen nur als Nebel oder in seinen Perlen austreten lassen. § 12: Nach jeder größern Ausbesserung ist die Prüfung zu wiederholen. § 13: Bei der Prüfung ist ein offenes Quecksilbermanometer oder das amtliche Kontrollmanometer anzuwenden, für dessen Anbringung jeder D. eine passende Vorrichtung (sogen. Kontrollflansch) haben muß. § 14 verbietet die Ausstellung von Dampfkesseln für mehr als 6 Atmosphären Überdruck und solcher, bei denen das Produkt aus der feuerberührten Fläche in Quadratmetern und der Dampfspannung in Atmosphärenüberdruck mehr als 30 beträgt, unter bewohnten Räumen oder in solchen, wenn dieselben überwölbt oder mit fester Balkendecke versehen sind. An jedem unter bewohnten Räumen aufgestellten D. muß die Einwirkung des Feuers sofort gehemmt werden können. Ausgenommen hiervon sind die aus Siederöhren von unter 10 cm bestehenden und in Bergwerken oder Schiffen aufgestellten D. § 15: Zwischen dem Kesselmauerwerk und den Gebäudewänden muß ein Zwischenraum von mindestens 8 cm verbleiben. § 16 verlangt, daß bei jedem beweglichen D. (Lokomobile) eine Urkunde über die Genehmigung mit Zeichnung und Beschreibung, Prüfungszeugnis etc. sowie ein Revisionsbuch sich befinden und jedem zur Aufsicht zuständigen Beamten oder Sachverständigen auf Verlangen vorzulegen sind. Nach § 17 dürfen als bewegliche D. nur solche Dampfentwickler betrieben werden, zu deren Ausstellung und Inbetriebnahme die Herstellung von Mauerwerk, das den Kessel umgibt, nicht erforderlich ist. Nach § 18 sind die § 16 und 17 ungültig, sobald ein beweglicher D. an einem Betriebsort zu dauernder Benutzung aufgestellt wird. § 19 schreibt für Schiffskessel außer den in § 16 angegebenen Erfordernissen noch eine Zeichnung des den D. aufnehmenden Schiffsteiles vor. § 20 befreit ältere, zurzeit in Betrieb befindliche D. von den Anforderungen der § 1 und 2. § 21 gestattet den Kontrollbehörden der Bundesstaaten, in einzelnen Fällen von der Beachtung der Bestimmungen zu entbinden. Nach § 22 finden die Bestimmungen keine Anwendung 1) auf Kochgefäße, in denen mittels Dampfes, der einem anderweitigen Dampfentwickler entnommen ist, gekocht wird; 2) auf Dampfüberhitzer oder Behälter, in denen Dampf, der einem anderweitigen Dampfentwickler entnommen ist, durch Einwirkung von Feuer besonders erhitzt wird; 3) auf Kochkessel, in denen Dampf aus Wasser durch Einwirkung von Feuer erzeugt wird, wofern dieselben durch ein unverschließbares, in den Wasserraum hinabreichendes Standrohr von nicht über 5 m Höhe und mindestens 8 cm Weite oder durch eine andre, von der Kontrollbehörde des Bundesstaates genehmigte Sicherheitsvorrichtung verbunden sind. § 24: In Bezug auf die Kessel in Eisenbahnlokomotiven bleiben die Bestimmungen der Betriebsordnung für die Haupteisenbahnen Deutschlands vom 5. Juli 1892 und der Bahnordnung für die Nebeneisenbahnen Deutschlands vom 5. Juli 1892 in Geltung.
   Nach dem preußischen Gesetz vom 3. Mai 1872, betreffend den Betrieb der D., sind die Besitzer von Dampfkesselanlagen oder ihre Vertreter sowie die Kesselwärter verpflichtet, dafür Sorge zu tragen, daß während des Betriebes die bei Genehmigung der Anlage oder allgemein vorgeschriebenen Sicherheitsvorrichtungen bestimmungsmäßig benutzt und Kessel, die sich in nicht gefahrlosem Zustande befinden, nicht im Betrieb erhalten werden. Die Besitzer müssen amtliche Revision des Betriebes gestatten, die dazu nötigen Arbeitskräfte und Vorrichtungen bereit stellen und die Kosten der Revision tragen. Die äußere amtliche Untersuchung findet alle 2, die innere alle 6 Jahre statt. Erstere besteht vornehmlich in einer Prüfung der ganzen Betriebsweise des Kessels; die innere erstreckt sich auf den Zustand der Kesselanlage überhaupt und umfaßt auch die Prüfung der Widerstandsfähigkeit der Kesselwände und des Zustandes des Kesselinnern. Werden bei der Untersuchung erhebliche Unregelmäßigkeiten im Betrieb ermittelt, so kann nach Ermessen des Beamten im folgenden Jahr die äußere Untersuchung wiederholt werden. Gefahrdrohende Kessel sind außer Betrieb zu setzen und nach der Reparatur noch einmal zu untersuchen. Von der bevorstehenden innern Untersuchung wird der Besitzer mindestens 4 Wochen vorher unterrichtet, und der Sachverständige sucht sich mit dem Besitzer über die Wahl des Zeitpunktes für die Untersuchung zu verständigen, um den Betrieb so wenig wie möglich zu beeinträchtigen. In Österreich gelten mit den deutschen ziemlich übereinstimmende Vorschriften. S. auch Meyers Dampfkesselüberwachung.
   Über die Entwickelung des Dampfkesselbaues gibt die preußische Statistik der letzten Jahrzehnte Aufschluß. Es waren vorhanden zu Anfang der Jahre

Auch die Verwendung vorteilhafterer Kesselformen zeigt eine bedeutende Zunahme, denn es betrug die Zahl der feststehenden Kessel zu Beginn der Jahre

Eine unmittelbare Folge der gesteigerten Verwendung vorteilhafterer Kesselformen aber ist die erhebliche Zunahme der Kessel mit hohem Atmosphärendruck.
   Vgl. Scholl, Führer des Maschinisten (11. Aufl., Braunschw. 1900); Reiche, Anlage und Betrieb der D. (3. Aufl., Leipz. 188688, 2 Bde.); Wilson, Die D., deren Festigkeit, Konstruktion und ökonomischer Betrieb (deutsch, Braunschw. 1878); Thielmann: Handbuch über vollständige Dampfkesselanlagen (2. Aufl., Leipz. 1880), Die neuesten Forschungen über Dampfkesselanlagen (das. 1882) und Handbuch über stationäre D. (das. 1888); Beretta und Desnos, Die neuern Dampfkesselkonstruktionen (deutsch von Uhland; neue Ausg., Karlsr. 1634); Flimmer, Dampfkesselzerstörungen und deren Verhütung (Leipz.

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1884); Schlippe, Der Dampfkesselbetrieb (3. Aufl., Berl. 1900); »Neue Dampfkesselkonstruktionen und Dampfkesselfeuerungen mit Rücksicht auf Rauchverbrennung« (hrsg. vom Verband deutscher Dampfkesselüberwachungsvereine, 2. Aufl., das. 1900); Pohlhausen, Berechnung, Ausführung und Betrieb der Dampfkesselanlagen (2. Aufl., Mittweida 1899); Derselbe, Die D.- und Dampfmaschinenanlagen, Bd. 1 (das. 1893); Kosak, Katechismus der Einrichtung und des Betriebes stationärer D. (10. Aufl., Wien 1900); Haeder, Bau und Betrieb der D. (4. Aufl., Düsseld. 1902, 2 Bde.); Thaa, Dampfkesselwesen in Österreich (2. Aufl., Wien 1897); »Vorschriften, betreffend die Anlegung, Beaufsichtigung und den Betrieb von Dampfkesseln und Dampffässern« (4. Aufl., Hagen 1900); Tetzner, Die D. (Berl. 1902); Jäger, Die Bestimmungen über die Anlegung und den Betrieb von Dampfkesseln und Dampffässern in Preußen (2. Aufl., das. 1900); Pech an, Leitfaden des Dampfbetriebs (5. Aufl., Wien 1901); Haier, Dampfkesselfeuerungen (Berl. 1899); Reinert, Die modernen Dampfkesselanlagen (Stuttg. 1900); Heidepriem, Hosemann, Specht und Zimmermann, Die Unfallverhütung im Dampfkesselbetrieb (Berl. 1902); »Normen des Internationalen Verbandes der Dampfkesselüberwachungsvereine« (Hamb. 1902); Benetsch, Dampfkesselrevision und Unfallverhütung (Bremerhav. 1903).
 
Artikelverweis 
Dampfkesselarmatur, s. Meyers Dampfkessel, S. 449.
 
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Dampfkesselexplosion, ein fast momentanes Zerreißen oder Zerspringen eines Dampfkessels, das eintritt, wenn das Material desselben dem inwendigen Dampfdruck nicht mehr genügenden Widerstand leistet, und wobei Bruchstücke in der Regel mit geschoßartiger Heftigkeit auf weite Entfernungen fortgeschleudert, mächtige Ergießungen siedenden Wassers erzeugt und oft erschreckende Verheerungen angerichtet werden. Obgleich es nicht bei allen Explosionen möglich ist, die Ursachen genau zu ermitteln, so steht doch fest, daß in den meisten Fällen die folgenden Umstände als solche angesehen werden können: allmähliche, örtliche Blechschwächungen, schlechtes Material, zu hohe Dampfspannung, Wassermangel mit seinen Folgeerscheinungen. Die größte Zahl der Explosionen hat ihren Grund in Wassermangel.
   Ein Kessel kann bei fehlerhafter Konstruktion, Anwendung schlechten Materials oder unverständiger Wartung so geschwächt und abgenutzt werden, daß schon beim gewöhnlichen Dampfdruck eine Explosion möglich ist. Derartige Schwächungen des Kessels sind Risse, die er durch wiederholte Biegungen der Bleche, wie sie mit Temperaturschwankungen verbunden sind, erhalten kann, sowie Zerfressung (Korrosionen) durch unreines Speisewasser oder Rosten von innen oder außen. Hat sich erst einmal ein großer Riß gebildet, so kann durch denselben plötzlich eine Menge Dampf austreten, und es entsteht im Kessel eine momentane Druckverminderung, die bei der verhältnismäßig hohen Wassertemperatur eine starke, plötzliche Dampfentwickelung, verbunden mit mächtigem Aufwallen des Wassers, zur Folge hat, so daß der Kessel zerrissen wird.
   Lediglich durch allmähliche Spannungssteigerung kann ein Kessel nur bei grober Unachtsamkeit des Heizers oder bei einer unglücklicherweise gleichzeitig eintreffenden Unbeweglichkeit der Sicherheitsventile und des Manometers explodieren. Dagegen sind sehr gefährlich die plötzlichen Spannungssteigerungen, wie sie auf verschiedene Weise herbeigeführt werden können. Vor allem ist das Glühendwerden der Kesselwandungen doppelt gefahrbringend, weil es einerseits leicht zu einer rapiden Dampfentwickelung Veranlassung geben kann, anderseits aber auch die Festigkeit des Kessels vermindert (da glühendes Eisen viel weniger widerstandsfähig ist als kaltes). Die Kesselwände können nun dadurch stellenweise oder ganz überhitzt oder glühend werden, daß infolge von Wassermangel (dieser tritt am häufigsten bei zu lange verzögerter Speisung durch die Schuld des Wärters, oder bei unvorhergesehenem Undichtwerden oder Lecken des Kessels ein) der Wasserstand bis unter die obere Grenze der Heizkanäle sintt, oder dadurch, daß sich auf der Kesselwandung eine dicke, die Wärmeleitung stark hemmende Kesselsteinschicht gebildet hat, oder auch dadurch, daß sich unter einer Schicht von losgelösten Kesselsteinstücken eine Dampf blase entwickelt, die den Wasserzutritt verhindert. Gewöhnlich reicht das bloße Glühen von Teilen der Kesselwände noch nicht aus, um eine Explosion hervorzurufen. War Wassermangel die Ursache des Erglühens, so kann das Nachspeisen von frischem Wasser eine Explosion hervorbringen. Dieselbe kann auch eintreten. wenn der Kesselstein, der die Ursache des Erglühens der Kesselwand war, plötzlich Sprünge bekommt, durch die das Kesselwasser zu dem glühenden Eisen tritt, oder wenn die erwähnte Dampfblase zufällig einen Abzug erhält und dadurch dem Wasser Platz macht. Durch Herausreißen des Feuers und Öffnen der Feuertüren und der Reinigungstüren der Feuerzüge (wobei kalte Luft unter dem Kessel hinwegstreicht) kann man einen glühenden Kessel abkühlen; dabei muß jede Dampfabführung vermieden und dem Sicherheitsventil die Abführung des noch entstehenden Dampfes überlassen werden. Vor allen Dingen soll man, auch wenn das Glühen durch Wassermangel herbeigeführt ist, kein Wasser einführen, bevor der Kessel gehörig abgekühlt ist. Jedenfalls muß ein solcher Kessel, bevor er wieder in Betrieb gesetzt wird, sorgfältig untersucht und nötigenfalls repariert werden.
   Nach Boutigny tritt bei der Wasserbenetzung der erglühten Kesselwandungen zunächst der sogen. sphäroidale Zustand (Leidenfrosts Phänomen) ein, d. h. das Wasser bleibt über den glühenden Stellen, ohne diese zu berühren, in Form von kugelförmigen Tropfen stehen, die langsam verdampfen und erst dann, wenn die Eisenfläche sich bis auf einen gewissen Grad abgekühlt hat, das Eisen berühren und fast momentan in Dampf verwandelt werden. Diese Anschauung wird jedoch kaum mehr als zutreffend erachtet. Außer dem Erglühen der Kesselwande wurde (nach Dufour) besonders auch der Siedeverzug als eine Ursache plötzlicher starker Dampfentwickelung und dadurch herbeigeführter D. angesehen. Doch werden diese Dampfkesselexplosionen jetzt dem Umstande zugeschrieben, daß durch das von neuem angefachte Feuer die Kesselplatten ziemlich schnell und starl, die darüberliegende Kesselsteinschicht viel langsamer erhitzt und so durch die verschiedene Ausdehnung ein Reißen und Abspringen des Kesselsteins herbeigeführt und die glühende Kesselwand der Wasserberührung ausgesetzt wird, was dann eine heftige Dampfentwickelung und die D. verursacht. Sodann können sogen. örtliche Wärmestauungen, die ohne Erglühen des Bleches Ausbauchungen oder Einbeulungen der Kesselwände erzeugen, die mittelbare Ursache von Explosionen bilden. Wärmestauungen treten auf infolge einer Störung im Wärmeübergang zwischen Kesselwand und Wasser durch übermäßige Anstrengung einzelner Heizflächenteile. Begünstigt wird

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deren Entstehen durch Verwendung öl- oder fetthaltigen Speisewassers.
   Vorsichtsmaßregeln zur Vermeidung von Dampfkesselexplosionen bestehen vor allem darin, daß nur gutes Material verwendet und die größte Sorgfalt bei allen Arbeiten des Kesselbaues beobachtet wird, daß schon gebrauchte Kessel nie ohne vorherige Untersuchung in Betrieb gesetzt, und daß die Kessel tüchtigen und gewissenhaften Wärtern anvertraut werden. Diese haben ihrerseits dafür zu sorgen, daß die Sicherheitsventile, Wasserstandszeiger, Speiseapparate etc. in gutem Zustande bleiben, daß die Feuerung regelmäßig geschieht, daß alle Stöße und Erschütterungen der Kessel vermieden und die Dampf- und Sicherheitsventile nur langsam geöffnet werden, daß alle schlechten Stellen, Sprünge und Risse rechtzeitig repariert werden, daß stets hinreichender Wasservorrat im Kessel ist, und daß eine oftmalige und sorgfältige Reinigung vom Schlamm und Kesselstein vorgenommen wird.
   Die folgende Tabelle gibt einen Überblick über die von 18791900 in Deutschland stattgehabten Dampfkesselexplosionen und die dabei verunglückten Personen:

Da beispielsweise 1879 rund 60,000,1899 dagegen rund 139,300 Dampfkessel nachgewiesen wurden, so erscheint das Verhältnis der Explosionen zum Kesselbestand in neuerer Zeit entschieden günstiger als früher. Vgl. Fischer, Zur Geschichte der Dampfkesselexplosionen (»Dinglers Journal«, 1874, Bd. 213, S. 296); Kosak, Die Ursachen der D. und die Mittel zu ihrer Verhütung (Wien 1876), und die Literatur bei Artikel »Dampfkessel«.
 
Artikelverweis 
Dampfkesselrevision, s. Meyers Dampfkesselüberwachung.
 
Artikelverweis 
Dampfkesselspeiseapparate, Vorrichtungen zum Einpressen von Wasser (Speisewasser) in die Dampfkessel durch das Speiserohr (ein in das Kesselinnere führendes, unter dem Wasserspiegel, jedoch nicht zu nahe an der Kesselwand ausmündendes Rohr), wobei der im Kessel herrschende Dampfdruck zu überwinden ist. Jeder Dampfkessel muß nach dem Gesetz mit zwei zuverlässigen, voneinander unabhängigen Speisevorrichtungen versehen sein. Im Speiserohr muß kurz vor seiner Einmündung in den Dampfkessel ein nach dem Kesselinnern aufschlagendes Ventil (Speiseventil) angebracht sein, das auf jeden Fall ein Austreten von Wasser aus dem Kessel verhindert. Die gebräuchlichsten D. sind die Speisepumpen in ihren verschiedenen Formen. Handspeisepumpen werden nur bei kleinen Kesseln mit niedrigem Dampfdruck als sogen. zweite Speisevorrichtung verwendet. Maschinenspeisepumpen, in unmittelbarer Verbindung mit der Dampfmaschine, die ihren Dampf von dem zu speisenden Kessel erhält, sind viel in Verwendung, weniger Transmissionsspeisepumpen. Dampfspeisepumpen sind unabhängig von Dampfmaschinen und Transmissionen und werden hauptsächlich bei größern Anlagen benutzt. Auch elektrischer Antrieb kann mitunter bei großen Anlagen für die Speisepumpen in Betracht kommen. Eine zweite, ebenfalls sehr gebräuchliche Art der D. sind die Injektoren (Dampfstrahlpumpen, s. Meyers Injektor). Durch die Injektoren wird das Speisewasser angewärmt. Lokomotivkessel werden ausschließlich durch Injektoren gespeist. Die Speisung der Kessel kann mit oder ohne Unterbrechungen (periodisch oder kontinuierlich) erfolgen. Im Interesse der Sicherheit und Ökonomie des Betriebes liegt es, die Speisung möglichst kontinuierlich zu gestalten. Zu dem Zwecke sind die Maschinen- und Transmissionsspeisepumpen, die immer mit derselben Tourenzahl laufen, oft mit einer Reguliervorrichtung versehen, wodurch die in den Kessel zu pressende Speisewassermenge nach dem Dampfverbrauch reguliert werden kann. Die einfachste Reguliervorrichtung besteht darin, daß man den Raum oberhalb und denjenigen unterhalb der Saug- oder Druckventile od. auch bei doppelt wirkenden Pumpen die Räume auf den beiden Kolbenseiten durch einen Regulier- oder Umlaufhahn (oder -Ventil) in Verbindung bringt, der, nach Bedürfnis eingestellt, einemehr oder weniger große Wassermenge zurückfließen läßt. Bei den Dampfpumpen kann durch Veränderung der Hubzahl deren Leistung geregelt werden. Auch bei den jetzt gebräuchlichen Injektorkonstruktionen ist eine Regelung der Fördermenge in engern oder weitern Grenzen möglich. Selbsttätige D. sind mehrfach konstruiert worden. Au: bekanntesten ist der Apparat von Cohnfeld. Wegen nicht hinreichender Zuverlässigkeit finden jedoch alle diese Apparate nur sehr selten Verwendung. Die Kessel für Heizungsanlagen, Kochapparate etc. werden in der Regel mit dem sich in den Heizkörpern, Rohrleitungen etc. bildenden Kondenswasser gespeist. Bei den Niederdruckdampfheizungen fließt dieses in geschlossener Leitung dem Kessel von selbst wieder zu, falls letzterer sich tiefer befindet als die tiefste Dampfverbrauchsstelle. Steht der Kessel höher, oder läßt man das Kondenswasser in offenen Gefäßen sich sammeln, dann sind zu dessen Rückführung in den Kessel besondere Apparate nötig (von Körting, Hammelrath u. a.), die selbsttätig arbeiten und als Kondenswasserrückleiter, Schwimmerpumpen etc. bezeichnet werden. Diese Apparate finden auch bei Kesseln für Dampfmaschinenbetrieb Verwendung, wenn man zur Erzielung eines sparsamen Betriebes neben der gewöhnlichen Speisung durch Pumpen oder Injektoren das sich in den Rohrleitungen etc. bildende Kondenswasser in den Kessel zurückleiten will. In einzelnen Fällen kann zur Kesselspeisung die in der Abbildung schematisch angedeutete Vorrichtung, der sogen. Wasserrücklauf

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(Retour d'eau), Verwendung finden. A ist ein Sammelgefäß, dem Kondenswasser durch das Rohr E zufließt. Es steht für gewöhnlich außer Verbindung mit dem Dampfkessel B, indem die Hähne c und d geschlossen sind, jedoch mit der äußern Luft durch den Hahn k in Verbindung, damit das Wasser frei einströmen kann. Hat sich A bis nahe an die Mündung des Rohres C mit Wasser gefüllt, so schließt man e und f und öffnet c und d, so daß nunmehr das Wasser vermöge seines Eigengewichts durch das Rohr D in den Kessel fällt, dagegen sich das Gefäß A durch das Rohr C mit Dampf füllt. Wenn man nun wieder c und d schließt, so kann man entweder durch Öffnung von e und f wieder Kondenswasser nach A fließen oder aber e und f geschlossen lassen und dadurch bewirken, daß der Dampf in A sich nach kurzer Zeit kondensiert und ein Vakuum bildet, so daß A sich nach Öffnung des im Saugrohr G befindlichen Hahns g mit frischem Speisewasser aus dem tiefer gelegenen Reservoir H füllt. Wird mit warmem Wasser gespeist. dann ist, wenn die Speiseapparate das Wasser anfangen müssen, die Saughöhe der Wassertemperatur entsprechend klein zu nehmen.
 
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Dampfkesselüberwachung und Dampfkesselüberwachungsvereine. Im Interesse der allgemeinen Sicherheit steht die Anlage und der Betrieb der Dampfkessel unter besonderer polizeilicher Kontrolle. Nach § 24 der Reichsgewerbeordnung ist zur Anlegung von Dampfkesseln die Genehmigung der nach den Landesgesetzen zuständigen Behörden erforderlich. Auf Grund dieses Paragraphen hat der Bundesrat in der Bekanntmachung vom 5. Aug. 1890 »Allgemeine polizeiliche Bestimmungen über die Anlegung von Dampfkesseln« erlassen. Auf dem Weg übereinstimmender Anordnungen wurden dann von den einzelnen Landesregierungen besondere landespolizeiliche Bestimmungen über die Genehmigung, Prüfung und Revision der Dampfkessel gegeben (Reichsgesetzblatt 1890, S. 163 u. f.). Die vorgeschriebenen Prüfungen und Untersuchungen werden teils von staatlichen Beamten, der Mehrzahl nach von staatlicherseits dazu ermächtigten Ingenieuren der Dampfkesselüberwachungsvereine (gebildet von den Besitzern der Dampfkessel) vorgenommen. Anfang 1901 bestanden in Deutschland 38 solcher Dampfkesselüberwachungsvereine. Die 27 preußischen Vereine haben sich zu einem »Zentralverband der preußischen Dampfkesselüberwachungsvereine« zusammengeschlossen (dem auch einige nichtpreußische Vereine angehören), der ein eignes Organ, die »Mitteilungen aus der Praxis des Dampfkessel- und Dampfmaschinenbetriebes«, herausgibt und neben der Vertretung der Interessen der Vereine den amtlichen Verkehr mit dem preußischen Handelsministerium vermittelt. Die regelmäßigen technischen Untersuchungen der Dampfkessel sind teils äußere, teils innere, teils Wasserdruckproben. Die Perioden, innerhalb der die einzelnen Untersuchungen vorzunehmen sind, sind in den verschiedenen Bundesstaaten verschieden. S. auch Meyers Dampfkessel (polizeiliche Bestimmungen und Literatur).
 
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Dampfkochtopf, s. Digestor.
 
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Dampfkochung, das Erhitzen von Flüssigkeiten durch zugeleiteten Dampf. Kann man den Dampf aus dem Dampfkessel durch ein metallenes Rohr direkt in die betreffende Flüssigkeit leiten, so gibt er seine Wärme sehr vollständig ab und wird selbst wieder zu Wasser verdichtet, das sich der zu kochenden Flüssigkeit beimischt. Wo dies nicht in Betracht kommt, ist die Methode sehr vorteilhaft; man erhält z. B. sehr konzentrierte Lösungen, wenn man den Dampf auf Salz, Zucker u. dgl. wirlen läßt, und eine starle Brühe, wenn man ihn zu Farbholzspänen leitet, wobei der Farbstoff dem Holz vollständig entzogen wird. Besondere Wichtigkeit hat die Methode auch für das Kochen des Viehfutters. Es ist aber vorteilhafter, das Futter durch hinzugeleiteten Dampf bis auf den Siedepunkt des Wassers zu erhitzen als es mit Wasser zu übergießen und dies dann zum Kochen zu erhitzen. Vgl. Futterkochapparat. Darf das aus dem Dampf verdichtete Wasser sich nicht der zu kochenden Flüssigkeit beimischen, so wendet man Gefäße mit doppeltem Boden an und leitet den im Dampfkessel erzeugten Dampf zwischen beide Böden, oder man legt ein oder zwei Schlangenrohre (Heizschlangen) in den Kessel, in dem gekocht werden soll, und leitet den Dampf durch die Rohre. Hier ist die durch den Wasserdampf erhitzte und von der Flüssigkeit berührte Metallfläche größer, und die Erhitzung verläuft deshalb schneller als in Gefäßen mit doppeltem Boden. Bei dem Robertschen Verdampfungsapparat sind mehrere hundert Rohre mit ihren Enden in entsprechenden Öffnungen zweier horizontaler Scheiben befestigt, die den zylindrischen Raum des Verdampfungsgefäßes, den Dampfheizraum, unten von dem kleinen gewölbten Bodenraum und oben von dem geräumigen Saftdampfraum trennen. Der Bodenraum steht also mit dem Saftdampfraum durch die Rohre in Verbindung, und eingelassener Saft sullt erstern, letztern und die Rohre; der eingelassene Dampf umspült den obern und den untern Boden sowie die Rohre und erhitzt dadurch den Saft. Bei D. kann man mit einer Feuerung viele Gefäße erhitzen, und zu den Kochgefäßen lassen sich sehr häufig hölzerne Fässer od. dgl. benutzen, da sie mit Feuer nicht in Berührung kommen; außerdem wird ein Anbrennen vollständig vermieden. Auch in der Küche hat man die D. für gewisse Zwecke mit großem Vorteil angewendet. Man gießt in einen Topf einige Zoll hoch Wasser und stellt einen mit drei Füßen versehenen zweiten Boden aus Drahtgeflecht oder siebartig durchlöchertem Blech hinein. Diesen Boden darf das Wasser nicht berühren; erhitzt man nun zum Kochen, so erhitzt der Dampf die auf dem zweiten Boden liegenden Kartoffeln, Gemüse etc. Über andre Dampfkochapparate s. Meyers Kochherde und Meyers Kochmaschinen.
 
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Dampfkolben, s. Meyers Dampfmaschine, S. 455.
 
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Dampfkorvette, s. Meyers Korvette.

 

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