437

Heizer - Heizmaterialien

radwelle trägt, unterstützt werden. Den untern Teil der Kammer bildet der heiztopf h, der von der Heizkammer b_{2} umgeben ist. Ihre Öffnung v läßt eine Flamme, in der Figur die Flamme eines Bunsenbrenners v_{1}, hineinschlagen, während die verbrauchten Heizgase bei w entweichen. Der Raum b steht mit dem geschlossenen Ende des Arbeitscylinders durch den Kanal e in Verbindung. Der Verdränger bewegt sich in der Kammer b frei auf und ab. An seiner obern Seite und am Boden sind Öffnungen vorhanden, durch welche die Luft beim Niedergang des Verdrängers von b_{1} nach b und beim Aufgang von b nach b_{1} übertreten kann. Der hohle Verdrängerraum ist mit Drahtgaze, Asbest oder anderm feinverteilten Material erfüllt, welches als Wärmeregenerator wirkt, indem es von der aus b nach b_{1} hindurchtretenden heißen Luft Wärme aufnimmt, diese also abkühlt, dagegen an die von b_{1} nach b übertretende kalte Luft Wärme abgibt. Befindet sich der größere Teil der stetig in der Maschine bleibenden Luft bei obenstehendem Verdränger im Heiztopf b, so wird sie durch ihre Erhitzung ausgedehnt und drückt die darüberstehende Luft durch e gegen den Kolben f, der vorwärtsgehend (nach rechts) auf die Kurbel Arbeit überträgt. Gelangt dann der größere Teil der Luft beim Niedergang des Verdrängers durch diesen hindurch in den Raum b_{1}, so kühlt sie sich an dem Regenerator und in b_{1} ab und gestattet nun leicht das Zurückschieben des Kolbens f durch die Kurbel, wozu ein Teil der im Schwungrad aufgespeicherten Arbeit verwendet wird. Zur Regulierung der Geschwindigkeit der Maschine ist ein schwingender Kreisschieber angebracht, der derart unter dem Einfluß eines Zentrifugalregulators steht, daß er bei zu großer Geschwindigkeit der Maschine geöffnet wird und etwas Luft aus der Maschine entweichen läßt, so daß der wirksame Druck vermindert wird. Wird der Schieber von Hand vollkommen geöffnet, so strömt die Luft frei aus und die Maschine kommt sogleich zum Stehen.

^[Abb: Robinsons Heißluftmaschine]

Heizer, mechanischer, s. Feuerung.

Heizmaterialien. Über den Heizwert der Steinkohle und seine Beziehungen zur chemischen Zusammensetzung derselben sind in letzter Zeit vielfach sich widersprechende Anschauungen hervorgetreten. Bis um die Mitte der 60er Jahre waren Versuche über die Verbrennungswärme der Steinkohle so gut wie gar nicht vorhanden. Zwar waren ausgedehnte Untersuchungen über die Verdampfungskraft der Kohle in Amerika, England, Deutschland und Frankreich ausgeführt worden, da aber bei Dampfkesseln wie bei allen Feuerungsanlagen große und wechselnde Wärmeverluste stattfinden, welche bei diesen Versuchen nicht ermittelt wurden, so konnten die auf solche Weise gefundenen praktischen Heizwerte keine allgemeine Bedeutung besitzen, und die gesamte, bei der vollkommenen Verbrennung entwickelte Wärmemenge, die Verbrennungswärme der Kohle, blieb unbekannt. Soweit man letztere in Betracht zog, ging man von der Anschauung aus, daß dieselbe abhängig sei von der Elementarzusammensetzung der Steinkohle, und berechnete den sogen. theoretischen Heizwert nach der Dulongschen Regel. Nach dieser soll bekanntlich die Verbrennungswärme einer organischen Verbindung gleich sein der Summe der Verbrennungswärmen der einzelnen Elemente; bei sauerstoffhaltigen Körpern, wie bei H., wurde angenommen, daß der Sauerstoff mit einem Teil des Wasserstoffs bereits zu Wasser verbunden sei und dieser Teil daher an der Wärmeentwickelung bei der Verbrennung nicht teilnehme. Bezeichnet C den Kohlenstoff-, H den Wasserstoff-, O den Sauerstoff-, S den Schwefel-, W den Wassergehalt der Kohle, so berechnete man den theoretischen Heizwert nach der Formel

^[img]

oder einer ähnlich gestalteten. Einen tiefen wissenschaftlichen Wert besitzt diese Regel nicht, da eine Reihe von Voraussetzungen, unter denen sie aufgestellt ist, offenbar nicht zutrifft; so ist der Kohlenstoff in der Steinkohle nicht als Holzkohle vorhanden, deren Verbrennungswärme mit 8080 eingesetzt ist; ferner ist der Wasserstoff nicht gasförmig und ein Teil des Wassers nicht fertig gebildet in der Kohle vorhanden, wie es nach der Dulongschen Regel angenommen wird. Man schenkte deshalb dem nach dieser Formel berechneten Heizwert nur geringes Vertrauen, zumal keinerlei Versuche vorhanden waren, welche die Regel bestätigen oder die Größe ihrer Abweichung vom wahren Werte hätten feststellen können. Erst 1867 führten Scheurer-Kestner und Meunier in Mülhausen Versuche zur Ermittelung der Verbrennungswärme der Steinkohle im kleinen mit Hilfe eines Kalorimeters aus. Aus den erhaltenen Werten glaubte Scheurer-Kestner schließen zu dürfen, daß die Verbrennungswärme der Kohle nicht nur erheblich größer sei (um 10-17 Proz.) als die Dulongsche Formel angebe, ja sogar höher als die Summe der Verbrennungswärmen der Elemente C und H, sondern daß überhaupt die Elementarzusammensetzung der Kohle keinen auch nur annähernden Schluß auf ihren Heizwert zulasse. Gegen die Richtigkeit der Beobachtungen von Scheurer-Kestner tauchten wiederholt Zweifel auf, und immer dringender trat das Bedürfnis hervor, die Verbrennungswärme der Kohlen mit Verwendung größerer Mengen (Scheurer-Kestner hatte mit 0,3-0,5 g gearbeitet) unter Bedingungen festzustellen, wie sie bei der praktischen Verheizung, etwa bei Dampfkesselfeuerungen, vorhanden sind. Der Polytechnische Verein in München errichtete daher unter Aufwendung bedeutender Geldmittel eine Heizversuchsstation, welche ihre Arbeiten 1879 begann. Der Versuchsapparat ist ein für besondere Zwecke in mehrere Abteilungen getrennter stehender Röhrenkessel mit Innenfeuerung, in welchem Kohlen genau wie in jedem Dampfkessel verheizt werden; der Versuchskessel hat nur besondere Einrichtungen, um alle bei der Verbrennung entwickelte Wärme in den ver-^[folgende Seite]