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von Gasen nicht mit den bereits verbrannten, also unbrennbaren Feuergasen zu verwechseln, die nach dem Verlassen von Puddelöfen, Glühöfen etc. noch Wärme [* 2] (Abhitze, Überhitze) genug haben, um zur Dampferzeugung, zum Darren von Brennstoffen etc. benutzt werden zu können. - Die Gaserzeuger für Gichtgase sind hauptsächlich die Hochöfen zur Eisengewinnung, deren oberm Teil (Gicht) sie entströmen. Durch die seit 1837 eingeführte Benutzung der Gichtgase zu Heizungszwecken wird eine ungeheure Menge Wärme, die sonst nutzlos in die Luft ging, technisch verwertet.
Die zum Auffangen der Gichtgase bestimmten Apparate heißen Gichtfänge und werden in sehr verschiedenen Konstruktionen verwendet. Als Repräsentant der Gichtfänge soll hier der Parrysche Trichter (genannt nach dem Erfinder) beschrieben werden [* 1] (Fig. 10). Derselbe besteht aus einem auf die Gicht des Ofens gesetzten eisernen Aufsatz a, der oben einen trichterförmigen Abschluß hat. In diesem befindet sich eine kreisförmige Öffnung, welche durch einen an einer Kette hängenden Blechkegel b mit aufwärts gekehrter Spitze, eine Art Kegelventil, verschlossen ist.
Die in dem Aufsatz sich ansammelnden Gichtgase entweichen durch die Gasleitungsrohre c c, welche sich in ihrem weitern Verlauf abwärts biegen und unten zu einem bis zu dem Verbrennungsraum manchmal auf weite Strecken hingeführten Rohr vereinigen. Die durch den Kegel b verschlossene Öffnung dient zum Beschicken des Ofens (d. h. zum Einschütten von Eisenerzen und Brennmaterial). Zu dem Zweck wird mittels einer Winde [* 3] der Kegel b etwas gesenkt, so daß eine ringförmige Öffnung entsteht, durch welche die Beschickungsmaterialien in den Ofen gelangen, worauf der Ofen durch Wiederaufheben von b gechlossen wird.
Gichtgase wendet man vorteilhaft nur zu solchen Zwecken an, welche mit der Eisenerzeugung im Zusammenhang stehen (zur Erhitzung der Gebläseluft [Wind] für die Hochöfen, zur Heizung [* 4] der Dampfkessel [* 5] für die Gebläsemaschinen). Generatorgase werden aus Brennstoffen dargestellt, welche wegen ihrer Pulverform, großen Wasser- oder Aschengehalts etc. die für den gewünschten Zweck erforderliche Hitze bei direkter Verbrennung nicht geben würden. Sobald es sich indessen um Erzeugung sehr hoher Temperatur handelt, liefern die Gase [* 6] um so günstigere Resultate, je besser das dazu verwendete Material ist. So ist am geeignetsten dazu eine nicht backende, gasreiche Steinkohle oder eine bituminöse Braunkohle in walnuß- bis eigroßen Stücken.
Wenngleich bei der Vergasung der Brennstoffe durch die dabei erfolgende Umwandlung der Kohlensäure in Kohlenoxydgas an 30 Proz. Wärme gebunden werden und somit verloren gehen, so wird dieser Nachteil doch reichlich dadurch wieder aufgehoben, daß die brennbaren Gase wegen genauer Regulierbarkeit des Luftzutritts eine vollkommnere Verbrennung als die festen Brennmaterialien auf den besten Rosteinrichtungen gestatten. Im Vergleich zu den Gichtgasen besitzen die Generatorgase wegen ihres reichlichern Gehalts an brennbaren Bestandteilen, konstanterer Zusammensetzung und geringern Gehalts an Flugstaub eine größere Heizkraft.
Von den vielen verschiedenen Konstruktionen der Gaserzeuger ist eine der verbreitetsten der Siemenssche Generator [* 1] (Fig. 11). Derselbe besteht aus einer 2,5 m hohen überwölbten Kammer mit senkrechten, 1,5-2 m voneinander abstehenden Seitenwänden und einer unten 50-60° geneigten Vorderwand, welche unten in einen Rost übergeht, der mit einem zweiten horizontalen Rost zusammentrifft. Im Gewölbe [* 7] befindliche Öffnungen mit Fülltrichtern (Rümpfen) dienen zum Einbringen des Brennmaterials, sind aber mit luftdicht schließenden Deckeln versehen, um den Zutritt von Luft zu verhindern.
Auf der schiefen Ebene und dem untern Rost liegt eine Brennmaterialschicht von entsprechender Dicke. Die Gase läßt man zunächst in einem gemauerten, oben geschlossenen Kamin emporsteigen und zweigt von diesem ein langes Blechrohr ab, welches sich am Ende zu dem Verbrennungsraum herabbiegt. Dies Kühlrohr erzeugt durch die Spannungsdifferenz zwischen den heißen, vom Generator kommenden und den durch das Rohr abgekühlten Gasen konstante Strömung zum Verbrennungsraum hin, unabhängig von dem zu letzterm gehörigen Schornstein.
Bisweilen schließt man den Rost des Generators vollständig gegen die freie Luft ab und bringt die Verbrennung durch Gebläseluft hervor, welche man unter den Rost leitet. Man wird dadurch unabhängig von der Witterung, kann die Erzeugung der Gase besser normieren und namentlich leichter staubförmiges Brennmaterial anwenden. Der Generator steht bald isoliert, so daß von demselben mehrere Öfen [* 8] gespeist werden können, bald verbindet man ihn als Einzelfeuerung mit dem Ofen. Erstere Einrich-
[* 1] ^[Abb.: Fig. 10. Parryscher Trichter.]
[* 1] ^[Abb.: Fig. 11. Siemens' Steinkohlengenerator.] ¶
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tung ist meist ökonomischer. Verwendung finden die Generatorgasfeuerungen hauptsächlich bei Öfen zum Schmelzen von Glas, [* 10] Eisen, [* 11] Stahl und andern Metallen, zum Glühen von Metallen, zum Brennen von Thonwaren [* 12] etc.
Die Räume, in denen die Wärme nutzbar gemacht wird, sind außerordentlich verschieden nach dem Zweck, welchen man mit der Erhitzung erreichen will; doch lassen sich hier zwei Gruppen unterscheiden. Kommt es nämlich, wie beim Schmelzen streng flüssiger Körper, weniger auf eine ökonomische Ausnutzung der Wärme an als auf die Erreichung der hoch gelegenen Schmelztemperatur, so muß der Erhitzungsraum die Hitze des Feuers möglichst konzentrieren; will man aber die Wärme möglichst weitgehend verbrauchen, wie z. B. bei allen Vorrichtungen zum Erwärmen und Verdampfen von Flüssigkeiten, so muß man die Wärme auf eine große Fläche verteilen, also die Räume für die Wärmeabgabe (hier Feuerzüge, Züge, Rauchkanäle, Heizkanäle genannt) möglichst lang machen.
Als Repräsentanten der erstern Gattung können der in [* 9] Fig. 1 dargestellte Flammofen und der in [* 9] Fig. 8 gezeichnete Tiegelschmelzofen dienen. Bei beiden wird die Flamme [* 13] durch das Ofengewölbe auf die zu erhitzenden Körper (in [* 9] Fig. 1 die bei e g liegenden Metallstücke, in [* 9] Fig. 8 den in den Tiegeln befindlichen Stahl) herabgedrückt. Die zweite Gattung wird hauptsächlich durch die Dampfkesselfeuerungen vertreten (s. Dampfkessel), bei welchen man dies Feuer in langgestreckten Zügen so lange um den Kessel herumführt, bis die Wärme soweit abgegeben worden ist, daß gerade noch die zur Zugerzeugung im Schornstein nötige Temperatur übrigbleibt. Um die Heizgase möglichst direkt mit den zu heizenden Körpern (etwa einem Dampfkessel) in Berührung zu bringen, muß man die Heizkanäle eng machen, doch nicht über eine gewisse Grenze hinaus, weil sonst die Reibung [* 14] der Gase an den Kanalwänden zu groß und dadurch der Zug vermindert wird. Der Querschnitt der Züge soll so groß sein wie die freie Rostfläche, jedenfalls aber nicht unter drei Viertel dieser Größe herabsinken.
Apparate zur Zugerzeugung.
Jeder leicht brennbare Körper (Holz, [* 15] Papier, Gas) brennt schon ohne besondere Zugvorrichtung, indem die heißen Verbrennungsgase, weil sie leichter sind als die umgebende Luft, nach oben steigen (wie ein unter das Wasser gedrücktes Korkstück), so daß unten frische Luft unter dem Einfluß des Atmosphärendrucks nachströmt. Da sich jedoch die frei aufsteigende Luft auch nach der Seite hin ausdehnt, mit der Umgebung mischt und daher bald kalt wird, so ist der erzeugte Luftzug ein geringer, weshalb auch die freien Feuer mit trüber, rußender Flamme brennen. Um nun den Luftstrom zu verstärken, hält man die aufsteigenden Gase durch einen senkrechten Kanal [* 16] (den Schornstein) möglichst lange zusammen.
Derselbe funktioniert nach Art der kommunizierenden Röhren. [* 17] Der äußern kalten Luftsäule um den Schornstein herum wird von der innern erwärmten, daher leichtern Gassäule nicht das Gleichgewicht [* 18] gehalten, weshalb erstere sich senkt und durch den Rost und die Feuerzüge in die Esse eindringt. Da sie jedoch auf diesem Weg erwärmt wird, so veranlaßt sie wiederum das Nachströmen neuer kalter Luftmassen etc. Die Geschwindigkeit der so erzeugten Luftströmung ist von der Temperaturdifferenz der Luft und der Feuergase und von der Höhe der erwärmten Luftsäule abhängig. Es darf also zur Erzeugung eines guten Zugs einerseits die Temperatur der Schornsteingase nicht zu gering, anderseits der Schornstein nicht zu niedrig sein. Am Boden des Schornsteins mündet der Verbindungskanal zwischen den Rauchkanälen und dem Schornstein (der sogen. Fuchs) [* 19] ein; derselbe ist mit einem Schieber zur Regulierung des Zugs (Rauchschieber) versehen, welcher meist von der Feuerstelle aus mittels Hebel [* 20] und Ketten regiert werden kann.
Münden mehrere Füchse in dem Schornstein, so muß durch Scheidewände das Gegeneinanderstoßen der verschiedenen Rauchgasströme verhindert werden. Das Material für die Schornsteine ist Mauerwerk oder Eisen. Die gemauerten Schornsteine werden am besten rund gemacht, doch lassen sich viereckige Schornsteine leichter mauern. Frei stehende Schornsteine zerlegt man ihrer ganzen Höhe nach in Etagen von 6-10 m, gibt der obersten eine Wandstärke von 12-25 cm (½-1 Stein) und jeder darauf folgenden immer ½ Stein mehr.
Der lichte Querschnitt der Schornsteine ist oben = ⅗, unten = 1/1 der freien Rostfläche. Der Schornstein steht auf einem gehörig breiten Fundament. Eiserne Schornsteine werden in Form von cylindrischen oder schwach konischen Blechröhren ausgeführt, sie sind unten an eine Eisenplatte genietet und mit dieser auf dem Fundament verankert. Um ihre Stabilität zu erhöhen, sind sie in der Regel in zwei Drittel der Höhe mit einem Ring umgeben, an dem gut versicherte Zugstangen befestigt sind.
Die Blechstärke nimmt man oben 3-4, unten 5-6 mm. Eiserne Schornsteine sind billiger in der Herstellung, halten jedoch die Wärme weniger gut zusammen und sind weniger dauerhaft als gemauerte. Bei Wohngebäuden legt man die Schornsteine zweckmäßig nicht in den äußern Umfassungswänden an, um Abkühlungen zu vermeiden. Im übrigen sind über die Anlagen von Schornsteinen in Gebäuden baupolizeiliche Bestimmungen getroffen, deren wesentliche sind: Feuerungen in verschiedenen Stockwerken dürfen keinen gemeinschaftlichen Schornstein haben;
das Ziehen oder Schleifen der Schornsteine (d. h. das Schrägstellen) darf höchstens unter einem Winkel [* 21] von 45° zur Vertikale und nur mit stark abgerundeten Ecken geschehen.
Die Wandstärke des Schornsteinmauerwerks muß mindestens einen halben Stein betragen. Holzkonstruktionen sind mindestens 21 cm von der lichten Öffnung des Schornsteins entfernt zu halten. Russische [* 22] Röhren müssen einen Querschnitt von 16×16 cm Durchmesser, besteigbare Schornsteine wenigstens von 40×47 cm haben. Die Schornsteine müssen mindestens 30 cm über den Dachfirst hinausführen.
Den schädlichen Einfluß, den Sonne, [* 23] Wind und Regen auf den Schornstein ausüben können, sucht man durch Schornsteinaufsätze zu vermeiden, deren einfachster aus einer auf Stützen ruhenden wagerechten Deckplatte besteht. Die Anzahl der verschiedenen Konstruktionen von Schornsteinaufsätzen ist sehr groß, der Nutzen derselben häufig ein sehr zweifelhafter.
Statt der Schornsteine verwendet man als Luftzugerzeuger vielfach auch Gebläse [* 24] (s. d.), mittels welcher man gepreßte Luft (Wind) ins Feuer bläst (Feuerungen mit Unterwind). Hier leitet man den Wind entweder in den geschlossenen Aschenraum, von wo aus er durch die Rostspalten ins Feuer dringt, oder man führt ihn durch Düsen und Formen in den Verbrennungsraum. Letzteres geschieht namentlich bei metallurgischen Apparaten (Hochöfen, Frischfeuer, Schmiedefeuer [* 25] etc.). Anderseits saugt man auch mittels Exhaustoren die Verbrennungsgase aus dem Herd heraus. Hierher gehört das Blasrohr der Lokomotiven (s. d.) und Schiffsmaschinen, bei welchen man wegen der Beweglichkeit derselben einen ¶