Grundbegriffe der Wärmetechnik

  • C. Blacher
Part of the Monographien zur Feuerungstechnik book series (MF)

Zusammenfassung

Die Grundlage jeder Wärme- und Kraftwirtschaft ist die Energieausnutzung. Der Grad der Ausnutzung muß natürlich zahlenmäßig gefaßt werden und als Ausnutzungskoeffizient bzw. Nutzeffekt oder auch als Energiebilanz in Erscheinung treten. Die Energiebilanz stellt man dort auf, wo sich der Begriff des Nutzeffekts nicht eindeutig genug fassen läßt. Wenn z. B. im Martin-Prozeß nicht nur der Brennstoff, sondern auch ein Teil der im Roheisen befindlichen Bestandteile (Kohlenstoff, Silicium) gleichfalls als Energie- und Wärmelieferer auftreten, indem sie sich mit Sauerstoff verbinden, so ist es Sache der Vereinbarung, auf welche Ausgangsenergie der Nutzeffektsbegriff bezogen werden soll. In jedem Fall kommen im Betriebe zahlenmäßig ausgedrückte Werte in Betracht, und zwar Werte als Ausdruck der verschiedensten Energieformen: Kalorien für die Wärmeenergie, Ampere, Volt, Watt für die Elektrizität, Pferdestärken für die mechanische Energie, die dann weiter miteinander in Einklang zu bringen sind.

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Referenzen

  1. 4).
    Die in der Tab. I wiedergegebenen physikalisch-technischen Meßgrundlagen sind in neuester Zeit bekanntlich als „relativ“ erkannt worden. Die Unsicherheit, die dadurch entstehen könnte, ist jedochGoogle Scholar
  2. 1).
    Wenn ich mit einem Kilogrammgewicht auf einen Berg steige oder sogar in einem Flugzeuge hochgehe, so behalte ich in der Hand mein Kilogramm. Was habe ich dabei behalten ? Das Gewicht oder die Masse ? Diese Fragen sind, scheint’s mir, der geeignete Ausgangspunkt für eine Betrachtung über das Wesen von Masse und Gewicht. Hinter Masse versteht man offenbar die Realität der Materie. Sie kann nur durch Umsetzungen (Relativitätstheorie) verändert werden, nicht aber durch Ortsveränderungen. Das Gewicht ist jedoch eine Kraftwirkung, die durch die Beschleunigung erkannt wird; letztere ist von der Stärke der Gravitationskraft, also von der Entfernung vom Erdzentrum abhängig. Das Gewicht verändert sich mithin beim Hochsteigen, es wird geringer. Die Hand wird die Gewichtsverringerung nicht merken, sobald wir aber mit dem Gewicht eine maschinellmechanische Wirkung ausüben wollten, würde die Einbuße in Erscheinung treten. Man kann unter Zulassung einer gewissen Gedankenlosigkeit beim Operieren in gleicher Höhe (760 mm Hg) Masse gleich Gewicht setzen. Wird man sich dieser Gedankenlosigkeit bewußt, so muß man bei genaueren Deduktionen angeben, ob man das Massen-Kilogramm oder das Gewichts-Kilogramm meint. Das wäre z. B. für ein Hochsteigen nötig. Für gewöhnliche technische Verhältnisse setzt man Masse und Kraft gleich und operiert schlechthin mit dem Begriff 1 Kilogramm.Google Scholar
  3. 2).
    1 Dyn = 1,02 mg. — 1 Erg = 1 Dyn • 1 cm = 1,02 mg • 1 cm. Mithin sind 1,02 kg • 1 m = 1,02 m-kg = 1000000 • 100 Erg =10–1 Wattsek. (1 Wattsek =0,102 m-kg. Über Watt und Volt-Ampere s. S. 233.) Danach ergibt sich: 1 m-kg-sek = 10 : 1,02 = 9,8 Watt und 75 m-kg-sek = 1 PS = 9,8 • 75 : 1000 = 0,763 kW.Google Scholar
  4. 3).
    1 Liter-Atmosphäre ist diejenige Arbeit, welche verbraucht wird, wenn man in einem Zylinder von 1 qdm Querschnitt einen gewichtslosen Kolben mit gleichzeitiger Überwindung des sog. normalen Luftdruckes von 760 mm Quecksilbersäule (= 1 Atm) 1 dm hoch hebt, wobei vom Kolben das Volumen von 1 1 geschaffen wird. Diese Arbeitsgröße läßt sich auf Meterkilogramm zurückführen. Der Druck, den 1 Atm = 760 mm Hg ausübt, beträgt 1,03 kg auf 1 qcm, mithin 103 kg auf 1 qdm. Legt der Kolben einen Weg von 1 m zurück, so wird die gleiche Arbeit bereits bei einem Gegendruck bzw. einer Belastung von 10,3 kg geleistet. Mithin ist die Liter-Atmosphäre in ihrer Wirkung bzw. in ihrer Arbeitsgröße = 10,3 m/kg. Siehe auch unten S. 226.Google Scholar
  5. 4).
    1 15°-Kalorie ist diejenige Wärmemenge, welche 1 Gramm Wasser von 14,5 auf 15,5° erwärmt. Für technische Zwecke ist die Zimmertemperatur-Kalorie (18° C) genau genug. so geringfügig, daß sie bei gewöhnlichen physikalischen Messungen und erst recht in der Technik unberücksichtigt bleiben kann. Die Meßgrundlagen wanken zugleich mit dem Wanken unserer natur-philosophischen Weltanschauung, indem beim tieferen Eindringen der Erkenntnis in das Wesen der Natur die Grenzen zwischen Energie und Masse sich zu verwischen beginnen und einem sozusagen beim Messen die Maßstäbe verschwimmen. Es gibt kein absolutes Sehen, sondern nur ein Erkennen durch die Sinne unter Vermittelung des Lichtes, das eine sehr große, aber immerhin begrenzte Geschwindigkeit der Fortpflanzung besitzt. Ihr Verhältnis zu unserer Eigenbewegung ist noch nicht aufgeklärt. Es wird aber dadurch alles Sehen und Messen relativ. Es ergibt sich daraus, daß auch unsere Erkenntniswerkzeuge auf diese Weise unter die Lupe der philosophischen Kritik geraten. Die oft diametral entgegengesetzten Ansichten über die Berechtigung der Relativitätstheorie platzen scharf aufeinander. Bis jetzt ist noch keine Einigung erzielt worden. Man kommt nämlich zu Erwägungen, welche nicht begrifflich faßbar, sondern nur mathematisch ableitbar werden. Zum Glück stört diese eventuelle Relativität unsere Arbeit, wie gesagt, nicht.Google Scholar
  6. 5).
    Ob es überhaupt absolute Stellungnahmen gibt, ist eine philosophisch stark umstrittene Frage. Als Beispiel führe ich eine mir durch die Umstände leichter bekanntgewordene deutsch-baltische Arbeit des hiesigen Philosophen K. Stavenhagen an, die dieses Problem vom religionsphilosophischen Standpunkt behandelt: „ Absolu te Stellungnahmen. Eine ontologische Untersuchung über das Wesen der Religion.“ Verlag Philos. Akademie, Erlangen. Nun müßte man-doch meinen, daß die exakte Wissenschaft nur auf absolute Grundlagen ausgeht. Wie in Anm. 4, S. 23, angedeutet, ist sie es aber gerade, die bei diesem ihrem Beginnen in große, heißumstrittene Schwierigkeiten geraten ist. Die physikalischen Experimente wollen nicht recht in absolutem Sinne klappen, sobald wir mit unserem einfachen Verstände die Vorgänge zu begreifen suchen. Nur die höhere Mathematik windet sich da durch. Daß wir also in schwierigen praktischen Fragen uns auf etwas Absolutes nicht stützen können, ist danach wohl verständlich, Hier greifen wirtschaftliche Kalkulation und Vereinbarung ein,Google Scholar
  7. 6).
    In Riga ist auf meine Anregung (L. 2 u. 13) der Modus eingeführt, daß man zunächst eine grob zerkleinerte Probe von ca. 50 kg auf einem auf 3 Seiten mit Rand versehenen Brett einige Tage in einem für Unbefugte unzugänglichen trockenen Raume stehen läßt. Danach ist anzunehmen, daß nur hygroskopisches Wasser nachgeblieben ist. Dieses Verfahren nähert sich also den erstangeführten Regeln.Google Scholar
  8. 7).
    Hier eine kleine energiewirtschaftliche Abschweifung. Es könnte hier der berechtigte Einwand erhoben werden, daß man in diesem Falle von einer wirklich nutzbar gemachten Energie nicht reden könne. Fraglos braucht man große Wärmemengen, wenn man Wasserdampf erzeugen will. Ich muß trotzdem zugeben, daß das Beispiel etwas an den Haaren herbeigezogen ist. Tatsächlich verfährt man neuerdings in der Praxis so, daß man in die zu befeuchtende Luft hinein Wasser zerstäubt, dadurch wird aber die Luft abgekühlt und muß daher höher vorgewärmt werden. Um den entsprechenden Wärmeaufwand kommt man also auch so nicht herum.Google Scholar
  9. 8).
    Es gibt auch andere vereinfachte Formeln, welche aus dem CO2- Gehalt allein den Luftüberschuß-Koeffizienten zu berechnen gestatten. Diese Formeln haben jedoch nur empirischen Charakter und behalten ihre Gültigkeit nur in bestimmten Grenzen, also z. B. für Brennstoffe ähnlicher Zusammensetzung. Ich gehe darauf hier nicht näher ein. Bei Annahme einer bestimmten Wertziffer (S. 38), kann man auch aus dem CO2-Gehalt den Wert von n berechnen (unten S. 72f).Google Scholar
  10. 10).
    Die Abbildungen sind von Herrn Ing. Ewald entworfen und die n-Zahlen von ihm aus Literatur und Praxis gewählt worden.Google Scholar
  11. 11).
    So steht in der wärmewirtschaftlich vorzüglich organisierten Göteborger Zuckerraffinerie eine ganze Reihe mit Danostokern ausgerüsteter Kessel.Google Scholar
  12. 12).
    In Reval auf den im Januar 1925 abgehaltenen feuerungstechnischen Vorträgen.Google Scholar
  13. 13).
    Man könnte versuchen, festzustellen, was der Schöpfer des Wärmetransmissions-Gesetzes und derjenige, der Tab. IX zusammengestellt hat, für Begriffe mit den Werten t verbanden. Gelegentlich der Abfassung meines russischen Buches über Feuerungstechnik (L. 2) suchte ich diese Frage durch Literaturstudien zu klären. Ich kam über Redtenbacher, von dem die bekannte Tabelle der Transmissionskoeffizienten zu stammen scheint, zu Peclet, habe aber auch dort nichts finden können, was einer unzweideutigen Aufklärung gleichgekommen wäre. So muí3 man sich denn schon selbst zurechtfinden, und es scheint eben wie erwähnt sinngemäß richtig zu sein, Ausgangs- und Endpunkt des eigentlichen Wärmetransmissions-Prozesses dicht an die Wand zu legen.Google Scholar
  14. 15).
    Ein von mir zusammengestellter „Wasserprüfer für den Kesselbetrieb“ ist durch Fr. Hugershoff, Leipzig (Carolinenstr.), zu beziehen. Über die Herstellung und Einstellung der für die Dezimaltropfflasche erforderlichen Palmitatlösung erfolgt noch 1927 eine Mitteilung in der Chemiker-Zeitung.Google Scholar
  15. 16).
    Die Phenolphthaleinlösung ist 0,lproz. alkoholisch, die Methylorangelösung 1 proz. wässerig, die Methylrotlösung 0,5 proz. wässerig.Google Scholar

Copyright information

© Springer-Verlag Berlin Heidelberg 1928

Authors and Affiliations

  • C. Blacher
    • 1
  1. 1.Lettländischen UniversitätDeutschland

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