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Verfahren zur Bestimmung der Wirkungsweise von Schornsteinen Zur genauen
Prüfung der Wirkungsweise von Schornsteinen fehlte es bisher an einem geeigneten
Verfahren. Es ließ sich lediglich die Zugstärke von Schornsteinen in Millimeter
Wassersäule unter Zuhilfenahme des Zugmessers feststellen, wobei aber keine genauen
Werte erhalten wurden; denn die gemessenen Ergebnisse waren von den jeweiligen Querschnittsverhältnissen
an der Meß; stelle abhängig. Eine Verengung des Kaminquerschnittes an der betreffenden
Stelle, z. B. durch Verrußung, hat eine Vergrößerung der Geschwindigkeit der hindurchströmenden
Rauchgase zur Folge, wodurch. gleichzeitig der Zugmesser einen zu hohen und damit
zu günstigen Wert anzeigt. Eine Erweiterung des Querschnittes äußert sich in einem
zu Ideinen Wert. Man erhielt somit nur Werte, die für die untersuchten Stellen,
nicht aber für den ganzen Schornstein gelten. Hinzu kommt noch eine gewisse Unsicherheit
in der Wertung des gemessenen Zuges durch die Verschiedenheit der Zusammensetzung
und des Abbrands des Brennstoffes bei den einzelnen Versuchen. Aufschlüsse über
die Zusammenhänge zwischen Wärmeaufwand, Schornsteinabmessungen und Wirkungsweise
des Schornsteines konnten nicht erhalten werden; auch eine Bestimmung der beidenTeilgrößen
der Auftriebskraft, der Gesehwindigkeitshöhe und der statischen Druckhöhe ist nicht
möglich. Kurz, über die tatsächliche Wirkungsweise des Schornsteines blieb man bei
allen bisher angewandten Prüfverfahren im Unklaren.
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Diese Mängel können durch das neu erfundene Verfahren beseitigt werden.
Wesentlich ist dabei, daß zur Wärmeerzeugung ein. regelbarer elektrischer Heizwiderstand
und als Maß für das Arbeitsvermögen des Schornsteines die Luftmenge benutzt wird,
die auf Grund des durch Messung bestimmten Wärmeaufwandes pro Sekunde, Minute oder
Stunde dem Schornstein zuströmt. Diese Luftmenge vermag ein klares Bild von der
allgemeinen Arbeitsweise eines. Schornsteines zu geben. Zur genauen Erfassung der
Größe einer Luftmenge, die je nach der aufgewandten Wärme von einem Schornstein
überhaupt gefördert werden kann, dient ein mit einem Absperrschieber versehener
Stutzen, der an einem luftdicht am Schornstein angebrachten Blech befestigt ist
und mit jedem beliebigen Gasmengenmesser, beispielsweisemit einemAn-emämeber, einem
Venturirohr oder einem Staurand nebst den dazugehörigen Ablesevorrichtungen, in
Verbindung gebracht werden kann. Der Schieber vermag nach Bedarf das Zuströmen der
Luft zeitweise oder dauernd zu unterbinden.
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Außerdem wird es durch die Verwendung elektrischer Energie als Heizquelle
möglich, Wärme im Schornstein ohne Heizgase zu erzeugen und durch Abschluß der Luftzufuhr
noch den statischen Überdruck der kalten Luftsäule außerhalb des Schornsteines gegenüber
der
warmen Luftsäule im Schornstein zu. messen.
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In der Zeichnung sind Ausführungsformen der Vorrichtung zur Darstellung
gebracht. Die Abb. i zeigt einen Schnitt durch die Vorrichtung, Abb. 2 die dazugehörige
Vord.er-;insicht. Hiernach ist .ein regelbarer, elektrischer Heizwiderstanda in
den Schornstein an der tiefsten Stelle eingesetzt, wo sich in der Regel eine kleine
Putztür befindet. Mittels der Heizanlage läßt sich die Auftriebskraft erzeugen.
An der Stelle der entfernten Putztür wird ein Blech b, versehen mit einem Stutzen
c, durch den die einströmende Luft ihren Weg nehmen muß, angebracht. Zur luftundurchlässigen
Abdichtung kann eine Platte d aus Gummi oder aus einem anderen Dichtungsmaterial,
die zwischen Schornsteinwand und Blech eingelegt wird, benutzt werden. In den Stutzen
wird zur Messung der Luftmenge beispielsweise ein Anemometer,e eingeschoben. Ein
Schieber f, der am Stutzen vorgesehen ist, hat die Aufgabe, die in den Kamin einströmende
Luft je nach Bedarf am Eintritt zu hindern. Am Meß-stutzen und am Blech können weiterhin
noch kleinere Stutzen angebracht sein, die teils zum Halten der für die Temperaturmessungen
vorgesehenen Thermometerä, teils zum Einführen der Leitungen für den elektrischen
Strom 1a und schließlich auch zum Anschluß eines Zugmessers i dienen können. Wird
nun durch den Heizwiderstand eine bestimmte, leicht feststellbare Wärmemenge entwickelt,
so tritt infolge des durch die Erhöhung der Lufttemperatur im Schornsteininnern
bewirkten Unterschiedes der spezifischen Gewichte zwischen der kälte# ren Außenluft
und der warmen Luft innerhalb des Kamins eine diesem Gewichtsunterschied proportionale
Kraft auf, die ein Einströmen der Außenluft in den Schornstein. hinein zur Folge
hat. Diese Luftmenge ist unmittelbar ein Mali für die Schornsteinwirkung. Je größer
die in der Zeitei;ulieit zuströmende Luftmenge ist, desto besser ist die Wirkungsweise.
Durch ein Vorschieben des Absperrschiebers am Stutzen wird die Luft am Einströmen
gehindert. Es läßt sich, in diesem Falle am Zugmesser die statischa Druckhöhe ablesen
und durch deren Vergleich mit dem gesamten Auftrieb die Geschwindigkeitshöhe feststellen,
die unter Zuhilfenahme des Zugmessers allein nicht feststellbar ist. Durch Vergleich
der ermittelten Luftmenge. mit den Schornsteinabmessungen, Schornsteinbaumaterial
u. dgl. lassen sich durch diese Vorrichtung wichtige Zusammenhänge zwischen diesen
Faktoren und wichtige Aufschlüsse über die Wirkungsweise von Schornsteinen erhalten.
Die Abb. 3 zeigt eine weitere Ausführungsmöglichkeit der Vorrichtung. Hier wird
der Heizwiderstand nicht mehr in den Schornstein eingesetzt, sondern in einem leicht
transportierbaren Kasten untergebracht, der ohne Schwierigkeiten mit dem Schornstein
verbunden werden kann. Die Wärme wird nunmehr in diesem Kasten erzeugt. Die verschiedenen
Meß.instrumentc sind an den Kastenwandungen untergebracht.
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Selbstverständlich kann die Meßapparatur einschl. Wärmequelle auch
an einer höher gelegenen Putztür oder an einer Ofenanschlußöffnung angebaut werden.
Ein derartiger Einbau läßt besonders gut die Dichtigkeit eines Schornsteines in
Erscheinung treten. Ist der Kamin nämlich dicht, so wird sich kein wesentlicher
Unterschied der Meßergebnisse gegenüber den Messungen ,an der Schornsteinsohle ergeben,
da, der Kaltluftsack unterhalb der Meßapparatur ruht. Nur die geringere wirksame
Kaminhöhe wird sich bemerkbar machen. Hat der Kamin jedoch Risse oder sonstige Undichtigkeiten,
so wird aus dem Kaminteil. unterhalb der Meßstelle Kalt-1.uft nachgezogen und eine
entsprechende Ver. minderung der am Gasmengenmesser des Stutzens ermittelten Luftmenge
eintreten.
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fernerhin kann die Vorrichtung durch entsprechenden Anschluß, an Öfen
zur Bestimmung der Widerstände benutzt werden, die, verursacht durch die Bauart
der Öfen, den durchströmenden Heizgasen entgegenstehen.