Thema: viereckiger Dampfkessel

Hallo,
vielleicht blamiere ich mich mit meiner Idee jetzt gewaltig. Aber ich möchte meinen Einkreiser auf Festwasser umstellen. Dann entfällt der viereckige ca. 3L große Wassertank. Irgendwie hätte ich Lust, statt dessen einen viereckigen Dampfboiler (Selbstbau) einzubauen. Allersdings habe ich bisher nur zylinderförmige Kessel gesehen. Das hat ja wahrscheinlich Gründe, nur fällt mir spontan nicht ein, warum es ein viereckiger nicht tun sollte.
Kennt jemand Nachteile, die gegen diese Idee sprechen?

Fred grüßt

Ja eine runde oder ovale Form ist besser für die Druckverteilung....

Druckverteilung? Im Kessel müßte doch überall der gleiche Druck herrschen.

Seit Sir Isaac Newton ist die Physik bereichert um die Erkenntnis, dass jedwede Kraft eine ihr entgegengesetzte gleich große Kraft haben muss. Für den Druck im Kessel bedeutet dies: Die Kesselwand hält dagegen, indem die Moleküle eine Zugbelastung ertragen. Deshalb werden als Kesselmaterial gerne Metalle, die eine hohe Zugfestigkeit aufweisen, verwendet. Ginge es nämlich (wie der Laie vermuten würde) um Druckfestigkeit, so könnte man problemlos keramische Werkstoffe (glasierte Porzellanboiler etwa) verwenden. Das gebrannter Ton super druckfest, aber kaum zugfest ist, sieht man daran, dass es viele Backstein-Häuser, aber kaum Flugzeuge mit Backstein-Flügeln gibt. Will man nun die Zugfestigkeit optimal ausnutzen, so entscheidet man sich idealerweise für genau die Form, die ein aufgeblasender Luftballon von ganz alleine einnimmt: so rund wie möglich. Dann ist die durch den Druck verursachte Zugkraft gleichmäßig verteilt, was eine minimale Wandstärke ermöglicht bzw. eine maximale Sicherheitsreserve. Baut man einen Kessel aus geraden Flächen, so resultieren daraus Biegemomente auf die Kesselwand. Gegen Biegemomente ist Edelstahl ganz passabel resistent; und wen wundert´s, dass der eckige Kessel der CMA San Marino CXKE und ihrer Derivate (Wega Mininova et al.) aus was ist? Genau, Edelstahl. Hat aber eine nicht so tolle Wärmeverteilung wie Messing oder Kupfer, leider. Kein Material kann alles gleich gut.

Noch ein Nachtrag: Wenn man Edelstahl, Kupfer und Messing wild mischt, besteht immer die Gefahr, dass sich ein galvanisches Element bildet, was eine schleichende Korrosion nach sich ziehen kann. Idealerweise also Edelstahl-Boiler mit Edelstahl-Heizschleife oder Kupfer mit Messing.

Die Kugel wäre die beste Form. Ist nur nicht so gut zu verbauen.
Ein Eckiger Kessel würde sich wohl verformen bzw. müssten die Materialstärken recht hoch sein.


Gunnar

Ah ja, das leuchtet ein. Aber interessant, dass viereckige Kessel in Maschinen verbaut werden, wenn auch in Edelstahl. Die schlechtere Wärmeleitfähigkeit von Edelstahl hat doch wahrscheinlich nur zur Folge, dass man etwas länger
heizen muß, bis der gewünschte Dampfdruck vorliegt, oder? Oder ist die schlechte Wärmeleitfähigkeit eher ein KO Kriterium?

Fred grüßt

Die geringere Wärmeleitfähigkeit (ist das so ein großer Unterschied?) sollte sich wie eine geringe Isolierung auswirken. Es wird weniger Wärme in die Umgebung abgegeben. Vorteil man spart Energie, Nachteil er wird weniger Masse aufgeheizt bzw. geringer aufgeheizt die wieder Wärme abgeben kann.


Gunnar

...warum probierst Du es nicht einfach aus?

Ich würde allerdings anstatt eines "Edelstahlkastens" eher ein "Kupferoval" bauen: Wenn Du ein Kupferrohr (eventuell von einem Dampfboiler einer verschrotteten grossen alten Maschine) flachdrückst, entsteht ein Oval - dann an die Stirnflächen noch ellipsenförmige Deckel anlöten und fertig ist der Lack. Vorteil: Weniger Verbindungnähte, gleichmässigere Zugbelastung des Kesselmantels, gute Verformbarkeit von Kupfer, viel einfacher zu verarbeiten als Edelstahl (Löten statt Schutzgasschweissen), einfachere Anbringung von Fittings und keine Kontaktspannungen zwischen Kesselmaterial und den meist aus Messing und Kupfer bestehenden Anbauteilen. Damit Du ruhig schlafen kannst würde ich allerdings das Ding (noch ohne Sicherheitsventil) kontrolliert und unter entsprechenden Sicherheitsvorkehrungen mit einem Druck bis zu 5 Bar belasten und schauen obs knallt... X-) Für den späteren Betrieb reicht es dann ja, wenn das Sicherheitsventil spätestens bei zwei Bar abbäst...

Nach meinem physikalischen Verständnis sollte ein gut wäremeleitender Kessel der Temperaturschichtung des Wassers (oben heißer als unten) entgegenwirken. Bei einem Dampfkessel halte ich das für unkritisch, beim Brühkessel spielt es vielleicht eher eine Rolle.

Grüße, Thomas

Das gibts!

Ich habe keine Ahnung was für ein Typ, hab aber mal in eine C.M.A. geschaut die ein fast viereckigen Kessel hatte! Ich kanns zwar nicht hunderdprozentig sagen bin mir aber ziemlich sicher, dass der aus Kupfer oder Messing etc. war, wenn ichs richtig im Kopf hab war er rötlich.
In der Maschine war auch gleich daneben ein Tank der direkt zur Vibrationspumpe geführt hat, so das das wasser auch schön warm wird, schön für die Pumpe...