Die Chemie der Bau- und Betriebsstoffe des Dampfkesselwesens

Inhaltsübersicht.- und Grundbegriffe.- I. Teile der Dampfkesselanlage.- II. Die Kesselbauarten.- III. Die Kennzahlen des Dampfkessels und des Kesselbetriebes.- Erster Teil: Die Baustoffe.- I. Die metallischen Bau- und Werkstoffe.- A. Schweißstahl.- B. Flußstahl.- 1. Chemische Zusammensetzung und Festigkeitseigenschaften.- 2. Chemische Zusammensetzung und Widerstandsfähigkeit gegen Rostangriff.- C. Gußeisen.- 1. Chemische Zusammensetzung und mechanische Eigenschaften.- 2. Soridergußeisen.- 3. Chemische Zusammensetzung und Widerstandsfähigkeit gegen Rostangriff.- 4. Der Baustoff für Roststäbe.- D. Preßmuttereisen.- E. Legierte Stähle.- 1. Nickelstähle.- 2. Rostfreie Stähle.- F. Kupfer und kupferhaltige Legierungen.- G. Leichtschmelzbare Legierungen.- II. Die nichtmetallischen Bau- und Werkstoffe.- A. Feuerfeste Materialien.- B. Ziegel. Backsteine und Wärmeschutzmittel.- Zweiter Teil: Die Betriebsstoffe.- I. Die Brennstoffe.- A. Allgemeines.- B. Feste Brennstoffe.- 1. Ursprung und Entstehung der Kohlen.- 2. Chemische Natur und Konstitution der Kohle.- 3. Torf.- 4. Braunkohle.- 5. Steinkohle.- 6. Anthrazitkohle.- 7. Koks.- C. Flüssige Brennstoffe.- D. Gasförmige Brennstoffe.- E. Der Heizwert.- 1. Begriffsbestimmungen.- 2. Einfluß des Aschegehaltes auf den Netto-Heizwert.- II. Das Wasser.- A. Allgemeines.- B. Die physikalisch-chemischen Grundlagen.- 1. Konstitution.- 2. Die Theorie der elektrolytischen Dissoziation.- 3. Der Dissoziationsgrad.- 4. Die Ionengleichgewichte.- 5. Die Dissoziation des Wassers.- 6. Die Reaktion einer Flüssigkeit.- 7. Säuren und Basen.- 8. Einfluß der gelösten Stoffe auf die Dissoziation des Wassers.- 9. Einfluß des Wassers auf den Dissoziationszustand gelöster Salze.- 10. Die Puffergemische.- 11. Wahre und scheinbare Dissoziationskonstante.- C. Der Kreislauf des Wassers.- D. Kolloidchemische Einteilung der Verunreinigungen.- E. Die Härte des Wassers.- F. Die im Wasser gelösten Salze.- Dritter Teil: Das Verhalten der Betriebsstoffe im Dampfkessel.- I. Brennstoffe.- A. Der Zündpunkt.- B. Die Verbrennungsvorgänge.- 1. Die wichtigsten stöchiometrischen Beziehungen.- 2. Wirkliche Luft- und Abgasmenge.- C. Das Verbrennungsdreieck nach Wa. Ostwald.- D. Physikalisch-chemische Zahlentafeln.- 1. Atom- und Molekulargewichte.- 2. Spezifische Gewichte.- 3. Verbrennungswärme.- 4. Wahre und mittlere spezifische Wärme.- 5. Wasserdampftabelle.- 6. Spezifische Wärme des überhitzten Wasserdampfes.- E. Die Verbrennungstemperatur.- F. Temperaturveränderungen innerhalb der Brennstoffschicht auf dem Rost.- G. Der Wirkungsgrad der Kesselanlagen.- H. Die Wärmeverluste in den Dampf kesselanlagen.- 1. Abgasverluste durch fühlbare Wärme.- 2. Abgasverluste durch unverbrannte Gase.- 3. Verluste durch Herdrückstände und Asche.- 4. Verlust durch Flugkoks und Ruß.- I. Der Verdampfungsversuch.- K. Die Vorgänge bei der Verbrennung auf dem Rost.- L. Die Verbrennungsvorgänge in der Kohlenstaubfeuerung.- M. Die Verwertung der Feuerungsrückstände.- II. Das Wasser (Die Verunreinigungen des Speisewassers und ihre Einflüsse im Dampfkesselbetrieb).- A. Vorbemerkungen.- 1. Der Verunreinigungsgrad des Speisewassers und des Kessels.- 2. Die Theorie der Kesselsteinbildung.- a) Physikalisch-chemische Gleichgewichte bei der Kesselsteinbildung S. 150 — b) Dynamik der Kesselsteinbildung S. 153.- B. Grobdispersoide Verunreinigungen.- 1. Humusstoffe.- 2. Rumine.- C. Kolloidale Verunreinigungen.- 1. Huminsäuren.- 2. Kieselsäure.- 3. Öl, Fette und organische Kolloide.- D. Molekular- und Ionendispersoide Verunreinigungen.- 1. Gase.- 2. Die Korrosion des Eisens.- 3. Die Korrosion im Dampfkessel.- a) Die Rolle der Kohlensäure S. 186 — b) Die Rolle des Sauerstoffes S. 188.- 4. Ionen und Salze.- a) Das Wasserstoff-Ion: H?.- 1. Korrosionsfähigkeit S. 190 — 2. Wasserstoffsprödigkeit des Eisens S. 193 — 3. Einfluß der Wasserstoffionen auf die Enthärtungsreaktionen S. 193.- b) Das Hydroxyl-Ion: OH?.- 1. Einfluß der Hydroxylionen auf die Korrosion (Rostschutz) S. 194 — 2. Laugensprödigkeit des Eisens S. 195 — 3. Spucken und Schäumen des Kesselinhaltes S. 201 — 4. Korrosion von Messing und Rotguß S. 201 — 5. Zersetzung der Niveaugläser S. 202.- c) Die Calcium-Magnesium-Bikarbonat- und Sulfat-Ionen: Ca¨, Mg¨, HCO3? und SO4?.- 1. Das Ionenpaar Ca¨ und HCO3? S. 202 — 2. Das Ionenpaar Mg¨ und HCO3? S. 205 — 3. Das Ionenpaar Ca¨ und SO4? S. 206 — 4. Das Ionenpaar Mg¨ und SO4? S. 207.- d) Das Chlor-Ion: Cl?.- e) Das Nitrat-Ion: NO3?.- 5. Einteilung und Beurteilung der natürlichen Kesselspeisewasser.- Vierter Teil: Das Verhalten der Kesselbaustoffe im Betriebe.- A. Die Eigenschaften der Kesselbaustoffe (Eisen).- B. Das Verhalten der Kesselbaustoffe im Betriebe.- 1. Allgemeines.- 2. Kaltverformung.- 3. Altern.- 4. Rekristallisation.- 5. Überhitzung.- C. Materialfehler und Kesselschäden.- 1. Materialschäden.- a) Allgemeines S. 222 — b) Lunker S. 222 — c) Seigerungen S .223 — d) Gasblasen S. 224 — e) Schlackeneinschlüsse S. 225.- 2. Kesselschäden.- a) Allgemeines S. 226 — b) Krempenrisse S. 227 — c) Nietloch-risse S. 230 — d) Nietsprödigkeit S. 231 — e) Rißbildung an Wellrohren S. 232 — f) Rohrschäden S. 233.- D. Die Korrosionsschäden im Dampfkesselbetrieb.- 1. Abrostungen an der Außenseite.- 2. Abrostungen im Kesselinnern.- a) Anfressungen durch freie Säuren S. 236 — b) Anfressungen durch gelöste Gase S. 236 — c) Anfressungen durch Wärmestauungen S. 237 — d) Anfressungen durch elektrische Lokalströme S. 238 — e) Anfressungen durch Kaltbearbeitung S. 239 — f) Anfressungen in Rauchgasvorwärmern und Speiseleitungen S. 240.- 3. Abrostungen der Roststäbe im Feuer.- a) Allgemeines S. 242 — b) Untersuchungen über das Verhalten gußeiserner Roststäbe im Betrieb S. 245 — c) Veredlung der Roststäbe S. 249.- Fünfter Teil: Die Aufbereitung des Speisewassers.- I. Allgemeines.- II. Entfernung der grobdispersen Verunreinigungen.- A. Das Absetzverfahren.- B. Das Filterverfahren.- III. Entfernung der kolloidalen Verunreinigungen.- IV. Die Enthärtung des Speisewassers.- A. Die thermische Enthärtung.- B. Die Wasserreinigung durch Verdampfen.- C. Die chemische Enthärtung.- 1. Die Enthärtungsreaktionen.- a) Enthärtung mit Ätzkalk S. 266 — b) Enthärtung mit Soda S. 267 — c) Enthärtung mit Ätznatron S. 268 — d) Enthärtung mit kohlensaurem Baryt S. 268 — e) Enthärtung mit Atzbaryt S. 268 — f) Enthärtung mit Baryumchlorid S. 269 — g) Enthärtung mit Baryumaluminat S. 269 — h) Enthärtung mit Permutit S. 269.- D. Die technische Ausführung der Wasserenthärtung (Bauarten).- 1. Allgemeines.- 2. Kalk-Soda-Reinigung.- 3. Kalk-Soda-Enthärtung mit Kesselwasserrückführung.- 4. Permutit-Verfahren.- V. Die Entgasung des Speisewassers.- A. Allgemeines.- B. Die technische Ausführung der Entgasung.- Namenverzeichnis.