Garantiemetingen Werkspoor ketels: verschil tussen versies

Uit Wouda's Wiki
(Nieuwe pagina gemaakt)
 
k (Inhoud aangevuld)
 
Regel 9: Regel 9:
Tijdens de garantieproef zal de ketel worden gestookt met nootjes IV met een gehalte vluchtige stoffen van 16% en een stookwaarde van 7200 kcal/kg. De lucht werd toegevoerd door natuurlijke trek.
Tijdens de garantieproef zal de ketel worden gestookt met nootjes IV met een gehalte vluchtige stoffen van 16% en een stookwaarde van 7200 kcal/kg. De lucht werd toegevoerd door natuurlijke trek.


Omdat de 4 ketels identiek zijn, werd besloten aan één ketel, namelijk nummer 2, een garantieproef te doen, welke proef dan als representatief zou gelden voor de 4 ketels. De uitvoering van de proef werd opgedragen aan de afdeling Warmte Techniek van het Centraal Technisch Instituut T.N.O.
Omdat de 4 ketels identiek zijn, werd besloten aan één ketel, namelijk nummer 2, een garantieproef te doen, welke proef dan als representatief zou gelden voor de 4 ketels. De uitvoering van de proef werd opgedragen aan de afdeling Warmte Techniek van het Centraal Technisch Instituut T.N.O.<ref>T.N.O. staat voor "Toegepast natuurwetenschappelijk onderzoek", tegenwoordig worden de puntjes van de afkorting weggelaten en wordt de naam TNO gebruikt.</ref>


==Resultaten van het onderzoek==
==Resultaten van het onderzoek==

Huidige versie van 27 jan 2024 om 12:20

Deze wiki pagina is gebaseerd op het rapport betreffende de garantieproef aan één der ketels van het ir D.F. Woudagemaal te Tacozijl op 26 januari 1956 door het Centraal Technische Instituut T.N.O., afdeling Warmte techniek.[1] Er is ook een uitgebreider rapport van de firma Werkspoor. Dit uitgebreidere rapport beschrijft ook nog aanvullende metingen met een hogere stoomproductie die aansluitend uitgevoerd zijn.

Doel van het onderzoek

In het ir D.F. Woudagemaal staan 4 nieuwe Werkspoor vuurgang-vlampijp-ketels opgesteld. Deze ketels, met een verwarmd oppervlak (V.O.) van 220 m2 en een roosteroppervlak (R.O.) van 5 m2, zijn voorzien van een oververhitter met een V.O. van 39 m2. Volgens de leveringsovereenkomst moeten de ketels voldoen aan de volgende eisen:

  • stoomproductie per uur normaal: 3500 kg,
  • temperatuur van de oververhitte stoom: 340 °C.
  • Hierbij moet dan een rendement worden behaald van 76% ten opzichte van de stookwaarde.

Tijdens de garantieproef zal de ketel worden gestookt met nootjes IV met een gehalte vluchtige stoffen van 16% en een stookwaarde van 7200 kcal/kg. De lucht werd toegevoerd door natuurlijke trek.

Omdat de 4 ketels identiek zijn, werd besloten aan één ketel, namelijk nummer 2, een garantieproef te doen, welke proef dan als representatief zou gelden voor de 4 ketels. De uitvoering van de proef werd opgedragen aan de afdeling Warmte Techniek van het Centraal Technisch Instituut T.N.O.[2]

Resultaten van het onderzoek

Het onderzoek werd op de volgende wijze uitgevoerd. Het rendement werd bepaald volgens de directe methode, namelijk door de verbruikte brandstof te wegen en de hoeveelheid geproduceerde stoom te bepalen door het peil constant te houden en de hoeveelheid voedingwater d.m.v. een watermeter te meten. Verder werd de druk en de temperatuur van de oververhitte stoom gemeten om de enthalpie van de stoom te kunnen bepalen.

Om de verliezen te kunnen specificeren werden de rookgassamenstelling en rookgastemperatuur gemeten, het stralingsverlies van de ketel werd bepaald en het verlies door brandbare bestanddelen in de as, slakken en doorval.

Van de gebruikte kolen werden monsters genomen en op het laboratorium van bovengenoemd instituut onderzocht.

Tijdens de proef werd gestookt met een mengsel van ongeveer 1 op 1 essnootjes en vetnootjes IV De analyse van deze kolen was als volgt:

Analyse van de gebruikte kolen
esskool vetkool gemiddelde
Totaal watergehalte (%) 5,9  4,4  5,2 
Asgehalte op oorspronkelijk (%) 5,2  8,2  6,7 
Vluchtig gehalte op as- en watervrij (%) 14,6  24,3  19,4 
Verbrandingswarmte op oorspronkelijk (kcal/kg) 7790  7560  7675 
Stookwaarde (kcal/kg) 7550  7300  7425 

De resultaten van de directe metingen zijn opgenomen in onderstaande tabel.

Meetresultaten van de directe meting
Duur van de proef (uren) 8:30 
Stoomproductie totaal (kg)  32350 
Stoomproductie per uur (kg/h) 3800 
V.O. belasting van de ketel (kg/m2h) 17,3 
Brandstofverbruik totaal (kg) 3768 
Brandstofverbruik per uur (kg/h) 443 
R.O. belasting (kg/m2h) 88,6 
Verdampingscijfer (kg stoom/kg kolen) 8,58 
Rendement (% van de stookwaarde) 77,3 

De gemiddelde resultaten van de indirecte meting waren als volgt:

Meetresultaten van de indirecte meting
CO2-gehalte van de rookgansen (%)  10,6 
Contractie na verbranding van de gasrest (%) 0,3 
CO2-gehalte na verbranding van de gasrest (%) 0,1 
Rookgastemperatuur (°C) 271 
Stoomdruk (ato) 13,3 
Temperatuur van de oververhitte stoom (°C) 323 
Ketelhuistemperatuur (°C) 19 
Voedingswatertemperatuur (°C) 68 
Trek (mm w.k.) 20 

Met behulp van de gegevens van de indirecte meting werd een warmtebalans opgezet. In deze warmtebalans zijn in de linkerkolom de nuttige warmte en de verliezen opgegeven in percentage van de stookwaarde en in de rechterkolom in percentage van de verbrandingswarmte van de oorspronkelijke brandstof.

Warmtebalans
in % van de stook­waarde in % van de verbran­dings­warmte
Nuttige warmte 77,3  75,0 
Verlies door voelbare warmte 15,8  18,5 
Verlies door brandbare gassen 2,1  2,0 
Verlies door brandbaar in as en slakken 1,3  1,2 
Verlies door straling van de ketel 0,5  0,5 
Sluitpost voor meetfouten 3,0  2,8 
100,0  100,0 

(De sluitposten verschillen iets door afronden van enkele verliezen).

Conclusies

De ketel voldoet aan de in de garantiebepalingen genoemde eisen. De temperatuur van de oververhitte stoom werd doelbewust aan de lage kant gehouden in verband met de gewenste temperatuur aan de inlaat van de machines. Een deel van de rookgasstroom werd daarom niet door de oververhitter geleid.

Alleen de brandstof had een hogere stookwaarde den in de overeenkomst genoemd was. Het is echter zeer moeilijk aan dergelijke eisen precies te voldoen.

De warmteverliezen door straling en geleiding van de ketelmantel zijn klein.


Delft, 29 februari 1956

Centraal Technische Instituut T.N.O.

Afdeling Warmte techniek

Bronnen, noten en/of referenties

  1. Aanwezig in de archiefkast in het Woudagemaal.
  2. T.N.O. staat voor "Toegepast natuurwetenschappelijk onderzoek", tegenwoordig worden de puntjes van de afkorting weggelaten en wordt de naam TNO gebruikt.