Schotse ketels: verschil tussen versies

332 bytes verwijderd ,  20 mei 2022
geen bewerkingssamenvatting
imported>Cierick Goos
k (Categorie toegevoegd)
Geen bewerkingssamenvatting
Regel 2: Regel 2:


[[Bestand:Piedboeuf_stokers.JPG|400x290px|link=]]
[[Bestand:Piedboeuf_stokers.JPG|400x290px|link=]]
<br>In '''1955''' moeten de '''zes Piedboeuf-ketels worden vervangen'''. Er zal op dat moment zeker zijn nagedacht over de toekomst van het ir. D.F. Woudagemaal.
<br>In 1955 moeten de zes '''Piedboeuf-ketels''' worden vervangen. Er zal op dat moment zeker zijn nagedacht over de toekomst van het ir. D.F. Woudagemaal.
<br>In de meeste voormalige stoomgemalen van ons land zijn dan de '''stoomketels en stoommachines in de periode tussen 1920 en 1950 over het algemeen reeds verdwenen''' en '''vervangen door een aandrijving met dieselmotoren of vaak ook elektrische motoren'''.
<br>In de meeste voormalige stoomgemalen van ons land zijn dan de stoomketels en stoommachines in de periode tussen 1920 en 1950 over het algemeen reeds verdwenen en vervangen door een aandrijving met dieselmotoren of vaak ook elektrische motoren.
<br>Het ligt dus voor de hand dat de eigenaren van het Woudagemaal destijds een serieuze afweging gemaakt zullen hebben tussen het handhaven van de bestaande stoomaandrijving met de stoommachines, of de keuze voor een meer "moderne" vorm van aandrijving.
<br>Het ligt dus voor de hand dat de eigenaren van het Woudagemaal destijds een serieuze afweging gemaakt zullen hebben tussen het handhaven van de bestaande stoomaandrijving met de stoommachines, of de keuze voor een meer "moderne" vorm van aandrijving.


<br>Men heeft kennelijk gekozen voor de eerste mogelijkheid, want in 1955 worden er '''vier nieuwe Schotse stoomketels geïnstalleerd'''.
Men heeft kennelijk gekozen voor de eerste mogelijkheid, want in 1955 worden er vier nieuwe '''Schotse stoomketels''' geïnstalleerd.
<br>Die vervanging van de ketels omvat '''een ingrijpende verbouwing'''.
<br>Die vervanging van de ketels omvat een ingrijpende verbouwing.
<br>Het omvangrijke '''[[metselwerk met de ingebouwde rookkanalen]]''' van de Piedboeufketels moet worden '''afgebroken en verwijderd'''. Er komen grote hoeveelheden puin en isolatiemateriaal vrij.
<br>Het omvangrijke '''metselwerk met de ingebouwde rookkanalen''' van de Piedboeufketels moet worden '''afgebroken en verwijderd'''. Er komen grote hoeveelheden puin en isolatiemateriaal vrij.
<br>De zes oude ketels moeten worden verwijderd, kompleet met de bijbehorende '''[[ketelappendages]]''' (afsluiters, leidingen, hulpapparatuur). Ook het ingenieuze ventilatiesysteem, aangedreven door eigen stoommachines, verdwijnt uit het ketelhuis.
<br>De zes oude ketels moeten worden verwijderd, kompleet met de bijbehorende '''ketelappendages''' (afsluiters, leidingen, hulpapparatuur). Ook het ingenieuze ventilatiesysteem, aangedreven door eigen stoommachines, verdwijnt uit het ketelhuis.
<br>Voor de afvoer van de afzonderlijke ketels (onderketels en bovenketels) moet de achtermuur van het ketelhuis gedeeltelijk worden opengebroken.
<br>Voor de afvoer van de afzonderlijke ketels (onderketels en bovenketels) moet de achtermuur van het ketelhuis gedeeltelijk worden opengebroken.


<br>Als alles is afgebroken en verwijderd kan men beginnen aan de '''wederopbouw'''.
<br>Als alles is afgebroken en verwijderd kan men beginnen aan de wederopbouw.
<br>De '''vier nieuwe Schotse ketels van Werkspoor uit Amsterdam''' worden één voor één door de achtermuur naar binnen gerold, geplaatst en gemonteerd. De bestaande leidingen van de oude situatie moeten aan de nieuwe ketels worden aangepast en gemonteerd: voedingswaterleidingen, pompen, spuileidingen en stoomleidingen.
<br>De '''vier nieuwe Schotse ketels van Werkspoor uit Amsterdam''' worden één voor één door de achtermuur naar binnen gerold, geplaatst en gemonteerd. De bestaande leidingen van de oude situatie moeten aan de nieuwe ketels worden aangepast en gemonteerd: voedingswaterleidingen, pompen, spuileidingen en stoomleidingen.
[[Bestand:Werkspoor kolenstook.JPG|400x290px|link=]]
[[Bestand:Werkspoor kolenstook.JPG|400x290px|link=]]


Regel 25: Regel 26:
<br>Daarom wordt er voor het ir. D.F. Woudagemaal overgeschakeld op '''het stoken met stookolie'''.
<br>Daarom wordt er voor het ir. D.F. Woudagemaal overgeschakeld op '''het stoken met stookolie'''.
<br>
<br>
<br>De '''[[vuurgangen]] van de Schotse ketels moeten daarvoor worden aangepast''' voor oliestook. Dat betekent dat de '''[[roosters]]''' uit de vuurgangen verdwijnen en dat op de plaats van de '''[[vuurdeuren]]''' nu fronten met '''[[oliebranders]]''' worden aangebracht.
<br>De '''vuurgangen van de Schotse ketels moeten daarvoor worden aangepast''' voor oliestook. Dat betekent dat de '''roosters''' uit de vuurgangen verdwijnen en dat op de plaats van de '''vuurdeuren''' nu fronten met '''oliebranders''' worden aangebracht.
<br>Voor de oliestook moeten er bovendien diverse leidingen worden gelegd naar de '''[[opslagtanks]]''' die elders op het terrein worden geplaatst, gevuld met '''[[dieselolie]]''' en '''[[stookolie|zware stookolie (3500 sec Redwood 1)]]'''
<br>Voor de oliestook moeten er bovendien diverse leidingen worden gelegd naar de '''opslagtanks''' die elders op het terrein worden geplaatst, gevuld met '''dieselolie''' en '''zware stookolie (3500 sec Redwood 1)'''


[[Bestand:Werkspoor oliestook.JPG|400x265px|link=]]
[[Bestand:Werkspoor oliestook.JPG|400x265px|link=]]


<br>De ketels worden bij het [[opstoken]] eerst gestookt met '''[[dieselolie]]'''. De eerste stoomproduktie die hierbij ontstaat, wordt gebruikt voor het verdunnen van de zware stookolie in de [[opslagtanks]]. Daarvoor zijn er vanuit het ketelhuis stoomleidingen aangelegd naar de opslagtanks voor de zware stookolie. De eerst gevormde stoom wordt door die leidingen naar de tanks geleid. Deze stoom moet er voor zorgen dat de dikke stookolie via een '''[[warmtewisselaar]]''' in de tank vloeibaar wordt gemaakt door een flinke verhoging van de temperatuur. De '''nu vloeibaar geworden zware stookolie''' van omstreeks 90 gr. C. kan daarop naar het ketelhuis worden gepompt.
<br>De ketels worden bij het opstoken eerst gestookt met '''dieselolie'''. De eerste stoomproduktie die hierbij ontstaat, wordt gebruikt voor het verdunnen van de zware stookolie in de opslagtanks. Daarvoor zijn er vanuit het ketelhuis stoomleidingen aangelegd naar de opslagtanks voor de zware stookolie. De eerst gevormde stoom wordt door die leidingen naar de tanks geleid. Deze stoom moet er voor zorgen dat de dikke stookolie via een '''warmtewisselaar''' in de tank vloeibaar wordt gemaakt door een flinke verhoging van de temperatuur. De '''nu vloeibaar geworden zware stookolie''' van omstreeks 90 gr. C. kan daarop naar het ketelhuis worden gepompt.
<br>In het ketelhuis wordt de temperatuur van de stookolie opnieuw door middel van '''[[olieverwarming|stoom-verwarmingsunit]]''' '''nog eens verhoogd tot 110 gr. C.''', waarna de stookolie via de branders verneveld kan worden.
<br>In het ketelhuis wordt de temperatuur van de stookolie opnieuw door middel van '''stoom-verwarmingsunit''' '''nog eens verhoogd tot 110 gr. C.''', waarna de stookolie via de branders verneveld kan worden.
<br>Dat is het dan moment dat het stoken met dieselolie kan worden beëindigd en er kan worden '''overgeschakeld op het stoken met stookolie'''.
<br>Dat is het dan moment dat het stoken met dieselolie kan worden beëindigd en er kan worden '''overgeschakeld op het stoken met stookolie'''.


<br>'''De Schotse ketels van het Woudagemaal'''
<br>'''De Schotse ketels van het Woudagemaal'''
<br>De nieuwe ketels van Werkspoor in het Woudagemaal worden hier gemakshalve Schotse ketels genoemd, omdat zij qua vorm en bouw uiterlijk het meeste lijken op de '''[["klassieke" Schotse ketels]]'''.
<br>De nieuwe ketels van Werkspoor in het Woudagemaal worden hier gemakshalve Schotse ketels genoemd, omdat zij qua vorm en bouw uiterlijk het meeste lijken op de '''"klassieke" Schotse ketels'''.
<br>Toch zijn er '''aanmerkelijke verschillen'''.
<br>Toch zijn er '''aanmerkelijke verschillen'''.


Regel 53: Regel 54:
    
    
'''De Schotse ketel'''
'''De Schotse ketel'''
<br>Dit [[keteltype]] wordt het meest toegepast op schepen. De [[Schotse ketel]] ketel heeft de vorm van een cilinder en is aan de beide uiteinden door een [[vóórfront]] en een [[achterfront]] afgesloten.
<br>Dit keteltype wordt het meest toegepast op schepen. De Schotse ketel ketel heeft de vorm van een cilinder en is aan de beide uiteinden door een vóórfront en een achterfront afgesloten.
<br>In het voorfront zitten de '''[[vuurgangen]]'''. Het aantal vuurgangen in de Schotse ketel kan variëren: van één tot zelfs vier. De ketels van het Woudagemaal hebben slechts twee vuurgangen.
<br>In het voorfront zitten de '''vuurgangen'''. Het aantal vuurgangen in de Schotse ketel kan variëren: van één tot zelfs vier. De ketels van het Woudagemaal hebben slechts twee vuurgangen.
<br>De [[stookinrichting]] bevindt zich bij een Schotse ketel dus in de ketel zelf. Op die manier zijn de vuurgangen omringd door het ketelwater. Hij behoort daarom tot de groep van "inwendig gestookte ketels".
<br>De stookinrichting bevindt zich bij een Schotse ketel dus in de ketel zelf. Op die manier zijn de vuurgangen omringd door het ketelwater. Hij behoort daarom tot de groep van "inwendig gestookte ketels".


<br>De '''[[vuurgangen]]''' zijn aan de voorkant bevestigd aan het voorfront en aan de achterkant met de '''[[vlamkast]]'''. De bij de verbranding vrijkomende rookgassen zijn '''voor een deel nog brandbaar''' en zij kunnen in de vlamkast nog tot '''volledige verbranding''' komen ("[[combustion chamber]]", [[verbrandingskamer]]). De vlamkast wordt gevormd door een voorwand of pijpenplaat, een achterwand, een topplaat en een rondgaande, met de romp evenwijdig lopende zijwand, waarmee de topplaat meestal één geheel vormt.
<br>De '''vuurgangen''' zijn aan de voorkant bevestigd aan het voorfront en aan de achterkant met de '''vlamkast'''. De bij de verbranding vrijkomende rookgassen zijn '''voor een deel nog brandbaar''' en zij kunnen in de vlamkast nog tot '''volledige verbranding''' komen ("combustion chamber", verbrandingskamer). De vlamkast wordt gevormd door een voorwand of pijpenplaat, een achterwand, een topplaat en een rondgaande, met de romp evenwijdig lopende zijwand, waarmee de topplaat meestal één geheel vormt.


[[Bestand:Schotse ketel zij.JPG|500x221px|link=]]
[[Bestand:Schotse ketel zij.JPG|500x221px|link=]]


<br>De verbrandingsruimte in de vlamkast staat met de ruimte in de rookkast in verbinding door een groot aantal buizen, [[vlampijpen]] genoemd. De ketel wordt '''door de aanwezigheid van die vlampijpen''' ook wel gerekend tot de verzamelgroep '''[[vlampijpketel|"vlampijpketels"]]''' gerekend. Omdat de pijpen hoog boven de vuurgangen liggen, wordt de ketel ook wel een <strong>"hoogtubulaire"</strong> ketel genoemd.
<br>De verbrandingsruimte in de vlamkast staat met de ruimte in de rookkast in verbinding door een groot aantal buizen, vlampijpen genoemd. De ketel wordt door de aanwezigheid van die vlampijpen ook wel gerekend tot de verzamelgroep '''"vlampijpketels"''' gerekend. Omdat de pijpen hoog boven de vuurgangen liggen, wordt de ketel ook wel een <strong>"hoogtubulaire"</strong> ketel genoemd.
<br>Bij veel Schotse ketels maakt de voorste ruimte boven de vuurdeuren als rookkast al geen deel meer uit van de ketel, maar is dan eigenlijk al een deel van de schoorsteen. Bij meerdere vuurgangen worden deze ruimtes dan onderling ook vaak verbonden. De rookgassen worden dus aan de voorzijde van de ketel afgevoerd naar de schoorsteen.
<br>Bij veel Schotse ketels maakt de voorste ruimte boven de vuurdeuren als rookkast al geen deel meer uit van de ketel, maar is dan eigenlijk al een deel van de schoorsteen. Bij meerdere vuurgangen worden deze ruimtes dan onderling ook vaak verbonden. De rookgassen worden dus aan de voorzijde van de ketel afgevoerd naar de schoorsteen.
<br>In het Woudagemaal behoort de gesloten rookkast wel tot de ketel, vanuit de rookkast aan de voorzijde gaan de rookgassen nog eens door de helft van de vlampijpen terug naar de verbrandingskamer om vervolgens naar de schoorsteen te ontwijken.
<br>In het Woudagemaal behoort de gesloten rookkast wel tot de ketel, vanuit de rookkast aan de voorzijde gaan de rookgassen nog eens door de helft van de vlampijpen terug naar de verbrandingskamer om vervolgens naar de schoorsteen te ontwijken.
Regel 67: Regel 68:
[[Bestand:Schotse in aanbouw.JPG|500x221px|link=]]
[[Bestand:Schotse in aanbouw.JPG|500x221px|link=]]


<br>Omdat de Schotse ketels vaak met steenkolen worden gestookt, bevinden zich '''in de vuurgangen [[roosters]]''' (een systeem van gietijzeren staven, zogenoemde <strong>[["baren"]]</strong>, steeds met een vrije tussenruimte). Dit geheel aan staven wordt het '''[[rooster]]''' genoemd. Aan de voorkant van de [[vuurgang]] bevindt zich boven het rooster een [[vuurdeur]], waardoor gestookt wordt.
<br>Omdat de Schotse ketels vaak met steenkolen worden gestookt, bevinden zich '''in de vuurgangen roosters''' (een systeem van gietijzeren staven, zogenoemde <strong>"baren"</strong>, steeds met een vrije tussenruimte). Dit geheel aan staven wordt het '''rooster''' genoemd. Aan de voorkant van de vuurgang bevindt zich boven het rooster een vuurdeur, waardoor gestookt wordt.
<br>Door deze deur wordt de steenkool op het rooster geworpen, de voor de verbranding nodige lucht wordt onder het rooster toegelaten en komt tussen de rooster-baren door bij het vuur. Soms gebeurt dit ook kunstmatig door middel van een luchtstroom, die door een ventilator wordt aangejaagd. Aan de achterzijde van het rooster bevindt zich de <strong>[[vuurbrug]]</strong>, vaak gemetseld van <strong>[[vuurvaste steen]]</strong>.
<br>Door deze deur wordt de steenkool op het rooster geworpen, de voor de verbranding nodige lucht wordt onder het rooster toegelaten en komt tussen de rooster-baren door bij het vuur. Soms gebeurt dit ook kunstmatig door middel van een luchtstroom, die door een ventilator wordt aangejaagd. Aan de achterzijde van het rooster bevindt zich de <strong>vuurbrug</strong>, vaak gemetseld van <strong>vuurvaste steen</strong>.
<br>De vlammen en hete rookgassen stromen over de [[vuurbrug]] naar de verbrandingskamer, trekken vervolgens door de  vlampijpen naar de rookkast.  
<br>De vlammen en hete rookgassen stromen over de vuurbrug naar de verbrandingskamer, trekken vervolgens door de  vlampijpen naar de rookkast.  


[[Bestand:Vuurgang_rooster.JPG|400x406px|link=]]
[[Bestand:Vuurgang_rooster.JPG|400x406px|link=]]


<br>De door de verbranding beschikbaar komende warmte wordt via de wanden van de vuurgang, verbrandingskamer en vlampijpen '''overgedragen en weer afgegeven aan het water'''.  
<br>De door de verbranding beschikbaar komende warmte wordt via de wanden van de vuurgang, verbrandingskamer en vlampijpen overgedragen en weer afgegeven aan het water.  
<br>Van deze wanden wordt het oppervlak, dat de warmte ontvangt, het '''verwarmd oppervlak''' genoemd, het tegenoverliggend oppervlak dat de warmte afgeeft aan het water, wordt het '''verwarmend oppervlak''' genoemd.
<br>Van deze wanden wordt het oppervlak, dat de warmte ontvangt, het verwarmd oppervlak genoemd, het tegenoverliggend oppervlak dat de warmte afgeeft aan het water, wordt het verwarmend oppervlak genoemd.


<br>De ketel moet zover met water zijn gevuld, dat elk deel van het verwarmd oppervlak zijn opgenomen warmte weer aan het water kan afgeven, om de temperatuur van de wand onder controle te kunnen houden.
<br>De ketel moet zover met water zijn gevuld, dat elk deel van het verwarmd oppervlak zijn opgenomen warmte weer aan het water kan afgeven, om de temperatuur van de wand onder controle te kunnen houden.
<br>Daarom heeft een ketel een '''[[L.T.W.]]''' '''[[L.T.W.|Laagst Toegestane Waterstand]]''' ten opzichte van het hoogste punt van het verwarmd oppervlak. Vaak wordt een minimum hoogte boven dit punt aangehouden van ca. 15 cm.
<br>Daarom heeft een ketel een '''L.T.W.''' '''Laagst Toegestane Waterstand''' ten opzichte van het hoogste punt van het verwarmd oppervlak. Vaak wordt een minimum hoogte boven dit punt aangehouden van ca. 15 cm.


De '''ruimten in een Schotse ketel''' bevinden zich tussen:
De '''ruimten in een Schotse ketel''' bevinden zich tussen:
Regel 84: Regel 85:
<li>de zijwanden van de vlamkasten onderling
<li>de zijwanden van de vlamkasten onderling
<li>de achterwanden van de vlamkasten en het achterfront
<li>de achterwanden van de vlamkasten en het achterfront
<br>Zij worden '''[[waterspaties]]''' genoemd.  
<br>Zij worden '''waterspaties''' genoemd.  
<br>Soms zijn de waterspaties aan de bovenzijde iets ruimer dan onder in de ketel. De bedoeling hiervan is dat de naar boven toenemende hoeveelheid stoom gemakkelijker een doorgang naar boven kan vinden. Daarom loopt ook de achterzijde van de verbrandingskamer vaak schuin op en komt de bovenkant van de verbrandingskamer wat lager te liggen. Later heeft men dit principe uit kostenoverwegingen laten varen.
<br>Soms zijn de waterspaties aan de bovenzijde iets ruimer dan onder in de ketel. De bedoeling hiervan is dat de naar boven toenemende hoeveelheid stoom gemakkelijker een doorgang naar boven kan vinden. Daarom loopt ook de achterzijde van de verbrandingskamer vaak schuin op en komt de bovenkant van de verbrandingskamer wat lager te liggen. Later heeft men dit principe uit kostenoverwegingen laten varen.
<br>De Schotse ketels hebben een ruim wateroppervlak, waardoor de stoom op een rustige wijze aan de oppervlakte komt en zodoende vrij '''[[droog]]''' kan blijven.
<br>De Schotse ketels hebben een ruim wateroppervlak, waardoor de stoom op een rustige wijze aan de oppervlakte komt en zodoende vrij '''[[droog]]''' kan blijven.
Regel 90: Regel 91:
[[Bestand:Schots schema.JPG|600x290px|link=]]
[[Bestand:Schots schema.JPG|600x290px|link=]]


<br>'''Eigenschappen''' van het <strong>type "Schotse ketel"</strong>
<br>Eigenschappen van het type "Schotse ketel"


<ul>
<ul>
<li>Schotse ketels nemen weinig plaats in, terwijl de '''bemetseling''' die bij vele landketels dient tot het vormen van rookkanalen bij deze ketel '''overbodig''' is
<li>Schotse ketels nemen weinig plaats in, terwijl de bemetseling die bij vele landketels dient tot het vormen van rookkanalen bij deze ketel overbodig is
<li>De ketels zijn '''weinig gevoelig voor onzuiverheid van het voedingswater''', omdat de bezonken slib terechtkomt onder in de ketel en dat maakt geen deel uit van het verwarmd oppervlak
<li>De ketels zijn weinig gevoelig voor onzuiverheid van het voedingswater, omdat de bezonken slib terechtkomt onder in de ketel en dat maakt geen deel uit van het verwarmd oppervlak
<li>De Schotse ketels hebben '''een grote waterinhoud''' en hebben dus een '''grote capaciteit aan warmteoverdracht'''. Daarom is de druk in de ketel behoorlijk constant
<li>De Schotse ketels hebben een grote waterinhoud en hebben dus een grote capaciteit aan warmteoverdracht. Daarom is de druk in de ketel behoorlijk constant
<li>De Schotse ketel heeft een '''zeer groot verwarmd oppervlak''' en daarom daalt het peil in de ketel maar langzaam, zodat de '''toevoer van ketelwater niet kritisch''' is. Hierdoor blijft de stoom ook '''droog'''
<li>De Schotse ketel heeft een zeer groot verwarmd oppervlak en daarom daalt het peil in de ketel maar langzaam, zodat de toevoer van ketelwater niet kritisch is. Hierdoor blijft de stoom ook droog
<li>Het opstoken voor het in bedrijf stellen gaat langzaam en heeft tijd nodig
<li>Het opstoken voor het in bedrijf stellen gaat langzaam en heeft tijd nodig
<li>Het stoken en werken van de '''Schotse ketel vraagt weinig specifieke ervaring''' en is gemakkelijk uit te voeren. Voor een niet-continue-bedrijf is dat gunstig voor het bedienend personeel. Zij bouwen immers geen dagelijkse routine op               
<li>Het stoken en werken van de Schotse ketel vraagt weinig specifieke ervaring en is gemakkelijk uit te voeren. Voor een niet-continue-bedrijf is dat gunstig voor het bedienend personeel. Zij bouwen immers geen dagelijkse routine op               
</ul>
</ul>
   
   
152

bewerkingen