imported>Jan Pieter Rottine |
imported>Jan Pieter Rottine |
| Regel 1: |
Regel 1: |
| (deze pagina is nog in bewerking)
| | De rookkanalen van een stoominstallatie kunnen worden verdeeld in twee groepen. |
|
| |
|
| De '''huidige inrichting''' van het ketelhuis van het '''[[ir. D.F. Woudagemaal]]''' is '''niet meer dezelfde als de originele inrichting van 1920'''. | | De eerste groep wordt gevormd door het totale stelsel van rookkanalen dat bij het ketelontwerp hoort en als bedoeling heeft om de hitte van de rookgassen optimaal door de ketel te laten benutten. |
|
| |
|
| [[Bestand:Huidig_ketelhuis_k.JPG|300×450px|link=]]
| | De tweede groep zijn de rookkanalen die dienen voor het transport en de afvoer van de gebruikte rookgassen vanuit het ketelsysteem naar de voet van de schoorsteen. |
|
| |
|
| In het '''tijdschrift De Ingenieur''' beschrijft '''prof. ir. J.C. Dijxhoorn''' o.a. de ketelinstallatie van het '''[[ir. D.F. Woudagemaal]]'''.
| | Om de warmte, die bij de verbranding in de vuurgang ontstaat, zijn werk te laten doen bij de verwarming van het ketelwater, moet die warmte aan de verbrandingsgassen worden onttrokken en door de ketelwanden aan het water worden doorgegeven. Daarom laat men de hete rookgassen langs die ketelwanden stromen, die aan de binnenzijde door het ketelwater worden bedekt. |
| <br>(zie ook: '''[[beschrijving van de stoominstallatie van het gemaal bij Lemmer in het tijdschrift "De Ingenieur"]]''')
| |
|
| |
|
| In de '''zes [[gecombineerde ketels]]''' wordt stoom geproduceerd van 12 kg per cm2 ('''12 atmosfeer''').
| | Om dit optimaal voor elkaar te krijgen, leidt men de gassen vanuit de vuurgang een aantal malen langs de ketelwanden via een systeem van rookkanalen. |
| <br>De ketelinstallatie van '''het systeem Piedboeuff''' bestaat voor iedere afzonderlijke ketelcombinatie uit een '''[[Lancashireketel]]''' beneden en een '''[[vlampijpketel]]''' boven.
| | In het geval dat er wordt gewerkt met oververhitte stoom worden de rookgassen bovendien langs de oververhitter gevoerd. |
| <br>Iedere ketelcombinatie heeft een '''verwarmingsoppervlak van 235 m2''' (aan de waterzijde van de ketelwand). Van de zes ketelsystemen wordt er '''steeds één in reserve''' gehouden, '''ook''' als het gemaal '''met vol vermogen''' in werking is.
| | De rookkanalen kunnen worden gevormd door kanalen in de ketelbemetseling of door een systeem van stalen pijpen, de zogenoemde vlampijpen. |
|
| |
|
| Het '''Piedboeuff-systeem''' wordt voor het gemaal gekozen, speciaal met het oog op de bedrijfsaard: omdat er steeds na lange periodes van stilstand gedurende een bepaalde korte duur met de ketels gestookt moet worden en het hierbij passend brandstofverbruik toch zo zuinig mogelijk moet kunnen blijven. Het stokerspersoneel zal '''door het onregelmatig gebruik van de ketels betrekkelijk weinig oefening''' hebben, het ketelsysteem mag dus '''van de stokers qua bediening niet al te gecompliceerde vaardigheden vragen'''. Toch is het rendement van het gekozen systeem behoorlijk op niveau. | | Het typische geheel van deze rookkanalen en vlampijpen behoort tot het ontwerp van het specifieke ketelsysteem, waarvoor bij de installatie is gekozen. De weg van de rookgassen in het ketelsysteem wordt dan ook bij de diverse ketelsystemen beschreven. |
| Om deze redenen is bij dit ketelsysteem is ook '''een economiser weggelaten''', door de beperkte inzettijd zal het wegvallen van het voordeel van een economiser bij dit ketelsysteem niet zo heel erg veel afbreuk aan het te behalen rendement veroorzaken, terwijl de bediening eenvoudiger kan blijven.
| |
|
| |
|
| [[Bestand:Piedboeuf_stokers_k.JPG|600×437px|link=]]
| | Als de hete rookgassen het ketelsysteem hebben verlaten, waarbij ze in sommige gevallen nog eens worden benut, door middel van een achtergeplaatste economiser (voorverwarmer van ketelwater), worden ze meestal door een (ondergronds) systeem van kanalen uit het ketelhuis geleid, dat de rookgassen tenslotte naar de voet van de schoorsteen leidt. |
|
| |
|
| De '''[[stoomketels van het type Piedboeuf|Zes stoomketels van het type Piedboeuf]]''' zijn vervaardigd door de '''Gebr. Deprez te Tilburg'''. Het grondplan van het '''ketelhuis is 32m bij 15m'''.
| | Deze kanalen zijn buiten het ketelhuis vaak zichtbaar vanaf het punt waar ze vanonder het maaiveld oprijzen en in gebogen vorm op de schoorsteen aansluiten. |
| '''Oorspronkelijk''' is er in het bestek sprake van '''acht op te stellen stoomketels''' met een gezamenlijk verwarmingsoppervlak van 1600 m2, maar op voorstel van de machinefabriek is het oppervlak '''uiteindelijk beperkt''' gebleven '''tot 1410 m2''', dat dan verdeeld kan worden over het aantal van '''zes ketels'''.
| | In de wand van de voet van de schoorsteen bevindt zich vaak een toegangsdeur, waardoor er in de schoorsteen bepaalde onderhoudswerkzaamheden kunnen plaatsvinden. Langs deze weg kan op gezette tijden roet worden verwijderd. Bovendien bevinden zich in de voet van de schoorsteen, bij de toegang van de rookkanalen in de schoorsteen, vaak roosters, die verhinderen dat er vonken via de schoorsteen naar buiten kunnen komen. |
| <br>Bij de keuze van de ketels wordt '''een laag stoomverbruik beoogd''', o.a. door de '''speciale inrichting van de stoommachines''', een '''regelmatige belasting''' van de machines, Een daarbij behorend '''continue stoomverbruik''' zal een belangrijke rol in het geheel van de gemaakte keuzes hebben gespeeld. De machinefabriek ging daarbij uit van 12,6 kg stoom per w p k-uur.
| | Aan de binnenzijde van de schoorsteen bevinden zich bovendien vaak soortgelijke klimijzers als aan de buitenkant. |
|
| |
|
| Men kiest ook voor '''het werken met [[oververhitte stoom]]''': achter elke ketel bevond zich daarvoor een '''[[oververhitter]]''' van '''85 m2 verwarmingsoppervlak''' (buitenwerks).
| | De ketelinmetseling dient er voor om de hete rookgassen zo veel mogelijk langs de ketelwanden te laten voeren en en om de installatie zoveel mogelijk tegen uitstraling van warmte te beschermen. |
|
| |
|
| Voor het '''[[stoken met steenkolen]]''' in de ketel wordt '''geforceerde luchttoevoer onder de roosters''' toegepast volgens het systeem van '''Asselbergs en Nachenius'''.
| | De stroming van de rookgassen moet daarbij een zo klein mogelijke weerstand ondervinden, om zodoende de weerstand die de trek al moet overwinnen niet verder op te voeren.. |
| <br>Op de stookplaats in het ketelhuis zijn daarvoor '''twee ventilatoren geïnstalleerd''', elk met '''voldoende capaciteit voor het volle werk'''. De '''luchttoevoer kan zo worden afgesteld en geregeld''', dat er '''boven de kolenlaag precies de atmosferische druk''' aanwezig is, waardoor er een optimale volledige verbranding kan plaatsvinden met de '''juiste temperatuur en verbrandinsduur'''.
| | Men kiest daarom het oppervlak van de doorsnede van de kanalen zo, dat de snelheid van de rookgassen in de kanalen aanvankelijk ongeveer 2,5 m per seconde is, om die, naarmate de rookgassen de schoorsteen naderen, te verhogen naar 3 tot 3,5 m per seconde. |
| | Ronde vormen omsluiten het grootste oppervlak bij de laagste weerstand langs de wanden. |
|
| |
|
| [[Bestand:Stoomm-vent_(2)_k.jpg|391×562px|link=]]
| | De eis dat de weerstand in de kanalen zo laag mogelijk moet zijn, is ook de reden dat dode hoeken in de inmetseling, die wervelingen teweeg kunnen brengen, zoveel mogelijk moeten worden vermeden. Ook moeten vernauwingen in het systeem worden voorkomen, omdat de bijbehorende versnellingen van de rookgassen oorzaak zijn van trekverlies. Maar ook plotselinge vergroting van het afvoersysteem is nadelig: de bijbehorende vertraging van de snelheid levert een nog veel groter trekverlies op. |
| | | Deze eisen gelden net zo goed voor de rookkanalen buiten het eigenlijke ketelsysteem die de gassen naar de schoorsteen leiden. Zij zijn meestal aan de bovenkant rond uitgevoerd: de hete rookgassen bewegen zich het meest langs de bovenkant. Ook hiermee wordt de weerstand verminderd en daarmee de trek bevorderd. |
| Elk van de genoemde '''ventilatoren''' wordt '''aangedreven door een vertikaal opgestelde gelijkstroom-stoommachine'''.
| |
| <br>De '''afgewerkte stoom''' van deze machines wordt '''in het ketelhuis, samen met die van de stoomvoedingspompen, gecondenseerd in twee voorwarmers''', elk met een 6 m2 groot verwarmingsoppervlak.
| |
| <br>Al het voedingswater passeert op zijn '''weg van de voedingspompen naar de ketels door de voorwarmers'''.
| |
| | |
| Aanvankelijk is er '''overwogen''' of '''een mechanische stookinrichting''' bij het ir. D.F. Woudagemaal misschien nog zijn nut zou kunnen hebben.
| |
| <br>Men heeft daar echter '''uiteindelijk van afgezien''', omdat de '''tijdsduur van het gebruik''' van de installatie, de raming is oorspronkelijk ongeveer 1000 uren per jaar, '''te kort''' is om het voordeel en de kosten van een dergelijke installatie te kunnen verantwoorden.
| |
| | |
| [[Bestand:Auto_stookinr_k.JPG|600×257px|link=]]
| |
| '''Voorbeeld van een automatische stookinrichting'''
| |
| <br>(Abeelding uit: Stoom, Uitgave der Vereeniging Krachtwerktuigen, Groningen 1929)
| |
| | |
| In het ketelhuis zijn vervolgens ook '''twee filterpersen''' van elk 7 m2 oppervlak opgesteld. Ze zijn tijdens de maaluren beide gelijktijdig '''in bedrijf'''. Het '''condensaat van de afgewerkte stoom uit de hoofd- en hulpmachines''', dat '''na een proces van olieafscheiding''' vanuit de kelders van de machinekamer en met de '''toevoeging van aluminiumsulfaat''' retour komt naar het ketelhuis, wordt '''in het ketelhuis nog eens extra gefiltreerd in de filterpersen''', waarna het gefiltreerde water '''in de voedingswaterbakken loopt'''.
| |
| | |
| [[Bestand:Worthington_k.JPG|400×267px|link=]]
| |
| '''Worthingtonstoompomp in het Woudagemaal'''
| |
| | |
| Het '''voedingswater''' wordt door de beide '''Worthington-stoomvoedingspompen''' naar de ketel geperst. Daarbij '''passeert''' het eerst nog '''de voorwarmers''', waarin het wordt verwarmd door de afgewerkte stoom van de voedingspompen en de ventilator-aandrijvingsstoommachines.
| |
| <br>Het oliehoudende condensaat van deze beide hulpmachines wordt '''eerst eveneens naar de warmwaterbakken in de machinekelder''' gevoerd, om daar op dezelfde wijze van olie te worden ontdaan als het condensaat uit de condensors.
| |
| | |
| [[Bestand:Filterpers_k.JPG|500×333px|link=]]
| |
| '''Filterpers in het Woudagemaal'''
| |
| | |
| De '''beide voedingswaterbakken met de filterpersen zijn nog steeds in het ketelhuis aanwezig''' en het '''filtersysteem is nog altijd volop in gebruik als integraal onderdeel van het stoombedrijf'''.
| |
| <br>Bovendien is er nog steeds één van de beide Worthington-stoomvoedingspompen in het ketelhuis aanwezig. Tegenwoordig zorgen de elektromotoren en hun bijbehorende pomphuizen voor de '''suppletie van het ketelwater'''.
| |
| | |
| [[Bestand:Voedingswaterpomp_k.JPG|400×253px|link=]]
| |
| '''Elektrisch aangedreven voedingswaterpomp'''
| |
| | |
| Bij de '''oorspronkelijke inrichting''' van het ketelhuis behoort zeker ook '''de stalen vloer voor de ketels'''. Deze diende destijds als ondergrond '''voor het opscheppen van de steenkolen'''.
| |
| <br>Gedurende de jaren dat men stookte met '''steenkolen''' (van 1920 tot 1967) werden de kolen met de stalen kruiwagens '''op deze vloer gestort'''. Voor de ketel stond op de vloer een '''boogvormige stalen wand''' waartegen de stokers de kolen op konden scheppen om ze vervolgens door de vuurdeur op de roosters te werpen en te verspreiden. De vloer vertoont door dat intensief gebruik nog duidelijk de '''slijtsporen van de kolenschoppen'''.
| |
| | |
| [[Bestand:6_ketels_1920_k.jpg|400×314px|link=]]
| |
| | |
| In 1955 worden de [[zes stoomketels van het type Piedboeuf|Zes stoomketels van het type Piedboeuf]] vervangen door [[vier nieuwe Schotse ketels|vier nieuwe Schotse ketels]].
| |
| <br>De Piedboeuffketels worden '''afgekeurd''' en '''moeten dus worden ontmanteld'''. De installatie van de nieuwe Werkspoorketels vereist '''een belangrijke aanpassing en verbouw van het oorspronkelijke ketelhuis'''. Het resultaat is dat de installatie en de inrichting van het oorspronkelijke ketelhuis zich sterk heeft gewijzigd en dus '''niet meer de oorspronkelijke van 1920 is'''.
| |
| | |
| Door de plaatsing van de nieuwe ketels wordt er '''een aanmerkelijke vermindering aan ruimtebeslag in het ketelhuis''' gerealiseerd.
| |
| <br>De vrijgekomen vloerruimte kan gebruikt worden voor '''andere doeleinden''': zo wordt er ter plaatse o.a. '''een werkplaats voor het waterschap''' ingericht.
| |
| Opvallend is ook de '''enorme lege ruimte onder het hoge dak van het ketelhuis''', een gevolg van het feit dat de '''oorspronkelijke ketelsystemen met onder- en bovenketels''' zijn verdwenen.
| |
| | |
| De herinrichting moet '''een geweldige klus''' zijn geweest. Het betekent dat allereerst de totale '''inmetseling''' van de ketels moet worden '''afgebroke'''n, waarna de '''ketelappendages''' en veelvuldig gebruikte '''isolatiematerialen''' moeten worden verwijderd, om uiteindelijk de ketels zelf te kunnen '''demonteren en versnijden'''. Vervolgens komt het leidingwerk aan de beurt, '''overtollig leidingwerk moet worden verwijderd''' en daarbij worden ook de '''ventilatoren en hun hulpmachines verwijderd'''.
| |
| Tenslotte zal het vrijgekomen afbraak- en sloopmateriaal op geordende wijze moeten worden afgevoerd.
| |
| | |
| Daarna kan uiteraard het '''opbouwwerk''' beginnen.
| |
| Als voorbereiding op de nieuwe ketelinstallatie zullen er ook '''onder de ketelhuisvloer''' in de '''funderingen''' veel veranderingen zijn aangebracht. Bij een nieuw ketelsysteem behoort een nauwkeurig ontworpen '''fundatieplan voor de leidingen en het ketelstoelen''', het l'''eidingwerk''' moet daarbij zijn weg kunnen vinden en de ketels moeten stevig op hun plaats kunnen worden verankerd.
| |
| <br>Voor de nieuwe ketels, die voor een belangrijk deel in hun definitieve ronde vorm bij Werkspoor zijn voorbereid, moet '''een doorgang''' worden '''gecreëerd'''. Het binnenbrengen van de ketels in het ketelhuis gebeurt '''door de achtermuur''' (bij de schoorsteen) van het ketelhuis, waarvoor speciaal voor deze bouwfase een ruime doorgang in de muur is gemaakt.
| |
| De ketels worden min of meer '''rollend naar binnen gebracht'''.
| |
| | |
| foto kolengestookte WS-ketels
| |
| | |
| Als de hele verbouw en herinstallatie achter de rug is, heeft het ketelhuis voor een belangrijk deel het aanzicht gekregen van heden ten dage.
| |
| Wel worden op dat moment ook de nieuwe ketels aanvankelijk nog gestookt met steenkolen. Daarom zijn er in het ketelfront eerst nog de vuurdeuren aanwezig.
| |
| Van 1955 tot 1967 werpen de stokers hun steenkolen nog op de nieuwe roosters via deze vuurdeuren. Eén van de vuurdeuren is bewaard gebleven en maakt deel uit van de expositie in [[het nieuwe Bezoekerscentrum]].
| |
| (voor informatie over de ketels: [[vier nieuwe Schotse ketels]])
| |
| | |
| Als de steenkolen tenslotte, na het sluiten van de Nederlandse mijnen in Zuid-Limburg, te duur worden, gaat men in 1967 voor het ir. D.F. Woudagemaal over op het stoken met zware stookolie.
| |
| Nogmaals volgt er een verbouwing en herinstallatie. Na deze aanpassing heeft het ketelhuis zijn definitieve huidige inrichting gekregen.
| |
| | |
| foto oliegestookte WS-ketels
| |
| | |
| Thans bestaat de inrichting van het ketelhuis globaal uit: [[vier Schotse ketels|vier nieuwe Schotse ketels]], de twee reeds eerder beschreven [[voedingswaterbakken met filterpersen]], in iedere hoek één, twee elektrisch aangedreven [[voedingswaterpompen]], alsmede één door stoom aangedreven [[Worthinton voedingswaterpomp]] (duplexpomp). Centraal in het ketelhuis is een [[stoomverwarmingsinstallatie]] opgesteld die dient voor de extra verwarming van de stookolie tot 110 graden C., waarna de stookolie naar de oliebranders voor de vuurgangen kan worden geleid.
| |
| | |
| In het ketelhuis bevindt zich verder nog de elektrische regelapparatuur voor het geautomatiseerde stookproces.
| |
| | |
| diverse foto's installaties ketelhuis.
| |
