Gedenkboek Jaffa/Beschrijving machinehal
Thans gaan we over tot de niet minder aangename bezichtiging van het inwendige, het machinale gedeelte.
Treden wij de machinehal door een der deuren aan de boezemzijde binnen, dan is de indruk, dien de acht op één rij opgestelde centrifugaalpompen op ons maken, waarlijk frappant. Vier geweldige stoommachines, drijvende elk 2 direct gekoppelde pompwerktuigen, dragen er toe bij dezen machtigen indruk te verhoogen. Door de symmetrische opstelling is het interieur rustig en overzichtelijk.
Deze pompwerktuigen zullen er toe bijdragen, om het peil van Friesland’s Boezem meer inde hand te hebben. 4000 M3. per minuut bij 1 M. opvoerhoogte slaat dit gemaal in zee uit, wat in een etmaal ongeveer 6 millioen M3. uitmaakt. De waarde van dit cijfer wordt duidelijker als men bedenkt, dat het bekende Sneeker Meer in 2 etmalen volkomen zou kunnen worden drooggelegd. Dit gemaal is dan ook het grootste van Europa, ja overtreft zelfs in capaciteit de beroemde Nijl-gemalen te Khatatbeh.
Laten wij onze blikken rondgaan, dan valt ons op, hoe door de mooie verdeeling der regelmatig geplaatste hooge smalle ramen, het licht overvloedig binnenstroomt. Deze lichtvalling is het ook, die de schoone constructieve vormen en lijnen der opgestelde werktuigen veel meer tot hun recht doet komen. Als eenige versiering merken wij op een smaakvolle lambriseering, uitgevoerd in gekristalliseerde tegels. De wanden daarboven zijn gemetseld in de bekende Friesche gele handvormsteen. De overkapping is in ijzerconstructie uitgevoerd. Ook het mooie smeedwerk van de trapleuning naar het ketelhuis mag bekeken worden.
Verder het gebouw inwandelend passeeren wij 2 groote kelderopeningen, waardoor wijde condensatie-inrichtingen der stoomwerktuigen ondervloers zien opengesteld. Deze keldergaten zijn omrasterd door blank leuningwerk.
Het keurig in eikenhout uitgevoerde kantoor van den chef-machinist en den 2den machinist, geplaatst tegenover den hoofdingang van het machinegebouw, stelt hen in staat van daaruit de geheele hal te overzien.
Tegenover elke machine zijn aan de boezemzijde deuren aangebracht, teneinde het uitnemen en inbrengen der zuigers te vergemakkelijken.
Kortom het geheele interieur voldoet uit architectonisch oogpunt uitstekend. Vermelding verdient nog een 6-tons handloopkraan, die de geheele machinekamer bestrijkt.
Na dezen totaalindruk zullen wijde machinale inrichting meer van nabij beschouwen en daarbij de werking van dit groote gemaal in groote trekken uiteenzetten.
Voor de centrifugaalpompen zijn z.g. »onderslag« pompen gekozen, waardoor de ruimte-verdeeling in het machinelokaal gunstiger uitvalt dan bij toepassing van bovenslagpompen. Een doelmatige dispositie bracht mede, dat de pompen aan de zeezijde, de stoomwerktuigen aan de boezemzijde werden opgesteld, waaruit volgt, dat de draairichting van de stoommachines »achteruit« is.
De centrifugaalpompen berusten, zooals de naam ook aangeeft, op het beginsel der centrifugale of middelpuntvliedende kracht. In hoofdzaak bestaan zij uit een van schoepen voorzien rad, dat door de stoomwerktuigen in draaiende beweging wordt gebracht in een gesloten huis, slakkenhuis of pomphuis genaamd. Het boezemwater, dat aan beide zijden dit roteerende rad toevloeit, wordt daarin door de centrifugaalkracht naar den omtrek er van gedreven en treedt in het pomphuis, waaruit het door den uitlaat of persmonding in zee stroomt. Omdat deze centrifugaalpompen (hevelcentrifugaalpompen) boven den zeespiegel zijn opgesteld, moeten ze worden aangezogen. Teneinde het volzuigen der pompen zoo snel mogelijk te bewerkstelligen, is in het midden der machinekamer een groote vacuümketel opgesteld van 1.5 M. diameter en 6 M. hoogte, waarin een vacuüm kan worden onderhouden door twee stoomstraalejecteurs van de grootste soort, welke de lucht afzuigen van den top van den ketel. Op elk der pompen is een pijpleiding met afsluiter aangebracht, waardoor het hoogste punt van het pomphuis in verbinding kan worden gesteld met een leiding, die met een flauwe daling naar den vacuümketel gaat en excentrisch daaraan is aangesloten. Ook van het hoogste punt van elk der zuigbochten wordt door het openen van een afsluiter lucht aangezogen naar den vacuümketel. Het water, dat bij het in gang brengen der centrifugaalpompen in de luchtzuigleidingen wordt meegevoerd, verzamelt zich in dezen vacuümketel en vloeit door een afvoerpijp naar den boezem. In deze afvoerpijp, die onder water uitmondt, bevinden zich een afsluiter en een keerklep. De vacuümketel is van een mangat, een lang peilglas en een grooten vacuümmeter voorzien. Met deze inrichting kan de lucht ook door de luchtpompen der condensatiemachine verdund worden vóór het in gang brengen der machines. Omdat de straalejecteurs veel stoom kosten en dit als zoet voedingwater voor de ketels verloren gaat, is het de bedoeling ze zoo spaarzaam mogelijk aan te wenden. Men gebruikt daarom eerst de luchtpompen der condensatie-machines, die den waterstand in de centrifugaalpompen tot ongeveer vloerhoogte optrekken. Het werd voor de veiligheid van de gelijkstroom-lagedrukcylinders niet raadzaam geacht, de gelegenheid open te laten, om gedurende het aanzetten van de hoofdmachine groote hoeveelheden lucht in den oppervlakcondensor te laten binnentreden. Om deze manoeuvre te beletten, zijn de zuigleidingen, die naar de luchtpompen van de condensatie-machines leiden, aangesloten aan de slakkenhuizen der groote pompen ter hoogte van den vloer van het machinelokaal, waardoor dus de hoogste waterstand in de groote centrifugalen is bepaald, die met behulp van de luchtpompen kan bereikt worden. Water kan door deze aanzuigleiding niet naar de luchtpompen gevoerd worden, daar het wordt geleid over een standpijp van 14 M. hoogte. Het gevaar voor het brak worden van het voedingwater is derhalve vermeden. De machinist is nu gedwongen voor het verder volzuigen de ejecteurs te gebruiken, nadat de hoofdpompwerktuigen in gang zijn gesteld.
* *
*
De pomphuizen zijn opgebouwd uit plaatijzer van 13 m.M. dik, verstijfd door hoek- en T-ijzer. De zijwanden zijn door afstandsbouten onderling verbonden, zoodat een stijf geheel is verkregen.
Plaatijzeren pompconstructies zijn tot op heden voor stationnair bedrijf nog heel weinig uitgevoerd. Deze constructie heeft zeer groote voordeelen boven de gietijzeren. O.a. minder gewicht op de fundeeringen, de rechthoekige doorsnede van het slakkenhuis gaat gemakkelijker over in het betonnen afvoerkanaal dan een andere vorm, de waterkrullen uit de opvolgende vakken tusschen de schoepen van den waaier zijn rechthoekig van doorsnede en leggen zich dus in een slakkenhuis met dezelfde doorsnede met minder verlies en logischer op elkaar.
De constructie in plaatijzer ligt hier in zekeren zin voor de hand; wij wijzen slechts op de groote waterturbines, waarbij hetzelfde materiaal gebruikt is voor veel hoogere drukken en waterhoeveelheden. Eveneens lijkt ons aesthetisch de oplossing veel mooier en aangenamer voor het oog dan de groote, gladde, gietijzeren slakkenhuizen.
Ter inspectie van het inwendige zijn op de pomphuizen zwaar geconstrueerde en goed sluitende deuren aangebracht. Verder steunt het huis op twee aangeklonken voeten, waarmede het op de fundeering rust; dit komt aan het uiterlijk zeer ten goede. De pompen zijn aan weerszijden afgedicht met een gegoten ijzeren zuigdeksel tevens bochtstuk, waarin de pompas rust. Deze deksels sluiten met een breeden rand, waarin de sponning voor den waaier, tegen het geconstrueerde pomphuis aan. Ze zijn eendeelig uitgevoerd; bij demontage kan het geheele achterdeksel opzijgeschoven worden, nadat de tweedeelige grondbus aan de machinezijde naar buiten toe is weggenomen. Voor zoover de zuig- en persleidingen beneden 0.80 M. -N.A.P. liggen, zijn deze buizen, die geleidelijk in een rechthoekige doorsnede overgaan, uitgevoerd in gewapend beton. De gegoten ijzeren waaier is van het gesloten type en voorzien van een compensatie-inrichting, waarvan de ondervinding heeft geleerd, dat ze bij waaiers van dergelijke groote pompen met twee zuigbuizen noodig is, opdat niet de eene helft van de pomp aanslaat en de andere helft werkeloos blijft. De uitwendige middellijn der waaiers bedraagt 1700 m.M. De toevoeropeningen hebben 1400 m.M. diameter. De vrije schoepbreedte aan den buitenomtrek bedraagt 2 X 465 m.M. = 930 m.M. De schoepen zijn van plaatijzer, vastgegoten in de gietijzeren naaf en in de buitenkransen. Zij hebben aan de intreezijde een dubbele kromming (Francisschoepen). De uiteinden der schoepen zijn nauwkeurig bijgewerkt, teneinde een rustige, stootvrije werking te verkrijgen. Evenals de pomphuizen zijn ze met twee lagen bitumensolutie en daarover met bitumenenamel warm bestreken, zoodat zij op duurzame wijze tegen roesten zijn beschermd. Aan elke pomp is een groote afsluiter aangebracht, teneinde de lucht in te laten, waardoor de hevelwerking wordt verbroken, wanneer de pomp buiten werking wordt gesteld. Peilglazen zijn natuurlijk overal aangebracht, waar dit noodig geoordeeld werd. De waaieras, in staal uitgevoerd, is in beide zuigdeksels door middel van pakkingbussen met zeer lange bronzen grondbussen afgedicht, waarin zij tevens draagt zonder aparte kussenblokken. De pakkingbus aan de naar de machine gekeerde zijde is uitgevoerd met waterdichting, teneinde luchtinzuiging te voorkomen; de andere grondbus is door een deksel afgesloten.
Wij meenen hiermede de pompen voldoende te hebben beschreven en zullen nu het een en ander over de stoomwerktuigen vertellen.
* *
*
Reeds eerder was er ruchtbaarheid aan gegeven, dat voor de stoomwerktuigen, die de centrifugalen zouden drijven, tandem-compoundmachines waren gekozen, ingericht om te werken met oververhitten stoom van 310° C. en 12 K.G. per c.M2. overdruk. De hoogedrukcylinder zou achter den lagedrukcylinder geplaatst worden en enkelwerkend zijn; daarentegen zou de lagedrukcylinder dubbelwerkend zijn en uitgevoerd volgens het gelijkstroombeginsel. Eenerzijds wilde men dus de groote voordeelen van de gelijkstroommachines tot hun recht laten komen, anderzijds den stoom in trappen laten werken, waaraan eveneens groote economische voordeelen zijn verbonden. Hoewel dit denkbeeld van tandem-compoundmachines met enkelwerkende hoogedrukcylinder niet nieuw is. ─ Wilh. Schmidt te Aschersleben en v.d. Kerchove te Gent bouwden ook dergelijke machines, doch de lagedrukcylinder niet volgens het gelijkstroormbeginsel ─ waren wij toch benieuwd, hoe Jaffa dit idee constructief had opgelost. En nu wij de uitvoering voor ons zien, kunnen wij niet nalaten een saluut te brengen aan de knappe constructeurs van dit interessante stoomwerktuig. Niet alleen voelt men in elk onderdeel den waren constructeur, doch ook tevens den man, die elk element heeft bekeken en gevormd met een aesthetisch oog. Zie maar eens naar het sierlijk gevormde gaffelframe, het spatscherm, de inlaatstoelen, de stoelen der stoomverdeelingsassen.
Waarlijk, Jaffa heeft haar naam als eerste klas stoommachinebouwer verdiend. Ook de buitengewone eenvoud van de »beweging« der stoomverdeelingsorganen, die steeds Jaffa’s machines kenmerken, is schitterend doorgevoerd. Ook hier heeft men ontlaste bosschuiven gekozen, welke verticaal in hardgietijzeren loopbussen bewegen. Immers, bosschuiven hebben boven kleppen het groote voordeel, dat zij op den langen duur stoomdicht blijven. De gedwongen beweging dezer schuiven geeft een geruischlooze werking en is zoodanig ontworpen, dat een snelle afsluiting bereikt wordt. Zij is ontleend aan de stoomverdeelingsas, die langs de machine loopt en op haar beurt haar beweging ontvangt van de kruk met behulp van een stel conische gefraisde tandwielen in oliedichte kast.
Om het aantal omwentelingen te regelen, is de toelaat van den H.D. cylinder met een handwiel verstelbaar. Een gepatenteerde Jaffa-veiligheidsregulateur brengt de machine tot stilstand, wanneer het aantal omwentelingen ─ door welke oorzaak ook ─ boven 115 per minuut zou stijgen. Zoodra deze regulateur begint te werken, doet zij een duidelijk hoorbaar waarschuwingssignaal in het machinegebouw weerklinken. Bij elke machine is een bedieningskolom opgesteld met een handwiel voor den hoofdstoomafsluiter. Verder zijn in deze kolom ondergebracht de spillen met handwielen voor de zelfwerkende aftappers en de spillen voor luchtinlaat bij het stoppen der machines. Ook zijn er de mano- en vacuümmeters ingebouwd.
Wat de smering betreft, zij nog vermeld, dat in het algemeen voor de bewegende deelen druksmering is toegepast, waarvan de drukregelaar ook in genoemde kolom is ondergebracht. Alleen waar dit niet doelmatig voorkwam, b.v. bij de buitenblokken van de hoofdas, is ringsmering aangewend. De smering der cylinders geschiedt door zelfwerkende oliepompen met reservoir en zichtbare druppelvorming. Het vliegwiel is aan den omtrek blank gedraaid en van tanden voor het dubbelwerkende torntoestel voorzien. Terloops willen we nog even de hoofd-afmetingen vermelden:
- H.D. cylinder middellijn 500 m.M.
- L.D. cylinder middellijn 825 m.M.
- Zuigerslag 1000 m.M.
- Aantal omwentelingen 100 p.m. bij 1 Meter opvoerhoogte.
* *
*
Alvorens naar het ketelhuis te gaan rest ons nog de condensatie-inrichtingen, die ondervloers van de machinekamer zijn opgesteld, nader te bekijken. Beneden gekomen vinden wij ook hier weer dezelfde weloverdachte constructies, als wij reeds bij de pompen en stoomwerktuigen opmerkten. Er zijn 2 condensatiednrichtingen elk voor twee stoommachines. Men heeft oppervlakcondensors gekozen, omdat het water van Friesland’s boezem eenigermate brak kan zijn. Het verkoelend oppervlak van elken condensor is 152 M2. De constructie der deksels, bij deze condensors is zoodanig uitgevoerd, dat de geelkoperen pijpen vernieuwd kunnen worden, zonder dat men aansluitende pijpverbindingen behoeft los te maken.
Op den vloer van den kelder zien wij twee werktuigen staan, die door hun bijzondere vormen direct onze aandacht trekken. Het zijn de condensatiemachines, welke in hoofdzaak bestaan uit een horizontale tandem-compound stoommachine elk drijvende de volgende pompen:
- een natte horizontale luchtpomp, aan de andere zijde tegenover de krukas geplaatst, en door den kruiskop door middel van trekstangen en juk gedreven.
- een warmwaterpompje, dat achter de luchtpomp is geplaatst en door de verlengde stoomluchtpompstang wordt gedreven.
- een gecombineerd koudwaterpompje en verdamper-voedingpomp, gedreven vanaf de verlengde krukas.
- een centrifugaalpomp, die het circulatiewater voor den condensor levert, en waarvan het schoepenrad op de verlengde krukas is aangebracht.
De koudwaterpomp dient om de pakkingbussen van de groote centrifugaalpompen steeds van waterzegeling te voorzien en dus inzuigen van lucht afdoende te beletten.
Het tandem-compound-werktuig is dubbelwerkend. De stoomverdeeling geschiedt door een bosschuif en staat onder den invloed van een regulateur. In het gesloten frame van dit compound-werktuig, welk frame tevens dienst doet als oliereservoir, is nog een oscileerende drukoliepomp ingebouwd, die beide hoofdstoomwerktuigen en ook zichzelf van drukolie voorziet. Deze gecombineerde condensatiemachine is bijzonder interessant en er zou nog zeer veel over te vertellen zijn.
Tenslotte zij nog vermeld, dat de centrifugaal-circulatiepomp bij 160 toeren 75 M3 water per minuut levert. Dit water wordt aan den boezem ontleend en ten ruwe door cokes gefilterd. De cokesfilters zijn geplaatst in de penanten buiten het gebouw en het water vloeit na het doorloopen van den condensor naar den boezem terug. Verder merken wij nog op twee verdampers, die 20 ton water per etmaal kunnen verdampen en naar verkiezing door verschen stoom of stoom uit de receivers der condensatie-machines kunnen verhit worden.
* *
*
