Ir. D.F. Woudagemaal en Manometer en stoomdruk: verschil tussen pagina's

Uit Wouda's Wiki
(Verschil tussen pagina's)
imported>Jan Pieter Rottine
Geen bewerkingssamenvatting
 
imported>Jan Pieter Rottine
Geen bewerkingssamenvatting
 
Regel 1: Regel 1:
'''[[Wetterskip Fryslân]]''' probeert het water van de '''[[Friese boezem]]''' het liefst zo veel mogelijk te laten wegstromen '''op de oeroude wijze''' door het '''openen van de deuren van de zeesluizen bij eb'''.
De '''manometer dient ervoor om de stoomdruk in de stoomketel te meten''' en te kunnen '''controleren'''. In de Nederlandse Stoomwet staat aangegeven dat de aanwezigheid van een '''manometer wettelijk vereist''' is.
Men maakt nu voor het afstromen (spuien) nog uitsluitend gebruik van de '''Tsjerk Hiddes [[zeesluizen bij Harlingen]]''' en de '''[[Dokkumer Nieuwe Zijlen]]''' bij Dokkum aan het Lauwersmeer.
<br>Voor een historisch overzicht in breed perspectief, zie: '''[[Zijlen en sluizen in breed perspectief]]''' 


<br>Als deze '''[[natuurlijke lozing]]''' gedurende een langere periode niet mogelijk is door windstuwing en hoge eb-standen, '''moet het Wetterskip Fryslân overgaan op bemaling van de Friese boezem'''.
De manometer is volgens de fysica '''afgeleid van de drukmeting van de atmosfeer (de buitenlucht)'''. Dit gebeurt met de '''barometer''', waaraan op zijn beurt weer de '''buis van Torricelli''' (gesloten glazen buis met kwikkolom) ten grondslag ligt.
<br>Voor een uitgebreide beschrijving, zie: <strong>[[Woudagemaal bouwkundig en technisch]]</strong> 


Het <strong>ir. D.F. Woudagemaal</strong> is het <strong>grootste nog werkende stoomgemaal ter wereld</strong>. Het gemaal staat bij Takozijl (Teakesyl nabij Lemmer) en wordt gebruikt om het waterpeil in de <strong>[[Friese boezem]]</strong> in Friesland te verlagen als het <strong>[[J.L. Hooglandgemaal]]</strong> bij Stavoren onvoldoende capaciteit kan leveren.
De manometer wordt '''algemeen-stoomtechnisch beschreven''' bij ons hoofdstuk '''[[Manometers]]'''


<br>[[Bestand:IMG_1952gschk.JPG|600x400px|link=]]
Men onderscheidt weliswaar twee soorten manometers: '''kwik- en metaalmanometers'''.
<br>De eerste groep wordt niet meer gebruikt sinds men uitstekende metaalmanometers kan vervaardigen.


<br>Het is een <strong>[[boezemgemaal]]</strong>.
Bij het meten van de stoomspanning moet men twee verschillende principes in ogenschouw nemen:
Het is het enige nog volledig voor de waterhuishouding werkende <strong>[[stoomgemaal]]</strong> in Nederland. Heel '''bijzonder''' als men weet dat er '''in 1911 maar liefst 514 stoomgemalen actief''' waren '''in Nederland'''.
<ul>
<li> Het meten van de '''absolute spanning'''
<br>Dit is de '''spanning van de ons omringende atmosfeer''' (waarmee de druk in de ketel in evenwicht op het moment dat het ketelvat gesloten wordt) '''opgeteld met de heersende stoomspanning''' (overdruk) in de ketel, op het moment dat er in het gesloten ketelvat stoom wordt geproduceerd.


Als we de <strong>[[Friese stoomgemalen]]</strong> <strong>vanaf het midden van de 19e eeuw</strong> inventariseren tellen we '''voorlopig in totaal ca. 25 stoomgemalen'''. Zij fungeren bijna allemaal als <strong>[[poldergemalen]]</strong>.
<li> Het meten van de '''overdrukspanning'''
<br>Dit is de '''spanning van de heersende stoomspanning''' bij de productie van stoom
</ul>


De bouw van het <strong>[[stoomgemaal]]</strong> bij '''[[Takozijl|Teakesyl]]''' werd noodzakelijk door de '''steeds toenemende wateroverlast''' in de <strong>[[Friese boezem]]</strong>.
Bij de '''metaalmanometers''' worden er hoofdzakelijk '''twee verschillende constructies''' onderscheiden:
<ul>
<li>De '''Manometer van Bourdon''' uit Frankrijk (volgens de Duitsers Schinz!)
<br>Bij deze manometer wordt de stoomdruk gemeten '''met behulp van een omgebogen metalen buis''', waarin de stoomspanning wordt toegelaten. Bij het toenemen van de spanning en de ovale lengte doorsnede van de buis verplaatst het uiteinde van de buis zich, de '''beweging wordt via een koord en meter zichtbaar gemaakt op een peilschaal'''.


In de daaraan voorafgaande eeuw nam de <strong>druk op de [[Friese boezem]]</strong> gestaag toe. Dat was een gevolg van o.a. de uitgestrektheid van het <strong>[[Friese boezem|boezemoppervlak]]</strong>, <strong>[[opwaaiing]]</strong> en <strong>[[opstuwing]]</strong> bij harde wind met als gevolg <strong>"[[scheefstand]]"</strong> in de boezem, de '''toenemende intensiteit bij de afwatering''' door het '''ontstaan van honderden [[Polder|particuliere polders]] met [[Poldermolen|windbemaling]]''' en de vooruitgang in de landbouw en veeteelt, '''waarbij men steeds dieper wilde ontwateren'''.
<li>De '''Manometer van Schäffer en Budenberg''' uit Buckau in Duitsland
<br>Daarmee werden de '''eisen''', gesteld aan de '''beheersing van de''' <strong>[[Friese boezem]]</strong>, aanmerkelijk opgeschroefd. De boeren namen er uiteindelijk geen genoegen meer mee, dat '''de lage gras- en bouwlanden in de winterperiode regelmatig onder water stonden''' en er ''''s zomers hoogstens één keer in de maanden juli of augustus kon worden gehooid'''.
Deze manometer werkt met een stalen '''plaat tussen twee flenzen in de stoomleiding'''. De stalen plaat heeft ringvormige golvingen, waardoor deze flexibel wordt en door de veranderingen in de stoomspanning naar binnen of naar buiten kan worden bewogen. Deze '''bewegingen worden via een trekstang en meter op een peilschaal aangewezen'''.
'''Veel woongebieden''' in het <strong>[[Lage Midden]]</strong> van <strong>[[Fryslân]]</strong> werden '''door de overstromingen regelmatig bedreigd'''.


[[Bestand:IMG_1231_langs_PM-kanaal_5-12-2009_15-05-13_PF_k.jpg|600x400px|link=]]
<br>Voor '''nadere informatie en afbeeldingen''', zie: '''[[Manometers]]''')
<strong>Het PM-kanaal bij Grou, levensader van de Friese boezem.
<br>Een kade houdt de boezem in toom voor het Lage Midden van Fryslân.</strong>


De oorzaak van de <strong>toenemende ellende</strong> was het feit dat de <strong>[[natuurlijke lozing|natuurlijke lozing van het water]]</strong> op de <strong>[[Zuiderzee]]</strong> en de <strong>[[Waddenzee]]</strong> tijdens eb stagneerde door <strong>[[windstuwing]]</strong> en in langdurige regenperiodes door overmatige toename van water in de Friese boezem.
<br>In Nederland wijzen de manometers de overdrukspanning aan.
<br>Vanaf 1894 werd er in de landelijke en provinciale politiek van Fryslân uitgebreid gediscussieerd over de mogelijk te nemen maatregelen, waarbij een verbetering van de indijking werd afgewogen tegenover de bouw van voldoende krachtige gemalen.
Als het ir. D.F. Woudagemaal in bedrijf is, wijst op iedere stoomketel dus de overdrukspanning aan.
<br>Uiteindelijk werd er besloten tot een combinatie: naast verbetering van de indijking, met als slotstuk de bedijking van de Lauwerszee (1968), werd ook het plan gelanceerd tot het bouwen van een gemaal bij Lemmer en Stavoren.


'''De Provinciale Staten van Friesland hechtten in 1915 hun goedkeuring aan het plan tot de bouw van het stoomgemaal bij Lemmer'''.
<br>De absolute spanning wordt gevonden door hierbij nog 1 atmosfeer op te tellen.
Voor het gemak rekenen wij voor de atmosferische druk met 1 atmosfeer. In werkelijkheid varieert de ons omringende atmosferische druk met de weersomstandigheden.
<br>Aangezien het Woudagemaal vaak ingezet wordt in de herfst of winterperiode, als er veel neerslag is gevallen en er een harde wind heerst, zal de atmosferische druk tijdens het buiïge weertype vaak betrekkelijk laag zijn. (weerbericht: gebied met lage druk)


De ontwerper van het in 1920 in gebruik genomen <strong>[[Woudagemaal bouwkundig en technisch|gemaal met haar functionele maar karakteristieke uiterlijk]]</strong> is <strong>[[ir. D.F. Wouda]]</strong>
foto manometer in het Woudagemaal
 
[[Bestand:Ir_D_F_Wouda.JPG|400x326px|link=]]
 
De <strong>[[Woudagemaal bouwkundig en technisch|stoominstallaties met het stoommachinepark]]</strong> zijn mede ontworpen door '''[[prof. ir. J.C. Dijxhoorn]]''', in samenwerking met''' [[Machinefabriek Jaffa]]''' in Utrecht.
<br>In het ketelhuis werd de stoom opgewekt door zes kolengestookte ketels. In 1955 werden deze zes kolengestookte <strong>[[stoomketels van het type Piedboeuf|zes stoomketels van het type Piedboeuf]]</strong> vervangen door '''[[Schotse ketels|vier nieuwe Schotse ketels]] van Werkspoor''', aanvankelijk eveneens gestookt met kolen, maar in 1967 werden deze ketels voor oliestook omgebouwd.
<br>Het machinepark bestaat uit vier <strong>[[vier stoommachines|tandem-compound stoommachines]]</strong> en acht '''[[centrifugaalpomp|centrifugaalpompen]]''', gebouwd door de '''[[Machinefabriek Jaffa]]''' te Utrecht.
<br>Een gedetailleerde beschrijving van de elementen van het ir. D.F. Woudagemaal, zowel bouwkundig als technisch, wordt gegeven onder de titel <strong>[[Woudagemaal bouwkundig en technisch]]</strong>.
 
[[Bestand:Prof_ir_JC_Dijxhoorn.jpg|135x164px|link=]]
 
Prof. ir. J.C. Dijxhoorn geeft een <strong>
 
[[beschrijving van de stoominstallatie van het gemaal bij Lemmer in het tijdschrift "De Ingenieur"]]</strong>
 
Het gemaal werd op 7 oktober 1920 geopend door Koningin Wilhelmina.
<br>In het tijdvak dat '''het [[ir. D.F. Woudagemaal]] als enig boezemgemaal''' de Friese boezem moest beteugelen heeft het gemaal vele '''[[maalperiodes]]''' gekend.
<br>Tot 1966 werd het gemaal gebruikt om het <strong>[[Friese boezem|boezempeil van Friesland]]</strong> (het <strong>[[Friese boezem|FZP]]</strong>) te verlagen. Door inkrimping van de inhoud van de Friese boezem en de intensivering van de wateruitslag uit de polders '''namen omstreeks 1960 de klachten betreffende wateroverlast en overstroming weer toe'''.
 
[[Bestand:IMG_0104_hcschk.JPG‎|400x300px|link=]]
<strong>Nog in de zestiger jaren dreigde het dorp Grou in het Lage Midden onder water te lopen...</strong>
 
Daarom werd nu ook het tweede gemaal bij Stavoren gerealiseerd en in 1976 werd het <strong>[[J.L. Hooglandgemaal]]</strong> opgeleverd. <br>Sindsdien wordt het <strong>[[Ir. D.F. Woudagemaal]]</strong> nog slechts enkele dagen per jaar noodzakelijk wordt ingezet.
Dat bleek bijvoorbeeld in het najaar van 1998, toen er een extreme hoeveelheid regen viel. Al dit regenwater bleek te veel voor een groot aantal gemalen en sluizen. De sloten en kanalen raakten overvol. Weide- en landbouwgronden liepen onder water. Op een aantal plaatsen kon het rioleringsstelsel de hoeveelheid water niet aan. Ondergelopen straten en huizen waren het gevolg.
<br>Zo werd in''' oktober 1998''', 78 jaar nadat koningin Wilhelmina het officieel had geopend, het '''Woudagemaal weer eens ingeschakeld'''. Soepel draaiend leverde het paradepaardje een topprestatie door dertien dagen onafgebroken te pompen en al het overtollige water af te voeren. Daarmee zorgde het ervoor dat Friesland droge voeten hield.
<br>Nog steeds komt het voor dat het <strong>[[ir. D.F. Woudagemaal|Woudagemaal]]</strong> voor enige dagen moet bijspringen.
 
Als het nodig is pompt het stoomgemaal bij Lemmer met gemak <strong>4 miljoen liter water per minuut</strong> naar buiten (dit is ruim 5,6 miljoen m3 water per etmaal), zelfs naar huidige maatstaven gerekend een flinke [[capaciteit]].
<br>Ter illustratie: daarmee zou '''het [[Sneekermeer]] in twee etmalen volledig'''  zijn '''drooggelegd'''.
 
Het gemaal is '''sinds 1947 vernoemd naar ir. D.F. Wouda''', hoofdingenieur van de [[Provinciale Waterstaat van Friesland]], die het in 1917-'18 gebouwde pand ontwierp geïnspireerd op de '''[[bouwstijlen in Nederland]]''' omstreeks 1920. (zie ook de stijl van de <strong>[[Amsterdamse School]]</strong>). Hij speelde een belangrijke rol bij de realisering van het gemaal. Bij zijn pensionering werd daarom als huldeblijk zijn naam voor altijd aan het gemaal verbonden.
 
[[Bestand:IMG_1974k.jpg|300x200px|link=]]
 
Sinds 1977 is het '''bouwkundig en technisch waardevolle Woudagemaal''' een <strong>[[beschermd monument]]</strong>.
Het gemaal komt alleen in actie bij extreem hoge waterstanden. Daarmee is het gemaal '''geen museum''' geworden. Het is een '''volledig inzetbaar bedrijf''', thans in eigendom van het <strong>[[Wetterskip Fryslân]]</strong>.
<br>'''In de periode 2012-2014''' is het gebouw en de installatie van het ir. D.F. Woudagemaal '''zowel boven als onder water grondig gerestaureerd'''.
<br>Deze '''[[Onderhoud stoomgemaal|restauratie]]''' is in 2014 feestelijk afgesloten.
<br>Sinds april 2012 is het Woudagemaal ook als model te bewonderen in '''[[Madurodam]]'''.
 
<br>Voor de bediening van het gemaal kent het Wetterskip Fryslân diverse '''[[Functies bij het Woudagemaal]]'''.
 
Zelfs nu '''het elektrisch aangedreven Hooglandgemaal''', waarvan de capaciteit in 2010 nog eens is vergroot, '''bij wateroverlast als eerste wordt ingezet''', komt het voor dat het Woudagemaal '''bij overaanbod''' van boezemwater wordt '''ingezet''' door het Wetterskip Fryslân.
<br>Daarnaast vervult dit stukje historie nog andere belangrijke functies: de schoorsteen met een hoogte van meer dan zestig meter is een veilig baken voor menig schipper op het IJsselmeer. Ook zijn het gebouw en de stoommachines trekpleisters voor architectuur- of stoomliefhebbers.
 
In 1998 is het uitstekend onderhouden monument op de <strong>[[‎UNESCO gerelateerde sites|Werelderfgoedlijst van de UNESCO]]</strong> geplaatst, en op 7 juli 2001 is de publieke openstelling gestart door Commissaris van de Koningin Nijpels. Het behoort tot de top der Nederlandse UNESCO-monumenten.
 
De <strong>[[Stichting ir. D.F. Woudagemaal]]</strong> draagt zorg voor het voor publiek openstellen van dit werelderfgoed en verricht haar werkzaamheden sinds 2011 vanuit een prachtig nieuw <strong>[[Bezoekerscentrum van het Woudagemaal]]</strong>.
 
'''meer weten?''' Klik bij '''hulpmiddelen''' (onder het plaatje van Jelle en links van de foto van het Woudagemaal) op '''speciale pagina's''' en vervolgens op '''alle pagina's''' dan ziet u welke onderwerpen er allemaal al zijn beschreven.

Versie van 1 apr 2014 11:01

De manometer dient ervoor om de stoomdruk in de stoomketel te meten en te kunnen controleren. In de Nederlandse Stoomwet staat aangegeven dat de aanwezigheid van een manometer wettelijk vereist is.

De manometer is volgens de fysica afgeleid van de drukmeting van de atmosfeer (de buitenlucht). Dit gebeurt met de barometer, waaraan op zijn beurt weer de buis van Torricelli (gesloten glazen buis met kwikkolom) ten grondslag ligt.

De manometer wordt algemeen-stoomtechnisch beschreven bij ons hoofdstuk Manometers

Men onderscheidt weliswaar twee soorten manometers: kwik- en metaalmanometers.
De eerste groep wordt niet meer gebruikt sinds men uitstekende metaalmanometers kan vervaardigen.

Bij het meten van de stoomspanning moet men twee verschillende principes in ogenschouw nemen:

  • Het meten van de absolute spanning
    Dit is de spanning van de ons omringende atmosfeer (waarmee de druk in de ketel in evenwicht op het moment dat het ketelvat gesloten wordt) opgeteld met de heersende stoomspanning (overdruk) in de ketel, op het moment dat er in het gesloten ketelvat stoom wordt geproduceerd.
  • Het meten van de overdrukspanning
    Dit is de spanning van de heersende stoomspanning bij de productie van stoom

Bij de metaalmanometers worden er hoofdzakelijk twee verschillende constructies onderscheiden:

  • De Manometer van Bourdon uit Frankrijk (volgens de Duitsers Schinz!)
    Bij deze manometer wordt de stoomdruk gemeten met behulp van een omgebogen metalen buis, waarin de stoomspanning wordt toegelaten. Bij het toenemen van de spanning en de ovale lengte doorsnede van de buis verplaatst het uiteinde van de buis zich, de beweging wordt via een koord en meter zichtbaar gemaakt op een peilschaal.
  • De Manometer van Schäffer en Budenberg uit Buckau in Duitsland Deze manometer werkt met een stalen plaat tussen twee flenzen in de stoomleiding. De stalen plaat heeft ringvormige golvingen, waardoor deze flexibel wordt en door de veranderingen in de stoomspanning naar binnen of naar buiten kan worden bewogen. Deze bewegingen worden via een trekstang en meter op een peilschaal aangewezen.
    Voor nadere informatie en afbeeldingen, zie: Manometers)
    In Nederland wijzen de manometers de overdrukspanning aan. Als het ir. D.F. Woudagemaal in bedrijf is, wijst op iedere stoomketel dus de overdrukspanning aan.
    De absolute spanning wordt gevonden door hierbij nog 1 atmosfeer op te tellen. Voor het gemak rekenen wij voor de atmosferische druk met 1 atmosfeer. In werkelijkheid varieert de ons omringende atmosferische druk met de weersomstandigheden.
    Aangezien het Woudagemaal vaak ingezet wordt in de herfst of winterperiode, als er veel neerslag is gevallen en er een harde wind heerst, zal de atmosferische druk tijdens het buiïge weertype vaak betrekkelijk laag zijn. (weerbericht: gebied met lage druk) foto manometer in het Woudagemaal