Ir. D.F. Woudagemaal en Schotse ketels: 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:
Het <strong>Ir. D.F. Wouda-gemaal</strong> is het <strong>grootste nog werkende stoomgemaal ter wereld</strong>. Het gemaal staat bij Takozijl (nabij Lemmer) en wordt gebruikt om het waterpeil in Friesland te verlagen als het <strong>[[J.L. Hooglandgemaal]]</strong> bij Stavoren onvoldoende capaciteit kan leveren.
(aan deze tekst wordt nog gewerkt)


foto
<strong>Vier nieuwe Schotse ketels van Werkspoor N.V. te Amsterdam</strong>


Het is een <strong>[[boezemgemaal]]</strong>.
[[Bestand:Piedboeuf_stokers.JPG|400x290px|link=]]
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.
<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>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.


Als we de <strong>[[Friese stoomgemalen]]</strong> <strong>vanaf het midden van de 19e eeuw</strong> inventariseren tellen we in totaal ca. 25 stoomgemalen. Zij fungeren bijna allemaal als <strong>[[poldergemalen]]</strong>.  
<br>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>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>Voor de afvoer van de afzonderlijke ketels (onderketels en bovenketels) moet de achtermuur van het ketelhuis gedeeltelijk worden opengebroken.


De bouw van het <strong>[[stoomgemaal]]</strong> bij [[Takozijl]] [[(Teakesyl)]] werd noodzakelijk door de steeds toenemende wateroverlast in de <strong>[[Friese boezem]]</strong>.
<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.
[[Bestand:Werkspoor kolenstook.JPG|400x290px|link=]]


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 boezemoppervlak, [[opwaaiing]] en [[opstuwing]] bij harde wind met als gevolg <strong>"[[scheefstand]]"</strong> in de boezem, de toenemende intensiteit bij de afwatering door het ontstaan van honderden [[particuliere polders]] met [[windbemaling]] en de vooruitgang in de landbouw en veeteelt, waarbij men steeds dieper wilde ontwateren.
<br>'''De nieuwe ketelinstallatie van Werkspoor neemt veel minder ruimte in beslag'''.
Daarmee namen de eisen van de beheersing van de [[Friese boezem]] aanmerkelijk opgeschroefd. De boeren namen er 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.
<br>De inrichting van het huidige ketelhuis is dus niet meer dezelfde als van 1920. De '''hoogte''' van het ketelhuis is nu erg opvallend: de bovenketels zijn verdwenen en de Schotse ketels komen '''slechts tot halverwege'''.
Veel woongebieden in het lage midden van [[Fryslân]] werden door de overstromingen regelmatig bedreigd.


De oorzaak van de <strong>toenemende ellende</strong> was het feit dat de natuurlijke lozing van het water op de [[Zuiderzee]] en de [[Waddenzee]] tijdens eb stagneerde door <strong>[[windstuwing]]</strong> en in langdurige regenperiodes door overmatige toename van water in de Friese boezem.
<br>In '''1967''' vindt er '''nogmaals een verandering''' plaats.
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.
<br>De Nederlandse mijnen worden omstreeks deze tijd afgebouwd en stilgezet. Daarom wordt er voor het ir. D.F. Woudagemaal overgeschakeld op''' het stoken met stookolie'''.
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.
<br>De '''[[vuurgangen]] van de Schotse ketels moeten daarvoor worden aangepast''' voor die oliestook. Dat betekent dat de '''[[roosters]]''' uit de vuurgangen verdwijnen en dat op de plaats van de '''[[vuurdeuren]]''' nu '''[[oliebranders]]''' worden aangebracht.
<br>Voor de oliestook moeten er diverse leidingen worden gelegd naar '''[[opslagtanks]]''' op het terrein, die zijn gevuld met dieselolie en zware stookolie (Rewood 1)


De Provinciale Staten van Friesland hechtten in 1915 hun goedkeuring aan het plan tot de <strong>bouw van het stoomgemaal bij Lemmer</strong>.
<br>De ketels worden bij het opstoken eerst gestookt met '''[[dieselolie]]'''. De eerste stoomproduktie wordt gebruikt voor het verdunnen van de zware stookolie in de opslagtanks.
<br>Vanuit het ketelhuis zijn stoomleidingen aangelegd naar de opslagtanks voor de zware stookolie. De eerstgevormde  stoom moet er voor zorgen dat de dikke stookolie via een '''[[warmtewisselaar]]''' in de tank vloeibaar wordt gemaakt door een drastische verhoging van de temperatuur. De '''nu vloeibare zware stookolie''' kan daarop naar het ketelhuis worden gepompt.
<br>In het ketelhuis wordt de temperatuur van de stookolie opnieuw door middel van stoom '''nog eens verhoogd tot 110 gr. C.''', waarna de olie door de branders verneveld kan worden.
Dat is het moment dat het stoken met dieselolie kan worden beëindigd en er kan worden '''overgeschakeld op het stoken met stookolie'''.


De ontwerper van het in 1920 in gebruik genomen gemaal met haar functionele maar karakteristieke uiterlijk is <strong>[[ir. D.F. Wouda]]</strong>, de stoominstallatie met het stoommachinepark is ontworpen door [[prof. ir. J.C. Dijxhoorn]], in samenwerking met [[Machinefabriek Jaffa]] in Utrecht.
<br>De Schotse ketel wordt het meest toegepast op schepen. Deze ketel heeft de vorm van een cilinder en is aan de beide uiteinden door een [[vóórfront]] en een [[achterfront]] afgesloten.
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>In het voorfront zitten de '''[[vuurgangen]]'''. Het aantal vuurgangen in de Schotse ketel kan varieren: van één tot zelfs vier. De ketels van het Woudagemaal hebben twee vuurgangen.
Het machinepark bestaat uit vier [[tandem-compound]] stoommachines en acht [[centrifugaalpompen]], gebouwd door de Machinefabriek Jaffa te Utrecht.
<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]]''' D. 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 E, een achterwand F, een topplaat G en een rondgaande, met de romp evenwijdig lopende zijwand H, waarmee de topplaat meestal één geheel vormt.


[[Bestand:Prof_ir_JC_Dijxhoorn.jpg|135x164px|link=]]  
<br>De verbrandingsruimte in de vlamkast staat met de ruimte in de rookkast J in verbinding door een groot aantal buizen K, vlampijpen genoemd. De ketel wordt '''door de aanwezigheid van die vlampijpen''' ook wel '''[["vlampijpketel"]]''' genoemd. 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 ruimte J als rookkast geen deel meer uit van de ketel, maar is dan al een deel van de schoorsteen.
<br>In het Woudagemaal behoort de rookkast wel tot de ketel, vanuit de rookkast aan de voorzijde gaan de rookgassen nog eens door de helft van de vlampijpen in het water terug naar de verbrandingskamer om vervolgens langs de '''[[oververhitter]]''' naar de schoorsteen te ontwijken.


Prof. ir. J.C. Dijxhoorn geeft een <strong>
<br>Omdat de Schotse ketels aanvankelijk met steenkolen worden gestookt, bevinden zich '''in de vuurgangen [[roosters]]''' (een systeem van gietijzeren staven, zogenoemde <strong>[["baren"]]</strong>, steeds met een vrije tussenruimte). 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. 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 door de eerste helft van de vlampijpen naar de rookkast en door de tweede helft van de vlampijpen weer terug naar de verbrandingskamer. Zij worden dus een paar maal heen en weer '''langs het ketelwater geleid'''. Tenslotte verhogen zijn nog via de <strong>[[oververhitter]]</strong> de temperatuur van de stoom om dan via de schoorsteen naar buiten te stromen.


[[beschrijving van de stoominstallatie van het gemaal bij Lemmer in het tijdschrift "De Ingenieur"]]</strong>
<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.


Het gemaal werd op 7 oktober 1920 geopend door Koningin Wilhelmina.  
<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.


Tot 1966 werd het gemaal gebruikt om het [[boezempeil van Friesland]] (het [[FZP]]) 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. Daarom werd nu ook het tweede gemaal bij Stavoren gerealiseerd en in 1976 werd het [[J.L. Hooglandgemaal]] opgeleverd. Sindsdien wordt het Ir. D.F. Wouda-gemaal nog slechts enkele dagen per jaar noodzakelijk wordt ingezet.
De '''ruimten in een Schotse ketel''' bevinden zich tussen:
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. Tuinderijen liepen onder water. Op een aantal plaatsen kon het rioleringsstelsel de hoeveelheid water niet aan. Ondergelopen straten en huizen waren het gevolg. 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.
<li>de vuurgangen en de romp
Nog steeds komt het voor dat het Woudagemaal voor enige dagen moet bijspringen.
<li>de zijwanden van de vlamkasten en de romp
<li>de zijwanden van de vlamkasten onderling
<li>de achterwanden van de vlamkasten en het achterfront
<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.
<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>


Als het nodig is pompt het stoomgemaal bij Lemmer met gemak 4 miljoen liter water per minuut naar buiten (dit is ruim 5,6 miljoen m3 water per etmaal), zelfs naar huidige maatstaven gerekend een flinke [[capaciteit]].
<br>'''Eigenschappen''' van het <strong>type "Schotse ketel"</strong>
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 in de stijl van de <strong>[[Amsterdamse School]]</strong>. Hij speelde een belangrijke rol bij de realisering van het gemaal. Bij zijn pensionering werd daarom zijn naam voor altijd aan het gemaal verbonden.
 
Sinds 1977 is het bouwkundig en technisch waardevolle Woudagemaal een [[beschermd monument]].
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 [[Wetterskip Fryslân]].
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.
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 [[Werelderfgoedlijst van de UNESCO]] 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>.
 
----
'''ir. D.F. Woudagemaal en het waterbeheer'''


<ul>
<ul>
<li> [[peilschaal]]
<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 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>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             
</ul>
</ul>
 
'''Stoomkracht'''
(Bij het samenstellen van de tekst is gebruik gemaakt van informatie en gegevens uit: "stoomketels", door J.P.P. Morré en T.J. Kloet, Amsterdam 1940)
 
De [[waterpompen|waterpomp]] van het Woudagemaal worden aangedreven door stoomkracht. De [[stoom]] die de vier [[stoommachine|stoommachines]] aandrijft, ontstaat door water te verhitten tot stoom. Dit gebeurt in de [[stoomketel|stoomketels]]. Tegenwoordig wordt [[stookolie]] gebruikt, maar oorspronkelijk stookte men het gemaal op [[steenkool|steenkolen]].
 
Bij een draaiend Woudagemaal werd tussen de 30.000 kg en 35.000 kg steenkolen per dag verbruikt, met uurgemiddelden van soms wel 1400 kg per uur.
 
'''Opslag van steenkolen'''
 
Wat nu de parkeerplaats is bij de ingang van het Woudagemaal, was oorspronkelijk de opslagplaats voor de steenkolen. De steenkolen werden per boot aangevoerd.
 
'''Van steenkolen naar stookolie'''
 
Om een stoominstallatie zijn werk te laten doen is er <strong>[[brandstof]]</strong> nodig.
In 1955 werden de kolengestookte ketels vervangen door vier nieuwe ketels. In 1967 werden deze ketels omgebouwd voor stookolie. Er is tegenwoordig tussen de 13 en 17 ton stookolie per dag nodig, afhankelijk van het aantal toeren.
 
'''Voordelen van stookolie boven steenkolen'''
 
• Stookolie is minder arbeidintensief. Het bespaart maar liefst dertien <strong>[[functies bij het Woudagemaal|arbeidskrachten]]</strong>, dus aan <strong>[[personeel]]</strong>.
 
• Vroeger kostte het een volle dag om het gemaal op te starten, nu slechts acht uur.
 
• Vloeibare brandstoffen zoals stookolie zijn schoner en minder milieubelastend dan steenkolen. Zo heeft stookolie geen asresten, met bijkomende giftige stoffen.
 
• De invoer van stookolie is gelijkmatiger.
 
• Het [[rendement]] van stookolie op de stookwaarde is hoger.
 
• Het onderhoud aan de vlamzijde gedeelte van de stoomketel is aanmerkelijk

Versie van 5 dec 2011 11:35

(aan deze tekst wordt nog gewerkt)

Vier nieuwe Schotse ketels van Werkspoor N.V. te Amsterdam


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.
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.
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.


Men heeft kennelijk gekozen voor de eerste mogelijkheid, want in 1955 worden er vier nieuwe Schotse stoomketels geïnstalleerd.
Die vervanging van de ketels omvat een ingrijpende verbouwing.
Het omvangrijke metselwerk met de ingebouwde rookkanalen van de Piedboeufketels moet worden afgebroken en verwijderd. Er komen grote hoeveelheden puin en isolatiemateriaal vrij.
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.
Voor de afvoer van de afzonderlijke ketels (onderketels en bovenketels) moet de achtermuur van het ketelhuis gedeeltelijk worden opengebroken.


Als alles is afgebroken en verwijderd kan men beginnen aan de wederopbouw.
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.


De nieuwe ketelinstallatie van Werkspoor neemt veel minder ruimte in beslag.
De inrichting van het huidige ketelhuis is dus niet meer dezelfde als van 1920. De hoogte van het ketelhuis is nu erg opvallend: de bovenketels zijn verdwenen en de Schotse ketels komen slechts tot halverwege.


In 1967 vindt er nogmaals een verandering plaats.
De Nederlandse mijnen worden omstreeks deze tijd afgebouwd en stilgezet. Daarom wordt er voor het ir. D.F. Woudagemaal overgeschakeld op het stoken met stookolie.
De vuurgangen van de Schotse ketels moeten daarvoor worden aangepast voor die oliestook. Dat betekent dat de roosters uit de vuurgangen verdwijnen en dat op de plaats van de vuurdeuren nu oliebranders worden aangebracht.
Voor de oliestook moeten er diverse leidingen worden gelegd naar opslagtanks op het terrein, die zijn gevuld met dieselolie en zware stookolie (Rewood 1)


De ketels worden bij het opstoken eerst gestookt met dieselolie. De eerste stoomproduktie wordt gebruikt voor het verdunnen van de zware stookolie in de opslagtanks.
Vanuit het ketelhuis zijn stoomleidingen aangelegd naar de opslagtanks voor de zware stookolie. De eerstgevormde stoom moet er voor zorgen dat de dikke stookolie via een warmtewisselaar in de tank vloeibaar wordt gemaakt door een drastische verhoging van de temperatuur. De nu vloeibare zware stookolie kan daarop naar het ketelhuis worden gepompt.
In het ketelhuis wordt de temperatuur van de stookolie opnieuw door middel van stoom nog eens verhoogd tot 110 gr. C., waarna de olie door de branders verneveld kan worden. Dat is het moment dat het stoken met dieselolie kan worden beëindigd en er kan worden overgeschakeld op het stoken met stookolie.


De Schotse ketel wordt het meest toegepast op schepen. Deze ketel heeft de vorm van een cilinder en is aan de beide uiteinden door een vóórfront en een achterfront afgesloten.
In het voorfront zitten de vuurgangen. Het aantal vuurgangen in de Schotse ketel kan varieren: van één tot zelfs vier. De ketels van het Woudagemaal hebben twee vuurgangen.
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".


De vuurgangen zijn aan de voorkant bevestigd aan het voorfront en aan de achterkant met de vlamkast D. 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 E, een achterwand F, een topplaat G en een rondgaande, met de romp evenwijdig lopende zijwand H, waarmee de topplaat meestal één geheel vormt.


De verbrandingsruimte in de vlamkast staat met de ruimte in de rookkast J in verbinding door een groot aantal buizen K, vlampijpen genoemd. De ketel wordt door de aanwezigheid van die vlampijpen ook wel "vlampijpketel" genoemd. Omdat de pijpen hoog boven de vuurgangen liggen, wordt de ketel ook wel een "hoogtubulaire" ketel genoemd.
Bij veel Schotse ketels maakt de ruimte J als rookkast geen deel meer uit van de ketel, maar is dan al een deel van de schoorsteen.
In het Woudagemaal behoort de rookkast wel tot de ketel, vanuit de rookkast aan de voorzijde gaan de rookgassen nog eens door de helft van de vlampijpen in het water terug naar de verbrandingskamer om vervolgens langs de oververhitter naar de schoorsteen te ontwijken.


Omdat de Schotse ketels aanvankelijk met steenkolen worden gestookt, bevinden zich in de vuurgangen roosters (een systeem van gietijzeren staven, zogenoemde "baren", steeds met een vrije tussenruimte). Aan de voorkant van de vuurgang bevindt zich boven het rooster een vuurdeur, waardoor gestookt wordt.
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. Aan de achterzijde van het rooster bevindt zich de vuurbrug, vaak gemetseld van vuurvaste steen.
De vlammen en hete rookgassen stromen over de vuurbrug naar de verbrandingskamer, trekken door de eerste helft van de vlampijpen naar de rookkast en door de tweede helft van de vlampijpen weer terug naar de verbrandingskamer. Zij worden dus een paar maal heen en weer langs het ketelwater geleid. Tenslotte verhogen zijn nog via de oververhitter de temperatuur van de stoom om dan via de schoorsteen naar buiten te stromen.


De door de verbranding beschikbaar komende warmte wordt via de wanden van de vuurgang, verbrandingskamer en vlampijpen overgedragen en weer afgegeven aan het water.
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.


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.
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 vuurgangen en de romp
  • de zijwanden van de vlamkasten en de romp
  • de zijwanden van de vlamkasten onderling
  • de achterwanden van de vlamkasten en het achterfront
    Zij worden waterspaties genoemd.
    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.
    De Schotse ketels hebben een ruim wateroppervlak, waardoor de stoom op een rustige wijze aan de oppervlakte komt en zodoende vrij droog kan blijven.

    Eigenschappen van het type "Schotse ketel"
    • Schotse ketels nemen weinig plaats in, terwijl de bemetseling die bij vele landketels dient tot het vormen van rookkanalen bij deze ketel overbodig is
    • 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
    • De Schotse ketels hebben een grote waterinhoud en hebben dus een grote capaciteit aan warmteoverdracht. Daarom is de druk in de ketel behoorlijk constant
    • 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
    • Het opstoken voor het in bedrijf stellen gaat langzaam en heeft tijd nodig
    • 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

    (Bij het samenstellen van de tekst is gebruik gemaakt van informatie en gegevens uit: "stoomketels", door J.P.P. Morré en T.J. Kloet, Amsterdam 1940)