Filtering van het voedingswater en condensaat en Ir. D.F. Woudagemaal: verschil tussen pagina's

Uit Wouda's Wiki
(Verschil tussen pagina's)
VisueelWikitekst
imported>Jan Pieter Rottine
Geen bewerkingssamenvatting
 
imported>Jan Pieter Rottine
Geen bewerkingssamenvatting
 
Regel 1: Regel 1:
In het '''[[ir. D.F. Woudagemaal]]''' heeft men '''een installatie''' ingericht '''waarmee de afgewerkte stoom''' door middel van condensatie in de condensor opnieuw '''(her)gebruikt kan worden als voedingswater voor de ketel'''.
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.


Bij de meeste stoombedrijven met stoommachines '''maakt een condensor deel uit van de stoominstallatie'''.
[[Bestand:IMG_1952gschk.JPG|600x400px|link=]]
<br>In de '''condensor''' wordt de '''afgewerkte stoom gecondenseerd door gebruikmaking van voldoende koud water''', meestal afkomstig uit '''oppervlaktewater'''.


Globaal kan er een onderscheid gemaakt worden in '''twee types van condensors''':
Het is een <strong>[[boezemgemaal]]</strong>.
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.
 
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>.
 
De bouw van het <strong>[[stoomgemaal]]</strong> bij [[Takozijl]] [[(Teakesyl)]] werd noodzakelijk door de steeds toenemende wateroverlast in de <strong>[[Friese boezem]]</strong>.
 
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.
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.
Veel woongebieden in het lage midden van [[Fryslân]] werden door de overstromingen regelmatig bedreigd.
 
[[Bestand:IMG_1231_langs_PM-kanaal_5-12-2009_15-05-13_PF_k.jpg|600x400px|link=]]
Het PM-kanaal bij Grou, levensader van de Friese boezem.
<br>Een kade houdt de boezem in toom voor het Lage Midden van Fryslân.
 
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.
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.
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.
 
[[Bestand:IMG_0104_hcschk.JPG‎|400x300px|link=]]
 
De Provinciale Staten van Friesland hechtten in 1915 hun goedkeuring aan het plan tot de <strong>bouw van het stoomgemaal bij Lemmer</strong>.
 
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.
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.
Het machinepark bestaat uit vier [[tandem-compound]] stoommachines en acht [[centrifugaalpompen]], gebouwd door de Machinefabriek Jaffa te Utrecht.
 
 
[[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.
 
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.
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.
Nog steeds komt het voor dat het Woudagemaal voor enige dagen moet bijspringen.
 
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]].
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>de '''condensor met injectiecondensatie'''
<li> [[peilschaal]]
<li>de '''condensor met oppervlaktecondensatie'''
</ul>
</ul>
 
'''Stoomkracht'''
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.


Bij het eerste type ('''injectiecondensatie''') wordt het opgepompte koude (oppervlakte)water door middel van '''een krachtige waterstraal in de condensor gespoten (geïnjecteerd)''', waarin ook de afgewerkte stoom gedrukt wordt, ook al omdat er bij condensatie een sterke onderdruk ontstaat.
'''Voordelen van stookolie boven steenkolen'''
<br>In de condensor '''condenseert de afgewerkte stoom''' in het koude water en het condensaat dat hierdoor ontstaat, '''vermengt zich vervolgens met het water''', om vervolgens meestal gezamenlijk weer afgevoerd en afgespuid te worden naar het natuurlijke oppervlaktewater.
<br>Dat hiermede '''warmte-energie verloren''' gaat zal duidelijk zijn. Daarmee wordt dus ook '''het totale rendement van de stoominstallatie nadelig beïnvloed'''.


[[Bestand:Injectiecondensatie_gtgi.jpeg‎|267×591|link=]]
• Stookolie is minder arbeidintensief. Het bespaart maar liefst dertien <strong>[[functies bij het Woudagemaal|arbeidskrachten]]</strong>, dus aan <strong>[[personeel]]</strong>.
'''Injectiecondensatie: a: toelaat van afgewerkte stoom, b: invoer van koelwater, c: afvoer van het condensaat'''
<br>(afbeelding uit E.F. Scholl, "De Gids voor Machinisten")
<br>
<br>Daarom past men liever het tweede type ('''oppervlaktecondensatie''') toe. De afgewerkte stoom die in de condensor stroomt komt '''in de condensor in aanraking met een netwerk van vele kleine waterpijpjes''', waardoor voortdurend het koude oppervlaktewater geperst wordt.
<br>De afgewerkte stoom '''condenseert dan ook spontaan op het oppervlak van deze waterpijpjes''' en verzamelt zich onder in de condensor als '''condensaat-water'''. Het condensaat blijft op deze wijze '''gescheiden van de koudwaterstroom''', waardoor er ook geen vermenging optreedt. Aangezien het condensaatwater een behoorlijke '''resttemperatuur''' heeft is het gunstig om dit water '''uiteindelijk weer als ketelvoedingswater''' te gaan gebruiken.


[[Bestand:Oppervlaktecondensatie_gtgi.jpeg|300×295px|link=]]
• Vroeger kostte het een volle dag om het gemaal op te starten, nu slechts acht uur.
<br>'''Oppervlaktecondensatie: A: toevoer van afgewerkte stoom, B: afvoer van het condensaat, C: toevoer van het koelwater, F: afvoer van het koelwater, D en E: schotjes om de circulatie van het koelwater te bevorderen'''
<br>(afbeelding uit E.F. Scholl, e Gids voor Machinisten")
<br>
<br>[[Bestand:Prof_ir_JC_Dijxhoorn.jpg|135x164px|link=]]
'''[[prof. ir. J.C. Dijxhoorn]]''' geeft in '''[[beschrijving van de stoominstallatie van het gemaal bij Lemmer in het tijdschrift "De Ingenieur"|De Ingenieur]]''' van 12 dec. 1925 een technische uitleg over de toegepaste technieken in de stoominstallatie van het '''[[ir. D.F. Woudagemaal]]''' en schenkt o.a. ruim aandacht aan dit '''hergebruik van het condensaat-water'''. Wij volgen hierbij zijn beschrijving.
<br>
<br>Voordat het voedingswater door de warmwaterpompjes van de hulpstoommachines in de kelders van de machinekamer weer naar het ketelhuis gepompt kan worden, vindt er '''in de machinekelder een intensieve reiniging van het condensaat''' uit de condensors plaats. Immers het condensaat is '''eerst nog flink vermengd met de cilinderolie van de hoofd- en hulpstoommachines'''.
<br>Het '''voedingswater''', dat uiteindelijk weer in de ketels wordt geperst, '''mag geen olie meer bevatten''', omdat dat '''explosiegevaar in het ketelsysteem''' kan opleveren.
<br>
<br>Daarom is er bij een stoominstallatie altijd al, ook al in de begintijd van het werken met stoommachines, '''grote zorg besteed aan de cilinderolie die, hoe klein in omvang ook, met het voedingswater meestroomt''', uit de condensor met oppervlaktecondensatie. Maar naarmate er bij '''latere ontwikkelingen''' ook nog '''oververhitte stoom''' in de machines wordt toegepast, wordt dit probleem relatief groter, want '''oververhitte stoom vraagt''' ook '''een intensievere smering''' van de (hetere) machine. Het '''risico van onvoldoende smering''' is dus groter geworden dan bij gebruik van verzadigde stoom.
<br>
<br>[[Bestand:IMG_2093gtgi.JPG‎|400×267px|link=]]
'''Automatische smeerinrichting in het [[ir. D.F. Woudagemaal]]'''
<br>
<br>Vooral bij horizontaal liggende machines is een goede smering van belang, want '''het gewicht van de zuigers rust op de zuigerwand (vooral aan de onderzijde)'''.
Het is dus heel belangrijk om een goede methode te hebben waarmee de olie uit het condensaat-voedingswater kan worden verwijderd.
<br>
<br>Daarvoor staan er '''een drietal methoden''' tot de beschikking:


<ul>
• Vloeibare brandstoffen zoals stookolie zijn schoner en minder milieubelastend dan steenkolen. Zo heeft stookolie geen asresten, met bijkomende giftige stoffen.
<li>'''afscheiding''' '''van oliedruppeltjes''' uit de afgewerkte stoom '''vóórdat het in de condensor belandt'''.
 
<li>'''afscheiding van olie''' uit het condensaat-water (ná de condensor!) door dit '''door een warmwaterbak met schotjes te laten lopen''' vóórdat het weer naar de voedingspomp gaat
• De invoer van stookolie is gelijkmatiger.
<li>'''gebruik van een persfilter''' in de voedingsleiding, waardoor het oliehoudend voedingswater '''door filterdoek''' wordt '''geperst'''.
 
</ul>
• Het [[rendement]] van stookolie op de stookwaarde is hoger.


<br>Met elk van deze methodes kan men het grootste deel van de cilinderolie afscheiden, maar niet totaal. Daarom wordt er heel vaak '''een combinatie van twee methoden''' toegepast, meestal de laatste twee methodes. Immers zij worden beide '''toegepast op het condensaat nádat het uit de condensor is gepompt'''.
• Het onderhoud aan de vlamzijde gedeelte van de stoomketel is aanmerkelijk
<br>
<br>Deze '''combinatie''' wordt '''ook bij het [[ir. D.F. Woudagemaal]]''' toegepast, waarbij men nog '''veel extra zorg aan het persfiltersysteem''' heeft besteed.
<br>
<br>[[Bestand:IMG_2030_gtgi.jpeg‎|600×400px|link=]]
'''Warmwaterbak in het [[ir. D.F. Woudagemaal]]: de emmer met aluminiumfosfaat staat klaar'''
<br>
<br>In het stoomgemaal zijn '''ruime warmwaterbakken met schotten''' aanwezig, waarin het water telkens van de bodem van een compartiment naar de bovenkant van het volgende wordt geleid, waarin het dan weer met lage snelheid omlaag gaat, zodat '''een gedeelte van de lichtere olie aan de oppervlakte blijft drijven'''. Daar kan de olie worden afgeroomd.
<br>Op deze wijze krijgt men de olie er '''wel voor een groot gedeelte''' uit, maar als men uit het laatste compartiment een monster neemt, vertoont dit water '''toch nog een witte vertroebeling'''. Als men dat water dan nog een langere tijd laat staan, dan blijft het nog altijd enigszins '''melkachtig'''.
<br>Dit resultaat wordt ook niet noemenswaard beter, als men de compartimenten van de afscheidingsbak opvult met cokes, houtwol of een ander materiaal, dat in zulke gevallen ook wel wordt gebruikt.
<br>Het gebruik van een '''gewoon persfilter''' geeft slechts een '''redelijk resultaat gedurende de allereerste tijd''', wanneer het filterdoek nog heel nieuw is. '''De oliedruppeltjes''', die onder een microscoop gemeten een middellijn van ongeveer een mikron blijken te hebben, '''gaan al gauw door de poriën''' van elk filterdoek heen.
<br>
[[Bestand:IMG_1991_gtgi.JPG‎|600×400px|link=]]
'''Persfilter, hier buiten bedrijf, met linksonder: de doeken'''
<br>
<br>Uitgebreide proeven, destijds genomen om te zoeken naar een beter systeem, hebben wel aangetoond dat het resultaat beter wordt, als het water '''vooraf aan een elektrische stroom''' werd '''blootgesteld''', maar ook dit resultaat was nog niet overtuigend: na enkele weken liet het persfilter opnieuw troebel water door.
<br>
<br>In de elektrische centrale '''te Leeuwarden ontdekte men''', dat het melkachtige voedingswater beter werd gefiltreerd als men bij het elektriseren '''geen zinkpolen''' gebruikte, '''maar aluminiumpolen'''.
<br>Er vormt zich dan '''aluminiumhydroxide''' aan de negatieve pool en dit enigszins '''vlokkige materiaal bleek een goede filtermassa''' te vormen. Maar het bewerkstelligen van aluminiumhydroxide op deze manier met elektriciteit was echter te kostbaar: er zou een behoorlijke dynamo-installatie voor nodig zijn in het gebouw van het stoomgemaal en dat zou dan weer duur in gebruik zijn.
<br>
<br>Tenslotte vond '''[[prof. ir. J.C. Dijxhoorn]]''' een oplossing die slechts weinig kosten met zich meebracht.
<br>Het '''melkachtige voedingswater''' dat uit de bakken stroomt, wordt daarbij '''door een gewone doekfilterpers''' geperst, zoals dat vaak ook in andere fabrieken (suikerfabrieken of chemische fabrieken) gebeurde.
<br>Om een doelmatige filtermassa in die pers aan te kunnen brengen, wordt vooraf al een oplossing van gewone aluin gemaakt, waarbij soda-oplossing wordt toegevoegd (1 gewichtsdeel soda op 3 gewichtsdelen aluin).
<br>
[[Bestand:Alum_gi.jpg|300×302px|link=]]
'''Aluin'''
<br>
Er '''ontstaat dan een witte vlokkige neerslag van aluminium-hydroxide in het persfilter'''. Het '''vlokkenwater''' wordt '''geleidelijk in het laatste compartiment''' van de schottenbak gegoten en naar de filterpers gepompt, en de minieme volkjes zonder enig probleem door de pompkleppen gaan. Deze '''vlokken verdelen zich vervolgens zeer gelijkmatig over het oppervlak van het filterdoek''' en '''vormen op deze wijze een effectief filter'''.
<br>Terwijl de warmwaterpompjes geregeld blijven doorwerken, gaat men met het bijvoegen van vlokken-water door '''tot de overdruk in de filterpers is opgelopen tot ongeveer 1,5 kg/cm2'''. Dan is de filterpers '''constant werkend''' en hij kan zo gedurende lange tijd gedurende enige dagen zijn dienst verrichten. Pas daarna is er vernieuwing van de filtermassa nodig.
<br>
[[Bestand:IMG_2174_gtgi.JPG|600×400px|link=]]
'''Filterpers in actie: het gefilterde condensaat loopt terug in de voedingswaterbak'''
<br>
<br>Het gefilterde water is volkomen helder, zoals goed drinkwater en het bevat geen spoor van olie meer.
<br>
Hoe groter het filteroppervlak is hoe beter het is, de ervaring heeft daarbij geleerd dat het oppervlak groot genoeg is als het 1,3 tot 1,4 m2 groot is, gerekend per m3 voedingswater/per uur.
<br>
<br>In het '''[[ir. D.F. Woudagemaal]]''' zijn '''twee filterpersen''' aanwezig, welke beide '''gelijktijdig in gebruik''' zijn. Het gefilterde water loopt in de voedingsbakken, waaruit het door een elektrische perspomp naar de ketel wordt geperst.
<br>
[[Bestand:Worthington_k.JPG‎|400×267px|link=]]
<br>Vroeger gebeurde dat door twee '''[[Worthington-stoompompen]]''', waarvan er tegenwoordig nog één aanwezig is en eventueel inzetbaar is. Het water passeerde daarbij door een '''[[voorwarmer]]''', waarin het nog extra werd verwarmd door de afgewerkte stoom van de voedingspompen en de stoommachines, die de ventilatoren in het ketelhuis aandreven.
<br>Het oliehoudende condensaat van de afgewerkte stoom van de laatstgenoemde machines liet men natuurlijk terugvloeien naar de warmwaterbakken in de machinekamer.
<br>
<br>Het liefst houdt men de filterpersen '''continu in bedrijf''' om de '''filtrerende laag in de doeken niet te laten uitdrogen'''. Als het filter niet in gebruik is, bij stilstand van het gemaal wordt het filter geopend om te worden vernieuwd.
<br>
<br>De '''toepassing van aluin''' op deze eenvoudige manier was '''destijds nieuw''' en daarom is er ook '''octrooi''' op gevraagd, dat '''onder no. 26846''' werd geregistreerd.

Versie van 26 dec 2011 13:25

Het Ir. D.F. Wouda-gemaal is het grootste nog werkende stoomgemaal ter wereld. Het gemaal staat bij Takozijl (nabij Lemmer) en wordt gebruikt om het waterpeil in Friesland te verlagen als het J.L. Hooglandgemaal bij Stavoren onvoldoende capaciteit kan leveren.

Het is een boezemgemaal. Het is het enige nog volledig voor de waterhuishouding werkende stoomgemaal in Nederland. Heel bijzonder als men weet dat er in 1911 maar liefst 514 stoomgemalen actief waren in Nederland.

Als we de Friese stoomgemalen vanaf het midden van de 19e eeuw inventariseren tellen we in totaal ca. 25 stoomgemalen. Zij fungeren bijna allemaal als poldergemalen.

De bouw van het stoomgemaal bij Takozijl (Teakesyl) werd noodzakelijk door de steeds toenemende wateroverlast in de Friese boezem.

In de daaraan voorafgaande eeuw nam de druk op de Friese boezem gestaag toe. Dat was een gevolg van o.a. de uitgestrektheid van het boezemoppervlak, opwaaiing en opstuwing bij harde wind met als gevolg "scheefstand" 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. 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. Veel woongebieden in het lage midden van Fryslân werden door de overstromingen regelmatig bedreigd.

Het PM-kanaal bij Grou, levensader van de Friese boezem.
Een kade houdt de boezem in toom voor het Lage Midden van Fryslân.

De oorzaak van de toenemende ellende was het feit dat de natuurlijke lozing van het water op de Zuiderzee en de Waddenzee tijdens eb stagneerde door windstuwing en in langdurige regenperiodes door overmatige toename van water in de Friese boezem. 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. 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.

De ontwerper van het in 1920 in gebruik genomen gemaal met haar functionele maar karakteristieke uiterlijk is ir. D.F. Wouda, de stoominstallatie met het stoommachinepark is ontworpen door prof. ir. J.C. Dijxhoorn, in samenwerking met Machinefabriek Jaffa in Utrecht. In het ketelhuis werd de stoom opgewekt door zes kolengestookte ketels. In 1955 werden deze zes kolengestookte zes stoomketels van het type Piedboeuf vervangen door vier nieuwe Schotse ketels van Werkspoor, aanvankelijk eveneens gestookt met kolen, maar in 1967 werden deze ketels voor oliestook omgebouwd. Het machinepark bestaat uit vier tandem-compound stoommachines en acht centrifugaalpompen, gebouwd door de Machinefabriek Jaffa te Utrecht.


Prof. ir. J.C. Dijxhoorn geeft een

beschrijving van de stoominstallatie van het gemaal bij Lemmer in het tijdschrift "De Ingenieur"

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

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. 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. Nog steeds komt het voor dat het Woudagemaal voor enige dagen moet bijspringen.

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. 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 Amsterdamse School. 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 Stichting ir.D.F.Woudagemaal draagt zorg voor het voor publiek openstellen van dit werelderfgoed en verricht haar werkzaamheden sinds 2011 vanuit een prachtig nieuw Bezoekerscentrum van het Woudagemaal.

ir. D.F. Woudagemaal en het waterbeheer

Stoomkracht

De waterpomp van het Woudagemaal worden aangedreven door stoomkracht. De stoom die de vier stoommachines aandrijft, ontstaat door water te verhitten tot stoom. Dit gebeurt in de stoomketels. Tegenwoordig wordt stookolie gebruikt, maar oorspronkelijk stookte men het gemaal op 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 brandstof 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 arbeidskrachten, dus aan personeel.

• 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

Overgenomen van "https://wiki.woudagemaal.nl/w/index.php?title=Filtering_van_het_voedingswater_en_condensaat&oldid=4298"