imported>Jan Pieter Rottine |
imported>Jan Pieter Rottine |
| 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 '''complex R.J. Cleveringsluizen''' bevindt zich '''in de provinciale weg N 361''' naar '''Lauwersoog'''. Het gaat om '''[[spuisluizen]]''', de '''[[schutsluis]]''' voor het scheepvaartverkeer ligt bij [['''Lauwersoog''']]. |
|
| |
|
| Bij de meeste stoombedrijven met stoommachines '''maakt een condensor deel uit van de stoominstallatie'''.
| | Met een '''[[spuisluis]]''' kan '''alleen onder natuurlijk verval water worden afgevoerd''', in dit geval van het '''[[Lauwersmeer]]''' naar de '''[[Waddenzee]]'''. |
| <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''':
| | Op het '''[[Lauwersmeer]]''' komen twee boezemstelsels samen: de '''[[Friese boezem]]''' en de '''[[Groningse boezem]]'''. |
| | <br>De '''[[Friese boezem]]''' heeft een uitlaatpunt bij '''[[Dokkumer Nieuwe Zijlen]]'''. |
| | <br>De Groningse boezem bij '''[[Zoutkamp]]'''. Tussen '''[[Zoutkamp]]''' en het gemaal''' [[De Waterwolf]]''' ligt de bergboezem. <br>De '''spuisluizen''' zijn in '''1969 geplaatst''' toen '''de [[Lauwerszee]] werd afgesloten''' en '''het [[Lauwersmeer]] ontstond'''. <br>Het sluizencomplex kreeg op dat moment de naam: '''Lauwerssluizen'''. Pas '''op 2 oktober 2007''' werd de naam gewijzigd in '''R.J. Cleveringsluizen'''. |
|
| |
|
| <ul>
| | '''R.J. Clevering''' (1914 - 2013) was van '''1955 - 1979''' voorzitter ([[dijkgraaf]]) van het '''Waterschap Hunsingo'''. |
| <li>de '''condensor met injectiecondensatie'''
| |
| <li>de '''condensor met oppervlaktecondensatie'''
| |
| </ul>
| |
|
| |
|
| 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.
| | De spuisluizen bestaan uit '''drie bouwwerken''' met '''ieder vier spuikanalen'''. '''Twee''' van de drie bouwwerken staan '''op Fries grondgebied''' en '''één op Gronings grondgebied'''. |
| <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'''.
| |
| <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.
| |
| <br>
| |
| <br>'''[[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 ketehuis 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 '''oververhitte stoom''' in de machines wordt toegepast, wordt dit probleem 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>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>
| | De spuisluizen worden '''opengezet als het eb op de Waddenzee is'''. Op dat moment is de '''stand van het buitenwater ([[Waddenzee]]) lager dan dat van het [[Lauwersmeer]]''' en kan het onder '''vrij verval''' naar buiten stromen, waarmee de '''[[boezem]]''' wordt '''ontlast''' en daarmee '''het overtollige water kwijt''' is. |
| <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
| |
| <li>'''gebruik van een persfilter''' in de voedingsleiding, waardoor het oliehoudend voedingswater '''door filterdoek''' wordt '''geperst'''.
| |
| </ul>
| |
|
| |
|
| <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'''.
| | Dat water stroomt '''voor een belangrijk deel vanuit Friesland naar Dokkumer Nieuwe Zijlen''' en '''vanuit Groningen voor het Westerkwartier, Hunsingo en een deel van de kop van Drenthe via het Reitdiep''' naar het Lauwersmeer. |
| <br>
| | |
| <br>Deze '''combinatie''' wordt '''ook bij het [[ir. D.F. Woudagemaal]]''' toegepast, waarbij men nog '''veel extra zorg aan het persfiltersysteem''' heeft besteed.
| | Met '''enige regelmaat blijven de spuisluizen wel eens wat langer open''' staan dan strikt noodzakelijk is. Op '''dat moment stroomt er zout water van de [[Waddenzee]] naar het [[Lauwersmeer]]'''. |
| <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.
| | Tot de zomer van 2012 is er vaak nagedacht over '''het vervangen van de spuisluizen door een nieuw elektrisch gemaal'''. De '''capaciteit''' zou '''15.000 m3 per minuut''' bedragen. |
| <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>Ter vergelijking:'''[[De Cruquius]]''', bij de droogmaking van de Haarlemmermeer (1852 in bedijf): 2500 m3 per minuut, '''[[ir. D.F. Woudagemaal]]''' Lemmer (1920 in bedrijf): 4500 m3 per minuut en het '''[[J.L. Hooglandgemaal]]''' Stavoren (1967 in bedrijf) 9000 m3 per minuut. |
| <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>De geraamde kosten van het gemaal zouden '''minimaal 180 miljoen euro''' bedragen. De verwachting is dat het gemaal dan '''tien dagen per jaar''' zou gaan draaien. |
| <br> | | <br>De hoge kosten en het geringe jaarlijks gebruik en de economische recessie, die in 2008 begon, heeft het besluit in de hand gewerkt om '''het gemaal definitief niet te bouwen'''. |
| <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.
| | De s'''puisluizen blijven gehandhaafd'''. |
| <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>
| | Aan '''spuien onder natuurlijk verval is één belangrijk nadeel''' verbonden: '''de waterstand van het buitenwater is niet te beïnvloeden'''. Als er een '''stevige noordwester storm''' staat (windkracht 8 of meer), dan wordt het water vanuit de '''[[Noordzee]]''' de '''[[Waddenzee]]''' ingeblazen. Er staat bij '''[[Lauwersoog]]''' een '''hogere waterstand dan onder normale weersomstandigheden'''. Omdat het buitenwater '''([[Waddenzee]])''' dan hoger staat dan het binnenwater '''([[Lauwersmeer]])''', '''kunnen de spuisluizen niet geopend worden''' en '''blijft het overtollige water''' uit de Friese en Groningse boezem op het Lauwersmeer staan. Dit '''kan een aantal dagen duren''' zonder dat er dan sprake is van een groot veiligheidsrisico. Het wordt echter anders '''als er ook sprake is van gelijktijdige overvloedige neerslag (regen)'''. In dat geval raken de beide '''[[boezem]]s''' vol of zelfs overvol. Het water kan letterlijk geen kant meer op. |
| <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.
| | Op '''dat moment is het noodzakelijk om mechanisch te gaan bemalen'''. |
| <br>
| | '''(zie de uitleg in de 3D film in het''' '''[[bezoekerscentrum van het Woudagemaal]]''') |
| <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). 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>
| |
| <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>
| |
| <br>Vroeger gebeurde dat door twee Worthington '''[[De stoomvoedingspompen|(stoom)voedingspompen]]''', 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.
| |
Het complex R.J. Cleveringsluizen bevindt zich in de provinciale weg N 361 naar Lauwersoog. Het gaat om spuisluizen, de schutsluis voor het scheepvaartverkeer ligt bij '''Lauwersoog'''.
Met een spuisluis kan alleen onder natuurlijk verval water worden afgevoerd, in dit geval van het Lauwersmeer naar de Waddenzee.
Op het Lauwersmeer komen twee boezemstelsels samen: de Friese boezem en de Groningse boezem.
De Friese boezem heeft een uitlaatpunt bij Dokkumer Nieuwe Zijlen.
De Groningse boezem bij Zoutkamp. Tussen Zoutkamp en het gemaal De Waterwolf ligt de bergboezem.
De spuisluizen zijn in 1969 geplaatst toen de Lauwerszee werd afgesloten en het Lauwersmeer ontstond.
Het sluizencomplex kreeg op dat moment de naam: Lauwerssluizen. Pas op 2 oktober 2007 werd de naam gewijzigd in R.J. Cleveringsluizen.
R.J. Clevering (1914 - 2013) was van 1955 - 1979 voorzitter (dijkgraaf) van het Waterschap Hunsingo.
De spuisluizen bestaan uit drie bouwwerken met ieder vier spuikanalen. Twee van de drie bouwwerken staan op Fries grondgebied en één op Gronings grondgebied.
De spuisluizen worden opengezet als het eb op de Waddenzee is. Op dat moment is de stand van het buitenwater (Waddenzee) lager dan dat van het Lauwersmeer en kan het onder vrij verval naar buiten stromen, waarmee de boezem wordt ontlast en daarmee het overtollige water kwijt is.
Dat water stroomt voor een belangrijk deel vanuit Friesland naar Dokkumer Nieuwe Zijlen en vanuit Groningen voor het Westerkwartier, Hunsingo en een deel van de kop van Drenthe via het Reitdiep naar het Lauwersmeer.
Met enige regelmaat blijven de spuisluizen wel eens wat langer open staan dan strikt noodzakelijk is. Op dat moment stroomt er zout water van de Waddenzee naar het Lauwersmeer.
Tot de zomer van 2012 is er vaak nagedacht over het vervangen van de spuisluizen door een nieuw elektrisch gemaal. De capaciteit zou 15.000 m3 per minuut bedragen.
Ter vergelijking:De Cruquius, bij de droogmaking van de Haarlemmermeer (1852 in bedijf): 2500 m3 per minuut, ir. D.F. Woudagemaal Lemmer (1920 in bedrijf): 4500 m3 per minuut en het J.L. Hooglandgemaal Stavoren (1967 in bedrijf) 9000 m3 per minuut.
De geraamde kosten van het gemaal zouden minimaal 180 miljoen euro bedragen. De verwachting is dat het gemaal dan tien dagen per jaar zou gaan draaien.
De hoge kosten en het geringe jaarlijks gebruik en de economische recessie, die in 2008 begon, heeft het besluit in de hand gewerkt om het gemaal definitief niet te bouwen.
De spuisluizen blijven gehandhaafd.
Aan spuien onder natuurlijk verval is één belangrijk nadeel verbonden: de waterstand van het buitenwater is niet te beïnvloeden. Als er een stevige noordwester storm staat (windkracht 8 of meer), dan wordt het water vanuit de Noordzee de Waddenzee ingeblazen. Er staat bij Lauwersoog een hogere waterstand dan onder normale weersomstandigheden. Omdat het buitenwater (Waddenzee) dan hoger staat dan het binnenwater (Lauwersmeer), kunnen de spuisluizen niet geopend worden en blijft het overtollige water uit de Friese en Groningse boezem op het Lauwersmeer staan. Dit kan een aantal dagen duren zonder dat er dan sprake is van een groot veiligheidsrisico. Het wordt echter anders als er ook sprake is van gelijktijdige overvloedige neerslag (regen). In dat geval raken de beide boezems vol of zelfs overvol. Het water kan letterlijk geen kant meer op.
Op dat moment is het noodzakelijk om mechanisch te gaan bemalen.
(zie de uitleg in de 3D film in het bezoekerscentrum van het Woudagemaal)
