Anonieme gebruiker
Oververhitter: verschil tussen versies
geen bewerkingssamenvatting
imported>Jan Pieter Rottine (Nieuwe pagina aangemaakt met '(deze tekst is nog in bewerking) Het oververhitten van de stoom wordt vanaf circa 1900 steeds vaker toegepast. Deze nieuwe stoomtechniek blijkt al spoedig een succes ...') |
imported>Jan Pieter Rottine Geen bewerkingssamenvatting |
||
| Regel 24: | Regel 24: | ||
Afbeelding De Laval | Afbeelding De Laval | ||
De warmtetoevoer aan de oververhitter kan op twee manieren worden ingericht: | |||
<ul> | |||
<li> oververhitting met een eigen afzonderlijk vuur, dus onafhankelijk van de ketel | |||
<li> Interne oververhitting door de gassen van het ketelvuur | |||
</ul> | |||
De eerste manier van oververhitting is in de praktijk weinig toegepast, omdat hierbij nog eens het zelfde verlies optreedt als bij alle andere ketelvuren. In een enkel geval gebeurde dit, omdat de ketel eigenlijk te klein was geworden voor het gevraagde vermogen en men condensatie wilde voorkomen en om zo dan toch nog voor droge stoom te kunnen zorgen. | |||
Bij de tweede manier wordt de oververhitter meestal opgenomen in de rookkanalen van de ketel, zodat de verwarmin door de gassen van het ketelvuur zelf kan gebeuren. | |||
Toepassing van oververhitte stoom gebeurt aanvankelijk nog voorzichtig: oververhitting met temperaturen van 200-250 gr. C. wordt gebruikt om een rendementstoename van 15-20% te bewerkstelligen. Uitgangspunten bij de bouw van oververhitters (superheaters) zijn dan: | Toepassing van oververhitte stoom gebeurt aanvankelijk nog voorzichtig: oververhitting met temperaturen van 200-250 gr. C. wordt gebruikt om een rendementstoename van 15-20% te bewerkstelligen. Uitgangspunten bij de bouw van oververhitters (superheaters) zijn dan: | ||
| Regel 33: | Regel 42: | ||
De oververhitter is daarmee dus meteen een hitte-accumulator. | De oververhitter is daarmee dus meteen een hitte-accumulator. | ||
De eerste bruikbare oververhitters worden ontworpen door Schwörer en Hirn. | De eerste bruikbare oververhitters worden ontworpen door Schwörer en Hirn. Deze eerste oververhitters waren vervaardigd van gietijzer. Gietijzer was echter niet bijzonder betrouwbaar bij de hogere stoomspanningen. | ||
Wel besit gietijzer een flinke ijzermassa en dat gaf wel mogelijkheden voor hitte-accumulatie. De eerste oververhitters hadden buizen met daaromheen, aan de buitenzijde, veel ringen (voor de warmte overdracht, maar ook voor de sterkte) en aan de binnenzijde stroken in de langsrichting, die moesten zorgen voor een goede doorstroming van de stoom. | |||
De gebr. Böhmer in Magdeburg-Neustadt gebruikten buizen die aan één zijde waren afgesloten en vrij stonden opgesteld, met daarbij een wand in het midden, zodat de stoom gedwongen was om de buizen aan beide zijden te bestrijken. | |||
Het materiaal dat later veelal voor de oververhitters werd gebruikt was gietijzer, gietstaal, smeedijzer of staal en in enkele gevallen nikkelstaal. | |||
Het aanbrengen van de oververhitter hangt qua locatie hoofdzakelijk af van het gebruikte ketelsysteem. Bij ketels met binnenvuren bouwt men de oververhitter achter de vuurgangen, zodat meestal de hete gassen eerst door de buizen gaan, dan de oververhitter bestrijken en vervolgens nog eens de ketel beneden verwarmen, voordat ze ontwijken via de schoorsteenkanalen. | |||
Bij waterpijpketels ligt de oververhitter meestal tussen de waterpijpen en de bovenketel. | |||
Het is natuurlijk wel zo, dat men, om de stoom een hogere temperatuur te kunnen geven, er meer warmte, dus ook brandstof, moet toevoeren, maar meestal gaan de gassen zonder oververhitting toch al met een veel te hoge temperatuur de schoorsteen uit, zodat met oververhitting nog een deel van de normale warmte door de oververhitter kan worden opgenomen. | |||
De oververhitte stoom heeft als bijzondere eigenschap, dat die buitengewoon slecht warmtegeleidend is. De oververhitter wordt daarom samengesteld uit dunne pijpen, om de toetreding van de warmte van de gassen ook tot de kern van de stoomstroom te laten doordringen. In zijn normale vorm bestaat de oververhitter uit pijpen in bundels van slangen van een gebogen vorm, waarvan het ene uiteinde uitkomt in een verzamelkast voor de stoomtoelaat (invoer) en het andere einde uit mondt in een dergelijke kast voor de stoomuitlaat (afvoer). De kasten zijn rechthoekig van doorsnede en gemaakt van naadloze pijp. De pijpen zijn "uitgerold"in de kastenwaarin tegenover elke pijp een gasprop of dekseltje met knevel is aangebracht. | De oververhitte stoom heeft als bijzondere eigenschap, dat die buitengewoon slecht warmtegeleidend is. De oververhitter wordt daarom samengesteld uit dunne pijpen, om de toetreding van de warmte van de gassen ook tot de kern van de stoomstroom te laten doordringen. In zijn normale vorm bestaat de oververhitter uit pijpen in bundels van slangen van een gebogen vorm, waarvan het ene uiteinde uitkomt in een verzamelkast voor de stoomtoelaat (invoer) en het andere einde uit mondt in een dergelijke kast voor de stoomuitlaat (afvoer). De kasten zijn rechthoekig van doorsnede en gemaakt van naadloze pijp. De pijpen zijn "uitgerold"in de kastenwaarin tegenover elke pijp een gasprop of dekseltje met knevel is aangebracht. | ||
| Regel 43: | Regel 60: | ||
Bij de oververhitters past men vaak het principe van gelijk- en tegenstroom toe. | Bij de oververhitters past men vaak het principe van gelijk- en tegenstroom toe. | ||
Bij gelijkstroom is het gemiddeld temperatuurverschil tussen stoom en gas kleiner dan in het geval van zuivere tegenstroom. Daar waar de heetste verbrandingsgassen de zuivere tegenstroom-oververhitter bereiken, is dus de hoogste stoomtemperatuur. De pijpwand krijgt dan zulk een hoge temperatuur , dat de kans op gloeiend worden groot is, en een dergelijke oververhitter zal al gauw verbranden. Daarvoor wordt dus het gelijk- en tegenstroom-principe toegepast. | Bij gelijkstroom is het gemiddeld temperatuurverschil tussen stoom en gas kleiner dan in het geval van zuivere tegenstroom. Daar waar de heetste verbrandingsgassen de zuivere tegenstroom-oververhitter bereiken, is dus de hoogste stoomtemperatuur. De pijpwand krijgt dan zulk een hoge temperatuur , dat de kans op gloeiend worden groot is, en een dergelijke oververhitter zal al gauw verbranden. Daarvoor wordt dus het gelijk- en tegenstroom-principe toegepast. | ||
De stoom gaat in de eerste slangen in tegenstroom. om daarna in gelijkstroom tot de vereiste temperatuur verhit te worden. De het eerst door de verbrandingsgassen bestreken pijpen worden | De stoom gaat in de eerste slangen in tegenstroom. om daarna in gelijkstroom tot de vereiste temperatuur verhit te worden. De het eerst door de verbrandingsgassen bestreken pijpen worden daardoor voldoende afgekoeld. | ||
Het inzetten van een oververhitter betekent ook een toename van de weerstand voor de doorstroming van de rookgassen. Men moet dus altijd eerst onderzoeke of de schoorsteen genoeg trek kan leveren. | |||
afbeelding 99 | afbeelding 99 | ||
De afregeling van de oververhitter kan op verschillende manieren gebeuren: | |||
<ul> | |||
<li>door verandering van de hoeveelheid rookgassen die de oververhitter bestrijken. Deze regeling is eenvoudig te verwezenlijken en wordt het meest toegepast. De oververhitter ligt hierbij in een afzonderlijke ruimte en wordt door kleppen of schuiven geheel of gedeeltelijk van de rookgassen gescheiden | |||
<li>door bij het begin van het stoken, dus voordat er stoom in de oververhitter kan doorstromen, water in de oververhitter te laten lopen, wordt het verwarmend oppervlak van de ketel vergroot, zodat men sneller stoom heeft. Men kan dan het water snel aftappen als er voldoende stoomvorming optreedt | |||
<li>door het veranderen van de grootte van het verwarmend oppervlak van de oververhitter. Men bereikt dat door een gedeeltelijke uitschakeling van de oververhitter door afsluiting van segmenten | |||
<li>door afkoeling van de oververhitte stoom, door verzadigde stoom of door het voedingswater, of door de oververhitte stoom, gedeeltelijk door pijpen door de waterruimte van de ketel te voeren | |||
</ul> | |||
Oververhitters hebben vaak de slangvorm, maar ook wel de U-vorm, b.v. voor toepassing in waterpijpketels (Babcock en Wilcox) | Oververhitters hebben vaak de slangvorm, maar ook wel de U-vorm, b.v. voor toepassing in waterpijpketels (Babcock en Wilcox) | ||
| Regel 51: | Regel 77: | ||
afbeelding oververhitter | afbeelding oververhitter | ||
Ook in het Woudagemaal | Ook in het Woudagemaal wordt oververhitting toegepast. De installatie van 1920 is geheel ontworpen met toepassing van de de laatste ontwikkelingen uit het stoomtijdperk en daar hoort uiteraard ook het principe van oververhitting bij. Zowel de oorspronkelijke Pied-Boeufketels als de latere Schtse Werkspoorketels zijn uitegerust met een oververhitter. De stoomtemperatuur uit de oververhitter is circa 320 gr. C. Deze oververhitte stoom wordt per ringleiding naar de machinekamer geleid. In een ringleiding is de stoom voortdurend in beweging en ook op deze wijze wordt afkoeling en condensatie weer voorkomen. | ||