imported>Jan Pieter Rottine |
imported>Jan Pieter Rottine |
| Regel 7: |
Regel 7: |
| In de stoomtechniek worden '''twee soorten veiligheidskleppen''' toegepast: met '''gewichtsbelasting''' en met '''veerbelasting'''. | | In de stoomtechniek worden '''twee soorten veiligheidskleppen''' toegepast: met '''gewichtsbelasting''' en met '''veerbelasting'''. |
| <br>'''De stoom drukt onder tegen de klep''' en probeert de '''druk van het gewicht of van de veer te overwinnen'''. | | <br>'''De stoom drukt onder tegen de klep''' en probeert de '''druk van het gewicht of van de veer te overwinnen'''. |
| Onderstaande figuren zijn van het fabricaat '''Dikkers & Co'''. te Hengelo.
| |
|
| |
|
| [[Bestand:Veiligheidsklep_indirect1gt_gi_k.jpeg|400×413px|link=]]
| | Zie ook: '''[[Veiligheidskleppen Algemeen]]''' |
| '''Veiligheidsklep met indirecte gewichtsbelasting'''
| |
| | |
| De uitvoering van een veiligheidsklep in fig. 108 is ontworpen voor '''stoomdrukken tot 32 at''', waarbij het huis uit gietstaal en de klep en bedding uit een nikkelbronslegering bestaat.
| |
| | |
| <br>Men onderscheidt veiligheidskleppen met '''directe''' en''' indirecte belasting'''.
| |
| | |
| De klep van fig. 108 heeft een '''indirecte''' belasting, '''omdat het gewicht zijn werking uitoefent via een hefboom''', waaraan het gewicht hangend zijn werking uitoefent.
| |
| <br>Als het gewicht''' rechtstreeks op de klep''' drukt, spreekt men van '''directe''' belasting.
| |
| <br>Deze veiligheidstoestellen hebben een betrekkelijk''' kleine capaciteit''', omdat de kleppen zich slechts zeer '''geleidelijk''' bij het toenemen van de druk openen.
| |
| | |
| Wil men kleppen voor '''grotere capaciteiten''' toepassen, dan maakt men gebruik van z.g. '''hooglichtende kleppen'''.
| |
| | |
| Hierbij is de klep voorzien van een '''kraag''', terwijl de '''beddingrand verhoogd is''', waardoor wordt bereikt, dat de ontsnappende stoom '''een extra verticale druk op de kraag''' uitoefent, zodat de''' klep hoger gaat lichten'''.
| |
| Deze toestellen '''werken''', wanneer de stoomspanning het vastgestelde maximum bereikt heeft, '''in het begin als gewone veiligheidskleppen''', lichten namelijk in het begin heel weinig.
| |
| <br>Het blazen van de kleppen is een waarschuwing voor de stoker, om maatregelen te treffen, zodat de stoomspanning niet hoger oploopt. Als de spanning afneemt dan sluiten de kleppen zich weer.
| |
| <br>Als de '''druk echter stijgt''', dan '''zal de klep meer lichten'''; de uitstromende stoom kan nu '''niet snel genoeg langs de kraag ontwijken en er ontstaat een zekere druk tegen de kraag''', waardoor de klep dan '''opeens vol geopend''' wordt.. De klep '''sluit dan niet eerder, dan dat de keteldruk tot onder de toelaatbare spanning is gedaald'''.
| |
|
| |
| [[Bestand:Stoom_fig142_gtgi_k.jpeg|400×509px|link=]]
| |
| | |
| Een bijkomend '''voordeel van hooglichtende kleppen''' is, dat ze '''meer stoom in dezelfde tijdsperiode''' afvoeren dan de gewone kleppen. Daarom kunnen de '''klepdiameters''' voor dezelfde ketel '''kleiner''' blijven. De klepbelasting wordt kleiner en het '''hele toestel kan dan kleiner worden gebouwd'''.
| |
| <br>Wel moeten veiligheidstoestellen met hooglichtende kleppen '''van een afvoerleiding zijn voorzien''', met het oog op de grote hoeveelheden stoom die in korte tijd moet worden afgevoerd. Omdat deze stoom van '''hoge druk''' is, mag er in de afvoerleiding '''geen grote weerstand (drukophoping)''' ontstaan, waardoor de klep weer te vroeg zou kunnen sluiten.
| |
| <br>Daarom worden de '''superdruk-veiligheidstoestellen''' voorzien van een z.g. '''ontlaste klep''', zodat deze ten opzichte van de druk in de uitlaatleiding gebalanceerd is.
| |
| | |
| [[Bestand:Scholl_fig_266_gtgi_k.jpeg|400×463px|link=]]
| |
| '''Directe gewichtsbelaste klep voorzien van vier driehoekige klepopeningen'''
| |
| | |
| Een andere doelmatige '''oplossing''' zien we in fig. 266. Hier is sprake van een '''directe belasting met schijfgewichten''' rondom het toestel aangebracht. Ook bij dit toestel geldt de algemene regel, dat '''hoe lager de gewichten zijn aangebracht t.o.v. van de veiligheidsklep''', hoe stabieler de klep werkt en afdicht. Er is hier een '''stabiel evenwicht''' gecrëeerd.
| |
| <br>In de klep bevinden zich '''vier driehoekige openingen''', die naar boven '''spits toelopen''' (top van de driehiek). De klep-openingsdriehoeken bieden aan de stoom een '''des te grotere doorgang''', '''naarmate de klep hoger gelicht wordt''' en de '''doorsnede van de driehoek ( tot aan de basis) groter''' wordt.
| |
| <br>Bovenaan is de klep bij de zitting van een '''kegelvormige rand''' voorzien, waarmee hij''' op de zitting''' past, '''zonder dat hij daar stoomdicht hoeft''' af te sluiten. Als de voorgeschreven spanning overschreden wordt, dan wordt '''de klep opgetild''', zo ver, totdat de doorstromingsopeningen, die door de vier driehoekige uitsnijdingen gevormd worden, '''goot genoeg zijn geworden, om zoveel stoom te laten ontsnappen, dat de druk van de stoom en het belastinggewicht in evenwicht zijn'''. Hoe hoger de druk in de ketel, hoe hoger de klep gelicht wordt en des te sneller er stoom uitgelaten wordt.
| |
| | |
| '''Dit evenwicht is heel belangrijk'''
| |
| <br>Het mag namelijk niet gebeuren dat er '''een plotselinge zeer grote drukvermindering op ongecontroleerde wijze''' gaat treden: een heftige kookreactie, plotselinge waterverlaging, kan de kiem zijn van een ernstige '''ketelexplosie!'''
| |
| <br>De constructie van '''veiligheidkleppen met grote capaciteiten''' zal steeds zorgen voor '''controle tijdens het stoomafblazen''', daarvoor is er een geleidelijk verlopende druk en '''een voortdurend evenwicht nodig''' tussen de stoomdruk in de ketel en de druk tijdens het afblazen in het veiligheidstoestel.
| |
| | |
| Er zijn '''verscheidene andere samengestelde constructies''' bedacht, om het doel van evenwicht te bereiken. Daarbij wil men de klep '''hoger laten lichten''', naarmate de overschrijding van de maximumspanning groter is.
| |
| <br>Zo zijn er inrichtingen in de vakliteratuur bekend en beschreven van '''J.G. Hoffmann, Bodmer, Klotz, Lindner, Schäffer en Budenberg, e.a'''.
| |
| <br>Er zijn ook veiligheidskleppen '''met vlotterbalans''' ontworpen, b.v. die van '''J. Hopkinson & Co. te Huddersfield'''. Deze klep blaast ook stoomdruk weg bij een te lage waterstand.
| |
| | |
| '''Gewichtsbelasting''' waarborgt een '''zekerder en veiliger''' werking '''dan bij toepassing van veerbelasting'''. Daarom laat de Stoomwet voor landbedrijven en landinstallaties alleen veerbelasting toe bij zeer hoge stoomdrukken.
| |
| | |
| Op schepen en verder op andere niet-stationaire stoomketels (dus bij ketels van locomotieven, locomobielen, stoomwalsen, e.d.) is het gebruik van '''gewichten, gelet op het slingeren en bewegen, minder of geheel niet geschikt''' en '''in dat geval past men dan liever veerbelasting''' toe. '''Uit constructieve overwegingen''' past men ook bij hoge stoomdrukken liever veerbelasting toe, omdat '''de gewichten te zwaar en de hefbomen te lang''' zouden worden.
| |
| | |
| [[Bestand:Veiligheidsklep_direct2gt_gi_k.jpeg|400×381px|link=]]
| |
| | |
| Het ontwerp van '''fig. 109''', '''met veer''', is voor '''drukken tot 40 ato''' bestemd.
| |
| <br>Aan de veiligheidskleppen met veerbelasting zit meestal nog een stang, de '''controlehefboom''', waarmee de kleppen kunnen worden gecontroleerd door af en toe eens '''op de stang te drukken of eraan te trekken''' om te kijken of de werking van de veer nog correct is. Bij de klep uit fig. 109 oefent de veer een '''rechtstreekse druk op de klep''' uit: voorbeeld van een '''directe belasting'''.
| |
| | |
| [[Bestand:Hefboom_fig144_gt_gi_k.jpeg|300×462pix|link=]] | |
| '''Veerbelaste veiligheidsklep met controlehefboom'''
| |
| | |
| Voor lage druk stoomketels gebruikt men meestal de veiligheidskleppen met een directe gewichtsbelasting, omdat de spanning hierbij zo laag is, dat een indirecte belasting (grotere krachtwerking) niet nodig is.
| |
| | |
| '''Beveiliging met een overstroompijp
| |
| '''
| |
| [[Bestand:Overstroompijp_3_gt_gi_k.jpeg|400×571pxink=]]
| |
| | |
| Bij ketels met zeer '''lage drukken (0,5 at)''' gebruikt men volgens de Stoomwet een '''systeem met een waterstandpijp van ca 5m''', waarbij de stoom uit het hoogste reservoir bovenop de standbuis kan ontwijken.
| |
| | |
| | |
| ('''Bewerking van en afbeeldingen Uit:
| |
| <br>Het Stoombedrijf''', door Nanno A. Imelman (Uitgeverij Kluwer, Deventer 1932)
| |
