Pompen

Er zijn verschillende type pompen voor diverse doeleinden, zo is er een pomp nodig om voorverwarmd water in de ketel te pompen, daarvoor is er een hogendruk pomp nodig een plunjerpomp.
Er wordt ook vaak een injecteur gebruikt om het water in de ketel te injecteren.
Om de stoom dat uit de cilinder komt een onderdruk te geven(onderdruk geeft een hoger rendement) is er een condensor nodig waar de stoom snel afkoelt en weer water wordt, (dan zak de druk) en zo kan het weer hergebruikt worden.
Om dat te bereiken is er koel water nodig die door de buizen van de condensor stroomt zie plaat1. dat koelwater wordt door een centrifugaalpomp verplaats en op zijn beurt ook weer afgekoeld in bijvoorbeeld koel torens, op een schip wordt het vaarwater gebruikt als koelwater.
Verder wordt er bij sommigen condensors gebruik gemaakt van een luchtpomp om te veel aan lucht uit de condensor te pompen.
Voor een oppervlak condensor gebruik men een natte luchtpomp.
Om het water (condensaat) en lucht uit de condensor te verwijderen.
Bij een injectie condensor vermengt het water, dat de stoom doet condenseren (het injectie water), zich met het condensaat, (zie de plaat hier onder).
Deze pomp wordt direct door de stoommachine aangedreven.
Deze luchtpomp bevind zich in de condensor, deze werd vroeger vooral bij land machines zoals stoomgemalen die langzaam draaide toegepast. (meer daarover op de pagina condensor )

Voeding pomp zie onder, op een ander pagina Ketelappendages

foto's van pompen

condensor

Plaat hier naast, zie je waar de condensor, met ingebouwde luchtpomp achter de stoommachine bevond.

De plaat hier boven staat afgebeeld een compound-machine met een condensor waar een luchtpomp is ingebouwd (links op de plaat, rechthoekige kast).

De centrifugaalpompen

De centrifugaalpompen zie plaatje 2 bestaat uit een as met daarop bevestigende waaier W, die is ondergebracht in een pomphuis S. Aan dit huis zijn een zuig- en een persleiding aan gesloten.
De waaier is meestal een holle schijf, waarin tussen bodem en deksel gebogen schoepen zijn aangebracht.
Wanneer de pomp werkt, zijn de zuigleiding, het pomphuis en de persleiding met water gevuld.

Tengevolge van de draaiende beweging van de as, delen de schoepen aan het in waaier bevindende water een beweging mede, welke in een tangentiële en een naar buiten gerichte radiale component kan worden ontbonden.
Bij een werkende centrifugaalpomp stroomt het water uit de zuigleiding bij de as eenzijdig in de waaier en verlaat de waaier langs de omtrek naar de persleiding.
Er heerst aan de ene zijde onderdruk en aan de andere zijde overdruk.

Simplex- en duplexpompen

Bij deze pompen wordt de pompzuiger direct gedreven door de stoomzuiger.
De zuigerstang en de plujerstang liggen in elkaar verlengde, zodat het drijfstang krukmechanisme en ook het vliegwiel vervallen.
De constructie wordt dus zeer beknopt, zo dat het gewicht beperkt blijft.
Hierdoor is slechts een lichte fundatie nodig.
Deze krukloze pompen hebben meestal geen of slechts kleine windketels, omdat de versnellingen klein blijven ten gevolge van de elastische aandrijving.
Wij onderscheiden de volgende uitvoeringen:

1a. Simplexpompen, die met één stoomcilinder en één pompcilinder zijn uitgevoerd.

b. Tweeling-simplex pompen met naast elkaar liggende cilinders.

Bij beide bedient iedere zuigerstang zijn eigen stoomschuif.
Deze bediening is Indirect, omdat de zuigerstang eerst een tussenschuif verplaatst, welke op haar beurt de stoomschuif bedient
Deze methode is ingewikkeld en ver- eist meer toezicht.

2. Duplexpompen. BIJ liggende uitvoering liggen de stoomcilinders hierbij naast elkaar en zijn de stoomschuiven boven de cilinders aangebracht.
De zuigerstangen bedienen hier de stoomschuiven van de tegenliggende cilinders, hierdoor valt de constructie eenvoudiger uit dan van simplex- pompen, omdat de tussenschuif komt te vervallen

De zuigerstang van de linker cilinder bedient de stoomschuif van de rechter stoomcilinder en om- gekeerd (figuur 74)
Deze figuur is verkregen door de cilinders te projecteren op een loodrecht vlak tussen beide cilinders en de projectie van cilinder II naar boven, die van cilinder I naar beneden m het horizontale vlak neer te slaan.
De stoomschuif is een bakschuif, maar de spiegel heeft voor iedere zijde van de zuiger twee poorten; de buitenste poort voor toelaat en de binnengelaten poort voor uitlaat.
De schuiflappen zijn zo breed, dat de buitenkant alleen de inlaatpoort en de binnenkant alleen de uitlaatpoort opent.
Bij de middenstand van de schuif zijn beide poorten juist gesloten.
De schuiven hebben dus geen overlappen, evenals bij een volle drukstoommachine.
Door verstelbare aanslagmoeren op de schuifstang is de tijdsduur, waarover de poorten geopend blijven, te regelen.
Voor het einde van zijn slag, sluit de zuiger zelf de uitlaat- poort af, zodat zich tussen zuiger en cilinderdeksel een stootkussen vormt.
Daardoor verkrijgt men een rustige gang omdat de zuiger wordt geremd en niet tegen het deksel kan slaan.
De zuigerbewegingen zijn ongeveer dezelfde als die van een tweelingstoommachine met krukken onder 90°.

Is deze laatste nu een volle drukmachine, waarbij het excentriek 90° voor de kruk moet staan, dan is het duidelijk dat de zuiger van de doorlopende kruk (hier zuiger II) dezelfde bewegingsrichting heeft als de schuif (hier S1) van de andere zuiger.

In plaats van een excentriek te gebruiken kan men deze schuif dus ook drijven vanaf de andere zuigerstang mits de beweging verkleind wordt overgebracht volgens de verhouding van de zuigerslag tot de schuifslag.
De zuiger van de achterlopende kruk (hier zuiger I) heeft echter een tegengestelde bewegingsrichting als de schuif (hier S2) van de andere zuiger.
Hier moet dus door de hefboom de zuigerbeweging omgekeerd en even- eens verkleind worden overgebracht.
In figuur.74 is aangegeven hoe de zuigers door middel van hefbomen met schuiven zijn verbonden, en dan valt op te merken dat deze hefbomen van verschillende soort zijn.
Dit is noodzakelijk omdat zuiger I en schuif S2 tegengestelde bewegingen maken, terwijl zuiger II en schuif S1 gelijkgerichte bewegingen uitvoeren.
Eveneens is te zien, dat de schuifstangen niet vast aan de schuiven verbonden zijn.
Op iedere schuifstang is een klokje geschroefd dat met enige ruimte tussen 2 oren op de schuif past.
Voorlopig veronderstellen wij dat deze speling er niet is.
Stel nu dat zuiger I de middenstand passeert, dan is schuif s2 ook in de middenstand en zuiger II moet dan volgens de leer der stoomschuif bewegingen in de eindstand (hier de linkereindstand) zijn.
Bij het verder gaan van zuiger I opent de schuif S2 de linker toevoerpoort van zuiger II en deze zuiger gaat naar rechts bewegen.
En zal dus ongeveer in de middenstand zijn als zuiger I de linker eindstand heeft bereikt.
De speling die de schuif ten opzichte van de schuifstang heeft, is oorzaak dat een schuif bij het omkeren van de beweging van de drijvende zuiger eerst in beweging komt als deze zuiger al een kleine weg vanuit haar dode stand heeft afgelegd.
De stoompoort blijft dus gedurende enige tijd vol open, juist als de door de schuif bediende zuiger door de middenstand gaat en zijn grootste snelheid heeft.
Op het einde van de slag zal de stoomzuiger en dus ook de plunder even stilstaan.
Men noemt dit de keerpauze.
Deze pauze ontstaat omdat deze zuiger door het stootkussen eerder is afgeremd dan zijn schuif de toelaat- poort opent.
Bovendien is de speling tussen schuif en schijfstang oorzaak dat het openen van de toelaatpoort iets later plaats vindt.
Gedurende deze keerpauze kunnen de pontkleppen zich sluiten zodat bij dezen pompen geen na sluithoek optreedt.

In figuur.75 is het zuigerweg tijd diagram voor een duplex pomp getekend.
De keerpauzen komen hierin duidelijk uit

links een staande duplex Worthintonpomp klik op de plaat

deze groot (1000)

Worthingpomp duplex pomp met maten, onder dezelfde pomp maar dan in 3D transparant

deze groot (800)

Een 3D transparant van een duplex Worthington pomp (getekend door Karel Nieuwint).

deze foto groot

Een tekening van een staande ketel pomp

deze tekening 1200 groot

deze tekening 3000 groot

De tekening hiernaast is te zien een 2 cilinder stoommachine compound plunjerpomp

deze tekening 1200 groot

deze tekening 3000 groot

Liggende 1 cilinder stoom plungerpomp

deze tekening 1200 groot

deze tekening 3000 groot

Lucht condensaatpomp of natte luchtpomp ( type Edwards )
Deze pomp is alleen uitgevoerd met topkleppen (perskleppen) en heeft geen zuigkleppen.
Aan de bovenzijde van de cilinder bevinden zich een rij rondgaande poorten, waardoor er een verbinding ontstaat tussen de pompruimte en de condensor.
Het afgewerkte stoom dat de lage druk cilinder verlaat bezit nog een temperatuur die nog aanzienlijk hoog is.
En de stoomdruk is ook nog te hoog, om vrij te expanderen in de vrije lucht, wat ook een tegendruk geeft en het rendement laag zal zijn wordt er vaak een condensor gebruikt, ook om het uit stoom te verkrijgen water te verzamelen voor hergebruik.
Deze condensor bestaat uit een grote groep buizen waar koud water van buiten het schip door heen stroomt (slootwater).
Buiten om deze buizen circuleert het stoom, wat dan sterk afkoelt en voor onderdruk zorgt.
Er zijn ook andere uitvoeringen met kleppen in de zuiger.

de werking
Aan de bovenzijde van de cilinder bevinden zich een rij rondgaande poorten, waardoor er een verbinding ontstaat tussen de pompruimte en de condensor.

 

De bodem van de pomp wordt gelijk of lager geplaatst dan de bodem van de condensor en dient als verzamelplaats voor het water.
Gaat de zuiger nu naar beneden, dan zal het water, wat zich onder de zuiger bevindt, door de poorten in de cilinder worden geperst.
De eventuele lucht, die zich in de condensor bevindt zal eveneens door de poorten de cilinder instromen, aangezien er zich een nagenoeg luchtledig gevormd heeft, als de zuiger de poorten vrij gaat maken.
Tijdens het instromen van het water en de lucht ontstaat er een vermenging, zodat de lucht na het verlaten van de pomp de gelegenheid moet krijgen om te ontsnappen, dit gebeurt in dit geval in de warmwaterbak, zodat deze in geen geval geheel mag worden afgesloten.
De persklep bestaat uit soms uit rubberen plaat, die op een gietijzeren schijf met gaten ligt. Deze wordt bij het openen geblokkeerd door een gebogen schijf, waardoor de rubberen klepplaat niet snel zal beschadigen. In de zuigleiding van de pomp is een omloopafsluiter aangebracht die als de machine gestopt is, altijd geopend moet zijn om het nog aanwezige water in de condensor af te voeren. Staat de zuiger toevallig beneden, dan kan het water door de poorten de cilinder instromen, de topklep lichten en afvloeien. Meestal is dit niet het geval en zal zich in de condensor veel water vormen, wat moeilijkheden kan opleveren bij het weer starten van de machine, omdat de pomp een beperkte doortocht heeft en ineens een hoop water te verwerken krijgt.