Voeding Systeem

Onder het
voedingssysteem verstaat men het gehele samenstelt van hulpwerktuigen, toestellen
en leidingen, dat dient om het condensaat uit de condensor te verwijderen

Open voedingssysteem

deze plaat groot

Onder het voedingssysteem verstaat men het gehele samenstel van hulpwerktuigen, toestellen en leidingen, dat dient om het condensaat uit de condensor te verwijderen, het desgewenst voor te warmen, en ver­volgens weer als voedingwater terug te voeren naar de ketels.
Hier bij onderscheiden we een open en een gesloten systeem.
In een open systeem komt het voedingwater, bijvoorbeeld in de warmwaterbak, in aanraking met de buitenlucht, waardoor het lucht opneemt die weer wordt meegevoerd naar de ketel.
Bij een gesloten voedingssysteem kan het voedingwater op zijn weg van de condensor naar de ketel nergens met de buitenlucht contact maken.
Zodat er zeer weinig lucht in het voedingwater aanwezig is.
Vooral bij het gebruik van hoge stoomspanningen en temperaturen zal een dergelijk systeem noodzakelijk zijn, omdat anders in de ketels een belangrijke vertering optreedt.
Een tekening van een gewoon open voedingssysteem, zoals dat in gebruik is bij een TEM, ziet men in fig.87.
Hier is ondersteld, dat de luchtpomp en de voedingpompen door de hoofdmachine worden bewogen, en dat er in het systeem een zuig- en een pers voorwarmer zijn opgenomen.
Het condensaat en de lucht verlaten de condensor met een temperatuur van ongeveer 40° door pijp J naar de natte luchtpomp X, die het water afvoert naar de warmwaterbak W.
De lucht ontwijkt door standpijp P in de atmosfeer.
De machine voedingpomp V zuigt het water uit de warm­waterbak, en ze perst het door de leiding A en de driewegkraan U naar de zuig voorwarmer E, die hoog boven de machine is geplaatst.
Deze voorwarmer krijgt door leiding F verwarmingsstoom toegevoerd uit de MD­receiver van de hoofdmachine, of hij krijgt door leiding B afgewerkte stoom van de hulpwerktuigen.
Deze laatste stoom kan ook door pijp D rechtstreeks naar de condensor worden gevoerd.
In vele gevallen ontvangt de voorwarmer van beide zijden zijn stoom.
Het verwarmde voedingwater stroomt met een temperatuur van om­streeks 95° door leiding G naar de zuigkant van de stoompomp die het water achtereenvolgens door R, driewegkraan N, pers voorwarmer L, leiding K en voedingklep S in de ketel pompt.
De zuig voorwarmer is zo hoog geplaatst t.o.v. de stoompomp, omdat er anders tijdens de zuigslag van deze pomp onmiddellijk dampvorming onder de zuiger zou plaats hebben als gevolg van de hoge watertemperatuur.
De stoomtoevoer naar de pomp wordt geregeld met een vlotter onderin de voorwarmer, die een kraan in de toevoerleiding H beweegt.
In de pers voorwarmer wordt het voedingwater opnieuw verwarmd met afgewerkte stoom van hulpwerktuigen die met een tegendruk van bv. 2 kg/cm² ABS. werken, waardoor de temperatuur van het water tot circa 120° kan worden verhoogd.
Ook kan er gewoonlijk nog verse stoom in de pers voorwarmer worden toe gelaten.
Door de driewegkraan N een kwartslag rechtsom te draaien, perst men het voedingwater buiten de voorwarmer om door de leiding M rechtstreeks in de ketels, In werkelijkheid maakt men zelden gebruik van kranen, maar men neemt gewone afsluiters die gemakkelijker zijn dicht te houden.
Door kraan U te draaien, kan men ook de zuig voorwarmer buiten werking stellen, en het condensaat uit de warmwaterbak kan men rechtstreeks door de machine voeding pomp V via leiding T en voedingsklep S1 naar de ketel laten persen.
De zuigerzijde van de stoompomp kan men door leiding IJ ook aansluiten op de condensor, en door leiding Z op de warmwaterbak.
De pomp heeft even eens nog een zuigleiding naar de voedingtank.
Bij het manoeuvreren zet men de afgewerkte stoom van de hulpwerktuigen van de zuig voorwarmer af, en men voert hem naar de condensor met afsluiter C.
De stoompomp stelt men dan tewerk op de filterbak ; ook de machine voedingpomp kan het water hieruit rechtstreeks naar de ketel pompen.
In fig.88 geven we nog een afzonderlijke schets van de warmwaterbak bij de besproken installatie.
Dit is een rechthoekige, ruime plaatstalen bak A, die vanboven open is, of is voorzien van losse deksels om het invallen van vuil tegen te gaan.
Het water uit de luchtpomp, komt door opening B binnen; het wordt door lei schoten C gedwongen, enige malen van richting te veranderen.
Voor bij het tweede schot is het water al tamelijk tot rust gekomen, zodat de aan de oppervlakte drijvende oliedelen kunnen worden verwijderd.
Het water stroomt daarna door een paar bakken D, die zijn gevuld met kooks; daardoor wordt het condensaat verder gereinigd.
De bakken D zijn los in de warmwaterbak geplaatst, zodat zij gemakkelijk kunnen worden weggenomen om de kooks te vernieuwen.
De warmwaterbak doet dus tevens dienst als filter voor het voedingwater.
In plaats van bakken met kooks treft men ook wel houten ramen aan, waarop flanel of filterdoek is gespannen, en die gemakkelijk uit de bak kunnen worden genomen om te worden schoongemaakt.
De afvoer van het water naar de voedingpomp heeft plaats door opening F, maar niet eerder dan nadat er een klep H door de vlotter G wordt geopend; dat zal gebeuren als het water rondom G hoog genoeg staat.
Daalt het water in de ruimte E, dan sluit klep H langzamerhand, en de voedingpomp zuigt nu minder water aan. Door op deze wijze de waterspiegel in bak E op voldoende afstand te houden boven de zuigopening F tracht men te verhinderen, dat de voedingpompen lucht aanzuigen.

Gesloten voedingssysteem

Gesloten voedingssysteem  bij stoomturbines

Op turbineschepen waar men veel hogere stoomdrukken en temperaturen gebruikt dan op schepen met een TEM, is het zeker noodzakelijk om­ het toetreden van lucht in het voedingwater zoveel mogelijk te verhinderen.
Daarom treft men hier gewoonlijk een gesloten voedingssysteem aan.
In fig.89 zien we een dergelijk systeem in de uitvoering van Weir.
Dit is het schema van een turbine-installatie met regeneratieve condensor, roterende condensaatpomp, lucht ejecteur, turbo voedingpomp en twee pers voorwarmers.
De verwarmingsstoom voor deze voorwarmers wordt op twee plaatsen waar verschillende drukken en verschillende temperaturen heersen, afgetapt uit de hoofdturbine.
Deze zg. aftap voorwarming gebruikt men veel bij turbines.
Want weliswaar verricht de ketelstoom nu minder arbeid in de turbine, maar de afgetapte stoom geeft zijn ver­dampingswarmte, een belangrijk bedrag, bijna geheel af aan het voedingwater, en een berekening die we hier niet zullen geven, toont aan, dat er aldus een flinke toeneming in rendement is te verkrijgen.
In onze fig.89 zien we de beide aftapleidingen bovenop de turbine aangesloten, maar dit is alleen gedaan voor de overzichtelijkheid van de tekening.
In werkelijkheid komen ze aan de onderzijde van de turbine uit, omdat dan tevens het zich aldaar in de turbine bevindende water wordt afgetapt.
De condensor is ingericht als die in fig.59 13, de onderzijde doet dus dienst als warmwaterbak ; daaruit zuigt de condensaatpomp A het condensaat, en ze perst het door leiding B naar de drie-traps lucht ejecteur D, die is ingericht zoals die in fig.86.
We zien, hoe hier de lucht uit de condensor op twee plaatsen van achter de beide keerschotten wordt weg­gezogen, en hoe ze tenslotte aan het boveneinde van de ejecteur D door de staande pijp met zwaanshals in de atmosfeer wordt afgevoerd.
De eerste en de tweede trap van de ejecteur tappen af in de condensor, zoals we al hebben gezegd; de derde trap tapt af in de voedingwatertank.
Bij G is de stoomaansluiting naar de straalbuizen van de ejecteur.
Het condensaat dat uit D komt, gaat door de aftapkoeler E, die is ingericht als een kleine
oppervlakcondensor, naar de zuigzijde van de turbo voedingpomp C.
Die pomp is tevens op de voedingwatertank aan­gesloten, zodat deze als buffertank dienstdoet.
De pomp perst het water -eerst door voorwarmer F, en dan door voorwarmer F1. De verwarmings­stoom voor F wordt afgetapt op een plaats in de turbine, die dichter bij de condensor ligt dan die voor F1. Vandaar, dat F een lagere temperatuur heeft dan F 1, en dat het voedingwater in twee trappen op een hogere temperatuur wordt gebracht.
Beide voorwarmers bestaan uit een romp, aan de onderzijde afgesloten ·door een deksel, en aan de bovenzijde door een pijpplaat waarin de U-vormige pijpen zijn bevestigd.
In het bovendeksel bevindt zich een keer­schot.
Het voedingwater loopt dus door de pijpen; dat is ook wenselijk met het oog op de hoge druk Waarmee het water naar de ketels wordt geperst.
De verwarmingsstoom komt uit op de romp; hij staat dus rondom de pijpen.
Het condensaat van deze stoom valt onder in de romp.
Dat van F wordt langs H afgetapt naar de stoomruimte van F; dat is mogelijk, doordat er in F een lagere druk heerst dan in F 1.
Het gezamenlijke condensaat gaat van de onderzijde van F naar de aftapkoeler E het p wordt hier afgekoeld door het condensaat, en het gaat daarna naar de hoofdcondensor.
De zich in de afgetapte stoom bevindende lucht wordt uit de voorwarmers afgevoerd naar de condensor, door leiding Q.
We zien, dat ook hier alle warmte die in het systeem aanwezig is, of die eraan wordt toegevoerd, zorgvuldig in het voedingwater behouden blijft, en dat nergens in het systeem het voedingwater in aanraking komt met de buitenlucht.
De persleiding van het condensaat is voorbij de ejecteur door een pijp met afsluiter L verbonden met de condensor.
Bij het manoeuvreren staat deze klep open; daardoor wordt de circulatie van het condensaat in de ejecteur onderhouden, en het ijdel in de condensor blijft bewaard.
Indien de voedingpomp C ten gevolge van een hoge waterstand in de ketels en het daardoor gesloten zijn van de voeding waterregulateur geen water opvoert, zal het waterpeil in de condensor stijgen.
Draait omgekeerd de condensaatpomp te snel, of moeten de ketels plotseling worden bij gepompt, dan daalt het waterpeil in de condensor.
Zou dit teveel dalen, dan zou lucht kunnen terugstromen door de condensaatpomp, en dan zou deze pomp afslaan.
Het is dus zaak, dat het waterpeil onder in de condensor op constante hoogte blijft.
Dit gebeurt door middel van de afsluiter K, die wordt bewogen door een vlotter in de warmwaterbak.
In fig.90 is deze inrichting nog eens afzonderlijk aangegeven.
We zien hier een bovenklep P en een onderklep F, die tegelijk door de vlotter worden bewogen als het waterpeil verandert.
De opening S tussen de beide bossen van de bovenklep voert naar de condensor. Op de opening R is de leiding M naar de voedingtank aangesloten, en op opening U de leiding N uit fig.89.
Daalt nu het waterpeil in de condensor, dan gaat ook de vlotter omlaag, en de kleppen stijgen.
De bovenklep P wordt geopend, en het water uit de voedingtank kan van opening R langs klep P naar opening S stromen, en zo in de condensor komen.
De onderklep F blijft gesloten.
Stijgt het water in de condensor, dan dalen de beide kleppen; P blijft gesloten en F gaat open.
Daardoor kan het condensaat aan de perszijde­ door leiding N van fig.89 bij U in fig.90 langs klep F stromen, en zo wegvloeien door opening R naar de voedingtank die dus inderdaad als. buffertank dienstdoet.
De klepstang heeft in het kleplichaam een verticale speling van ongeveer 5 mm, zodat geringe verschillen in het waterpeil van de condensor geen invloed hebben op het voedingssysteem.
Mocht deze vlotterinrichting weigeren, zodat er geen automatisch suppleren van voedingwater zal plaats hebben als dat nodig is, dan kan men, door klep W in fig.89 te openen, toch het waterpeil in de condensor op de juiste hoogte brengen, omdat het water uit de voedingtank door het ijdel in de condensor naar binnen zal stromen.