Yarrow ketel

[Baggeraar]

Hallo Stoom heren,
Ik heb het plan en materiaal om voor mijn baggermolen een yarrow ketel te maken.



De waterhouders zijn van roodkoperen naadloze pijp 35mm met een wanddikte van 2.5mm

De stoomhouder is 70mm x 3mm.

Lengte van de buizen 205 mm.

De gedrukte fronten zijn uit 3 mm plaat.

De waterpijpen heb ik nog niet want ik weet de best functionerende breedte van de ketel niet.
Dit lijkt mij ook weer afhankelijk van het soort brander.
(mijn voorkeur gaat uit naar alcohol verdamper, omdat ik dan niet aan de gasflesvorm gebonden ben.)

De positie in het schip komt zo uit dat de schoorsteen ½ op ½ tot ¼ op ¾ zit.

Wie heeft ervaring met dit soort ketels ?
Tekeningen of schetsen zijn ook welkom.
Wie heeft ervaring met ethanol branders?

[F.van.Gent]

Hallo Baggeraar
Met wat voor een druk ga jij in godsnaam werken
3 mm wanddikte dat is nog al wat he
En waar heb jij dat materiaal weg want ik kom hier in Veghel nergens hoor
aan dat soort materiaal
Over al 0 op het rekest
Heb al eens een mailtje naar S Gravendeel gedaan krijg geen antwoord
Mijn Cheddar ketel is maar 1.5 mm dik en daar kan ik gewoon 6 bar op zetten hoor
En heb dat al met 5 minuten
Maar dat is een andere zaak

[Baggeraar]

Frederik,
Werkdruk was inderdaad rond de 6 gekozen, dat was in 1980.
Weet niet hoe het nu met keuringseisen is op modelketels.
Zal hierendaar eens kijken.
Ik geloof dat het materiaal toen nog bij de metaalwinkel vandaan kwam.

[Baggeraar]

Plaatjes van het materiaal:


fronten voor de stoomhouder.


fronten voor de waterhouders.


idee van de opbouw van de ketel.

[henry II]

Hallo Baggeraar,
Je hebt voor jouw model een mooi type ketel uitgezocht.
Wil je de stoominstallatie optimaal uitleggen, dan moet je beginnen bij de "verbruiker(s)" t.w. de stoommachine. Als slagvolume, toerental en werkdruk bekend zijn kun je het stoomverbruik vaststellen en dan is ook bekend hoeveel water je moet verdampen om de gewenste hoeveelheid stoom te produceren.
Aan de hand hiervan wordt het verwarmd oppervlak bepaald en dus de grootte van de ketel.
Een stap verder is dan nog het bepalen van de brandstof en het te verwachten verbruik ervan.
E.e.a. wordt heel duidelijk in het handboek voor stoommachine beschreven.
(geschreven door Rob van Dort en Joop Oegema)
Ik kan je dit boek aanraden, het is interessant en kan je voor tegenvallers behoeden.
Groeten Henry

[Baggeraar]

Hallo Henry,
Bedankt voor de reactie.
Ik ken het boek en heb er denk ik in 1980 wel mee gerekend, anders had ik ongetwijfeld dit materiaal niet al gemaakt.
Ik hoopte alleen dat er hier meer stoomketelbouwers zouden zitten die misschien ook al ervaring met dit soort ketels hebben.
En dat die dan zouden kunnen vertellen over 1 of 2 rijen, rechte of toch gebogen waterpijpen.
Als ik me niet vergis had ik gerekend met 2 rijen pijpen 10mm uitwendig, de steek weet ik niet meer.
groeten Harm

[F.van.Gent]

Ik heb mooie brandstof voor je ketel knul
Al die vlaggen met het woord Nederland Kampioen
Stook jij van je leven niet meer op hoor

[Baggeraar]

Uit aantekeningen van 1983 heb ik het volgende kunnen vinden:

Berekenen van het VO voor een ketel, uitgaande van een Stuart Compound

Boring = 1,9cm
Slag = 2.2cm
Toerental = 1000 omw./min.


Nodig aan stoomvolume = cilinderinhoud x aantal vullingen per minuut
=1/4 pi x D² x L x 1000 x 2
= 0.785 x1.9² x 2.2 x 2000 = 12475 cm³/min.




De berekeningen voor een werkdruk van 3 bar:

-uit stoomtabel blijkt dat stoom van 3 bar een volume heeft van 470cm³/gram.
De ketel moet dus per minuut 12475 : 470 = circa 26.5 gram water verdampen, ofwel 26.5 cm ³/min verdampen.

Een schotse ketel kan circa 5cm³/min/100cm² vo verdampen
dit geeft: (26.5:5) x 100cm ² = 530cm² verwarmd oppervlak is nodig. bij 3 bar

Neem voor het gemak aan dat een yarrow ketel kan verdampen: circa 10cm³/min/100cm² vo
dit geeft: (26.5:10) x 100cm ² = 265cm² verwarmd oppervlak is nodig. bij 3 bar





Dezelfde berekeningen bij 6 bar:

-stoom van 6 bar heeft een volume van 282cm³/gram.
De ketel moet dus per minuut 12475 : 282 = circa 44 gram water verdampen, ofwel 44 cm³/min verdampen


Schotse ketel:
dit geeft: (44 :5) x 100cm² = 880cm² verwarmd oppervlak is nodig. bij 6 bar

Yarrow ketel:
dit geeft: (44 :10) x 100cm² = 440cm² verwarmd oppervlak is nodig. bij 6 bar.

Ik ga er voorlopig even van uit dat ik op 6 bar ga draaien met 2 machines op een Yarrow ketel:
Bij continue volaan gebruik zou er een ketel nodig zijn met 2 x 440cm² = 880cm² verwarmd oppervlak.

edit
Ketel berekening.

stoomhouder uitwendig 70 mm met een wanddikte van 3 mm.
waterhouder uitwendig 35 mm met een wanddikte van 2.5 mm.
Beide buizen 205 mm lang.

waterpijpen 50 stuks 8mm met een wanddikte van 1 mm.
lengte 40 mm.

½ x (PI x 7 x 20) = 220 cm²

2 x {½ x (PI x 3.5 x 20)} = 220 cm²

50 x (PI x 0.8 x 4) = 502 cm²

verwarmd oppervlak is dan 220 + 220 + 502 = 942 cm²

Er van uit gaand dat de waterhouders voor de helft in de vuurhaard zitten
en de stoomhouder ook maar voor de helft mee doet.

Lijkt me dan wel groot genoeg.

[Baggeraar]

Oorspronkelijk geplaatst door F.van.Gent

Ik heb mooie brandstof voor je ketel knul
Al die vlaggen met het woord Nederland Kampioen
Stook jij van je leven niet meer op hoor

Frederik, wat denk je van die 100 liter lek olie per seconde dan daar in Amerika?

[Laurent]

Baggeraar,

10 mm uitwendig lijkt mij veel, ik zou eerder voor 6 mm uitwendig / 4mm inwendig gaan: meer pijpen (drie of zelfs vier rijen), smallere pijpen, betere circulatie, betere rendement.

Moeilijker te lassen, inderdaad. Ik heb 15 jaar geleden zo'n ketel gemaakt, spijtig genoeg is deze verdwenen na mijn scheiding, en toen geen enkele fotos van genomen.

de groetjes,

Laurent

[Paul Konings]

Hoi Baggeraar,

Een heel interessant idee die Yarrow ketel. Wellicht geheel ten overvloede:
Nu lees ik alleen over waterhouders, stoomhouder en waterpijpen voor het produceren van stoom.
Wat ik nu niet lees, zelfs niet tussen de regels, dat die ketel ook valpijpen heeft.

Valpijpen bij een Yarrow-ketel zitten tussen stoomhouder en waterhouders en zitten buiten de vuurhaard. Het doel van valpijpen is om het water dat met de stoom in de stoomhouder terecht komt weer terug te voeren naar de waterhouders. De valpijpen hebben ook een grotere diameter dan de waterpijpen.

Even kijkend naar de stoomproductie, volgens mij was het toch zo dat een schotse ketel een (relatief) klein verwarmd oppervlak heeft en daardoor niet veel stoom kan produceren, terwijl een waterpijpketel die door het grote aantal kleine pijpen een veel groter verwarmd oppervlak heeft en daardoor meer stoom kan produceren. Max. verdamping per cm² vwo is toch gelijk van beide type ketels? Dit alles op basis van gelijke keteldruk.

Wellicht komt er ook een Howden kast op de ketel?

mvg,

Paul

[Baggeraar]

Oorspronkelijk geplaatst door Paul Konings

.Max. verdamping per cm2 vwo is toch gelijk van beide type ketels? Dit alles op basis van gelijke keteldruk.

Natuurlijk moeten er valpijpen op.

Je opmerking over die produktie stel ik zeer op prijs.
Ik twijfel ook over die redenering.
Ik heb in mijn aantekeningen echter dit getal gevonden, maar nog niet uitgezocht of dit ook zo is.
Heeft dat misschien te maken met oppervlak in relatie met de diameter van de waterpijpen.?
Bij kleinere diameter heb je tenslotte meer water dat direkt tegen het verwarmend oppervlak zit dan met een grotere diamater van de buis.
En die kleinere diameter heb je bij Yarrow natuurlijk veel meer dan bij Schots.

Ik hoop eigenlijk door plaatsing van deze berekening dat er meer stomers reageren.

[Baggeraar]

Zojuist toch maar even de boeken erbij gepakt en heb tijdens een vlugge doorblader aktie gevonden:

Galloway-ketel, Lancashire-ketel: stoomproduktie per M² Verwarmd oppervlak ca 20kg;
Vlampijpketels: 12 tot 14 Kg per M² VO;
Ketel van Weinlig: 15 tot 16 Kg per M² VO;

Waterpijpketels: tot 40 Kg per M² VO;
Dürr & Co uit Ratingen: 18 Kg per M² VO;
Babcock % Wilcox-ketel: 35 Kg per M² VO;
Garbe-ketel: 66 Kg per M² VO;

Ik neem voorlopig (tot anders is uitgelegd) maar aan dat mijn aanname van 2 x de produktie van de Schotse ketel wel bruikbaar is.

[Paul Konings]

Baggeraar,

Nee, ik ben geen stomer, maar meende nog vaag iets van mijn machinistenopleiding te herinneren. Bij het TOKM in Amsterdam lag de oude van Kinsbergen en die had Yarrow ketels, werkdruk 28 ato, in vergelijking tot een moderne ketel in een energiecentrale bar laag dus.

Als ik weer thuis ben zal ik ook eens in de boekenkast snuffelen, voorlopig dus uit het hoofd.

mvg,

Paul

[henry II]

Baggeraar,

Wat is de reden dat je met een keteldruk van 6 bar wilt gaan werken?

m.v.g. Henry