Schotse ketel ontwerpen voor Stuart D10 en voedingswaterpomp

[Stoompomp]

Beste zeiler,
Voor jouw informatie, de foto hoe je kan zien, dat ik mijn gehele stoominstallatie uit het schip kan tillen.
Over de momentoverdracht sterkte van het siliconen rubber hoef je je niet in te zitten.
Zelfs met bruut handkracht zie je geen kans om het siliconenrubber te scheuren.
Mijn Dockyard V heeft een schroef van 80 mm, toerental ca.800 omw/min.
Eigenlijk binnen een vaarbak van 10 x 10 mtr vaart zij onder vol stoom te hard.

 

[Zeiler]

OK, is de machine vergelijkbaar met een D10?

De hoek tussen de machine en de schroefas is 5 graden. Dat moet met een koppeling op te lossen zijn.

Wordt er binnenkort weer op modelstoom gevaren? Ik zou het graag een keer in het echt willen zien om jullie ervaringen te horen.

 

[Baggeraar]

Ik weet niet wie er nog meer vaart, maar als ik met stoom ga, lees je dat hier.
http://www.modelbouwforum.nl/thread...mee-oftewel-het-vaarpool-topic.160623/page-50

 

[Stoompomp]

[

 

[Baggeraar]

dit bericht is niet meer nodig

 

[Stoompomp]

OK, is de machine vergelijkbaar met een D10?

De hoek tussen de machine en de schroefas is 5 graden. Dat moet met een koppeling op te lossen zijn.

Wordt er binnenkort weer op modelstoom gevaren? Ik zou het graag een keer in het echt willen zien om jullie ervaringen te horen.

Of mijn machine vergelijkbaar is met een D10?
Eerlijk antwoord: ik weet het niet!
Mijn stoommachine is een zelfgebouwde tweecilinder dubbelwerkende voldrukmachine, die ik aangepast heb voor mijn toepassing.
De oorspronkelijke machine is ontworpen door wijlen A.M. Oudes voor een stoomsloep.
Bij de "Nederlandse Vereniging voor Modelbouwers" heb ik de tekening van zijn machine, NVM 60.01.027 gekocht.
Vervolgens heb ik deze vergroot tot 125% van het origineel.
Mijn machine gegevens zijn: slag 12,5 mm, boring14 mm, hoogte 105 mm, lengte 85mm, gewicht ca. 1 kg.

Over uitlijnen:
Op mijn eerdere foto is te zien, dat de machine op een hulpframe ondersteund door draadeinden M3 staat.
Hierdoor kan ik de machine goed in hoogte en breedte op de schroefas afstellen. Wat niet te zien is op de foto, is dat de machine enigszins gedompt staat.
Op dit hulpframe staan ook de voedingspomp, condensaat afvoerpomp en later geplaatste servo voor de bediening van de Stephensonschaar.

Zie bijgaande foto:

 

[Ernst Grundmann]

..... Mijn machine gegevens zijn: slag 10 mm, boring14 mm, hoogte 105 mm, lengte 85mm, gewicht ca. 1 kg.

Moet dat niet zijn: slag 14mm, boring 10mm? Wanneer ik naar de foto kijk lijkt me dat beter te kloppen.

 

[Baggeraar]

NVM 60.01.027

= voetplaat 48x50 mm; boring x slag: 10x11 mm; vliegwiel diam. 34 mm
125% geeft dan ook nog een andere waarde.

De D10 is:
Bore 3/4 Inch Diameter.
Stroke 3/4 Inch.

 

[Ernst Grundmann]

Wat ik HIER lees is het volgende: "voetplaat 48x50 mm; boring x slag: 10x11 mm; vliegwiel diam. 34 mm"
Dit maal 125% is dan: boring x slag 12,5 x 13,75 mm.
Stoompomp schrijft ook:

..... die ik aangepast heb voor mijn toepassing.

Dus het kan makkelijk zijn dat het 10 x 14 mm is geworden.

 

[Stoompomp]

Moet dat niet zijn: slag 14mm, boring 10mm? Wanneer ik naar de foto kijk lijkt me dat beter te kloppen.

Je hebt gelijk over de slag. Het oorspronkelijk ontwerp had een slag van 10mm, na vergroten tot 125% is de machine slag nu 12,5mm.
Bedankt voor je oplettendheid ik heb de fout gelijk gecorrigeerd.

 

[Ernst Grundmann]

Nu haal je het volgens mij weer door elkaar. De boring was 10mm en is nu dus 12,5mm. De slag was 11mm en nu dus 14mm. De slag is dus groter dan de boring. Omgekeerd kan wel maar dat zijn meestal hoog toeren machines.
Net als bij verbrandingsmotoren. Motoren met een lange slag draaien een lager toerental en hebben een hoog koppel. Motoren met een korte slag draaien hoge toeren en hebben een lager koppel. Wel erg algemeen gesteld natuurlijk.

 

[Stoompomp]

Nu haal je het volgens mij weer door elkaar. De boring was 10mm en is nu dus 12,5mm. De slag was 11mm en nu dus 14mm. De slag is dus groter dan de boring. Omgekeerd kan wel maar dat zijn meestal hoog toeren machines.
Net als bij verbrandingsmotoren. Motoren met een lange slag draaien een lager toerental en hebben een hoog koppel. Motoren met een korte slag draaien hoge toeren en hebben een lager koppel. Wel erg algemeen gesteld natuurlijk.

Voor de slag van de machine, zie de bijgaande scan van de tekening met mijn handmatig aangepaste afmetingen van de gemaakte krukas.
Over toerental : Mijn machine draait vrij snel, onder belasting ca. 800 omw/min. Op dit toerental is de spoed, van mijn zelfgemaakte vierblads scheepsschroef, uitgerekend.

 

[Stoompomp]

= voetplaat 48x50 mm; boring x slag: 10x11 mm; vliegwiel diam. 34 mm
125% geeft dan ook nog een andere waarde.

De D10 is:
Bore 3/4 Inch Diameter.
Stroke 3/4 Inch.

Mijn eerlijke antwoord aan "Zeiler" was "Ik weet het niet".
Gelet op de afmetingen van de D10 heb ik maar een mini machine, slag 12,5 mm, boring 14 mm.
Maar door het in verhouding groot zuigeroppervlak levert de machine bij 2,5 bar stoomdruk meer dan genoeg vermogen om de schaalsnelheid te halen.
De keteldruk wordt door de keteldruk gestuurde gasregeling, links op de eerdere foto naast de rode knop, geregeld tussen 2,5bar= 100% gas open, 3 bar=gastoevoer afgesloten.

Vraag: wat bedoel je met andere waarde?
De lengte van de machine is anders aangepast gelet op de plaats binnen het schip.

 

[brutus]

Motoren met een korte slag draaien hoge toeren en hebben een lager koppel. Wel erg algemeen gesteld natuurlijk.

Reken het maar eens uit, Ernst: boring/slag verhouding maken voor een gegeven cylinderinhoud geen drol uit voor het koppel (wat de kruklengte korter word, krijgt de zuiger er aan oppervlak bij, dus de som "kracht maal arm" blijft gelijk). Dat blijft bij gelijkblijvende druk echt precies hetzelfde.

Het karakter verandert'wél, want het toerental kan omhoog. En aangezien vermogen "toerental maal koppel" is, kan een korteslag machine meer vermogen leveren indien nodig (en als de energie beschikbaar is).

Voor stoomachines is dat toerenkarakter volledig niet van belang: voor stoomachines telt eigenlijk alleen dat je zo weinig mogelijk blootgesteld oppervlak wilt hebben, want dat verlaagt het rendement. En dus gaat men daar over het algemeen voor om en nabij "vierkante" machines, dan zijn er minder warmteverliezen.

 

[Stoompomp]

Reken het maar eens uit, Ernst: boring/slag verhouding maken voor een gegeven cylinderinhoud geen drol uit voor het koppel (wat de kruklengte korter word, krijgt de zuiger er aan oppervlak bij, dus de som "kracht maal arm" blijft gelijk). Dat blijft bij gelijkblijvende druk echt precies hetzelfde.

Het karakter verandert'wél, want het toerental kan omhoog. En aangezien vermogen "toerental maal koppel" is, kan een korteslag machine meer vermogen leveren indien nodig (en als de energie beschikbaar is).

Voor stoomachines is dat toerenkarakter volledig niet van belang: voor stoomachines telt eigenlijk alleen dat je zo weinig mogelijk blootgesteld oppervlak wilt hebben, want dat verlaagt het rendement. En dus gaat men daar over het algemeen voor om en nabij "vierkante" machines, dan zijn er minder warmteverliezen.

Bedankt voor je aanvulling..
Klopt, hoe korter de slag/cilinderwand lengte, hoe minder je last hebt van condensatie/vermogensverlies.

 

[brutus]

Klopt, hoe korter de slag/cilinderwand lengte, hoe minder je last hebt van condensatie/vermogensverlies.

Tenzij ik me heel erg vergis volgens mij precies andersom.... hoe korter de slag hoe erger dit wordt.... Bij een "vierkante" verhouding zit je dicht bij het minimum van oppervlakte/inhoud als je het totaal bekijkt, met lange slag word het verhaal met name iets gunstiger voor expansiemachines (kleinste oppervlak op het moment dat de stoom toegelaten word en de warmte,- en condensatieverliezen het hevigst zijn).
Voor voldruk machines is vierkant het gunstigst, korteslag is thermodynamisch nóóit gunstig, ook voor verbrandingsmotoren niet.

 

[Stoompomp]

Tenzij ik me heel erg vergis volgens mij precies andersom.... hoe korter de slag hoe erger dit wordt.... Bij een "vierkante" verhouding zit je dicht bij het minimum van oppervlakte/inhoud als je het totaal bekijkt, met lange slag word het verhaal met name iets gunstiger voor expansiemachines (kleinste oppervlak op het moment dat de stoom toegelaten word en de warmte,- en condensatieverliezen het hevigst zijn).
Voor voldruk machines is vierkant het gunstigst, korteslag is thermodynamisch nóóit gunstig, ook voor verbrandingsmotoren niet.

Een voldruk stoommachine is geen verbrandingsmotor en heeft ook geen stoomexpansie.
Maar, zoals je aangeeft, "Voor voldruk machines is vierkant het gunstigst,
Dat ik de besturing/stand van de Stephenson schaar zodanig aanpas, dat mijn voldrukmachine als een expansiemachine werkt is een ander verhaal.

 

[Baggeraar]

voldruk stoommachine heeft ook geen stoomexpansie.

Zodra de schuif geen verse stoom meer toelaat, krijg je expansie.
Er wordt nogal eens expansie verward met expansie.
Je hebt expansie als de slag langer is dan de toevoer van de verse stoom en
je hebt expansie wanneer de afgewerkte stoom van de ene cilinder nog een keer wordt gebruikt in een andere (groter in diameter) cilinder.
Een voldruk machine (zoals de stuart D10) kan dus wel degelijk expansie hebben.
Een twee cilinder machine met gelijke diameter zuigers heet dan voldruk ipv compound.

 

[Stoompomp]

Zodra de schuif geen verse stoom meer toelaat, krijg je expansie.
Er wordt nogal eens expansie verward met expansie.
Je hebt expansie als de slag langer is dan de toevoer van de verse stoom en
je hebt expansie wanneer de afgewerkte stoom van de ene cilinder nog een keer wordt gebruikt in een andere (groter in diameter) cilinder.
Een voldruk machine (zoals de stuart D10) kan dus wel degelijk expansie hebben.
Een twee cilinder machine met gelijke diameter zuigers heet dan voldruk ipv compound.

Dat klopt, voldrukmachine. Maar door het verstellen van de Stephenson schaar, 100% links, stop, 0%, 100% rechtsom, kan je door de tussenstanden de vultijd van de cilinders beïnvloeden.
Voor meer informatie verwijs ik gaarne naar een van mijn leerboeken.
- Zuigerstoomwerktuigen, blz. 107, uitgave J.P.P. MORRÉ, uitgave Vierde druk april 1947, uitgever "DE TECHNISCHE UITGEVERIJ H.STAM - HAARLEM..

 

[Baggeraar]

Geen leerboek nodig, ervaring genoeg met het grootbedrijf op de bootjes.
Volle keteldruk op de machine (afsluiter helemaal open) en dan de schaar net uit de midden, volop gebruikmaken van de temperatuurval.
Geweldig dat ik dat nog allemaal heb mogen meemaken in de hobbysfeer.
Ik heb overigens "de bijbel" van Lichtenbelt.