Modelstoomsleepboot Dockyard V

Vandaag de gehele stoominstallatie kunnen testen.
Ik had berend, dat ik ca. 17ml/min als voedingswater suppletie nodig had.
De ketelwatervoorraad tank had ik gevuld met ca. 0,5L.
Na ca. 17min, volstoomdraaien- ketelwatervoorraad "Laag alarm".
Doorgegaan met de test, totdat de ketel was leeg gestookt.
Dit is bewust gedaan, daar de nieuw ontworpen tussentrap in de keteldruk gestuurde regeling, de gastoevoer naar de branders moet afsluiten bij een keteldruk < 0,5bar.
Geheel naar berekend, sloot deze tussentrap de gastoevoer af.

 

Ik blijf het helemaal VERKEERD vinden, een stoomketel droogstoken !

 

Door de eerdere opmerkingen van Brutus, zie :
https://www.modelbouwforum.nl/threads/modelstoomsleepboot-dockyard-v.253639/page-24#post-3969698
is de door mij gegeven informatie over de stoom installatie op de achtergrond gekomen.
Daarom ga ik de reeds eerder gegeven informatie even herhalen:
De stoominstallatie, nu niet in.pdf, maar in .jpg, zodat onnodig doorklikken niet nodig is



Mijn stoominstallatie van de Dockyard is gebaseerd op in de vorige eeuw onder stoom varende schepen.
In het vervolg van mijn verslag gaat het over:
1- Voedingwater toevoer
UOTE="brutus, post: 3969698, member: 16973"]k zei namelijk niet meer dan het volgende:
A) het met drie schakelpunten en wat listig ingestelde elctronica mogelijk is een "imitatie" proportionele voedingsregeling te maken die heel aardig werkt, en
B) dat met een proportioneel geregelde voedingswater klep het leven van je drukregeling stukken makkelijker wordt en je bedrijf daardoor regelmatiger wordt[/QUOTE]

Mijn derde ontwerp van de ketelniveau regeling was geënt op een proportionele aansturing met behulp van een Arduino processor, voor sturing van de voedingswater regelafsluiter, zie onderstaande schema:

Het probleem was, dat als je een proportionele besturing/lees klepstand, wilt hebben, je een terugmelding van de klepstand moet hebben(feed back)
Binnen de beschikbare ruimte op de afsluiter kon ik geen "stand terugmelding" realiseren.
Daarom heb ik gedwongen gekozen voor een aanvullend printje met een comparator, die de analoge signalen omzet naar eenduidige schakelfuncties voor "IN en UIT" schakelen van de voedingswater bypassafsluiter, zie eerste afbeelding.
De bypassafsluiter wordt aangestuurd door de eerder omgezette proportionele meetwaarden door harde schakel punten.
Meest belangrijke:
De ketelwater voedingspomp wordt vast aangedreven door de stoommachine, derhalve kan deze niet een beetje "langzamer" lopen.

2- De tweede regeling betreft de keteldruk gestuurde regeling.
Deze keteldrukregeling is een geheel autonome regeling, die gebruikt maakt van een in de vorige eeuw gebruikt principe, zie onderstaand:



Deze regeling stuurt de gashoeveelheid naar de brander afhankelijk van de keteldruk.

 

Ik OOK.
Maar met volle vlam eindeloos onder de lege ketel kan dit tot schade aanleiding geven.
In mijn nieuwe keteldruk regeling ging de vlam bij een keteldruk van 0,3bar uit.
Lege ketel, geen stoom, geen volle brander om stoomdruk op te wekken.
Soms moet je van twee slechte oplossingen de beste/minst slechte kiezen.

 

Aanvulling op bericht#481
.https://www.modelbouwforum.nl/threads/modelstoomsleepboot-dockyard-v.253639/page-25#post-3969777
Voorafgaand had ik de gastank gevuld. Ik weet niet precies hoeveel gas er in deze tank gaat(berekend 120gr).
Voor het vullen plaats ik de gashouder op een "huishoud" weegschaal en tarreer deze op nul.
Na het vullen van de gastank plaats ik de gashouder weer op de weegschaal en kan ik aflezen met hoeveel gram gas de gastank gevuld is.
Vervolgens, heb ik tijdens bedrijf enkele temperaturen opgemeten:
- Buitenkant van de ketelbehuizing : 105 gr.C
- Afgastemperatuur, tussen 190-210 gr.C, afhankelijk van de ketelbelasting. Hoe?
- De temperatuur op de keteldrukregeling was door het plaatsen van een hitteschild niet boven de 60gr.C
Dus voorlopig acceptabel.
Moet nog nadenken of ik de "Brutus" ventilator ga monteren.

 

Het moet jouw bekend zijn, dat, met een lifhoogte van een kwart van de klepdoorlaat, je een 100% doorlaat hebt.
Bij de Dockyard heeft de bypassafsluiter een doorlaat van 1,6mm.
Vraag:
Hoe wil je binnen een kwart van de doorlaat , te weten 0,4mm al deze schakelpunten verwezenlijken?

Overigens, ik had de comparator in mijn eerdere bericht als een PI regelaar kunnen inzetten.
Gewoon de terugkoppeling op de "+"poort aansluiten met condensator, ipv een weerstand.
De uitgang van de versterker gaat nu pulsen leveren, totdat er geen verschil is op de beide meetingangen.
Ik heb dit niet gedaan, zie eerdere opmerking over lifthoogte.

 

Voor een bypass is het toch zeker voldoende dat er een open en een dichtstand zijn?

 

De bypass afsluiter heeft inderdaad maar twee standen "Open" en "Dicht".
De beide standen worden door micro schakelaars bewaakt.

In mijn draadje:
https://www.modelbouwforum.nl/threads/modelstoomsleepboot-dockyard-v.253639/page-21#post-3959481
geef ik aan, dat ik een probleem had met één van de eindschakelaars.

Door de eerdere opmerkingen en mijn oplossingen, zal ik deze door de ketelwater niveauregeling gestuurde afsluiter wat uitvoeriger beschrijven.
Op de onderstaande foto is de bypass afsluiter, met aangeving van de onderdelen, te zien.



Op het eerste gezicht lijkt dit ontwerp op een onnodig complexe samenstelling/constructie.

Als eerste de mechanische uitleg, zie de pijlen aan de onderkant:
Als je met een plunjer/klep in een haakse afsluiter de toevoer wilt afsluiten, heb je twee problemen:
1 De plunjer/klep gaat niet ver genoeg in het huis, zelfs een opening van 0,01mm geeft al lekkage. Resultaat?, de voedingspomp kan de ketel NIET vullen.
2 De plunjer gaat te diep in het huis, b.v. 0,1mm. Resultaat?, schade aan het afsluiterhuis.

De door mij gekozen oplossing is het gebruiken van een veerpakket, waarbij de veerhouder door een spindelmotor wordt aangedreven en de veer de aandruk kracht levert om de plunjer/klep aan te drukken/sluiten.
De sluitkracht kan nu nooit meer worden dan de veerkracht.

Als tweede de elektrische uitleg, zie de pijlen aan de bovenkant.
1 De standen "Open" en "Dicht" worden begrensd door twee micro eindschakelaars.
2 Het kleine printje met de omkeerdioden zorgt ervoor, dat de motor naar "Open" of "Dicht" gestuurd kan worden.

In een eerder antwoord:
https://www.modelbouwforum.nl/threads/modelstoomsleepboot-dockyard-v.253639/page-25#post-3969821
had ik aangegeven, dat een lifthoogte van de plunjer/klep van 0,4mm voldoende was voor de volle doorlaat van de bypass afsluiter.

Door mijn ontwerp met een veerhouder en door veerdruk gestuurde sluitdruk van de plunjer/klep, kon ik een veel grotere slag van de veerhouder toepassen.
De slag van de veerhouder is ca. 4 mm, waarvan de laatste ca. 1,5mm gebruikt wordt om de veer in te drukken.
Door dit verschil in afstand kon ik de twee eerder genoemde eindschakelaars op de juiste plaats monteren.

Wel een opmerking mijnerzijds.
Zet de eindschakelaars goed vast, desnoods borgen met Loctite, want vroeg of laat gaan deze schuiven.

 

Als het werkt is het wel een mooi stukje mechanisch.

 

Tweede reactie, voor de eerdere zie:https://www.modelbouwforum.nl/threads/modelstoomsleepboot-dockyard-v.253639/page-25#post-3969810

Vervolg, op de inhoudelijke reactie van Baggeraar:

Tijdens varen in voorjaar 2019 bij de AMVZ in Zevenkamp Rotterdam brak het peilglas en de keteldruk regeling stuurde een volle vlam in de lege ketel.
De destijds ontworpen regeling was het beheersen/regelen van de stoomdruk tussen 2,5 en 3 bar.
Nogmaals, door het breken van het peilglas liep de ketel leeg en werd belast met een maximale brander vlam.

Tijdens het varen op de "Grote Rijdag" in Kerkwerve, ontdekte ik, dat de keteldruk niet tot maximaal opliep.
Daarnaast, was het geluid van de brander anders, zwakker.
De branders zijn gas gestookt. De doorlaat van de sproeier is 0,4mm.
Na uitbouwen en controleren bleek deze toch gedeeltelijk verstopt.

Nu de grote ellende.
Door het destijds breken van peilglas, lege ketel, ging de brander naar maximaal.
De brander bleef ruim 10 minuten op maximaal staan, totdat ik het schip aan de kant had en de gasafsluiter kon dichtdraaien.
Vandaag ontdekt, dat er toch schade aan de ketel is.
Door een lek, gesmolten hardsoldeerverbinding?(in eerste instantie dicht), ontsnapte er stoom.
Vandaar, dat ik geen maximale stoomdruk kon bereiken.

De nieuwe keteldruk gestuurde regeling met afschakelen van de gastoevoer bij een keteldruk <0,5bar, zorgt ervoor, dar de brander uitgaat en bij lege ketel geen schade kan aanrichten.

Samengevat:
1 Het leeg stoken van een ketel moet voorkomen worden.
2 Indien de ketel toch bijna leeg is, dan MOET de brander gedoofd worden.

 

Ik ben toch wel heel erg nieuwsgierig waar die gesmolten is.

 

Op een onverwachte plaats, recht boven de waakvlam.
De waakvlam heeft 3 vlamopeningen, twee zijdelingse naar de branders en een naar boven gerichte voor de toenmalig gebruikte thermokoppel bewaking.
Destijds, toen ik de ketel maakte had ik geen beschikking over een, propaan/zuurstof of acetyleen/zuurstof brander.
Ik heb toen de ketel noodgedwongen hardgesoldeerd onder gebruikmaking van een patroon soldeerapparaat.
De koud geteste ketel was toen, 2x werkdruk, dicht.
Maar misschien zaten er "Flux" insluitingen in de nu ontstane lekkages.
Ik kan geen betere verklaring bedenken, dat door het breken van het peilglas met als gevolg het langdurig verhitten van een leeggestookte ketel, de Flux insluitingen vloeibaar werden.
Gevolg: de door de insluitingen opgevulde openingen kwamen vrij.
Vandaag op de club de ketel, onder gebruikmaking van een "onder verwarming", een pits Camping gastoestel, de ketel met acetyleen/zuurstof brander gerepareerd.
Nu eerst zuren, zodat eventuele Flux insluitingen verwijderd worden.

 

Normaliter meldt men op het Forum de positieve voortgang.
Door fouten in het verleden heeft men problemen in het heden.
Ik krijg de Yarrow ketel niet dicht. Eigenlijk de aansluitingen van de stoomdrum naar bovenvaten.
Op onderstaande foto de benaming van de delen:



Bij de nieuwe uitvoering, kan ik de oververhitter wel door de vuurhaard laten lopen.
Onderstaand de foto van de binnenkant van de ketel, waarop te zien is, dat doordat beide bovenvaten tegen elkaar zitten, dat er geen ruimte is om met de soldeerbrander de aansluitingen aan de binnenzijde van de aansluitingen van de stoomdrum te solderen.
Voor een indruk, zie:



Daar er geen ruimte was tussen de bovenvaten kon de oververhitter niet door de vuurhaard lopen Daarom liep oververhitter aan de buitenkant, daar deze niet tussen de bovenvaten teruggestuurd kon lopen door de vuurhaard,
Daarom heb ik besloten om een nieuwe ketel te maken.
Voorlopig heb ik weer wat om handen.

 

Dat is ronduit balen Henk .
Succes bij de nieuw te bouwen ketel.

 

Waarom niet?
Is het materiaal niet schoon te krijgen hecht het verse zilver niet?
Wordt het geheel niet warm genoeg om de reparatie lekker te laten vloeien?
Heb je er nog viezigheid IN zitten die door het lekgaatje probeert te ontsnappen?

Wij hebben ooit weken lopen tobben om een uitlaatdemper met een robot gasdicht te lassen, want steeds bubbelde de krater open (dat is het plekje waar je lasnaad stopt)

 

Ik krijg de pijpen aan de zijkanten dicht.
Maar, daar ik een fout heb gemaakt bij het samenvoegen van de beide zijkanten, te dicht op elkaar, kon ik met de soldeerbrander de binnen aansluitingen naar de stoomdrum niet bereiken.
Resultaat, slechte verbinding/lekkage.
Zie nogmaals de laatste foto bij #493

 

Beste volgers van het verslag over de Dockyard.
Ik heb ongeveer 25 min. geleden via "Meld" uitleg gevraagd aan Olaf Wevers.
Waarom en zonder verdere uitleg, dat Baggerraar verbannen is.
Plotseling zie ik bij mijn topic, dat er een "brilletje" bijstaat.
Dit brilletje staat ook bij Baggerraar.
De betekenis is "Gevolgd".
De juiste betekening weet ik niet, maar zolang dit bij mijn topic staat zal ik geen verdere verslagen publiceren.

 

Waar zie jij dan wel dat brilletje?
Dat brilletje staat bij topics die jij zelf volgt volgens mij,bij mij is dat toch zo?
Bij jou staat er niets,bij bagger dat brilletje en slotje!

 

Bij mij stond gisteren middag het brilletje en omdat dit ook bij Baggerraar stond kreeg ik een vreemd gevoel.
Overigens, ik had dat brilletje, volgen, in het verleden zelf aangezet, maar was dit vergeten.

 

Eigenlijk, zag ik dit reeds maanden eerder aankomen.
Ik had reeds de materialen voor de beide zijden van de ketel verzameld en op maat afgestoken.
Heel tegenstrijdig, ik steek de koperpijp niet af met een steekbeitel, maar met een draadsnijbeitel.
De reden is, dat de "brede" snijkant van de afsteekbeitel, vlak voor de pijp is afgestoken, aanleiding het kan geven tot "happen".
Indien men een draadsnijbeitel bij het afsteken van koper pijp gebruikt, door scherpe draadsnij hoek wordt de pijp, niet op een breed snijvlak afgestoken, maar door de punt van de draadsnijbeitel..
Overigens, we werken in koper, een uiterst zuigend materiaal, dus alle verspanende bewerking moeten met beleid uitgevoerd worden.
Onderstaand het overzicht van de reeds eerder voorbereide materialen.


Vervolg is het afdraaien van de wandpijpen ø12x1mm (KIWA waterleiding) naar ø11mm.
Daarna het onder- en bovenvat ø15x1mm (eveneens KIWA), voorzien van de 10 gaten ø11mm voor de wandpijpen.