Chinese stoommachines... Is het wat?

Intussen een provisorisch testje met externe watertoevoer, en.... WAUW!



Ongeloofelijk laag waterverbruik... Draai nu al 35 minuten zo hard als dat de brander toelaat, en de voedingwatertank is krap 1 cm gedaald. Normaal had ik uiterlijk 5 minuten geleden moeten stoppen wegens laag waterniveau...

 

Gefeliciteerd met het resultaat Bert! En zo te merken kom je ook zelf weer beter in de running. Allemaal positief. Gr. Klaas.

 

Ben zojuist met de auto naar Wolvega geweest, ging goed, maar ik moet nog wel erg opletten, en "effe twee uurtjes sturen" zit er nog niet in.
Donderdagochtend fysio die specifiek hierop (positie-duizeligheid) gericht is. Schijnt in 60 procent van de gevallen ERG goed te helpen.

Maar het experimentje met de watertoevoer is inderdaad ERG gaaf om te zien.

 

Heb overigens even zitten rekenen: Normaal verbruik ik ongeveer 280 ml water in 25~30 minuten "zo hard mogelijk varen".
Nu is dat nog maar 100 ml in 45~50 minuten. Dus van een kleine 10 ml/min gereduceerd naar iets meer dan 2 ml/min.

De voedingwatertank is plm 350 ml, en die zou ik gerust kunnen verkleinen naar 150 ml.
De ruimte en gewicht uitgespaard op de voedingwatertank zijn ruimschoots voldoende om een pomp (40 gram, ongeveer 30 mm diameter, 25 mm hoog) en een energiebron (minder dan 5 Wh per rit benodigd een 3S 700 mAh zou het al twee tankvullingen vol moeten houden) goed te maken.

Zondag is er een vaardag, dan doe ik nog één poging of vrijvarend de pitotbuis het beter doet, maar anders is het vrij simpel, en is de keuze voor een pomp snel gemaakt. OOK al is het tegen mijn principes...

 

En uiteraard hebben we nu ook even "mad scientist" gespeeld...
Bij volle kracht is het voedingwaterverbruik van de ketel ongeveer 12~13 ml min, maar uiteraard loopt dat met het dalen van de gasdruk wat terug.
Als ik even uit ga van een gemiddeld verbruik over de volle rit van 10 ml/min denk ik dat ik dan voorzichtig ben, want ik heb tot het eind to minimaal 75% stoomkraan kunnen houden dus ik denk dat 11~12 ml/min eerlijker is. Maar vooruit, voor het gemak van rekenen: 10 ml/min.

De laatste run was 45~50 minuten, dus er is in die tijd minstens 450~500 ml water naar de ketel gepompt. Uit een tank met een inhoud van 350 ml... De voedingwatervoorraad is dus anderhalf keer door de ketel gepompt. Ik ben begonnen met een verse tank van gemeten 1 ppm TDS, de ketel weet ik niet hoe ingedikt die was toen ik begon, maar er zijn minstens 6 volle stoomsessies geweest sinds de laatste keer dat de ketel leeggehaald is.

Aan het eind van deze sessie was de inhoud van de voedingwatertank 3 ppm, en het ketelwater zat rond de 40.
Dat betekent dat de ketel eigenlijk in practische zin vrij droge stoom afgeeft waar nauwelijks tot geen vuil in meekomt. Want een toename van 1 naar 3 ppm kan ook verklaard worden door "vuil" uit de condenser (die is uit elkaar geweest, daar heb ik met mijn groezelige vette vingertjes in gezeten, er is afdichtmiddel gebruikt, etc etc) of zelfs doordat de stoom wat oppikt uit de stoomolie.

Hoe dan ook: Het is voor mij meer dan duidelijk dat zelfs op deze ridicuul kleine schaal, een condenser gewoon goed kan werken.

EDIT: dan is er nog één klein puntje: We verbruiken dus nog steeds water, en dat is ook onvermijdelijk, 100% kringloop is gewoon onmogelijk. Maar hoeveel verbruiken we, en waar blijft het? Tot nog toe kan ik daar het volgende over zeggen:
In die pak hem beet 45~50 minuten "zo hard mogelijk varen als de brander toelaat" is er bijna op de kop af 100 ml verbruikt, dus per uur ongeveer 120~130 ml, of ruwweg 2 ml/minuut.
Uit de olieafscheider viste ik ongeveer 40~45 ml water, ofwel ongeveer 1 ml/minuut.
Dat water uit de olieafscheider, dat is puur verlies, het lukt me niet om dat water te hergebruiken, de emulsie wil niet scheiden.
Die emulsie wordt afgevoerd door de stoomdruk na de machine, en daarbij gaat, daar is weinig aan te doen, ook wat stoom verloren. Er is ongeveer 2 ml verlies in het smeertoestel.
Verder zal er ongetwijfeld ook wel iets pure stoomlekkage op de afdichtingen van de machine zelf zijn.

Maar linksom of rechtsom: er is vrijwel geen opgeloste lucht meer in het voedingwater, en de installatie draait nu behoorlijk "rustig en stabiel", ik heb de afgelopen paar sessies geen omkijken gehad naar het ontluchten van het peilglas, en ook na 45 minuten volle kracht doorrammen in de laatste test, was aan het eind van de rit het ketelniveau gewoon hetzelfde als aan het begin van de sessie.

Zometeen ga ik eens kijken wat hij doet met een vulling van 60 gram gas en een hele rit op 75% vermogen.

 

Nou... ondanks dat ik vanmiddag rond een uur of 3 een behoorlijke terugval had (behoorlijk duizelig, is op dit moment nog niet echt weer terug naar wat het vanmorgen was, dus ik moet ERG voorzichtig zijn met het transport van bootje van en naar badkuip), toch maar een test begonnen...

Dit keer iets meer "praktijkgericht", dus niet continue volgas.

Gastank afgevuld met 60 gram gas. Lekker veel, kijken wat er kan.
In de watertoevoer een regelkraantje geplaatst, voor meet doeleinden.
Na opstoken heel kort volle kracht gedraaid om precies de waterflow te knijpen tot het punt waar er NÉT geen stoom meer uit de uitlaat komt.
Die waterflow bleek na 10 minuten vrijwel op de kop af 100, mischien 110 ml/minuut te bedragen.
Dat volgas draaien heeft niet langer geduurd dan nodig was om het kraantje af te regelen, dus hooguit 15 sec of zo. De rest van de test doe ik op vast "kruissnelheid" zoals ik die als gemarkeerde stand in de zender heb staan. Deze snelheid vaar ik meestal als ik vrij vaar in de vijver.
Een half uur in de test kon ik vaststellen dat dit verbruik in principe is, wat de gastankverwarming nét zo'n beetje kan hebben, ik zie de verwarming continue in en uit schakelen.
Nadat ik de waterflow voor volle kracht bepaald had, heb ik ook die truuk uiteraard óók herhaald voor deze kruissnelheid. Dan blijkt de condenser minimaal 75 ml/min nodig te hebben.

BIj volle kracht en afgestemde koelwaterflow, als ook bij kruissnelheid met afgestemde waterflow, blijft de voedijgwatertemperatuur vrij constant (aflezing 71~72 graden, weet niet wat de meetafwijking is).
Met de waterflow voor volle kracht afgesteld, maar de machine op "kruissnelheid", zie ik dat de voedingwatertemperatuur ongeveer een graad of 2 a 3 dalen.
Niet zodanig dat ik denk dat het de moeite is om hier een regeling voor te verzinnen, maar het was iets wat opviel.
De branderuitsturing in dit stadium is ongeveer 30%

Blijkbaar gaat de machine wat vetter smeren bij gereduceerd vermogen (of mogelijk blaast hij zijn olie minder makkelijk uit, want ik zie geen tekenen van hoger olieverbruik), hij maakt iets meer geluid. Kort (plm 30 sec) volle kracht en de machine word duidelijk stiller en rustiger, en daarna duurt het een aantal minuten voor het geluid weer toeneemt.
Bij gewoon varen (wisselende snelheden) denk ik niet dat dit een probleem gaat opleveren.

Bij 40 minuten in de test, zie ik een niveaudaling van ongeveer 6 a7 mm (1 mm is ruwweg 7 ml) dus dat gaat eigenlijk geweldig...
Bij diezelfde 40 minuten is ondertussen duidelijk dat de ontmenging van de gasvoorraad bezig is, ik zie de branderregeling wat opsturen naar ongeveer 50%, en de tankverwarming schakelt niet meer uit. De machine draait nog keurig netjes constant.

Al de hele test draait de boel keurig "droog", er hangt een hééél licht, nauwelijks zichtbaar neveltje boven de condensaat-uitstroom, en een iets duidelijker wasempje boven de afvoer van de olieafscheider. de stoomuitlaat is gortdroog.
Het is ook prettig, dat de condenser sinds ik hem omgebouwd heb naar dubbelspiraal, ook helemaal water en stoomdicht is, er hangen nergens druppels, en het betekent dat ALLE condensaat door het filter gaat. (voorheen lekte er her en der nogal wat en dat water viel dan rechtsstreeks in de warmwaterbak).

50 minuten in de test zie ik de tankverwarming toch zo nu en dan nog uitschakelen (weliswaar héél kort uit en hééél lang aan), de voedingwatertemperatuur is toch weer opgekropen naar 71 graden (ondanks volle koelwaterflow en het gereduceerde vermogen), en de totale niveaudaling in de voedingwatertank is mischien 8 a 9 mm.
De brandersturing loopt langzaam maar gestaag op en is nu ongeveer 75%
Ik merk dat ik niet op zit te letten, en de pan met koelwater was bijna leeg... Oeps... Net op tijd...

Ondertussen, nagenoeg 1 uur in de test, branderuitsturing is nu ongeveer 85% (dit betekekent, het is per slot van rekening een proportionele regeling), dat de keteldruk gezakt van 1,5 bar aan het begin, tot 1,4 bar nu.
En terwijl ik dit schrijf, (het is nu 58 minuten in de test), zie ik in één keer dat de brander vrij plotseling naar 100% gaat, de gastankverwarming valt af omdat de tank opeens opwarmt, en 10 seconden later gaat het lagedruk alarm.... Gastank leeg. De voedingwatertank is 11 mm gedaald vanaf het begin. Dat is 80 ml waterverlies, give or take. Er is ongeveer 54 ml via de olieafscheider weggegaan, en mischien 1 ml in het smeertoestel terecht gekomen, dus we zijn opeens nog maar 25 ml is in het niets verdwenen. Dat versterkt het vermoeden dat die verliezen in de afdichtingen van de machine zitten, want een op gereduceerde druk draaiende machine lekt uiteraard ook minder.

Dus eigenlijk kunnen we vaststellen, dat er met "normaal stomen" en een gasvoorraad van 65 gram, veilig een uur vaartijd mogelijk is met. een watervoorraad van 150 ml. Dat biedt perspectieven voor een verbeterde warmwaterbak, met beter filter en minder water.
Qua filterkwaliteit is een "beter filter" niet echt nodig, maar ik denk dan in de richting van een filter wat minder vaak onderhoud nodig heeft.

 

Klein verbeteringetje uitgevoerd, groter verschil dan ik verwacht had:

Zoals de oplettende lezer weet, heb ik ooit verwarmingselementjes onder de gastank geplaatst.

De elementjes zitten onder de tankhouder, warmteoverdracht via contact tussen elementen en tank..
Op zich werkt dat goed, al was de warmteoverdracht wat marginaal (de capaciteit ook, trouwens ).
Ik zag nog steeds redelijk wat condensatie op de tank, wat betekent dat de tank ook warmte opneemt uit de omgevingslucht, en dát zou eigenlijk niet zo moeten zijn. Het betekent dat er IN de tank verdamping plaats vind door de gehele tank heen, en dus ook het gehele tank-oppervlak koud wordt vanwege deze verdamping.

Gisteravond had ik opeens een brainwave, en heb twee golfkartonnen schotjes gemaakt, die als de tank op zijn plek ligt, als het ware een afgesloten kamertje om de warmte-elementjes vormen.

Als het goed is, zou dit tot gevolg moeten hebben dat de warmte die de elementjes afstaan aan de lucht (en die dus min of meer verloren zou gaan) ingesloten wordt en geen andere optie heeft dan ook over te dragen aan de gastank.

Het is nu niet zo dat ik opeens barst van de warmte in de gastank, maar het helpt absoluut, want tijdens de testrun van vandaag (65 gram gas, 70 minuten looptijd excl. opstoken, alle draaisnelheden van de machine tamelijk willekeurig gebruikt) was er na 30 minuten nog steeds geen condensatie te zien aan het tank-oppervlak, en dat betekent dat de tank GEEN warmte opneemt uit de omgeving, blijkbaar komt alle verdampingswarmte nu van de kleine warmte-eenheid onder de tank.

Het is mischien slecht te zien, maar dit is plm 30 minuten in de test, een gortdroge gastank.

De temperatuuruitlezing van de gastank leek ook véél stabieler, en ik heb totaan het einde van de gasvoorraad gewoon het volle regelbereik van brander en stoomkraan kunnen gebruiken.

De getallen van de test: Gasvulling: 65 gram. Looptijd test 72 minuten. Waterverbruik vanuit voedingwatertank 150 ml, opgevangen water in olie afscheider ongeveer 70 ml, olieverbruik smeertoestel 1 ml.

Kan niet wachten tot China dat koelwaterpompje verstuurt...

 

Zat even mee te denken over het onttrekken van warmte door de gastank. In wezen staat bij gasverbruik de hele inhoud te "koken". Dus ook tegen de zijkanten van de tank. En daar pikt het warmte op uit de omgeving. Waarschijnlijk blijft na het afschermen van de verwarmingselementen de inhoud van de tank boven de omgevingstemperatuur en zie je op de zijkanten geen condens meer. Misschien dat bij een hogere omgevingstemperatuur de condensvorming weer optreedt. Geen idee welk model de gastank heeft. Is er geen plastic fles, waarvan je een soort potje kunt maken waar tank+ verwarmingselementen in gaan en zo ook wat warmte langs de zijkanten trekt? Moet allemaal nog een beetje willen passen ook. In wezen is nu dus de hoeveelheid brandstof bepalend voor de maximale vaartijd. Succes ermee! Gr. Klaas.

 

Wordt altijd gewaardeerd! (serieus)

Dat klopt 100% als een bus.

Dat klopt niet...

Dit is even moeilijk te bevatten, en is even een "dóórdenk-oefening", maar: condensatie is nagenoeg 100% een verschijnsel van warmteoverdracht... NIET van "temperatuur"... Lucht is nooit gortdroog, maar voor vocht om neer te slaan als condens, MOET er een warmtevraag zijn.
Kijk maar naar je bril als je van buiten naar binnen loopt of andersom: Die beslaat tijdelijk, en dat is niet vanwege temperatuur maar omdat er tijdelijk warmteoverdracht plaats vind.
Het gaat niet over de temperatuur van de tankwand, maar over of er overdracht plaats vind.

Voorheen kwam die warmte van de elementjes ook wel min of meer in de tank terecht, maar via de omweg van vrij circulerende lucht. IN de tank kookt de vloeistof door de gehele tank, en langs het gehele oppervlak, en dat KAN slechts, als er warmteoverdracht plaats vind, want koken heeft warmtestroom nodig. Die warmtestroom wordt geleverd door condenserende waterdamp.

Voor een gasverbruik van 1 gram per minuut, is ongeveer 5W aan warmte nodig. Waar die vandaan komt, is volledig onbelangrijk vergeleken met het feit dat er PER SÉ 5W aan warmte die tank in moet gaan. Warmte is NIET hetzelfde als "temperatuur".
Nu heb ik een warmtebron van 5W, en ik heb middels die kartonnen schotjes die warmte gefocust op de onderkant van de tank. Dus dáár komt 5W aan warmte die tank binnen.
Dat betekent dat er reeds voldoende warmte die tank binnenkomt om aan de vraag van 1 gram per minuut te voldoen, en dus HOEFT er geen warmte meer opgenomen te worden uit de omgeving. En als er geen warmte opgenomen wordt, wordt er ook geen condens gevormd op de tankwand.

Dat is een zekerheid! Dat werkt als volgt: Stel, omgevingstemperatuur is 20 graden, en alles is gestabiliseerd. Alles is 20 graden.
Ik begin gas af te nemen, en die tank begint weer warmte op te nemen, WANT er moet vloeistof in damp omgezet worden. De verwarmingselementen doen niks, want die schakelen pas in bij een tanktemperatuur van 16 graden (dat heb ik momenteel zo ingesteld, om reden dat tot 14 graden ongeveer, de gasdruk voldoende is om de branderregeling te laten functioneren, en die verwarming dient om die druk op peil te houden).
Als bij een tanktemperatuur van 17 graden er voldoende condensatie optreed om die 5W te leveren, zal de boel daar stabiliseren en heb ik een zeiknatte tank, maar verbruik ik geen stroom. Tank is boven de 14 graden, dus gasdruk genoeg. Het condens zit me niet in de weg. Maar het enige wat ik hoef te doen om dat condens te vermijden is de heating op 19 graden zetten: dan komt de warmte weer van de elementen en is de condensvorming niet nodig. Maar da's zonde van de energie.

Zodra de koelwaterpomp er is, is dat correct! Tot die tijd is de voedingwatervoorraad nog bepalend. Ik zou zonder terugwinning bijna 1 liter water mee moeten nemen om 60 gram gas te kunnen verstoken, en daar zie ik geen kans toe. Met de voorwarmer en het daaruit resulterende verbruik is dat nog maar ongeveer 700 ml.
Zodra de koelwaterpomp er is, kan ik met 200 ml water ruimschoots toe.
Ik zie geen echte mogelijkheden om een grotere gastank te plaatsen, en om eerlijk te zijn, ik denk dat 1 uur bedrijfstijd gewoon domweg genoeg is.

 

Voor mijn manier van varen is een uur lang genoeg. In groepsverband heb ik gewoonlijk meerdere scheepjes bij me. Meestal duurt zo'n sessie niet langer dan 3 uur en wissel je één of meerdere keren van scheepje. Is er iemand zonder scheepje of met een "platte" batterij, dan wordt er wel eens een model door een ander "bemand". Of laat je een geïnteresseerde eens een stukje varen. Daarvoor is mijn coastertje uitermate geschikt. Tijd dat het mooi weer wordt! Gr. Klaas.

 

Dat was mijn gedachte ook... Ik HOEF geen uur te varen, maar ik wil een uur KUNNEN varen zonder onderbrekingen...

Ik ben met deze installatie begonnen met "10 minuten"... voedingtank gaf 20 minuten, voorwarmer (dank zijn condensaat retour) gaf me 25 minuten, en straks heb ik er 70....



Pokkebootje draait een uurtje (kan ik vrij makkelijk verlengen overigens), en Woutertje zou ook vrij vlot 1,5 uur moeten kunnen halen...

 

Pompje heeft een geschatte bezorgdatum ongeveer 2 weken vanaf nu...

Ik heb vast nog wel ergens een oud brandstofpompje van een startkist liggen wat ik nog wel even tijdelijk aan de gang kan krijgen...

 

Pompje gevonden, ding is hééél brak. Getest, hij bleef ongeveer een half uur draaien, de accu zo te zien nog lang niet leeg, dus het pompje is hemelen.

Kijken of ik nog iets anders heb liggen...

Maar het wérkt wél... de boot heeft 30 minuten (minstens, heb het niet bijgehouden stom genoeg) geheel "autonoom", dus zonder lange slangen en externe koelwatertoevoer, liggen draaien met wisselend bedrijf. Erg leuk om te zien, maar nu moet het nog in de praktijk blijven werken.

 

Bleek nog een ruitenwisserpomp van een Volvo te hebben liggen, en die dingen gaan NOOIT stuk geloof ik...
Die heeft de rest van de sessie volgemaakt zonder problemen.
Ziet er natuurlijk op dit moment nog niet uit, en hij levert op 4,8V al reeds VEEL te veel water (en verbruikt alleen maar onnodig stroom), dus maar even kijken of ik nog 3-cellige, of mogelijk zelfs 2 cellen NiMH pakketjes heb liggen, maar op zich gaat dit ook wel voor de vaardag van komende zondag, denk ik.
Uitermate lelijk, maar zodra het chinese centrifugaalpompje in huis is, bouwen we alles netjes onder de vloer weg, en voeden we alles op de ontvangeraccu. Dat moet kunnen, want dat pompje gaat nog veel minder vermogen trekken...

 

Net een pompcapaciteitsmeting gedaan, en Op een stok-oud 2 cellen Eneloop pakketje doet de Volvo pomp nog steeds ruwweg 300 ml/minuut (nog steeds 3 keer te veel dus) maar op één cel wil hij niet lopen, dus langzamer gaat niet...

Hij ligt nu met datzelfde stok-oude pakketje vers geladen, een half uurtje in de badkuip te pompen, Daarna herlaad ik de 2 celletjes, en dan heb ik een héééél ruwe indicatie van het stroomverbruik.

Ik zou deze pomp overigens óók onder het dek weg kunnen werken, maar ik geef de voorkeur voor een centrifugaalpomp om meerdere redenen:
1-Een centrifugaalpomp laat zich smoren, een verdringerpomp niet. Teveel water is eigenlijk niet goed (gaat ten koste van voedingwatertemperatuur) en kost onnodig stroom. Een verdringerpomp gaat méér vermogen trekken bij smoring, maar een centrifugaalpomp juist minder.
2-Centrifugaalpompen hebben theoretisch geen slijtende delen op de asafdichting na. De pomp die ik besteld heb is brushless en vermoedelijk hermetisch gesealed, dus ook geen asafdichting. Het Volvo pompje heeft slijtagedelen, en een borstelmotor, en is niet repareerbaar, DUS sowieso een "tijdelijke" oplossing. Ze zijn namelijk ook niet zo heel makkelijk meer te vinden als vroeger...
3-centrifugaalpompjes maken minder geluid.

Voorlopig gebruik ik nog de oude aansluitingen op het buitenwater, maar die plug ik af als de centrifugaalpomp geïnstalleerd wordt: Dan komt er gewoon een "zee-zuig" met een wierroostertje in de huid, en een overboord boven de waterlijn, zodat de werking visueel te controleren is.

 

Testritje op open water ging ook prima op zich, al was ik zo dom om de voedingpomp niet even goed door te pompen vóór het opstoken van de ketel, waardoor die lucht had en het niet deed...Dat IS gealarmeerd in die zin dat dan de voedingwatertemperatuur niet oploopt, maar stom genoeg duurde het even voordat ik me realiseerde wáárom dat alarm ging... De voedingwaterbak liep bijna over.

Vuur uit, ketel van druk laten komen, wachten op deelvacuum en toen kwam de pomp weer door. Vlam er weer in en doorvaren...

De problemen met het evenwicht maken het in en uit het water halen van de boot lastig... Zal ik zondag in de waterbak geen last van hebben gelukkig.

Wel een beetje een vreemd gezicht, een stoomboot absoluut ZONDER stoompluim er boven... Nog vreemder dat ik de voedingwatertank zag OPlopen (toen pas realiseerde ik me wat dat temperatuuralarm inhield)...
Maar het váárt geweldig, 40 minuten gevaren tot de regen roet in het eten gooide. 45 gram gas (incl opstoken en herstarten) en minder dan 100 ml water verbruikt.
De gastankverwarming functioneert onder werkelijke omstandigheden beduidend beter dan voorheen.

 

Hier een centrifugaalpompje. Weet allen niet of die op 2,4 of 3 Volt wil lopen. Heb ik in gebruik voor de brandspuit. Gr. Klaas.
https://www.winparts.nl/ruiten-toeb...ofO_e-2CvS-Vq6XT-yWWFsUFU0aAwbaoaAp3UEALw_wcB

 

Die wil mischien wel op lage spanningen lopen, maar dat is geen brushless motor. Ik heb geen idee hoe lang die pomp in continuedienst kan draaien.
Is een mooi pompje voor kortdurende toepassingen zoals wat je zelf al aangeeft, de brandspuit.

Het pompje wat ik besteld heb, is bedoeld voor continuegebruik (vijver en aquarium circulatie en dergelijke).

 

Net even een proefje gedaan met de reservepomp. Loopt goed en geeft op 3,7 Volt een dikke straal en trekt dan 0,7 A. Op 2 Nimh cellen liep ze (droog) al aan. Geen idee of zo'n pompje langere tijd draaien volhoudt. Beter is dat brushless pompje, met een geheel gesloten huis. Geeft geen storing ook! Gr. Klaas.

 

Dat was min achterliggende gedachte ook...