Historisch Archief 1877-1940
~t
Van mitrailleur
tot stoomketel
Alsmede iets over een ketel die eigenlijk een
machine is
i
5
ALS U ooit moet kiezen welke van
deze twee vragen U wilt beant
woorden: Wat is een mitrailleur?" of
Wat is een stoomketel ?", kiest U dan
voor alle zekerheid de eerste. Omtrent
een mitrailleur wordt Uw kennis im
mers doorloopend op peil gehouden.
U kent hem van de fotopagina en het
filmjournaal. Bovendien kent U zijn
verschrikkelijke uitwerking, dus ook
zijn rendement".
Een associatie bij een stoomketel
begint bij een fluitketel, duikt dan even
omlaag naar speelgoedtreintjes en
speelgoedketeltjes, iets hooger naar de
laatste paragrafen van het natuur
kundeboek om ten slotte bij een kracht
zin te eindigen van de gedaante: de
machtige verstuwingsinstallatie van
de Queen Mary", voorzien van
hoogdrukketels, enz
Maar wat is een stoomketel eigen
lijk r
Een stoomketel is een gesloten vat
om water met behulp van toegevoerde
warmte om te zetten in damp of stoom,
zegt U misschien weifelend.
Dit antwoord is wat poover. Daarom
zullen we er aan toevoegen: een stoom
ketel is een inrichting om verbrandings
gassen af te koelen.
Het lijkt min of meer op een omkee
ring van de eerste definitie, doch het
is in werkelijkheid een zeer principieele
omschrijving.
Door de laatste formuleering wordt
Uw aandacht immers direct gericht op
de verbrandingsgassen welke afgekoeld
worden. D.w.z.: de warmte, ontstaan
door de verbranding van de brandstof
b.v. steenkool, willen we zooveel mo
gelijk overbrengen in het water.
Ge begrijpt het al: hier is sprake van
een rendement. Als we 100
warmteeenheden ontwikkelen bij de verbran
ding van de steenkool en 80 eenheden
komen terecht in het water dan is het
rendement 80%. Behoudens enkele
kleinere verliezen komen deze ontbre
kende 20% via de schoorsteen in de
buitenwereld terecht. Men spreekt dan
van een schoorsteen-verlies van 20%.
Dit schoorsteenverlies beteekent na
tuurlijk een danige tekortkoming in
onze afkoelpogingen.
Het listige afkoelings-probleem ver
toont bepaalde hebbelijkheden. Neem
b.v. een klein stukje gloeiend ijzer en
werp dit in koud water. U zult dan
wel zoo verstandig zijn het er niet
direct weer uit te halen. Het heeft
namelijk tijd noodig om af te koelen
en aangezien time money" is, ontdekt
U hier de eerste hebbelijkheid.
U had natuurlijk ook een groot stuk
warm ijzer, dus niet gloeiend, kunnen
nemen waarin zich evenveel warmte
bevindt als in het eerstbedoelde kleine
stukje. Het koude water zal dan ten
slotte wel warm worden doch lang
zamer dan in het eerste geval. Ziedaar
de tweede hebbelijkheid.
De derde hebbelijkheid van het
afkoelingsprobleem leert ons de mitrail
leur. Eindelijk" stamelt de lezer met
zin voor een logische opzet van een
artikel: Wat heeft in hemelsnaam
een mitrailleur met een ketel te
maken!"
DEZEN lezer verzoek ik dan in
gedachten den loop van een
geweer vast te houden onmiddellijk
nadat geschoten is. Hij voelt dan een
uitgesproken temperatuurstijging.
Welnu, bij een mitrailleur waar zoo
veel kogels per minuut de loop verlaten,
wordt deze temperatuurstijging der
mate bezwaarlijk dat afkoeling met
water moet worden toegepast.
De verklaring ligt nogal voor de
hand. De verbrandingsgassen ont
wikkelen zeer veel warmte die in het
bijzonder de ontbrandingskamer ver
hitten doch ook den loop. Hierbij doet
zich echter een merkwaardig feit voor
waarop vooral in den vorigen oorlog
het licht gevallen is.
Het koelwater verdampt buitenge
woon snel. De ketelconstructeur die
op grond van dit feit een nieuw ketel
type geconstrueerd zou hebben, zou
inderdaad een genie geweest zijn. Dit
genie is echter niet geboren geworden.
We zouden dan ook rakelings langs
een belangrijke uitvinding voorbij ge
gaan zijn, indien dit merkwaardige
feit niet tegelijkertijd ergens anders
opgevallen was.
Het geldt hier de firma Brown
Boveri in Winterthur welke sedert
jaren experimenteerde met gasturbines
en voortdurend stuitte op het typische
feit dat de warmte-overdracht van een
gas door een ijzeren wand in sterke
mate beïnvloed werd door de snelheid
van de gassen. Nu was ons dit ver
schijnsel niet geheel onbekend. De
constructeurs die met stroomende
vloeistoffen of gassen te maken hadden,
hielden wel degelijk rekening met de
snelheid waarmee oppervlakken wer
den gepasseerd. De variaties in het
warmte-transport waren echter niet
zeer groot.
Deze ervaring met gasturbines voer
de de firma Brown Boveri ten slotte
tot een weldoordacht experiment. Men
bepaalde de warmteoverdracht door
een wand in afhankelijkheid van de
snelheid van een gas.
Laat ik Uw voorstelling "fixeeren
op de volgende proef. Door een ijzeren
buis stroomen heete gassen, terwijl
de buis omringd is door water, waarin
een thermometer hangt. Wij voeren
de snelheid van de gassen op en letten
daarbij op den thermometer.
Het blijkt dan dat de overdracht van
warmte vrij plotseling zeer hoog wordt,
n.l. indien de snelheid V2 a i maal de
geluidsnelheid is. (Thans zien we ineens
de verklaring van het snelle warm
worden van den mitrailleurloop: Hier
ontsnappen de gassen met zeer hooge
snelheden die zelfs grooter zijn dan de
geluidssnelheid.).
Redeneeren wij even door: indien
we de warmte uit de verbrandings
gassen der steenkolen snel op het water
willen overbrengen, dan moet de
temperatuur hoog zijn en de snelheid
groot. Deze -conclusie bracht de reeds
genoemde fabriek er toe om een vol
komen nieuw type stoomketel te
bouwen, die in alle détails verschilt van
den doorsnee-stoomketel. De snelheid
of velocitas" speelt daarin de eerste
rol, vandaar de naam: Velox-ketel.
DE afmetingen van dezen ketel zijn
zeer klein: de ketel heeft onge
veer 1/30 van de inhoud van een
normale ketel. Het is dan ook niet
meer noodzakelijk een apart ketelhuis
te bouwen. De afmetingen zijn kleiner
dan de bijbehoorende stoommachine,
ja zelfs kleiner dan de stoomturbine.
De veloxketel die bovendien het uiter
lijk van een machine heeft gekregen
wordt dan ook rustig in de machine
kamer opgesteld en vormt een orga
nisch geheel met de hoofdmachine.
De gelijkenis van den Veloxketel met
een machine is echter niet alleen uiter
lijk. Ook de inwendige bouw gaat in
de richting van een machine.
De brandstof met de hoogste ver
brandingswaarde en het kleinste volu
me, en die het gemakkelijkste in het
gebruik is, is de olie. Het spreekt dus
vanzelf dat de olie de ideale brandstof
vormt voor den Veloxketel.
De oliebranders ontvangen van een
Een Velox-hoogedruk-stoomketel in het gebouw van het Provinciaal Electrisch Bedrijf te Velsen
specialen lucht-compressor versche
verbrandingslucht van 3 atmosfeer druk.
De verbrandingsgassen hebben dus
naast de hooge temperatuur een voor
een ketel ongewonen hoogen druk.
(De drukverschillen in een normale
ketel worden gevormd door de
schoorsteentrek die in uiterste gevallen 1/25
atmosfeer bedraagt). De drie atmos
feer geven zeer hooge snelheden:
ongeveer 300 Meter per seconde.
De verbrandingsgassen schieten met
die snelheid door de ijzeren pijpen. De
warmte passeert zoo vlug door den
pijpwand, dat het omringende water
onmiddellijk overgaat in stoom. De
pijp wordt dan minder goed gekoeld
en zou doorbranden. Daarom wordt
het water dat verhit moet worden
met kracht langs den pijpwand geperst.
Men plaatst daartoe eenige van deze
pijpen in een wijdere buis waardoor
heen een centrifugaal-pomp het ketel
water perst. Zoo dwingt men het
water te circuleeren. De opstelling
van deze buis is verticaal, zoodat de
stoom gemakkelijk naar boven mee
genomen kan worden.
De gassen ontsnappen na afkoeling
niet zonder meer door de schoorsteen.
Ze hebben namelijk wel een lagere
temperatuur gekregen doch de druk
is nog aanzienlijk.
Men kan de energie die met dezen
druk overeenkomt, uit de rookgassen
vrij maken door middel van een gas
turbine. Daarin raken de gassen vrij
wel de rest van hun temperatuur en
druk kwijt, zoodat de schoorsteen
weinig laat ontwijken, m. a. w. het
schoorsteenverlies laag is.
De gasturbine drijft de diverse
pompen die boven genoemd zijn.
De opmerking dat deze ketel, wat
inwendige bouw betreft, op een machine
gelijkt, is hiermede voldoende toege
licht.
Men is zelfs bezig met een nieuwer
type, waarbij in den
verbrandingshaard regelmatig explosies plaats vin
den zooals in een verbrandingsmotor.
Kleppen voltooien de machine-voor
stelling volkomen. Men zou hier
kunnen spreken van een ketel die
zooveel slagen per minuut maakt.
Terugkomende op het rendement
van een ketel blijkt, dat de Velox
ketel een rendement haalt van ruim
92% en in de nieuwere uitvoeringen
de 100% gaat naderen. Met den Velox
ketel is het ketelprobleem dus defini
tief opgelost.
Ten slotte pleit n omstandigheid
zeer ten gunste voor dit type n.l.:
men heeft den Velox-ketel met succes
toegepast aan boord van schepen.
Hij gaat stellig nog een groote
toekomst tegemoet. IR. J. BETHLEM
Nieuwe uitgaven
WIJ lazen een boek van F. M.
Huebner: De Geheimtaal der
Ziel. (Uitgave Boucher, 's-Gravenhage
1939). Een ander boek van Huebner
heet: Menschen als Vergif en Medi
cijn", en tot deze menschensoort moet
de schrijver zelve ook gerekend worden,
want hij kan een medicijn zijn voor de
goedgeloovigen, die meenen, dat uit
de verschillende geheimtalen der ziel
Huebner verstaat daaronder onder
meer de adem, de uitdrukking der
handen, het schrift, de stem, gang en
lichaamshouding, en andere
fysiognomische kenmerken een algemeen
geldig Esperanto samengesteld zou
kunnen worden. En hij kan gemak
kelijk genoeg een vergif zijn voor die
eenvoudigen van ziel, die zijn opper
vlakkige bewegingen en lichtvaardige
conclusies zouden willen bezigen tot
een levensleer. Dit blijkt genoeg uit
een zinnetje als dit: Pneumatische
psychologie brengt haar waarde-oor
deel niet in betrekking tot de
ikbegaafdheid van een mensch, maar
tot diens gij-vermogen." Larie en
bombarie, die de deur dichtdoen.
PAG. 15 DE GROENE No. 3250