Modelbouw Atelier Apeldoorn

HOE WERKT EEN STOOMMACHINE ?

(aan de hand van enkele simpele schetsen)

Deze schets toont de basis-delen van een eenvoudige, dubbelwerkende, 1-cilinder stoommachine.

De schuifbediening is, om e.e.a. duidelijk te maken, sterk vereenvoudigd.


Een van de belangrijkste onderdelen van de machine is de stoomschuif, omdat deze van de machine een cyclisch werkend geheel maakt. De stoomschuif is stoomdicht afgedekt met een schuifkastdeksel, voorzien van de opening 'stoompoort verse stoom' waar de stoom vanuit de ketel wordt toegelaten. De afgewerkte stoom wordt, afhankelijk van de stand van de stoomschuif, toegelaten tot de 'uitlaatpoort'.
De cyclus begint met het toelaten van verse stoom aan één (in dit geval de rechter) zijde, van de cilinder
Wanneer de verse stoom vanuit de ketel wordt toegelaten tot de cilinder, zal de zuiger (in dit geval naar links) bewegen. Deze beweging wordt omgezet in een draaiïng van de krukas. De afgewerkte stoom aan de andere zijde van de zuiger wordt door deze zelfde beweging uit de cilinder naar de uitlaatpoort gedrukt.
Op een bepaald punt van de zuigerbeweging, wordt de verse stoomtoevoer naar de cilinder afgesneden door de schuif. De verse stoom blijft, door expansie, druk uitoefenen op de zuiger. De schuif heeft de toevoer van verse stoom naar de cilinder afgesloten, maar afgewerkte stoom kan nog steeds vanuit de cilinder naar de uitlaatpoort ontsnappen.
De keteldruk kan soms wel 20 Bar of hoger zijn, daarom is het economisch de stoom (tijdens de werkslag) zoveel mogelijk te laten expanderen. Echter. de kracht veroorzaakt door de stoom, terwijl deze expandeert, neemt af.

Wanneer de stoom teveel expandeert zal er condensatie (vorming van water) in de cilinder optreden aan het einde van de zuigerslag. Als dit op een intensieve manier gebeurt kan dit leiden tot schade aan de machine. Merk op dat aan het einde van de zuigerslag de schuif naar rechts begint te bewegen.


Wanneer de zuiger voorbij het eind van de slag is, beweegt de schuif in een zodanige richting dat verse stoom kan toetreden tot die zijde van de cilinder die in verbinding stond met de uitlaatpoort. De verse stoom begint nu aan deze zijde toe te stromen. De verse stoomzijde en afgewerkte stoomzijde van de zuiger zijn nu verwisseld.


Het gebruik van de afgewerkte stoom na het verlaten van de machine, hangt af van de toepassing. Voor grote, stationaire stoominstallaties werd deze afgewerkte stoom tot water gecondenseerd en teruggepompt in de ketel. Bij locomotieven wordt de afgewerkte stoom als een straal door de schoorsteen geblazen. Dit zorgt voor het karakteristieke 'tsjoeke, tsjoeke,....' van een stoomlocomotief. Deze stoomstraal door de schoorsteen zorgt tevens voor 'trek' op het vuur. In veel gevallen werd de afgewerkte stoom ook gebruikt om het water, voordat het in de ketel gepompt wordt, voor te warmen.


Het einde van het toelaten van verse stoom is nu in zicht


De stoom expandeert en de cyclus kan weer beginnen bij het eerste plaatje bovenaan
Het systeem voor de beweging van de stoomschuif is hier extreem veeenvoudigd. In stoomlocomotieven is er een gecompliceerd systeem voor het laten bewegen van de schuif, dat het mogelijk maakt het moment van toelaten van verse stoom te variëren, zodat het stoomverbruik, ten opzichte van de belasting van de machine, zo efficiënt mogelijk ingesteld kan worden. Ook wordt met het schuifbedienings mechanisme de juiste draairichting ingesteld.

ZO WERKT EEN STOOMMACHINE !

 

Powered by the Spirit CMS