Stoomlok's, werking onderdelen c.q. appendages

[Mar-Cas]

Heren deskundigen,

Over het bedienen, benamingen, funkties  en apendageges ben ik een groentje, dus enige vragen over het doen en laten in en rond de stomers zoek ik graag antwoorden. Ik hoop dat er enige van de deskundigen hier op dit forum hierop een antwoord zou kunnen geven.
De eerste,
In het onderstaande plaatje zitten aan de linkerzijde bij twee geheel verschillende locs 3 diagonaal geplaatste kraantjes (in rood)
 met er onder een afvoergoot (blauw) met een afvoer naar onder.
ik ben zulke kraantjes wel meer bij tekeningen tegengekomen, maar nu de vraag, "waar zijn ze voor" 



Erwin en Maykel hebben ze niet op hun modellen uitgevoerd

Bij voorbaat Dank ,

Caspar

[jjg koopmans]

Als je op de tekening kijkt zie je aan de rechterzijde het peilglas zitten op dezelfde hoogte.
Die kranen hebben een soortgelijke functie, als ze even worden opengedraaid weet men het
waterniveau in de ketel als er water of stoom uitkomt.
mvrgr

[Dwergsein]

Als het peilglas kapot is, of als je deze niet vertrouwd kan je hiermee het ketelwater nivo mee bepalen. Erg belangrijk, immers bovenzijde vuurkisy mag niet droog staan.

[Mar-Cas]

Als ik ff op andere locs kijk zijn die kraantjes idd alleen aanwezig wanneer er 1 peilglas aanwezig is.
Wel 'n grove meting.
Kraantjes zien er naar verhouding groot uit dus neem ik aan dat ze inwendig  voorzien zijn van 'n smoring, kan aardig spuiten met z'n 10 bar en die lekgootjes zien er maar iel uit.
Zal dan wel met grote omzichtigheid moeten worden bediend.

Vraag, hebben die peilglazen 'n doorstroomventiel die dicht slaat bij breuk van het glas?

THX Caspar

[jjg koopmans]

Nee, veel te modern, handbediening onder en boven
mvrgr

[AK952]

Voor stationaire stoomkelels,volgens de “oude” stoomwet, waren twee peilglazen vereist met een spui mogelijkheid in verband met eventuele verstopping. Het laagste zichtbare waterpeil bedroeg een bepaalde afstand t.o.v. van het hoogst deel van het verwarmend oppervlak, doorgaans de vuurgang of bovenste rij vlampijpen.
Voor stoomlocomotieven zal dat niet veel anders zijn.
Aangezien op de tekeningen een (1) peilglas is aangegeven is het waarschijnlijk dat de drie kranen het ontbrekende peilglas vervangen.
Het openen en sluiten van de kranen is kortstondig vandaar het “lekbakje” en normaliter zijn er geen restricties in de kranen om de “smoren” (weinig zinvol ivm verstoppingen)
Tijdens de “stoomproef”, o.a voor onbewaakt gas/olie gestookt bedrijf, werd het laagwaterpeil gecontroleerd d.m.v. het spuien van de ketel via de spuikraan, ook weer in een trechter.. Bij de laagste stand (low-low), signaal, brander uit en vergrendeld.

[ivanzon]

Is dat niet gewoon het cv ontluchter principe? Als er bij het voorzichtig openen water uit komt zit je goed?

[Mar-Cas]

Dus gewoon hopen dat het peilglas heel blijft, want die krrantjes zullen nooit prettig te bedienen zijn.

OKÉ heren bedankt voor de info  . als ik weer wat heb kom ik weer terug.

[roadster36]

Eergisteren een pijlglas met kraan van een 3700 in de hand gehad, zelfs na zoveel jaar ging dat nog heel soepel 

[Mar-Cas]

Ze konden in de 19de Eeuw best naukeurig werken.

In het museum staat de SS326 en heeft dus de 3 kraantjes van hierboven aan boord, zouden die nu ook nog soepel werken?  De pijpjes die tot boven het lekbakje komen zijn er in ieder gaval al af(gepoetst?) zie ik op n foto van Ivo.

[ErikvanGarderen]

De kraantjes waren een noodzaak voordat er glas was beschikbaar wat de stoomdruk aankon. De kraantjes waren net onder, op gelijke hoogte en iets boven de vuurkisttopplaat aangebracht. De topplaat van een vuurkist moet altijd onder water staan om een ketelexplosie te voorkomen.
De onderste twee kraantjes moesten altijd 'water' laten zien als ze werden open gedraaid en de bovenste stoom.
De term 'water' staat bewust tussen aanhalingstekens omdat water van ruim 100 graden (onder druk) direct in stoom veranderd als de druk verdwijnt (wat gebeurt als je de kraantjes opent). Het schijnt dat een machinist of leerling aan het geluid konden horen of het stoom of water was wat er uit een kraantje kwam, omdat in beide gevallen het lijkt of er gewoon stoom uit komt...

[AK952]

Even een reactie op bovenstaande commentaren.
Kraantjes zijn niet voor ontluchting zoals voor een CV aangezien een CV een “gesloten” systeem is met een temperatuurs begrenzing die  lager is dan het atmosferische kookpunt (lager dan 100 graden) terwijl deze ketels een open “stoom” systeem hebben. (water in, stoom uit naar de atmosfeer inclusief lucht).

Ten tweede, de temperatuur van het water/stoom mengsel zal rond de 180 graden zijn (Mollier diagram) echter de temperatuur van de kranen zelf is fors lager. Echter het gebruik van een doekje tijdens het bediening is wel aan te bevelen. (Uit ervaring)

Kranen zoals aangegeven mogen dan wel gangbaar zijn dat geld niet voor de afdichtingen na verloop van tijd (verhard) en dichten niet meer af. Is dit wel het geval dan is er hopelijk geen Teflon gebruikt.

Voor wat betreft het gebruik van glas van de peilglazen, glazen peil “toestellen” werden ruim 100 jaar geleden al gebruikt, met soms een halve mantel of gaas ter bescherming.
Tot slot de functie van het middelste kraantje is wellicht ter indicatie om de voedingspomp of injecteur “bij te zetten” om het water niveau op peil te brengen of houden.

Kolen gestookte vuren, in tegenstelling tot gas- of oliestook, zijn niet met een knop te doven en dat is ook de reden van het belang van de middelste kraan.
(kolen gestookt vuur + stoom = waterstofgas= explosie van de vuurkist/gang en dit bovenop de abrupte expansie van het stoom houdende gedeelte van de ketel).

[ikbenerevenniet]

[..] water van ruim 100 graden (onder druk) direct in stoom verandert als de druk verdwijnt

Dat wordt dan toch geen stoom maar waterdamp?

[AK952]

Bij het spuien van “lage” druk verzadigde stoom, dus niet oververhit, zie je een vorm van waterdamp vanwege de expansie. (Combinatie stoom en condensaat).
Dit in tegenstelling tot oververhitte stoom zoals bij “Power Plants” (Borssele Maasvlakte) met een druk van 200 Bar/500 graden Celsius gedraagt stoom zich als een “onzichtbaar” gas.
Wanneer zo’n lek ontstaat in een membraan wand van een ketel kunnen de aangrenzende pijpen finaal doorgesneden worden, vandaar de uitdrukking “stoom snijd”.

[Eelco Storm]

Een reactie van kapitein Kniesoor:

"Voordat er dingen die wat onhandig zijn geschreven een eigen leven gaan leiden:

ik ben zulke kraantjes wel meer bij tekeningen tegengekomen, maar nu de vraag, "waar zijn ze voor"

Een stoomketel dient twee onafhankelijke toestellen te hebben om de waterstand in de ketel te kunnen waarnemen (net als twee onafhankelijke voedingstoestellen) . In principe zijn dat dus twee peilglazen. Echter op oudere stoomketels (pre 1900) kan je dus een peilglas en zgn. proefkraantjes tegen komen. In principe kan je het verschil tussen uitstromend water of stoom horen. Echter dit vergt wel de nodige ervaring. Het verschil zit met name in een ander geluid. Er zit een verschil in geluid tussen stoom die direct uit de kraan komt en water wat buiten de kraan expandeert naar stoom.

Uit het onderste kraantje moet altijd water komen. Uit de middelste en bovenste kraan kan / mag of water of stoom komen.

Als het peilglas kapot is, of als je deze niet vertrouwd kan je hiermee het ketelwater nivo mee bepalen.

Een peiltoestel vertrouw je altijd. Het is een deel van je aanvang dienst om de werking van je BEIDE peil- en voedingstoestellen te testen. Je mag de dienst voortzetten als een van beide toestellen uitvalt, maar het niet functioneren van een van beide toestellen bij aanvang dienst is een harde reden om een ketel niet dienstvaardig te verklaren.

Wel 'n grove meting.

Yup. Maar "good enough for governementswork" De onderste is je laagste waterpeil (zie verderop). De bovenste is de hoogte waarboven je het waterpeil eigenlijk niet wilt hebben. In dat laatste zie je een duidelijk verschil met een stationaire / landketel. Bij stationaire ketels ligt het waterpeil binnen een zeer beperkte bandbreedte. Dit kan omdat je veel meer toeters en bellen kwijt kan om verbruik en voeding van de ketel te monitoren en reguleren. En al helemaal bij een olie- of gas gestookte ketel waarbij je dus ook de warmte bron min of meer direct kan aan en afschakelen. Bij een (kolengetookte) locomotiefketel is je warmtebron maar nauwelijks reguleerbaar. Bij stationaire ketel is de veiligheid echt een allerlaatste noodmiddel voor als alle andere regelmogelijkheden gefaald hebben. Bij een ketel van een stoomlocomotief is het niet meer dan een van de vele regeltoestellen die je tot je beschikking hebt om de ketel veilig te bedienen. Bij een moderne veiligheid ben je eigenlijk enkel maar geïnteresseerd in het open gaan er van. Wanneer die sluit is minder boeiend. De veiligheid van een stoomlocomotief moet open gaan bij een een minimale overdruk, weer dicht gaan bij de werkdruk en tegen veelvuldig openen en sluiten kunnen. Dat zijn eisen die aan een moderne veiligheid niet of nauwelijks meer gesteld worden.

Kraantjes zien er naar verhouding groot uit dus neem ik aan dat ze inwendig  voorzien zijn van 'n smoring, kan aardig spuiten met z'n 10 bar en die lekgootjes zien er maar iel uit.
Zal dan wel met grote omzichtigheid moeten worden bediend.

De doorstroomsnelheid (zowel bij proefkranen als bij peilglazen) wordt bepaald door de afmeting van de voedingskanalen. D'r gaan geen 2 duimspijpen naar de toestellen, maar 8 mm is het al gauw. Te dunne toevoerkanalen wil je niet omdat dan eventuele kalkafzetting het kanaal te vlug kan gaan knijpen. En ja dat vergt dus de nodige aandacht en zorgvuldigheid van het bedienend personeel. Maar die aandacht en zorgvuldigheid heb je ook nodig om de doorstroming dusdanig te knijpen dat je het verschil tussen uitstromend water of stoom kan horen. Wanneer je de proefkranen vol opendraait is het geluidsvolume dusdanig hoog dat je dat onderscheid niet meer hoort.

Vraag, hebben die peilglazen 'n doorstroomventiel die dicht slaat bij breuk van het glas?

Deels al door Jos (goed) beantwoord, maar kan wat genuanceerd worden. Oudere peilglazen hadden inderdaad enkel stopkranen. In de nieuwere peilglazen zaten er vaak kogels in die bij een hoge doorstroomsnelheid (lees gebroken peilglas) de doorstroomopening grotendeels blokkeerde waarmee je dus niet het volle doorstroomvolume uit de beide einden van het peilglas kreeg. Hoewel in Europa veelal gold "not invented here" waren in Amerika Klinger / reflex glazen de standaard. Dit is een dikke (geribbelde) plaat glas in een volledig messing / bronzen behuizing. Klingerglazen breken sowieso als zelden en als ze al breken is het enkel een scheur en daar komt aanzienlijk minder volume doorheen. Een nadeel van Klinger glazen is dat je ze niet of nauwelijks "on the fly" kan vervangen. Iets wat met "reageerbuizen" wel gaat (en wat ook regelmatig voorkwam). Dat nadeel van Klingerglazen wordt echter opgevangen doordat ze in de praktijk niet breken. Zeker niet bij goed onderhoud. "Reageerbuizen" verslijten. Zowel op de overgang pakking / glas als op het punt van de meest frequente waterstand.

Voor stationaire stoomkelels,volgens de “oude” stoomwet, waren twee peilglazen vereist met een spui mogelijkheid in verband met eventuele verstopping. Het laagste zichtbare waterpeil bedroeg een bepaalde afstand t.o.v. van het hoogst deel van het verwarmend oppervlak, doorgaans de vuurgang of bovenste rij vlampijpen.
Voor stoomlocomotieven zal dat niet veel anders zijn.

De laagste water stand is (in Nederland) bij lokomotiefketels gedefinieerd als 10 cm boven het hoogste vlamberoerde punt, dus de topplaat / bovenkant binnenvuurkist.

Tijdens de “stoomproef”, o.a voor onbewaakt gas/olie gestookt bedrijf, werd het laagwaterpeil gecontroleerd d.m.v. het spuien van de ketel via de spuikraan, ook weer in een trechter.. Bij de laagste stand (low-low), signaal, brander uit en vergrendeld.

Een dergelijke test bestaat bij stoomlokomotiefketels niet omdat er niets geautomatiseerd is. Het enige wat automatisch gaat is het sarcastische commentaar van de machinist "lukt het niet jochie" als het te lang niet naar zijn zin gaat

......die kraantjes zullen nooit prettig te bedienen zijn

Nope. Het waren tapse pluggen in tapse gaten. Je kan ze niet te vast in de bus drukken want dan bewegen ze niet en je kan ze niet los laten want dan lekken ze. En zodra d'r een beetje vuil in zat kreeg je groeven en waren ze ook niet dicht en moest je ze te vast aandraaien. Veelal waren de handvaten (ook) van messing en daarmee loeiheet. Terwijl je ze dus wel gedoseerd moest openen.

De kraantjes waren net onder, op gelijke hoogte en iets boven de vuurkisttopplaat aangebracht.

NEE dus. Het onderste kraantje zal op laagste waterstand en dat is dus 10cm BOVEN de topplaat. Bij peilglazen is het "good practice" om e.a. zo te maken dat het water enkel maar zichtbaar is vanaf de laagste waterstand. Daarmee kan je dus niet waarnemen beneden de toegestane laagste waterstand

Het schijnt dat een machinist of leerling aan het geluid konden horen of het stoom of water was wat er uit een kraantje kwam, omdat in beide gevallen het lijkt of er gewoon stoom uit komt...

Hier mist één cruciaal woord: Het schijnt dat een ERVAREN machinist of leerling ......... En dat is de reden waarom ik heden ten dage zo mijn twijfel heb over het gebruik van proefkranen. Die ervaring is inmiddels nauwelijks meer te verkrijgen / onderhouden in museaal gebruik. Daarvoor ontbreekt bij de bulk van de museums het aantal beschikbare diensten.

Is dit wel het geval dan is er hopelijk geen Teflon gebruikt.

Teflon en stoom houden niet van elkaar 

Kolen gestookte vuren, in tegenstelling tot gas- of oliestook, zijn niet met een knop te doven en dat is ook de reden van het belang van de middelste kraan.

De enige kraan die voor de ketelveiligheid van belang is. is de laagste kraan. De rest is voor de ketel niet van belang (wel voor de machine die er achter zit). Al zit de ketel tot de fluit vol met water, daar heeft de ketel geen last van. Maar als het water te hoog komt is de kans op opkoken / waterslag in de machine groot.
- Alleen water in uit de onderste kraan: PDQ water er bij in de ketel
- Water uit alle drie de kranen: zorgen dat het water PDQ gaat zakken
- Water uit de onderste twee kranen: alles is happy dappy en genieten van het uitzicht

(kolen gestookt vuur + stoom = waterstofgas= explosie van de vuurkist/gang en dit bovenop de abrupte expansie van het stoom houdende gedeelte van de ketel).

De vorming van waterstofgas speelt nauwelijks een rol bij de explosie van een stoomketel. Bij een ketelexplosie wordt het vuur bijna direct van / door  het rooster geblazen. Tevens koelt de stoom het vuur gelijk af beneden de vormingstemperatuur van waterstofgas, maar die zou ik moeten nazoeken.

vandaar de uitdrukking “stoom snijd”.

Niet alleen bij dergelijke drukken (200 bar en oververhit) maar ook lage drukken en verzadigde stoom (10-12 bar) snijdt stoom. Dat is een van de problemen bij afsluitingen in een stoomketel zoals (plug)kranen en en (veiligheids)kleppen. Zowel in de volledig open als de volledig gesloten toestand gaat het allemaal wel goed. Maar in de halfopen toestand gaat de stoom "snijden" en krijg je groeven in de de afsluitende oppervlakken waardoor de afdichting een probleem wordt. Daarom is "kleppen schuren" een regelmatig werkproces bij ketelonderhoud."