Brandwerk
Overzicht
De tekening hiernaast geeft de inrichting voor het met de hand verstoken van steenkool weer. De belangrijkste onderdelen hiervan zijn:
- Vuurdeurraam.
- Doodbed.
- Asplaat.
- Vuurgang
- Middenroosterdrager of roosterbeer.
- Vuurbank.
- Vuurbrug.
Vuurdeurraam
Het vuurdeurraam is met bouten aan de voorzijde van de vuurgang bevestigd en vervaardigd van gegoten ijzer. In het vuurdeurraam is het stookgat aangebracht. Via het stookgat worden de kolen op het vuur gegooid, het vuur schoongemaakt en worden andere werkzaamheden verricht die nodig zijn om het vuur goed te laten branden. Het stookgat wordt afgesloten door de vuurdeur. Aan de vuurzijde is de vuurdeur voorzien van een brandplaat. De brandplaat beschermt de vuurdeur tegen de hitte van het vuur. Onder de vuurdeur bevindt zich de aspitdemper. De aspitdemper geeft toegang tot de aspit, dit is de ruimte onder het rooster. Via de aspitdemper wordt de as uit de aspit verwijderd en stroomt verbrandingslucht naar het vuur. De stand van de demper bepaalt de hoeveelheid verbrandingslucht die tot het vuur wordt toegelaten. De aspitdemper kan met de krabber in verschillende standen vastgezet worden. Aan de binnenzijde van het vuurdeurraam bevindt zich het doodbed.
Doodbed
Het doodbed strekt zich uit over de gehele breedte van de vuurgang en dient ter ondersteuning van de roosterbaren. In het doodbed zijn geen luchtopeningen aanbracht. De kolen die daar liggen branden dus niet, ze blijven “dood” liggen. De vuurdeur komt nu niet in direct contact met het vuur en wordt minder heet. Bovendien vallen geen brandende kolen naar buiten bij het openen van de deur.
Asplaat
De vlakke asplaat ligt in de ronding van de gegolfde vuurgang en is met bouten aan de onderzijde van het doodbed bevestigd. In het midden zijn twee steunen aangebracht waarop de midden- roosterdrager of roosterbeer ligt. Achter in de asplaat is de vuurbank gemonteerd.
Vuurgang
De vuurgang is geklonken aan een naar buiten gerichte flens van het voorfront en aan een naar binnen gerichte flens van het achterfront. Op het gedeelte van de vuurgang dat door het voorfront steekt is het vuurdeurraam met bouten bevestigd.
De vuurgang is voorzien van golven volgens het ontwerp van Fox.
De voordelen van een gegolfde vuurgang ten opzichte van een gladde vuurgang zijn:
- Groter verwarmd oppervlak, waardoor meer warmte aan het ketelwater wordt afgegeven.
- Elastischer, waardoor de vuurgang gemakkelijker kan uitzetten. Bij het opstoken van een koude ketel wordt de vuurgang direct blootgesteld aan de hitte van het vuur en de hete rookgassen, terwijl de romp van de ketel slechts langzaam op temperatuur komt. De vuurgang zal dus veel sneller uitzetten dan de romp. Deze ongelijke lengteverandering kan door een gegolfde vuurgang gemakkelijker opgevangen worden.
- Sterker, waardoor onder dezelfde bedrijfsomstandigheden een gegolfde vuurgangwand dunner uitgevoerd kan worden. Een dunnere wand vergroot de warmte-overdracht tussen de rookgassen en het ketelwater.
- De golven veroorzaken wervelingen in de rookgasstroom. De warmteafgifte aan het ketelwater wordt hierdoor bevorderd.
Middenroosterdrager of roosterbeer
De middenroosterdrager of roosterbeer vormt het middelste steunpunt van het rooster en bestaat uit twee strippen van gegoten ijzer die door middel van bouten en afstandsbussen aan elkaar bevestigd zijn
Vuurbank
De vuurbank vormt het achterste steunpunt van de roosterbaren en sluit tevens de achterzijde van de aspit af. De vuurbank is vervaardigd van gegoten ijzer en met bouten aan de asplaat bevestigd. Op de vuurbank is de vuurbrug aangebracht die bestaat uit een bemetseling van vuurvaste stenen.
Vuurbrug
De vuurbrug voorkomt dat de kolen aan de achterzijde van het rooster vallen. Bovendien verkleint de vuurgang de doorgang voor de rookgassen waardoor er een betere menging van de nog niet verbrande gassen met de verbrandingslucht ontstaat. De hoge temperatuur van de vuurbrug zorgt ervoor dat deze onverbrande gassen alsnog verbranden en een nagenoeg volledige verbranding verkregen wordt. De vuurbrug moet niet te hoog opgemetseld worden omdat een te hoge vuurbrug de trek belemmert en de vuurgang plaatselijk oververhit kan raken. De vuurbrug wordt opgemetseld uit vuurvaste stenen en vuurvaste cement. De ruimte tussen de buitenste stenen van elke laag en de ronding van de vuurgang wordt opgevuld met stampmassa.
Rooster
Het rooster bestaat uit twee roosterbedden. Elk bed is opgebouwd uit circa dertig roosterbaren of roosterijzers en twee kantbaren. Roosterbaren worden vervaardigd van gegoten ijzer dat goed bestand is tegen hoge temperaturen. Een roosterbaar is een smalle platte staaf met een trapeziumvormige doorsnede die aan een zijde is voorzien van twee eindnokken en een middennok. De middennok voorkomt kromtrekken van de roosterbaar.
Tussen de nokken ontstaan luchtspleten in de naast elkaar geplaatste roosterbaren. Door de spleten stroomt de lucht die nodig is voor het verbranden van de steenkool en valt de as in de aspit. Via de aspitdemper wordt de as verwijderd.
Door de trapeziumvormige doorsnede van de roosterbaren zijn de luchtspleten aan de onderzijde wijder dan aan de bovenzijde. De as zal daardoor gemakkelijker door de luchtspleten vallen waardoor deze minder snel verstoppen. Verstopte luchtspleten belemmeren de luchttoevoer naar de kolen, de ver- branding wordt slechter en er wordt minder stoom geproduceerd. Bovendien zorgt de luchtstroom voor koeling van de roosterbaren. Roosterbaren verbranden wanneer ze onvoldoende gekoeld worden. De oorzaak hiervan kan zijn:
- Verslakking van het vuur, waardoor de luchtstroom versperd wordt.
- Bij een fel brandend vuur de aspitdemper gesloten wordt om de stoomproductie te verkleinen.
- De gloeiende kolenlaag met een dikke laag verse kolen bedekt wordt, waardoor de uitstraling van het vuur vermindert.
Bij een goed brandend vuur kan de temperatuur van de roosterbaren oplopen tot 1000oC. Belangrijk is dus dat de roosterbaren vrij kunnen uitzetten. Uitzetten in de lengte is mogelijk doordat de roosterbaren met het schuine vlak kunnen schuiven over het schuine vlak van het doodbed en de vuurbank. Uitzetten in de breedte is mogelijk door de speling tussen de roosterbaren. Deze speling wordt verkregen door uit een dichtgelegd roosterbed één roosterbaar te verwijderen en de ruimte die daardoor ontstaat gelijkmatig over het roosterbed te verdelen. Het schuine gedeelte van de roosterbaren moet altijd onder het doodbed blijven om te voorkomen dat de roosterbaren opgewipt worden tijdens het lossteken van de slak. Met de haak rusten de roosterbaren op de middenroosterdrager of roosterbeer.