Condensatie: verschil tussen versies

Uit tutiwiki
Naar navigatie springen Naar zoeken springen
Regel 1: Regel 1:
<div align="right">[[Hoofdpagina]]</div>  
<div align="right">[[Hoofdpagina]]</div>  
Bij stoommachines die met condensatie werken wordt de afgewerkte stoom afgevoerd naar een [[condensor]]. In de condensor heerst een druk ver onder de atmosferische druk. Deze lage druk ontstaat door de werking van de condensor in combinatie met een luchtpomp. Bij een open systeem met een injectie- of mengcondensor is dit een [[natte luchtpomp]]. Deze pomp verwijdert niet alleen de lucht, die door allerlei oorzaken in de condensor komt, maar ook het mengsel van koelwater (injectiewater) en gecondenseerde afgewerkte stoom.
===Historie en werking===
De condensor is dé grote uitvinding van James Watt, de condensor is cruciaal voor de werking van een [[https://en.wikipedia.org/wiki/Watt_steam_engine atmosferische stoommachine]]. Met behulp van een condensor kan stoom geforceerd teruggebracht worden tot water. Door de condensatie wordt het watervolume 1700 keer kleiner dan het stoomvolume. De overblijvende ruimte kan in een afgesloten condensor niet opgevuld worden waardoor alleen een vacuüm overblijft. Dit vacuüm veroorzaakt een sterke onderdruk waardoor een beweging gecreëerd kan worden. Tot de dag van vandaag vormt de condensor een belangrijk onderdeel van haast iedere stoominstallaties.
 
===Types condensor===
Er zijn twee soorten condensors, in gebruik, de oppervlaktecondensor en de mengcondensor.
<br />
 
De oppervlaktecondensor bestaat uit een koude radiatorachtige vorm waartegen de stoom condenseert. Er onstaat slechts weinig condensaat en dit condensaat heeft een kwaliteit die haast gelijk is aan gedistilleerd water. Helaas is het condensaat wel vervuild met smeerolie uit de cilinder. Het condensaat wordt vaak gebruikt als ketelwater, vooral op zeeschepen is dit een belangrijke toepassing. Als koelmedium wordt meestal water gebruikt.<br />
 
In de mengcondensor wordt de afgewerkte stoom gemengd met water. Hierdoor ontstaat een grote hoeveelheid opgewarmd water. Dit water heeft een kwaliteit gelijk aan de kwaliteit van het koelwater. Bevat het koelwater veel kalk en/of slib dan bevat het condensaat dat ook. Het water uit een mengcondensor is dus slecht te gebruiken als ketelwater.<br />
 
Bij een mengcondensor hoort een [[natte luchtpomp]]. Deze pomp handhaaft het vacuüm en verwijdert niet alleen het mengsel van koelwater (injectiewater) en gecondenseerde afgewerkte stoom, maar ook  de lucht die door allerlei oorzaken in de condensor komt. Deze lucht komt uit het beetje lucht dat altijd in het koelwater aanwezig is en door lekjes in de condensor. Verder bevat de condensor ook altijd wat waterdamp, waar water is daar is altijd waterdamp. Ook deze waterdamp moet weggepompt worden. Ten gevolge van de waterdamp is het niet mogelijk in een condensor een volledig vacuüm te creëren, de waterdamp laat altijd wat druk achter.
[[image:Kleppendeksel_natte_luchtpomp.jpg|200px|right|thumb|Kleppendeksel natte luchtpomp]]<br />
[[image:Kleppendeksel_natte_luchtpomp.jpg|200px|right|thumb|Kleppendeksel natte luchtpomp]]<br />


===Nut van condensatie===
===Nut van condensatie===
Wanneer we de werking van [[de gelijkstroommachine]] nog eens bekijken, dan zien we dat aan de ene kant van de zuiger toevoer plaats vindt en aan de andere kant afvoer. De afvoerkant van de zuiger staat in verbinding met de condensor. Omdat de druk in de condensor beneden de atmosferische druk ligt zal het drukverschil rechts en links van de zuiger aanmerkelijk groter zijn dan wanneer de afgewerkte stoom naar de buitenlucht wordt afgevoerd. De kracht, waarmee de zuiger naar de afvoerkant bewogen wordt, is dan ook veel groter en de machine zal met dezelfde hoeveelheid stoom veel meer arbeid leveren. Door het toepassen van een condensor kunnen de afmetingen van een machine met hetzelfde vermogen kleiner worden en wordt het stoomverbruik minder.
Een stoommachine staat altijd open en bloot opgesteld in de atmosfeer. Dat betekent dat op alle delen atmosferische druk staat. De afgewerkte stoom moet tegen deze druk in afgevoerd worden. Bij een stoomdruk van 10 atmosfeer kan dus maar 9 atmosfeer benut worden.
 
Bij toepassing van condensatie kan de stoom afgevoerd worden naar een condensor waarin een druk van ongeveer 0 atmosfeer heerst. Bij een stoomdruk van 10 atmosfeer kan dan ineens de gehele 10 atmosfeer gebruikt worden. Dit levert dus een vermogenswinst van 10 % op.
Verder zorgt de condensatie ervoor dat er geen afvoerkleppen op de machine nodig zijn. Nadat de zuiger de uitlaatpoorten heeft geopend zuigt het vacuüm van de condensor de cilinder leeg zonder verdere tussenkomst van kleppen. Dit is een van de specifieke voordelen van de gelijkstroom stoommachine.

Versie van 14 aug 2017 21:20

Hoofdpagina

Historie en werking

De condensor is dé grote uitvinding van James Watt, de condensor is cruciaal voor de werking van een [atmosferische stoommachine]. Met behulp van een condensor kan stoom geforceerd teruggebracht worden tot water. Door de condensatie wordt het watervolume 1700 keer kleiner dan het stoomvolume. De overblijvende ruimte kan in een afgesloten condensor niet opgevuld worden waardoor alleen een vacuüm overblijft. Dit vacuüm veroorzaakt een sterke onderdruk waardoor een beweging gecreëerd kan worden. Tot de dag van vandaag vormt de condensor een belangrijk onderdeel van haast iedere stoominstallaties.

Types condensor

Er zijn twee soorten condensors, in gebruik, de oppervlaktecondensor en de mengcondensor.

De oppervlaktecondensor bestaat uit een koude radiatorachtige vorm waartegen de stoom condenseert. Er onstaat slechts weinig condensaat en dit condensaat heeft een kwaliteit die haast gelijk is aan gedistilleerd water. Helaas is het condensaat wel vervuild met smeerolie uit de cilinder. Het condensaat wordt vaak gebruikt als ketelwater, vooral op zeeschepen is dit een belangrijke toepassing. Als koelmedium wordt meestal water gebruikt.

In de mengcondensor wordt de afgewerkte stoom gemengd met water. Hierdoor ontstaat een grote hoeveelheid opgewarmd water. Dit water heeft een kwaliteit gelijk aan de kwaliteit van het koelwater. Bevat het koelwater veel kalk en/of slib dan bevat het condensaat dat ook. Het water uit een mengcondensor is dus slecht te gebruiken als ketelwater.

Bij een mengcondensor hoort een natte luchtpomp. Deze pomp handhaaft het vacuüm en verwijdert niet alleen het mengsel van koelwater (injectiewater) en gecondenseerde afgewerkte stoom, maar ook de lucht die door allerlei oorzaken in de condensor komt. Deze lucht komt uit het beetje lucht dat altijd in het koelwater aanwezig is en door lekjes in de condensor. Verder bevat de condensor ook altijd wat waterdamp, waar water is daar is altijd waterdamp. Ook deze waterdamp moet weggepompt worden. Ten gevolge van de waterdamp is het niet mogelijk in een condensor een volledig vacuüm te creëren, de waterdamp laat altijd wat druk achter.

Kleppendeksel natte luchtpomp


Nut van condensatie

Een stoommachine staat altijd open en bloot opgesteld in de atmosfeer. Dat betekent dat op alle delen atmosferische druk staat. De afgewerkte stoom moet tegen deze druk in afgevoerd worden. Bij een stoomdruk van 10 atmosfeer kan dus maar 9 atmosfeer benut worden. Bij toepassing van condensatie kan de stoom afgevoerd worden naar een condensor waarin een druk van ongeveer 0 atmosfeer heerst. Bij een stoomdruk van 10 atmosfeer kan dan ineens de gehele 10 atmosfeer gebruikt worden. Dit levert dus een vermogenswinst van 10 % op.