De gelijkstroommachine

De Stork-Stumpf horizontale gelijkstroomstoommachine type SSK 5½a werkt met condensatie en verzadigde of oververhitte stoom. De type aanduiding SSK 5½a heeft de volgende betekenis:

• SSK staat voor Stork Stumpf Kleppen.
• Het getal 5½ wil zeggen dat de zuigerslag 550 mm is. Bij een zuigerslag van 550 mm hoort een cilinderdiameter van 400 mm.
• De zuigerslag is de weg die de zuiger in de cilinder aflegt.
• De letter “a” geeft aan dat de cilinderdiameter afwijkend is namelijk 450 mm.

Professor Stumpf

De gelijkstroomstoommachine is uitgevonden door professor Stumpf. De eerste gelijkstroomstoommachines werden gebouwd in 1908. Het karakteristieke kenmerk van deze stoommachine is de regeling van de stoomuitlaat door de zuiger, die als uitlaatschuif werkt. Om de zuiger de uitlaat te laten regelen moet deze zeer lang zijn, ongeveer 0,9 van de zuigerslag. De stoom wordt via het cilinderdeksel en de inlaatkleppen beurtelings aan elke kant van de cilinder toegelaten, waarbij het cilinderdeksel verwarmd wordt. Even voor het einde van de slag worden de uitlaatpoorten in het midden van de cilinder door de zuiger vrijgegeven en verlaat de afgewerkte stoom* de cilinder. De stoom stroomt dus steeds in dezelfde richting door de cilinder, namelijk van de uiteinden naar het midden. Vandaar de naam gelijkstroom- stoommachine. Warmtetechnisch is dit een groot voordeel. In tegenstelling tot de wisselstroomstoommachine, waar de stoom door dezelfde poort in- en uitstroomt, vindt bij de gelijkstroomstoommachine geen omkering van de stromingsrichting van de stoom plaats en dus ook geen sterke afkoeling ter plaatse van de inlaatpoorten. De verse stoom, die via de inlaatklep de cilinder binnenstroomt, zal bij een gelijkstroommachine minder afkoelen en condenseren. Het gevolg hiervan is dat het stoomverbruik afneemt en de machine veel zuiniger wordt. De grote doorlaat van de uitlaatpoorten zorgt ervoor dat de uitstromende stoom nagenoeg geen weerstand ondervindt waardoor een gelijkmatig temperatuurverloop ontstaat van het warme instroomeinde naar het koude uitlaatmidden. Het ontbreken van uitlaatkleppen en met het plaatsen van de inlaatkleppen in de cilinderdeksels wordt de schadelijke ruimte zeer klein, namelijk 3,8% van de cilinderinhoud. De kleine schadelijke ruimte veroorzaakt een hoge compressie. De met de hoge compressie verbonden oververhitting ondersteunt de dekselverwarming en vermindert het condensatieverlies aan de stoominlaat.

Voordelen gelijkstroomstoommachine:

• Eenvoudige bouw.
• Lage fabricagekosten.
• Geringe plaatsruimte.
• Geringe wrijvingsverliezen en daardoor een grote mechanische betrouwbaarheid.
• De oververhitting van de stoom wordt beter benut.

Nadelen gelijkstroomstoommachine:

• Grote afmetingen en gewichten van zuiger, cilinder, zuigerstang en drijfstang.
• Hoog vacuüm noodzakelijk.