Oververhitter

Uit tutiwiki
Naar navigatie springen Naar zoeken springen
Hoofdpagina | Ketels | Ketelonderdelen

Het doel van de oververhitter is om de stoom, nadat deze de ketel heeft verlaten, op een hogere temperatuur te brengen.

Oververhitter.JPG

De oververhitter (afgekort ovo) bestaat uit een inlaatkast, een pijpenbundel en een uitlaatkast. De pijpenbundel bestaat uit een aantal gebogen pijpen, ook wel slangen genoemd, waarvan de uiteinden in de kasten uitmonden. De stoom stroomt vanuit de ketel naar de inlaatkast en vervolgens door de pijpen naar de uitlaatkast.

Terwijl de stoom door de oververhitterpijpen stroomt wordt warmte opgenomen uit de rookgassen die om de pijpen stromen. De stoomtemperatuur stijgt en de rookgastemperatuur daalt. De rookgassen verlaten dus met een lagere temperatuur de schoorsteen. Hierdoor daalt het schoorsteenverlies en stijgt het ketelrendement. Omdat de oververhitter in open verbinding staat met de ketel is de stoomdruk in de oververhitter gelijk aan de stoomdruk in de ketel. In de oververhitter stijgt de temperatuur van de stoom, terwijl de druk constant blijft. Stoom waarvan de temperatuur hoger is dan die van verzadigde stoom van dezelfde druk noemt men oververhitte stoom. Het voordeel van oververhitte stoom is:

  • Minder condensatie in de stoomleidingen en inlaatorganen van de stoommachine.
  • Minder stoomverbruik van de stoommachine per indicateur-paardekracht (ipk) per uur vanwege de hogere stoomtemperatuur.

Bij de beschrijving van de stoommachine wordt hier nader op ingegaan.

De pijpen van de oververhitter zijn zo gebogen dat de stoom in het eerste gedeelte van de oververhitter tegengesteld aan de rookgasstroom stroomt (tegenstroom) en in het laatste gedeelte in dezelfde richting als de rookgassen (gelijkstroom).

Oververhitter stroming.jpg

De reden hiervan is:

  • Bij een in gelijkstroom geplaatste oververhitter is het gemiddelde temperatuursverschil tussen stoom en rookgassen lager dan bij een in tegenstroom geplaatste oververhitter. De warmte-overdracht bij een in gelijkstroom geplaatste oververhitter is dus minder, waardoor de oververhitter groter moet worden om dezelfde eindtemperatuur van de stoom te bereiken.
  • Bij een in tegenstroom geplaatste oververhitter is aan het eind van de oververhitter, waar de stoomtemperatuur het hoogst is, de rookgastemperatuur ook het hoogst. De temperatuur van de pijpwand van de oververhitterpijpen kan daar zo hoog oplopen dat de pijpen verbranden.

Door een combinatie van het tegen- en gelijkstroom principe, zoals toegepast bij de Cornwall-ketel en de beide Lancashire-ketels, worden bovenstaande nadelen ondervangen.

Cornwall Dwarsdoorsnede.jpg

De oververhitte stoomtemperatuur kan geregeld worden met de rookgaskleppen. Staat de rookgasklep (3) na de oververhitter vol open en is de omloopklep (5) gesloten, dan stromen alle rookgassen door de oververhitter en is de oververhitte stoomtemperatuur maximaal. De rookgasklep (3) is na de oververhitter geplaatst. De klep wordt op deze plaats niet zo heet als voor de oververhitter en zal dus minder snel kromtrekken of verbranden. Wanneer de stoommachine niet in bedrijf is, stroomt er geen stoom door de oververhitter. De rookgas- klep (3) moet dan gesloten zijn om te voorkomen dat de oververhitterpijpen verbranden. De omloopklep is dan geopend en de rookgassen stromen direct via de kanalen langs de ketel naar de schoorsteen.

Op de uitlaatkast is een veiligheidsklep geplaatst. Deze veiligheidsklep zorgt ervoor dat de druk in de oververhitter niet boven de hoogst toegestane werkdruk kan stijgen. Verder zijn op de uitlaatkast een afstandsthermometer, een glasthermometer en een aftapafsluiter aangebracht. De afstandsthermometer is een wijzerthermometer waarop de stoker vanaf de stookplaats de temperatuur van de oververhitte stoom kan aflezen.
De inlaatkast is voorzien van een aftapafsluiter en een roetblaasafsluiter. Op de roetblaasafsluiter kan door middel van een flexibele slang een blaaspijp aangesloten worden, waarmee tijdens bedrijf de oververhitterpijpen aan de rookgaszijde met stoom kunnen worden schoongeblazen.
De inlaattemperatuur van de oververhitter is gelijk aan de verzadigde stoomtemperatuur van de ketel, dus ongeveer 190oC. De uitlaattemperatuur van de oververhitter was in vol bedrijf 320oC tot 340oC. In de oververhitter steeg de stoomtemperatuur dus 130oC tot 150oC.