- Detta ämne har 12 svar, 3 deltagare, och uppdaterades senast för 5 år, 10 månader sedan av
Sven Jönsson.
Sven Jönsson.-
Inlägg
-
juhani
Hejsan!
Har snokat omkring på internet, och försökt läsa i Frykholms bok, och konstaterar att det här med ånga är inte helt lätt. Och jag har några funderingar som jag undrar om jag fattat rätt.
I ångpannan kokar man vatten som bildar ånga, eftersom ångan expanderas mycket kommer trycket i pannan att stiga, och allt efersom trycket stiger så höjs även vattnets kokpunkt, så från början börjar ånga bildas vid 100 grader, och när trycket kommit upp i 8bar, så skulle kokpunkten vara över 160grader, när man kommit så långt börjar det vara dags att förbruka lite ånga. Säg att då har en ångmaskin som drar en viss mängd ånga per slag, vilket kommer att få panntrycket att sjunka och även nivån i pannan. Returångan från cylindern körs genom en kondensor som kyler ner ångan till kondensat, vilket skapar ett undertryck i cylindern som också ger kraft. kondensatet samlas upp i en tank, och pumpas därefter tillbaka till pannan med manuell eller automatisk matarvattenpump, eller en ånginjektor. Så hålls då nivån i pannan, samtidigt som ånga tas ut till arbete. Är detta någorlunda korrekt?
Brukar man ha överhettare på små ångbåtar? Och vad vinner man isåfall på det?
mvh /Juhani
Fam Jens Pettersson
Hej Juhani!
Du har förstått detta helt rätt.
Brukar… Alla har rätt till sin åsikt och vid överhettningens införande omkring sekelskifte 1900 var många skeptiska. Till sjöss har man en sund, men stark skepsis mot nymodigheter och överhettning slog inte igenom lika snabbt som för ångloken, där den å andra sidan gjorde mer eller mindre omedelbar succé.
Om du med små ångbåtar idag, menar fritidsslupar är det till största delen ett val mellan tro och vetande. Överhettning fungerar bra, och mitt intryck är att den accepteras av allt fler.
Nyttan av överhettning är större för små anläggningar, än för stora. Den nytta man kan framräkna av ökat energiinnehåll och ökad ångvolym är densamma, oavsett anläggningens storlek. Men i små anläggningar har ångan från pannan en större fukthalt, vilket gör ökningen i energiinnehåll vid överhettning större. Till det kommer att väggförlusterna (cykliskt värmeutbyte med väggar) är större i maskiner av mindre storlek (av rent geometriska skäl).
Med överhettning minskas bränsleförbrukningen. Man kan alltså dels elda mindre, dels klara sig med en mindre, lättare och billigare ångpanna. I praktiken är minskningen i fritidsslupar av storleksordningen 1/10 á 1/5 (10-20 %). Farhågor för smörjningsproblem visade sig snart överdrivna, redan då det begav sig, och idag är smörjoljorna dessutom av en mycket bättre kvalitet.
Hej igen!
Dags för lite mer funderingar 🙂 Är det någon som har koll på temperaturerna på ångan, är det 175grader vid 8bars tryck? Överhettad ånga?
Är det eldytan som är det avgörande för ångtillverkningen? När jag ser på de där stående eldrörspannorna så tycker jag det ser ut som att man skulle elda en hel del för kråkorna, vilken rökgastemperatur kan det bli på en sådan?
Är det någon som testat att köra med pellets? Det vore ju behändigt.
Har förstått att en vattenrörspanna är snabbare och innehåller mindre vatten, men då blir lite ”lynnigare” kunde man inte ha en förbigång utav rökgaserna, så om man snabbt behöver stoppa maskinen lägger man rökgaserna förbi själva tubdelen direkt ut i skorstenen, istället för att få rusånga?
På en liten snabb panna hade ju en ångackumulator varit toppen, men det låter sig nog inte göras i en liten båt. På jobbet hade vi en stor ångackumulator, som tog upp variationerna i ångförbrukningen, men det förutsätter nog att man ligger med högre panntryck än det tryck man har till maskinen, pannorna på jobbet körde ett arbetstryck på 60bar, ångackumulatorn höll 25bar och förbrukarna använde 10 och 4bars ånga.
Ja nu skall jag inte plåga er med mer frågor för denna gång 😉
/Juhani
Hej igen Juhani!
Ånga av 8 bars tryck har en temperatur av minst 175 °C, vilket är ångans mättnadstemperatur. Om ångan värms till högre temperatur, vid samma tryck, blir den överhettad.
Eldytan är inget direkt mått på pannans kapacitet, även om det använts för att ange en ångpannas storlek. Måttet stämmer bara för de pannor det baserats på. För andra panntyper är det missvisande, och har lett panndimensionering i en felaktig riktning, se C A Bergström för direkt kommentar, och Frykholm angående olika eldytors effektivitet.
I många ångpannor eldas det för kråkorna, dels i form av höga rökgastemperaturer, dels i form av oförbränt i röken. I små och enkla pannor får man nog tolerera rökgastemperaturer upp emot 300 °C. Temperaturen beror både på pannans konstruktion, och hur den eldas.
Det går utmärkt att elda ångpannor med pellets. Det tillåter enkel eldning, även helt automatisk, om man så skulle önska.
Vattenrörspannor kan konstrueras för att fungera med vedeldning, utan rusånga, förbigånsspjäll eller ångackumulator.
En ångackumulator måste alltid arbeta på ett lägre tryck än panntrycket, det säger fysikens lagar.
Det är inte besvärande med frågor, bara man har tid att svara på dem, och det råkade jag ha.
/Jens
Hej igen!
Hur brukar man gå tillväga när man planerar en ånganläggning, man kan ju förstås chansa på att grejorna passar ihop, men tittar man på Bredings minsta maskin, 5 IHK tror jag den var på, och hans minsta panna 25 KW, låter som att pannan är onödigt stor? Det är kanske en fördel ? Det går väl att elda lite lugnare, men som i mitt fall, där jag har en relativt liten båt ca:4,4 meter, och inte speciellt stabil, där skulle man ju vilja ha en så låg och lätt panna som möjligt. Om jag förstått saken rätt, så har du (Jens) konstruerat någon typ av vattenrörspanna, är det något du saluför?
Kan man på något sätt göra en överslagsberäkning på hur mycket ett rör av viss grovlek tar upp energi från elden? Jag frågar för att jag är intresserad av hur mycket effekt jag får ut på vattnet i min kökspanna, det är 1 tums rör bockade i en slinga på eldstadens sidor och bakstycke, kanske ca:2,5 meter totallängd, jag upplever att detta ger inte speciellt mycket energi ut till acktanken, kanske 15-20% på vattnet, resten strålningsvärme ut i köket.
Angående pelletseldning, en vanlig pelletsbrännare till en villapanna borde ju räcka till för en mindre ångmaskin.
MVH
/Juhani
Sven Jönsson
Det finns åtminstone en båt där man provat med pellets. Båten hette Snibben och förre ägaren Börje Haglund som provade detta. Båten heter nu Börje okänd ägare.
Hans Brattberg har funderat och skrivit ett litet häfte om pelletseldning i båtar.
I brevet du fick som ny medlem var nog ett papper med om Jens panna Vaporcita. En stående tubpanna med bara en större rökgastub och slingor ovanför överhettening/torkning och förvärmning av matarvattnet.
En ångkompis i Göteborgstrakten installerade en lite ångmaskin i en kanot. Till detta en liten vattenrörspanna typ Yarowpanna. I Stimmaren hade jag en variant av Yarow som första panna. Man skall tänka på att ha grova stigarrör utanför eldrummet för att få stabilare vattennivå. Mina var för klena! Ångblåsorna lyfte upp vattennivån vid ånguttag.
Hej Juhani!
Brukar, igen… Det är nog relativt vanligt att man chansar, men ett vanligt resultat är det så kallade ”3-knopssyndromet” – en väletablerade term som talar för sig självt.
Det riktiga sättet att dimensionera är att ta saker i tur och ordning:
– Utgå från skrovet och den fart man bestämmer sig för. Det ger en släpeffekt, som kan läggas till grund för att bestämma propellerns dimensioner– Propellerdesignen resulterar i ett lämpligt varvtal (-sområde) och en axeleffekt
– Axeleffekten är maskineffekten (effektiv effekt)
– Maskineffekten, valt varvtal, och valt panntryck och ångtemperatur, tillsammans med vald maskintyp och ambitionsnivå avseende verkningsgraden ger maskinens dimensioner och pannans erforderliga kapacitet, under förutsättning att man räknat och gjort allt rätt
Hur väl pelletseldning fungerar beror, liksom i andra fall, av hur välkonstruerad eldningsutrustningen, eldstaden och pannan är. Jag har själv varken experimenterat, eller undersökt någon anläggning. Det skall gå att få det att fungera bra.
Jag har tidigare konstruerat två olika vattenrörspannor, som båda fungerat bra, men ingen av dem har genomgått tryckkärlsgodkännande, och ingen av de konstruktionerna lämpar sig för en så liten anläggning som du är intresserad av. Jag har liggande färdiga skisser med dimensioner för en mindre panna, än Vaporcita, som är lagom för de små anläggningar du är intresserad av. Om det finns intresse, kan jag låta ritningarna genomgå sedvanlig granskning för tillverkningsgodkännande och sedan låta tillverka en serie sådan små, välfungerande pannor för antingen ved, pellets, gasol, eller oljeeldning. Självfallet med rena och fullständiga certifikat.
Det är relativt komplicerat att räkna fram panneffekt utifrån eldytans dimensioner och disposition, men det går att göra om man har alla ingångsvärden. Enklare är att mäta effekten, genom mätning av flöde och temperaturökning på vattnet.
Vad Sven skriver om sina erfarenheter är riktigt; dimensionerna måste vara de rätta för att vattenrörspannan skall fungera bra. Han nämner grova stigarrör, men menar falltuber, som återför vattnet från ångdom till vattenlådorna nedtill.
MVH
JensHej Juhani!
Jag skulle vilja tillägga, angående vattenrörspannor, att dimensionen på vad Sven kallar stigartuber, alltså kokartuberna, eller ånggenereringstuberna också är viktig. De måste ha sådan diameter och stigning att ångblåsorna drar med sig vatten upp i ångdomen. Om nämligen inte vattnet omsätts på det sättet, utan om vattnet istället står stilla i tuberna, medan vattnet avkokar, finns risken för att tubernas övre ändar överhettas på grund av för dålig kylning.
I vattenrörspannornas barndom, innan man lärt sig vilka dimensioner som var lagom, förekom att tuber skadades på grund av att det inte blev någon cirkulation genom dem.
Dessa förhållanden har jag noga studerat, innan jag konstruerat mina tidigare pannor, och cirkulation, kylning och vattenavskiljning har fungerat.
MVH
JensJust det, falltuber menade jag, mellan övre delen av pannan/ångdomen och botten av pannan. I Stimmarens vattenrörspanna som jag hade från början hade jag inga falltuber. Det innebar att när jag tog ut ånga så lyfte ångbublerna vattenivån så att nivåglaset fylldes. Dvs man hade ingen koll på den verkliga nivån. Med falltuber som ligger utanför flamugnen så minskar denna olägenhet. Annars fungerade pannan bra, snabb uppeldning och effektiv.
Flottan hade många fartyg med Yarowpannor. Där avdelades en särskild pannskötare som hade till uppgift att kolla vattennivån och reglera den vid varierande ånguttag.
Tack så jättemycket för att ni tar er tid att svara på mina frågor.
Man brukar ju säga att det är mycket med det elektriska, men jag undrar om det inte är ännu mer med ångvetenskapen 😉
mvh
/Juhani
Jo, visst är det mycket med ångvetenskapen. Man behöver dock inte uppfinna hjulet på nytt varje gång. Det finns gott om goda konstruktionslösningar, som är beprövade och kan tillämpas i den lilla skalan. En god början är att läsa den äldre litteraturen – och SÅF-bladet.
/Jens
Hej!
På det gamla forumet fanns ju mycket intressant, men det kommer man ju inte åt just nu. Läste en hel del på det för några år sedan, men eftersom det då inte var aktuellt med att bygga någon maskin, så lagrade man inte de kunskaperna på riktigt rätt ställe.
Vi har tagit reda på det gamla forumet. Hans Brattberg har bearbetat materialet och delat upp det i fem avsnitt. Avsikten är att det skall publiceras igen på lämpligt sätt på nya hemsidan. Styrelsen skall fatta något beslut hur vi skall göra på sitt styrelsemöte den 16 februari.
juhani
Fam Jens Pettersson
Sven Jönsson- Du måste vara inloggad för att svara på detta ämne.