Museale kennis, Vraag; Hoe oud is het schip? Antwoord; Het is in November 1900 opgeleverd, bouwplaats, werf De Nachtegaal, Westelijke eilanden Amsterdam, Bickerseiland, eigenaar werf J.F.Meursing. Opdrachtgeverbouw C.B., RWS district Dordrecht. Wat is het voor een schip? Het is een ijsbreker en/of directie vaartuig, door Rijks Waterstaat besteld en bestemd voor de het vaargebied rond Dordrecht. Christiaan Brunings is een bekende naam bij RWS, hij was directeur enzv. Wat voor motor/machine staat erin? Een “stoom installatie” Het is een schroefschip, de schroefas zelf wordt aangedreven door een stoommachine, de energie, het vermogen, wordt opgewekt dmv een “stoominstallatie”. Zo een installatie alleen al weegt 60 000 kg, inclusief water en kolen, en neemt ruim 50% van de ruimte van het schip in beslag. Motoren werden wel al toegepast, maar kwam niet in aanmerking, de voortstuwing van een ijsbreker/sleepboot moet onmiddellijk een grote toename, naar meer vermogen, kunnen leveren, dat kon een motor toen nog niet.
Waaruit bestaat “ de stoom installatie”? Bestaat uit 3, drie, belangrijke elementen, 3 warmtewisselaars. 1. De Ketel, externe warmte wisselaar. Hier worden de calorieën uit de brandstof, in ons geval kolen, vrijgemaakt en overgedragen aan het water, 60% van de vrijgemaakte calorieën wordt benut, 40% verdwijnt via straling en uitlaatgassen. (Hedendaagse kolen hebben een boven verbrandingswaarde van 6000 cal. 2400 cal verlies dus.) Van die calorieën wordt minstens 90% gebruikt om ketelwater in stoom om te zetten, 10% wordt opgeslagen in de stoom, en veroorzaakt temperatuurverhoging/drukverhoging van de stoom. 2. De compound machine, een 2 traps expansie machine, 2 cilinders. Door het drukverschil tussen de ketel en de machine stroomt de stoom van de ketel naar de machine. In de machine worden de calorieën, in de stoom opgeslagen, omgezet in vermogen. (reken 10 kg stoom per IPK, stoom koelt af van 168o C tot 60oC, levert 100 cal./kg,) Via zuiger en drijfstang wordt het vermogen aan de schroefas overgedragen. 1 PK komt overeen met 663 cal. 3. De condensor, een oppervlakte condensor, dit in tegenstelling met de ejectie condensor, direct aan de machine gekoppeld, hier ontstaat door middel van koud water een onderdruk , de stoom heeft hierdoor de gelegenheid zich over een langere weg te verplaatsen, en, zeer belangrijk, bij lagere temperatuur te condenseren, zodat er meer calorieën aan de stoom onttrokken kunnen worden, Let Op, hoe natter de stoom, onverzadigde stoom, de LD cilinder verlaat, des hoger het rendement.De stoom wordt weer tot voedingwater gecondenseerd, en terug naar de ketel gepompt.
De installatie is ontworpen voor plus/minus 225 IPK, Indicateur Paardekrachten, 225 IPK is het economische vermogen, 6 a 7 % rendement. Dit wordt ontwikkelt bij 145 omw/min, 18 a 20 km/uur. In geval van ijsbreken kan de installatie wel 260 IPK ontwikkelen, bij 160 omw/min. dit is niet economisch, de kolen vliegen de schoorsteen uit. Condensor koelwater zal zeer warm worden! Wat voor ketel is het? Het is een zg Schotse ketel, ontwikkeld in de 2 de helft van de 19 de eeuw, het is een grote cilindrische romp van SM staal, oorspronkelijk geklonken, tegenwoordig gelast. Een Vlampijp ketel met terugkerende gassen, betekent, de hete gassen, vrijgekomen in de vuurgang, stromen naar achteren, stijgen op in de vuurkist, en stromen weer naar het front van de ketel, door de vlampijpen, verlaten via de rookkast en schoorsteen de ketel. Wat voor machine is het? Het is een stoommachine, Compound Machine, dit is een machine waarin de calorieën, door de stoom aangevoerd, over meerdere cilinders worden benut. Compounding noemt men dit. Dit kan in 2,3 of 4 trappen gebeuren, over 2 of meer cilinders. De stoom dient als transporteur van calorieën, vergelijk het met benzine. Door het creëren van een vacuüm, onderdruk, kan de stoom meer calorieën afstaan en kan er meer vermogen worden ontwikkeld. Hoe is Compounding ontstaan? Compounding was al lang voor 1800 bekend, maar James Watt had tot 1800 het alleenrecht, patent, op stoommachines, dit waren atmosferische machines, nauwelijks expansie. Compounding had geen nut.
In 1800 begonnen “ The Cornish Engineers”,en met name Woolf te experimenteren met stoom van hogere druk, dus hogere calorische waarden, en deze te laten expanderen over meerdere cilinders, dit heet compounding. Compounding beperkt het temperatuur verschil “stoom”in “stoom uit”van de cilinders. In de industriële kringen spreekt men over Woolfse machines. Nadeel was dat de krukken van de krukas onder een hoek van 180 graden stonden, dit geeft dus dode punten, hetgeen omkeren van draairichting en starten, noodzakelijk tijdens manoeuvreren problematisch maakt. Wanneer en waardoor werd deze machine populair als voortstuwingsmachine? Door een vinding van G.M. Röntgen, Nederlands marine officier en oprichter van de “Nederlandse Stoommachine Maatschappij”. Even een profiel van de man , onverbrekelijk verbonden met “compounding”en “voortstuwing” G.M Röntgen, geboren in Oost Friesland, toen net door Napoleon aan Nederland toegewezen,opgeleid in de Marineschool Enkhuizen, daarna Toulon, na 1814 in dienst van de Nederlandse Marine, uitgezonden naar Indonesië, gestrand met nog 1000 man in Porthmouth, wegens grote interesse voor de ontwikkelingen bij de Britse marine tijdens het gedwongen oponthoud in Porthmouth aldaar gestationeerd, en niet verder naar Indonesië gereisd. Werd adviseur Koning Willem 1 en Ministerie. Oprichter van de Nederlandse Stoommachine Mij, te Rotterdam, en gevestigd op het eiland Fijenoord. Werkte tot 1825 samen met “Cockrill Seraing “. Deze leverde de machines, doch dit was geen succes. In 1825 besloot de NSM zelf machines te gaan bouwen. In 1829 draaide een CM op de Hercules.
Wat was deze vinding van Röntgen? Door het opvangen van de AS (afgewerkte stoom) van de HD cilinder, in een receiver, koelkast noemde Röntgen dit, en de stoom daar op te slaan tot het de LD cilinder in kan stromen, was men in staat de krukken van de krukas onder een hoek, 90 graden bij een 2 cilinder, te plaatsen en de machine in praktisch elke stand te starten. Klinkt technisch, doch het was meer knutselen. Hierover later meer. De CM op de CB kan gezien worden als een laatste in zijn soort. De veel economischer motor, de gloeikopmotor of voorverbrandings motor waren in sinds 1890 in opmars, doch ongeschikt voor sleepboten, net zo ongeschikt waren stoominstallaties voor kleine beurt/visser schepen, het liet nauwelijks ruimte voor vracht. Op sleepboten en passagiersschepen verdween de Compound Machine verdrongen door de snellopende Triples of horizontale machines. Zijn grotere achterneef, lange slag, begon in 1850 de opmars, 1869 was cruciaal, Sulzer bv bracht eind 19 de eeuw standaard machines op de markt, de Triple Expansie Machie, de TEM zal tot in Wereld Oorlog 2 de vrachtmarkt domineren.(Hoofdzakelijk tgv de enorme vloot uitbreiding in de 20 tiger jaren, de crisis en eenvoud, Nederlandse Mailschepen gaan al snel over op Dieselmotoren) Links; 1. Hoofdbedrijf 1.1. Schotse ketel 1.2. Compound machine 1.3. Condensor 1.4. Aanhangende voedingwaterpomp
2. Hulpbedrijf 2.1. Condens/lucht pomp 2.2. Koelwater pomp 2.3. Warm Water Bak 2.4. Algemene dienst pomp 2.5. Voedingwater ejector 2.6. Lens ejector 2.7. Stoom Generator 2.8. Pers voorwarmer 3. Dekwerktuigen 3.1. Stuurmachine 3.2. Ankerwinch 3.3. Stoomfluit 4 Algemeen 4.1. Bunkers 4.2. Asleidingen, schroefas afdichting, schroef schroefraam. 4.3. ketelwater tank 4.4. Roer aandrijving, roerkoning, roer 4.5. telegraaf, mk-stuurhut. 4.6. Schoorsteen
