Vloeibaar gas...

Nou... Het nieuwe liquid phase feed systeem heeft de vuurdoop glansrijk doorstaan.
Wat wel volkomen k@#$%^ was, was hemmes:

Dat is dus een waardeloos ding, en het opstarten van de brander ging vrij waardeloos, met meerdere keren de vlam uit en een aantal keer vloeistof tot in de vuurgang.
Tot mijn stomme verbazing leverde dat eigenlijk geen gevaarlijke situaties op. Één keer een gele vlam bovenop de schoorsteen gehad, maar verder, toen ik het eenmaal doorkreeg, gewoon de vlam BIJNA uit laten gaan, en dan een héél kort schotje gas het systeem in schieten. Met ongeveer anderhalve minuut op deze manier het vuur manipuleren, was er voldoende warmte in de pijp om de vloeistofafsluiter gewoon vol open te kunnen zetten en vrij vlot daarna was de ketel ook al onder stoom.

De machine draaide ook al wel vrij vlot, maar deed er merkbaar langer over om goed door te warmen, het duurde meer dan tien minuten voordat hij fatsoenlijk deadslow wilde blijven draaien. En blijkbaar is bij 5 graden het water al merkbaar dikker, want écht snelheid kwam er niet in. Niet slecht, maar ook niet top. Gasverbruik was ook merkbaar hoger, al weet ik niet hoeveel hoger want ik heb de boel niet leeggevaren.

Maar DAT is allemaal niet belangrijk... Wat belangrijk is, is dat de gastank door de nog steeds aanwezige electrische heating in no time van 6 graden naar 20 graden opgepiept was, en de heating daarna niet meer bij gesprongen is, en de branderregeling, en verdamperspiraal werkten gewoon vlekkeloos. En DAT wilden we weten.

De Erwtensoep bij vaargroep flevoland was verukkelijk, en het vaarwater glashelder.




Ja... de installatie draait hier... geen rook, stoom of oliesporen...

(Foto's Roel van Essen)

 

Ja, het zou een tegenvaller geweest zijn als het water verrukkelijk was en de soep glashelder...

 

Verloop viscositeit van water bij verschillende temperaturen. Gr. Klaas.

 

Water wordt dus toch echt wel merkbaar stroperiger als het kouder wordt...

 

Nooit bij stil gestaan, ook niet in de tijd dat ik nog voor mijn brood voer. Wel eens gelezen dat ze in de visserij op hogere breedten voelden dat het water "stroperig" werd. Gr. Klaas.

 

Kan me best voorstellen dat je. als je een halve mijl net uit hebt staan, dat het dan goed merkbaar wordt als de viscositeit van het zeewater een tikkeltje toeneemt.
Maar gewoon varend, heb ik als machinist nooit echt kunnen vaststellen dat de boel anders draaide. Dat dan weer niet.

Het is me vroeger als jochie in de winter wel eens opgevallen dat, als er ijs op de sloten lag, en het begon te dooien en te regenen (en dan MOESTEN wij natuurlijk nog dat ijs op, dat was spannend, want we waren ervoor gewaarschuwd, en dubbele pret want een gewaarschuwd mens telt voor twee...), dat dat laagje water van een halve cm op het ijs zichtbaar trager vloeide als je er doorheen gleed met je kleine groene rubber laarsjes, dan bijvoorbeeld een zomerse regenplas...

 

Niet heel erg spannend, maar dit is de uiteindelijke (en erg simpele) set-up van het systeem:


Van de gastank (niet te zien helaas, is dat de tank voorzien is van een inwendige stijgbuis, zodat er vloeibaar gas uit komt in plaats van dampvormig gas) loopt de leiding naar de schoorsteen, waar hij vier slagen omheen gewikkeld is. Vandaar met een paar bochten in verband met de lengte die nodig is om het gas weer enigszins af te laten koelen, door naar de servogestuurde regelklep (die ondertussen voorzien is van een digitale precisie servo, wat de stabiliteit nog weer wat verder verbetert) en dan door naar de brander.
Veel simpeler kan het niet. Ingewikkelder wordt het ook niet.

Voorwarmen en aansteken met deze brander:

Vroeger waren deze dingen om een of andere reden retepopulair en lagen ze in iedere 5-gulden grabbelbak van iedere doe-het-zelf zaak, en in iedere hobbywinkel.
Tegenwoordig zie ik ze eigenlijk nergens meer.
Werkt stukken beter dan het brulee brandertje eerder in dit draadje getoond. Dat ding heeft om en of andere reden de nare eigenschap dat als hij langer dan 5 seconden gebrand heeft, dan wil hij niet meer herstarten tot hij afgekoeld is.
Deze "Pencil Torch" blijft gewoon branden zonder dat je een knop ingedrukt hoeft te houden.

 

En ook hier valt weer iets te melden, want blijkbaar is zo'n verdamper-spiraal toch ook weer niet "zomaar wat"... Tsja... valt dát effe tegen... maar hadden we anders verwacht? Het kan ook NOOIT simpel zijn he?

Wat is het geval: Die brandstof, die stroomt dus in vloeibare vorm door een tot spiraal gewikkelde leiding die verwarmd wordt. Daar verdampt het tot gas. Aan het eind van die leiding wordt dan het gas in een regelmatig tempo afgenomen door de brander, en zo zou je een heel constant proces moeten hebben.
Dat klinkt simpel, en dat IS het uiteraard ook, MAAR.... Zoals ik de boel aangelegd had, bleek dat een vrij sterke neiging tot een soort van pompen te vertonen.
De vlam ging in een heel regelmatig tempo "puffen en hijgen". Weet er gek genoeg geen goede nederlandse term voor, in het engels heet het "surging".

Om één of andere reden stroomt dat gas tijdelijk te snel de verdamper binnen, en verdampen is een proces waar de factor tijd een rol speelt, het duurt een fractie voordat die verdamping op gang komt, maar ALS het dan op gang komt, is er reeds een beetje meer vloeistof aanwezig dan strikt nodig, dit wordt gedwongen te verdampen omdat die verdamper nu eenmaal verwarmd wordt, en er ontstaat een drukgolf.
Die drukgolf gaat twee kanten uit, die gaat naar de brander, die een puf extra vuur geeft, EN die drukgolf dwingt de vloeistof in de toevoerleiding terug naar de tank.
De verdamping stopt dus tijdelijk, en de brander gaat vrolijk door met gas consumeren, dus een halve seconde later komt die vloeistof weer vrolijk die verdamper binnen, moet eerst nog weer beginnen met verdampen, stroomt dus iets te ver, en het is daarmee een zichzelf instandhoudend verschijnsel geworden.

Het levert geen echte problemen op, behalve bij laag vuur. Als het vuur echt laag moet zijn, ga je het verschijnsel krijgen dat de "pufjes" (te) veel warmte geven, maar de "rustige periodes daar tussen" zo laag zijn dat het vuur uitgaat. Met andere woorden, je krijgt het vuur niet zo laag als je eigenlijk zou willen.

Nu nog een oplossing verzinnen... Da's lastiger.
Analyse:
-De spiraal is van koper. Da's metaal. De warmte wordt toegevoerd in de windingen, maar metaal geleidt warmte. Er trekt dus warmte door naar het deel van de leiding waar vloeibaar gas aan komt stromen.
- Het vloeibare gas is per definitie op het evenwichtspunt van druk en temperatuur (in gewoon nederlands het kookpunt, maar zonder te koken), wat betekent dat iedere warmtetoevoer tot verdamping leidt. Die verdamping zou dus al in overigens heel beperkte mate in dat stukje leiding vóór de spiraal op gang kunnen komen.
-Zie foto vorige post, dat laatste stukje loopt horizontaal.
-Damp wil omhoog, vloeistof wil naar beneden, MAAR in een horizontale leiding kan dat niet. Er ontstaan dampbellen, en die dampbellen drukken wat vloeistof voor zich uit, richting die hete verdamper, en POEF, drukgolf... Brander flasht een beetje, en de rest van de vloeistof wordt terug gedrukt naar de tank, waarna... je raadt het al.

Zo beredeneerd ZOU de leiding zodanig verleggen dat hij altijd omhoog loopt, er toe moeten leiden dat de "voorverdamping" geen of veel minder verstoring geven.

Gaan we testen!

Het is er minder mooi van geworden, maar vorm mag nooit boven functie gaan.

Ik meld me later...

 

De resultaten zijn gemixt....
Ik heb vrijwel vanaf ontsteking een redelijk stabiel "minimum vuur", en dat kan ik nu ook merkbaar lager afstellen.
Bij halve kracht (stoomafname) begint het vuur toch weer te pompen, maar minder dan voorheen, en het stabiliseert ook sneller, bij ongeveer 3/4 (stoomafname) is er niks meer te merken, en bij volle kracht buldert de brander gewoon lekker door.
Terugnemend is te zien dat als de brander op minimum vuur aankomt, er een seconde of wat een beetje instabiliteit is en daarna brand het vuurtje weer redelijk stabiel op een mooi laag pitje.

Mischien dat ik nog een demper-kamertje in de gasleiding NA de regelklep maak. Ik kijk tegen een verbruik van (in gasvolume) ongeveer 10 cc per seconde, een buffertje van 10 cc zou het pompen van de brander redelijk moeten dempen.
Maar eigenlijk heb ik daar nu even helemaal geen zin in, dat eeuwige geknutsel...

Enfin, ik zal zo even wat filmpjes uploaden.