Produced by Frank van Drogen, Peter Klumper and the Online
Distributed Proofreading Team at http://www.pgdp.net (This
book was produced from scanned images of public domain
material from the Google Print project.)
VERKLARING
van het
STOOMWERKTUIG;
ZIJNDE EENE
ALGEMEEN BEVATTELIJKE
BESCHRIJVING VAN DESZELFS ONDERSCHEIDENE DEELEN,
ZAMENSTELLING EN WERKING.
OPGEHELDERD DOOR
Een Aantal Platen en de Benoodigde Tafelen.
TWEEDE DRUK.
VERBETERD EN VERMEERDERD DOOR
D. VAN DEN BOSCH,
's Rijks Hoofd-Machinist.
[Illustratie]
=AMSTERDAM,=
M. SCHOONEVELD en ZOON.
1843.
GEDRUKT BIJ BAKELS EN KRÖBER.
De Eerste Druk van dit Werkje was oorspronkelijk eene vertaling uit het
Engelsch; bij de uitgave van hetzelve hebben wij te dier tijd geene
verantwoordelijkheid op ons willen laden, met daarin eenige
welgewenschte veranderingen te brengen; doch na den geheelen uitverkoop
van die oplage, oordeelden wij het, op de bij ons ingekomene bescheidene
en gegronde aanmerkingen achtslaande, raadzaam, om bij de uitgave van
dezen tweeden druk, dit, overigens niet ongunstig door het Publiek
ontvangen werkje, ter verbetering en vermeerdering aan eenen bevoegden
deskundige op te dragen, die ons dan ook het genoegen heeft gedaan, om
behalve de verbeteringen tot bladz. 61, tot en met de laatste bladz.
138, geheel nieuwen tekst te leveren.--Wij vertrouwen hiermede, al het
mogelijke te hebben gedaan, om aan het weetgierig Publiek, een beknopt
nuttig boekje, over eene nog zoo weinig in onze taal beschrevene hoogst
belangrijke zaak te leveren.
Daar met deze uitgaaf het beginsel is in het oog gehouden, om voor
weinig geld iets nuttigs te leveren, zoo zal men ons wel verschooning
schenken, voor het weder bezigen van het meerendeel der houtsnee-figuren
van den eersten druk; geheel andere te doen vervaardigen, zoude den
prijs te veel verhoogd, en daardoor het Werkje minder verkrijgbaar voor
alle klassen gemaakt hebben; beter kwam het ons, op algemeen aanraden
voor, eene geheele machine in zij-aanzigt en doorsnede in plaat
achteraan te voeqen; door deze bijvoeging, zoo wel als door de meer
volledige bewerking en de daaruit voortspruitende meerdere
uitgebreidheid, dan de vorige druk, zal de lezer, hopen wij, zich gaarne
de geringe prijsverhooging dezer uitgave getroosten en dezelve
billijken.
De Uitgevers.
[Illustratie]
HET STOOMWERKTUIG
§ 1.
Het groot en steeds toenemend belang van het stoom-werktuig in kunsten
en handwerken verheft hetzelve tot een onderwerp, hetwelk de
opmerkzaamheid van alle standen der maatschappij ten hoogste waardig is.
De vernuftig uitgedachte en heerlijke toestel, waarmede vezels tot
draden gesponnen werden, ontvangt deszelfs beweging van het
stoom-werktuig, hetwelk insgelijks de beweging mededeelt aan de
machinerie, waarmede vervolgens de gesponnen draden of garens tot doek
geweven worden. Het stoom-werktuig is insgelijks de beweegkracht bij
ontelbare andere kunsten, die onder de belangrijkste, waarmede de mensch
bekend is, gerangschikt moeten worden. Er bestaat ook in der daad thans
naauwelijks een voorwerp door den mensch vervaardigd, tot sieraad of tot
nuttig gebruik bestemd, waarvan wij niet, in zekeren graad, het bestaan
aan dit veel vermogende werktuig verschuldigd zijn. Met behulp van
hetzelve halen wij steenkolen en ijzer-erts uit de diepste mijnen, en
brengen het hinderlijke water uit dezelve naar boven; het erts in
smeedbaar ijzer herschapen, wordt vervolgens door hetzelfde werktuig tot
staven gevormd, en alzoo, zoo wel tot het smeden van ankers, waarmede de
grootste zeekasteelen het woeden van wind en water kunnen uitstaan, als
tot het vervaardigen van de fijnste borduurnaald gebezigd. Zoo
bewonderenswaardig het stoomwerktuig is, ten aanzien van deszelfs
onderscheidene wijzen van aanwending, als van de verbazende, aan zoo
veel regelmaat verbondene, kracht door haar ontwikkeld, even zoo
opmerkelijk is hetzelve, afgescheiden van deze of andere fabrijkmatige
bewerking beschouwd; leverende de treffendste en heerlijkste
toepassingen van eenige der voornaamste natuurwetten. (De
grondbeginselen, waarop de werking van dit werktuig berust, zijn noch
talrijk, noch moeijelijk te bevatten, daar hiertoe alleen vereischt
wordt, dat men denzelven zorgvuldig, afzonderlijk en ordelijk eenige
opmerkzaamheid schenkt, ten einde gemakkelijk van de vereenigde werking
eene voldoende kennis te verkrijgen. Zoo de lezer, hoe weinig gemeenzaam
hij ook met het onderwerp wezen moge, de volgende bladzijden slechts met
aandacht leest, dan twijfelen wij geenszins, of hij zal een duidelijk en
klaar begrip krijgen van alle grondbeginselen, waarop de zamenstelling
van dit, in onze tijden zoo onmisbare werktuig, is gegrond.) Ten einde
onze lezers hiertoe in staat te stellen, zullen wij de beschrijving van
eenige weinige en eenvoudige grondbeginselen laten voorafgaan, waardoor
de wetten, waarop de werking van het werktuig rust, opgehelderd worden.
§ 2.
Wanneer metalen of vloeistoffen verwarmd worden, dan zetten zij zich
uit, of vermeerderen in omvang, dat is: worden grooter. Zoo men, bij
voorbeeld, eene staaf ijzer neemt, die koud zijnde, volmaakt in een gat
sluit of past, dan zal dezelve, verhit of gloeijend gemaakt, zoodanig
uitgezet wezen, dat het gat de staaf niet meer zal kunnen omvatten, en
niet eer, voor dat de staaf weder koud geworden is, zal dezelve in het
gat, (hetwelk hiervan onveranderlijke grootte gedacht wordt) weder
passen. Hoe geweldiger de aangewende hitte is, des te meer zal de staaf
uitzetten, tot dat de hitte zoo geweldig wordt, dat de vaste zamenhang
van het metaal ophoudt en smelt. Dat deze uitzetting of vermeerdering in
uitgebreidheid ook met de vloeistoffen plaats heeft, hiervan kan men
zich gemakkelijk overtuigen door eenen ketel geheel of volmaakt met
water gevuld boven het vuur te plaatsen: want warm wordende, zal het
vocht dadelijk daaruit vloeijen.
§ 3.
Deze eigenschap heeft aanleiding gegeven tot het uitvinden en
zamenstellen van een in de kunsten en wetenschappen zeer nuttig en
tevens onmisbaar werktuig, Thermometer genaamd, hetwelk aanwijzing doet
van den warmtegraad, waarin hetzelve is geplaatst, zijnde als volgt
zamengesteld.
Aan het eene einde van eene dunne glazen pijp, waarvan het gat klein en
overal even wijd is, is een holle bol geblazen; door het andere opene
einde is vervolgens deze bol, en een klein gedeelte der aangelegene
pijp, het zij met gekleurde spiritus, of wel met kwik gevuld, dat
geschiedt naar zekere handelwijze, die wij overbodig achten hier te
verklaren, en volgens welke dan ook na de vulling, het opene einde der
pijp wordt gesloten, en het ongevuld blijvende gedeelte pijp luchtledig
gemaakt.--Men heeft alzoo eene vloeistof in glas opgesloten en voor uit
damping of verlies beveiligd; omdat nu, de uitzetting van vloeistoffen
door warmte, veel grooter is, dan die van het glas, zoo gebeurt het, dat
de vloeistof bij verschil van warmtegraad, in de pijp rijst of daalt, en
dit aanwijst op eene daarnevensstaande verdeeling of zoogenaamde schaal.
[Illustratie: Het onderste deel van een thermometer, met bij de waarde
van 32 graden de afkorting 'V.P.']
Maar om die verdeeling algemeen verstaanbaar, en voor verschillende
Thermometers onderling vergelijkbaar te doen zijn, heeft men twee vaste
punten tot grondslag gekozen. Een dezer vaste punten is de stand van den
top der vloeistof, wanneer de Thermometer in smeltend ijs is gesteld;
het andere, de hoogere stand, wanneer dezelve in zuiver water, dat in de
vrije lucht kookt, is gedompeld: den eersten of laagsten stand der
vloeistof in den Thermometer, noemt men het _vriespunt_, en den anderen
of hoogeren het _kookpunt_. Van beide punten is door proeven bewezen,
dat zij, in gelijke omstandigheden, van onveranderlijk temperatuur zijn.
De onderlinge afstand dezer vaste punten wordt verschillend verdeeld; de
hier te lande meest gebruikelijke, en welke wij in dit werkje overal
zullen volgen, is in 180 deelen verdeeld, de Thermometerschaal van
_Fahrenheit_ genoemd. Men plaatst dan den Thermometer in smeltend ijs,
en geeft een teeken of merk op de pijp of aangehechte plaat, ter hoogte
van den top der ingeslotene vloeistof, vervolgens dompelt men denzelven
in kokend water, geeft weder een merkteeken, en verdeelt de ruimte
tusschen deze teekens in 180 gelijke deelen; volgens _Fahrenheit_ telt
men voor het _vriespunt_ 32 deelen of graden, dus voor het kookpunt 212
graden, dat is: 180 graden hooger, en zie daar den Thermometer of
warmtemeter vervaardigd; in nevensstaande plaat, als met uitgebroken
middendeel of verkort, afgebeeld.
Wij moeten onze lezers hier opmerkzaam maken, dat de verdeeling der
schaal, tusschen de vaste punten, in 180 graden, eene zeer willekeurige
zaak is. In _Frankrijk_ en ook bij ons te lande, (doch minder algemeen)
verdeelt men den afstand tusschen het vries- en het kookpunt in 100
gelijke deelen, waarbij het eerste met 0 en het laatste met 100
geteekend wordt. Deze verdeeling wordt de _honderddeelige_
(_centigrade_) of dien naar Celtius genoemd, terwijl nog eene andere
wijze, waarbij de opgegeven ruimte in 80 deelen verdeeld wordt, de
Reaumursche of dien naar Deluc is. De handelwijze om de eene verdeeling
in de andere over te brengen, vindt men in onderscheidene werken
opgegeven, onder anderen in ARNOTT'S grondbeginselen der Natuurkunde,
welk werk bij de uitgevers dezes te bekomen is.
§ 4.
Door toevoeging van warmte gaat het ijs tot water over. Zoo wij in dien
toestand meerdere warmte aanvoeren, dan zet de vloeistof zich meer en
meer uit, tot dat dezelve begint te koken. In dezen staat, rijst van de
oppervlakte damp op, die dikker en als gejaagd, onder den naam van stoom
bekend is. Op 32 graden Fahrenheit, het _vriespunt_, begint het ijs te
smelten, en op 212 graden, het _kookpunt_, ontwikkelt zich de eigenlijke
stoom, terwijl de damp, welke op eenen lageren graad van warmte
opstijgt, ook den naam van wasem draagt.
§ 5.
Overal zullen wij hier voor het uitdrukken van eenige warmtemaat den met
kwik gevulden Thermometer bezigen. Dat vloeibaar metaal is voor dit
gebruik bijzonder geschikt, niet alleen om dat hetzelve eene zeer
strenge koude behoeft, om te verstijven, (39 graden onder 0 graden) en
niet eer dan belangrijk verhit kookt (660 graden); maar ook om dat het
kwik in glas opgesloten, blijkbaar evenredig uitzet (vooral tusschen het
vries en kookpunt van het water), met de hoeveelheid toenemende warmte;
dat wil zeggen: zoo eene zekere hoeveelheid warmte, het kwik in den
Thermometer, van 30 tot 40, dus 10 graden, doet stijgen, dan zal het
toevoegen van eene gelijke hoeveelheid warmte, het kwik weder 10 graden
doen klimmen, en dus tot 50 brengen; drie maal zoo veel warmte op 60,
viermaal zooveel warmte op 70 enz.
Het is eene algemeene eigenschap, dat vloeistoffen, die in eenen
ongedekten of openen ketel, in gemeenschap met de vrije lucht, verwarmd
worden, ophouden warmte aan te nemen, wanneer dezelven koken: zoo zal
men het kwik eens Thermometers, die in water (dat verwarmd wordt)
gedompeld is, bij gewonen toestand der omringende lucht, niet hooger dan
tot 212 graden zien klimmen, terwijl het water als dan zal aanvangen te
koken, en, bij doorgaande werking van het vuur onder den ketel, stoom te
leveren; de warmte, die het vuur dus vervolgens afgeeft, gaat na het
kookpunt slechts door het water, om, zich daarmede vereenigende, stoom
te vormen. Het water alzoo in dampvormigen staat overgegaan, beslaat
1700 maal zooveel ruimte, als in deszelfs vorigen of druipenden staat;
eene kubieke palm water levert dus 1700 kubieke palmen stoom in de vrije
lucht.[1] Hoeveel warmte zich met het water vereenigd heeft, om stoom
daar te stellen, wordt door den Thermometer dus niet aangewezen, en deze
zal ook, ofschoon men denzelven in den voortgebragten stoom plaatste,
geen hooger kwikstand teekenen; al deze warmte, waarvan men de maat door
den Thermometer niet kent, en die als een bestanddeel van den stoom
zelven moet beschouwd worden, draagt den naam van verborgene warmte. In
waterstoom maakt, de verborgene warmte nog al eene belangrijke
hoeveelheid uit; waarnemingen, door middelen, waarvoor hier geene plaats
ter beschrijving bestaat, hebben bewezen, dat voor het daarstellen van
zoodanigen stoom, ruim 6-1/2 maal zoo veel warmte noodig is, als
vereischt wordt, om water van een gemiddeld temperatuur tot 212 graden,
of tot het _kookpunt_, te verwarmen. Bijvoorbeeld: zij gesteld, dat men
water, dat de temperatuur van 62 graden bezit, tot het _kookpunt_, 212
graden, verwarmt, dan moeten 150 warmte graden daaraan worden
medegedeeld. Nu zal men niet eer stoom, die dezelfde temperatuur
teekent, daarvan kunnen verkrijgen, dan na mededeeling van nog 1000
graden warmte bovendien, de verborgene warmte van waterstoom uitmakende,
en die dus meer dan 6-1/2 maal 150 graden bedraagt.
[1] Alle maat- en gewigtopgaven zijn Nederlandsche.
§ 6.
Wanneer stoom tot op de temperatuur van 212 graden verkoeld wordt, gaat
dezelve van dampvormigen tot druipenden staat over, en wordt weder
water, terwijl de verborgene warmte, door het verkoelend ligchaam, of
het verkoelend vocht, dat men daartoe bezigt, wordt opgenomen. Men
begrijpt ligt, dat aangezien de verborgene warmte belangrijk is, er ook
eene evenredig groote koele oppervlakte, of hoeveelheid koelend vocht,
met den stoom in aanraking moet worden gebragt, om geheel tot water over
te gaan, dat minder dan 212 graden temperatuur zal bezitten. Men noemt
dusdanige overgang van stoom tot water, verdikking (Condensatie). De
stoom tot water verdikkende of Condenserende, zal dan ook 1700 maal
kleinere ruimte innemen, dus zullen zoo vele kubieke palmen stoom,
slechts eene kubieke palm water opleveren; een natuurlijk gevolg, en het
omgekeerde van hetgeen hooger van de stoomwording gezegd is.
§ 7.
Als nu, moeten wij onze lezers met andere beginselen bekend maken. Men
neme eene glazen pijp of buis 8-1/2 palm lang, aan eene einde goed digt
gesloten, doch aan het andere open. Deze pijp vulle men naauwkeurig met
kwik, en dompele het opene einde in eenen bak, die met dezelfde
vloeistof gevuld is. Hierbij zal men gewaar worden, dat slechts een
gedeelte kwik uit de buis in den bak zal vloeijen, zoo dat ongeveer 7
palm en 6 duim, (gemeten uit de oppervlakte van het kwik in den bak), in
de pijp zal blijven staan, en dat eene ledige ruimte boven bij den top
der pijp bestaat. Hierbij hebben wij ondersteld dat de pijp loodregt
gehouden wordt, of zoodanig, dat eene loodlijn met den stand der buis
evenwijdig is, in het wetenschappelijke zegt men: de buis staat
perpendiculair op het vlak der vloeistof. Zoo wij nu aannemen, dat,
terwijl het ondereinde steeds in het kwik gehouden wordt, de buis naar
de eene of andere zijde overhelt, dan zal men gewaar worden, dat het
kwik in dezelve meer pijplengte zal innemen, zonder dat echter de
loodregte of perpendiculaire hoogte van het kwik boven het oppervlak in
den bak, eenige verandering zal ondergaan; en zoo veel helling zal men
aan de pijp kunnen geven, dat de top der kwikkolom, aan het gesloten
boveneinde der pijp raakt. Het is geheel onverschillig welke meerdere
lengte of wijdte de pijp heeft, altijd zal men nagenoeg eene zelfde
kwikhoogte opmerken; zegge nagenoeg, om dat die hoogte van de
veranderlijke zwaarte des dampkrings afhankelijk is, gelijk later zal
opgemerkt en aangewezen worden.
§ 8.
Zoo wij in plaats van met kwik, diezelfde pijp met water hadden gevuld,
dan zoude men deze vloeistof geenzins hebben zien dalen; de reden
daarvan is gelegen, dat het water, ligter dan het kwik zijnde, met die
geringe hoogte geene drukkende zwaarte genoeg bezit. Voor water zoude
men eenen pijp behoeven die ongeveer 13-1/2 maal zoo lang was, dewijl
het kwik ook nagenoeg zoo veel malen soortelijk zwaarder is. In eene
loodregtstaande pijp, die 11-1/2 el lang is, bovenwaarts gesloten, en
met het opene ondereinde onder water gedompeld, zal dienvolgens eene
waterkolom blijven staan van ongeveer 103 palmen hoog. Indien wij nog
ligtere vloeistoffen kiezen, dan zal ook de pijp, in evenredigheid van
het soortelijk gewigt dier vloeistoffen, langer moeten zijn. De
gemiddelde hoogte der kwikkolom, 7.6 palm zijnde, is die der waterkolom
103 palmen, eene mede evenwigtige kolom raapolie 112, en eene van
spiritus of gewone alcohol 118 palmen hoog; allen in nabijkomende
getallen uitgedrukt. Wat van het ophouden dezer kolommen oorzaak is,
zullen wij trachten volgenderwijze te verklaren.
§ 9.
Wanneer wij, bij voorbeeld de monding van een bierglas met eene blaas,
die eenen doorgaanden en daarin digt gebondenen gewonen pijpensteel
bevat, sluitend overspannen, en door dien pijpensteel de lucht uit het
alzoo afgeslotene bierglas voor een gedeelte zuigen, dan zal men zien,
dat de blaas naar binnen bewogen zal worden. Dit wordt te weeg gebragt
door den druk der omringende buitenlucht, gedurende het ijler worden der
lucht, die in het glas besloten is; een verschijnsel, dat dus eenvoudig
zich zelf als 't ware verklaart. Verder: zoo wij twee holle kommen
nemen, waarvan de randen volmaakt op elkander sluiten, en door een zeker
werktuig, luchtpomp genaamd, de lucht uit de binnnenholte trekken, dan
zullen wij ondervinden, dat er eene aanmerkelijke kracht vereischt
wordt, om de twee kommen van elkander te trekken. Zoo zal, wanneer de
twee holle kommen, na op elkander gevoegd te zijn, eenen hollen kogel
vormen, waarvan de grootste middellijn of diameter niet meer bedraagt
dan 1 palm, er eene kracht van omstreeks 81 ponden vereischt worden, om
de beide halve bollen van elkander los te rukken. Om de oorzaak van dit
verschijnsel te verklaren, doen wij opmerken, dat het eene waarheid is,
dat de lucht, die wij inademen, gelijk bij de proef met het bierglas
reeds bleek, werkelijk gewigt heeft; want zoo een holle kogel gewogen
wordt, terwijl dezelve nog met lucht gevuld is, en naderhand insgelijks
op de weegschaal wordt gelegd, als de lucht er is uitgehaald, dan zal de
bol in het laatste geval minder wegen, dan in het eerste. In der daad is
ook gevonden, dat eene kubieke el drooge lucht, die in digtheid den
gemiddelden druk des dampkrings evenaart, op de temperatuur van 62
graden, ruim 1 pond en 2 oncen weegt. Daar dit dan het geval is, zoo
moet aangenomen worden, dat ook ieder voorwerp, een zeker gewigt, of
eene drukking van de lucht heeft te verduren, dewijl die lucht de aarde
overal omringt, en daarom dampkringsdruk genoemd wordt.
De oorzaak derhalve, waardoor de over het glas gespannene blaas naar
binnen zet, moet daarin worden gezocht, dat de buitenlucht dezelve met
kracht drukt, terwijl in de binnenruimte geen genoegzame tegendruk, door
de uitzuiging of verijling te weeg gebragt, bestaat. Deze zelfde oorzaak
geldt insgelijks, bij het tweede aangehaalde voorbeeld. Wanneer de lucht
nog in den kogel besloten is, dan drukt zij de halve bollen met dezelfde
kracht naar buiten, als de buitenlucht dezelve tegen elkander perst, zoo
dat de eene kracht met de andere evenwigt maakt, en de halve bollen
gemakkelijk van elkander verwijderd kunnen worden. Zoodra de lucht
echter uit de binnenruimte werd verwijderd, en de halve bollen luchtdigt
op elkander sloten, bestond er in de inwendige ruimte geene kracht, om
de drukking van de buitenlucht tegenstand te bieden, welke tegenstand
derhalve door eene van buiten aangewende kracht moest worden vervangen,
zoodat men het gewigt van de buitenlucht, om zoo te spreken, moest
opligten.
§ 10.
Op dezelfde wijze kunnen de daadzaken, die wij in § 7 en 8, betrekkelijk
de buis met water, olie, spiritus en kwik hebben bijgebragt, verklaard
worden. Toen wij vooronderstelden, dat de pijp met kwik gevuld, en met
het opene einde in den bak gedompeld was, bleek het klaar, dat deze
vloeistof, uit hoofde van haar gewigt, geheel uit de buis zoude gevloeid
zijn, zoo haar geen tegenstand geboden werd; en wel tot zoo ver, dat de
oppervlakte van het kwik in den bak met die in de buis dezelfde hoogte
bereikte. Wij hebben echter doen opmerken, dat dit werkelijk het geval
niet is, maar dat het kwik tot op eene hoogte van ongeveer 7.6 palm in
de buis hangen bleef. De verklaring van dit verschijnsel is de volgende.
Daar de buis of pijp geheel en al met kwik gevuld is, zoo bevindt zich
geene de minste lucht in dezelve, het kwik zou bij het omkeeren ook
werkelijk geheel naar beneden storten, in geval het opene ondereinde der
pijp in geen' bak met kwik gedompeld stond; dewijl nu de lucht, overal
op het oppervlak van het kwik in den bak drukt, uitgezonderd voor dat
onbelemmerd klein gedeelte, dat het inwendige der pijp omvat, en waartoe
de buitenlucht niet kan naderen, zo moet het kwik noodzakelijk, op eene
zekere hoogte in den pijp blijven staan, opdat de zwaarte van die kolom,
met de luchtdrukking of dampkrings-lucht daar buiten, evenwigt make. Ten
duidelijkste kan dit ook bewezen worden door de pijp met stoom te
vullen, en dan het opene eind in den kwikbak te dompelen. Wanneer als
dan de stoom tot beneden 212 graden verkoeld is, (op welken graad
dezelve, zoo als vroeger in § 6 is aangetoond, tot water overgaat, en
als zoodanig eene 1700 maal geringere ruimte inneemt, dan in den
toestand van stoom zelven,) dan zal het zich vormende water slechts een
1700ste deel der ruimte van de pijp innemen, en dezelve tevens
luchtledig laten. Bij dezen stand van zaken zal de lucht op de
oppervlakte van het rondom gelegene kwik persen, en hetzelve noodzaken,
tot op de reeds opgegevene hoogte van 7.6 palm te stijgen, daar die
vloeistof ook natuurlijk naar dien kant uitwijkt, alwaar zij geenen
tegenstand ondervindt. In § 8 hebben wij echter doen opmerken, dat water
veel hoogeren stand in de pijp behoudt, en olie of spiritus nog hooger.
Wat zou nu de oorzaak van dit onderscheid in hoogte anders kunnen zijn,
dan het onderling verschil in soortelijk gewigt dezer vloeistoffen
zelven? Het is klaar, dat eenige vloeistof uit het ondereinde van de
buis zal vloeijen, zoo lang het gewigt van dezelve grooter is, dan de
kracht, die tegenstand biedt, of die haar in de buis tracht op te
houden. Deze kracht nu is de drukking van den dampkring op de
oppervlakte van de vloeistof in den bak, waarin het opene einde
gedompeld is. Zoo wij nu aannemen, dat de opening aan dit ondereind van
de buis juist eene vierkante duim is,[2] dan zullen wij door
naauwkeurige waarnemingen ondervinden, dat de gemiddelde druk des
dampkrings, bij eene temperatuur van 62 graden, evenwigt maakt met eene
kwik-water-olie- of spirituskolom, die met zulk een grondvlak 103.3
looden weegt; zegge gemiddelde druk, om dat de dampkring aan meer of
mindere zamenpakking onderhevig is, en behalve dat de dampkringshoogte
mede invloed heeft, zoodat gemeld gewigt van het gemiddeld oppervlak des
Oceaans geldt. Den gemiddelden druk des dampkrings dus voor een
oppervlak, dat een vierkante duim groot is, kennende, zoo is deszelfs
druk voor eenig ander oppervlak daarna te berekenen:--Thans moet nog
gezegd worden, dat de door den dampkring op gehoudene kwikkolom in eene
glazen pijp, waarvan boven gesproken werd, den algemeen bekenden
Barometer is. De Barometer is dus een werkelijke weger van den
dampkring; men weet dat de kwikhoogte in dat Instrument aan dagelijksche
verandering onderhevig is, dat is: het zwaarte verschil des dampkrings
volgt, en dat wij daardoor tot weervoorspellingen in staat geraken.
Tusschen deze veranderingen heeft men eenen gemiddelden stand gekozen,
die de gemiddelde stand des Barometers, of de gemiddelde druk des
dampkrings, boven gebezigd, genoemd wordt. Vervolgens heeft de meer of
mindere verheffing van den kwikbak des Barometers ook invloed op
deszelfs stand, omdat de hoogte des dampkrings daarvan afhangt, van daar
de bepaling: gemiddelde stand des Barometers aan het gemiddeld oppervlak
des Oceaans; alzoo is de gemiddelde stand des Barometers aan het
gemiddeld oppervlak des Oceaans, bij eene temperatuur van 62 graden,
naauwkeurig, 7.62 palm, welke kwikhoogte als boven gezegd is, per
vierkante duim met 103.3 loden drukt.
[Illustratie: Vierkant]
[2] Wanneer wij een stuk papier nemen en hetzelve in eenen vierkanten
vorm snijden, zoodat de zijden AB, AD, CB, en CD gelijk zijn, en ieder
eenen duim lengte hebben, terwijl de hoeken regt of winkelhaaksch zijn,
dan wordt de alzoo ingeslotene ruimte, een' vierkanten of kwadraat duim
genoemd.
§ 11.
Met deze weinige kundigheden zijn wij reeds in het bezit van de
belangrijkste grondbeginselen, waarop de werking van het stoomwerktuig
berust, en waarvan wij thans het gebruik zullen verklaren. Het kan
echter niet ongepast zijn, om dezelven in het kort te herinneren, daar
zij in het vervolg menigwerf zullen te pas komen. De grondbeginselen dan
zijn: 1º. Het water zet uit, of vermeerdert in uitgebreidheid, wanneer
hetzelve verhit wordt. 2º. Wanneer het water tot op het _kookpunt_ (212
graden) verhit wordt, gaat deze vloeistof tot stoom over, en neemt in
dien staat een 1700 maal grootere ruimte in. 3º. Dat de verborgene
warmte van waterstoom 1000 graden bedraagt. 4º. Zoo de stoom tot beneden
de 212 graden wordt afgekoeld, verdikt dezelve tot water, en vermindert
1700 malen in uitgebreidheid, terwijl de verborgene warmte weder vrij
raakt. 5º. De dampkring oefent gemiddeld eene bestendige drukking uit,
die aan de oppervlakte van de aarde, welke met het gemiddeld oppervlak
des Oceaans overeenkomt, een vermogen uitoefent van 103.3 looden op
elken vierkanten duim, of die op iedere vierkante palm, met een gewigt
van 103.3 ponden drukt, welk gewigt, overeenkomstig den stand des
Barometers, aan wijziging onderworpen is.
[Illustratie: Figuur 2]
§ 12.
Onderstellen wij, dat een fornuis of vuurhaard A, zoo ingerigt is, dat
de door het vuur ontwikkelde warmte aan den ketel B wordt medegedeeld,
en het daarin vervatte water kan doen koken, en in stoom veranderen; dat
die stoom geenen anderen uitweg heeft, dan door de buis of pijp C C,
waarvan het eene uiteinde met het inwendige van den top des ketels B
gemeenschap heeft, en daaraan bevestigd is, terwijl het andere einde met
het benedengedeelte van den cilinder D mede gemeenschap heeft. Aan het
ondereinde van deze buis bevindt zich eene kraan J, op de gewone wijze
ingerigt. Door middel van deze kraan is men in staat, om de gemeenschap
tusschen den ketel B en den cilinder D af te sluiten, of daar te
stellen, zoo dat men naar goedvinden, alleen door het omdraaijen van
deze kraan, den stoom toegang naar den cilinder verschaffen kan of niet.
Aan de tegenovergestelde zijde van den cilinder D bevindt zich, nabij
den bodem, eene andere pijp K, waardoor eene gemeenschap daargesteld
wordt tusschen den cilinder en eenen bak koud water I. Deze
gemeenschapsbuis is insgelijks met eene kraan K voorzien, zoo dat men
mede naar goedvinden, de gemeenschap tusschen den koudwaterbak en den
cilinder afsluiten kan. De cilinder is van gegoten ijzer vervaardigd, en
van binnen volmaakt gelijkwijdig rond geboord. In den cilinder sluit een
uit gegoten ijzer, of uit metaal bestaande, zuiger E, die rondom met
eene uitzetbare zelfstandigheid, hennep of vlas, is ompakt, ten einde
dezelve volmaakt sluitende zij, en nogtans gemakkelijk op en neder
bewogen kan worden, zonder de minste lucht of stoom tusschen zich en den
binnenwand van den cilinder door te laten. Aan dezen zuiger is eene
stang, waaraan in deze schets, eene beweegbare ketting F F, als
verbonden, is afgebeeld, die, over eene beweegbare schijf of spoorwiel G
geslagen, aan het andere einde met een gewigt H, voor tegenwigt,
bezwaard is; en wel zoodanig, dat wanneer de zuiger geene verhindering,
dat is onder en boven gelijken tegenstand ondervindt, deze altijd, door
dit tegenwigt, naar het bovendeel des cilinders gevoerd wordt.
Een en ander op deze wijze ingerigt zijnde, zoo vooronderstel, dat het
vuur in het fornuis A worde opgestookt, en dat het water in den ketel B
aan het koken geraakt, dan zal, bijaldien de kraan J open is, de stoom,
die van de oppervlakte des waters uit den ketel stijgt, door de pijp C C
in den cilinder D dringen, zorg gedragen zijnde, dat de kraan K,
waarmede de gemeenschap met den koudwater bak I daargesteld wordt, zoo
lang gesloten blijft. Het gedeelte van den cilinder beneden den zuiger E
zal dus spoedig met stoom gevuld wezen, en zoo men, daarop de kraan J
sluit, wanneer den zuiger, door de toevloeijing der stoom om hoog
gerezen is, zal de gemeenschap tusschen den ketel en cilinder afgesloten
zijn. Thans opene men de kraan K, zoo dat daardoor eenig koud water uit
den koudwaterbak I in den cilinder vloeit, waardoor, volgens § 8, de
stoom tot beneden 212 graden zal worden bekoeld, en derhalve, zich
verdikkende, nu, in plaats van de geheele ruimte beneden den zuiger E,
slechts omstreeks het 1700ste gedeelte zal innemen, hetwelk dus met de
hoeveelheid koud water, dat uit den bak I is ingedrongen, een
betrekkelijk klein gedeelte der ruimte van den cilinder beslaan zal.
Deze ruimte zal dan nagenoeg volkomen ledig zijn, en zeer weinig
tegendruk zal tegen het ondervlak des zuigers bestaan. De volle
dampkring echter drukt op de bovenvlakte van den zuiger, en oefent een
vermogen uit, om dien naar beneden te drijven, alzoo hij nu aan de
onderzijde bijna geenen tegenstand ondervindt. Hierdoor zal derhalve de
zuiger dalen, den ketting F F met zich medevoeren, en dus het gewigt H
doen rijzen. Zoo men vervolgens door de kraan, die in den bodem van den
cilinder geplaatst, en in de afbeelding slechts met flaauwe trekken
aangewezen is, het water laat afloopen, dan zal, na sluiting van alle
drie de kranen, de zuiger zich aan het benedeneinde van den cilinder
bevinden, en door de drukking van den dampkring in dien stand gehouden
worden. Men opene vervolgens de kraan J, waardoor op nieuw den stoom
toegang in het benedengedeelte van den cilinder verschaft wordt, welke
stoom, wanneer die gelijke kracht met de drukking van den dampkring
uitoefent, den zuiger met hetzelfde vermogen zal opdrijven, als dezelve
door den eersten wordt nedergedrukt, zoodat de drukking op het boven- en
benedenvlak aan elkander gelijk is, en toelaat, dat de zuiger even zoo
gemakkelijk naar boven als naar beneden bewogen kan worden, even alsof
er geen stoom of dampkring bestond. Daar nogtans het gewigt H, het
vermogen heeft, om den ketting F, die aan den zuiger vast is, naar
beneden te trekken, zoo zal die zuiger eene meerdere neiging hebben om
te stijgen, hetwelk ook werkelijk het geval zal zijn, zoodat hij wederom
de stelling aanneemt, die in de afbeelding is voorgesteld. Hierop sluite
men wederom de kraan J en opene de koudwaterkraan K, waardoor de stoom
andermaal verdikt zal worden, geene drukking beneden den zuiger zal
plaats hebben, en deze dus wederom door de drukking van den dampkring
naar beneden of naar den bodem van den cilinder bewogen zal worden. Door
deze bewerking kan men de beweging des zuigers zoo menigmaal herhalen
als men verlangt, en aan denzelven eene op- en neergaande beweging in
den cilinder mededeelen.
Met betrekking tot dusdanigen toestel moeten wij alleen doen opmerken,
dat het water, hetwelk ter verdikking van den stoom gebezigd, zoowel als
dat, hetwelk door den overgang van stoom tot water geboren wordt,
gestadig moet worden afgetapt, door den kraan in den bodem des
cilinders; dewijl bij gebreke van dien, dit gezamenlijke water,
eindelijk den ganschen cilinder zoude vullen, en dus de beweging van den
zuiger onmogelijk maken. Bovendien is aanvankelijk onder den zuiger
eenige lucht in den cilinder aanwezig welke men door deze bodemkraan,
vóór het indringen van den stoom uitgang moet geven, dat is alleen, vóór
het eerste in beweging stellen des zuigers. Behalve dat, ontwikkelt zich
uit het koelwater ook nog eenige lucht, die mede telkens, bij het
ontlasten van dit water, uit den cilinder uitgedreven wordt.
Deze eenvoudige toestel is nu in der daad een stoomwerktuig, en de lezer
zal wel doen, om met aandacht de beschrijving na te gaan, die wij van
denzelven gegeven hebben; want door het goed begrijpen van de
grondbeginselen der werking, zullen de volgende beschrijvingen des te
gemakkelijker verstaan worden.
§ 13.
Bij eenige opmerkzaamheid zal men gewaar worden, dat het nut door het
eenvoudig op- en neêrgaan van het gewigt H, van wege de overeenkomende
beweging van den zuiger, zeer beperkt is. Doch men kan het eene einde
van ketting F, in plaats van met een gewigt H, met den stang van eenen
waterpomp-zuiger verbinden, ter opbrenging van water, in welke
gesteldheid die stang een toereikend gewigt zal moeten hebben, niet
alleen om den stoomzuiger tot aan het boven einde des cilinders te
trekken, maar ook, om den waterpomp-zuiger tevens naar beneden te
drijven, wanneer door het openen der sluitkraan J aan den stoom onder
den zuiger, toegang verschaft wordt.
Nu gaan wij over om in de volgende § het stoomwerktuig te beschrijven,
dat NEWCOMEN het eerst bezigde, om water uit mijnen op te brengen, en
welk toestel eenen geruimen tijd daarvoor is gebruikt geworden, op
hetzelfde grondbeginsel rustende, hetwelk wij in de voorgaande
afbeelding hebben voorgesteld.
[Illustratie: Stoomwerktuig van NEWCOMEN]
§ 15.
Onder en om eenen sterken, deels bemetselden ketel _b_, bevindt zich
eene stookplaats of haard _f_. De hals _p_ van den ketel, met eene kraan
_u_ voorzien, is vereenigd met den zuiver gelijkwijdig uitgeboorden
cilinder, waarin zich een zuiger _w_, volmaakt digt sluitend, op en
neder kan bewegen. Aan dezen zuiger bevindt zich eene stang _x_, waarvan
het boveneinde vastgemaakt is aan een' ketting, die zich over een
cirkelvormig gebogen stuk hout _z_ voegt, en daaraan bovenwaarts is
vastgehecht. Dit gebogen stuk hout vormt het eene uiteinde van eenen
hefbalk of balans _z a b_, die op eene spil of as _a_ beweegbaar is, en
aan het einde _b_, even zoo gevormd is in cirkelboog, als bij _z_.
Het boogstuk _b_ des hefbalks is ook met eenen daaraan bevestigden
ketting _d_ voorzien, welks ondereinde vastgemaakt is, aan eene
zuigerstang _ee_ van eene pomp in den put of de wel _f_ geplaatst,
waarmede het water uit de diepte kan worden opgebragt bij _r_; _gg_ is
het tegenwigt met de zuigerstang _ee_ verbonden en dat met het
nederdrukken des waterpompzuigers, tevens den zuiger _w_ in den
stoomcilinder ophoudt.
De as _a_, is met de balans (welke benaming wij bij voorkeur zullen
blijven bezigen) hecht vereenigd, en draagt in holle metalen kussens
boven op eenen stevigen tusschenmuur van het gebouw; zoo dat de rigting
der beweging van de balans aan geene verandering onderhevig is. Tegen
den tusschenmuur is een bak _l_ gevoegd, waarin zich koud water bevindt,
dat door eene pijp _nn_ tot onder den zuiger _w_ in den stoomcilinder
kan komen, wanneer de kraan _o_ dezer pijp geopend is; terwijl door eene
andere pijp _qq_, het in den stoomcilinder gestroomde water, met hetgeen
de verdikte of gecondenseerde stoom oplevert, ontlast; deze laatste pijp
bevat bovendien eene benedenwaards openende klep, (in de figuur niet
afgebeeld) die belet, dat het ontlaste water weder in het luchtledige
des stoomcilinders opstijge; ook moet men zich nabij den cilinderbodem,
eene kleine naar buiten openslaande klep, snuifklep genaamd, denken,
(mede in de figuur niet zigtbaar) waardoor de lucht, die zich uit het in
den cilinder gestroomde water ontwikkelt, bij elken nederslag van den
stoomzuiger, ontsnapt.--_m m_ is eene pijp waardoor de koudwaterbak
gevuld gehouden wordt, en _h_ wijst de belading aan, van eene op den
ketel _b_ geplaatste veiligheidsklep, over welke inrigtingen ter regter
plaatse zal gehandeld worden.
§ 16.
Na uitleg van deze figuur, zal nu die der werking niet moeijelijk zijn.
De ketel _b_ wordt met eene toereikende hoeveelheid water gevuld, en het
vuur in het fornuis _f_ opgestookt. Wanneer dan het water kookt en stoom
ontwikkelt, wordt de kraan _u_ des ketels geopend, waardoor de stoom in
den cilinder dringt, terwijl men tevens, den zoo even gedachten
snuifklep open houdt, zoo lang tot dat de lucht, welke zich nu bij den
aanvang onder den zuiger _w_ in den cilinder bevindt, daardoor is
ontsnapt. Gedurende deze toevloeijing van stoom uit den ketel, zal als
nu door behulp van het tegengewigt _gg_, de zuiger _w_, in den cilinder
opstijgen, terwijl de zuigerstang _ee_ van de waterpomp in den put _f_
nedergedrukt wordt. De zuiger _w_ deszelfs hoogsten stand bereikt
hebbende, zoo sluit men den toegang van den stoom met de kraan _u_ af,
opent daarna de kraan _o_ van de pijp _nn_, waardoor dan dadelijk koud
water uit den bak _l_ in de cilinderruimte zal stroomen, hetwelk den
daarzijnden stoom tot water verdikt of condenseert en die ruimte
luchtledig maakt.
Den tegenstand onder den zuiger _w_ aldus zoogezegd verniettegende, zoo
zal dezelve door den druk of het gewigt des dampkrings dalen, welks
druk, overeenkomstig hetgeen wij hooger gezegd hebben, nabij zoo veel
malen 103.3 ned. ponden zal bedragen, als het oppervlak van den zuiger
_w_, vierkante ned. palmen bevat.
De zuiger _w_ met zulk een drukvermogen dalende, is nu in staat, met het
tegenovergesteld balanseinde _b_, den pompzuiger in den put, met het
daarop staande water, omhoog te heffen, om hetzelve bij _r_ te
ontlasten.
Wanneer de zuiger _w_, in deze manier weder nabij den cilinderbodem
genaderd is, moet de kraan _o_ (waaraan de eigenaardige naam van
inspuit- of injectiekraan gegeven wordt) gesloten, en vervolgens de kraan
_u_ des ketels open gezet worden; als dan zal, met de weder toevloeijing
van stoom onder den zuiger _w_, het in den cilinder gestroomde water,
met hetgeen de gecondenseerde stoom gedurende de daling des zuiger heeft
opgeleverd, door de pijp _qq_ wegvallen, terwijl de ontwikkelde lucht
uit dat water, door de boven gedachte snuifklep (waaraan weinig zwaarte
gegeven is) als van zelve zal ontsnappen. Met het open zijn der
ketelkraan _u_, zal de rijzing van den stoomzuiger en de daling van den
waterpompzuiger weder aanvangen, om onder de aangewezene behandeling der
kranen, eene op- en nedergaande beweging der zuigers te onderhouden,
waardoor het water uit den put _f_ wordt opgebragt.
Op zoodanige wijze is die eenvoudige stoommachine zamengesteld; doch wij
zullen zien, dat daaraan nog veel ontbreekt, om aan eene geregelde en
vertrouwde werking te voldoen. Onder anderen wordt hierbij steeds iemand
vereischt, die de kranen op de juiste tijden opent en sluit, en waarvan
de goede en regelmatige gang geheel afhangt. Insgelijks zal er nog
iemand noodig zijn om den koudwaterbak gevuld, of toereikend met water
voorzien te houden, terwijl tevens een derde moet zorg dragen, dat naar
gelang het water in den ketel verkookt, dit met ander wordt aangevuld.
§ 17.
Sedert de uitvinding van het stoomwerktuig hebben de werktuigkundige
onderscheidene middelen bedacht, om boven gezegde bewerkingen, door het
werktuig zelf, te doen verrigten, en alzoo zich zelf in gang te houden.
Het zou te ver buiten ons bestek leiden, om al de uitvindingen te
verklaren, die voor dat doel gemaakt zijn, zoowel als van anderen te
gewagen, die strekken, om de machine onafhankelijk te maken van
toevalligheden of uitwerkselen, die het gevolg van verzuim, of
onbedrevenheid van de zijde des gebruikers kunnen zijn.
Het voornemen is alleen, om onze lezers bekend te maken, met de
inrigting van het stoomwerktuig in het algemeen, waarna wij het aan hen
zelven zullen overlaten, om de geschiedenis na te gaan, van die
verschillende inrigtingen, die men van tijd tot tijd heeft voorgeslagen
en in het werk gesteld, en waarmede verschillende tijdschriften, die
over de werktuigkunde handelen, nog dagelijks gevuld zijn.
§ 18.
Voordat wij echter verder gaan, moeten wij eene zeer gewigtige
eigenschap van den stoom, waarvan wij nog geene melding gemaakt hebben,
doen opmerken. De door ons tot dus verre beschouwde stoom is die, welke
ontstaat bij eene temperatuur van omstreeks 212 graden, en is in
uitzettend vermogen of spanning gelijk aan den gemiddelden druk des
dampkrings: want zoo wij zoodanigen stoom, in eene beslotene ruimte doen
vloeijen, waarvan de wanden zeer ligt breekbaar zijn, bijv: eenen glazen
bol, dan zal de buitenlucht niet in staat zijn, om die wanden in te
drukken, noch de daarin besloten stoom, die uit te zetten, omdat de
drukking der lucht buiten, gelijk staat, of evenwigt maakt, met de
spanning van den stoom binnen. Wanneer de ketel, waarin de stoom zich
vormt, gesloten wordt gehouden, en het daaronder bestaande vuur blijft
werken, dan zal het water en de stoom eene hoogere temperatuur dan 212
graden aannemen. Met eene steeds toenemende temperatuur, zal de stoom in
eenen geheel geslotenen ketel, eene zoodanige kracht verkrijgen, in
staat, om den ketel, hoe sterk ook, met geweld te doen bersten.
Stoom op de temperatuur van 212 graden, maakt evenwigt met den
dampkringsdruk, die in gemiddelde omstandigheden, met 103.3 ned. looden
per vierkante ned. duim overeenkomt; men zegt om die rede: stoom op 212
graden, heeft het vermogen van eenen dampkring of atmospheer; maar
aangezien in alle tot heden gebruikelijke stoomwerktuigen, altijd stoom
gebezigd wordt, die boven den dampkringsdruk is gespannen, zoo is men
gewoon, alleen het verschil te noemen, of de meerdere spanning van den
stoom boven den druk des dampkrings; alzoo zegt men: stoom op 234 graden
temperatuur is op een' halven atmospheer gespannen, dat is: die boven
den gemiddelden druk des dampkrings met 51.7 ned. looden belading per
vierkante ned. duim evenwigt maakt, latende dus de 103.3 ned. looden
voor eenen dampkring onvermeld; gelijkerwijze is stoom op 250-1/2 gr.
aan een' atmospheer, (103.3 ned. looden per vierkante ned. duim)--stoom
op 264 gr. aan een' en een' halven atmospheer (155 ned. looden per
vierkante ned. duim)--stoom op 275 gr. aan twee atmospheren. (206.6 ned.
looden per vierkante ned. duim)--stoom op 285 gr. aan twee en een' halve
atmospheer (258.2 ned. looden per vierkante ned. duim)--stoom op 294 gr.
aan drie atmospheren (309.9 ned. looden per vierkante ned. duim)--stoom
op 302 gr, aan drie en een' halven atmospheer (361.5 ned. looden per
vierkante ned. duim)--stoom 309 gr. aan vier atmospheren. (413.2 ned.
looden per vierkante ned. duim) en stoom op 321-1/2 graden temperatuur
aan de drukking van vijf atmospheren (516,5 ned. looden per vierkante
ned. duim) gelijk; terwijl volgens het tot nu hier te lande geldende
koninklijk besluit: gespannen stoom beneden eenen halven atmospheer:
stoom van lage drukking, daar boven tot drie en eenen halven atmospheer,
stoom van middelbare drukking, en hooger gespannen, stoom van hooge
drukking genoemd wordt; wel te verstaan, boven den gemiddelden
dampkringsdruk.
§ 19.
Laat ons nu overgaan tot de beschrijving der zamenstelling van eenen
_stoomketel_, en tevens daarbij in acht nemen den toestel, waardoor de
toevoer van stoom als andersints wordt geregeld. Deze ketel bestaat
gewoonlijk uit ijzeren, of somtijds ook uit koperen platen, die op het
hechtst en volkomen luchtdigt aaneengeklonken zijn, en waarvan de vorm,
voor stoom welke een' halven atmospheer niet te bovengaat, overeenkomt,
met eene langwerpig vierkante kast met rond gewelfden top. De bodem en
zijwanden zijn een weinig binnenwaarts gekromd, doch het bovengedeelte
is cirkelvormig gebogen. De volgende plaat is eene afbeelding daarvan,
waarbij voorondersteld wordt: dat dezelve overlangs middendoor is
gesneden. A is de stookplaats of vuurhaard, waarin op ijzeren
roosterstaven het vuur brandt, boven eene aschkolk, die tevens tot
doorstrooming van versche lucht dient. Het vuur beslaat, in lengte, hier
meer dan het derde gedeelte van de geheele lengte des ketels, en moet
van tijd tot tijd, wanneer men steenkolen tot brandstof bezigt, van
slakken of sintels gezuiverd worden, terwijl de asch door de roosters
naar beneden in de kolk valt. De ontvlamde rook strijkt over de brug
_b_, die uit vuurvaste steenen bestaat langs den ketelbodem, en klimt in
de rookleiding N N, die rondom den ganschen ketel in het metselwerk is
gemenageerd; stijgt van daar in den schoorsteen X ter ontlasting in de
opene lucht; alles derwijze ingerigt, opdat de hitte van den deels
vlammenden rook de grootst mogelijke oppervlakte van den ketel raakt,
ten einde aan het daarin vervatte water de meeste warmte mede te deelen.
[Illustratie: Dwarsdoorsnede van een stoomketel]
Zoo als in de afbeelding gezien wordt, is de ketel over de helft met
water gevuld, en de rookleiding daaromheen niet boven de oppervlakte des
waters verheven. Door de werking van het vuur tegen den bodem, en van
den verhitten rook of het gaz op de zijwanden, wordt nu stoom in den
ketel ontwikkeld, die vervolgens door den buis I in den cilinder kan
vloeijen.
§ 20.
Het is een noodzakelijk vereischte, dat de stoom de benodigde
krachtspanning niet te boven ga, daarmen anders stoom of vuur verspilt
of wel den ketel in gevaar brengt. Om dit voor te komen, maakt men
gebruik van eene _veiligheidsklep_, bij V _f w_ aangeduid, en waarvan
men de werking gemakkelijk zal kunnen begrijpen. In het hoogste gedeelte
van den top des ketels is namelijk eene cirkelronde opening, met metalen
rand voorzien, gemaakt, welke door eene volmaakt digt sluitende metalen
plaat, klep genoemd, gedekt wordt. Op het midden dezer klep bestaat eene
opstaande stang, die vrijelijk met eenen liggenden hefboom _f w_
gemeenschap heeft. Deze hefboom, die beweegbaar is, drukt op de
opstaande stang der klep, door middel van bij _w_, aangehangen gewigt,
en houdt aldus deze klep op derzelver rand digt gesloten. Men noemt dit
gewigt de belading van de veiligheidsklep, welke vergroot wordt, naar
gelang het gewigt _w_, naar het uiteinde van den hefboom wordt
verplaatst. Na een weinig overweging zal men dus bevatten, dat niet
alleen het gewigt dezer klep, maar ook derzelver belading, door de
stoomspanning binnen den ketel, moet overwonnen worden, om dezelve te
doen ligten, en dat de stoom daarvoor altijd meer vermogen moet hebben,
dan met den enkelen druk des dampkrings overeen komt; want de dampkring
drukt, behalve de aangebragte belading, ook op de klep. Het gewigt kan
overigens, het zij door verplaatsing, of door verandering met eenig
ander, gewijzigd worden, naar gelang het behouden van eene zekere
stoomspanning, in verband met de sterkte des ketels, zulks eischt;
zoodat dusdanige toestel met regt den naam van veiligheidsklep draagt,
wanneer te hoog gespannen stoom zich daardoor ontlast.
§ 21.