Biereco verherbouwt: Wouter Goedkoop, Brutus Style

Mijn vraag, waarom de koelers in serie plaatsen?.
Je hebt een koelwaterpomp met een redelijke opbrengst.
Indien je de koelers parallel zet, dan kun je de temperatuur van de olie en koelvloeistof naar de motor onafhankelijk van elkaar regelen.
In je stoomschip heb je op de drukmeting een digitale converter om de drukmeting om te zetten naar een servo gestuurde afsluiter.
Het moet dus ook mogelijk zijn om op gelijke wijze een temperatuur meting om te zetten naar een gestuurde afsluiter.
Beginnend met de oliekoeler.
Deze opgenomen in de persleiding van de oliepomp.
De temperatuur opnemer aan de olie inlaat van de koeler, de uitlaat retour naar de motor.
De olie stroomt continue door.
De koelwater aansluiting met T-stuk op de hoofdleiding door de koeler en aan de uitlaat de regel afsluiter.
Bij openen van de afsluiter wordt de olie gekoeld en gaat het koelwater retour naar het koel circuit.
De olie temperatuur is nu niet meer afhankelijk van de koeling van de motor.
Koeling van de motor.
Hier zul je ook een soort van thermostaat regeling moeten maken.
Indien je dit doet op gelijke wijze zoals de olie koeler, dan is deze ook regelbaar.
Voorwaarde is wel, dat de koelwaterpomp voldoende capaciteit heeft on de beide koelers te kunnen voeden.
Voordeel van deze schakeling is, dat beide koelers gevoed worden met de druk van de pomp en dat de kans op "terug spoelen" van het koelwater uitgesloten is.

Als afsluiters dacht ik aan de stoom kranen van Regner.
Deze zijn geschikt voor stoom en ik verwacht, dat deze geen moeite hebben met warme olie of water.
Verder ga ik er van uit, dat gezien de kleine benodigde hoeveelheid koelvloeistof de doorlaat van voornoemde afsluiter geen problemen hoeft te geven.

Voor mij, nog op te lossen het expansievat in de kiel koeling.
Succes.Henk.

 

Aangezien ik vanwege gebrek aan riempjes toch niet kon draaien, heb ik vandaag maar de koelwaterpomp uit elkaar gehaald, en de papieren pakking (die nu wel kapot was, vervangen voor een van de "onbegrepen stukken" in de kit: Er zat een teflon deelpakking in, die ik in eerste instantie niet gebruikt had omdat daar geen uitsparing in zat voor de tandwieltjes. Nood breekt wet, honger maakt rauwe bonen zoet, enzovoorts enzovoorts, en ik heb dus dat teflon pakkingkje hééél precies, met het puntje van de tong tussen de tanden op maat zitten knippen. Ik heb nu een pompje wat nog niet helemaal soepel loopt, maar al wel beter dan gisteren, en in ieder geval wél waterdicht is met een pakking die demontabel en herbruikbaar is.
Met wat geluk heb ik aan die 50 riempjes genoeg om dat pompje ook "in te laten lopen", al is het wachten vrij frustrerend, en ik zit al om me heen te kijken naar alternatieven... Maar dat is nog niet zo makkelijk...

 

Dat weet ik nog niet. Mijn plan was om de tank "bovendeks" onder de voorste opbouw te plaatsen, want kan ik gravity feed op een vlotterbak toepassen.
Die gravity feed is een kwestie van de vlotterkamer van een oude sloopcarburateur afzagen o.i.d.

 

Ik heb even terug gelezen naar je bericht #174 en #175.
De koelpomp lijkt wel de zwakste schakel te zijn.
Soms moet men hiervan afscheid nemen.
Je hebt in de accu's capaciteit genoeg voor een mooie centrifugaalpomp.
Deze heeft geen last van tegendruk en meer geschikt voor de door mij voorgestelde olie/koelwater regeling.

 

Niet alleen qua constructie, maar ook in opbrengst.
Je wilt de motor laten draaien bij ca. 1500 t/min.
Dan is de opbrengst weinig, waarschijnlijk onvoldoende om de motor te koelen in een afgesloten ruimte.
Daarnaast, een tandwiel pomp kan heel slecht tegen geen afname, opstarten bij thermostatische regeling.
Succes. Henk.

 

Omdat A, het "koelwater" in de opwarmfase het opwarmen van de olie versnelt, en B er dan een zelfregelend effect ontstaat waardoor ik met maar één regelkring toe kan, en C, die temperatuur ongeveer goed is.

Dat stukje is geheel correct, en zo ga ik dat ook doen.

Er is in principe geen reden om die twee te scheiden: Minder belasting op de motor, geeft minder opwarming aan de olie. Maar er is een tweede dingetje: Meer belasting, wil je eigenlijk ook een wat koudere en dus dikkere olie, bij weinig belasting zijn de lagerdrukken minder en kan het wel wat minder.
Ik regel de koelwatertemperatuur NA de motor. Dat betekent dat bij toenemende belasting, de temperatuur aan de inlaat van de motor MOET dalen. Aangezien die oliekoeler vóór de motor zit, zal dáár dus automatisch ook koeler water komen, precies op het moment dat de olietemperatuur eigenlijk nog moet gaan stijgen.
Dus die tweede regelkring is feitelijk redelijk overbodig.

Dat is héél simpel: Het basis koelwatercircuit is Pomp=>cylinderbalk=>expansietank=>regelkraan=>oliekoeler=>pomp

Voor en na de regelkraan zit een T-aansluiting. Op deze twee aansluitingen worden de kimkoelers aangesloten.
De kimkoelers zijn een lang sub-circuit (minstens 1 meter), de regelkraan is gewoon een stukje rechtdoor van pak hem beet 5 cm.

Staat de kraan open, dan heeft het water geen enkele reden om die lange omweg te maken, maar naarmate de kraan verder knijpt, wordt er proportioneel meer water door de koelers gestuurd.

De voeler komt in de expansietank (die overigens maar vrij klein gaat worden, mischien 50 a 75 ml). De keuze voor "in de tank" is om A een geleidelijke temperatuurgradiënt te krijgen, zodat de regelklep ook niet wild heen en weer klappert, en B omdat aan een leiding meten lang niet zo zuiver is.
Als de temperatuur op loopt, begint bij temperatuur X (laten we zeggen, 65 graden of zo) proportioneel aan die temperatuur de regelkraan te knijpen tot hij bij temperatuur Y (zeg, 80 graden) helemaal dicht staat (alle water door de kimkoeler).
We starten de motor, en de koude circulatie warmt op. Omdat die oplopende temperatuur ook door de oliekoeler loopt, zal aanvankelijk het water meehelpen met het opwarmen van de olie. Zodra 65 graden in de tank bereikt is, begint de regelkraan geleidelijk te sluiten, en gaat er een toenemend deel door de kimkoelers.
Dat mengt zich weer na de regelkraan, en de temperatuur aan de inlaat van de motor begint te dalen.
Er gaat al vrij snel een evenwicht optreden.
Nu gaan we de motor belasten, en de temperatuur van de wateruitlaat loopt op. De regelkraan sluit verder, en de inlaattemperatuur van het water daalt. Of de olietemperatuur zal dalen is afhankelijk van de overdrachtscapaciteit, maar linksom of rechtsom, de daling van de koelwater inlaattemperatuur valt min of meer samen met de toename van de warmteontwikkeling in de olie.
Door met de waardes van X en Y te spelen kan ik een acceptabel balanspunt instellen.

In een dergelijk systeem zitten natuurlijk tijdsconstantes. maar door het kort houden van het primaire systeem zijn die maar vrij klein. Om je een idee te geven:met de huidige pompsnelheid is de verblijfstijd in de motor ongeveer 10 seconden. Het leidingwerk (zonder kimkoelers) is mischien in totaal 5 seconden, en het expansietankje zal vrijwel direct reageren (als in dat tankje 50 ml water van 70 graden zit, en er komt met 200 ml/min water van 75 graden terugkomt, is binnen 45 seconden de temperatuur gestabiliseerd naar 75 graden).
Dus stel, de belasting neemt toe, dan zal binnen een seconde of tien de koelwater retour naar de tank stabiel zijn, 5 seconden daarna begint de regelkring al wat te doen, en nogmaals 5 seconden later zal dus de inlaattemperatuur aan de motor gaan dalen. Dat hoeft niet te betekenen dat daarmee gelijk de extra warmte weggekold is, de temperatuur van de expansietank is al die tijd natuurlijk wel geleidelijk blijven oplopen, en de regelkraan dus geleidelijk aan het knijpen etc etc...
En het gevolg is dat er op een gegeven moment een balans optreed waar die twee temperaturen elkaar compenseren.

 

????

Hier redeneer je wat vreemd... teruglezend krijg ik de indruk dat je denkt aan een regeling door middel van de hoeveelheid water...
Dat is echter niet het geval. De pomp draait constant, de opbrengst is constant, en de temperatuur van het water wordt geregeld...

De zwakste schakel gaat de aandrijving van die pomp zijn, en dát ga ik wel electrisch doen.

 

Alweer... ik begrijp niet zo goed waarom je over variabele afname praat... Geen enkel systeem wat ik ken, regelt op die manier.

 

Henk, als je dit beschouwt: De pomp heeft een constante opbrengst, en overal in het systeem is een constante flow. het ENIGE wat variabel is, is het percentage water wat rechtdoor door de regelkraan gaat, en het percentage wat door de kimkoelers gestuurd wordt.
Doordat het ongekoelde water en het gekoelde water na de regelkraan weer met elkaar mengen, kun je met de positie van die regelkraan de temperatuur regelen, maar de hoeveelheid blijft onveranderd.
Stel, expansietank is 75 graden, en het water na de kimkoeler is 25 graden. Er word 50% door de kimkoelers gestuurd, dan is het water aan de inlaat van de motor (75+25)/2=50 graden.
Als nu de delta-T over het geheel van oliekoeler en cylinderbalk 20 graden is, zal de temperatuur van de expansietank langzaam dalen, en de regelkraan meer water rechtsstreeks doorlaten en minder door de kimkoeler sturen. de inlaat temperatuur van de motor loopt wat op, en daarmee uiteindelijk ook de uitlaattemperatuur, en de daling van de temeratuur van de expansietank wordt tot staan gebracht op zeg, 73 graden, waarbij de temperatuur na de regelkraan 53 graden geworden is. Het systeem is nu stabiel, totdat deze plork het belieft de spoed van de schroef te verstellen waardoor de delta-T over de motor verandert. Dan begint het spelletje weer opnieuw...

 

Hierover zijn wij het eens.

Ik heb het niet gehad over variabele afname, maar een koeling per koeler afhankelijk van de temperatuur van het doorgevoerde medium.
Soms moet je buiten de bekende paden denken.

 

De pomp is nu goed... Hij loopt nog niet geheel en al soepel, maar voor het overige is de pomp goed. Deze pomp gaat dus ook in de uiteindelijke versie gebruikt worden, alleen wel met 100% zekerheid met electrische aandrijving. Dat is tamelijk simpel te realiseren: poelies er af, 3 mm flexibele askoppelingen er op, en in de boot een motorsteun voor twee electromotoren maken. Dat is op zich geen enkel probleem, ook niet qua sleutelen o.i.d.

 

Dan begrijp ik deze opmerking niet:

want daar lijk je te doelen op dat vanwege dat de boel nog koud is, de beide regelkleppen dicht staan en de pomp geen afname heeft totdat de temperaturen op beginnen te lopen...

EDIT: en daar nog even verder over nadenkend: als ik je goed begrijp, was jouw bedoeling om twee "koelers" parallel te zetten, met elk een regelkraan waarmee de waterdoorvoer naar behoefte geknepen wordt?

Dat is een rampzalige manier van regelen, want die twee beïnvloeden elkaar. Stel, de olietemperatuur daalt, en die onafhankelijke regeling knijpt de kraan wat, teneinde de olietemperatuur weer wat op te krikken. Het gevolg is dat het debiet door de andere koeler (in dit geval de cylinderbalk) toeneemt, ZONDER dat diens regeling daar opdracht voor gegeven heeft. Dat leidt tot instabiliteit.

Wat erger is, in het geval van de cylinderbalk regel je nu door de delta-T over de motor zodanig aan te passen dat je een bepaalde eindtemperatuur bereikt, maar de temperatuur van het koelwater na de koelers is ongeregeld.
Dat leidt bij bijvoorbeeld lage belastingen tot vrij koud water aan de inlaat van de motor, met een zodanig geknepen flow dat de eindtemperatuur de gewenste waarde heeft. Het water stroomt langzaam en de warmteoverdracht is daardoor slecht, waardoor je hotspots en cold spots in die motor krijgt: als het water langzaam stroomt kunnen bijvoorbeeld bovenaan de voeringen dampbellen ontstaan, en die koelen niet, terwijl 1 cm lager koud water stroomt en de voeringen dus een scheve bek trekken.

Bij wat ik voor ogen heb, wordt niet de flow geregeld, maar de temperatuur. Dus bij lage belastingen krijgt de motor heet water toegevoerd wat maar een heel klein beetje (zeg, een graad of tien) opwarmt in de motor Bij grotere belastingen krijgt de motor weliswaar koeler water toegevoerd, maar niet heel veel koeler. Dat houdt de thermische spanningen in de motor binnen de perken. De flow is "groot" waardoor ook geen hotspots kunnen ontstaan.

Volgens mij ben ik dáár redelijk goed in
Maar voor deze situatie kan het geheel binnen platgetreden paden...

 

Dit geeft perfect de verschillen in denkwijze aan.
Ik regel niet de hoeveelheid koelwater naar de motor, maar de afkoeling van het toegevoerde koelwater, dus niet de hoeveelheid.

Het debiet voor de andere koeler, doorstroming van het koelwater wordt door de afsluiter in de koelwater uitgang constant gehouden.
De pomp levert genoeg koelwater en de afsluiters, thermo kranen, bepalen de uitgang temperatuur van de vloeistoffen, niet de hoeveelheden.
Wat de uitgang temperatuur van het koelwater na verlaten van de koelers zal mij een zorg zijn.
Wat maakt het uit, of deze met 40 of 60 graden naar de kimkoeler gaat.

 

Dan begrijp ik ECHT niet hoe je dat voor ogen hebt....
Teken eens een schema? Want serieus, ergens zit iets wat ik niet "zie"...

HEEL veel... want een van deze koelers is de cylinderbalk, en de enige manier om de temperatuur van een motor in de hand te houden is het regelen van de uitlaattemperatuur van het koelwater... Dus DAT water wil je per sé met 80 graden ongeveer richting de koelers hebben.

Maar ik ben echt héél erg nieuwsgierig naar het leidingschema wat jij voor ogen hebt.

 

Zal morgen uittekenen.
Henk

 

Ja, want ik ben ook wel nieuwsgierig naar je tekening en argumentatie.
Technisch wijf als ik ben kan ik Bert zijn redenatie heel goed volgen.
Het is namelijk hetzelfde als een thermostaat in een automotor doet, de koeling kortsluiten tot het een bepaalde temperatuur heeft bereikt waarna de radiateur de bulk gaat koelen.
Alleen gebruikt Bert een gestuurde regelklep ipv een wasthermostaat.
Maar het principe is gelijk, kortsluiten tot de bedrijfstemperatuur is bereikt.
En oliekoelers zitten bij automotoren ook in serie met de rest, niks nieuws.

 

Dit is wat ik voor ogen heb, waarbij de oliekoeler optioneel is, want ik weet nog niet of die nodig is.
De regelkraan is een gewone rechtdoor-kraan, want water neemt de weg van de minste weerstand, en die kimkoeler is een omweg van een meter, dus kraan open is gewoon geen water naar de kimkoeler.
De meting in de expansietank is de meetwaarde waarop geregeld wordt, en het meten in de tank dient om de regeling wat rustiger te maken. Water aan de uitlaat van de motor kan nog wel eens wat "denderen" qua temperatuur en ik wil niet dat de regeling daar op reageert.

Omdat de uitlaattemperatuur van de motor "vast is" (je regelt net zo lang tot DIE temperatuur is, wat je wilt) varieert de inlaattemperatuur.
Zonder oliekoeler maakt het debiet van de pomp niet zo veel uit en wil je eigenlijk de delta-T over de motor zo klein mogelijk houden,

ALS er een oliekoeler nodig blijkt te zijn, is het zaak om het debiet van de koelwaterpomp zodanig te kiezen dat bij vollast een delta-T van ongeveer 20 graden heerst.
De regelaar gaat dan net zo lang te keer totdat het water na de oliekoeler 60 graden is, en tsja, dan is het voor die oliekoeler mischien 50 0f 55 graden.
Maar het zorgt er ook voor dat bij opwarmen van het systeem het koelwater zo snel mogelijk opgejaagd wordt, en dan helpt die oliekoeler mee om de smeerolie op temperatuur te krijgen.

Gebaseerd op de paar testruns die gedaan zijn, schat ik met een 75 ml expansietank de opwarmtijd van het water op ongeveer 30 seconden...De olie is van zichzelf dan nog maar ongeveer 30 graden, dus die oliekoeler helpt dan mee als olie voorwarmer.

Het betekent dus wel dat de boot eigenlijk per se in het water moet liggen binnen 30 seconden na de motorstart, of liever vóór de start...

 

Nou... die riempjes zouden wel eens een paar dagen op zich kunnen laten wachten, maar de electromotoren en koppelingetjes komen als het goed is vandaag...

Nu is het dilemma: Ga ik verder met die riempjes, of stap ik gelijk over op de electrisch aangedreven pompen?

Enerzijds wil ik eigenlijk wel graag weten hoe goed die pompjes (kunnen?) werken op de riemaandrijving, anderzijds is de overstap naar electrische pompen een gegeven...

Keuzes, keuzes...

En dan nog het feit dat het morgen met wat geluk mooi weer gaat worden, en dan is er de sleepmeeting in Kampen, waar ik eigenlijk óók wel erg graag naartoe wil...

Sjeezus! Het leven is moeilijk...

 

Bert, gewoon naar Kampen, uitwaaien en even laten gisten.

Alle toekomstige kabelbomen, MBF-draad-boom, thuis laten, en focus op die ene sleepkabel.
Mits tante post besluit een dag later aan te bellen… dan heb je een goed excuus.

Gr Bas

 

Ik zou ineens over gaan op E
Je moet toch.