Inboeten is een woord uit de mijnwerkerswereld en dat volgens het mijnwerkers woordenboek betekent: een kolenwagen in de liftkooi duwen. Ik heb dit woord gebruikt in de tekst over de ophaalmachines om de aandacht te vestigen op de grote verantwoordelijkheid van onze ophaalmachinisten en ook van onze bellemannen. Inboeten is namelijk een gemeenschappelijke activiteit
Waarbij de bellemannen de taak uitvoeren en tegelijkertijd aan de machinist die niets van zijn werk kan zien, de nodige signalen geeft zodat de machinist de liftkooi in de juiste positie brengt.
De belleman maakt daarbij gebruik van een stoottoestel dat met perslucht werkt, waarmee hij een met kolen geladen wagen in de liftkooi stoot en dat zodanig dat aan de andere zijde de lege wagen er uit vliegt en dat vijf maal achter elkaar.
Tegelijkertijd zal de belleman boven(aan den dag) met zijn stoottoestel, een lege wagen in de liftkooi duwen dat zodanig dat de volle wagen er uit vliegt. En dat alles gedurende een ganse loopbaan, in drie posten, altijd goed uitgeslapen en nooit een pint te veel en dat alles zonder, bij mijn weten, een enkel foutje te maken.
Roger Reeckmans.
18/03/2021
17 september 2021 herdenking van de doden van Zwartberg
KLIK HIER Zwartberg, de geschiedenis is dikwijls beschreven, maar steeds onvolledig.
16 september 2021 DE BALLEK
De ballek was een grote betonnen reservoir ,die zich bevond tussen de watertoren en de aanbouw aan het originele gebouw van de ophaalmachines. Deze aanbouw is er gekomen in 1954 om twee nieuwe groepen ward Leonard in onder te brengen..
Ophaalmachine 2, die bewaard is gebleven heeft twee motoren en heeft dus ook twee groepen ward leonard nodig.
In de ballek kwam al het water terecht dat de mijn nodig had en van uit de ballek werd ook de watertoren bevoorraad.
Om te weten te komen wat de functie van de ballek ooit is geweest, moeten we terugkeren naar de periode voor 1930.
De eerste energiebron waarover we konden beschikken was perslucht. De eerste turbocompressor was de pokorny, aangedreven met een stoomturbine. De stoom werd geleverd door het oude ketelhuis, 15 roosterketels met de hand gestookt.
Maar wie perslucht zegt, zegt ook persluchtkoeling en dus koeltoren .Ben ik mis als ik dan denk aan een houten koeltoren ,die zou gestaan hebben in de ballek en dat die houten koeltoren zou geleverd zijn door de firma Balcke uit Dusseldorf.
Aan u om te besluiten ;komt ballek van Balcke?
Reeckmans Roger 810/8/2021
16 september 2021 Het Gemeentehuis.
Naast het gebouw van de elektriciteitscentrale bevindt zich nog een gebouw ,dat eveneens werd gebouwd in 1924.
Dit gebouw werd van de afbraak gered door de VZW Het TSAP, die het heeft gerestaureerd en omgevormd tot woningen en burelen. Het originele gebouw was bestemd als werkhuis van de elektrische dienst.
De grote baas van de elektrische dienst had zijn bureel samen met zijn bedienden in het hoofdgebouw zelf Zuidkant gelijkvloers.
Toen ik in 1950 op de mijn begon, was mijn bureel in de machinezaal zelf: daar bevond zich een bureel in hout ,dat ik deelde samen met Denis Tielens, de chef van de turbinemachinisten .Het was de bedoeling dat ik alles wat zich in het gebouw bevond leerde kennen.
In september van dat zelfde jaar ben ik vertrokken om mijn legerdienst te doen en toen ik na 15 maanden terug kwam was alles in gereedheid gebracht om te verhuizen; de werkplaats van de elektrische dienst naar het gebouw van het oude ketelhuis, de grote baas met zijn ingenieurs en bedienden naar het zogenaamd gemeentehuis. Met de naam gemeentehuis bedoel ik het nog bestaande gebouw naast de centrale.
Ik moet hier onmiddellijk aan toevoegen dat deze naam gemeentehuis in mijn tijd nooit heeft bestaan .Hei is een uitvinding van iemand ,die zich heeft laten inspireren door het feit dat burgemeester jef Aerts een job had op de mijn. Dit klopt ook ,maar zijn bureau was wel niet bij ons maar wel ergens in de andere werkhuizen van de toen nog bestaande mechanische dienst (schrijnwerkerij??.Een dubbele job was in die tijd heel gewoon. Veel bedienden en arbeiders van de bovengrond hadden nog een tweede bron van inkomsten ,eventueel gerund door moeder de vrouw, bij voorbeeld een winkel of een café. Eigenlijk kon je op de cité alles kopen wat in het dagelijks leven nodig was, niet alleen voeding maar ook huisraad ,kleding en alles wat bij de geboorte van de nieuwe burgers nodig was en die nieuwe burgers kwamen er met de vleet. Taalproblemen waren er niet. Op de cité spraken ze niet alleen frans ,maar ook italiaans en nog heel wat andere talen.
We hadden een eigen n kerk, een ziekenhuis ,dokter en apotheker en werk bij de deur. Alleen voor de tandarts en de drukker moesten we over de spoorwegbrug. De laatste cité voor deze brug heeft zijn naam niet gestolen; cité op het einde.
Vooral de cafés met de fameuze vijf frank juk box en het aangename gezelschap zullen wij in onze herinnering bewaren. Reeckmans Roger. 28/01/2021
14 september 2021 Wie weet nog ? 1
Wie weet nog waar de proefboring 79 van Anton Raky gelegen is?
Iedereen die ooit op de put heeft gewerkt zou dit moeten weten: het staat in de informatie brochure van de dienst opleiding: daarin staat :een tiental meter ten N.O. van schacht 2.
Ik kan er aan toevoegen dat deze boring tot enkele jaren voor de sluiting drinkbaar water heeft geleverd. De pomp werd elk jaar gerevisseert en een staal van het water naar Hasselt gestuurd voor analyse.
Maar ondertussen is er al veel gebeurd: veel afgebroken en veel beton gelegd. De elektrische voeding van de pomp vertrok van uit de watertoren. Misschien kan de proefboring een rol spelen in het nieuwe project: schachtbok 2, dat weldra wordt uit gevoerd.
Reeckmans Roger 8/9/2021
29 juli 2021 De Slagboormachine van Anton Rakij-Aandrijving.
In een vorige bijdrage hebben we getracht uit te leggen hoe de slagboormachine van Anton Raky in mekaar zit,
Maar daarbij is de aandrijving niet ter sprake gekomen.
Verdere opzoekingen hebben ons geleid tot Wikipedia maar in de Duitse taal .Hierin krijgen we een overzicht van de geschiedenis van het slagboorsijsteem en we leren dat reeds de chinezen diepe boringen hiermee konden uitvoeren. Rond 600 voor Christus was reeds bekend dat de chinezen een kabel met aan het uiteinde een beitel van een zekere hoogte lieten vallen om een diep gat in de aarde te maken. De arbeiders kropen dan op een hoogte en sprongen dan naar beneden op een wiptoestel zodat zo dat kabel en beitel de hoogte in gingen. Het principe van het wiptoestel is altijd bewaard gebleven ,maar in de loop der tijden werden verschillende verbeteringen aan gebracht.
Omdat de gaten gemakkelijk terug dicht vielen, werden in het boorgat buizen aangebracht (Mannesmann).
Ook de fransman Pierre Pascal Fauvelle;: geboren in het jaar 1623 in Clermond Ferrand heeft zijn steentje bijgedragen tot de ontwikkeling van slagboorsysteem door te ontdekken dat het opstijgende water in het boorgat in staat was het boorsel naar boven te brengen. Indien men in een staal van dut water kolendeeltjes vond, kon men victorie kraaien. En ten slotte zal de ingezette energie in grote mate moeten verhoogd worden. Met mankracht zal het niet meer lukken om die sterke veren samen te drukken. electriciteit was er op de Voort niet en ook geen Perslucht. Daarom zegt Wikipedia dat in de eerste helft van de 19e eeuw enkel stookkracht werd aangewend.
Dat hadden wij kunnen weten ,vermits reeds in het jaar 1835 in België een trein was gereden van Mechelen naar Brussel en terug met stoomkracht. En ik had het zeker moeten weten omdat mijn onkel jozef zich in 1928 vestigde in een huis van St. Lambrechts Herk dat men de vuurmolen noemde en hij die vuurmolen omvormde tot een smidse omdat er op dat ogenblik reeds elektriciteit was
Om dit verhaal te eindigen keren we nog even terug naar boring 79 op de Voort
Weet U dat deze boring jaren lang drinkbaar water heeft geleverd aan de mijn en omliggende huizen. De pomp werd elk jaar opgehaald en volledig nagezien en er werd een staal van het water naar Hasselt gestuurd om te controleren of het water drinkbaar was
Boring 79 is verdwenen onder de beton. Reecmans Roger; 27/04/2021
29 juli 2021 Anton Raky
Bij de foto van de boorkraan op de Voort 1903.
De boorkraan is zeer waarschijnlijk de uitvinding van Anton Raky uit Erkelenz in het Ruhrgebied.
Toen Andre Dumont aan de wereld meedeelde dat hier waarschijnlijk ook kolen in de grond zaten waren er natuurlijk heel wat ondernemers die geld roken .De regering organiseerde daarom een wedstrijd zij die het eerste het bewijs konden leveren dat er wel kolen aanwezig waren en dat op een diepte waar de exploitatie nog mogelijk zou zijn, zouden de concessie krijgen.
Het moest dus snel heel snel gaan
Daarom ging men dus op zoek naar boorspecialisten, die er voor bekend waren dat ze heel snel een diep gat konden maken in de limburgse bodem.
Uit het welgekende boek “Zwart Goud en Wit Licht In de Kempen” citeer ik;
De stelsels van boring, aangewend om door de losse aardlagen te geraken begrijpen doorgaans het over versnelde inslaan van de steenboor ( meer dan 100 slagen per minuten een waterstraal beneden in het gat gespoten doormiddel van een holle stang drijft naar de oppervlakte de onder vervormige delen naar mate zij voorkomen. Zo kan men snel vooruitgaan en wel tot 100m in vierentwintig uren.
Hecht niet te veel belang aan deze cijfers
Misschien vindt er iemand hoe lang boring 78 in werkelijkheid heeft geduurd.
Ik had hier kunnen stoppen: we weten nu dat het gebruikte systeem niet is zoals wij een gat boren in de muur, maar eerder zoals wij een een nagel in die muur kloppen, wat eigenlijk moeilijker is.
Dus verdere opzoekingen zijn nodig en dan komen we terecht bij het prachtige boek :Een Eeuw Steenkool In Limburg.”
Wij citeren:
Anton Raky was de uitvinder van een snelboorsyssteem ,dat zijn naam droeg.
De vooruitziende Andre Dumont had voor de koolrush in de Kempen een Belgisch exclusierecht verworven op het gebruik van deze snelboor methode. Op 15 November 1906 haalde Dumont de Duitse Firma er toe over om met hem een Belgische firma op te richten onder de naam Societe Anonyme Belge de Forage et de Foncage selon le systàme Raky afgekort en beter bekend onder de naam Foraky.
Waarin bestond nu eigenlijk de innovatie van het Raky snelboorsysteem?
Het is een slagboorsysteem met waterspoeling en met een beitel aan het uiteinde van stijve buis segmenten i.p.v de z.g.n. vrije val beitels.
De speciale uitrusting bestond hierin dat de boorkop korte maar snelle slagcommando van slechts 7,5 a 10 cm kreeg van de slagboom maar met een frequentie van 80 tot 120 slagen per minuut. Dit werd mogelijk door de manier waarop de slagboom gemonteerd was nl. op een kussenblok met 30 tot 40 straffe spiraalveren waardoor deze een grote elasticiteit kreeg.
En verder
De boorstangen zelf waren 5 cm dikke Mannemanbuizen van 5 m lang
Tot hier de gegevens over de Raky boorinstallatie zoals die beschreven wordt in de twee aangegeven boeken.
Niettegenstaande de ongekend grote snelheid van het toestel heeft het toch geduurd tot 1906 vooraleer de eerste Concessies werden toegekend
Op 25 oktober 1906 werd de concessie Helchteren 3240 ha groot toegekend aan baron Goffinet van de S.A. Charbonnages de Mariemont-Bascoup. Op dezelfde datum werd concessie Zolder 3820 ha toegekend aan twee koolmijnen ui het Centre en Charleroi en een aantal grootgrondbezitters.
Dank aan Reeckmans Roger 2/3/2021
28 juli 2021 Vriest het in de mijn?
Normaal neemt de Temperatuur in de mijn toe met 3 graden Celcius per 100 meter diepte .
Voor Zolder betekent dit 800x 3= 24 graden.
Dus onder in de mijn zal het niet snel vriezen.
Nochtans werd in de winter ijskoude lucht langs schacht 2 aangezogen .Tussen haakjes deze lucht is dezelfde als in de kerk van zolder; 30 procent zuurstof en de rest is stikstof en CO2;maar geen stof(zie film in de luchtfabriek).
Nu hebben we op zeker ogenblik toch met koning winter moeten afrekenen.
Als er niet in de mijn werd gewerkt, en dit was uiterst zelden, werden de kooien (skips) naar het midden van de schacht geplaatst: dan kan er ook niemand in kruipen.
Een van de beurmannen heeft pech: een kleine vergetelheid: vergeten de kraan dicht te draaien van het water dat hij de dag er voor heeft nodig gehad om?.
Het water is de ganse nacht blijven lopen langs de ophaalkabel en is tot op een zekere diepte vastgevroren aan de kabel .
Als de machinist Maandag morgen het skip aan den dag brengt hoort hij een enorm gekraak en bij nader toezicht ligt de omgeving van de schachtbok vol met grote ijsklompen. Maar dat is nog niets; ook de ophaalkabel is uit het schachtwiel gesprongen en ligt op de as.
Wat nu gezongen?
Roger Reeckmans 12/02/2012
28 juli 2021 ELECTRICITEITSCENTRALE HZ.
Als inleiding moeten we even aandacht wijden aan de naam Electriciteitscentrale HZ.
De afkorting HZ ook aangebracht op de voorgevel van het gebouw, betekent niet Heusden-Zolder, zoals vele mensen zullen denken, maar wel Helchteren-Zolder. Het is inderdaad de N.V. Kolenmijnen van Helchteren-Zolder, die de centrale heeft gebouwd in 1924.(eerste steenlegging?).
In tegenstelling tot een meer moderne centrale waar stoomketel en groep turbine- alternator samen in één gebouw worden opgesteld, omvatte de centrale HZ twee gebouwen: het keteIhuis, dat volledig werd afgebroken en het gebouw van de machinezaal met de controlezaal,de hoogspanningsinstallatie en de turboalternatoren met hulpdiensten.Dit gebouw werd gerestaureerd door de VZW het TSAP.( zie bouwhistorische nota van de VZW TSAP).
Vanaf de zijkant gezien , kan men ook vaststellen dat aan het originele gebouw een vak werd toegevoegd aan de oostkant: zie de plaats van de torentjes. Dit was nodig om in 1965 de nieuwe turboalternator van 36000 kW te kunnen binnenbrengen in het gebouw.
De stator van de alternator alleen woog 40 ton, zodat we ook een rolbrug van 30 ton hebben moeten toevoegen.Deze stator werd verplaatst door beide rolbruggen samen. Rond het jaar 1926 werden de electrische installaties in het gebouw aangebracht:
een hoogspanningsinstallatie 3150 Volt, bestaande uit een dubbel railstelsel met olieschakelaars, een eerste turboalternator van 3000 kwatt van het merk Rateau en een noodverbinding 26000Volt.(een ondergrondse kabelverbinding aangelegd in 1926 door Société Belge de Campine voor de kolenmijnen Beringen en Helchteren-Zolder). Later kwam er nog een turboalternator Rateau van 6000 kwatt bij. Deze beide turboalternatoren werden gevoed door het op dat ogenblik reeds bestaande oude ketelhuis.
1. Het Ketelhuis
Gebouwd in 1950 en toen nieuw ketelhuis genoemd. Voordien bestond er inderdaad het oude ketelhuis, gelegen tegenover het gebouw van de ophaalmachines. Dit ketelhuis omvatte een 15tal roosterketels met de hand gestookt en produceerde verzadigde stoom van 15 bar. De rookgassen waren aangesloten op de nog bestaande schouw midden op het huidige marktplein. De geproduceerde stoom werd toegevoerd aan de turboalternatoren ,die in de machinezaal waren opgesteld:TA 3000 kW, TA 6000 kW, en de twee turboalternatoren Brown Boveri TA 15000 I en II, die ondertussen werden toegevoegd.
Deze laatste twee turboalternatoren waren reeds uitgerust om te werken met de stoom van het nieuwe ketelhuis, 40 bar en 425 °C. In het nieuwe keteIhuis ,dat werd afgebroken, waren vijf stoomketels opgesteld, gestookt met poederkool, waarin oververhitte stoom werd geproduceerd onder een druk van 40 bar en 425 ° C. Deze stoom werd over twee stoomleidingen toegevoerd aan de twee turboalternatoren Brown Boveri van elk 15000 kW.
Elke ketel kon een stoomdebiet leveren van 30T/uur , dat indien nodig kon opgevoerd worden tot 40T/uur.
Waarom werd er voor vijf afzonderlijke stoomketels gekozen?
De maximum kwartuur piek van het verbruik van de mijn bedroeg tijdens de laatste jaren 30 MW. Om dit vermogen te kunnen produceren waren 3 stoomketels nodig. De vierde ketel was dan de reserveketel, die onmiddellijk kon in dienst gebracht worden indien nodig; de vijfde ketel was in herstelling of revisie. Van het ogenblik echter dat de centrale ook elektriciteit is beginnen te verkopen aan derden, werd er dikwijls gedraaid met 5 stoomketels in dienst, zodat het maximum ontwikkelbaar vermogen 50 MW bedroeg, en er per dag tot 1000.000 kWh geproduceerd werd.
Fig.l geeft een doorsnede van een stoomketel.
De stoomketel omvat 3 reservoirs, onderling verbonden door een ganse reeks van
verdampingspijpen, de verbrandingskamer, de oververhitter hoge en lage temperatuur, de
luchtverhitter en de economiser.
Zoals onze huisvrouwen weten dat de koffiemoor niet zonder water op de kachel mag, is
het ook absoluut noodzakelijk dat het waterniveau in deze reservoirs van de ketel op het
aangegeven peil wordt gehouden. Een automatische regeling van de watertoevoer zal
hiervoor zorgen. De belangrijkste opdracht van de stoker, die steeds op de stookvloer
aanwezig was ,bestond er in dit niveau in het oog te houden. In de reservoirs wordt
verzadigde stoom voortgebracht, die verder oververhit wordt in de oververhitter hoge en
lage temperatuur.
Als brandstof werd uiteraard steenkool gebruikt en ook het mijngas, dat uit de ondergrond
werd opgezogen. De fijn gemalen poederkolen worden van uit een stockeerbunker over
een weeginstallatie en een doseerinstallatie, gemengd met primaire verbrandingslucht,
in de ketel geblazen. Hierbij ontstaat een vlam die haar warmte afgeeft
aan de verdampingspijpen en de oververhitter. Om zoveel mogelijk warmte nuttig
te gebruiken worden de rookgassen verder afgekoeld in een luchtverhitter en een economiser.
In de luchtverhitter wordt de secondaire lucht, die in de ketel wordt ingeblazen door de
secondaire luchtventilator,
voorverwarmd en in de economiser wordt het voedingswater voorverwarmd .
De rookgassen worden uit de ketel gezogen door een trekventilator en langs een
vliegasvanger naar de schouw gestuurd.
Naast de reeds vermelde regeling van het waterniveau, is de ketel uitgerust met
volgende automatische regelingen:
De kolentoevoer in functie van de belasting. Bij stijgende belasting daalt de stoomdruk:
het komt er dus op neer de stoomdruk constant te houden.
• De oververhittingstemperatuur.
• De secondaire luchttoevoer in functie van het C02 gehalte in de rookgassen, door
sneIheidsregeling van de secondaire luchtventilator.
De onderdruk in de ketel door snelheidsregeling van de trekventilator.
Het ketelhuis heeft zijn eigen controlezaal, waar alle regel- en meetapparatuur is ondergebracht.
De controlezaal staat onder toezicht van een wattman.
Het ketelhuis omvat verder: de kolenafdeling, de asafdeling en de waterpost.
Kolenafdeling.
De gedroogde brandstof, bestaande uit mixten of schlammes, wordt van op de kolenwasserij pneumatisch getransporteerd tot in de bunkers van de kolenafdeling. Pneumatisch transport betekent dat langs een leiding met diameter 0.5 m en een lengte van een 500 m, de kolen worden aangezogen door een hogedrukventilator van 750 KW. Het debiet van het kolentransport bedraagt 40T/uur hetgeen ook het verbruik is van het ketelhuis bij volle belasting De kolen worden vervolgens heel fijn gemalen in 8 kolenmolens van het type Atritor. Het fijn malen is nodig om zeker te zijn dat de kolendeeltjes volledig verbranden tijdens de zeer korte verblijftijd in de ketel. De gebruikte brandstof heeft een zeer hoog asgehalle (onbrandbare bestanddelen) 36 tot 40 % en was eigenlijk een afvalproduct van de wasserij.
De kolenwasserij
..De tota1e productie aan steenkolen van zetel Zolder bedroeg 10.000 Ton per dag. Om 10000 Ton netto steenkolen te produceren, moet er bijna 20000 Ton ruw materiaal worden boven gehaald: een groot gedeelte van de door de ondergrond geproduceerde ruwkolen bestaat uit stenen. Het wassen van dit product in de kolenwasserij bestaat er in de zuivere kolen van de stenen te scheiden. Een procéde dat hierbij kan gebruikt worden, bestaat er in de ruwe kolen te brengen in een dichte vloeistof met densiteit 1,2 b.v. De stenen zullen dan bezinken, terwijl de zuivere kolen zullen boven drijven. Tussenin bevindt zich, wat we de mixten noemen, een product met 35 tot 40 % as. Enkel geschikt om in een stoomketel te worden verbrandt..De heel fijne deeltjes gaan met het waswater mee en worden schlammes genoemd. Vroeger werd dit waswater naar bezinkingsbekkens gevoerd ,later werden de schlammes er uit gefilterd. Ook schlammes hebben een zeer hoog asgehalte. Tijdens de oorlog werd schlammes gebruikt in kachels om de huizen te verwarmen. In die tijd zijn niet alleen de schlammesridders maar ook de schlammeskoningen ontstaan.
De asafdeling
In de rookgassen van de stoomketel bevindt zich dus een grote hoeveelheid zeer fijne as, vliegas genoemd. Deze vliegas dient natuurlijk tegengehouden voordat de rookgassen de schouw verlaten. De vliegas werd opgevangen in natte vliegasvangers van het type Modave, waarbij de rookgassen door een watergordijn worden geleid en de vliegasdeeltjes er uit gewassen worden.. Na het verstrengen van de normen voor toegelaten as in de rookgassen werd overgegaan op een systeem van droge vanger van het type multicycloon, gevolgd door een natte vanger van het type airmix. De natte vliegas werd getransporteerd met water naar een indikker en vervolgens uit het water gefilterd met twee doekenfilters onder vacuum. Vliegas werd gebruikt in vulstoffen en bij de fabricage van holle welfsels.(Echo was onze grootste klant) Bij een productie van 1000.000 kwh per dag (500000 kwh eigenverbruik en 500000 kwh verkoop) werden 750 ton steenkool verbruikt en diende dus 300 Ton as afgevoerd naar het stort(30 wagons per dag).
De waterpost .
De waterpost omvat voornamelijk de vergaarbakken voor het voedingswater van de stoomketels,de voedingspompen, de waterbehandeling en de installaties voor de verwarming van alle gebouwen van de zetel en van het sanitair water( de stortbaden). Zoals we verder zullen zien, doorloopt het water en de daaruit gevormde stoom een gesloten circuit. Het water mag geen zouten bevatten , die kunnen neerslaan op de verdampingspijpen van de ketel en er ketelsteen vormen. Deze ketelsteen zou de warmteoverdracht beperken zodat de pijpen een te hoge temperatuur krijgen en onder de hoge druk zouden stuk springen.
Het nodige zuivere water kan bekomen worden door distillatie en condensatie van de gevormde stoom of door scheikundige zuivering (deminera1isatie). In de waterpost bevinden zich ook de stoomtransformatoren waarin de hoge druk stoom, voortgebracht door de ketels, wordt omgevormd in lage druk stoom (6 bar)waarmee alle gebouwen van de zetel worden verwarmd. In de winter was hiervoor 15Ton/uur stoom nodig.
Tenslotte nog dit: elke stoomketel heeft zijn eigen schouw. De grote schouw, midden het huidige marktplein, die bewaard is gebleven, is eigenlijk de schouw van een vroeger ketelhuis dat reeds in 1950 werd afgebroken.
Het rendement van deze stoomketels was 86 %: het belangrijkste verlies is het verlies door de warmte die door de schouw weggaat en verder het verlies door onverbrande bestanddelen en het verlies door straling.
2.Het gerestaureerde gebouw.
Dit gebouw omvat de machinezaal met de turbo-alternatoren en de hierbij horende installaties, het hoogspanning verdeelstation en de controlezaal van de centrale, die bewaard is gebleven.
In machinezaal waren drie turbo-alternaroren opgesteld:
TA 36000,
TA 15000 I en TA 15000 II .
TA36000 werd gebouwd in 1956 in vervanging van de turboalternatoren 3000 kW en 6000 kw, die gevoed werden door het oude ketelhuis. Eveneens opgesteld in deze machinezaal:
Een stoomtransformator Stork voor het produceren van 15 T/uur verwarmingsstoom en een stoomketel eveneens van 15T/uur, gestookt met mijngas of lichte stookolie, voor de verwarming tijdens de stilstand van de centrale.
De controlezaal. De controlezaal staat onder toezicht van een Wattman.
De controlezaal omvat ;
-het signalisatiebord.
-voor elke alternator een bord met de nodige meetapparatuur en de spanningsregelaar.
De spanningsregelaar van de T A 36000 (en zijn reserve) bevindt zich in de linkerzijwand van de controlezaal.
•het bedieningsbord voor het uitvoeren van de nodige schakelingen en regelingen
•aan de achterzijde links de registreerapparaten van het geproduceerde vermogen en in de achterzijde rechts de registreerapparaten voor spanning en frekwentie. -Het signalisatiebord.
Op het signalisatiebord is het schema weergeven van de verschillende hoogspanningsinstallaties van de centrale, met bovenaan de verbinding op 70 kV met luchtlijnen maar Houthalen en Beringen en de transformatoren 70/11 kV elk van 35 MVA.
Op de 11 kV installatie was de TA 36000 aangesloten en enkele vertrekken naar verbruikers van de mijn, die hetzij erg belangrijk waren hetzij verder afgelegen waren : De reservegroep Ward -Leonard voor de voeding ophaalmachine 2 en 3 (Ward -Leonard: zie verder ophaalmachines in het nog te restaureren gebouw)
2 vertrekken NW (nieuwe wasserij )
2 vertrekken naar de Cementfabriek
2 vertrekken voor de 2 compressoren 60000 m3/h.
2 vertrekken 5 MVA naar 2 transformatoren 11000/6600 kV met vermogen 5 MVA voor de voeding van de ondergrond Deze transformatoren waren opgesteld op de bovengrond en aangesloten op een 6.6 kV installatie, die zich bevond in het centraal onderstation gebouwd tegen het nog te restaureren gebouw van de ophaalmachines en de persluchtcentrale Van uit dit onderstation 6.6 kV waren er 4 vertrekken naar de ondergrond, die vanuit de controlezaal werden bediend (zie het bord in de linkerzijwand).
2 vertrekken naar de ontstoffingsinstallaties van de wasserij
De verbinding tussen de 11 k V installatie en de 3.15 kV installatie bestond uit 2 transformatoren 11/3,15 kV van elk 18 MVA.
Op de 3,15 kV installatie waren de twee TA 15000 aangesloten en de vertrekken naar volgende verbruikers:
4 vertrekken CC: centrale de compression dus de pers1uchtcentrale voor de voeding van de turbocompressoren 15000, 24000, 35000 m3/uur en de ventilator-deviator (zie gebouw persluchtcentrale)
7 vertrekken CO: centraal onderstation, reeds vermeld,van waaruit hoofdzakelijk de ophaalmachines werden gevoed (zie gebouw ophaalmachines).
2 vertrekken CP, chaufferie au charbon pulverise; dus het Ketelhuis
. 2 vertrekken EBOX naar een onderstation 3,15 KV op de verdieping lager dan de controlezaal en van waaruit een reeks verbruikers werden gevoed, die behoren tot de hulpdiensten van de centrale, plus 3 vertrekken 720, dus naar de ondergrond, verdiep 720 en wel voor de voeding van een zeer belangrijke verbruiker namelijk de verluchtingsventilator van de ondergrond
Verder nog 6 vertrekken 800, dus naar de ondergrond, verdiep 800.
Het onderstation EBOX was uitgerust met een enkel railstelsel, terwijl de onderstations 11 en 3, 15kV met een dubbel railstelsel waren uitgevoerd, het ene reserve van het andere. Op het signalisatiebord zijn deze installaties eenfazig getekend, in werkelijkheid zijn ze driefazig en bestaan uit drie systemen van koperen rails, waarop de alternatoren, transformatoren en vertrekken zijn aangesloten over eveneens driefazige schakelaars. Een dubbel railstelsel biedt dus het voordeel dat bij een defekt aan het ene railstelsel op het andere kan overgeschakeld worden. De schakelaars zijn ook op het signalisatiebord weergegeven. We onderscheiden
a. lastschakelaars, die in staat zijn een electrische stroom te onderbreken, ook een zeer grote stroom zoals het geval is bij een kortsluiting (in ons geval een 40000 Amp.)
b. scheidingsschakelaars, die geen stroom kunnen onderbreken en enkel dienen om toestellen van de spanning af te zonderen.
Lastschakelaars worden voorgesteld door een II
Scheidingsschakelaars door I.
De 11 en 3.15 kV installaties zijn uitgerust met uitrijdbare lastschakelaars en hebben dus geen afzonderlijke scheidingsschakelaars.
Alle lastschakelaars zijn persluchtschakelaars van Brown Boveri.
Bij het uitschakelen van een wisselstroom, krijgt men af te rekenen met volgend probleem: tussen de onderbrekingskontakten ontstaat een vonk waardoor de middenstof tussen deze kontakten, in ons geval lucht, geionizeerd wordt t.t.z.. geleidend wordt. Het komt er dus op aan deze geionizeerde middenstof zo snel mogelijk te verwijderen met de hoop dat wanneer de wisselstroom uit zich zelf nul wordt, hij dit ook zal blijven. Met de persluchtschakelaar gebeurt dit door een hoeveelheid perslucht op 15 bar door de onderbrekingskamer te sturen, hetgeen ook gepaard gaat met een enorme knal.
Het verlichte schema kan volgende toestanden aangeven:
Rood: onder spanning.
Groen :zonder spanning.
Wit flikkerend: automatisch uitgeschakeld door een beveiliging.
Op het verlicht schema zal ook aangegeven worden welke de beveiliging is, die heeft gewerkt.
De verschillende vertrekken zijn enkel uitgerust met een overstroombeveiliging (maximumstroomrelais en thermische relais).
De transformatoren zijn uitgerust met maximumstroomrelais tegen uitwendige kortsluiting en differentiaalrelais tegen inwendige kortsluiting en verder met een thermische beveiliging en een buchholzrelais.
De alternatoren zijn uitgerust met:
Maximumstroomrelais tegen uitwendige kortsluiting
Differentiaalrelais tegen inwendige kortsluiting.
Beveiliging tegen aardfout in de stator.
Beveiliging tegen aardfout in de rotor.
Beveiliging tegen onevenwichtige belasting.
Beveiliging tegen asynchrone werking
De opschriften, die deze beveiligingen weergeven, zijn normaal niet zichtbaar, maar zullen flikkeren wanneer zulke beveiliging in werking is getreden . Naast het verlicht schema vinden we de meetapparaten voor elke turboalternator: een voltmeter ,een ampèremeter, een wattmeter en een cos phi meter. Dit laatste toestel verdient enige uitleg.
De verbruikers, die op een alternator zijn aangesloten, nemen meestal een stroom op die ten opzichte van de spanning naijlend is in de tijd. Hoe groot deze naijling of fazeverschuiving is, kan op verschillende wijzen uitgedrukt worden:
•door de hoek van de fazeverschuiving aan te geven: b.v. de hoek phi = 30 °
•door de cos van deze hoek aan te geven b.v. cos 30°= 0,86.De cos phiwordt ook de arbeidsfactor genoemd.
•door de sin van deze hoek aan te geven
•door het product aan te geven van spanning maal stroom maal sin phi, hetgeen het reactief vermogen wordt genoemd en als eenheid heeft :kVAr.
In tegenstelling tot het werkelijk of actief vermogen ( product van spanning maal stroom maal cos phi )dat door de verbruiker wordt opgenomen en als eenheid heeft kWatt, is het reactief vermogen dus geen werkelijk vermogen , maar enkel een middel om te meten of de verbruiker een slechte arbeidsfactor heeft, hetgeen nadelig is voor de producent en verdeler van de elektriciteit Inderdaad , voor hetzelfde actief vermogen dat gelijk is aan spanning maal stroom maal cosphi is de stroom groter als de cosphi kleiner is .Grotere stroom betekent groter verlies in de toevoerleidingen vermits de warmteontwikkeling daarin evenredig is met het kwadraat van de stroomsterkte en ook het spanningsverlies zal groter zijn.Zowel het actief vermogen,als het reactief vermogen, vermenigvuldigd met de tijd kunnen gemakkelijk gemeten worden met een teller: voor de actieve energie met een kWhteller voor de reactieve energie met een kVarh teller.
De spanningsregelaar.
De spanning, die door de alternator wordt voortgebracht is afhankelijk van zijn belasting, namelijk van de grootte van zijn belasting, maar ook van de aard van zijn belasting (de cosphi of arbeidsfactor). Een grote sterk naijlende stroom za1 de klemspanning van de alternator doen dalen, zodat een automatische regeling noodzakelijk is. De spanningsregelaar is niets anders dan een regelbare weerstand in de bekrachtiging van de dynamo die de gelijkstroom levert voor de bekrachtiging van de alternator( zie verder: de werking van een alternator.)
Het bedieningsbord
Hier treffen we hetzelfde schema van de hoogspanningsinstallatie aan met nu de commandoknoppen van alle schakelaars; en de synchronisatietoestellen. Deze laatste komen tussen op het ogenblik dat een alternator op het net wordt aangesloten Dit ogenblik is niet willekeurig, maar dient zodanig gekozen, dat de wisselspanning, die de alternator voortbrengt in faze is met deze van het net Het is nodig dat de frekwentie van de wisselspanning, voortgebracht door de alternator, precies gelijk is aan de frekwentie van het net, vandaar de dubbele frekwentiemeter. . Wanneer de nulvoltmeter nul aangeeft, kan ingeschakeld worden. Deze operatie kan met de hand of automatisch gebeuren doormiddel van een automatisch synchronisatietoestel.
De Passerelle
Op deze passerelle bevond zich vroeger een bord in marmer, waarop alle signalisaties en de bedieningsknoppen waren aangebracht van het oude onderstation met olieschakelaars. De borden op deze passerelle omvatten nu alle beveiligingsrelais van de alternatoren, en de transformatoren en de verschi1lende vertrekken. Verder een bord met de tellers van geproduceerde, geleverde en aangekochte energie, alsook het bord voor de lading van de batterij 110 Volt . Het in en uitschakelen van de schakelaars moet ook nog mogelijk blijven wanner we zelf niet meer over electriciteit beschikken. Daarom gebeurt het bedienen van de schakelaars met gelijkstroom, geleverd door een batterij 110 Volt.
3. De werking van een tuboalternator.
Elke huisvrouw weet dat de elektrische energie een vorm van energie is, die heel gemakkelijk kan omgezet worden in verschillende andere vormen van energie: warmteenergie, lichtenergie, en mechanische energie onder de vorm van een draaiende beweging. Bij de productie van elektrische energie gebeurt precies het omgekeerde: we gaan uit van een bestaande energie, ons door de natuur geschonken en vormen deze in een aantal stappen om in elektrische energie.
In onze centrale gaan we uit van de energie, die opgesloten zit in de steenkolen, die ter plaatse worden gedolven. Deze steenkoolenergie kunnen we scheikundige energie noemen en zij is op haar beurt afkomstig van de zon.(de zon is een grote kernreactor die elektromagnetische energie naar de aarde stuurt,waardoor planten kunnen groeien, die dan later steenkool zijn geworden.
In de stoomketel wordt door verbranding van de steenkool, de scheikundige energie omgezet in warmteenergie, opgesloten in de geproduceerde stoom. In de stoomturbine wordt deze warmteenergie omgezet in een draaiende beweging, mechanische energie en de aangedreven alternator is een elektrisch toestel dat een draaiende beweging omzet in elektrische energie, precies zoals de dynamo van onze fiets dit doet, wanneer we deze doen draaien door te trappen op de pedalen.
Fig 2 geeft een doorsnede van de turbine TA 36000.
Deze turbine bestaat uit een H.D. lichaam en een L.D. lichaam, die telkens een draaiend gedeelte, de rotor omvatten en een vaststaand gedeelte ,de stator. De rotors zijn uitger/ust met verschillende opeenvolgende schoepenkransen, waarop de stoom zijn kracht uitoefent. Tussen deze draaiende schoepenkransen bevinden zich de statorschoepen, die als functie hebben de stoom in de gewenste richting te sturen naar de daaropvolgende rotorschoepen. Tussen de draaiende rotorschoepen en de vaststaande statorschoepen is de speling zeer beperkt. Bij het in dienst stellen van een stoomturbine is uiterste voorzichtigheid geboden om kontakt tussen draaiende en vaststaande delen te vermijden, wetende dat bij het opwarmen van koude toestand tot 425 °C de turbine verschillende cm langer wordt, waarbij dan nog de rotor sneller uitzet dan de stator. Op te merken ook dat door het H.D. gedeelte de stoom gaat van achter naar voor, terwijl dit in het L.D. omgekeerd is. Dit is zo gedaan om de axiale druk op het draaiend gedeelte te compenseren. Deze axiale druk wordt opgevangen door een druklager.
Maar keren we terug naar de werking van de turboalternator
In hetgeen volgt moeten we twee zaken in het oog houden: we krijgen niets voor niets(maar dat wisten we al ) en men kan maar die elektrische energie voortbrengen, die ook gelijktijdig wordt verbruikt. Er is nergens een reservoir waarin men tijdelijk elektrische energie kan ophopen. Nemen we nu het geval van een afzonderlijke turboalternator (niet gekoppeld aan een net); dit was jaren lang het geval met de centrale van de mijn voordat de interconnectie met de andere mijnen tot stand kwam. We beschikten toen enkel over een noodverbinding met de centrale van Mol over een kabel 26 kV, die enkel werd gebruikt om de centrale te starten.
De afzonderlijk werkende machine heeft een bepaalde belasting, draait op zijn regimesnelheid van 3000 tr/min. De spanning van de alternator bedraagt 3150 volt en de frekwentie van de voortgebrachte wisselstroom is 50 hertz.
Nu is de belasting niet constant, zeker in het geval van een mijn is de belasting erg veranderlijk,vooral te wijten aan de werking van de ophaalmachines.
Wat gebeurt er als de belasting stijgt?
We weten reeds dat bij stijgende belasting de spanning van de alternator gaat dalen, maar hiervoor hebben we toch onze spanningsregelaar, die dit probleem zal oplossen. Op het eerste ogenblik wordt het ontbrekende vermogen geleend aan de energie die opgesloten zit in de draaiende turboalternator , hetgeen betekent dat de snelheid van de groep za1 dalen. Hiervan wordt nu juist gebruik gemaakt om de stoomtoevoer aan de turbine te verhogen doormiddel van een centrifugaalregelaar, die de stoomklep verder zal doen opengaan.
Zie principeschema fig. 3.
Zoals te verwachten is de werkelijkheid iets meer ingewikkeld: de turbine is uitgerust met meerdere stoomkleppen, die elk gestuurd worden door een servomotor, bestaande uit een cylinder met zuiger onder oliedruk. De centrifugaalregelaar regelt de oliedruk en onder een stijgende oliedruk worden de stoomkleppen de een na de andere verder geopend.
Stoom en olie.
Stoom en olie zijn vijanden van elkaar. Als op zeker ogenblik een kleine leiding voor olie afbreekt aan TA1500-I in bedrijf en de uitstromende olie terecht komt op een stoomleiding, hebben we prijs en brandt het dak van het gebouw volledig weg boven onze hoofden. Toch bleef de centrale verschillende dagen in dienst onder de blote hemel.Dit heeft juist zolang geduurd tot het beginnen stortregenen is
Aan de snelheid van de groep turboalternator is de frekwentie van de voortgebrachte wisselstroom gekoppeld: een snelheid van 3000 tr/min geeft een frekwentie van 50 per/sec.; dus als de snelheid verandert za1 ook de frekwentie veranderen. Bij sterk wisselende belasting zoals in ons geva1 za1 dus de frekwentie veranderen, wanneer een turboalternator alleen in dienst is en niet gekoppeld is aan een net. Zolang de interconnectie er niet was hadden we dus af te rekenen met frekwentieschommelingen tussen 49 en 51 per/sec.
.
Frekwentie verhogen.
Als op zeker ogenblik men tot de vaststelling kwam dat de nieuw bestelde pompen voor de wasserij te weinig opvoerhoogte hadden en men aan de directeur van de bovengrond had wijsgemaakt dat hieraan kon verholpen worden, door de pompen sneller te doen draaien en dat zulks kon bereikt worden door de frekwentie te verhogen van de wisselstroom waarmee de aandrijvende motoren werden gevoed, werd er ons gevraagd de frekwentie te verhogen .We hebben dan de wasserij afzonderlijk aangesloten op de turbo-alternotor Rateau van 3000 kw die op dat ogenblik nog in bedrijf was en deze laten draaien op een gemiddelde snelheid van 3060 tr/min om een gemiddelde frekwentie van 51 per/sec te bekomen.
Op het ogenblik dat de interconnexie werd gerealiseerd, veranderde de situatie volledig. Wanneer een tuboalternator, in dienst in de eigen centrale ,gekoppeld is aan het net za1 een stijgende belasting zich automatisch verdelen over alle parallelwerkende alternatoren van het ganse europese net. Dit betekent dat de eigen alternator van deze stijging niets za1 merken, hij zal dus een vaste belasting hebben ,die we zelf kunnen regelen door de stoomtoevoer te regelen en de frekwentie za1 vast en overal gelijk zijn. Dit laatste natuurlijk zolang, als voor het ganse net geldt: productie =verbruik Hiervoor te zorgen is dan de taak van een centraal organisme in elk land.
Black-out.
Verschillende jaren geleden is in ons land het net volledig in mekaar gestort als gevolg van een onevenwicht tussen productie en verbruik. Het gaat ongeveer als voIgt : een belangrijke producent valt weg door een of ander defect, het verbruik blijft , een verbinding met een naburig land, waar we stroom aankopen wordt overbelast en schakelt uit, de nog in dienst zijnde centrales worden meer en meer belast, we zien de frekwentie dalen en weten dat het snel onze beurt za1 worden om in overbelasting te geraken en dus uit te schakelen door de beveiligingen. We realiseren ons dat in de ondergrond op 800 m diepte 2000 mensen aan het werk zijn, we worden egoist en... ..we verbreken de verbinding met het net en produceren nu alleen nog ons eigen verbruik.. Als in Amerika enkele jaren geleden een gelijkaardige aftakeling van de electriciteirsproductie heeft plaatsgehad en een groot deel van het land lange tijd zonder stroom is geweest ,was negen maanden later de productie van babys uitzonderlijk hoog.
Wat leren we uit dit verhaal?
Als men de stroom afschakelt: kruip in uw bed.
De mechanische energie wordt door de turbine onder vorm van een draaiende beweging over gegeven aan de alternator, die deze mechanische energie omzet in electrische energie. De rotor van de alternator is een electromagneet, gevoed met gelijkstroom, zodat een constant en regelbaar magnetisch veld ontstaat,dat door zijn draaiende beweging een electrische driefazige spanning opwekt in de wikkelingen van de stator De gelijkstroom wordt geleverd door een gelijkstroomdynamo ,die eveneens door de stoomturbine wordt aangedreven.
C. Over het rendement van elektriciteits productie met stoomturbines en alternatoren. Of wat is de rol van de grote koeltorens, die we aan elke centrale aantreffen? Zie fig. 4
Water koken.
Oververhitte stoom- Iets over water koken.
Om 1 kg water van 0 °C te verwarmen tot 100 ° C zijn er 100 kcal nodig. De kcal is de eenheid van warmte. Wanneer we het water van 100 ° C verder verwarmen, begint het te koken t.t.z. het vloeibare water gaat over in gasvorm, het verdampt. Zolang niet al het water is verdampt, blijft de temperatuur 100 °C en we bekomen uiteindelijk 1 kg damp (we noemen dit verzadigde stoom) van 100 ° C).De warmte die nodig is om 1 kg water van 100 ° C om te zetten in verzadigde stoom van 100 °C noemen we de verdampingswarmte en deze is zeer groot en bedraagt 550 kcal. Als we nu verder gaan met verwarmen zal de temperatuur gaan stijgen boven de 100 ° C en bekomen we oververhitte stoom. Alles wat we tot nu toe hebben verteld is enkel het geval, wanneer we werken bij atmosferische druk. Is de druk lager dan de atmosferische druk zal het water koken bij lagere temperatuur en omgekeerd bij hogere dan de atmosferische druk kookt het water pas bij temperaturen boven 100 ° C(vergelijk met onze drukpan, die we gebruiken in de keuken) In de stoomketel heerst een druk van 40 bar:het water zal beginnen te koken bij 250 °C. Tussen het water in vaste vorm (ijs),de vloeibare vorm ( water) en de gasvorm (stoom) bestaat er geen enkel scheikundig verschil: enkel de snelheid waarmee de watermoleculen bewegen ,is verschillend en des te groter naarmate de temperatuur hoger is. Hogere temperatuur betekent niets anders dan hogere snelheid van de watermoleculen.
De energie of warmteinhoud van oververhitte stoom van 40 bar en 425 ° C. bedraagt 786 keal per kg stoom. Door de actie op de schoepen van de stoomturbine verliest deze stoom aan druk en temperatuur en dus aan warmteinhoud. Om een goed rendement te bekomen moeten we trachten zoveel mogelijk van de beschikbare warmteinhoud om te zetten in elektriciteit Maar hier rijst er een onoverwinnelijk probleem. In de stoomturbine, die draait op 3000 tr/min mogen er geen waterdruppels ontstaan, want daardoor zouden de schoepen bij zulke hoge snelheid afbreken: we krijgen
“schoepensalade “ opgediend. Aan de uitgang van de turbine moeten we dus nog steeds stoom hebben. In sommige gevallen kan het voorkomen dat deze uitlaatstoom nog nuttig kan gebruikt worden als proceswarmte,maar meestal is dit niet het geval en willen we enkel zoveel mogelijk elektriciteit produceren. De stoom aan de uitlaat moet dus een zo laag mogelijke warmteinhoud hebben,dit wil zeggen zo laag mogelijke druk en temperatuur. Door het opvangen van de uitlaatstoom in een grote reservoir, waaruit de lucht is verwijderd, de condensor genoemd, slaagt men er in deze druk te beperken tot 0,05 bar, dus onderdruk, minder dan de atmosferische druk. Bij zulke lage druk bedraagt de temperatuur van verzadigde stoom 40° C. en heeft deze stoom nog steeds een warmteinhoud van 618 kcal/kg. Wat aanvangen met stoom op zulk lage druk? Er blijft ons niets anders over dan de stoom te condenseren tot water, dat we vervolgens terug naar de stoomketel sturen met pompen. We willen inderdaad dit water opnieuw gebruiken om stoom te produceren, zodat we in een gesloten kring kunnen werken, steeds met hetzelfde gedistilleerd water, dat geen zouten bevat ,die zich in de ketel kunnen afzetten .Om dit doel te bereiken wordt de condensor uitgerust met een groot aantal (6000) messingpijpen, waar koelwater doorstroomt. Dit koelwater neemt de warmte van de stoom over zodat de stoom gaat condenseren tot water.. Door deze warmteopname stijgt de temperatuur van het koelwater van b.v. 20 naar 30 °C en ook dit koelwater wensen we in gesloten kring te laten werken en sturen het daarom naar een atmosferische koeltoren, waar door verdamping deze warmte wordt afgevoerd naar de atmosfeer. De koeltoren is niets anders dan een zeer hoge toren met binnenin op een hoogte van een 6 tal meters een verdeelsysteem om het koelwater zeer fijn te verdelen. Door de grote hoogte ontstaat er in de toren een zekere onderdruk (schouweffect)zodat een gedeelte van het koelwater verdampt en het resterende koelwater terug afkoelt tot een temperatuur van in ons voorbeeld 20°. C.
De centrale beschikte over drie koeltorens,gebouwd door de firma Hamon:3000 ,6000 en 7000m3 per uur.Koeltoren 3000 m3/uur werd reeds vroeger afgebroken; het reservoir werd behouden voor het leveren van koelwater aan de persluchtcentrale. In de condensor wordt dus de stoom van 40° C omgezet in water van 40°0 C. Dit water van 40 °C heeft een warmteinhoud van 40 kcal/kg, die ook nuttig zal gebruikt worden., doordat dit water terug keert naar de stoomketel. Maar een groot gedeelte van de beschikbare warmte gaat dus verloren in de koeltoren. Er zal dus ook een continu verlies aan koelwater zijn, dat voortdurend moet aangevuld worden. Het nodige water voor de centrale en voor de andere verbruikers van de mijn werd hoofdzakelijk geleverd door de vijvers aan het station van Houthalen. (het kanaalke)
Het pompstation op deze vijvers leverde tot 10.000 m3 per dag over twee leidingen, gelegen langs de weg ,die het spoor van de NMBS volgt en die ooit de naam had van ‘chemin lambotte’ Lambotte was de naam van een ingenieur ,die in Houthalen woonde en langs deze weg alle dagen naar de mijn kwam werken.
Wat is nu het rendement van de operatie?
Van de beschikbare 786 kcal/kg werd nuttig gebruikt:786-618 +40 =208 kcal/kg hetgeen een rendement geeft =208/786 x l00=26,4 %. Het rendement is dus uiterst laag maar iedereen is uitgenodigd om een ander procede uit te vinden met beter rendement en dezelfde kostprijs. In de bestaande installaties wordt dit rendement wel enigszins verbeterd met enkele percenten, door het toepassen van aftapstoom. Op verschillende plaatsen in de turbine wordt een gedeelte stoom afgetapt om het condenswater voor te verwarmen; de afgetapte stoom draagt niet meer bij tot het produceren van elektriciteit, maar daartegenover staat dat de ganse warmte van deze stoom nuttig wordt gebruikt. Bij de turbine TA36000 werd er driemaal stoom afgetapt, die in warmtewisselaars wordt gebruikt om het condenswater voor te verwannen tot 145° C. Bij moderne installaties gaat men tot 7 aftappingen. Het is ook duidelijk dat een veel beter rendement kan bekomen worden door de karakteristieken van de stoom te verhogen ,hogere druk en hogere temperatuur (heroververhitting).Maar hier worden we beperkt door de weerstand der materialen.
Waterbevoorrading.
De waterbehoeften van de mijn waren zeer groot.Wij zagen reeds dat langs de koeltorens van de centrale veel water verdampt: in pricipe moeten we evenveel water verdampen in de koeltorens als dat we stoom moeten condenseren in de condensors van de in dienst zijnde turbines. Maar ook de kolenwasserij was een grote verbruiker van industrieel water. evenals de ondergrond zelf (stofbestrijding) en de badzaal. Voor de bevoorrading van industrieel water beschikten we over verschillende pompstations.Het voornaamste pompstation was dit op het “Kanaalke” aan het station van Houthalen.Dit water werd naar de mijn gepomd door twee leidingen: 300 mm en 200mm gelegen onder de Asseweg. Het Kannalke werd gevoed door de Echelbeek,die er door heen stroomt en in geval van nood door enkele grondwaterpompen aan de zuidkant van het kanaal. Verder hadden we nog een pompstation op de Mangelbeek . We beschikten ook over een beperkte hoeveelheid drinkbaar water ,afkomstig van boring nummer 79, gelegen op een 10tal meter ten N.O. van schacht 2. Het is deze boring,die op 30/01/1909 een diepte bereikte van 1133 m en daarbij 18 kolenlagen verkent,die samen 18 m kolen bevatte.(Ref. Dienst Opleiding.) Het water dat uit de mijn werd opgepomt is zoutwater en werd gebruikt in de blokkenfabriek voor het verharden van de betonblokken.
5. Electriciteit, geen kinderspel.
Het is bekend dat elektrische kinderspelen moeten aangesloten worden op een spanningsbron van hoogstens 24 Volt. Het menselijk lichaam heeft een weerstand van ongeveer 1000 ohm. zodat de stroom die zou vloeien bij aanraking van 24 volt zou bedragen volgens de wet van Ohm:24/1000 =0,025 Amp. Alles wat hoger is dan 0,025 Amp moet als gevaarlijk voor de mens beschouwd worden. De mens maakt ook gebruik van de elektriciteit voor verschillende lichamelijke functies, maar de stromen die daarbij vloeien zijn uiterst klein. Reeds bij gering grotere stromen worden deze functies in de war gestuurd en nog grotere stromen zijn dodelijk of hebben zware verbrandingen voor gevolg. Tijdens de levensduur van de centrale Zolder hadden we twee zware verbrandingen ,waarvan een met dodelijke afloop. Beide ongevallen waren te wijten aan een onbegrijpelijke vergissing van het nochtans goed opgeleid personeel: het met de aarde verbinden van een hoogspanningskabel ,die nog onder spanning was.. In september 1973 hadden we af te rekenen met wel de grootste katastrofe op stoffelijk gebied, gelukkig echter zonder slachtoffers.
De Interconnectie
. In 1955 werden de verschillende centrales van het kempens bekken met elkaar verbonden door luchtlijnen 70 kV. Hier door werd wederzijdse hulp mogelijk , evenals de verkoop van de beschikbare energie aan andere verbruikers. Reeds kort na het realiseren van deze interconnectie door de UKEC (Unie der Kempense Electrische Centrales ) werd door de centrale Zolder electriciteit geleverd aan de zwitserse Electriciteitsmaatschappij Atel. Voor de verbinding van de centrale met de centrale van Houthalen en Beringen werd een nieuw onderstation gebouwd op de plaats ,waar nu nieuwe woningen staan.In dit onderstation bevonden zich de twee transformatoren 70/11 kV van 35 MVA en de schakelapparitur van de 2 luchtlijnen.De verbinding met het onderstation 11 kV van onze centrale werd gerealizeerd door een ondergrondse kabelverbinding bestaande uit eenfazige kabels van 185 mm2. ( In het t otaal 18 kabels -Liggen deze kabels er nog steeds?).Later,na de brand van 1973 werd een nieuwe verbinding gemaakt,eveneens met eenfazige kabels 185 mm2, nu geplaatst in een kabelgang rechts van de weg naar onderstation UKEC.
.In het vooruitzicht, van deze interconnectie moest ook het onderstation van de centrale gemoderniseerd worden vermits de bestaande olieschakelaars onvoldoende afschakelvermogen hadden.Door de interconnectie werd de te onderbreken stroom bij kortsluiting veel groter. Er diende een keuze gemaakt tussen twee oplossingen :een nieuw gebouw zetten naast het bestaande onderstation om daarin de nieuwe installatie onder te brengen, of deze te plaatsen in het bestaande gebouw en tegelijkertijd de oude installatie af te breken en de nieuwe op te bouwen .Het is deze laatste oplossing ,die werd gekozen ,alhoewel veel moeilijker ,maar veel goedkoper. Dit zouden wij ons later nog zeer berouwen.
In het bestaande gebouw was de beschikbare ruimte uiterst beperkt. In plaats van een klassieke open installatie die veel ruimte vergt , werd er gekozen voor een gesloten installatie met electrocuben en uitrijdbare lastschakelaars (geen scheidingsschalelaars nodig). Volgens het technisch reglement dient er tussen onder spanning staande delen een minimum afstand te bestaan ,die voor 11 kV niet kon verwezenlijkt worden in de beperkte ruimte van de gesloten electrocuben ,zodat men genoodzaakt was tussen deze onder spanning staande delen isolatieplaten aan te brengen. Deze isolatieplaten waren erg brandbaar en telkens er zich een kortsluiting in de installatie voor deed , hadden we af te rekenen met brand. De enkele keren dat dit is gebeurd in de periode 55-72! kon deze brand snel worden geblust. De katastrofe van September 1973.
Dit was niet meer het geval in september 1973,op een vrijdagavond.
Een bijkomende fout in de conceptie van de beveiliging van alternator 36000 , had voor gevolg dat de optredende kortsluiting ( zie fig.5 ) ,niet werd afgeschakeld en de alternator gedurende een 10 tal minuten de kortsluiting bleef voeden .Een kortsluitstroom van 40000 Amp. gedurende 10 minuten in een onderstation met veel brandbaar materiaal: het is alsof de hel is losgebarsten. De schade was enorm. Na de blussingswerken bleek de helft van het onderstation totaal verbrand en de rest van de installatie onbruikbaar ten gevolge van waterschade. Voor de specialisten :de maximumstroombeveiliging heeft enkel de lastschakelaars uitgeschakeld en heeft niet de bekrachtibing van de alternator onderbroken. De enige mogelijkheid om een einde te maken aan de kortsluiting, bestond er in de bekrachtiging van de alternator met de hand te onderbreken of de turbine stil te leggen door het afsluiten van de stoomtoevoer.
Het is deze laatste oplossing, die door de van dienst zijnde opzichter Jef Vaes werd gekozen; hij moest daarvoor op zijn buik tot bij de turbine kruipen omdat in het ganse gebouw een dichte rookwolk aanwezig was..
Gelukkig hadden wij op dat ogenblik reeds een ondergrondse verbinding met Houthalen en Beringen, zodat het personeel dat in de ondergrond aan het werk was langs deze wegen kon opgehaald worden.
Dank zij de interconnectie en de inspanningen van heel wat mensen, kon de ondergrond na het weekend terug aan het werk.
Reeckmans Roger Oktober 2014
27 juli 2021 DE OPHAALMACHINES
In 1930 hadden we 2 ophaalmachines met trommel, een op elke schacht Bij een trommelophaalmachine ligt de ophaalkabel in verschillende windingen rond deze trommel, hetgeen een goede oplossing is om het slippen van de kabel te vermijden.
Deze ophaalmachines werden aangedreven met een stoommachine.
In 1938 werden deze ophaalmachines vervangen door ophaalmachines van het type Koepe: de ophaalkabel ligt over het Koepewiel over een hoek van 210 °. Het gevaar voor slippen is veel groter bij het Koepesysteem: het Koepewiel is dan ook bekleed met een voering met grote wrijvingscoefticient en we maken gebruik van een evenwichtskabel .
(zie fig.1).
De evenwichtskabel is een platte kabel en weegt 17 kg/meter.
De ophaalkabel is een ronde kabel van 64 mm doormeter en heeft hetzelfde gewicht per meter als de evenwichtskabel.
Aan de ene zijde van het Koepewiel hangen dus volgende gewichten:
Een skip van 15 Ton geladen met 14 Ton steenkool en 800 m ophaalkabel, ook 15 Ton.
Aan de andere zijde van het Koepewiel:
Een leeg skip ( 15 Ton) en 800 meter evenwichtskabel ,ook 15 Ton.
Het onevenwicht bestaat dus enkel uit de nuttige last steenkool van 14 Ton. Berekeningen tonen aan dat om slippen te vermijden, de versnelling bij stijgende last niet groter mag zijn dan 1 m/sec2.
De extractiekabel loopt over twee kopwielen boven in de schachttoren. In Zolder bevinden deze wielen zich naast elkaar, in Houthalen boven elkaar.
In 1938 werden ook de stoommachines vervangen door gelijkstroom motoren met onafhankelijke vaste bekrachtiging en regelbare aangelegde spanning 500 Volt met een vermogen van 3000 pk.. Zo een gelijkstroommotor laat een zeer nauwkeurige regeling toe van de snelheid alsook heel kleine verplaatsingen die b.v. nodig zijn bij het inboeten van de kolenwagens.
De nodige gelijkstroom moeten we zelf maken, vermits de electriciteitscentrale enkel wisselspanning levert. Daartoe maken we gebruik van een groep Ward-Leonard, bestaande uit een wisselstroommotor, die een gelijkstroom generator aandrijft. Het is de gelijkspanning geleverd door deze generator die geregeld wordt en aan de extractiemotor wordt aangelegd.
In 1954 werd op de luchtintrekkende schacht schacht 2, een tweede identieke ophaalmachine van 3000 pk toegevoegd.
In 1956:toevoeging van 2 groepen Ward Leonard 500 Volt, die werden opgesteld in een bijgebouw, dat tussen het bestaande gebouw en de watertoren werd opgericht. Tegelijkertijd werd de ophaalmotor van ophaalmachine 3 verplaatst naar ophaalmachine 2 en vervangen door een motor van 4000 pk- 1000 Volt.
Ophaalmachine 2 had nu 2 motoren van 3000 pk , gevoed door de 2 nieuwe groepen Ward-Leonard . Ophaalmachine 3 met een motor van 4000 pk werd gevoed door de 2 oude groepen Ward-Leonard.
1957.
Ophaalmachine 2 en 3 worden uitgerust met skips
De kolenwagens blijven nu in de ondergrond en het vervoer van de kolen tussen ondergrond en wasserij wordt volledig geautomatiseerd
De ophaalcapaciteit werd hierdoor sterk verhoogd.
Nuttige last per skip: 14 ton.
Aantal translaties per uur Ophaalmachine 2 :44
Ophaalmachine 3 :40.
De totale ophaalcapaciteit met deze twee ophaalmachines steeg aldus tot meer dan 1000 t/h.
Ook werden deze ophaalmachines uitgerust met regelapparatuur op basis van magnetische versterkers, waardoor een volledige automatische werking mogelijk werd .Hierbij wordt elke translatie uitgevoerd met dezelfde constante versnelling van 0,9 m/sec2, dezelfde constante maximumsnelheid van 18 m/sec en dezelfde vertraging van eveneens 0,9 m/sec2.Ophaalmachine 2,die bewaard is gebleven heeft volgende karakteristieken:
Ophaalcapaciteit: 616 ton/uur.
Nuttige last per skip: 14 Ton.
Aantal translaties per uur ; 44
Maximum snelheid:18 m/sec.
Toegelaten versnelling en vertraging: 0,9 m/sec2.
Afstand af te leggen in de schacht: 840 m.
Periode van stilstand voor laden en lossen:15 sec.
Hieruit volgt het snelheids-tijd diagram Fig. 2
Fig. 2
Vraagje: Op welke hoogte in de schacht moet de vertraging beginnen?
Bij het einde van de vertraging blijft de machine op een constante snelheid van 1 m/sec en het stopzetten op de juiste plaats gebeurt hetzij door een eindschakelaar in de schacht bij automatische werking, hetzij door de machinist met behulp van een merkteken op de kabel bij halfautomatische werking. Dit merkteken op de kabel moest regelmatig opnieuw gemaakt worden omdat de extractiekabel geleidelijk langer werd en af en toe zelfs moest ingekort worden. De maximumsnelheid van 18 m/sec (65 km/uur) werd enkel toegepast bij de extractie van kolen.
Bij het transporteren van het personeel werd de snelheid beperkt tot 12 m/sec.
Zolder beschikte aldus over de eerste volautomatische ophaalmachines met skips van het land.
Een ophaalcapaciteit van 1000 T/h bleek later nog steeds te weinig.
Inderdaad de productie van de zetel na de fusie met Houthalen steeg tot 10.000 t/dag.(.zie fig 3)
Fig. 3
Om 10.000 ton netto kolen te produceren dient er bijna 20000 ton ruw materiaal worden opgehaald Rekeninghoudend met het feit dat telkens bij de postwisseling alle drie de ophaalmachines dienen beschikbaar te zijn voor het transport van het personeel (zwarte naar boven, witte naar beneden )blijft er slechts 21 uur per dag over om extractie te doen. Nu is het zo dat de aanvoer van steenkool ook niet gelijkmatig verdeeld is over de werkpost. Ophaalmachine 1 die vooral gebruikt werd voor het transport van materiaal ,stenen en personeel, moest dus regelmatig bij ingeschakeld worden voor extractie van steenkool. Het beschikbaar zijn van de ophaalmachines was dus van het allergrootste belang en alles werd er aan gedaan om deze beschikbaarheid te waarborgen Voor ophaalmachine 2 en 3 werd een gemeenschappelijke reservegroep Ward-Leonard toegevoegd, die opgesteld werd in de persluchtcentrale.
Ophaalmachine 1 werd ook volledig geautomatiseerd en kreeg eveneens een reservegroep, die ook opgesteld werd in de persluchtcentrale. En uiteindelijk werd de ophaalmotor 4000 pk van ophaalmachine 3 vervangen door een nog sterkere motor van 5000 pk.
Remsysteem.
Het ligt voor de hand dat een ophaalmachine over een degelijk remsysteem dient te beschikken. Dit remsysteem kon op twee verschillende manieren in werking gesteld worden: We spreken over de manoeuverrem en de veiligheidsrem.
Manoeuverrem: door perslucht toe te laten in een cylinder met zuiger worden de remschoenen rond het Koepewiel gesloten. Gebruikt bij het einde van de reis door de machinist of door een eindschakelaar in de schacht.
Veiligheidsrem: Bestaat uit een cylinder met zuiger,waaraan een zwaar gewicht bevestigd is.
Bij normale werking is de cylinder gevuld met perslucht en het zware gewicht wordt opgeheven door de zuiger. Bij een abnormale toestand zoals oversnelheid, te ver rijden (te hoog of te laag) zal de perslucht automatisch ontsnappen uit de cylinder en zullen de remschoenen eveneens gesloten worden.
De ophaalmachinist
De ophaalmachines werden bediend door een ophaalmachinist.
De ophaalmachinist had een zeer grote verantwoordelijkheid : zijn taak vereiste een continue concentratie vooral tijdens de periode dat we nog niet over automatische ophaalmachines beschikten. Inderdaad de machinist moest met grote precisie en toch een maximum snelheid de signalen ,die hem gegeven werden door de belleman onder en boven , uitvoeren tijdens het inboeten van de kolenwagens, vervolgens zelf de juiste versnelling kiezen en de maximum snelheid om dan nog tijdig te kunnen vertragen en op de juiste plaats te stoppen. De opleiding van een ophaalmachinist nam dan ook praktisch een gans jaar in beslag. Na de automatisatie werd er gewerkt met electriciens-ophaalmachinisten Nu kwam het er vooral op aan de werking van de installatie te kennen en zijn weg te vinden in het 7 meter lange electrisch schema, wanneer er een fout optrad.
De extractiemotor.
Het Koepewiel wordt aangedreven door twee gelijkstroommotoren met als karakteristieken:3000 pk 500 volt 30 tr/min. De stator (het vaststaande gedeelte)bestaat uit een aantal polen of liever poolparen die het magnetisch veld leveren. Hoe groter het aantal poolparen , hoe lager de snelheid .Dit magnetisch veld is bij deze motor constant in grootte. De rotor (het draaiend gedeelte) omvat de rotorgeleiders,die verbonden zijn aan de koperen lamellen van de collector .Een collector is het kenmerk van elke gelijkstroommachine motor of generator. De gelijkstroom, komende van de generator van de groep Ward Leonard, wordt aan de rotor aangelegd over de koolstofborstels, die op de collector rusten. De stroomvoerende geleiders van de rotor bevinden zich nu in een magnetisch veld, zodat op deze geleiders krachten werken, Lorentzkrachten genoemd, die zodanig gericht zijn dat ze de rotor doen draaien op een snelheid ,die recht evenredig is met de gelijkspanning, die aan de rotor wordt aangelegd.
Deze gelijkspanning wordt geleverd door de generator van de groep Ward Leonard.
Een gelijkstroomgenerator is op constructief gebied volledig identiek aan een gelijkstroommotor. Gelijkstroommachines zijn ook hier ,zoals bij de wisselstroommachines, omkeerbaar: elke motor kan ook generator zijn en elke generator kan motor worden .Als motor wordt electrische energie omgezet in mechanische energie en als generator wordt de mechanische energie geleverd door de aandrijfmotor omgezet in electrische energie.
Van deze eigenschap wordt dankbaar gebruik gemaakt bij de ophaalmachine: tijdens de vertraging wordt de ophaalmotor aangedreven door het vertragende Koepewiel en levert electrische energie aan de groep Ward Leonard, die op zijn beurt electrische energie terug stuurt naar het net. We zien de kWuurtellers van de ophaalmachines in de electriciteitscentrale terugdraaien tijdens hun vertraging. We spreken van “electrische remming”.
De vertrager.
Een ophaalmachinist, die een ophaalmachine bedient, kan de kooien of de skips ,die hij aanstuurt ,niet zien. Om hem hierover informatie te bezorgen, hebben we de diepteaanwijzer, die aangedreven wordt door het Koepewiel. Ook moet de ophaalmachinist op elk ogenblik de snelheid kennen, waarmee het geheel zich beweegt : die snelheid wordt hem gegeven door de snelheidsmeter ,eveneens aangedreven door het Koepewiel. Bij een automatisch werkende ophaalmachine moet dezelfde informatie gegeven worden aan de automatische regelapparatuur. De positie van de skips wordt nu gegeven door de “vertrager”
De vertrager, aangedreven door het Koepewiel, bestaat uit een permanente magneet ,die tijdens de verplaatsing een weg aflegt in de vorm van een schroef van Archimedes. Langs deze weg bevinden zich schakelkontakten, die bij doorgang van de permanente magneet worden omgeschakeld en zo de regelapparatuur beinvloeden.
De werkelijke snelheid van het Koepewiel wordt gemeten door een tachymeterdynamo ,aangedreven door het Koepewiel, die aan de regeling een gelijkspanning levert ,die het beeld is van de werkelijke snelheid.
Opgelet: Tijdens elke reis is een kleine slip tussen Koepewiel en extractiekabel altijd mogelijk. Bij een stijgende last is dit niet een ernstig probleem: het stijgende skip is nu iets achter op de vertrager, zodat de vertraging iets te vroeg begint. Daarom zal bij elke stilstand de positie van de vertrager gecorrigeerd worden ,indien nodig: dit is de rol van de snelheidsvariator, die zich in de overbrenging tussen Koepewiel en vertrager bevindt.
De stuurcabine van de ophaalmachinist.
Hier vinden we een lessenaar met de nodige meetinstrument: Voltmeter, Ampèremeter, snelheudsmeter.
Een hefboom voor het bedienen van de manoeverrem en het kiezen van de draairichting van de aandrijfmotor.
Verder een hefboom voor de bediening van de veiligheidsrem en een omschelaar voor het kiezen van de werkingswijze:
automatische werking,
halfautomatische werking,
personeeltransport,
materiaaltransport.
Wat gebeurt er in de ondergrond.
Zoals we reeds weten is het grote voordeel van de skips, dat de kolenwagens in de ondergrond blijven. De gevulde kolenwagens, die van de pijlers komen worden in de nabijheid van de schacht gekipt en keren onmiddellijk terug naar de pijlers. De gekipte kolen worden automatisch getransporteerd naar een bunker. Van hier uit wordt door een verdeler een schuin opgestelde meettremel gevuld, die een inhoud heeft gelijk aan de inhoud van een skip. Bij aankomst van het skip en controle skip goed geplaatst opent zich de laadluik van de tremel en de ganse inhoud valt in het skip. Voor elk skip hebben we zo een meettremel, die dus volumetrisch wordt gevuld, gecontroleerd door een radioactief element. Bij aankomst aan de dag en skip goed geplaatst opent zich automatisch een luik aan de onderkant van het skip en de kolen vallen er uit en komen terecht op een transportband naar de kolenwasserij .Het leeg zijn van het skip wordt weer gecontroleerd door een radioactief element. De periode van stilstand voor het laden en lossen kan dus zeer kort zijn.
Reeckmans Roger 4 November 2014
De ondergrond was een grote verbruiker van perslucht, niet alleen voor de persluchthamers, maar ook voor de aandrijving van vele andere machines en toestellen zoals lieren, pompen, transport en laadinstallaties en de blaasvulling. Er bestonden zelfs persluchtlocomotieven. Perslucht is een zeer veilige vorm van energie en dus zeer geschikt in een omgeving ,waar voortdurend moet rekening gehouden worden met de aanwezigheid van stof en mijngas. die ontploffingen kunnen veroorzaken. Perslucht is ook zeer zuiver: geen schadelijke uitlaatgassen.
De perslucht werd voortgebracht door turbocompressoren, die de aangezogen lucht in verschillende stappen samendrukken tot 6 bar. Een overdruk van 6 maal de atmosferische druk of 600.000 pascal. Deze compressoren worden aangedreven hetzij door een stoomturbine, hetzij door een electrische motor, een asynchrone of synchrone motor. In 1930 beschikte men over één turbocompressor Pokorny van 16000 m3/h, aangedreven door een stoomturbine.(stoom geleverd door het oude ketelhuis). In 1950 werd deze stoomturbine vervangen door een asynchrone motor van 2500 pk.
Om aan de voortdurende stijging van het persluchtverbruik te kunnen voldoen werden achtereenvolgens volgende compressoren toegevoegd.
In 1934 een turbocompressor GHH (Gute Hoffnunghùtte) van 25000 m3/h ,aangedreven door een asynchrone motor van 3750 pk.
In 1937 een turbocompressor Brown Boveri van 35000 m3/h ,aangedreven door een asynchrone motor van 5000pk.
In 1946 een turbocompressor van 80000 m3/h ,aangedreven door een synchrone motor van 11000 pk. Al deze motoren werden aangesloten op het net 3150 Volt van de electriciteitscentrale.
Begin de jaren vijftig was het persluchtverbruik gestegen tot bijna 120000 m3/h zodat men overwoog een nieuwe compressor te installeren van 120000 m3/h. Gelukkig heeft men dit niet gedaan ,maar wel gekozen voor twee turbocompressoren GHH van elk 60000 m3/h, aangedreven door synchrone motoren van 6000 kW, aangesloten op het 11000 volt net van de centrale. Inderdaad is een beetje later het persluchtverbruik gaan afnemen als gevolg van de verder doorgedreven electrificatie van de ondergrond en ook van besparingen door het supprimeren van lekken en het aanpassen van de perluchtdruk aan het verbruik .Het persluchtverbruik stabiliseerde zich op 75000 m3/h zodat het mogelijk werd te werken met één compressor 60000 m3/h waaraan gedurende enkele uren per dag de compressor 15000 of 24000 werd toegevoegd.
De compressor 80000 werd reeds midden de vijftiger jaren afgebroken, alle andere zouden er nog moeten staan.
Om 75000 m3/h perslucht te produceren is een electrisch vermogen nodig van 7500 kW. dus 0,1 kWh per m3 perslucht.
Perslucht was dus een grote slokop van electrische energie en er werden dan ook ernstige inspanningen gedaan om energie te besparen. Nochtans was dit niet ons grootste probleem. Het totale electriciteitsverbruik van de mijn was 62 kWh per voortgebrachte netto ton steenkool en de kostprijs van een kWh was 2 BEF.
“Synchrone en Asynchrone wisselstroommotor.
Om de werking van een electrische motor of een electrische generator te begrijpen moet men drie basisbegrippen kennen:
1.Magnetisch veld (Hans Christian Oersted)
(Fig.1)
Een electrische stroom is altijd vergezeld van een magnetisch veld. Bij gelijkstroom kan dit magnetisch veld constant zijn in grootte; bij wisselstroom, die voortdurend verandert in grootte en periodiek van zin (50 maal per seconde) is dit magnetisch veld dus altijd veranderlijk.
Om ons een beeld te vormen van dit magnetisch veld tekenen we de veldlijnen of krachtlijnen.
Fig. 1
Zie Fig. 1 voor een rechte geleider een winding en een spoel. Hoe groter de stroom hoe sterker dit magnetisch veld. De veldlijnen van dit magnetisch veld hebben ook een zin afhankelijk van de stroomzin.
2.Electromagnetische inductie (Michael Farady).(Fig.2)
In een wikkeling,die onderhevig is aan een veranderlijk magnetisch veld of in een geleider,die zich beweegt in een magnetisch veld, zodanig dat hij de krachtlijnen van dit veld snijdt ,wordt een electrische spanning opgewekt (geinduceerd).
Dit verschijnsel wordt b.v .toegepast bij de transformator,de gelijkstroomgenerator en bij de inductiemotor.
11111
De Transformator.
Transformatorkern met twee wikkelingen
Fig.2a
De transformator bestaat uit een ijzeren kern met daarop twee wikkelingen de primaire wikkeling, aangesloten op een bron van wisselstroom (b.v. het distributienet),en de secondaire wikkeling ,waar we een verbruiker op aansluiten. In de primaire wikkeling vloeit een wisselstroom, die een veranderlijk magnetisch veld voortbrengt. Dit magnetisch veld sluit zich over de ijzeren kern. In de secondaire wikkeling, onderhevig aan dit veranderlijk magnetisch veld wordt een spanning opgewekt. De grootte van deze spanning hangt af van het aantal windingen van primaire en secondaire spoelen:
aantal windingen van de secondaire groter dan aantal windingen van de primaire: de spanning wordt verhoogd. Omgekeerd kan men met een transformator ook de spanning verlagen.
De gelijkstroomgenerator.(Fig.2b).
Wanneer we deze machine in de aangegeven zin doen draaien met een aandrijfmotor, b.v. de benzinemotor van onze wagen ,dan gaan de geleiders van de rotor krachtlijnen snijden :in die geleiders wordt dan een spanning opgewekt in de aangegeven zin .
(voor de electriciens:rechterhand regel).
Dank zij de collector is deze spanning een gelijkspanning, beschikbaar aan de koolborstels, voor het voeden van een verbruike,, b.v. het opladen van de batterij van de wagen.
3.Lorentzkrachten.(Antoon Lorentz)
Op een stroomvoerende geleider in een magnetisch veld werkt een kracht de Lorentzkracht.
Toegepast bij alle electrische motoren.
Als voorbeeld nemen we een gelijkstroommotor.
Gelijkstroommotor !zie Fig. 3)
Fig.3
Wanneer we deze machine aansluiten aan een bron van gelijkspanning b.v. een batterij, dan zal er in de rotorgeleiders een stroom vloeien in de aangegeven zin. Op deze stroomvoerende geleiders, die zich in een magnetisch veld bevinden, werken de Lorentzkrachten in de aangegeven zin.
(voor de electriciëns: de linkerhandregel).
Deze Lorentzkrachten zijn zo gericht dat zij een koppel vormen dat de rotor doet draaien in de aangegeven zin. Deze machine kan dus gebruikt worden als motor om b.v. onze automotor te starten.
De 3 fazige asynchrone inductiemotor.
Deze electrische motor bestaat uit een stator (vaststaand gedeelte) en een rotor(draaiend gedeelte).
Fig.4
De stator(zie fig.4)van een driefazige asynchrone en synchrone motor bestaat uit drie wikkelingen, doorlopen door driefazige stromen:drie wisselstromen, die in de tijd verschoven zijn ten opzichte van elkaar over 1/3 periode .Deze drie wikkelingen zijn ook ten opzichte van elkaar verschoven in de ruimte over 120° (bij een twee polige statorwikkeling).Wanneer we de drie magnetische velden van deze drie stromen, die elk afzonderlijk veranderlijk zijn ,samenvoegen, krijgen we een constant magnetisch veld dat ronddraait op een snelheid ,die we de synchrone snelheid noemen. Deze snelheid bedraagt 3000 tr/min of 1500 tr/ of 1000 tr/min enz. volgens de formule 60.f/p. f is de frekwentie : 50 per/sec .
p is het aantal poolparen van de statorwikkeling.
De rotor van een asynchrone motor bestaat uit een kooirotor(rotorgeleiders,aan beide uiteinden kortgesloten door ringen) of is een bewikkelde rotor drie wikkelingen, in normaal bedrijf ook kortgesloten.
Zie Fig.5
De boorstangen zelf waren 5 cm dikke Mannemanbuizen van 5 m lang
Tot hier de gegevens over de Raky boorinstallatie zoals die beschreven wordt in de twee aangegeven boeken.
Niettegenstaande de ongekend grote snelheid van het toestel heeft het toch geduurd tot 1906 vooraleer de eerste Concessies werden toegekend
Op 25 oktober 1906 werd de concessie Helchteren 3240 ha groot toegekend aan baron Goffinet van de S.A. Charbonnages de Mariemont-Bascoup. Op dezelfde datum werd concessie Zolder 3820 ha toegekend aan twee koolmijnen ui het Centre en Charleroi en een aantal grootgrondbezitters.
Dank aan Reeckmans Roger 2/3/2021
28 juli 2021 Vriest het in de mijn?
Normaal neemt de Temperatuur in de mijn toe met 3 graden Celcius per 100 meter diepte .
Voor Zolder betekent dit 800x 3= 24 graden.
Dus onder in de mijn zal het niet snel vriezen.
Nochtans werd in de winter ijskoude lucht langs schacht 2 aangezogen .Tussen haakjes deze lucht is dezelfde als in de kerk van zolder; 30 procent zuurstof en de rest is stikstof en CO2;maar geen stof(zie film in de luchtfabriek).
Nu hebben we op zeker ogenblik toch met koning winter moeten afrekenen.
Als er niet in de mijn werd gewerkt, en dit was uiterst zelden, werden de kooien (skips) naar het midden van de schacht geplaatst: dan kan er ook niemand in kruipen.
Een van de beurmannen heeft pech: een kleine vergetelheid: vergeten de kraan dicht te draaien van het water dat hij de dag er voor heeft nodig gehad om?.
Het water is de ganse nacht blijven lopen langs de ophaalkabel en is tot op een zekere diepte vastgevroren aan de kabel .
Als de machinist Maandag morgen het skip aan den dag brengt hoort hij een enorm gekraak en bij nader toezicht ligt de omgeving van de schachtbok vol met grote ijsklompen. Maar dat is nog niets; ook de ophaalkabel is uit het schachtwiel gesprongen en ligt op de as.
Wat nu gezongen?
Roger Reeckmans 12/02/2012
Als inleiding moeten we even aandacht wijden aan de naam Electriciteitscentrale HZ.
De afkorting HZ ook aangebracht op de voorgevel van het gebouw, betekent niet Heusden-Zolder, zoals vele mensen zullen denken, maar wel Helchteren-Zolder. Het is inderdaad de N.V. Kolenmijnen van Helchteren-Zolder, die de centrale heeft gebouwd in 1924.(eerste steenlegging?).
In tegenstelling tot een meer moderne centrale waar stoomketel en groep turbine- alternator samen in één gebouw worden opgesteld, omvatte de centrale HZ twee gebouwen: het keteIhuis, dat volledig werd afgebroken en het gebouw van de machinezaal met de controlezaal,de hoogspanningsinstallatie en de turboalternatoren met hulpdiensten.Dit gebouw werd gerestaureerd door de VZW het TSAP.( zie bouwhistorische nota van de VZW TSAP).
Vanaf de zijkant gezien , kan men ook vaststellen dat aan het originele gebouw een vak werd toegevoegd aan de oostkant: zie de plaats van de torentjes. Dit was nodig om in 1965 de nieuwe turboalternator van 36000 kW te kunnen binnenbrengen in het gebouw.
De stator van de alternator alleen woog 40 ton, zodat we ook een rolbrug van 30 ton hebben moeten toevoegen.Deze stator werd verplaatst door beide rolbruggen samen. Rond het jaar 1926 werden de electrische installaties in het gebouw aangebracht:
een hoogspanningsinstallatie 3150 Volt, bestaande uit een dubbel railstelsel met olieschakelaars, een eerste turboalternator van 3000 kwatt van het merk Rateau en een noodverbinding 26000Volt.(een ondergrondse kabelverbinding aangelegd in 1926 door Société Belge de Campine voor de kolenmijnen Beringen en Helchteren-Zolder). Later kwam er nog een turboalternator Rateau van 6000 kwatt bij. Deze beide turboalternatoren werden gevoed door het op dat ogenblik reeds bestaande oude ketelhuis.
1. Het Ketelhuis
Gebouwd in 1950 en toen nieuw ketelhuis genoemd. Voordien bestond er inderdaad het oude ketelhuis, gelegen tegenover het gebouw van de ophaalmachines. Dit ketelhuis omvatte een 15tal roosterketels met de hand gestookt en produceerde verzadigde stoom van 15 bar. De rookgassen waren aangesloten op de nog bestaande schouw midden op het huidige marktplein. De geproduceerde stoom werd toegevoerd aan de turboalternatoren ,die in de machinezaal waren opgesteld:TA 3000 kW, TA 6000 kW, en de twee turboalternatoren Brown Boveri TA 15000 I en II, die ondertussen werden toegevoegd.
Deze laatste twee turboalternatoren waren reeds uitgerust om te werken met de stoom van het nieuwe ketelhuis, 40 bar en 425 °C. In het nieuwe keteIhuis ,dat werd afgebroken, waren vijf stoomketels opgesteld, gestookt met poederkool, waarin oververhitte stoom werd geproduceerd onder een druk van 40 bar en 425 ° C. Deze stoom werd over twee stoomleidingen toegevoerd aan de twee turboalternatoren Brown Boveri van elk 15000 kW.
Elke ketel kon een stoomdebiet leveren van 30T/uur , dat indien nodig kon opgevoerd worden tot 40T/uur.
Waarom werd er voor vijf afzonderlijke stoomketels gekozen?
De maximum kwartuur piek van het verbruik van de mijn bedroeg tijdens de laatste jaren 30 MW. Om dit vermogen te kunnen produceren waren 3 stoomketels nodig. De vierde ketel was dan de reserveketel, die onmiddellijk kon in dienst gebracht worden indien nodig; de vijfde ketel was in herstelling of revisie. Van het ogenblik echter dat de centrale ook elektriciteit is beginnen te verkopen aan derden, werd er dikwijls gedraaid met 5 stoomketels in dienst, zodat het maximum ontwikkelbaar vermogen 50 MW bedroeg, en er per dag tot 1000.000 kWh geproduceerd werd.
Fig.l geeft een doorsnede van een stoomketel.
verdampingspijpen, de verbrandingskamer, de oververhitter hoge en lage temperatuur, de
luchtverhitter en de economiser.
Zoals onze huisvrouwen weten dat de koffiemoor niet zonder water op de kachel mag, is
het ook absoluut noodzakelijk dat het waterniveau in deze reservoirs van de ketel op het
aangegeven peil wordt gehouden. Een automatische regeling van de watertoevoer zal
hiervoor zorgen. De belangrijkste opdracht van de stoker, die steeds op de stookvloer
aanwezig was ,bestond er in dit niveau in het oog te houden. In de reservoirs wordt
verzadigde stoom voortgebracht, die verder oververhit wordt in de oververhitter hoge en
lage temperatuur.
Als brandstof werd uiteraard steenkool gebruikt en ook het mijngas, dat uit de ondergrond
werd opgezogen. De fijn gemalen poederkolen worden van uit een stockeerbunker over
een weeginstallatie en een doseerinstallatie, gemengd met primaire verbrandingslucht,
in de ketel geblazen. Hierbij ontstaat een vlam die haar warmte afgeeft
aan de verdampingspijpen en de oververhitter. Om zoveel mogelijk warmte nuttig
te gebruiken worden de rookgassen verder afgekoeld in een luchtverhitter en een economiser.
In de luchtverhitter wordt de secondaire lucht, die in de ketel wordt ingeblazen door de
secondaire luchtventilator,
voorverwarmd en in de economiser wordt het voedingswater voorverwarmd .
De rookgassen worden uit de ketel gezogen door een trekventilator en langs een
vliegasvanger naar de schouw gestuurd.
Naast de reeds vermelde regeling van het waterniveau, is de ketel uitgerust met
volgende automatische regelingen:
De kolentoevoer in functie van de belasting. Bij stijgende belasting daalt de stoomdruk:
het komt er dus op neer de stoomdruk constant te houden.
• De oververhittingstemperatuur.
• De secondaire luchttoevoer in functie van het C02 gehalte in de rookgassen, door
sneIheidsregeling van de secondaire luchtventilator.
De onderdruk in de ketel door snelheidsregeling van de trekventilator.
Het ketelhuis heeft zijn eigen controlezaal, waar alle regel- en meetapparatuur is ondergebracht.
De controlezaal staat onder toezicht van een wattman.
Het ketelhuis omvat verder: de kolenafdeling, de asafdeling en de waterpost.
Kolenafdeling.
De gedroogde brandstof, bestaande uit mixten of schlammes, wordt van op de kolenwasserij pneumatisch getransporteerd tot in de bunkers van de kolenafdeling. Pneumatisch transport betekent dat langs een leiding met diameter 0.5 m en een lengte van een 500 m, de kolen worden aangezogen door een hogedrukventilator van 750 KW. Het debiet van het kolentransport bedraagt 40T/uur hetgeen ook het verbruik is van het ketelhuis bij volle belasting De kolen worden vervolgens heel fijn gemalen in 8 kolenmolens van het type Atritor. Het fijn malen is nodig om zeker te zijn dat de kolendeeltjes volledig verbranden tijdens de zeer korte verblijftijd in de ketel. De gebruikte brandstof heeft een zeer hoog asgehalle (onbrandbare bestanddelen) 36 tot 40 % en was eigenlijk een afvalproduct van de wasserij.
De kolenwasserij
..De tota1e productie aan steenkolen van zetel Zolder bedroeg 10.000 Ton per dag. Om 10000 Ton netto steenkolen te produceren, moet er bijna 20000 Ton ruw materiaal worden boven gehaald: een groot gedeelte van de door de ondergrond geproduceerde ruwkolen bestaat uit stenen. Het wassen van dit product in de kolenwasserij bestaat er in de zuivere kolen van de stenen te scheiden. Een procéde dat hierbij kan gebruikt worden, bestaat er in de ruwe kolen te brengen in een dichte vloeistof met densiteit 1,2 b.v. De stenen zullen dan bezinken, terwijl de zuivere kolen zullen boven drijven. Tussenin bevindt zich, wat we de mixten noemen, een product met 35 tot 40 % as. Enkel geschikt om in een stoomketel te worden verbrandt..De heel fijne deeltjes gaan met het waswater mee en worden schlammes genoemd. Vroeger werd dit waswater naar bezinkingsbekkens gevoerd ,later werden de schlammes er uit gefilterd. Ook schlammes hebben een zeer hoog asgehalte. Tijdens de oorlog werd schlammes gebruikt in kachels om de huizen te verwarmen. In die tijd zijn niet alleen de schlammesridders maar ook de schlammeskoningen ontstaan.
De asafdeling
In de rookgassen van de stoomketel bevindt zich dus een grote hoeveelheid zeer fijne as, vliegas genoemd. Deze vliegas dient natuurlijk tegengehouden voordat de rookgassen de schouw verlaten. De vliegas werd opgevangen in natte vliegasvangers van het type Modave, waarbij de rookgassen door een watergordijn worden geleid en de vliegasdeeltjes er uit gewassen worden.. Na het verstrengen van de normen voor toegelaten as in de rookgassen werd overgegaan op een systeem van droge vanger van het type multicycloon, gevolgd door een natte vanger van het type airmix. De natte vliegas werd getransporteerd met water naar een indikker en vervolgens uit het water gefilterd met twee doekenfilters onder vacuum. Vliegas werd gebruikt in vulstoffen en bij de fabricage van holle welfsels.(Echo was onze grootste klant) Bij een productie van 1000.000 kwh per dag (500000 kwh eigenverbruik en 500000 kwh verkoop) werden 750 ton steenkool verbruikt en diende dus 300 Ton as afgevoerd naar het stort(30 wagons per dag).
De waterpost .
De waterpost omvat voornamelijk de vergaarbakken voor het voedingswater van de stoomketels,de voedingspompen, de waterbehandeling en de installaties voor de verwarming van alle gebouwen van de zetel en van het sanitair water( de stortbaden). Zoals we verder zullen zien, doorloopt het water en de daaruit gevormde stoom een gesloten circuit. Het water mag geen zouten bevatten , die kunnen neerslaan op de verdampingspijpen van de ketel en er ketelsteen vormen. Deze ketelsteen zou de warmteoverdracht beperken zodat de pijpen een te hoge temperatuur krijgen en onder de hoge druk zouden stuk springen.
Het nodige zuivere water kan bekomen worden door distillatie en condensatie van de gevormde stoom of door scheikundige zuivering (deminera1isatie). In de waterpost bevinden zich ook de stoomtransformatoren waarin de hoge druk stoom, voortgebracht door de ketels, wordt omgevormd in lage druk stoom (6 bar)waarmee alle gebouwen van de zetel worden verwarmd. In de winter was hiervoor 15Ton/uur stoom nodig.
Tenslotte nog dit: elke stoomketel heeft zijn eigen schouw. De grote schouw, midden het huidige marktplein, die bewaard is gebleven, is eigenlijk de schouw van een vroeger ketelhuis dat reeds in 1950 werd afgebroken.
Het rendement van deze stoomketels was 86 %: het belangrijkste verlies is het verlies door de warmte die door de schouw weggaat en verder het verlies door onverbrande bestanddelen en het verlies door straling.
2.Het gerestaureerde gebouw.
Dit gebouw omvat de machinezaal met de turbo-alternatoren en de hierbij horende installaties, het hoogspanning verdeelstation en de controlezaal van de centrale, die bewaard is gebleven.
In machinezaal waren drie turbo-alternaroren opgesteld:
TA 36000,
TA 15000 I en TA 15000 II .
TA36000 werd gebouwd in 1956 in vervanging van de turboalternatoren 3000 kW en 6000 kw, die gevoed werden door het oude ketelhuis. Eveneens opgesteld in deze machinezaal:
Een stoomtransformator Stork voor het produceren van 15 T/uur verwarmingsstoom en een stoomketel eveneens van 15T/uur, gestookt met mijngas of lichte stookolie, voor de verwarming tijdens de stilstand van de centrale.
De controlezaal. De controlezaal staat onder toezicht van een Wattman.
De controlezaal omvat ;
-het signalisatiebord.
-voor elke alternator een bord met de nodige meetapparatuur en de spanningsregelaar.
De spanningsregelaar van de T A 36000 (en zijn reserve) bevindt zich in de linkerzijwand van de controlezaal.
•het bedieningsbord voor het uitvoeren van de nodige schakelingen en regelingen
•aan de achterzijde links de registreerapparaten van het geproduceerde vermogen en in de achterzijde rechts de registreerapparaten voor spanning en frekwentie. -Het signalisatiebord.
Op het signalisatiebord is het schema weergeven van de verschillende hoogspanningsinstallaties van de centrale, met bovenaan de verbinding op 70 kV met luchtlijnen maar Houthalen en Beringen en de transformatoren 70/11 kV elk van 35 MVA.
Op de 11 kV installatie was de TA 36000 aangesloten en enkele vertrekken naar verbruikers van de mijn, die hetzij erg belangrijk waren hetzij verder afgelegen waren : De reservegroep Ward -Leonard voor de voeding ophaalmachine 2 en 3 (Ward -Leonard: zie verder ophaalmachines in het nog te restaureren gebouw)
2 vertrekken NW (nieuwe wasserij )
2 vertrekken naar de Cementfabriek
2 vertrekken voor de 2 compressoren 60000 m3/h.
2 vertrekken 5 MVA naar 2 transformatoren 11000/6600 kV met vermogen 5 MVA voor de voeding van de ondergrond Deze transformatoren waren opgesteld op de bovengrond en aangesloten op een 6.6 kV installatie, die zich bevond in het centraal onderstation gebouwd tegen het nog te restaureren gebouw van de ophaalmachines en de persluchtcentrale Van uit dit onderstation 6.6 kV waren er 4 vertrekken naar de ondergrond, die vanuit de controlezaal werden bediend (zie het bord in de linkerzijwand).
2 vertrekken naar de ontstoffingsinstallaties van de wasserij
De verbinding tussen de 11 k V installatie en de 3.15 kV installatie bestond uit 2 transformatoren 11/3,15 kV van elk 18 MVA.
Op de 3,15 kV installatie waren de twee TA 15000 aangesloten en de vertrekken naar volgende verbruikers:
4 vertrekken CC: centrale de compression dus de pers1uchtcentrale voor de voeding van de turbocompressoren 15000, 24000, 35000 m3/uur en de ventilator-deviator (zie gebouw persluchtcentrale)
7 vertrekken CO: centraal onderstation, reeds vermeld,van waaruit hoofdzakelijk de ophaalmachines werden gevoed (zie gebouw ophaalmachines).
2 vertrekken CP, chaufferie au charbon pulverise; dus het Ketelhuis
. 2 vertrekken EBOX naar een onderstation 3,15 KV op de verdieping lager dan de controlezaal en van waaruit een reeks verbruikers werden gevoed, die behoren tot de hulpdiensten van de centrale, plus 3 vertrekken 720, dus naar de ondergrond, verdiep 720 en wel voor de voeding van een zeer belangrijke verbruiker namelijk de verluchtingsventilator van de ondergrond
Verder nog 6 vertrekken 800, dus naar de ondergrond, verdiep 800.
Het onderstation EBOX was uitgerust met een enkel railstelsel, terwijl de onderstations 11 en 3, 15kV met een dubbel railstelsel waren uitgevoerd, het ene reserve van het andere. Op het signalisatiebord zijn deze installaties eenfazig getekend, in werkelijkheid zijn ze driefazig en bestaan uit drie systemen van koperen rails, waarop de alternatoren, transformatoren en vertrekken zijn aangesloten over eveneens driefazige schakelaars. Een dubbel railstelsel biedt dus het voordeel dat bij een defekt aan het ene railstelsel op het andere kan overgeschakeld worden. De schakelaars zijn ook op het signalisatiebord weergegeven. We onderscheiden
a. lastschakelaars, die in staat zijn een electrische stroom te onderbreken, ook een zeer grote stroom zoals het geval is bij een kortsluiting (in ons geval een 40000 Amp.)
b. scheidingsschakelaars, die geen stroom kunnen onderbreken en enkel dienen om toestellen van de spanning af te zonderen.
Lastschakelaars worden voorgesteld door een II
Scheidingsschakelaars door I.
De 11 en 3.15 kV installaties zijn uitgerust met uitrijdbare lastschakelaars en hebben dus geen afzonderlijke scheidingsschakelaars.
Alle lastschakelaars zijn persluchtschakelaars van Brown Boveri.
Bij het uitschakelen van een wisselstroom, krijgt men af te rekenen met volgend probleem: tussen de onderbrekingskontakten ontstaat een vonk waardoor de middenstof tussen deze kontakten, in ons geval lucht, geionizeerd wordt t.t.z.. geleidend wordt. Het komt er dus op aan deze geionizeerde middenstof zo snel mogelijk te verwijderen met de hoop dat wanneer de wisselstroom uit zich zelf nul wordt, hij dit ook zal blijven. Met de persluchtschakelaar gebeurt dit door een hoeveelheid perslucht op 15 bar door de onderbrekingskamer te sturen, hetgeen ook gepaard gaat met een enorme knal.
Het verlichte schema kan volgende toestanden aangeven:
Rood: onder spanning.
Groen :zonder spanning.
Wit flikkerend: automatisch uitgeschakeld door een beveiliging.
Op het verlicht schema zal ook aangegeven worden welke de beveiliging is, die heeft gewerkt.
De verschillende vertrekken zijn enkel uitgerust met een overstroombeveiliging (maximumstroomrelais en thermische relais).
De transformatoren zijn uitgerust met maximumstroomrelais tegen uitwendige kortsluiting en differentiaalrelais tegen inwendige kortsluiting en verder met een thermische beveiliging en een buchholzrelais.
De alternatoren zijn uitgerust met:
Maximumstroomrelais tegen uitwendige kortsluiting
Differentiaalrelais tegen inwendige kortsluiting.
Beveiliging tegen aardfout in de stator.
Beveiliging tegen aardfout in de rotor.
Beveiliging tegen onevenwichtige belasting.
Beveiliging tegen asynchrone werking
De opschriften, die deze beveiligingen weergeven, zijn normaal niet zichtbaar, maar zullen flikkeren wanneer zulke beveiliging in werking is getreden . Naast het verlicht schema vinden we de meetapparaten voor elke turboalternator: een voltmeter ,een ampèremeter, een wattmeter en een cos phi meter. Dit laatste toestel verdient enige uitleg.
De verbruikers, die op een alternator zijn aangesloten, nemen meestal een stroom op die ten opzichte van de spanning naijlend is in de tijd. Hoe groot deze naijling of fazeverschuiving is, kan op verschillende wijzen uitgedrukt worden:
•door de hoek van de fazeverschuiving aan te geven: b.v. de hoek phi = 30 °
•door de cos van deze hoek aan te geven b.v. cos 30°= 0,86.De cos phiwordt ook de arbeidsfactor genoemd.
•door de sin van deze hoek aan te geven
•door het product aan te geven van spanning maal stroom maal sin phi, hetgeen het reactief vermogen wordt genoemd en als eenheid heeft :kVAr.
In tegenstelling tot het werkelijk of actief vermogen ( product van spanning maal stroom maal cos phi )dat door de verbruiker wordt opgenomen en als eenheid heeft kWatt, is het reactief vermogen dus geen werkelijk vermogen , maar enkel een middel om te meten of de verbruiker een slechte arbeidsfactor heeft, hetgeen nadelig is voor de producent en verdeler van de elektriciteit Inderdaad , voor hetzelfde actief vermogen dat gelijk is aan spanning maal stroom maal cosphi is de stroom groter als de cosphi kleiner is .Grotere stroom betekent groter verlies in de toevoerleidingen vermits de warmteontwikkeling daarin evenredig is met het kwadraat van de stroomsterkte en ook het spanningsverlies zal groter zijn.Zowel het actief vermogen,als het reactief vermogen, vermenigvuldigd met de tijd kunnen gemakkelijk gemeten worden met een teller: voor de actieve energie met een kWhteller voor de reactieve energie met een kVarh teller.
De spanningsregelaar.
De spanning, die door de alternator wordt voortgebracht is afhankelijk van zijn belasting, namelijk van de grootte van zijn belasting, maar ook van de aard van zijn belasting (de cosphi of arbeidsfactor). Een grote sterk naijlende stroom za1 de klemspanning van de alternator doen dalen, zodat een automatische regeling noodzakelijk is. De spanningsregelaar is niets anders dan een regelbare weerstand in de bekrachtiging van de dynamo die de gelijkstroom levert voor de bekrachtiging van de alternator( zie verder: de werking van een alternator.)
Het bedieningsbord
Hier treffen we hetzelfde schema van de hoogspanningsinstallatie aan met nu de commandoknoppen van alle schakelaars; en de synchronisatietoestellen. Deze laatste komen tussen op het ogenblik dat een alternator op het net wordt aangesloten Dit ogenblik is niet willekeurig, maar dient zodanig gekozen, dat de wisselspanning, die de alternator voortbrengt in faze is met deze van het net Het is nodig dat de frekwentie van de wisselspanning, voortgebracht door de alternator, precies gelijk is aan de frekwentie van het net, vandaar de dubbele frekwentiemeter. . Wanneer de nulvoltmeter nul aangeeft, kan ingeschakeld worden. Deze operatie kan met de hand of automatisch gebeuren doormiddel van een automatisch synchronisatietoestel.
De Passerelle
Op deze passerelle bevond zich vroeger een bord in marmer, waarop alle signalisaties en de bedieningsknoppen waren aangebracht van het oude onderstation met olieschakelaars. De borden op deze passerelle omvatten nu alle beveiligingsrelais van de alternatoren, en de transformatoren en de verschi1lende vertrekken. Verder een bord met de tellers van geproduceerde, geleverde en aangekochte energie, alsook het bord voor de lading van de batterij 110 Volt . Het in en uitschakelen van de schakelaars moet ook nog mogelijk blijven wanner we zelf niet meer over electriciteit beschikken. Daarom gebeurt het bedienen van de schakelaars met gelijkstroom, geleverd door een batterij 110 Volt.
3. De werking van een tuboalternator.
Elke huisvrouw weet dat de elektrische energie een vorm van energie is, die heel gemakkelijk kan omgezet worden in verschillende andere vormen van energie: warmteenergie, lichtenergie, en mechanische energie onder de vorm van een draaiende beweging. Bij de productie van elektrische energie gebeurt precies het omgekeerde: we gaan uit van een bestaande energie, ons door de natuur geschonken en vormen deze in een aantal stappen om in elektrische energie.
In onze centrale gaan we uit van de energie, die opgesloten zit in de steenkolen, die ter plaatse worden gedolven. Deze steenkoolenergie kunnen we scheikundige energie noemen en zij is op haar beurt afkomstig van de zon.(de zon is een grote kernreactor die elektromagnetische energie naar de aarde stuurt,waardoor planten kunnen groeien, die dan later steenkool zijn geworden.
In de stoomketel wordt door verbranding van de steenkool, de scheikundige energie omgezet in warmteenergie, opgesloten in de geproduceerde stoom. In de stoomturbine wordt deze warmteenergie omgezet in een draaiende beweging, mechanische energie en de aangedreven alternator is een elektrisch toestel dat een draaiende beweging omzet in elektrische energie, precies zoals de dynamo van onze fiets dit doet, wanneer we deze doen draaien door te trappen op de pedalen.
Fig 2 geeft een doorsnede van de turbine TA 36000.
Deze turbine bestaat uit een H.D. lichaam en een L.D. lichaam, die telkens een draaiend gedeelte, de rotor omvatten en een vaststaand gedeelte ,de stator. De rotors zijn uitger/ust met verschillende opeenvolgende schoepenkransen, waarop de stoom zijn kracht uitoefent. Tussen deze draaiende schoepenkransen bevinden zich de statorschoepen, die als functie hebben de stoom in de gewenste richting te sturen naar de daaropvolgende rotorschoepen. Tussen de draaiende rotorschoepen en de vaststaande statorschoepen is de speling zeer beperkt. Bij het in dienst stellen van een stoomturbine is uiterste voorzichtigheid geboden om kontakt tussen draaiende en vaststaande delen te vermijden, wetende dat bij het opwarmen van koude toestand tot 425 °C de turbine verschillende cm langer wordt, waarbij dan nog de rotor sneller uitzet dan de stator. Op te merken ook dat door het H.D. gedeelte de stoom gaat van achter naar voor, terwijl dit in het L.D. omgekeerd is. Dit is zo gedaan om de axiale druk op het draaiend gedeelte te compenseren. Deze axiale druk wordt opgevangen door een druklager.
Maar keren we terug naar de werking van de turboalternator
In hetgeen volgt moeten we twee zaken in het oog houden: we krijgen niets voor niets(maar dat wisten we al ) en men kan maar die elektrische energie voortbrengen, die ook gelijktijdig wordt verbruikt. Er is nergens een reservoir waarin men tijdelijk elektrische energie kan ophopen. Nemen we nu het geval van een afzonderlijke turboalternator (niet gekoppeld aan een net); dit was jaren lang het geval met de centrale van de mijn voordat de interconnectie met de andere mijnen tot stand kwam. We beschikten toen enkel over een noodverbinding met de centrale van Mol over een kabel 26 kV, die enkel werd gebruikt om de centrale te starten.
De afzonderlijk werkende machine heeft een bepaalde belasting, draait op zijn regimesnelheid van 3000 tr/min. De spanning van de alternator bedraagt 3150 volt en de frekwentie van de voortgebrachte wisselstroom is 50 hertz.
Nu is de belasting niet constant, zeker in het geval van een mijn is de belasting erg veranderlijk,vooral te wijten aan de werking van de ophaalmachines.
Wat gebeurt er als de belasting stijgt?
We weten reeds dat bij stijgende belasting de spanning van de alternator gaat dalen, maar hiervoor hebben we toch onze spanningsregelaar, die dit probleem zal oplossen. Op het eerste ogenblik wordt het ontbrekende vermogen geleend aan de energie die opgesloten zit in de draaiende turboalternator , hetgeen betekent dat de snelheid van de groep za1 dalen. Hiervan wordt nu juist gebruik gemaakt om de stoomtoevoer aan de turbine te verhogen doormiddel van een centrifugaalregelaar, die de stoomklep verder zal doen opengaan.
Zie principeschema fig. 3.
Zoals te verwachten is de werkelijkheid iets meer ingewikkeld: de turbine is uitgerust met meerdere stoomkleppen, die elk gestuurd worden door een servomotor, bestaande uit een cylinder met zuiger onder oliedruk. De centrifugaalregelaar regelt de oliedruk en onder een stijgende oliedruk worden de stoomkleppen de een na de andere verder geopend.
Stoom en olie.
Stoom en olie zijn vijanden van elkaar. Als op zeker ogenblik een kleine leiding voor olie afbreekt aan TA1500-I in bedrijf en de uitstromende olie terecht komt op een stoomleiding, hebben we prijs en brandt het dak van het gebouw volledig weg boven onze hoofden. Toch bleef de centrale verschillende dagen in dienst onder de blote hemel.Dit heeft juist zolang geduurd tot het beginnen stortregenen is
Aan de snelheid van de groep turboalternator is de frekwentie van de voortgebrachte wisselstroom gekoppeld: een snelheid van 3000 tr/min geeft een frekwentie van 50 per/sec.; dus als de snelheid verandert za1 ook de frekwentie veranderen. Bij sterk wisselende belasting zoals in ons geva1 za1 dus de frekwentie veranderen, wanneer een turboalternator alleen in dienst is en niet gekoppeld is aan een net. Zolang de interconnectie er niet was hadden we dus af te rekenen met frekwentieschommelingen tussen 49 en 51 per/sec.
.
Frekwentie verhogen.
Als op zeker ogenblik men tot de vaststelling kwam dat de nieuw bestelde pompen voor de wasserij te weinig opvoerhoogte hadden en men aan de directeur van de bovengrond had wijsgemaakt dat hieraan kon verholpen worden, door de pompen sneller te doen draaien en dat zulks kon bereikt worden door de frekwentie te verhogen van de wisselstroom waarmee de aandrijvende motoren werden gevoed, werd er ons gevraagd de frekwentie te verhogen .We hebben dan de wasserij afzonderlijk aangesloten op de turbo-alternotor Rateau van 3000 kw die op dat ogenblik nog in bedrijf was en deze laten draaien op een gemiddelde snelheid van 3060 tr/min om een gemiddelde frekwentie van 51 per/sec te bekomen.
Op het ogenblik dat de interconnexie werd gerealiseerd, veranderde de situatie volledig. Wanneer een tuboalternator, in dienst in de eigen centrale ,gekoppeld is aan het net za1 een stijgende belasting zich automatisch verdelen over alle parallelwerkende alternatoren van het ganse europese net. Dit betekent dat de eigen alternator van deze stijging niets za1 merken, hij zal dus een vaste belasting hebben ,die we zelf kunnen regelen door de stoomtoevoer te regelen en de frekwentie za1 vast en overal gelijk zijn. Dit laatste natuurlijk zolang, als voor het ganse net geldt: productie =verbruik Hiervoor te zorgen is dan de taak van een centraal organisme in elk land.
Black-out.
Verschillende jaren geleden is in ons land het net volledig in mekaar gestort als gevolg van een onevenwicht tussen productie en verbruik. Het gaat ongeveer als voIgt : een belangrijke producent valt weg door een of ander defect, het verbruik blijft , een verbinding met een naburig land, waar we stroom aankopen wordt overbelast en schakelt uit, de nog in dienst zijnde centrales worden meer en meer belast, we zien de frekwentie dalen en weten dat het snel onze beurt za1 worden om in overbelasting te geraken en dus uit te schakelen door de beveiligingen. We realiseren ons dat in de ondergrond op 800 m diepte 2000 mensen aan het werk zijn, we worden egoist en... ..we verbreken de verbinding met het net en produceren nu alleen nog ons eigen verbruik.. Als in Amerika enkele jaren geleden een gelijkaardige aftakeling van de electriciteirsproductie heeft plaatsgehad en een groot deel van het land lange tijd zonder stroom is geweest ,was negen maanden later de productie van babys uitzonderlijk hoog.
Wat leren we uit dit verhaal?
Als men de stroom afschakelt: kruip in uw bed.
De mechanische energie wordt door de turbine onder vorm van een draaiende beweging over gegeven aan de alternator, die deze mechanische energie omzet in electrische energie. De rotor van de alternator is een electromagneet, gevoed met gelijkstroom, zodat een constant en regelbaar magnetisch veld ontstaat,dat door zijn draaiende beweging een electrische driefazige spanning opwekt in de wikkelingen van de stator De gelijkstroom wordt geleverd door een gelijkstroomdynamo ,die eveneens door de stoomturbine wordt aangedreven.
C. Over het rendement van elektriciteits productie met stoomturbines en alternatoren. Of wat is de rol van de grote koeltorens, die we aan elke centrale aantreffen? Zie fig. 4
Het rendement is slecht.
Zoa1s reeds gezegd wordt in een stoomturbine de warmteenergie, opgesloten in de oververhitte stoom omgezet in mechanische energie en verder in de alternator in elektrische energie.
Water koken.
Oververhitte stoom- Iets over water koken.
Om 1 kg water van 0 °C te verwarmen tot 100 ° C zijn er 100 kcal nodig. De kcal is de eenheid van warmte. Wanneer we het water van 100 ° C verder verwarmen, begint het te koken t.t.z. het vloeibare water gaat over in gasvorm, het verdampt. Zolang niet al het water is verdampt, blijft de temperatuur 100 °C en we bekomen uiteindelijk 1 kg damp (we noemen dit verzadigde stoom) van 100 ° C).De warmte die nodig is om 1 kg water van 100 ° C om te zetten in verzadigde stoom van 100 °C noemen we de verdampingswarmte en deze is zeer groot en bedraagt 550 kcal. Als we nu verder gaan met verwarmen zal de temperatuur gaan stijgen boven de 100 ° C en bekomen we oververhitte stoom. Alles wat we tot nu toe hebben verteld is enkel het geval, wanneer we werken bij atmosferische druk. Is de druk lager dan de atmosferische druk zal het water koken bij lagere temperatuur en omgekeerd bij hogere dan de atmosferische druk kookt het water pas bij temperaturen boven 100 ° C(vergelijk met onze drukpan, die we gebruiken in de keuken) In de stoomketel heerst een druk van 40 bar:het water zal beginnen te koken bij 250 °C. Tussen het water in vaste vorm (ijs),de vloeibare vorm ( water) en de gasvorm (stoom) bestaat er geen enkel scheikundig verschil: enkel de snelheid waarmee de watermoleculen bewegen ,is verschillend en des te groter naarmate de temperatuur hoger is. Hogere temperatuur betekent niets anders dan hogere snelheid van de watermoleculen.
De energie of warmteinhoud van oververhitte stoom van 40 bar en 425 ° C. bedraagt 786 keal per kg stoom. Door de actie op de schoepen van de stoomturbine verliest deze stoom aan druk en temperatuur en dus aan warmteinhoud. Om een goed rendement te bekomen moeten we trachten zoveel mogelijk van de beschikbare warmteinhoud om te zetten in elektriciteit Maar hier rijst er een onoverwinnelijk probleem. In de stoomturbine, die draait op 3000 tr/min mogen er geen waterdruppels ontstaan, want daardoor zouden de schoepen bij zulke hoge snelheid afbreken: we krijgen
“schoepensalade “ opgediend. Aan de uitgang van de turbine moeten we dus nog steeds stoom hebben. In sommige gevallen kan het voorkomen dat deze uitlaatstoom nog nuttig kan gebruikt worden als proceswarmte,maar meestal is dit niet het geval en willen we enkel zoveel mogelijk elektriciteit produceren. De stoom aan de uitlaat moet dus een zo laag mogelijke warmteinhoud hebben,dit wil zeggen zo laag mogelijke druk en temperatuur. Door het opvangen van de uitlaatstoom in een grote reservoir, waaruit de lucht is verwijderd, de condensor genoemd, slaagt men er in deze druk te beperken tot 0,05 bar, dus onderdruk, minder dan de atmosferische druk. Bij zulke lage druk bedraagt de temperatuur van verzadigde stoom 40° C. en heeft deze stoom nog steeds een warmteinhoud van 618 kcal/kg. Wat aanvangen met stoom op zulk lage druk? Er blijft ons niets anders over dan de stoom te condenseren tot water, dat we vervolgens terug naar de stoomketel sturen met pompen. We willen inderdaad dit water opnieuw gebruiken om stoom te produceren, zodat we in een gesloten kring kunnen werken, steeds met hetzelfde gedistilleerd water, dat geen zouten bevat ,die zich in de ketel kunnen afzetten .Om dit doel te bereiken wordt de condensor uitgerust met een groot aantal (6000) messingpijpen, waar koelwater doorstroomt. Dit koelwater neemt de warmte van de stoom over zodat de stoom gaat condenseren tot water.. Door deze warmteopname stijgt de temperatuur van het koelwater van b.v. 20 naar 30 °C en ook dit koelwater wensen we in gesloten kring te laten werken en sturen het daarom naar een atmosferische koeltoren, waar door verdamping deze warmte wordt afgevoerd naar de atmosfeer. De koeltoren is niets anders dan een zeer hoge toren met binnenin op een hoogte van een 6 tal meters een verdeelsysteem om het koelwater zeer fijn te verdelen. Door de grote hoogte ontstaat er in de toren een zekere onderdruk (schouweffect)zodat een gedeelte van het koelwater verdampt en het resterende koelwater terug afkoelt tot een temperatuur van in ons voorbeeld 20°. C.
De centrale beschikte over drie koeltorens,gebouwd door de firma Hamon:3000 ,6000 en 7000m3 per uur.Koeltoren 3000 m3/uur werd reeds vroeger afgebroken; het reservoir werd behouden voor het leveren van koelwater aan de persluchtcentrale. In de condensor wordt dus de stoom van 40° C omgezet in water van 40°0 C. Dit water van 40 °C heeft een warmteinhoud van 40 kcal/kg, die ook nuttig zal gebruikt worden., doordat dit water terug keert naar de stoomketel. Maar een groot gedeelte van de beschikbare warmte gaat dus verloren in de koeltoren. Er zal dus ook een continu verlies aan koelwater zijn, dat voortdurend moet aangevuld worden. Het nodige water voor de centrale en voor de andere verbruikers van de mijn werd hoofdzakelijk geleverd door de vijvers aan het station van Houthalen. (het kanaalke)
Het pompstation op deze vijvers leverde tot 10.000 m3 per dag over twee leidingen, gelegen langs de weg ,die het spoor van de NMBS volgt en die ooit de naam had van ‘chemin lambotte’ Lambotte was de naam van een ingenieur ,die in Houthalen woonde en langs deze weg alle dagen naar de mijn kwam werken.
Wat is nu het rendement van de operatie?
Van de beschikbare 786 kcal/kg werd nuttig gebruikt:786-618 +40 =208 kcal/kg hetgeen een rendement geeft =208/786 x l00=26,4 %. Het rendement is dus uiterst laag maar iedereen is uitgenodigd om een ander procede uit te vinden met beter rendement en dezelfde kostprijs. In de bestaande installaties wordt dit rendement wel enigszins verbeterd met enkele percenten, door het toepassen van aftapstoom. Op verschillende plaatsen in de turbine wordt een gedeelte stoom afgetapt om het condenswater voor te verwarmen; de afgetapte stoom draagt niet meer bij tot het produceren van elektriciteit, maar daartegenover staat dat de ganse warmte van deze stoom nuttig wordt gebruikt. Bij de turbine TA36000 werd er driemaal stoom afgetapt, die in warmtewisselaars wordt gebruikt om het condenswater voor te verwannen tot 145° C. Bij moderne installaties gaat men tot 7 aftappingen. Het is ook duidelijk dat een veel beter rendement kan bekomen worden door de karakteristieken van de stoom te verhogen ,hogere druk en hogere temperatuur (heroververhitting).Maar hier worden we beperkt door de weerstand der materialen.
Waterbevoorrading.
De waterbehoeften van de mijn waren zeer groot.Wij zagen reeds dat langs de koeltorens van de centrale veel water verdampt: in pricipe moeten we evenveel water verdampen in de koeltorens als dat we stoom moeten condenseren in de condensors van de in dienst zijnde turbines. Maar ook de kolenwasserij was een grote verbruiker van industrieel water. evenals de ondergrond zelf (stofbestrijding) en de badzaal. Voor de bevoorrading van industrieel water beschikten we over verschillende pompstations.Het voornaamste pompstation was dit op het “Kanaalke” aan het station van Houthalen.Dit water werd naar de mijn gepomd door twee leidingen: 300 mm en 200mm gelegen onder de Asseweg. Het Kannalke werd gevoed door de Echelbeek,die er door heen stroomt en in geval van nood door enkele grondwaterpompen aan de zuidkant van het kanaal. Verder hadden we nog een pompstation op de Mangelbeek . We beschikten ook over een beperkte hoeveelheid drinkbaar water ,afkomstig van boring nummer 79, gelegen op een 10tal meter ten N.O. van schacht 2. Het is deze boring,die op 30/01/1909 een diepte bereikte van 1133 m en daarbij 18 kolenlagen verkent,die samen 18 m kolen bevatte.(Ref. Dienst Opleiding.) Het water dat uit de mijn werd opgepomt is zoutwater en werd gebruikt in de blokkenfabriek voor het verharden van de betonblokken.
5. Electriciteit, geen kinderspel.
Het is bekend dat elektrische kinderspelen moeten aangesloten worden op een spanningsbron van hoogstens 24 Volt. Het menselijk lichaam heeft een weerstand van ongeveer 1000 ohm. zodat de stroom die zou vloeien bij aanraking van 24 volt zou bedragen volgens de wet van Ohm:24/1000 =0,025 Amp. Alles wat hoger is dan 0,025 Amp moet als gevaarlijk voor de mens beschouwd worden. De mens maakt ook gebruik van de elektriciteit voor verschillende lichamelijke functies, maar de stromen die daarbij vloeien zijn uiterst klein. Reeds bij gering grotere stromen worden deze functies in de war gestuurd en nog grotere stromen zijn dodelijk of hebben zware verbrandingen voor gevolg. Tijdens de levensduur van de centrale Zolder hadden we twee zware verbrandingen ,waarvan een met dodelijke afloop. Beide ongevallen waren te wijten aan een onbegrijpelijke vergissing van het nochtans goed opgeleid personeel: het met de aarde verbinden van een hoogspanningskabel ,die nog onder spanning was.. In september 1973 hadden we af te rekenen met wel de grootste katastrofe op stoffelijk gebied, gelukkig echter zonder slachtoffers.
De Interconnectie
. In 1955 werden de verschillende centrales van het kempens bekken met elkaar verbonden door luchtlijnen 70 kV. Hier door werd wederzijdse hulp mogelijk , evenals de verkoop van de beschikbare energie aan andere verbruikers. Reeds kort na het realiseren van deze interconnectie door de UKEC (Unie der Kempense Electrische Centrales ) werd door de centrale Zolder electriciteit geleverd aan de zwitserse Electriciteitsmaatschappij Atel. Voor de verbinding van de centrale met de centrale van Houthalen en Beringen werd een nieuw onderstation gebouwd op de plaats ,waar nu nieuwe woningen staan.In dit onderstation bevonden zich de twee transformatoren 70/11 kV van 35 MVA en de schakelapparitur van de 2 luchtlijnen.De verbinding met het onderstation 11 kV van onze centrale werd gerealizeerd door een ondergrondse kabelverbinding bestaande uit eenfazige kabels van 185 mm2. ( In het t otaal 18 kabels -Liggen deze kabels er nog steeds?).Later,na de brand van 1973 werd een nieuwe verbinding gemaakt,eveneens met eenfazige kabels 185 mm2, nu geplaatst in een kabelgang rechts van de weg naar onderstation UKEC.
.In het vooruitzicht, van deze interconnectie moest ook het onderstation van de centrale gemoderniseerd worden vermits de bestaande olieschakelaars onvoldoende afschakelvermogen hadden.Door de interconnectie werd de te onderbreken stroom bij kortsluiting veel groter. Er diende een keuze gemaakt tussen twee oplossingen :een nieuw gebouw zetten naast het bestaande onderstation om daarin de nieuwe installatie onder te brengen, of deze te plaatsen in het bestaande gebouw en tegelijkertijd de oude installatie af te breken en de nieuwe op te bouwen .Het is deze laatste oplossing ,die werd gekozen ,alhoewel veel moeilijker ,maar veel goedkoper. Dit zouden wij ons later nog zeer berouwen.
In het bestaande gebouw was de beschikbare ruimte uiterst beperkt. In plaats van een klassieke open installatie die veel ruimte vergt , werd er gekozen voor een gesloten installatie met electrocuben en uitrijdbare lastschakelaars (geen scheidingsschalelaars nodig). Volgens het technisch reglement dient er tussen onder spanning staande delen een minimum afstand te bestaan ,die voor 11 kV niet kon verwezenlijkt worden in de beperkte ruimte van de gesloten electrocuben ,zodat men genoodzaakt was tussen deze onder spanning staande delen isolatieplaten aan te brengen. Deze isolatieplaten waren erg brandbaar en telkens er zich een kortsluiting in de installatie voor deed , hadden we af te rekenen met brand. De enkele keren dat dit is gebeurd in de periode 55-72! kon deze brand snel worden geblust. De katastrofe van September 1973.
Dit was niet meer het geval in september 1973,op een vrijdagavond.
Een bijkomende fout in de conceptie van de beveiliging van alternator 36000 , had voor gevolg dat de optredende kortsluiting ( zie fig.5 ) ,niet werd afgeschakeld en de alternator gedurende een 10 tal minuten de kortsluiting bleef voeden .Een kortsluitstroom van 40000 Amp. gedurende 10 minuten in een onderstation met veel brandbaar materiaal: het is alsof de hel is losgebarsten. De schade was enorm. Na de blussingswerken bleek de helft van het onderstation totaal verbrand en de rest van de installatie onbruikbaar ten gevolge van waterschade. Voor de specialisten :de maximumstroombeveiliging heeft enkel de lastschakelaars uitgeschakeld en heeft niet de bekrachtibing van de alternator onderbroken. De enige mogelijkheid om een einde te maken aan de kortsluiting, bestond er in de bekrachtiging van de alternator met de hand te onderbreken of de turbine stil te leggen door het afsluiten van de stoomtoevoer.
Het is deze laatste oplossing, die door de van dienst zijnde opzichter Jef Vaes werd gekozen; hij moest daarvoor op zijn buik tot bij de turbine kruipen omdat in het ganse gebouw een dichte rookwolk aanwezig was..
Gelukkig hadden wij op dat ogenblik reeds een ondergrondse verbinding met Houthalen en Beringen, zodat het personeel dat in de ondergrond aan het werk was langs deze wegen kon opgehaald worden.
Dank zij de interconnectie en de inspanningen van heel wat mensen, kon de ondergrond na het weekend terug aan het werk.
Reeckmans Roger Oktober 2014
27 juli 2021 DE OPHAALMACHINES
In 1930 hadden we 2 ophaalmachines met trommel, een op elke schacht Bij een trommelophaalmachine ligt de ophaalkabel in verschillende windingen rond deze trommel, hetgeen een goede oplossing is om het slippen van de kabel te vermijden.
Deze ophaalmachines werden aangedreven met een stoommachine.
In 1938 werden deze ophaalmachines vervangen door ophaalmachines van het type Koepe: de ophaalkabel ligt over het Koepewiel over een hoek van 210 °. Het gevaar voor slippen is veel groter bij het Koepesysteem: het Koepewiel is dan ook bekleed met een voering met grote wrijvingscoefticient en we maken gebruik van een evenwichtskabel .
(zie fig.1).
De ophaalkabel is een ronde kabel van 64 mm doormeter en heeft hetzelfde gewicht per meter als de evenwichtskabel.
Aan de ene zijde van het Koepewiel hangen dus volgende gewichten:
Een skip van 15 Ton geladen met 14 Ton steenkool en 800 m ophaalkabel, ook 15 Ton.
Aan de andere zijde van het Koepewiel:
Een leeg skip ( 15 Ton) en 800 meter evenwichtskabel ,ook 15 Ton.
Het onevenwicht bestaat dus enkel uit de nuttige last steenkool van 14 Ton. Berekeningen tonen aan dat om slippen te vermijden, de versnelling bij stijgende last niet groter mag zijn dan 1 m/sec2.
De extractiekabel loopt over twee kopwielen boven in de schachttoren. In Zolder bevinden deze wielen zich naast elkaar, in Houthalen boven elkaar.
In 1938 werden ook de stoommachines vervangen door gelijkstroom motoren met onafhankelijke vaste bekrachtiging en regelbare aangelegde spanning 500 Volt met een vermogen van 3000 pk.. Zo een gelijkstroommotor laat een zeer nauwkeurige regeling toe van de snelheid alsook heel kleine verplaatsingen die b.v. nodig zijn bij het inboeten van de kolenwagens.
De nodige gelijkstroom moeten we zelf maken, vermits de electriciteitscentrale enkel wisselspanning levert. Daartoe maken we gebruik van een groep Ward-Leonard, bestaande uit een wisselstroommotor, die een gelijkstroom generator aandrijft. Het is de gelijkspanning geleverd door deze generator die geregeld wordt en aan de extractiemotor wordt aangelegd.
In 1954 werd op de luchtintrekkende schacht schacht 2, een tweede identieke ophaalmachine van 3000 pk toegevoegd.
In 1956:toevoeging van 2 groepen Ward Leonard 500 Volt, die werden opgesteld in een bijgebouw, dat tussen het bestaande gebouw en de watertoren werd opgericht. Tegelijkertijd werd de ophaalmotor van ophaalmachine 3 verplaatst naar ophaalmachine 2 en vervangen door een motor van 4000 pk- 1000 Volt.
Ophaalmachine 2 had nu 2 motoren van 3000 pk , gevoed door de 2 nieuwe groepen Ward-Leonard . Ophaalmachine 3 met een motor van 4000 pk werd gevoed door de 2 oude groepen Ward-Leonard.
1957.
Ophaalmachine 2 en 3 worden uitgerust met skips
De kolenwagens blijven nu in de ondergrond en het vervoer van de kolen tussen ondergrond en wasserij wordt volledig geautomatiseerd
De ophaalcapaciteit werd hierdoor sterk verhoogd.
Nuttige last per skip: 14 ton.
Aantal translaties per uur Ophaalmachine 2 :44
Ophaalmachine 3 :40.
De totale ophaalcapaciteit met deze twee ophaalmachines steeg aldus tot meer dan 1000 t/h.
Ook werden deze ophaalmachines uitgerust met regelapparatuur op basis van magnetische versterkers, waardoor een volledige automatische werking mogelijk werd .Hierbij wordt elke translatie uitgevoerd met dezelfde constante versnelling van 0,9 m/sec2, dezelfde constante maximumsnelheid van 18 m/sec en dezelfde vertraging van eveneens 0,9 m/sec2.Ophaalmachine 2,die bewaard is gebleven heeft volgende karakteristieken:
Ophaalcapaciteit: 616 ton/uur.
Nuttige last per skip: 14 Ton.
Aantal translaties per uur ; 44
Maximum snelheid:18 m/sec.
Toegelaten versnelling en vertraging: 0,9 m/sec2.
Afstand af te leggen in de schacht: 840 m.
Periode van stilstand voor laden en lossen:15 sec.
Hieruit volgt het snelheids-tijd diagram Fig. 2
Vraagje: Op welke hoogte in de schacht moet de vertraging beginnen?
Bij het einde van de vertraging blijft de machine op een constante snelheid van 1 m/sec en het stopzetten op de juiste plaats gebeurt hetzij door een eindschakelaar in de schacht bij automatische werking, hetzij door de machinist met behulp van een merkteken op de kabel bij halfautomatische werking. Dit merkteken op de kabel moest regelmatig opnieuw gemaakt worden omdat de extractiekabel geleidelijk langer werd en af en toe zelfs moest ingekort worden. De maximumsnelheid van 18 m/sec (65 km/uur) werd enkel toegepast bij de extractie van kolen.
Bij het transporteren van het personeel werd de snelheid beperkt tot 12 m/sec.
Zolder beschikte aldus over de eerste volautomatische ophaalmachines met skips van het land.
Een ophaalcapaciteit van 1000 T/h bleek later nog steeds te weinig.
Inderdaad de productie van de zetel na de fusie met Houthalen steeg tot 10.000 t/dag.(.zie fig 3)
Fig. 3
Om 10.000 ton netto kolen te produceren dient er bijna 20000 ton ruw materiaal worden opgehaald Rekeninghoudend met het feit dat telkens bij de postwisseling alle drie de ophaalmachines dienen beschikbaar te zijn voor het transport van het personeel (zwarte naar boven, witte naar beneden )blijft er slechts 21 uur per dag over om extractie te doen. Nu is het zo dat de aanvoer van steenkool ook niet gelijkmatig verdeeld is over de werkpost. Ophaalmachine 1 die vooral gebruikt werd voor het transport van materiaal ,stenen en personeel, moest dus regelmatig bij ingeschakeld worden voor extractie van steenkool. Het beschikbaar zijn van de ophaalmachines was dus van het allergrootste belang en alles werd er aan gedaan om deze beschikbaarheid te waarborgen Voor ophaalmachine 2 en 3 werd een gemeenschappelijke reservegroep Ward-Leonard toegevoegd, die opgesteld werd in de persluchtcentrale.
Ophaalmachine 1 werd ook volledig geautomatiseerd en kreeg eveneens een reservegroep, die ook opgesteld werd in de persluchtcentrale. En uiteindelijk werd de ophaalmotor 4000 pk van ophaalmachine 3 vervangen door een nog sterkere motor van 5000 pk.
Remsysteem.
Het ligt voor de hand dat een ophaalmachine over een degelijk remsysteem dient te beschikken. Dit remsysteem kon op twee verschillende manieren in werking gesteld worden: We spreken over de manoeuverrem en de veiligheidsrem.
Manoeuverrem: door perslucht toe te laten in een cylinder met zuiger worden de remschoenen rond het Koepewiel gesloten. Gebruikt bij het einde van de reis door de machinist of door een eindschakelaar in de schacht.
Veiligheidsrem: Bestaat uit een cylinder met zuiger,waaraan een zwaar gewicht bevestigd is.
Bij normale werking is de cylinder gevuld met perslucht en het zware gewicht wordt opgeheven door de zuiger. Bij een abnormale toestand zoals oversnelheid, te ver rijden (te hoog of te laag) zal de perslucht automatisch ontsnappen uit de cylinder en zullen de remschoenen eveneens gesloten worden.
De ophaalmachinist
De ophaalmachines werden bediend door een ophaalmachinist.
De ophaalmachinist had een zeer grote verantwoordelijkheid : zijn taak vereiste een continue concentratie vooral tijdens de periode dat we nog niet over automatische ophaalmachines beschikten. Inderdaad de machinist moest met grote precisie en toch een maximum snelheid de signalen ,die hem gegeven werden door de belleman onder en boven , uitvoeren tijdens het inboeten van de kolenwagens, vervolgens zelf de juiste versnelling kiezen en de maximum snelheid om dan nog tijdig te kunnen vertragen en op de juiste plaats te stoppen. De opleiding van een ophaalmachinist nam dan ook praktisch een gans jaar in beslag. Na de automatisatie werd er gewerkt met electriciens-ophaalmachinisten Nu kwam het er vooral op aan de werking van de installatie te kennen en zijn weg te vinden in het 7 meter lange electrisch schema, wanneer er een fout optrad.
De extractiemotor.
Het Koepewiel wordt aangedreven door twee gelijkstroommotoren met als karakteristieken:3000 pk 500 volt 30 tr/min. De stator (het vaststaande gedeelte)bestaat uit een aantal polen of liever poolparen die het magnetisch veld leveren. Hoe groter het aantal poolparen , hoe lager de snelheid .Dit magnetisch veld is bij deze motor constant in grootte. De rotor (het draaiend gedeelte) omvat de rotorgeleiders,die verbonden zijn aan de koperen lamellen van de collector .Een collector is het kenmerk van elke gelijkstroommachine motor of generator. De gelijkstroom, komende van de generator van de groep Ward Leonard, wordt aan de rotor aangelegd over de koolstofborstels, die op de collector rusten. De stroomvoerende geleiders van de rotor bevinden zich nu in een magnetisch veld, zodat op deze geleiders krachten werken, Lorentzkrachten genoemd, die zodanig gericht zijn dat ze de rotor doen draaien op een snelheid ,die recht evenredig is met de gelijkspanning, die aan de rotor wordt aangelegd.
Deze gelijkspanning wordt geleverd door de generator van de groep Ward Leonard.
Een gelijkstroomgenerator is op constructief gebied volledig identiek aan een gelijkstroommotor. Gelijkstroommachines zijn ook hier ,zoals bij de wisselstroommachines, omkeerbaar: elke motor kan ook generator zijn en elke generator kan motor worden .Als motor wordt electrische energie omgezet in mechanische energie en als generator wordt de mechanische energie geleverd door de aandrijfmotor omgezet in electrische energie.
Van deze eigenschap wordt dankbaar gebruik gemaakt bij de ophaalmachine: tijdens de vertraging wordt de ophaalmotor aangedreven door het vertragende Koepewiel en levert electrische energie aan de groep Ward Leonard, die op zijn beurt electrische energie terug stuurt naar het net. We zien de kWuurtellers van de ophaalmachines in de electriciteitscentrale terugdraaien tijdens hun vertraging. We spreken van “electrische remming”.
De vertrager.
Een ophaalmachinist, die een ophaalmachine bedient, kan de kooien of de skips ,die hij aanstuurt ,niet zien. Om hem hierover informatie te bezorgen, hebben we de diepteaanwijzer, die aangedreven wordt door het Koepewiel. Ook moet de ophaalmachinist op elk ogenblik de snelheid kennen, waarmee het geheel zich beweegt : die snelheid wordt hem gegeven door de snelheidsmeter ,eveneens aangedreven door het Koepewiel. Bij een automatisch werkende ophaalmachine moet dezelfde informatie gegeven worden aan de automatische regelapparatuur. De positie van de skips wordt nu gegeven door de “vertrager”
De vertrager, aangedreven door het Koepewiel, bestaat uit een permanente magneet ,die tijdens de verplaatsing een weg aflegt in de vorm van een schroef van Archimedes. Langs deze weg bevinden zich schakelkontakten, die bij doorgang van de permanente magneet worden omgeschakeld en zo de regelapparatuur beinvloeden.
De werkelijke snelheid van het Koepewiel wordt gemeten door een tachymeterdynamo ,aangedreven door het Koepewiel, die aan de regeling een gelijkspanning levert ,die het beeld is van de werkelijke snelheid.
Opgelet: Tijdens elke reis is een kleine slip tussen Koepewiel en extractiekabel altijd mogelijk. Bij een stijgende last is dit niet een ernstig probleem: het stijgende skip is nu iets achter op de vertrager, zodat de vertraging iets te vroeg begint. Daarom zal bij elke stilstand de positie van de vertrager gecorrigeerd worden ,indien nodig: dit is de rol van de snelheidsvariator, die zich in de overbrenging tussen Koepewiel en vertrager bevindt.
Hier vinden we een lessenaar met de nodige meetinstrument: Voltmeter, Ampèremeter, snelheudsmeter.
Een hefboom voor het bedienen van de manoeverrem en het kiezen van de draairichting van de aandrijfmotor.
Verder een hefboom voor de bediening van de veiligheidsrem en een omschelaar voor het kiezen van de werkingswijze:
automatische werking,
halfautomatische werking,
personeeltransport,
materiaaltransport.
Wat gebeurt er in de ondergrond.
Zoals we reeds weten is het grote voordeel van de skips, dat de kolenwagens in de ondergrond blijven. De gevulde kolenwagens, die van de pijlers komen worden in de nabijheid van de schacht gekipt en keren onmiddellijk terug naar de pijlers. De gekipte kolen worden automatisch getransporteerd naar een bunker. Van hier uit wordt door een verdeler een schuin opgestelde meettremel gevuld, die een inhoud heeft gelijk aan de inhoud van een skip. Bij aankomst van het skip en controle skip goed geplaatst opent zich de laadluik van de tremel en de ganse inhoud valt in het skip. Voor elk skip hebben we zo een meettremel, die dus volumetrisch wordt gevuld, gecontroleerd door een radioactief element. Bij aankomst aan de dag en skip goed geplaatst opent zich automatisch een luik aan de onderkant van het skip en de kolen vallen er uit en komen terecht op een transportband naar de kolenwasserij .Het leeg zijn van het skip wordt weer gecontroleerd door een radioactief element. De periode van stilstand voor het laden en lossen kan dus zeer kort zijn.
Reeckmans Roger 4 November 2014
27 juli 2021
De persluchtcentrale is ondergebracht in het middendeel van het nog te restaureren gebouw.De ondergrond was een grote verbruiker van perslucht, niet alleen voor de persluchthamers, maar ook voor de aandrijving van vele andere machines en toestellen zoals lieren, pompen, transport en laadinstallaties en de blaasvulling. Er bestonden zelfs persluchtlocomotieven. Perslucht is een zeer veilige vorm van energie en dus zeer geschikt in een omgeving ,waar voortdurend moet rekening gehouden worden met de aanwezigheid van stof en mijngas. die ontploffingen kunnen veroorzaken. Perslucht is ook zeer zuiver: geen schadelijke uitlaatgassen.
De perslucht werd voortgebracht door turbocompressoren, die de aangezogen lucht in verschillende stappen samendrukken tot 6 bar. Een overdruk van 6 maal de atmosferische druk of 600.000 pascal. Deze compressoren worden aangedreven hetzij door een stoomturbine, hetzij door een electrische motor, een asynchrone of synchrone motor. In 1930 beschikte men over één turbocompressor Pokorny van 16000 m3/h, aangedreven door een stoomturbine.(stoom geleverd door het oude ketelhuis). In 1950 werd deze stoomturbine vervangen door een asynchrone motor van 2500 pk.
Om aan de voortdurende stijging van het persluchtverbruik te kunnen voldoen werden achtereenvolgens volgende compressoren toegevoegd.
In 1934 een turbocompressor GHH (Gute Hoffnunghùtte) van 25000 m3/h ,aangedreven door een asynchrone motor van 3750 pk.
In 1937 een turbocompressor Brown Boveri van 35000 m3/h ,aangedreven door een asynchrone motor van 5000pk.
In 1946 een turbocompressor van 80000 m3/h ,aangedreven door een synchrone motor van 11000 pk. Al deze motoren werden aangesloten op het net 3150 Volt van de electriciteitscentrale.
Begin de jaren vijftig was het persluchtverbruik gestegen tot bijna 120000 m3/h zodat men overwoog een nieuwe compressor te installeren van 120000 m3/h. Gelukkig heeft men dit niet gedaan ,maar wel gekozen voor twee turbocompressoren GHH van elk 60000 m3/h, aangedreven door synchrone motoren van 6000 kW, aangesloten op het 11000 volt net van de centrale. Inderdaad is een beetje later het persluchtverbruik gaan afnemen als gevolg van de verder doorgedreven electrificatie van de ondergrond en ook van besparingen door het supprimeren van lekken en het aanpassen van de perluchtdruk aan het verbruik .Het persluchtverbruik stabiliseerde zich op 75000 m3/h zodat het mogelijk werd te werken met één compressor 60000 m3/h waaraan gedurende enkele uren per dag de compressor 15000 of 24000 werd toegevoegd.
De compressor 80000 werd reeds midden de vijftiger jaren afgebroken, alle andere zouden er nog moeten staan.
Om 75000 m3/h perslucht te produceren is een electrisch vermogen nodig van 7500 kW. dus 0,1 kWh per m3 perslucht.
Perslucht was dus een grote slokop van electrische energie en er werden dan ook ernstige inspanningen gedaan om energie te besparen. Nochtans was dit niet ons grootste probleem. Het totale electriciteitsverbruik van de mijn was 62 kWh per voortgebrachte netto ton steenkool en de kostprijs van een kWh was 2 BEF.
“Synchrone en Asynchrone wisselstroommotor.
Om de werking van een electrische motor of een electrische generator te begrijpen moet men drie basisbegrippen kennen:
1.Magnetisch veld (Hans Christian Oersted)
(Fig.1)
Een electrische stroom is altijd vergezeld van een magnetisch veld. Bij gelijkstroom kan dit magnetisch veld constant zijn in grootte; bij wisselstroom, die voortdurend verandert in grootte en periodiek van zin (50 maal per seconde) is dit magnetisch veld dus altijd veranderlijk.
Om ons een beeld te vormen van dit magnetisch veld tekenen we de veldlijnen of krachtlijnen.
Fig. 1
Zie Fig. 1 voor een rechte geleider een winding en een spoel. Hoe groter de stroom hoe sterker dit magnetisch veld. De veldlijnen van dit magnetisch veld hebben ook een zin afhankelijk van de stroomzin.
2.Electromagnetische inductie (Michael Farady).(Fig.2)
In een wikkeling,die onderhevig is aan een veranderlijk magnetisch veld of in een geleider,die zich beweegt in een magnetisch veld, zodanig dat hij de krachtlijnen van dit veld snijdt ,wordt een electrische spanning opgewekt (geinduceerd).
Dit verschijnsel wordt b.v .toegepast bij de transformator,de gelijkstroomgenerator en bij de inductiemotor.
11111
De Transformator.
Transformatorkern met twee wikkelingen
Fig.2a
De transformator bestaat uit een ijzeren kern met daarop twee wikkelingen de primaire wikkeling, aangesloten op een bron van wisselstroom (b.v. het distributienet),en de secondaire wikkeling ,waar we een verbruiker op aansluiten. In de primaire wikkeling vloeit een wisselstroom, die een veranderlijk magnetisch veld voortbrengt. Dit magnetisch veld sluit zich over de ijzeren kern. In de secondaire wikkeling, onderhevig aan dit veranderlijk magnetisch veld wordt een spanning opgewekt. De grootte van deze spanning hangt af van het aantal windingen van primaire en secondaire spoelen:
aantal windingen van de secondaire groter dan aantal windingen van de primaire: de spanning wordt verhoogd. Omgekeerd kan men met een transformator ook de spanning verlagen.
De gelijkstroomgenerator.(Fig.2b).
Wanneer we deze machine in de aangegeven zin doen draaien met een aandrijfmotor, b.v. de benzinemotor van onze wagen ,dan gaan de geleiders van de rotor krachtlijnen snijden :in die geleiders wordt dan een spanning opgewekt in de aangegeven zin .
(voor de electriciens:rechterhand regel).
Dank zij de collector is deze spanning een gelijkspanning, beschikbaar aan de koolborstels, voor het voeden van een verbruike,, b.v. het opladen van de batterij van de wagen.
3.Lorentzkrachten.(Antoon Lorentz)
Op een stroomvoerende geleider in een magnetisch veld werkt een kracht de Lorentzkracht.
Toegepast bij alle electrische motoren.
Als voorbeeld nemen we een gelijkstroommotor.
Gelijkstroommotor !zie Fig. 3)
Fig.3
Wanneer we deze machine aansluiten aan een bron van gelijkspanning b.v. een batterij, dan zal er in de rotorgeleiders een stroom vloeien in de aangegeven zin. Op deze stroomvoerende geleiders, die zich in een magnetisch veld bevinden, werken de Lorentzkrachten in de aangegeven zin.
(voor de electriciëns: de linkerhandregel).
Deze Lorentzkrachten zijn zo gericht dat zij een koppel vormen dat de rotor doet draaien in de aangegeven zin. Deze machine kan dus gebruikt worden als motor om b.v. onze automotor te starten.
De 3 fazige asynchrone inductiemotor.
Deze electrische motor bestaat uit een stator (vaststaand gedeelte) en een rotor(draaiend gedeelte).
Fig.4
De stator(zie fig.4)van een driefazige asynchrone en synchrone motor bestaat uit drie wikkelingen, doorlopen door driefazige stromen:drie wisselstromen, die in de tijd verschoven zijn ten opzichte van elkaar over 1/3 periode .Deze drie wikkelingen zijn ook ten opzichte van elkaar verschoven in de ruimte over 120° (bij een twee polige statorwikkeling).Wanneer we de drie magnetische velden van deze drie stromen, die elk afzonderlijk veranderlijk zijn ,samenvoegen, krijgen we een constant magnetisch veld dat ronddraait op een snelheid ,die we de synchrone snelheid noemen. Deze snelheid bedraagt 3000 tr/min of 1500 tr/ of 1000 tr/min enz. volgens de formule 60.f/p. f is de frekwentie : 50 per/sec .
p is het aantal poolparen van de statorwikkeling.
De rotor van een asynchrone motor bestaat uit een kooirotor(rotorgeleiders,aan beide uiteinden kortgesloten door ringen) of is een bewikkelde rotor drie wikkelingen, in normaal bedrijf ook kortgesloten.
Zie Fig.5
Deze geleiders of wikkelingen zijn dus onderhevig aan het statordraaiveld en dus worden er in deze geleiders inductiespanningen opgewekt en zal er ook stroom vloeien door deze geleiders vermits ze gesloten zijn. .We hebben nu stroomvoerende geleiders in een magnetisch veld: hierop werken er krachten, die de rotor doen draaien.(de Lorentzkrachten).
Maar op welke snelheid?
Zeker niet op dezelfde snelheid als het statordraaiveld, want dan is er geen inductiespanning meer,(geen verandering van magnetisch veld) dus ok geen stroomvoerende geleiders in een magnetisch veld, dus geen Lorentzkrachten.
Er staat de rotor niets anders te doen dan te draaien op een snelheid die iets lager is dan de synchrone snelheid;2940tr/min 1470 tr/min 960 tr/min enz. Dit zijn de snelheden die wij aantreffen op de kenplaatjes van elke asynchrone motor.
De asynchrone inductiemotor heeft een vervelende eigenschap: bij aanloop kan hij een stroom opnemen die tot vijf maal de normale stroom is. .Om hieraan te verhelpen, kan men gebruik maken van een aanloopweerstand: een regelbare weerstand over drie ringen en borstels aangesloten op de rotor. We spreken dan over een bewikkelde rotor met drie ringen en een kortsluitinrichting (zie fig.5) .Na de aanloop worden de drie ringen kortgesloten en de borstels opgeheven. Dit werd toegepast op de verschillende asynchrone motoren van de persluchtcentrale. De regelbare weerstanden zijn vloeistofweerstanden ondergebracht in het onderdek van de persluchtcentrale.
De synchrone motor.
De synchrone motor van compressor 60000 m3/h is aangesloten op het 11000 volt net van de electriciteitscentrale. De stator bestaat, zoals reeds gezegd uit drie wikkelingen aangesloten op een driefazig net en levert dus het draaiveld, dat draait op de synchrone snelheid: in dit geval 1500tr/min.
De rotor bestaat nu uit een wikkeling, doorlopen door gelijkstroom, zodat in de rotor ook een magnetisch veld ontstaat dat zich gaat vast koppelen aan het draaiveld van de stator :deze motor zal dus op synchrone snelheid draaien. De gelijkstroom, waarvan sprake hier boven, moet ter plaatse worden gemaakt: daarom is aan de synchrone motor, niet alleen de compressor gekoppeld, maar ook een gelijkstroomgenerator.
Gelijkstroommachines,motoren of generatoren, zijn herkenbaar aan hun collector (zie hoofdstuk ophaalmachines).De gelijkstroom wordt aan de rotor toegevoerd over twee koperen ringen met koolstofborstels.
De synchrone motor heeft een probleem bij het aanlopen. Het is duidelijk dat de rotor niet onmiddellijk kan aanhaken aan een statorveld dat in ons geval draait op 1500tr/min. Daarom laten we de synchrone motor aanlopen als asynchrone motor en rusten de rotor uit ket een kooianker. Om de grote aanloopstroom te beperken laten we deze motor aanlopen op de halve spanning.
Een synchrone motor heeft nog een interessante eigenschap: zijn arbeidsfactor is regelbaar b.v. gelijk aan 1 (arbeidsfactor zie hoofdstuk over de electriciteitscentrale). Dit laat toe de arbeidsfactor van de totale belasting te verbeteren.
De synchrone motor is constructief gezien volledig identiek aan een driefazige alternator, zoals opgesteld was in de machinezaal van de electriciteitscentrale. Een synchrone motor kan dus werken als generator;
een alternator kan ook een motor worden. Ook een asynchrone motor kan generator worden, als hij wordt aangedreven boven de synchrone snelheid.
Elke electrische machine heeft deze belangrijke eigenschap, die we ook zullen tegenkomen bij de gelijkstroommachines van de ophaalmachines.
In het persluchtgebouw bevond zich vroeger ook de ventilator voor de verluchting van de ondergrond.
In de jaren vijftig werd deze afgebroken en vervangen door een nieuwe ventilator 210 m3/sec 1850 pk, geplaatst in de ondergrond op het verdiep 720.
In de persluchtcentrale werd een ventilaror-deviator toegevoegd, die de uittredende lucht van schacht 1 moest leiden naar de schouw ,die nu nog bestaat.
Deze ventilator is bewaard gebleven en staat opgesteld langs de koker, die de verbinding maakte tussen de schacht en de schouw.
Ook werd in de persluchtcentrale de installatie ondergebracht voor het zuiveren en verwarmen van het sanitair water voor de badzaal. Hierbij werd gebruik gemaakt van de warmte uit het koelwater van de compressoren.
De Turbocompressor.
Fig. 6
Fig.6 geeft een voorbeeld van een turbocompressor GHH tijdens de montage.
Bij het samendrukken van de lucht stijgt de temperatuur (denk aan de fietspomp) .
In een turbocompressor gebeurt het samendrukken van de lucht in verschillende trappen. In een waaier ,een sneldraaiend wiel met schoepen ,wordt aan de lucht, die binnentreedt aan de aszijde van het wiel, een grote snelheid gegeven:
Zeker niet op dezelfde snelheid als het statordraaiveld, want dan is er geen inductiespanning meer,(geen verandering van magnetisch veld) dus ok geen stroomvoerende geleiders in een magnetisch veld, dus geen Lorentzkrachten.
Er staat de rotor niets anders te doen dan te draaien op een snelheid die iets lager is dan de synchrone snelheid;2940tr/min 1470 tr/min 960 tr/min enz. Dit zijn de snelheden die wij aantreffen op de kenplaatjes van elke asynchrone motor.
De asynchrone inductiemotor heeft een vervelende eigenschap: bij aanloop kan hij een stroom opnemen die tot vijf maal de normale stroom is. .Om hieraan te verhelpen, kan men gebruik maken van een aanloopweerstand: een regelbare weerstand over drie ringen en borstels aangesloten op de rotor. We spreken dan over een bewikkelde rotor met drie ringen en een kortsluitinrichting (zie fig.5) .Na de aanloop worden de drie ringen kortgesloten en de borstels opgeheven. Dit werd toegepast op de verschillende asynchrone motoren van de persluchtcentrale. De regelbare weerstanden zijn vloeistofweerstanden ondergebracht in het onderdek van de persluchtcentrale.
De synchrone motor.
De synchrone motor van compressor 60000 m3/h is aangesloten op het 11000 volt net van de electriciteitscentrale. De stator bestaat, zoals reeds gezegd uit drie wikkelingen aangesloten op een driefazig net en levert dus het draaiveld, dat draait op de synchrone snelheid: in dit geval 1500tr/min.
De rotor bestaat nu uit een wikkeling, doorlopen door gelijkstroom, zodat in de rotor ook een magnetisch veld ontstaat dat zich gaat vast koppelen aan het draaiveld van de stator :deze motor zal dus op synchrone snelheid draaien. De gelijkstroom, waarvan sprake hier boven, moet ter plaatse worden gemaakt: daarom is aan de synchrone motor, niet alleen de compressor gekoppeld, maar ook een gelijkstroomgenerator.
Gelijkstroommachines,motoren of generatoren, zijn herkenbaar aan hun collector (zie hoofdstuk ophaalmachines).De gelijkstroom wordt aan de rotor toegevoerd over twee koperen ringen met koolstofborstels.
De synchrone motor heeft een probleem bij het aanlopen. Het is duidelijk dat de rotor niet onmiddellijk kan aanhaken aan een statorveld dat in ons geval draait op 1500tr/min. Daarom laten we de synchrone motor aanlopen als asynchrone motor en rusten de rotor uit ket een kooianker. Om de grote aanloopstroom te beperken laten we deze motor aanlopen op de halve spanning.
Een synchrone motor heeft nog een interessante eigenschap: zijn arbeidsfactor is regelbaar b.v. gelijk aan 1 (arbeidsfactor zie hoofdstuk over de electriciteitscentrale). Dit laat toe de arbeidsfactor van de totale belasting te verbeteren.
De synchrone motor is constructief gezien volledig identiek aan een driefazige alternator, zoals opgesteld was in de machinezaal van de electriciteitscentrale. Een synchrone motor kan dus werken als generator;
een alternator kan ook een motor worden. Ook een asynchrone motor kan generator worden, als hij wordt aangedreven boven de synchrone snelheid.
Elke electrische machine heeft deze belangrijke eigenschap, die we ook zullen tegenkomen bij de gelijkstroommachines van de ophaalmachines.
In het persluchtgebouw bevond zich vroeger ook de ventilator voor de verluchting van de ondergrond.
In de jaren vijftig werd deze afgebroken en vervangen door een nieuwe ventilator 210 m3/sec 1850 pk, geplaatst in de ondergrond op het verdiep 720.
In de persluchtcentrale werd een ventilaror-deviator toegevoegd, die de uittredende lucht van schacht 1 moest leiden naar de schouw ,die nu nog bestaat.
Deze ventilator is bewaard gebleven en staat opgesteld langs de koker, die de verbinding maakte tussen de schacht en de schouw.
Ook werd in de persluchtcentrale de installatie ondergebracht voor het zuiveren en verwarmen van het sanitair water voor de badzaal. Hierbij werd gebruik gemaakt van de warmte uit het koelwater van de compressoren.
De Turbocompressor.
Fig. 6
Fig.6 geeft een voorbeeld van een turbocompressor GHH tijdens de montage.
Bij het samendrukken van de lucht stijgt de temperatuur (denk aan de fietspomp) .
In een turbocompressor gebeurt het samendrukken van de lucht in verschillende trappen. In een waaier ,een sneldraaiend wiel met schoepen ,wordt aan de lucht, die binnentreedt aan de aszijde van het wiel, een grote snelheid gegeven:
Turbocompressor GHH van 60000 m3/uur draait op 6000 tr/min. De aandrijvende synchrone motor draait op 1500 tr/min en heeft een vermogen van 6000 kWatt. Tussen motor en compressor bevindt zich een tandwielkast, die 1500 tr/min omzet in 6000 tr/min.
Elk schoepenwiel geeft aan de luchtmoleculen een grote snelheid: dit betekent dat de temperatuur van de lucht gaat stijgen. Deze temperatuur mag niet te hoog oplopen, daarom gaan we de lucht afkoelen met koelwater en na b.v. elke trap of alle twee trappen door een koeler sturen, bestaande uit een pijpenbundel, doorlopen door koelwater. We trachten een isotherme compressie (compressie bij constante temperatuur ) te benaderen omdat dit de meest economische oplossing is.de turbocomressor wordt ook wel eens de “centrifugaal” compressor genoemd. Aan de uitgang van het schoepenwiel wordt de snelle lucht geleid naar een “diffusor”, waar de snelheid wordt omgezet in druk, en over een omkeerkanaal naar het volgende schoepenwiel. De drukstijging, die op deze wijze kan bekomen worden, is beperkt. Daarom is het nodig verschillende wielen achter elkaar te plaatsen om 6 bar te bereiken.
Compressor 60000 m3/uur heeft 8 wielen en 5 tussenkoelers. ( 3 aan de rechterzijde, 2 aan de linkerzijde.)
Aan de uitgang van de compressor wordt de lucht nogmaals afgekoeld in een nakoeler.
Het opgewarmde koelwater gaat zijn warmte afgeven in de atmosferische koeltorens van de electriciteitscentrale. Heel vroeger ( in het stoomtijdperk) gebeurde dit in een aparte koelinstallatie: de “ballek” genoemd, naar de naam van de uitvinder :dokter Balcke.(deze houten koelinstallatie was opgesteld tussen de watertoren en het ophaalgebouw.)Later werd het opvangbekken van deze koeltoren gebruikt voor het opvangen van al het industrieel water, geleverd door de mangelbeek, de vijver aan het station in Houthalen en het pompstation aan het station van Zolder.
Het koelwater dat terugkeert naar de persluchtcentrale wordt door de pompen van elke compressor gestuurd naar de tussenkoelers en nakoelers van de perslucht, maar ook naar de oliekoelers en de luchtkoelers van de motoren.
Het afkoelen van de perslucht biedt de mogelijkheid de perslucht te drogen door het water te verwijderen langs spuitoestellen. In de perslucht bevindt zich een belangrijke hoeveelheid waterdamp. Door het afkoelen van de perslucht gaat deze waterdamp condenseren tot water. De perslucht van compressor 60000 m3/uur gaat samen met de perslucht, voortgebracht door de andere compressoren naar een viertal verticaal opgestelde perluchtvaten van elk 15 m3,die buiten het gebouw opgesteld stonden, eveneens uitgerust met spuitoestellen. Hierop aangesloten het persluchtnet van ondergrond en bovengrond.
De turbocompressor is uitgerust met een regelklep aan de ingang, waarmee de hoeveelheid aangezogen lucht,automatisch wordt geregeld in functie van de gewenste druk. Compressor 60000 m3/uur heeft een dubbele aanzuig met twee trappen : elke trap bestaat uit twee schoepenwielen, die symmetrisch in tegengestelde zin zijn geplaatst. Dit laat toe de axiale druk op het druklager te verminderen.
De werking van een turbocompressor is niet stabiel onder een bepaald debiet aangezogen lucht. Onder dit gebied gaat de machine pompen: overspringen van dit lage debiet naar nuldebiet; de druk van de compressor wordt kleiner dan de druk in het net Dit verschijnsel veroorzaakt zware. mechanische belasting, waardoor het draaiend gedeelte en de lagers kunnen beschadigd worden. Om dit te vermijden gaan we “afblazen.We gaan niet onder het laagst toegelaten aanzuigdebiet en laten het te veel aan perslucht ontsnappen naar de vrije lucht(de druk mag ook niet te hoog worden.)
Met dank aan ing. Reeckmans Roger op 11/09/2014
De eerste boringen leverden 18 meter koollagen op De Voort in 1903
Te Voort Zolder waar vroeger de Kolenmijn van Zolder gelegen was (dus nu het mijnterrein) werken begin jaren 1900 ook boringen gedaan naar steenkool. En hier bekwam men het gunstigste resultaat. Achttien kolenlagen werden aangeboord die in totaal 18 meter koollagen op. De personen op de voorgrond zijn niet gekend. Waarschijnlijk zijn het leden van de families Luts en Vanhove die destijds in de nabijheid woonden maar later weg de gemeente hebben verlaten. Met dank aan Paul Rogiers uit het boek van zijn vader Jef Rogiers.
"" ZWARTE GOUD "" => aanleg spoorlijn naar de lossing aan het Albertkanaal (15)
De kolenmijn van Zolder was in de jaren '20 volop in aanbouw, er waren al vele meters diep gegraven en op dezelfde tijd moest ook heel de omgeving aangepast worden zodat deze nieuwe broodwinning voor de mensen kan starten als alles in orde was. Dus er was heel wat bedrijvigheid op de grondgebied van KS Zolder, maar daarbuiten moesten ook de grondstoffen kunnen aangebracht en getransporteerd worden. Daar er het Albertkanaal in de buurt lag overwoog men om een hele spoorwegbedding aan te leggen zodat de treinen kolen van de mijnoppervlakte naar de kolenhaven kon gebracht worden, en daar kon de trein dan weer materiaal opladen en mee nemen naar de kolenmijn van Zolder.
Toch een hele klus want er moesten bruggen gebouwd worden en vele aanvulgrond dat uit de mijnschachten kwam werd dan naar de spoorwegbedding gebracht om alles aan te hogen. De bruggen zelf werden in beton gemaakt en afgewerkt met zware betonblokken. Nadien werd dan ook nog beplanting aangebracht. Met veel dank aan Jozef Rogiers en de Geschied en Heemkundige Kring Zolder voor deze informatie.
""ZWARTE GOUD "" Houtperk op de Charbonnage (14)
Op de bovenstaande foto zien we de mijn van Zolder vanaf het houtperk. Dagelijks was er enorm veel hout dat naar de ondergrond verhuisde en dat gebruikt werd in de pijlers voor ondersteuning aan te brengen alsook om een dak te maken boven de mijnwerkers en als opvulhout gebruikt. Op de achtergrond zie je de koeltoren staan (die ondertussen gesloopt is) ook beide bokken voor naar onder te gaan, de oude watertoren de persluchtzaal, de machinekamer en het elektriciteitshuis.
Met dank aan Paul Rogiers voor deze foto
"" ZWARTE GOUD "" waterbekken vroeger slambekken (13)
Zicht op de grote waterplas naast ons 5 sterrenplekje De Terril. Deze plaats is volledig afgesloten voor iedereen. Vroeger jaren 70 - 80 was dit "" één der slambekkens van de KS Zolder en erg gevaarlijk. Het is zeer diepe plas en er stonden toen zware pompen in.
Misschien dat er onder ons nog mensen zijn gaan zwemmen, aan je rechtse zijde stond in die periode een grote put waar die pompen in geplaatst waren en er was een loopbrug van de oever naar die put toe. Zo had je de ideale hoogte om een duik te nemen.
"" ZWARTE GOUD "" => opvangen van het mijngas (12)
Opvangen van het mijngas
Sinds 5 oktober 1952 wordt het mijngas systematisch gecapteerd langs schuine gaten van 70 tot 80 m diepte die in waaiervorm van uit de galerijen "in het dakgesteente der kolenlagen worden geboord. Het mijngas wordt door een pomp naar de oppervlakte gezogen. De gaten waarin het gas wordt gecapteerd zijn door een buizennet gekoppeld aan de gaskolom in de schacht I. Het mijngas wordt bovengronds verbruikt in de droogovens van de flotatie-installaties en in een speciale drooginstallatie'.
Bemaling
De normale watertoevloed bedraagt 58 tot 60 m'' per uur.
De capaciteit van de watergalerijen bedraagt l'000 m3'
De pompenzaal voor de hoofdbemaling op 800m bevat
Zes groepen elektrische Pompen van 1.000pk met 210 m per uur met 870 m opsteekhoogte
Twee kolommen von 25O mm inwendige diameter
Een kolom van 175 mm inwendige diameter
De secundaire bemaling wordt verzorgd door :
elektrische pompen 115 stuks van 125 kw vermogen (in 1955)
luchtdrukpompen 117 stuks van 140 kw vermogen. (in 1955)
Totale lengte der bemalingsleiding in 1955 was 31,5 kilometer
""ZWARTE GOUD "" Thermische Centrale (11)
Thermische centrale werden in gebruik gesteld
1938 => een tweede koeler van 6.000 vierkante meter per uur
1939 => een eerste turbowisselstroomgenerator van 15 MW op 3kV
1945 => een derde koeler van 7.000 kubieke meter per uur
1947 => een tweede groep gelijk aan de vorige.
De turbines van beide eenheden werden zodanig opgevat dat ze aanvankelijk
konden gevoed worden met de stoom 15kg/ 300° celsius afkomstig van het
oorspronkelijke ketelhuis en vervolgens met de stoom 36 kg/ 450° celsius
die door het definitief ketelhuis zou worden voortgebracht.
1949 => Vervanging van het met de hand gestookt ketelhuis dat 15 stoomketels van
het type Bailley-Mathot met een totaal vermogen van 60 ton/damp u bevatte,
door een volledig automatisch ketelhuis dat 5 groepen ketels van elk 30/40/48t/u
bevat en er op ingesteld is om secundaire brandstoffen 45/55 % as door de
E.G.K.S. als schiefersteen geclasseerd te verbranden.
"" ZWARTE GOUD"" => vervoer naar de storthoop (10)
Toch na zoveel jaren alles met de locomotieven en kipwagens naar het stort (terril) te hebben getransporteerd schakelde de nv Mijnen Zolder over op vernieuwing. Er werd de langste brug van Europa aangelegd van aan de Kolenwasserij zo naar de terril. Het gehele traject kreeg in de jaren 80 betonnen ondersteuning van palen met daarover dwarsliggers waar een automatische transportband zijn weg naar de terril ondernam. Deze hele afstand werd later weg nog overdekt om de stof die er in die buurt rond dwarrelde tegen te gaan.
De Terrillaan was toen gewoon een aardeweg met veel slam (slam = afvalgruis van de kolenwasserij) op de weg waar de zware vrachtwagens van en naar het stort (terril) reden zie de foto rechts klein onder. Ofwel in het nat seizoen was dit een vettige boel of in het droogseizoen een nogal stoffige weg. Foto's hieronder met dank aan Albert Vantilt.
Met heel veel dank aan Paul Rogiers voor het tot stand brengen van deze editie van ""Zwarte Goud"". Dit werk is ontworpen door en verwezenlijkt door de ethablissementen Jean Malvoux N.V. Brussel. De foto’s zijn van Photo Lux, mevr Mondelaers en zoon, Malvaux, studio Minders, fotodienst Philips, Gus Pocin tevens ook veel dank aan Albert Vantilt voor zijn fotobijdrage
"" ZWARTE GOUD "" => verwerking der kolen (9)
1940 => Werden in dienst genomen, het eerste deel van de nieuwe zeefinrichting en van de nieuwe wasserijsysteem Coppée
met deinmachine
1945 => een uitbreiding van de wasserij
1948 => -- het tweede deel van de nieuwe zeefinrichting
-- een wasserij voor de fijnkolen 0/1
1949 => twee bijkomende thermische drogers voor het drogen van de tussenproducten 0/10 bestemd voor het ketelhuis.
1950 => de tweede uitbreiding van de wasserij. Het totaal vermogen van de was en zeefinrichting werd zodoende 600 t/u
ruwe producten.
1952 => werd het stoken van de droogovens van de flotatie ingesteld op het verbruik van het opgevangen mijngas.
1953 => de installatie van ""alluvio-jiggs"" systeem Harvengt voor de recuperatie van kolen en tussenproducten uit de schiefersteen 0/10
1953 => drie Humboldt-drogers voor koolgruis en twee voor mixte 0/10 werden in gebruik genomen.
1954 => De extractie en recuperatie van de pyrieten bevat in de zware schiefersteen 0/10
Buiten gebruik stellen en afbraak van de oude was en zeefinrichting
1955 => afvoer naar het steenstortvan het slik afkomstig van de flotatie doormiddel van pompen en buizen.
1956 => een thermische drooginstallatie bestemd voor het slik 50/55´% as afkomstig van het klaren dat verwerkt kan worden
in de thermische centrale.
1956 => inrichting van een nieuw was en zeefinrichting met zware vloeistof (magnetiet) voor de schachtkolen 90/+ en de
nootjeskool 10/90 voorzien van een netto produktie van 7.500 a 8.000 ton per dag. de ruwe kool 0/10 verder worden
behandeld in bestaande toestellen tot de nieuwe wasserij voor fijnkool pneumatische pulseerbakken in gebruik
zal genomen worden.
1957 => Installatie voor stockering en verladen schiefer bestemd voor de pneumatische opvulling in de ondergrond.
De opgehaalde kolen zijn van het vette type 30/32% vluchtige bestanddelen.
Hun kenmerken
cokeskolen, gaskolen, kolen voor de locomotoef, steenbakkerij en andere, en kolen voor centrale verwarmingsinstallaties met speciale haarden voor vette kolen.
Met heel veel dank aan Paul Rogiers voor het tot stand brengen van deze editie van ""Zwarte Goud"". Dit werk is ontworpen door en verwezenlijkt door de ethablissementen Jean Malvoux N.V. Brussel. De foto’s zijn van Photo Lux, mevr Mondelaers en zoon, Malvaux, studio Minders, fotodienst Philips, Gus Pocin
""ZWARTE GOUD"" => Kolenhaven (8)
ln 1938 werd de constructie voltooid van de haven te Genenbos op het Albertkanaal en van de spoorverbinding, over een achttal kilometers met de mijnzetel. De rollende portaalkraan maakt het mogelijk kabels met een inhoud van 10 ton welke per drie gemonteerd zijn op een onderstel met twee assen te behandelen. De kaaimuur is 450 m lang en voor de verlichting werden natriumlampen aangebracht.
Een tweede portaalkraan volkomen gelijk aan de eerste werd in juni 1957 gemonteerd in het vooruitzicht op het uitbreiden van het transport over het water.
Kenmerken van de twee portaalkranen
draagwijdte = 23,50 m tussen de bakken en 12 m in oversteek
Practisch laadvermogen = 250 t/u per portiek
Vrije hoogte boven de sporen = 10,425 m
boven het waterpeil =11,750 m
Snelheid ; opheffing = 25m de minuut
daling = 25 m de minuut
verplaatsing in de loodrichting = 75 m de minuut
zijwaartse verplaatsing = 58 m de minuut
Met heel veel dank aan Paul Rogiers voor het tot stand brengen van deze editie van ""Zwarte Goud"". Dit werk is ontworpen door en verwezenlijkt door de ethablissementen Jean Malvoux N.V. Brussel. De foto’s zijn van Photo Lux, mevr Mondelaers en zoon, Malvaux, studio Minders, fotodienst Philips, Gus Pocin
""ZWARTE GOUD"" => ophaalmachines (7)
1938 - 1939
Vervanging van de eerste twee ophaalmachines met stoomtractie en cylindertrommels door elektrische machines met Koepe schijf . Het Ward-Leonard systeem voor elke schacht de luchtintrekkende en luchtkeerschacht één machine.
1954
Installatie van een tweede elektrische machine. dezelfde als de eerste twee op de luchtintrekkende schacht
1956
Installatie van twee reservegroepen Ward-Leonard. Vervanging van de motor van 3.000 PK van een de ophaalmachines van de luchtintrekkende schacht door een motor van 4.000 PK. Wederinschakeling van de motor van 3.000 PK, die zodoende was vrij gekomen op het vrij aseinde van de andere machine van de luchtintrekkende schacht. waarvan het vermogen dan tot 6.000 PK werd opgedreven. En elk machine word gevoed door 2 WL generatoren in serie gekoppeld.
1957
Vervanging in bovengenoemde schacht van het vervoer per kooien door een dubbel automatisch skipvervoer. De kenmerken van deze installatie, die de eerste en de sterkste van Belgie is word hierna beschreven.
-- Nuttige last van een skip is 14 ton schachtkool
-- Aantal translaties per uur is 40 met machiene 4.000 pk
44 met machiene 6.000 pk
-- Daaruit kan je afleiden dat het ophaalvermogen per uur 560 en 616 ton hetzij in totaal 1.176 ton.
-- Personeelsverdiepingen per skip is 4 van elk 16 personen
-- Maximum snelheid is 20 m per seconden
Veiligheid
De absolute veiligheid van de werking spruit voort uit de ontstentenis en enige tussenkomst van mechanische aard en uit het gebruik van magnetische versterkers, statische apparaten die een preciese regeling van de snelheid verwelkelijken alsmede de controle van de versnelling en vertraging en de beperking van het drijvend koppel.
Automatisch karakter
De skip bestuurd zelf zijn vulling en lediging alsmede de start en het stoppen van het machine. Het verloop van de operaties word op de boven - en in de ondergrond op lichtschema's weergegeven en aangegeven op controle en schakellessenaars.
Met heel veel dank aan Paul Rogiers voor het tot stand brengen van deze editie van ""Zwarte Goud"". Dit werk is ontworpen door en verwezenlijkt door de ethablissementen Jean Malvoux N.V. Brussel. De foto’s zijn van Photo Lux, mevr Mondelaers en zoon, Malvaux, studio Minders, fotodienst Philips, Gus Pocin
"" ZWARTE GOUD "" luchtverversing, verlichting elektriciteitsvoorziening (6)
Luchtverversing
In de ondergrond word de lucht ververst door een ventilator geplaatst op niveau 720m diepte.
En er was eenzelfde reserveeenheid voorhanden.
Kenmerken 210 kubieke meter,
onderdruk 450mm schroefbladtype met verstelbare schroeven
motor van 1.850 PK/3.000V-50Hz
Op de bovengrond zuigt een afwijkingsventilator met schroefblad waarvan het toerental continu regelbaar is. De vuile lucht uit de Luchtkeergang
Verlichting
De laadplaatsen en omgeving zijn verlicht door middel van natriulampen. In de steengangen werden
fluorescentielampen aangebracht en in de pijlers van reglementaire type, een lamp van 60watt om de 15 m. het personeel gebruikte elektrische lampen die op de helmen waren gemonteerd en die door batterijen gevoed werden bevestigd aan de gordel.
Elektriciteitsvoorzieningen
De geleiders der elektriciteit zijn gepantserde kabels van 3kv en 6kv. de spanning van 3 kv diend voor de ventilatoren, de hoofdpompen en de transformatorstations voor de houwplaatsen die het minst verwijderd waren van het hoofdschakelbord dat op niveau van 800 m geplaatst was. De verder gelegen stations uitgerust met droge trasformatoren worden gevoed op 6 Kv. De spanning aan de klemmen van de verbruikstoestellen bedraagt 500 volt.
Foto klein rechts laat een station zien in 6 kv
Transformatoren 74 stuks aan 7.502 kva in 1955
Elektrische motoren 286 aan 12.048 kw in 1955.
Met heel veel dank aan Paul Rogiers voor het tot stand brengen van deze editie van ""Zwarte Goud"". Dit werk is ontworpen door en verwezenlijkt door de ethablissementen Jean Malvoux N.V. Brussel. De foto’s zijn van Photo Lux, mevr Mondelaers en zoon, Malvaux, studio Minders, fotodienst Philips, Gus Pocin
""ZWARTE GOUD "" ontginningsgallerijen (5)
De gemiddelde doorsnee der galerijen is 9 m en de ondersteuning is samengesteld uit ""Moll »-ramen vervaardigd uit spoorstaven van 52 kgr/m die gemakkelijk gerecupereerd kunnen worden.
Het vervoer qeschiedt door middel van transportbanden van 66o mm en 800 mm breedte die geleidelijk vervangen worden door metalen transporteurs. De produkten worden, van de pijlers tot op het niveau van 800 m gebracht door blindschachten (tussenliften) met-een rechthoekige doorsnee (4,15 x 2,50 m), verdeeld in drie vakken, waarvan één uitgerust met een wentelgoot van 1,25 m diameter voor het neerlaten van de kolen tot in de laadplats in de steengang. De twee andere vakken zijn bestemd voor de ladders, leidingen en elektrische kabels en de eenverdiepingskooi. De elektrificering van de lieren zal in een nabije toekomst worden uitgevoerd. In de steengangen wordt het vervoer verzekerd door diesellocomotieven van 90 PK tot 120 PK, die een trein van 60 tot 80 wagentjes van 2.200 liter trekken.
Met heel veel dank aan Paul Rogiers voor het tot stand brengen van deze editie van ""Zwarte Goud"".
Dit werk is ontworpen door en verwezenlijkt door de ethablissementen Jean Malvoux N.V. Brussel. De foto’s zijn van Photo Lux, mevr Mondelaers en zoon, Malvaux, studio Minders, fotodienst Philips, Gus Pocin
""ZWARTE GOUD "" tegenslagen (4)
Dat de voorbereidende werken 23 jaar duurden vooraleer de exploitatie kon beginnen, had te maken met veel oponthoud en tegenslagen. Men geraakte er bij aanvang niet uit welke bevriezingsmethode te kiezen.
Om het nog erger te maken zag men de Duitsers tijdens de Eerste Wereldoorlog verdwijnen met 1600 ton gietijzeren bekuipingselementen en stortte in 1921 een deel van schacht I in.
In 1922 brak de vrieswand in schacht II.
In juni 1925 vernielde een brand de houten afdiepingstorens en de in aanbouw zijnde stalen schachtbokken.
Daarna volgde nog een overstroming van schacht I in 1925 en stond schacht II voor de tweede keer onder water in 1927 door een breuk in de wand.
Al deze tegenslagen zorgde er voor dat onze mijn KS Zolder achter stond op schema voor de kolenexplotatie.
Met heel veel dank aan Paul Rogiers voor het tot stand brengen van deze editie van ""Zwarte Goud"".
En ook veel dank aan Albert Vantilt voor deze oudere foto's van de brand in KS Zolder.
""ZWARTE GOUD"" periode 1913-1920 (3)
De periode van 1913 tot 1920
Om de boringen en de installatie van een bevriezingscentrale te kunnen voortzetten, alsmede om een zeker aantal woningen te kunnen bouwen moest tot en kapitaalsverhoging worden overgegaan. Op 30 december 1913 werd een kapitaal van vijftien op vijfentwintig miljoen frank gebracht.
1914 tot 1918... De oorlog 1914-1918 schorste de uitvoering der werken en de Mijn werd door het Duitse leger van een deel der machines van de bevriezingscentrale en van nagenoeg 1700 ton gietijzere bekuipingsringen beroofd. (zie foto hierlangs rechts bekuipingsringen)
1920 ... Onmiddellijk na het einde der vijandelijkheden bracht de stijging der lonen en der prijzen van de materialen de Raad van Beheer er toe een akkoord met gans nieuwe voorwaarden voor de hervatting van de werken met de ondernemers van de delving af te sluiten. Zodoende moest de maatschappij op 30 december 1920 en beroep doen op nieuwe kapitalen. Ze vond toen de onmisbare financiële steun bijAcieries Réunies, de Burbach-Eich-Dudelange (Arbed) de forges de la Providence en de Bank van Brussel.De werken werden voortgezet maar niet zonder moeilijkheden. De werking van het gesteente veroorzaakte een scheur in de ijsmuur en een overstroming van de schacht.
Met heel veel dank aan Paul Rogiers voor het tot stand brengen van deze editie van ""Zwarte Goud"".
Dit werk is ontworpen door en verwezenlijkt door de ethablissementen Jean Malvoux N.V. Brussel. De foto’s zijn van Photo Lux, mevr Mondelaers en zoon, Malvaux, studio Minders, fotodienst Philips, Gus Pocin
""ZWARTE GOUD "" ontstaan (2)
De periode 1907 tot 1912
De nv der Steenkolen van Helchteren en Zolder werd op 26 januari 1907 opgericht voor het productief maken van de concessies van Helchteren en Zolder verleend bij Koninklijk Besluit van 25 oktober 1906. Het kapitaal beliep toen vijftien miljoen Belgische franken. Elke inesteerder kreeg in die tijd een aandenkingsmedaille zoals je hierlangs kan zien
Dooor een boring n° 79 te Voort, die op 30 januari 1909 tot op 1133m diepte werd doorgevoerd konden maar liefst 18 lagen verkend worden. Die samen 18m ontginbare kolen bevatten, er werd bijgevolg beslist de zetel de vestigen te Voort een gehucht van Zolder. In de periode 1909, 1910 en 1911 werden de gronden aangekocht. De foto met het lemen huis moest eerst afgebroken worden vooralleer de werken aan de nieuwe mijnzetel Zolder konden starten.
Het delven van de schachten door middel van bevriezingsmethode werd in 1912 toevertrouwd aan de maatschappij ""FORAKY"" voor de boringen en Franco-Belge de Foncage de Puits voor het eigenlijke delven. De bevriezing werd in één trek tot op 620m doorgevoers. Wat zonder voorgaande was ze drong tot in het steenkoolveld door. Alvorens te bevriezen werden alle banken onder het tuf gecementeerd.
Met veel dank aan Paul Rogiers voor het tot stand brengen van deze editie van ""Zwarte Goud"".
Bovenste foto is van Albert Vantilt.
Dit werk is ontworpen door en verwezenlijkt door de ethablissementen Jean Malvoux N.V. Brussel. De foto’s zijn van Photo Lux, mevr Mondelaers en zoon, Malvaux, studio Minders, fotodienst Philips, Gus Pocin
""ZWARTE GOUD "" (1)
""Zwarte Goud"" is de titel van een nieuwe serie die wij brengen over KS Zolder. Dezer dagen staat alles in het teken van 100 jaar Steenkoolmijnen en 25 jaar viering ""Sluiting laatste Mijn Zolder""
In 1907 startten de eerste werken en het duurde 23 jaar eer de eerste steenkolen de bovengrond haalden.
Paul Rogiers bezorgde ons foto's die nog niet verschenen waren, en in deze voorbeschouwing wil ik mijn oprechte dank brengen aan Paul Rogiers. Elke werkdag zullen wij dus een bijdrage brengen.
Elk schoepenwiel geeft aan de luchtmoleculen een grote snelheid: dit betekent dat de temperatuur van de lucht gaat stijgen. Deze temperatuur mag niet te hoog oplopen, daarom gaan we de lucht afkoelen met koelwater en na b.v. elke trap of alle twee trappen door een koeler sturen, bestaande uit een pijpenbundel, doorlopen door koelwater. We trachten een isotherme compressie (compressie bij constante temperatuur ) te benaderen omdat dit de meest economische oplossing is.de turbocomressor wordt ook wel eens de “centrifugaal” compressor genoemd. Aan de uitgang van het schoepenwiel wordt de snelle lucht geleid naar een “diffusor”, waar de snelheid wordt omgezet in druk, en over een omkeerkanaal naar het volgende schoepenwiel. De drukstijging, die op deze wijze kan bekomen worden, is beperkt. Daarom is het nodig verschillende wielen achter elkaar te plaatsen om 6 bar te bereiken.
Compressor 60000 m3/uur heeft 8 wielen en 5 tussenkoelers. ( 3 aan de rechterzijde, 2 aan de linkerzijde.)
Aan de uitgang van de compressor wordt de lucht nogmaals afgekoeld in een nakoeler.
Het opgewarmde koelwater gaat zijn warmte afgeven in de atmosferische koeltorens van de electriciteitscentrale. Heel vroeger ( in het stoomtijdperk) gebeurde dit in een aparte koelinstallatie: de “ballek” genoemd, naar de naam van de uitvinder :dokter Balcke.(deze houten koelinstallatie was opgesteld tussen de watertoren en het ophaalgebouw.)Later werd het opvangbekken van deze koeltoren gebruikt voor het opvangen van al het industrieel water, geleverd door de mangelbeek, de vijver aan het station in Houthalen en het pompstation aan het station van Zolder.
Het koelwater dat terugkeert naar de persluchtcentrale wordt door de pompen van elke compressor gestuurd naar de tussenkoelers en nakoelers van de perslucht, maar ook naar de oliekoelers en de luchtkoelers van de motoren.
Het afkoelen van de perslucht biedt de mogelijkheid de perslucht te drogen door het water te verwijderen langs spuitoestellen. In de perslucht bevindt zich een belangrijke hoeveelheid waterdamp. Door het afkoelen van de perslucht gaat deze waterdamp condenseren tot water. De perslucht van compressor 60000 m3/uur gaat samen met de perslucht, voortgebracht door de andere compressoren naar een viertal verticaal opgestelde perluchtvaten van elk 15 m3,die buiten het gebouw opgesteld stonden, eveneens uitgerust met spuitoestellen. Hierop aangesloten het persluchtnet van ondergrond en bovengrond.
De turbocompressor is uitgerust met een regelklep aan de ingang, waarmee de hoeveelheid aangezogen lucht,automatisch wordt geregeld in functie van de gewenste druk. Compressor 60000 m3/uur heeft een dubbele aanzuig met twee trappen : elke trap bestaat uit twee schoepenwielen, die symmetrisch in tegengestelde zin zijn geplaatst. Dit laat toe de axiale druk op het druklager te verminderen.
De werking van een turbocompressor is niet stabiel onder een bepaald debiet aangezogen lucht. Onder dit gebied gaat de machine pompen: overspringen van dit lage debiet naar nuldebiet; de druk van de compressor wordt kleiner dan de druk in het net Dit verschijnsel veroorzaakt zware. mechanische belasting, waardoor het draaiend gedeelte en de lagers kunnen beschadigd worden. Om dit te vermijden gaan we “afblazen.We gaan niet onder het laagst toegelaten aanzuigdebiet en laten het te veel aan perslucht ontsnappen naar de vrije lucht(de druk mag ook niet te hoog worden.)
Met dank aan ing. Reeckmans Roger op 11/09/2014
De eerste boringen leverden 18 meter koollagen op De Voort in 1903
Te Voort Zolder waar vroeger de Kolenmijn van Zolder gelegen was (dus nu het mijnterrein) werken begin jaren 1900 ook boringen gedaan naar steenkool. En hier bekwam men het gunstigste resultaat. Achttien kolenlagen werden aangeboord die in totaal 18 meter koollagen op. De personen op de voorgrond zijn niet gekend. Waarschijnlijk zijn het leden van de families Luts en Vanhove die destijds in de nabijheid woonden maar later weg de gemeente hebben verlaten. Met dank aan Paul Rogiers uit het boek van zijn vader Jef Rogiers.
"" ZWARTE GOUD "" => aanleg spoorlijn naar de lossing aan het Albertkanaal (15)
Toch een hele klus want er moesten bruggen gebouwd worden en vele aanvulgrond dat uit de mijnschachten kwam werd dan naar de spoorwegbedding gebracht om alles aan te hogen. De bruggen zelf werden in beton gemaakt en afgewerkt met zware betonblokken. Nadien werd dan ook nog beplanting aangebracht. Met veel dank aan Jozef Rogiers en de Geschied en Heemkundige Kring Zolder voor deze informatie.
""ZWARTE GOUD "" Houtperk op de Charbonnage (14)
Op de bovenstaande foto zien we de mijn van Zolder vanaf het houtperk. Dagelijks was er enorm veel hout dat naar de ondergrond verhuisde en dat gebruikt werd in de pijlers voor ondersteuning aan te brengen alsook om een dak te maken boven de mijnwerkers en als opvulhout gebruikt. Op de achtergrond zie je de koeltoren staan (die ondertussen gesloopt is) ook beide bokken voor naar onder te gaan, de oude watertoren de persluchtzaal, de machinekamer en het elektriciteitshuis.Met dank aan Paul Rogiers voor deze foto
"" ZWARTE GOUD "" waterbekken vroeger slambekken (13)
Misschien dat er onder ons nog mensen zijn gaan zwemmen, aan je rechtse zijde stond in die periode een grote put waar die pompen in geplaatst waren en er was een loopbrug van de oever naar die put toe. Zo had je de ideale hoogte om een duik te nemen.
"" ZWARTE GOUD "" => opvangen van het mijngas (12)
Sinds 5 oktober 1952 wordt het mijngas systematisch gecapteerd langs schuine gaten van 70 tot 80 m diepte die in waaiervorm van uit de galerijen "in het dakgesteente der kolenlagen worden geboord. Het mijngas wordt door een pomp naar de oppervlakte gezogen. De gaten waarin het gas wordt gecapteerd zijn door een buizennet gekoppeld aan de gaskolom in de schacht I. Het mijngas wordt bovengronds verbruikt in de droogovens van de flotatie-installaties en in een speciale drooginstallatie'.
Bemaling
De normale watertoevloed bedraagt 58 tot 60 m'' per uur.
De capaciteit van de watergalerijen bedraagt l'000 m3'
De pompenzaal voor de hoofdbemaling op 800m bevat
Zes groepen elektrische Pompen van 1.000pk met 210 m per uur met 870 m opsteekhoogte
Twee kolommen von 25O mm inwendige diameter
Een kolom van 175 mm inwendige diameter
De secundaire bemaling wordt verzorgd door :
elektrische pompen 115 stuks van 125 kw vermogen (in 1955)
luchtdrukpompen 117 stuks van 140 kw vermogen. (in 1955)
Totale lengte der bemalingsleiding in 1955 was 31,5 kilometer
1938 => een tweede koeler van 6.000 vierkante meter per uur
1939 => een eerste turbowisselstroomgenerator van 15 MW op 3kV
1945 => een derde koeler van 7.000 kubieke meter per uur
1947 => een tweede groep gelijk aan de vorige.
De turbines van beide eenheden werden zodanig opgevat dat ze aanvankelijk
konden gevoed worden met de stoom 15kg/ 300° celsius afkomstig van het
oorspronkelijke ketelhuis en vervolgens met de stoom 36 kg/ 450° celsius
die door het definitief ketelhuis zou worden voortgebracht.
1949 => Vervanging van het met de hand gestookt ketelhuis dat 15 stoomketels van
het type Bailley-Mathot met een totaal vermogen van 60 ton/damp u bevatte,
door een volledig automatisch ketelhuis dat 5 groepen ketels van elk 30/40/48t/u
bevat en er op ingesteld is om secundaire brandstoffen 45/55 % as door de
E.G.K.S. als schiefersteen geclasseerd te verbranden.
1955 => Een interverbinding 11 kV met de post van 25 MVA 11/70 van de Unie der
Kempische Electrische Centrales (U.K.E.C.) die de onderlinge bijstand der
7 mijncentralens van het Kempens Bekken verzekert. Alsmede de afzet van
de energie die word voortgebracht door de valorisatie van de producten met
en asgehalte 40/45%
1950 => Januari een turbowisselstroomgenerator van 36,5 MW op 11 kV geïnstalleerd ter vanging
van een kleine buiten gebruik gestelde eenheden van 3 en van 6 MW.
Compressiecentrale werden in gebruik genomen
1934 => een elektrische turbocompressor van 3.750 PK/25.000 kubieke meter per uur
1937 => een elektrische turbocompressor van 5.000 PK/35.000 kubieke meter per uur
1946 => een elektrische turbocompressor van 11.000 PK/80.000 kubieke meter per uur
1950 => Elektrificering van de compressor van 1600 kubieke meter per uur vervanging van de
stoomturbine door een elektrische motor van 2.500 PK. In totaal van 22.250 PK/160.000
vierkante meter per uur geinstalleerd en wordt een vermogen van 13.500 PK/95.000
kubieke meter per uur aangewend.
Kempische Electrische Centrales (U.K.E.C.) die de onderlinge bijstand der
7 mijncentralens van het Kempens Bekken verzekert. Alsmede de afzet van
de energie die word voortgebracht door de valorisatie van de producten met
en asgehalte 40/45%
1950 => Januari een turbowisselstroomgenerator van 36,5 MW op 11 kV geïnstalleerd ter vanging van een kleine buiten gebruik gestelde eenheden van 3 en van 6 MW.
Compressiecentrale werden in gebruik genomen
1934 => een elektrische turbocompressor van 3.750 PK/25.000 kubieke meter per uur
1937 => een elektrische turbocompressor van 5.000 PK/35.000 kubieke meter per uur
1946 => een elektrische turbocompressor van 11.000 PK/80.000 kubieke meter per uur
1950 => Elektrificering van de compressor van 1600 kubieke meter per uur vervanging van de
stoomturbine door een elektrische motor van 2.500 PK. In totaal van 22.250 PK/160.000
vierkante meter per uur geinstalleerd en wordt een vermogen van 13.500 PK/95.000
kubieke meter per uur aangewend.
"" ZWARTE GOUD"" => vervoer naar de storthoop (10)
Tot in 1954 werden alle steriele gesteenten met kipwagens en stoomlocomotieven naar het steenstorthoop gevoerd, die op twee kilometer van de schacht gelegen was.
Wanneer zulks niet meer mogelijk was stortte men 500t/u door middel van een transportband met een helling van 17%, gevolgd van een draaiende snavel uitgerust met twee kleinere transportbanden zodat het mogelijk is de afval in alle richtingen te verspreiden. Dit werd in 1954 in gebruik genomen. De hoogte van het steenstort werd bereikt in 1956 en sinds maart 1957 is men begonnen met de horinzontale stort. Met het stopzetten van de mijnactiviteit is deze terril gegroeid tot 155m boven de zeespiegel en zo heeft Heusden-Zolder ook een grote berg. Toch na zoveel jaren alles met de locomotieven en kipwagens naar het stort (terril) te hebben getransporteerd schakelde de nv Mijnen Zolder over op vernieuwing. Er werd de langste brug van Europa aangelegd van aan de Kolenwasserij zo naar de terril. Het gehele traject kreeg in de jaren 80 betonnen ondersteuning van palen met daarover dwarsliggers waar een automatische transportband zijn weg naar de terril ondernam. Deze hele afstand werd later weg nog overdekt om de stof die er in die buurt rond dwarrelde tegen te gaan.
De Terrillaan was toen gewoon een aardeweg met veel slam (slam = afvalgruis van de kolenwasserij) op de weg waar de zware vrachtwagens van en naar het stort (terril) reden zie de foto rechts klein onder. Ofwel in het nat seizoen was dit een vettige boel of in het droogseizoen een nogal stoffige weg. Foto's hieronder met dank aan Albert Vantilt.
"" ZWARTE GOUD "" => verwerking der kolen (9)
1940 => Werden in dienst genomen, het eerste deel van de nieuwe zeefinrichting en van de nieuwe wasserijsysteem Coppée met deinmachine
1945 => een uitbreiding van de wasserij
1948 => -- het tweede deel van de nieuwe zeefinrichting
-- een wasserij voor de fijnkolen 0/1
1949 => twee bijkomende thermische drogers voor het drogen van de tussenproducten 0/10 bestemd voor het ketelhuis.
1950 => de tweede uitbreiding van de wasserij. Het totaal vermogen van de was en zeefinrichting werd zodoende 600 t/u
ruwe producten.
1952 => werd het stoken van de droogovens van de flotatie ingesteld op het verbruik van het opgevangen mijngas.
1953 => de installatie van ""alluvio-jiggs"" systeem Harvengt voor de recuperatie van kolen en tussenproducten uit de schiefersteen 0/10
1953 => drie Humboldt-drogers voor koolgruis en twee voor mixte 0/10 werden in gebruik genomen.
1954 => De extractie en recuperatie van de pyrieten bevat in de zware schiefersteen 0/10
Buiten gebruik stellen en afbraak van de oude was en zeefinrichting
1955 => afvoer naar het steenstortvan het slik afkomstig van de flotatie doormiddel van pompen en buizen.
1956 => een thermische drooginstallatie bestemd voor het slik 50/55´% as afkomstig van het klaren dat verwerkt kan worden
in de thermische centrale.
1956 => inrichting van een nieuw was en zeefinrichting met zware vloeistof (magnetiet) voor de schachtkolen 90/+ en de
nootjeskool 10/90 voorzien van een netto produktie van 7.500 a 8.000 ton per dag. de ruwe kool 0/10 verder worden
behandeld in bestaande toestellen tot de nieuwe wasserij voor fijnkool pneumatische pulseerbakken in gebruik
zal genomen worden.
1957 => Installatie voor stockering en verladen schiefer bestemd voor de pneumatische opvulling in de ondergrond.
De opgehaalde kolen zijn van het vette type 30/32% vluchtige bestanddelen.
Hun kenmerken
cokeskolen, gaskolen, kolen voor de locomotoef, steenbakkerij en andere, en kolen voor centrale verwarmingsinstallaties met speciale haarden voor vette kolen.
""ZWARTE GOUD"" => Kolenhaven (8)
ln 1938 werd de constructie voltooid van de haven te Genenbos op het Albertkanaal en van de spoorverbinding, over een achttal kilometers met de mijnzetel. De rollende portaalkraan maakt het mogelijk kabels met een inhoud van 10 ton welke per drie gemonteerd zijn op een onderstel met twee assen te behandelen. De kaaimuur is 450 m lang en voor de verlichting werden natriumlampen aangebracht.
Een tweede portaalkraan volkomen gelijk aan de eerste werd in juni 1957 gemonteerd in het vooruitzicht op het uitbreiden van het transport over het water.Kenmerken van de twee portaalkranen
draagwijdte = 23,50 m tussen de bakken en 12 m in oversteek
Practisch laadvermogen = 250 t/u per portiek
Vrije hoogte boven de sporen = 10,425 m
boven het waterpeil =11,750 m
Snelheid ; opheffing = 25m de minuut
daling = 25 m de minuut
verplaatsing in de loodrichting = 75 m de minuut
zijwaartse verplaatsing = 58 m de minuut
Met heel veel dank aan Paul Rogiers voor het tot stand brengen van deze editie van ""Zwarte Goud"". Dit werk is ontworpen door en verwezenlijkt door de ethablissementen Jean Malvoux N.V. Brussel. De foto’s zijn van Photo Lux, mevr Mondelaers en zoon, Malvaux, studio Minders, fotodienst Philips, Gus Pocin
""ZWARTE GOUD"" => ophaalmachines (7)
Vervanging van de eerste twee ophaalmachines met stoomtractie en cylindertrommels door elektrische machines met Koepe schijf . Het Ward-Leonard systeem voor elke schacht de luchtintrekkende en luchtkeerschacht één machine.
1954
Installatie van een tweede elektrische machine. dezelfde als de eerste twee op de luchtintrekkende schacht
1956
Installatie van twee reservegroepen Ward-Leonard. Vervanging van de motor van 3.000 PK van een de ophaalmachines van de luchtintrekkende schacht door een motor van 4.000 PK. Wederinschakeling van de motor van 3.000 PK, die zodoende was vrij gekomen op het vrij aseinde van de andere machine van de luchtintrekkende schacht. waarvan het vermogen dan tot 6.000 PK werd opgedreven. En elk machine word gevoed door 2 WL generatoren in serie gekoppeld.
1957
Vervanging in bovengenoemde schacht van het vervoer per kooien door een dubbel automatisch skipvervoer. De kenmerken van deze installatie, die de eerste en de sterkste van Belgie is word hierna beschreven.
-- Nuttige last van een skip is 14 ton schachtkool
-- Aantal translaties per uur is 40 met machiene 4.000 pk
44 met machiene 6.000 pk
-- Daaruit kan je afleiden dat het ophaalvermogen per uur 560 en 616 ton hetzij in totaal 1.176 ton.
-- Personeelsverdiepingen per skip is 4 van elk 16 personen
-- Maximum snelheid is 20 m per seconden
Veiligheid
De absolute veiligheid van de werking spruit voort uit de ontstentenis en enige tussenkomst van mechanische aard en uit het gebruik van magnetische versterkers, statische apparaten die een preciese regeling van de snelheid verwelkelijken alsmede de controle van de versnelling en vertraging en de beperking van het drijvend koppel.
Automatisch karakter
De skip bestuurd zelf zijn vulling en lediging alsmede de start en het stoppen van het machine. Het verloop van de operaties word op de boven - en in de ondergrond op lichtschema's weergegeven en aangegeven op controle en schakellessenaars.
Met heel veel dank aan Paul Rogiers voor het tot stand brengen van deze editie van ""Zwarte Goud"". Dit werk is ontworpen door en verwezenlijkt door de ethablissementen Jean Malvoux N.V. Brussel. De foto’s zijn van Photo Lux, mevr Mondelaers en zoon, Malvaux, studio Minders, fotodienst Philips, Gus Pocin
"" ZWARTE GOUD "" luchtverversing, verlichting elektriciteitsvoorziening (6)
In de ondergrond word de lucht ververst door een ventilator geplaatst op niveau 720m diepte.
En er was eenzelfde reserveeenheid voorhanden.
Kenmerken 210 kubieke meter,
onderdruk 450mm schroefbladtype met verstelbare schroeven
motor van 1.850 PK/3.000V-50Hz
Op de bovengrond zuigt een afwijkingsventilator met schroefblad waarvan het toerental continu regelbaar is. De vuile lucht uit de Luchtkeergang
Verlichting
De laadplaatsen en omgeving zijn verlicht door middel van natriulampen. In de steengangen werden
fluorescentielampen aangebracht en in de pijlers van reglementaire type, een lamp van 60watt om de 15 m. het personeel gebruikte elektrische lampen die op de helmen waren gemonteerd en die door batterijen gevoed werden bevestigd aan de gordel.
Elektriciteitsvoorzieningen
De geleiders der elektriciteit zijn gepantserde kabels van 3kv en 6kv. de spanning van 3 kv diend voor de ventilatoren, de hoofdpompen en de transformatorstations voor de houwplaatsen die het minst verwijderd waren van het hoofdschakelbord dat op niveau van 800 m geplaatst was. De verder gelegen stations uitgerust met droge trasformatoren worden gevoed op 6 Kv. De spanning aan de klemmen van de verbruikstoestellen bedraagt 500 volt.
Foto klein rechts laat een station zien in 6 kv
Transformatoren 74 stuks aan 7.502 kva in 1955
Elektrische motoren 286 aan 12.048 kw in 1955.
Met heel veel dank aan Paul Rogiers voor het tot stand brengen van deze editie van ""Zwarte Goud"". Dit werk is ontworpen door en verwezenlijkt door de ethablissementen Jean Malvoux N.V. Brussel. De foto’s zijn van Photo Lux, mevr Mondelaers en zoon, Malvaux, studio Minders, fotodienst Philips, Gus Pocin
""ZWARTE GOUD "" ontginningsgallerijen (5)
Het vervoer qeschiedt door middel van transportbanden van 66o mm en 800 mm breedte die geleidelijk vervangen worden door metalen transporteurs. De produkten worden, van de pijlers tot op het niveau van 800 m gebracht door blindschachten (tussenliften) met-een rechthoekige doorsnee (4,15 x 2,50 m), verdeeld in drie vakken, waarvan één uitgerust met een wentelgoot van 1,25 m diameter voor het neerlaten van de kolen tot in de laadplats in de steengang. De twee andere vakken zijn bestemd voor de ladders, leidingen en elektrische kabels en de eenverdiepingskooi. De elektrificering van de lieren zal in een nabije toekomst worden uitgevoerd. In de steengangen wordt het vervoer verzekerd door diesellocomotieven van 90 PK tot 120 PK, die een trein van 60 tot 80 wagentjes van 2.200 liter trekken.
""ZWARTE GOUD "" tegenslagen (4)
Dat de voorbereidende werken 23 jaar duurden vooraleer de exploitatie kon beginnen, had te maken met veel oponthoud en tegenslagen. Men geraakte er bij aanvang niet uit welke bevriezingsmethode te kiezen.
Om het nog erger te maken zag men de Duitsers tijdens de Eerste Wereldoorlog verdwijnen met 1600 ton gietijzeren bekuipingselementen en stortte in 1921 een deel van schacht I in.
In 1922 brak de vrieswand in schacht II.
In juni 1925 vernielde een brand de houten afdiepingstorens en de in aanbouw zijnde stalen schachtbokken.
Daarna volgde nog een overstroming van schacht I in 1925 en stond schacht II voor de tweede keer onder water in 1927 door een breuk in de wand.
Al deze tegenslagen zorgde er voor dat onze mijn KS Zolder achter stond op schema voor de kolenexplotatie.
Met heel veel dank aan Paul Rogiers voor het tot stand brengen van deze editie van ""Zwarte Goud"".
En ook veel dank aan Albert Vantilt voor deze oudere foto's van de brand in KS Zolder.
""ZWARTE GOUD"" periode 1913-1920 (3)
Om de boringen en de installatie van een bevriezingscentrale te kunnen voortzetten, alsmede om een zeker aantal woningen te kunnen bouwen moest tot en kapitaalsverhoging worden overgegaan. Op 30 december 1913 werd een kapitaal van vijftien op vijfentwintig miljoen frank gebracht.
1914 tot 1918... De oorlog 1914-1918 schorste de uitvoering der werken en de Mijn werd door het Duitse leger van een deel der machines van de bevriezingscentrale en van nagenoeg 1700 ton gietijzere bekuipingsringen beroofd. (zie foto hierlangs rechts bekuipingsringen)1920 ... Onmiddellijk na het einde der vijandelijkheden bracht de stijging der lonen en der prijzen van de materialen de Raad van Beheer er toe een akkoord met gans nieuwe voorwaarden voor de hervatting van de werken met de ondernemers van de delving af te sluiten. Zodoende moest de maatschappij op 30 december 1920 en beroep doen op nieuwe kapitalen. Ze vond toen de onmisbare financiële steun bijAcieries Réunies, de Burbach-Eich-Dudelange (Arbed) de forges de la Providence en de Bank van Brussel.De werken werden voortgezet maar niet zonder moeilijkheden. De werking van het gesteente veroorzaakte een scheur in de ijsmuur en een overstroming van de schacht.
Met heel veel dank aan Paul Rogiers voor het tot stand brengen van deze editie van ""Zwarte Goud"".
Dit werk is ontworpen door en verwezenlijkt door de ethablissementen Jean Malvoux N.V. Brussel. De foto’s zijn van Photo Lux, mevr Mondelaers en zoon, Malvaux, studio Minders, fotodienst Philips, Gus Pocin
""ZWARTE GOUD "" ontstaan (2)
De periode 1907 tot 1912De nv der Steenkolen van Helchteren en Zolder werd op 26 januari 1907 opgericht voor het productief maken van de concessies van Helchteren en Zolder verleend bij Koninklijk Besluit van 25 oktober 1906. Het kapitaal beliep toen vijftien miljoen Belgische franken. Elke inesteerder kreeg in die tijd een aandenkingsmedaille zoals je hierlangs kan zien
Het delven van de schachten door middel van bevriezingsmethode werd in 1912 toevertrouwd aan de maatschappij ""FORAKY"" voor de boringen en Franco-Belge de Foncage de Puits voor het eigenlijke delven. De bevriezing werd in één trek tot op 620m doorgevoers. Wat zonder voorgaande was ze drong tot in het steenkoolveld door. Alvorens te bevriezen werden alle banken onder het tuf gecementeerd.
Met veel dank aan Paul Rogiers voor het tot stand brengen van deze editie van ""Zwarte Goud"".
Bovenste foto is van Albert Vantilt.
Dit werk is ontworpen door en verwezenlijkt door de ethablissementen Jean Malvoux N.V. Brussel. De foto’s zijn van Photo Lux, mevr Mondelaers en zoon, Malvaux, studio Minders, fotodienst Philips, Gus Pocin
""ZWARTE GOUD "" (1)
In 1907 startten de eerste werken en het duurde 23 jaar eer de eerste steenkolen de bovengrond haalden.
De foto hierboven laat zien hoe omvangrijk de Mijn was en er is natuurlijk jaren over gedaan om dit zo te krijgen. Wij gaan er dieper op in niet alleen van de ondergrond maar ook de bovengrond en andere. Wij mochten de hulp ontvangen van Paul Rogiers die ons teksten en foto's bezorgden zodat wij alles mooi mochten uitzoeken en verwerken.
Paul Rogiers bezorgde ons foto's die nog niet verschenen waren, en in deze voorbeschouwing wil ik mijn oprechte dank brengen aan Paul Rogiers. Elke werkdag zullen wij dus een bijdrage brengen.
