|
Gemalen
Door Bram Steketee
Aandrijfwerktuigen
Windwatermolens
Natuurlijke of vrije lozing van polderwater door duikers en uitwateringssluizen is geheel afhankelijk van de binnen- en buitenwaterstand. Toen omstreeks de 15e eeuw de winterwatermolens in zwang kwamen, werd het mogelijk om water naar een hoger peil op te malen. Wind is een onberekenbare factor bij de bemaling, niet alleen windstilte maar ook te veel of te weinig wind beïnvloedt de maalcapiciteit.
Stoomgemalen
De droogmaking van het Haarlemmermeer (1848-1852) met behulp van stoommachines toonde aan dat stoomkracht een goed alternatief was voor windkracht. Dit leidde echter niet tot een snelle overschakeling. Pas na 1870 kan er gesproken worden van een geleidelijke vervanging van windwatermolens door stoomgemalen. De introductie van de centrifugaalpomp heeft daaraan veel bijgedragen. Het gebruik van stoommachines vereiste geheel nieuwe gebouwen die een typerende verschijningsvorm hadden. Om bevuiling van de machineruimte te voorkomen moest deze gescheiden zijn van de stookruimte. De wettelijk verplichte schoorsteen stond meestal in het verlengde van deze stookruimte. Om de invloed van schadelijke trillingen van de stoommachine uit te sluiten werd de schoorsteen vrij van de overige bebouwing opgetrokken. Een kolenloods en meestal een machinistenwoning complementeerden het gemaalcomplex.
Zuiggasgemalen
In het eerste decennium van de twintigste eeuw kreeg de stoommachine concurrentie van de zuiggasmotor. Zuiggas is een gas dat ontstaat bij onvolledige verbranding van steenkool. Het gas werd bereid in een grote gasfabriek of ter plaatse in een kleinere installatie. Het menggas dat ontstaat na de toevoeging van waterdamp aan het gas, werd in een motor
| 83 |
tot ontbranding gebracht. De motor zuigt de benodigde hoeveelheid gas uit de installatie. Het rendement van deze moderne motor lag hoger dan dat van de stoommachine. Bovendien verviel de lange duur van het opstoken van de ketels. Met enige aanpassingen was een stoomgemaalgebouw wel geschikt te maken voor toepassing van zuiggas. Ook hier moesten stook- en machineruimte van elkaar gescheiden zijn.
Dieselgemalen
Rond 1915 won de oliemotor, waarvan de dieselmotor het meest bekend is, steeds meer veld. Een mengsel van olie en lucht komt in de motor tot ontbranding. De grotere veiligheid en het mindere onderhoud maakten de oliemotor aantrekkelijk. Het gemaalgebouw kon compacter zijn omdat oliemotor en pomp in één bouwlichaam konden worden opgenomen. De kolenloods maakte plaats voor de olietank.
Elektrische gemalen
In tegenstelling tot verbrandingsmotoren hebben elektromotoren het voordeel dat de geleverde energie direct wordt omgezet in een draaiende beweging. Het rendementsverlies is daardoor geringer. Een voorwaarde is wel dat het aangesloten kan worden op een elektriciteitsnet. Waar dit niet mogelijk is, moet ter plaatse stroom worden opgewekt door aggregaten. Deze aggregaten werden vroeger aangedreven door stoommachines en nu door verbrandingsmotoren. Zo ontstond de nog steeds voorkomende dieselelektrische aandrijving.
Opvoerwerktuigen
Scheprad
Het scheprad, bekend van de windwatermolen, berust niet op het opscheppen van water maar het opstuwen en wegslingeren daarvan langs de omtrek van een rad. Het rad draait meestal om een horizontale as.
Vijzel
Een vijzel bestaat uit een stalen as met daaromheen een schroefvormig blad (schroef van Archimedes). De vijzel is gemonteerd in een hellende goot met een half cirkelvormige doorsnede. De (oorspronkelijk houten) vijzel is net als het scheprad lang toegepast bij windwatermolens en heeft zich in moderne vorm tot op de dag van vandaag weten te handhaven.
Zuigpomp of plunjer
Door het naar boven bewegen van een zuiger in een verticale zuigbuis, ontstaat onder de zuiger een onderdruk waardoor water zal toestromen. Bij de neerwaartse beweging wordt het water via een klepopening boven de zuiger gebracht om bij de volgende opwaartse beweging weg te vloeien. De klep in de zuiger is daarbij gesloten. Zuigpompen zijn toegepast bij de drie gemalen van het Haarlemmermeer. Het onderhoud is zo kostbaar gebleken dat dit voorbeeld geen navolging heeft gekregen.
Schroefpomp
De schroefpomp bestaat uit een buisvormig lichaam dat een verwijding heeft ter plaatse van het schoepenrad. Door het draaiende rad wordt het water opgevoerd. Bij geringe opvoerhoogten is het nuttig effect van dit pomptype groter dan van de centrifugaalpomp.
Centrifugaalpomp
In het pomphuis dat vanwege de vorm ook wel slakkenhuis wordt genoemd, draait een waaier of schoepenrad. Door de hoge omwentelingssnelheid ontstaat langs de omtrek een hogere druk, waardoor het water via een buis uit de pomp wordt geperst. Bij de as van de pomp zorgt de onderdruk voor het aanzuigen van het water. De centrifugaalpomp vindt bij moderne gemalen veel toepassing.
| 84 |
Waterstaatkundige werken in 's-Hertogenbosch (Utrecht 2000) 83-85
|
