Apparaat, waarmede water in stoom wordt omgezet, welke laatste gebruikt wordt voor het aandrijven van ➝ stoommachines, voor verwarmen (➝ Centrale verwarming, sub 3°), koken, enz. Bij de omzetting van water in stoom bij een bepaalde temp. maakt het voor de daarbij noodige hoeveelheid toe te voeren warmte weinig uit, bij welke temp. die omzetting geschiedt. De omzetting zelf vereischt echter zéér veel warmte, vergeleken met hetgeen noodig is om het water op de gewenschte temp. te brengen. Men heeft m.a.w. voor het opwekken van stoom van hoogen druk niet zoo heel veel meer warmte noodig dan voor stoom van lagen druk.
Daar de hoogte van den stoomdruk het economisch effect van de machine sterk beïnvloedt, is het streven van alle ketelbouwers van den beginne af erop gericht geweest de ketels voor steeds grooter stoomdruk te bouwen.De grens werd tot in deze eeuw bepaald door den vorm van den ketel. Door het grooter worden der machine-installaties (electrische centrales) werd men gedrongen steeds grooter keteleenheden op te stellen, dus ketels van grooten diameter, die platen van dusdanige dikte noodig maakte, dat de grens van practische uitvoerbaarheid, gepaard met de noodige veiligheid, spoedig bereikt was. Een keteldruk van 25 at gold als zeer hoog. Sinds echter in de latere jaren door den bouw van ketels, die hoofdzakelijk bestaan uit bundels pijpen met geringen doorlaat en dikken wand, de keteldruk opgevoerd kan worden tot enkele honderdtallen at, is de begrenzing voor het opvoeren van den stoomdruk meer gelegen in den bouw en het materiaal der aan te drijven machine en der appendages dan in den ketel.
De s. in eenvoudigsten vorm bestaat uit een cylinder, gedeeltelijk met water gevuld, voorzien van de noodige appendages om nieuw water toe te voeren (voedingklepkast), verontreinigingen in het ketelwater af te voeren (spuikraan), stoom af te leveren (afsluiter), stand van het water te controleeren (peilglas), te hoogen druk te voorkomen (veiligheidstoestel) en te waarschuwen bij te hoogen druk (veiligheidsfluit). Onder den ketel is het rooster aangebracht en verder is de ketel zoodanig ingemetseld, dat de verbrandingsgassen zooveel mogelijk hun warmte via den ketelwand aan het water kunnen afgeven alvorens in den schoorsteen te ontwijken. Reeds spoedig werden in de langsrichting binnen den ketel pijpen (vlampijpen) aangebracht, waardoor de verbrandingsgassen moeten stroomen en de warmte gemakkelijker en in meerdere mate aan het water afgeven. Een andere, klassieke vorm van ketel is die, waar het rooster is opgesteld in een of twee cylinders, die in den ketelcylinder zijn gemonteerd (Cornwall- en Lancashireketel). Deze cylinders werden in een volgende periode gegolfd uitgevoerd om beter bestand te zijn tegen den uitwendigen druk, dien de stoom in den ketel erop uitoefent (Fox- en Morrisonsysteem). Wordt een ketel met zeer grooten waterinhoud gewenscht, dan worden parallel aan en beneden den ketelcylinder twee of drie lange watercylinders van kleinen diameter aangebracht, die met den bovenketel in verbinding staan (bouilleur- of olifantketel).
Combinaties van deze grondtypen ketels vormen weer nieuwe, die alle van het stationnaire type zijn en ingemetseld worden. Gaat men over tot het gebruik van mobiele ketels, in gebruik bij locomotieven en locomobielen, dan worden hoofdzakelijk pijpketels gebruikt, bestaande uit een cylinder, aan de vuurzijde over een deel van den romp naar beneden uitgebouwd om de vuurkist op te nemen, welke met het achterfront door vlampijpen verbonden is. Deze monden uit in de rookkast, waaraan de schoorsteen bevestigd is. De ketel wordt niet ingemetseld, maar is zorgvuldig geïsoleerd om warmteverlies naar mogelijkheid te voorkomen. Scheepsketels worden evenmin ingemetseld en zijn door de beperkte ruimte, die het schip biedt, zeer in elkander gedrongen gebouwd. De meest voorkomende constructie is de Lancashireketel met twee of drie gegolfde kanalen, die uitmonden in een in den ketel aangebrachte vlamkast, welke door middel van vlampijpen met het voorfront van den ketel in verbinding staat. Tegen dit voorfront is de rookkast gebouwd, vanwaar de gassen in den schoorsteen ontwijken.
Voor kleine stationnaire installaties, waar weinig plaatsruimte disponibel is, voor stoomkranen, enz. worden niet ingemetselde verticale ketels opgesteld. In een verticalen cylindrischen ketel is veelal een dito vuurkist aangebracht, waarin het rooster wordt gemonteerd en waarvan de bovenzijde door een of meer verticale pijpen is verbonden met de rookkast boven op den ketel.
De waterpijpketel bestaat in zijn oorspronkelijken vorm hoofdzakelijk uit een aantal schuinliggende parallelle pijpen, met water gevuld, die gedeeltelijk aan de stralende warmte van het vuur zijn blootgesteld, verder geheel door de verbrandingsgassen worden omspoeld. Het aan de warmte blootgestelde oppervlak is in verhouding tot den waterinhoud der pijpen groot en daarom gunstig voor een economische en snelle verdamping. Daarentegen is de water- en stoomruimte van de pijpen t.o.v. deze stoomproductie te klein en daarom staan de pijpen in verbinding met een cylindrischen bovenketel. Desondanks blijven de waterpijpketels t.o.v. de eerstbeschreven keteltypen een kleinen water- en stoominhoud hebben met de nadeelen daaraan verbonden: natten stoom en groote gevoeligheid voor onzuiver water. De voordeelen wegen echter ruim tegen deze nadeelen (die volkomen verholpen kunnen worden door oververhitting van den stoom en distillatie van het water) op: behalve de economische en snelle verdamping en de hooge druk, waarvoor deze ketel gebouwd kan worden, is de stoomontwikkeling per m2 oppervlak van het ketelhuis (d.i. de ruimte, waar de s. opgesteld is) zeer groot, waardoor de opstelling goedkoop is. De gevolgen van een explosie, die practisch slechts ontstaan kan door het scheuren van een pijp, zijn meestal niet ernstig, in tegenstelling met het scheuren van een cylinderketel, waarvan doodelijke ongevallen, zware verwondingen en groote verwoestingen het onvermijdelijk gevolg zijn. De waterpijpketel verdringt meer en meer de andere ketelsystemen, omdat hij voor de steeds grooter wordende installaties de eenige is, die op economische en practisch bedienbare wijze de enorme hoeveelheden stoom kan voortbrengen, die daar noodig zijn, terwijl hij voor den door stoomturbines hoogst toelaatbaren druk gebouwd kan worden.
Ketelproef In Nederland. Alvorens door den ingenieur van het Stoomwezen een certificaat van deugdelijkheid voor een stoomketel wordt afgegeven, wordt deze in zijn tegenwoordigheid onder waterdruk beproefd met een druk, die, al naar den normalen druk waaronder de ketel moet werken, opgevoerd wordt tot 100%-50% of tot 5 atmospheer boven den normalen druk. Hierbij mag de ketel geen blijvende vormverandering vertoonen en mogen geen lekkende klinknaden of klinknagels geconstateerd worden. Voldoet de ketel aan de gestelde voorwaarden, dan wordt hij van een rijksstempel voorzien. Eerst dan mag hij ingemetseld resp. in gebruik genomen worden. Beukers.
In België is de ketelproef geregeld door K.B. van 28 Maart 1919. Alvorens ingemetseld en in gebruik gesteld te worden, moet iedere ketel een waterdrukproef ondergaan. Voor deze proef wordt de ketel onder een drukking gezet, die gelijk is aan anderhalf maal de maximale drukking, waaronder hij moet werken, zonder dat de overdruk lager mag zijn dan 1 kg per cm2 of zonder dat hij hooger mag zijn dan 5 kg per cm2. Deze waterdrukproef geschiedt in tegenwoordigheid van een ambtenaar van den dienst voor toezicht op de stoomwerktuigen. Voldoet de ketel aan de wettelijke vereischten, dan wordt hij geijkt. De waterdrukproef moet hernieuwd worden, o.m. wanneer de ketel herstellingen heeft moeten ondergaan; wanneer hij gedurende meer dan 2 jaren in onbruik bleef; wanneer het hoofd van den dienst voor toezicht eenigen twijfel heeft over zijn weerstandsvermogen; wanneer hij verplaatst wordt. Ketels van spoorweglocomotieven moeten om de drie jaar beproefd worden; die van stoomschepen om het jaar (art. 44-55). Rondou.
Ketelinspectie Op geregelde tijden moeten s. worden nagezien, uitwendig en inwendig, om kleine gebreken op te sporen en te verhelpen, om bij groote gebreken den ketel tijdig buiten gebruik te stellen en om den ketel grondig te reinigen, waarbij meer speciaal de ketelsteen, die zich sinds de vorige inspectie uit het water heeft afgezet, is te verwijderen. Daar een verwaarloosde ketel tot catastrophale ongevallen aanleiding kan geven, wordt in Ned. en België vanwege het rijk door de ingenieurs van het Stoomwezen op geregelde tijden een ketelinspectie gehouden, zoowel inals uitwendig. Vgl. ➝ Stoomwet. Beukers.
