Вертикальный котел с горизонтальными топочными трубами - Википедия - Vertical boiler with horizontal fire-tubes

Кокран котел

А вертикальный котел с горизонтальными топочными трубами это разновидность малых вертикальный котел, используется для создания пар для малой техники. Для него характерно наличие множества узких дымовые трубы, идущий горизонтально.

Подобные котлы широко используются на кораблях как вспомогательный или же осел котлы.[я] Меньшие примеры, особенно Робертсон Тип использовался для паровозы.

Параллельно-трубные котлы

Кокран котел

Котлы с параллельными трубами размещают все дымовые трубы в единую параллельную группу, проходящую из стороны в сторону корпуса котла. Самым известным из них является Кокран дизайн.

Кокран котел

Котел Cochran был произведен компанией Cochran & Co. Аннан, Шотландия.[2] Он широко используется в морской практике, либо сжигается непосредственно на угле или нефтяном топливе, либо используется для рекуперация тепла из выхлопа больших дизельных двигателей.[3] Если такой котел может нагреваться либо выхлопными газами главной двигательной установки, либо работать отдельно в порту (обычно нефтью, а не углем), он упоминается как композитный котел.[4]

Котел представляет собой цилиндрический вертикальный водяной барабан с полусферический куполообразный верх. Эта куполообразная форма достаточно прочна, чтобы не требовать оставаясь. В топка еще один полусферический купол, приклепанный к основанию фундаментное кольцо чтобы дать узкое водное пространство.

Жаровые трубы расположены над ним в единую горизонтальную группу, закрепленную между двумя плоскими вертикальными пластинами, вставленными в корпус котла. Первая из этих пластин образует неглубокую камера сгорания и соединяется с топкой короткой диагональной шейкой. Камера сгорание имеет «сухую» форму спины и закрывается стал и огнеупорной пластиной, а не водяной рубашкой. Выхлоп из дымовых труб выводится во внешний коптильня и вертикальный дымоход. Для доступа к трубкам для технического обслуживания в полусферическом куполе предусмотрен люк.

Типичный котел Кокрана, как показано на рисунке,[5] может быть 15 футов (4,57 м) в высоту и 7 футов (2,13 м) в диаметре, обеспечивая поверхность нагрева 500 квадратных футов (46,45 м).2), и решетка площадью 24 квадратных фута (2,23 м2). Рабочее давление составляет от 100 до 125 фунтов на кв. Дюйм (от 6,9 до 8,6 бар; от 690 до 860 кПа).

Если используется композитный обжиг,[4] есть несколько возможных вариантов расположения греющих газов.[6] В большинстве из них используется двухпроходная система труб, в которой другая камера сгорания с сухим обратным потоком направляет газы из одного ряда труб в обратную сторону через другой. Некоторые устройства используют отдельный ряд труб для выхлопных газов рекуперации тепла или газов прямого сжигания, другие пропускают выхлопные газы в верхнюю часть (незажженной) топки. В котле-утилизаторе может вообще не быть топки, кроме неглубокой куполообразной пластины для прочности.[7]

Рельсовый двигатель GNSR

Cochran также предлагает модифицированный "Sinuflo". дымовая труба, который, как утверждается, обеспечивает лучшую передачу тепла от газов. Он изогнут в несколько горизонтальных синусоидальных волн, а не в прямом направлении.[7]

Котел Cochran не применялся на локомотивах, но использовался для пары экспериментальных паровых железнодорожные моторы построен для GNSR к Эндрю Барклай в 1905 г.[8] Они не увенчались успехом и через несколько лет были списаны, хотя один корпус тренера сохранился в плохом состоянии.[9]

Котел Кларка Чепмена

Кларк Чепмен "мокрая спина" котел "Виктория"

Котел Clarke Chapman похож на котел типа Cochran с той разницей, что верх корпуса котла представляет собой неглубокий купол, а не полусферу. Эта форма купола все еще достаточно прочна, чтобы выдерживать давление, но теперь между корпусом и верхней пластиной есть острый угол. Этот угол требует поддержки ластовица остается.

Котлы Clarke Chapman производятся как с «сухой спиной» (как для Cochran), так и с «мокрой спиной».[10] Мокрая спина или «Виктория»[11] (на рисунке) камера сгорания полностью окружена водой. Это увеличивает поверхность нагрева и снижает потери тепла, но также усложняет изготовление котла и затрудняет очистку труб.

Радиально-горизонтальные трубчатые котлы

Котел Robertson "autocar"

Радиально-горизонтальные трубчатые котлы избегают плоской трубной плиты котла Кокрана в пользу круглой топки, форма которой лучше сопротивляется давлению. Таким образом, их трубы расположены радиально, чтобы их было легче посадить, входя в топку перпендикулярно пластине.

Котел Робертсона

Дизайн Робертсона из Fleetwood, Ланкашир, первоначально использовался в паровозы. Он часто использовался в ситуациях, похожих на Сторожевой котел, но вместо водяных трубок здесь есть дымовые трубы. Он известен своей популярностью в модельная инженерия, как многотрубный котел, который относительно легко построить.

Котел состоит из двух концентрических барабанов с водным пространством между ними. Через этот барабан проходят дымовые трубы, расположенные симметрично по диаметру. Весь котел заключен в цилиндрическую коптильню. Верх внутреннего барабана не имеет водяной рубашки и закрыт только стальной пластиной. Внешний барабан представляет собой параллельный цилиндр, но внутренний барабан обычно имеет ступеньки трех диаметров: широкий вокруг колосниковой решетки, чтобы обеспечить наибольшую площадь решетки и способствовать быстрому кипению в ее водяной рубашке, центральная секция несет внутренние концы жаровых труб. , а верхняя часть заужена, чтобы уменьшить площадь поверхности без рубашки и обеспечить открытое пространство для пара над ватерлинией.[10][12] Это верхнее пространство намеренно увеличено по размеру, чтобы при установке на дорожном транспортном средстве любой наклон во время подъема на холм оставался достаточной глубиной водного покрова над трубами.

Верхняя пластина не имеет кожуха, поэтому на ней могут быть люк и горловина. Там, где котел используется для паровозов, часто кокс - топка с глубокой топкой, и кокс просто выливается в этот желоб, а не распределяется осторожно. Этот способ сжигания приемлем для кокса, но при использовании угля может возникнуть густой тусклый огонь, блокируемый клинкер. Это также меньше отвлекает при попытке управлять паровозом. Исключение угля также снижает риск выброса летучих газов из дымового желоба при его открытии.

Котел иногда перегретый полуизлучающим элементом, расположенным в виде змеевика внутри верхней части центрального барабана.[12]

Другой дизайн

Блейк котел

Блейк котел

Котел Blake имеет характеристики как Кларк Чепмен и Робертсон конструкции. Камера сгорания полностью расположена в водном пространстве, так что вся она может обеспечивать поверхность нагрева, и для прочности сделана цилиндрической. Трубки расположены не параллельно, а радиально, так что они входят в камеру сгорания перпендикулярно. Это упрощает операцию расширения их концов и обеспечивает лучшее уплотнение. Коптильня больше по размеру и частично огибает корпус котла снаружи.[13]

Котел Harris "Экономичный"

Котел Harris "Economic"[14] это дизайн для модельная инженерия -размерный бойлер. Подобно Блейк, но симметрично с расположенной в центре камерой сгорания и дымовыми трубами по всей окружности.

Братья Райли

Аналогичные котлы, как жаротрубные к «Патенту Мередит», так и водотрубные котлы собственной конструкции, также производились Братья Райли из Стоктон-он-Тис примерно с 1890 года до Первой мировой войны.[15]

Рекомендации

  1. ^ An вспомогательный котел подает пар, который не используется для главной двигательной установки, но необходим для некоторых частей основных силовых установок. А осел Котел часто используется в порту для подачи пара, не являющегося необходимым для «гостиничных» услуг, таких как отопление или освещение. [1]
  1. ^ Паровые котлы Milton и Marine.
  2. ^ Кокран
  3. ^ Милтон, Дж. Х. (1961) [1953]. Морские паровые котлы (2-е изд.). Newnes. С. 63–66.
  4. ^ а б Паровые котлы Milton и Marine, стр. 119-121.
  5. ^ Бентли, Уоллес (1918). Эскизы деталей двигателя и машин. п. 106.
  6. ^ Паровые котлы Milton и Marine, стр. 133-135.
  7. ^ а б Паровые котлы Milton и Marine С. 133–135.
  8. ^ Дженкинсон, Дэвид (1996). «15: Альтернативы условности». История британских железнодорожных вагонов 1900–1953 гг.. я (2-е изд.). Пендрагон. п. 266. ISBN  1-899816-03-8.
  9. ^ «Паровозовый седан ГНСР (только кузов)». Доверие старинных карет.
  10. ^ а б Кеннеди, Современные двигатели, Том III
  11. ^ "Котел". Британская энциклопедия. 1911.
  12. ^ а б Харрис, К. Н. (1974). Модельные котлы и котельное производство. КАРТА. С. 52–53. ISBN  0-85242-377-2.
  13. ^ Кеннеди, Рэнкин (1905). Книга современных двигателей и генераторов. VI. Лондон: Кэкстон. п. 31.
  14. ^ Харрис, Модельные котлы, стр. 158-159
  15. ^ "Братья Райли". Путеводитель Грейс.