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

Вертикальный котел с горизонтальными огнестрельными трубками представляет собой тип небольшого вертикального котла , используется для генерации пары для малых машин. Он характеризуется наличием множества узких дымовых труб , идущих горизонтально.

Подобные котлы широко используются на судах как вспомогательные котлы или котлы типа « осел» . Меньшие образцы, особенно тип Робертсона , использовались для паровозов .

Параллельно-трубные котлы

Котлы с параллельными трубами размещают все свои дымовые трубы в единую параллельную группу, проходящую из стороны в сторону корпуса котла. Самый известный из них - конструкция Кокрана .

Кокран котел

Котел Cochran был произведен компанией Cochran & Co. из Аннана , Шотландия. Он широко используется в морской практике, либо сжигается непосредственно на угле или мазуте, либо используется для рекуперации тепла выхлопных газов больших дизельных двигателей. Если такой котел может нагреваться либо выхлопными газами главной двигательной установки, либо отдельно работать в порту (обычно на нефти, а не на угле), он называется комбинированным котлом .

Котел представляет собой цилиндрический вертикальный водяной барабан с полусферическим куполообразным верхом. Эта куполообразная форма достаточно прочна, чтобы не стоять на месте . Топка еще один полусферический купол, прикован к базовому кольцу фундамента , чтобы дать узкую waterspace.

Жаровые трубы расположены над ним одной горизонтальной группой и установлены между двумя плоскими вертикальными пластинами, вставленными в корпус котла. Первая из этих пластин образует неглубокую камеру сгорания и соединена с топкой короткой диагональной горловиной. Камера сгорания имеет форму «сухой спинки» и закрывается не водяной рубашкой, а стальной и огнеупорной плитой. Выхлоп из дымовых труб поступает во внешнюю дымовую камеру и вертикальный дымоход . Для технического обслуживания трубок в полусферическом куполе предусмотрен люк.

Типичный котел Cochran, как показано на рисунке, может иметь высоту 15 футов (4,57 м) и диаметр 7 футов (2,13 м), обеспечивая поверхность нагрева 500 квадратных футов (46,45 м ² ) и площадь решетки 24 квадратных фута ( 2,23 м ² ). Рабочее давление составляет от 100 до 125 фунтов на квадратный дюйм (от 6,9 до 8,6 бар; от 690 до 860 кПа).

При использовании композитного обжига существует несколько возможных схем подачи греющих газов. В большинстве из них используется двухпроходная система труб, при которой другая камера сгорания с сухим обратным потоком направляет газы из одного ряда труб в обратный поток 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.

Cochran также предлагает модифицированную дымовую трубу Sinuflo , которая, как утверждается, обеспечивает лучшую теплопередачу от газов. Он изогнут в несколько горизонтальных синусоидальных волн, а не прямо.

Котел Кокрэна не был применен к локомотивам, но был использован для пары экспериментальных пара railmotors построены для GNSR от Эндрю Барклого в 1905 г. Они не были успешными и были списаны после того, как несколько лет, хотя выживает один тренер тела в плохом состоянии .

Котел Кларка Чепмена

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

Котлы Clarke Chapman производятся как с «сухой спиной» (как у Cochran), так и с «мокрой спиной». Мокрая спина или «Виктория» (на фото) имеет камеру сгорания, полностью окруженную водой. Это увеличивает поверхность нагрева и снижает потери тепла, но также усложняет изготовление котла и затрудняет очистку труб.

Радиально-горизонтальные трубчатые котлы

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 плите.

Котел Робертсона

Дизайн Робертсона из Флитвуда , Ланкашир, первоначально использовался в паровозах . Он часто использовался в аналогичных ситуациях с котлом Sentinel , но в нем использовались дымовые трубы, а не водяные. Он наиболее известен своей популярностью в моделестроении 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 часть несет внутренние концы жаровых труб. , а верхняя часть заужена, чтобы уменьшить площадь поверхности без рубашки и обеспечить открытое пространство для пара над ватерлинией. Это верхнее пространство намеренно увеличено по размеру, чтобы при установке на дорожном транспортном средстве любой наклон во время подъема по-прежнему оставил достаточную глубину водного покрова над трубами.

Верхняя пластина не имеет кожуха, поэтому на ней могут быть люк и горловина. Там, где котел используется для паровозов, он часто работает на коксе с глубоким топкой, и кокс просто выливается в этот желоб, а не тщательно распределяется. Этот способ сжигания приемлем для кокса, но с углем может привести к густому тусклому огню, заблокированному клинкером . Это также меньше отвлекает при попытке управлять паровозом. Отказ от угля также снижает риск выброса летучих газов из дымового желоба при его открытии.

Иногда котел перегревается полуизлучающим элементом, расположенным в виде змеевика внутри верхней части центрального барабана.

Другой дизайн

Блейк котел

Котел Блейка имеет черты конструкции Кларка Чепмена и Робертсона . 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, чтобы входить в камеру сгорания перпендикулярно. Это упрощает операцию расширения их концов и обеспечивает лучшую герметичность. Коптильня больше по размеру и частично огибает корпус котла снаружи.

Котел Harris "Economic"

Котел Harris «Экономичный» - это конструкция типового котла инженерного типа. Подобен Blake , но симметричен, с расположенной в центре камерой сгорания и дымовыми трубами по всей окружности.

Братья Райли

Аналогичные котлы, как жаротрубные согласно «Патенту Мередит», так и водотрубные котлы собственной конструкции, также производились Riley Brothers из Стоктон-он-Тис примерно с 1890 года до Первой мировой войны.

использованная литература