Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлен из гофрированной печи )
Перейти к навигации Перейти к поиску
Немецкий полупереносной двигатель с извлеченной топкой котла на сервисное обслуживание.

Запуск тип , сторожевой катер или горизонтальный многотрубный котел [1] представляет собой форму маленького парового котла . Он состоит из цилиндрической горизонтальной оболочки с цилиндрической топкой и дымовыми трубами внутри нее .

Их название происходит от того, что котел в свое время широко использовался для небольших паровых яхт и катеров . Они также использовались в некоторых ранних военно-морских миноносцах .

Описание [ править ]

Вид печи с торца, показывающий небольшое пространство для пара наверху.

Цилиндрическая топка или топка полностью помещаются в наружную оболочку котла. В отличие от локомотивного котла , под основным котлом нет решетки топки. Котел имеет сходство как с локомотивным котлом (несколько небольших дымовых труб), так и с морским котлом Scotch (короткая цилиндрическая топка). Как жаротрубный котел, он имеет большую площадь нагрева и поэтому является эффективным пароваркой. Конструкция топки также проще, а значит дешевле, чем топка локомотива. Поскольку кольцевая печь в значительной степени самонесущая против давления котла, она не требовала длительного и дорогостоящего ремонта.паровозного котла. Это также позволило изготавливать котел с болтовым соединением на внешней оболочке, и поэтому вся топка и гнездо для труб могли быть извлечены для осмотра и технического обслуживания.

Однако топка имеет ограниченные размеры, и, в отличие от локомотива, котел не может расширяться за пределы корпуса котла. Это ограничивает возможный устойчивый выход. [2] Решетка и зольник также ограничены по размеру, решетка представляет собой набор решеток, частично пересекающих трубу печи, а зольник - ограниченное пространство под ней. Эти особенности ограничивают способность котла сжигать твердый битуминозный уголь, и вместо них требуется подача валлийского энергетического угля или аналогичного. Топить древесиной или топливом из биомассы было сложно. Емкость топки дополнительно ограничивается пространством, используемым для зольника, а также печью с сухим обратным потоком. [2] Маленький зольник также ограничивает их способность готовить пар в течение длительного времени.

Одним из недостатков котла был большой диаметр топки по отношению к кожуху котла и, следовательно, небольшое пространство для пара над сводом топки. Это делало котлы склонными к заправке , особенно в бурное море, когда вода могла попадать в паровую трубу.

Более серьезной опасностью был ограниченный запас уровня воды, когда уровень воды должен был упасть лишь на небольшую величину из-за невнимательности, прежде чем оголить верхнюю часть топки, с вероятным перегревом и риском взрыва котла. Котел был безопасен при правильном топке, но его нельзя было оставлять без присмотра. Эти ограничения уровня воды стали еще более неприятными, когда котел был наклонен даже на крутой участок железной дороги. Это объясняется необычной скоростью износа и количеством заменяемых печей, поставленных для локомотивов Heywood. [2]

Котел пользовался некоторой популярностью в континентальной Европе как котел для небольших переносных двигателей . Подобный котел, но с возвратными дымовыми трубами, был построен в Америке как котел Хубер .

Котел Багнала [ править ]

Ранний полупереносной двигатель 1860-х годов с увеличенной топкой

Чтобы уменьшить ограничения маленькой печи, была разработана увеличенная форма. Площадь кожуха котла рядом с топкой была увеличена в диаметре, но осталась круглой. Это позволило установить печь большего диаметра. Топочная часть кожуха была смещена вниз, так что гнездо для труб из верхней части топки находилось в самой нижней, заполненной водой, части кожуха. Поскольку пластины все еще были цилиндрическими, для них не требовались распорки, но могло быть несколько небольших стержней для поддержки плоской части игольной пластины между двумя секциями оболочки. [3]

Эта конструкция котла использовалась для полупереносных двигателей с 1860-х годов. Поскольку более широкая решетка позволяла сжигать плохое топливо, такое как солома или отходы сахарного тростника, она использовалась в сельском хозяйстве и была широко известна как «колониальный» тип. Маршаллс построил многие из них и запатентовал конструкцию своей топки «Британия». [4] Это было также предложено в удлиненной форме как печь для сжигания дров, особенно для использования в Австралии и Африке, где лесные угодья вырубались для ведения сельского хозяйства. [5]

Котлы с круглым пуском (а не котлы локомотивов) широко не использовались в богатой углем Великобритании, за исключением этих увеличенных типов. Иногда их называли «морскими» котлами, хотя эта увеличенная форма не подходила для использования на море из-за поднятого центра тяжести.

Железнодорожные локомотивы Bagnall [ править ]

Небольшой локомотив подрядчика Bagnall

Увеличенная круглая топка также использовалась У. Г. Бэналлом для узкоколейных локомотивов с 1890 года [3].

Одним из последних из них, последним промышленным узкоколейным паровозом, построенным для использования в Великобритании, был Monarch , сочлененный локомотив, построенный для промышленной железной дороги в Кенте в 1953 году. Это был один из серийных локомотивов. для железных дорог 2 футов сахарных плантаций в Южной Африке, хотя сам по себе он немного больше - 2 фута 6 дюймов . Они были сформулированы по модифицированному дизайну Бэгналла Мейера . Оригинальный локомотив Мейераиспользовали две шарнирно-сочлененные тележки под рамой локомотива-цистерны, на которых размещались котел и цистерны с водой. Это ограничивало пространство, доступное для топки, недостаток, которого можно было избежать для небольших локомотивов, используя котел Бэгналла с круглой топкой, полностью расположенной над рамой.

Железнодорожные локомотивы [ править ]

Локомотив Эффи на сэра Артура Хейвуд «S Duffield Bank Railway
Точка , железная дорога Гортонского литейного завода.

Котлы пускового типа редко использовались для железнодорожных локомотивов , хотя они, в частности, использовались сэром Артуром Хейвудом с 1874 года для его железных дорог минимальной колеи 15 дюймов ( 381 мм ) в Даффилд-Банке и Итон-Холле . [6]

Другие железные дороги минимальной колеи, в частности заводские железные дороги шириной 18 дюймов ( 457 мм ) в Крю , Хорвич и пивоварня Guinness в Дублине, также использовали котлы пускового типа из-за ограниченного пространства между рамами для обычных топок.

Урсула, спроектированная Хейвудом на железной дороге Перригроув , демонстрирует ограниченные размеры решетки и зольника.

Ограничением этой конструкции для паровозов была необходимость разместить огонь, решетку и зольник внутри закрытой круглой трубы печи. Это ограничивало поверхность лучистого нагрева топки и, следовательно, непосредственную паропроизводительность котла. Было отмечено, что они светятся от холода медленнее, чем обычные. [7] Поскольку пространство зольника под решеткой было маленьким, локомотивы могли работать только в течение короткого времени, прежде чем им нужно было разгребать зольник. На магистральной железной дороге это потребовало бы возврата в машинный депо. [3] На небольших подрядных линиях с узкой колеей золу просто сбрасывали там, где это было удобно, и это было гораздо меньшим недостатком.

Конические котлы [ править ]

Hohenzollern № 447

В 1888 году Локомотивный завод Гогенцоллернов поставил первые два узкоколейных 600 мм ( 1 фут  11 5 / 8  в)Feldbahnлокомотивов дляпрусской армии. В них использовалась коническая форма пускового котла. Задняя стенка увеличенного диаметра и значительно уменьшенная трубная плита дымовой коробки были помещены в круто конический корпус. Он был установлен так, чтобы верхний край [i] конуса располагался горизонтально. Целью конической формы было увеличение глубины воды над печью, самой горячей части испарительной поверхности. Печь и трубы были перемещены в нижнюю часть кожуха, при этом трубы шли вверх параллельно нижнему краю конуса. Сложность заключалась в том, что в котле отсутствовало паровое пространство, поэтому требовался увеличенный купол, почти такой же мощности, как и основная оболочка. [8] Основным достоинством пускового котла является простота его конструкции, установка конической оболочки и установка большого купола значительно повысили их сложность и стоимость.

Эти локомотивы и их котлы полностью вышли из строя. Они были малоразмерными и недостаточно мощными для этой задачи, с крошечными колесами, склонными к сходу с рельсов на неровной дороге и (для первого локомотива 2-2-2) ограниченным сцеплением со стороны его единственного водителя. Несмотря на то, что они были спустя несколько лет после Хейвуда и публикации его « Железных дорог с минимальной колеей» , они игнорировали почти все принципы Хейвуда. Котлам не хватало испарительной способности, и они не могли поддерживать длительную работу. [8]

Котел Ленца [ править ]

Большой котел пускового типа с гофрированной топкой , описываемый как котел Ленца , был установлен на первом паровозе Heilmann « La Fusée Electrique » 1890 года. [9] Конструкция котла была немецкой по происхождению. Похожий котел «Вандербильт» использовался в США. [10]

Железная дорога Ланкашира и Йоркшира [ править ]

L&YR 0-8-0 с цилиндрической печью

Ланкашир и Йоркшир Железнодорожное пострадали проблемы с топочных пребывания , что приводит к взрыву котла с 0-8-0 «класса 30» вблизи Knottingley в 1901 году [11] [12] Их главный механик Генри Hoy , стремились избежать проблем топка осталась полностью, поэтому были разработаны альтернативный котел и топка. Здесь использовалась гофрированная трубчатая печь и цилиндрическая внешняя топка, как у Ленца. [10] Такие гофрированные печи уже широко использовались на местном уровне, в Ланкашире и Галлоуэе.Стационарные котлы хлопчатобумажных фабрик Ланкашира и местных производителей уже имели несколько конструкций. Топка также была из стали, а не из меди, используемой в то время для топок. [10] Участие Хоя было парадоксальным, поскольку основной причиной первоначальной аварии было изобретение Хоем нового латунного сплава для опор топки, неэластичного сплава, который, как оказалось, имел серьезные недостатки. [12] [13] Один котел класса 30, 396 был перестроен в 1903 году, и еще 20 построили новые с этим котлом. [12]

В эксплуатации котлы показали ряд недостатков. Они медленно нагревались после освещения, а ограниченное пространство зольника ограничивало их рабочее время вдали от сарая. Оба они были результатом того, что зона нагрева печи была в значительной степени экранирована поперечной решеткой. Было высказано предположение, что они были бы более успешными при сжигании мазута [ii], поскольку это позволило бы использовать весь диаметр печи и избежать скопления золы. [7]

Новая конструкция котла прослужила недолго, и через десять лет локомотивы были переоборудованы на обычные котлы. [III] [12] преемник Хого, в Джордже Хьюз , описал эти котлы неблагоприятный в работах зачитано I. Мех Е. . [14] [15]

NZR E class [ править ]

Гофрированная печь класса НЗР Е
Котел класса НЗР Е

Единственный NZR E класса 1906 года был экспериментальным составом Vauclain с шарнирным соединением 2-6-6-0T Mallet , предназначенным для работы на уклоне Rimutaka . Компаундирование подтолкнуло к выбору чрезвычайно высокого давления в котле - 200 фунтов на квадратный дюйм (14 бар; 1400 кПа), что потребовало прочной конструкции топки. Главный чертежник NZR Г. А. Пирсон выбрал конструкцию гофрированной топки в коническом котле, аналогичном котлу Вандербильта.

Ссылки [ править ]

  1. ^ или ' образующая '
  2. ↑ В то время это была современная разработка в области стрельбы из котлов, примером которой стали новыелинкоры класса « Дредноут» . Холден на Великой Восточной железной дороге также экспериментировал с сжиганием нефти. Однако L&YR базировалась в Ланкаширском угольном поле.
  3. ^ Промежуток времени от восьми до десяти лет перед восстановлением будет типичным сроком службы для такого котла. Это указывает на то, что котлы были адекватными и не были выведены из эксплуатации только для их замены, но также что эксперимент не был признан успешным, и поэтому они не были продолжены.
  1. Перейти ↑ Harris, KN ​​(1974). Модельные котлы и котельное производство . КАРТА. п. 50. ISBN 0-85242-377-2.
  2. ^ a b c Мосли, Дэвид; ван Зеллер, Питер (1986). Пятнадцатидюймовые железные дороги . Дэвид и Чарльз . п. 58. ISBN 0-7153-8694-8.
  3. ^ a b c Хей, Алан Дж. (2013). Локомотивные котлы XXI века . Xpress Publishing. п. 48. ISBN 978-1-901056-47-1.
  4. ^ «Маршалл» . Дорожный пар .
  5. ^ "Портативный паровой двигатель Маршалла Британии, 1914" . Музей электростанции .
  6. ^ Хейвуд, AP (1974) [1881, Дерби: Бемроуз]. Железные дороги минимальной колеи . Поворотные предприятия. ISBN 0-902844-26-1. Котел пускового типа, цилиндрическая оболочка с цилиндрической топкой, оканчивающейся трубами. Такая конструкция котла, хотя и обеспечивает меньшую поверхность нагрева для своего размера, чем модель обычного локомотива, имеет большое достоинство в том, что у нее нет топки, выступающей под бочонком, что позволяет нависать над рамой за пределы колесной базы. выравнивание на каждом конце, что имеет первостепенное значение для двигателей малых танков. Его низкая первоначальная стоимость и простота содержания в порядке являются дополнительными преимуществами. Я был настолько доволен работой, что в четырех котлах, разработанных для моих локомотивов, я придерживался первоначального плана, который был скопирован с некоторых маневровых двигателей, изготовленных г-ном Рамсботтомом для Лондонской и Северо-Западной железных дорог. Я захожу так далеко, что думаю, что, не избавляясь от зависимой топки,Ни один действительно удовлетворительный танковый двигатель не может быть построен для железной дороги с малой колеей, если не будут введены холостые колеса, что нельзя слишком сильно осуждать. Наклоны, которые почти всегда являются сопутствующими этими маленькими линиями, обуславливают необходимость использования всего имеющегося веса для склеивания.
  7. ↑ a b Haigh (2013) , стр. 39–40.
  8. ^ a b Фах, Рюдигер; Кралль, Гюнтер (2002). Heeresfeldbahnen der Kaiserzeit . Кеннинг. ISBN 3933613469.
  9. ^ "Локомотивы Heilmann" . Локо локомотивы . 19 октября 2007 г.
  10. ^ а б в Аронс, Э.Л. (1966). Британский паровоз . Я, к 1925 году. Ян Аллан . п. 351.
  11. ^ Хьюисон, Кристиан Х. (1983). Взрывы котла локомотива . Дэвид и Чарльз. С. 110–111. ISBN 0-7153-8305-1.
  12. ^ а б в г Кук, AF (1999). Повышение уровня Steam в LMS . RCTS . С. 23–26. ISBN 0-901115-85-1.
  13. ^ Хьюисон (1983) , стр. 111.
  14. ↑ Хьюз, Джордж (февраль 1906 г.). Proc. Inst. Мех. Англ .CS1 maint: журнал без названия ( ссылка )
  15. ^ Хьюз, Джордж (июль 1909). Proc. Inst. Мех. Англ .CS1 maint: журнал без названия ( ссылка )