Вертикальный котел с горизонтальными топочными трубами

Кокран котел

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» . ^[i] Меньшие примеры, особенно тип Робертсона , использовались для паровозов .

Параллельно-трубные котлы [ править ]

Кокран котел

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

Котел Cochran [ править ]

Котел Cochran был произведен компанией Cochran & Co. из Аннана , Шотландия. ^[2] Он широко используется в морской практике, либо сжигается непосредственно на угле или мазуте, либо используется для рекуперации тепла выхлопных газов больших дизельных двигателей. ^[3] 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 . ^[4]

Котел представляет собой цилиндрический вертикальный водяной барабан с полусферическим куполообразным верхом. Эта куполообразная форма достаточно прочна, чтобы не требовалось останавливаться . 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 сгорание имеет «сухую» форму спины и закрывается стал и огнеупорной пластиной, а не водяной рубашкой. Выхлоп из дымовых труб поступает во внешнюю дымовую камеру и вертикальный дымоход . Для технического обслуживания трубок в полусферическом куполе предусмотрен люк.

Типичный котел Кокрана, как показано на рисунке, ^[5] 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 футов (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).

Там, где используется комбинированное сжигание ^[4], существует несколько возможных схем для нагревающих газов. ^[6] Большинство из них используют двухпроходную систему труб, в 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. ^[7]

Рельсовый двигатель GNSR

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. ^[7]

Кокрэн котел не был применен к локомотивам, но был использован для пары экспериментальных пара railmotors построены для GNSR от Эндрю Барклого в 1905 году ^[8] Они не были успешными и были списаны после того, как несколько лет, хотя один тренер выживает тела в плохое состояние. ^[9]

Котел Кларка Чепмена [ править ]

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». ^[10] Мокрая спина или «Виктория» ^[11] (на иллюстрации) 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 [ править ]

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 [ править ]

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. ^{[10] [12]} 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 при использовании угля может возникнуть густой тусклый огонь, перекрытый 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. ^[12]

Другой дизайн [ править ]

Блейк Бойлер [ править ]

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. ^[13]

Котел Харриса "Экономичный" [ править ]

Котел Harris «Экономичный» ^[14] представляет собой конструкцию типового котла инженерного типа. Подобен Blake , но симметричен, с расположенной в центре камерой сгорания и дымовыми трубами по всей окружности.

Братья Райли [ править ]

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. ^[15]

Ссылки [ править ]

Викискладе есть медиафайлы по теме вертикальных котлов с горизонтальными топочными трубами .