Вертикальный котел представляет собой тип пожарной трубы или котла водотрубного , где ствол котла ориентирован вертикально , а не более общей горизонтальной ориентации. Вертикальные котлы были использованы для различных паровых Приведено транспортных средств и других мобильных машин, в том числе ранних паровозов .
Соображения по дизайну
Расположение трубок
Было использовано много различных схем расположения трубок. Примеры включают:
- Пожарные трубы
- Водяные трубы
- Вертикальный поперечно-трубный котел
- Полотрубный котел
- Наперстотрубный котел
- Спиральный водотрубный котел
Преимущества
Основными преимуществами вертикального котла являются:
- Малая занимаемая площадь - там, где ограничения по ширине и длине критичны, использование вертикального котла позволяет создать машину меньшего размера.
- Допуск уровня воды - уровень воды в горизонтальном бойлере должен постоянно поддерживаться выше верхней части топки, иначе верхняя плита может перегреться и прогнуться, что приведет к взрыву котла . Для транспортного средства, которое, как предполагается, пересекает холмы, такого как железнодорожный локомотив или паровоз , поддержание правильного уровня воды, когда само транспортное средство не горизонтально, является квалифицированной задачей, которая занимает большую часть времени пожарного. В вертикальном котле вся вода находится на верхней части топки, и в котле должно быть очень мало воды, чтобы градиент мог вызвать риск из-за открытия верхней части топки.
- Более простое (капитальное) обслуживание - вертикальный бойлер обычно устанавливается на раме транспортного средства, что позволяет легко заменить его. Горизонтальные котлы, например, на железнодорожных локомотивах и тяговых двигателях , составляют неотъемлемую часть транспортного средства - транспортное средство буквально строится вокруг котла - и, следовательно, замена требует демонтажа всего транспортного средства.
Недостатки
Основными недостатками вертикального котла являются:
- Размер - преимущества небольшой занимаемой площади скомпрометированы из-за того, что требуется гораздо большая высота. [1] Наличие путепроводов ограничивает высоту паровых транспортных средств, а это, в свою очередь, ограничивает размер (и, следовательно, выработку пара) котла. [2]
- Площадь решетки - она ограничена площадью основания котла, что ограничивает количество производимого пара. [2]
- Короткие трубы - Котельные трубы должны быть короткими, чтобы минимизировать высоту. В результате большая часть доступного тепла теряется через дымоход, так как у него слишком мало времени для нагрева труб. [2]
- Осадок - Осадок может осесть на нижней трубной решетке (пластине над топкой), изолируя воду от тепла и позволяя листу сгореть. [2]
Приложения
Железнодорожные локомотивы
Несколько производителей выпустили значительное количество вертикальных паровозов. Среди них выделялись:
- Alexander Chaplin & Co. из Глазго, который производил ряд промышленных изделий с паровой тягой, включая паровые краны, подъемники, локомотивы, насосные и заводные двигатели, судовые палубные двигатели и аппараты для перегонки морской воды. В период с 1860 по 1899 год она поставила 135 вертикальных паровозов-котлов, подобных Ист-Лондонской гавани 0-4-0VB, клиентам по всему миру. [3]
- Де Уинтон из Кернарфона , который произвел по меньшей мере , 34 узкоколейных локомотивы, в основном для использования в сланцевых карьерах из Уэльса . [4]
- Sentinel Waggon Works из Шрусбери , которая произвела большое количество маневровых машин с использованием своих вертикальных котлов высокого давления . В основном они использовались на промышленных железных дорогах Великобритании.
- Société anonyme Джон Кокерилл в период с 1867 по 1942 год произвел 891 маневровый локомотив стандартной колеи стандартной конструкции пяти типоразмеров. [5]
Паровозы
Завод Sentinel Waggon Works также произвел ряд грузовых автомобилей ( паровозов ) на базе своих вертикальных котлов высокого давления.
Паровые тракторы
Best Manufacturing Company из Сан - Леандро в Калифорнии произвел ряд паровых тракторов , которые используются вертикальные котлы.
Паровые катки
Некоторые конструкции парового катка отличались от традиционного типа тягового двигателя горизонтального котла с двигателем, установленным сверху. Ролики с вертикальными стенками были построены вокруг массивного балочного каркаса, а котел был установлен низко между передними и задними роликами. Такие конструкции не были распространены в Великобритании.
Паровые ослы
Традиционная форма парового осла (как мобильная лебедка, используемая в лесозаготовительной промышленности) сочетала в себе вертикальный котел с паровым двигателем на жестком основании, снабженном салазками для мобильности. Поскольку грунт, по которому предстоит пересекать, будет неровным и редко ровным, водостойкая конструкция вертикального котла была очевидным выбором.
Паровые лопаты и краны
В строительном оборудовании, таком как паровые краны и паровые лопаты, с успехом использовались вертикальные котлы . На вращающемся основании вес котла поможет уравновесить груз, подвешенный к ковшу лопаты или стреле крана, установленным на стороне, противоположной оси шарнира от котла. Компактная занимаемая площадь котла позволяла проектировать меньшие размеры по сравнению с горизонтальным типом, что позволяло использовать его на небольших площадках; дополнительная высота вертикального котла менее критична для такой, как правило, высокой машины.
Морские приложения
Некоторые паровые лодки , особенно небольшие типы, такие как речные катера, были спроектированы на основе вертикального котла. Небольшая занимаемая площадь котла позволяет создавать более компактные и компактные конструкции, при этом меньшая часть пригодного для использования судна занята средствами движения, а не полезной нагрузкой.
Стационарные приложения
Вертикальные типы , такие как котел Cochran при условии , полезные, небольшой размер, пакет решений для многих стационарных приложений, в том числе и процесс обогрева помещений.
Заметки
- ↑ Эдвард Н. Дикерсон (21 мая 1864 г.). «Котлы Мартина и инженерный совет» . Нью-Йорк Таймс .
- ^ а б в г Белый, Джон Х. (1979). История американского локомотива: его развитие, 1830-1880 гг . Courier Dover Publications. п. 95. ISBN 978-0-486-23818-0.
- Перейти ↑ Abbott, Rowland AS (1989). Вертикальные котельные локомотивы и рельсовые двигатели, построенные в Великобритании . Oakwood Press. ISBN 0 85361 385 0
- ^ Бойд, Джеймс IC (1990). Узкоколейные железные дороги в Северном Кернарвоншире, Том 1: Запад (2-е изд.). Oakwood Press. ISBN 0-85361-273-0.
- ^ Clingan, KW (декабрь 1965 г.). "Французский маневровый завод с вертикальным кипячением 0-4-0" . Рекорд промышленных железных дорог . Общество индустриальных железных дорог (8): 161–171 . Проверено 12 декабря 2018 .
Рекомендации
- Роуленд А.С. Эбботт (1989). Вертикальные паровозы . Oakwood Press. ISBN 0-85361-385-0.
- Ян Аллан ABC из компании British Railways Locomotive . Ян Аллан. 1948 г.