Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Вертикальный жаротрубный котел, используемый в паровозе Leyland

Вертикальный жаротрубный котел или вертикальный многотрубный котел представляет собой вертикальный котел , где поверхность нагрева состоит из нескольких небольших пожарных труб , расположенный вертикально. [1]

Эти котлы не были распространены из-за недостатков, связанных с чрезмерным износом в эксплуатации. Более распространенная форма вертикального котла [2], которая была очень похожа по внешнему виду, вместо этого использовала одинарный дымоход и заполненные водой поперечные трубы . В другой форме использовались горизонтальные дымовые трубы , даже там, где это добавляло сложности, например, в котле Кокрана .

Там, где требовалась устойчивая высокая испарительная способность (т.е. мощность), использовались вертикальные трубы, но редко. В основном это были локомотивы, железнодорожные локомотивы или автомобильные паровозы .

Недостатки [ править ]

В любом котле одно из наиболее подверженных отходу труб и пластин мест - около уровня воды, где перемешивание и кипение наиболее активно. Это особенно верно, когда этот уровень также является частью нагретой поверхности, где кипение наиболее интенсивно (по той же причине конструкции водотрубных котлов также стремятся погружать свою непосредственно нагретую поверхность под уровень воды).

В этой конструкции котла зона эрозии частично проходит вверх по топочным трубам. Хотя такие трубки обычно легко заменяются, [примечание 1] их срок службы относительно невелик.

Горизонтальные трубы [ править ]

Дополнительная информация: Вертикальный котел с горизонтальными топочными трубами.

В остальном горизонтальные дымовые трубы более эффективны, чем вертикальные. [3] По этой причине и во избежание проблем эрозии труб с открытыми вертикальными трубами, многие из многотрубных вертикальных котлов вместо этого были расположены так, что их трубы были горизонтальными. Они могут быть либо параллельными, как у котла Кокрена , либо радиальными, как у Робертсона .

Погружные трубы [ править ]

Погружной трубчатый котел

Чтобы избежать проблемы с открытыми топочными трубами над уровнем воды, можно использовать погружной многотрубный котел . Верхний кожух котла расширен вверх кольцевым кольцом, чтобы всегда сохранять всю длину погруженных труб. Используется в паровозах и т. П., Где уровень воды может нарушаться при подъеме транспортного средства на холм.

В относительно редких паровозах Фаулера использовался котел такой формы. [4] Главный ствол котла содержал гнездо изогнутых пожарных труб между неподвижной топкой и большим открытым пространством, которое образовывало дымовую коробку, содержащую пятивитковый спиральный перегреватель . Обе трубчатые пластины были куполообразными внутрь, что делало их достаточно прочными, чтобы не требовать удержания . Огнестойкие трубы были изогнуты, чтобы «создавать завихрения в горячих газах по мере их подъема» [4], чтобы обеспечить свободное расширение за счет тепла, а также обеспечить перпендикулярное соединение между трубкой и трубной пластиной.

Внешний пояс канальной пластины, приклепанный вокруг внешней стороны кожуха на уровне верхней трубной плиты, образовывал дополнительное пространство для пара и воды, связанное ниже уровня воды просверленными отверстиями в кожухе. Рабочий уровень воды в котле всегда поддерживался в пределах этого пояса, при этом трубы оставались полностью погруженными. [4] Недостатки этой системы заключались в том, что площадь водной поверхности была уменьшена, что приводило как к повышенному риску заливки, так и к необходимости тщательно поддерживать уровень воды в котле; отношение объема к высоте становится меньше в области пояса, относительно небольшое изменение объема воды вызывает большое изменение уровня.

Подобный подход можно рассматривать как верхнюю выпуклость вокруг вертикального котла реконструированного рельсового двигателя GWR . [5]

Эта конструкция также была предложена для использования в моделировании . [6] В этом случае пояс был сформирован внутри кожуха котла, внутри которого была установлена ​​трубная плита уменьшенного диаметра.

Паровая машина Стэнли [ править ]

Паровой автомобильный котел Stanley

Некоторые паровые машины , в том числе Stanley и Chelmsford [7], использовали многотрубные вертикальные котлы; особенно известен дизайн Стэнли [8] .

Котла Стенли выполнен из оболочки бесшовных труб меди, 13 1 / 2  дюйма (340 мм) в диаметре и 1 / 16 дюйма (1,6 мм). Многочисленные 1 ⁄ 2дюймовые (13 мм) трубки плотно упакованы, оставляя между ними очень небольшой объем воды и высокое отношение поверхности нагрева к объему для быстрого подъема пара. Конструкция котла необычна, так как стальные трубные пластины удерживаются на месте только за счет трения, а трубы лишь слегка расширяются в них за счет конического смещения. Вокруг кожуха котла находятся три термоусадочных стальных кольца, сжимающее напряжение которых удерживает трубную пластину. Для дополнительной прочности корпус котла дополнительно обернут спиральным слоем рояльной проволоки . Поскольку котел работает от плоской жидкотопливной горелки, закрытая топка не требуется.

См. Также [ править ]

  • Вертикальный поперечно-трубный котел
  • Вертикальный котел с горизонтальными топочными трубами

Ссылки [ править ]

  1. ^ Замена трубок - обычная задача при эксплуатации котлов локомотивной конструкции .
  1. ^ Кеннеди, Рэнкин (издание 1912 г., книга 1905 г.). Книга современных двигателей и генераторов . Vol. В. Лондон: Кэкстон. п. 222. Проверить значения даты в: |date=( помощь )
  2. Перейти ↑ Harris, Model Boilers , p. 162
  3. Перейти ↑ Harris, Model Boilers , p. 50
  4. ^ a b c Патентный паровой вагон Фаулера (брошюра производителя) . Лидс: Джон Фаулер и компания c. 1931. С. 6–7.
  5. ^ "Новая тележка власти" . Проект парового рельсового двигателя и прицепа GWR . Внешняя ссылка в |publisher=( помощь )
  6. Перейти ↑ Harris, KN ​​(1974). Модельные котлы и котельное производство . КАРТА. С. 49–51. ISBN 0-85242-377-2.
  7. ^ Кеннеди, современные двигатели, III , стр. 195-205
  8. ^ Кеннеди, Рэнкин (издание 1912 г., книга 1905 г.). Книга современных двигателей и генераторов . Vol. III. Лондон: Кэкстон. С. 192–195. Проверить значения даты в: |date=( помощь )