Kocioł pionowy z płomieniówkami poziomymi - Vertical boiler with horizontal fire-tubes

Pionowy kotła z poziomymi rurami przeciwpożarowych jest typu małych kotłów pionowym , służący do generowania pary dla małych urządzeń. Charakteryzuje się posiadaniem wielu wąskich płomieniówek , biegnących poziomo.

Kotły takie jak ten są szeroko stosowane na statkach jako kotły pomocnicze lub kotły osła . Mniejsze egzemplarze, szczególnie typ Robertsona , były używane do wagonów parowych .

Kotły z rurami równoległymi

Kotły z rurami równoległymi umieszczają wszystkie płomieniówki w jednej równoległej grupie biegnącej z boku na bok płaszcza kotła. Najbardziej znanym z nich jest projekt Cochrana .

Kocioł Cochran

Kocioł Cochran został wyprodukowany przez Cochran & Co. of Annan w Szkocji. Jest szeroko stosowany w praktyce morskiej, albo opalany bezpośrednio węglem lub paliwami olejowymi, albo używany do odzyskiwania ciepła ze spalin dużych silników Diesla. Tam, gdzie taki kocioł może być ogrzewany albo przez gazy spalinowe z głównego układu napędowego, albo też oddzielnie opalany w porcie (zwykle raczej olejem niż węglem), jest on określany jako kocioł kompozytowy .

Kocioł jest cylindrycznym pionowym bębnem na wodę z półkulistą kopułą. Ten kopulasty kształt jest na tyle mocny, że nie wymaga stania . Palenia inny półkulistej kopuły, nitowane do podstawy pierścienia fundamentowej uzyskując wąski Waterspace.

Płomieniówki są ułożone w jednej poziomej grupie powyżej tej, zamontowanej pomiędzy dwiema płaskimi pionowymi płytami, które są wpuszczone w korpus kotła. Pierwsza z tych płyt tworzy płytką komorę spalania i jest połączona z paleniskiem krótką ukośną szyjką. Komora spalania ma formę „suchy tył” i jest zamknięta płytą ze stali i cegły szamotowej, a nie płaszczem wodnym. Wylot z płomieniówek trafia do zewnętrznej komory wędzarniczej i pionowego komina . Dostęp konserwacyjny do rur zapewnia właz w półkulistej kopule.

Typowa Cochran kotła, jak pokazano na rysunku, może mieć 15 stóp (4,57 m) wysokości i 7 stóp (2,13 m) w średnicy, dając powierzchnię grzewczą 500 stóp kwadratowych (46,45 m ² ), a powierzchnia ruszt 24 stóp kwadratowych ( 2,23 m ² ). Ciśnienie robocze wynosi od 100 do 125 psi (6,9 do 8,6 bar; 690 do 860 kPa).

W przypadku stosowania wypalania kompozytów istnieje kilka możliwych układów dla gazów grzewczych. Większość wykorzystuje układ rur z podwójnym przejściem, w którym inna komora spalania z suchym powrotem kieruje gazy z jednego zespołu rur do powrotu przez drugi. Niektóre układy wykorzystują oddzielny zespół rur do gazów spalinowych odzysku ciepła lub gazów do bezpośredniego wypalania, inne przepuszczają gazy spalinowe na górę (nieoświetlonego) paleniska. Czysty kocioł do odzysku ciepła może w ogóle nie mieć paleniska, poza płytką kopułą zapewniającą wytrzymałość.

Cochran oferuje również zmodyfikowaną rurę ogniową „Sinuflo” , która ma zapewniać lepsze przenoszenie ciepła z gazów. Jest on wygięty w szereg poziomych fal sinusoidalnych, a nie prosty.

Kocioł Cochran nie była stosowana do lokomotyw, ale użyto parę eksperymentalnych parowych railmotors wybudowanym dla GNSR przez Andrew Barclay w roku 1905. To nie były udane i zostały złomowane po kilku latach, chociaż przeżyje ciała jeden trener w złym stanie .

Kocioł Clarke Chapman

Kocioł Clarke Chapman jest podobny do kotła typu Cochran, z tą różnicą, że górna część płaszcza kotła jest płytką kopułą, a nie półkulą. Ten kształt kopuły jest nadal wystarczająco mocny, aby wytrzymać nacisk, ale teraz między skorupą a górną płytą znajduje się ostry róg. Narożnik ten wymaga podparcia rozpórek węzłowych .

Kotły Clarke Chapman są produkowane zarówno w wersji „suchy tył” (jak w przypadku Cochrana), jak i „mokry tył”. Mokry tył lub „Victoria” (na ilustracji) ma komorę spalania całkowicie otoczoną wodą. Zwiększa to powierzchnię grzewczą i zmniejsza straty ciepła, ale także utrudnia produkcję kotła i utrudnia czyszczenie rur.

Kotły promieniowe rurowe poziome

Kotły z rurami poziomymi promieniowymi unikają płaskiej płyty rurowej kotła Cochran na rzecz okrągłej komory paleniskowej o kształcie, który jest bardziej odporny na ciśnienie. W ten sposób ich rury są rozmieszczone promieniowo, aby łatwiej było je osadzać, wchodząc do paleniska prostopadle do płyty.

Kocioł Robertsona

Projekt autorstwa Robertsona z Fleetwood , Lancashire, był pierwotnie używany w wagonach parowych . Był często używany w podobnych sytuacjach, co kocioł Sentinel , ale ma płomieniówki zamiast wodnych. Najbardziej znany jest ze swojej popularności w modelarstwie , jako kocioł wielorurowy, który jest stosunkowo łatwy w budowie.

Kocioł składa się z dwóch koncentrycznych bębnów, pomiędzy którymi znajduje się przestrzeń wodna. Przez ten bęben przechodzą rury ogniowe, ułożone symetrycznie wokół średnicy. Cały kocioł owinięty jest w cylindryczną wędzarnię. Górna część bębna wewnętrznego nie jest pokryta płaszczem wodnym i jest zamknięta jedynie stalową płytą. Zewnętrzny bęben jest równoległym cylindrem, ale wewnętrzny bęben jest zwykle schodkowany w trzech średnicach: szeroki wokół rusztu, aby zapewnić największą powierzchnię rusztu i ułatwić szybkie gotowanie w płaszczu wodnym, w środkowej części znajdują się wewnętrzne końce rur ogniowych , a górna sekcja jest zwężona, aby zmniejszyć powierzchnię bez płaszcza i zapewnić otwartą przestrzeń pary nad linią wodną. Ta górna przestrzeń jest celowo przewymiarowana, aby po zamontowaniu na pojeździe drogowym, jakiekolwiek przechylenie podczas wspinaczki na wzgórze nadal pozostawi odpowiednią głębokość pokrywy wodnej nad rurami.

Płyta górna jest pozbawiona płaszcza, dzięki czemu może zawierać właz i rynnę ogniową. Tam, gdzie kocioł jest używany w wagonach parowych, często jest on opalany koksem z głębokim łożem paleniskowym, a koks jest po prostu wlewany do tego zsypu, a nie starannie rozprowadzany. Ten sposób wypalania jest dopuszczalny w przypadku koksu, ale w przypadku węgla prowadziłoby do gęstego, tępego ognia, który blokowałby klinkier . Jest również mniej rozpraszający podczas próby prowadzenia pojazdu parowego. Unikanie węgla zmniejsza również ryzyko wystrzeliwania lotnych gazów z rynny wypalania, gdy jest ona otwarta.

Kocioł jest czasami przegrzewany przez element półpromieniujący umieszczony jako wężownica wewnątrz górnej części centralnego bębna.

Inne projekty

Kocioł Blake

Kocioł Blake posiada cechy zarówno konstrukcji Clarke Chapman, jak i Robertson . Komora spalania jest całkowicie osadzona w przestrzeni wodnej, dzięki czemu może stanowić powierzchnię grzewczą, a dla większej wytrzymałości jest cylindryczna. Rury są rozmieszczone promieniowo, a nie równolegle, tak aby prostopadle wchodziły do ​​komory spalania. To sprawia, że ​​rozszerzanie ich końcówek jest prostsze i daje lepsze uszczelnienie. Wędzarnia jest większa i częściowo owija się wokół korpusu kotła.

Kocioł Harris "Ekonomiczny"

Kocioł Harris "Economic" jest projektem modelowego kotła inżynieryjnego . Podobny do Blake'a , ale symetryczny z centralnie umieszczoną komorą spalania i płomieniówkami na całym obwodzie.

Bracia Riley

Podobne kotły, zarówno płomienicowe z patentem Meredith, jak i wodnorurowe własnej konstrukcji, były również produkowane przez Riley Brothers z Stockton-on-Tees od około 1890 roku do I wojny światowej.

Bibliografia