Наперсточный трубчатый котел - Thimble tube boiler

Наперсточный трубчатый котел

А наперстотрубный котел представляет собой разновидность парового котла, обычно поставляемого в виде вспомогательный котел или же котел-утилизатор. Они есть вертикальный в ориентации и будет считаться формой водотрубный котел.

Описание

Характерной чертой этого котла являются «гильзы». Это короткие горизонтальные водяные трубы, закрытый с одного конца и сужающийся. Таким образом, они похожи на трубчатый котел, в котором также используются односторонние закрытые трубы, но с важными отличиями. В котле с полевой трубой используются направленные вниз вертикальные трубы, у которых также есть внутренняя труба. Эта дополнительная трубка разделяет поток на центральный холодный сливной стакан и восходящий внешний поток нагретой воды и кипящего пара. В гильзовой трубке такой сегрегации нет, поэтому кипение является случайным процессом с потоком вперед и назад по трубке.

Котел с наперстковыми трубами был разработан после экспериментов Томаса Кларксона и до сих пор прочно связан с фирмой Кларксон как производитель.[1] Другие производители также производили их в меньших количествах. Нивен из Ньюкасл-апон-Тайн получили патент в 1935 году, через несколько десятилетий после того, как Кларксон начал производство, на относительно небольшое улучшение.[2]

Поскольку кипение является случайным, бойлер ограничен как в испарительная способность а также его максимальная температура печи. Однако котел может иметь большую площадь нагрева при небольшом объеме, его конструкция сравнительно небольшая по сравнению с этой площадью, а также его можно чистить. Соответственно, котел обычно не использовался в качестве первичного парогенератора, а обычно использовался как осел котел вспомогательные вспомогательные или гостиничные услуги, особенно на борту судов.

Котлы также в основном использовались как котлы-утилизаторы, от выхлопов больших судовые дизельные двигатели, так как они работали при более низкой температуре, чем котлы прямого нагрева. Некоторые были оборудованы как композитные котлы с подогревом выхлопными газами на ходу или масляным топливом в порту.

Строительство

Заброшенный котел на Пещеры Clearwell.
Обратите внимание на болтовое соединение, чтобы можно было снять кожух котла для очистки. В зеленой рамке находится электрический вентилятор масляной горелки. Два вертикальных цилиндра представляют собой автоматические клапаны уровня воды Mobrey, регулирующие уровень питательной воды.

Для котлов с наперстковыми трубами требуются горизонтальные трубы для обеспечения переменного потока кипения, поэтому кожухи котла сконструированы как вертикальные котлы. Большинство из них имеют большой вертикальный центральный дымоход, в который из окружающей водяной рубашки выступают наперстковые трубы. Эти гильзы образованы глубокий рисунок из стали - процесс, который был недоступен в викторианские времена, но когда-то стал дешевым средством производства. Горячий газ входит снизу и выходит из верхней части котла. Чтобы улучшить поток газа по трубкам, ряд горизонтальных дисков опускается в центральное пространство на стержне или цепочке, заставляя поток газа радиально наружу по трубкам.[2] Очистить эти направленные внутрь наперстки может быть сложно. Патент 1954 года Кларксонс описывает кожух котла со сдвижной заслонкой снаружи для доступа к центральному дымоходу.[3]

Альтернативная форма имела центральный резервуар для воды с направленными наружу наперстками, окруженный кожухом из сухого листового металла. Они были несколько менее эффективны из-за потерь тепла через кожух, но были более доступны для очистки труб. Они использовались для промышленной утилизации тепла с грязными дымовыми газами. Незначительный недостаток гильзы гильзы состоит в том, что, хотя внешнюю огневую сторону гильзы легко чистить, внутреннюю сторону воды трудно или невозможно. Любые наросты накипи здесь необходимо удалить до «толщины яичной скорлупы», прежде чем это станет невозможным.[4]

Если котел был приспособлен для сжигания композитных материалов, то использовалась версия с центральным дымоходом с сжиганием топлива. Топочные котлы иногда включали также вертикальные водяные трубы более традиционной формы для улучшения циркуляции.[1] Могут быть даже поперечины, как и у обычных вертикальный поперечно-трубный котел.[3] Обычная форма для кораблей имела как внутренние, так и внешние дымоходы с отдельными газовыми контурами для каждого; внутренний используется для сжигания масла, а внешний - для рекуперации тепла выхлопных газов.[5] Это позволило избежать проблем возвратный выхлоп в дымоход, работающий на мазуте. Другая композитная форма для кораблей использовала два котла: один минимальной формы с центральным дымоходом, используемый в качестве экономайзера глушителя для дизельных двигателей, и другой, как центральный дымовой котел, работающий исключительно на жидком топливе.[6] Экономайзер использовался с насосной циркуляцией (поскольку он обычно устанавливался высоко) в качестве подогреватель питательной воды. Эта система использовалась там, где требовалось большое количество пара даже в порту, например, для нагретых грузов, таких как банановые лодки и пассажирские лайнеры.

Типичный котел может иметь диаметр 7 футов (2,1 м) и высоту 18 футов (5,5 м).

Приложения

В основном они использовались с первых дизельных теплоходов до наших дней. Многие судовые системы, от паровых лебедок и кранов до отопления жилых помещений и подогрева бункерного топлива в качестве мазута, используют пар, производимый таким вспомогательным котлом.

Одним из редких случаев использования котла с наперстковыми трубами в качестве генератора энергии прямого действия был эксперимент, подходящий для Leyland паровозы в 1920 г.[7][8] Этот кокс Топочный котел имел диаметр 2 фута (0,61 м) и высоту 2,75 фута (0,84 м) и имел 128 труб.[7] В следующем году Clarkson представила свой собственный 3-тонный паровоз на выставке Commercial Motor в Олимпии.[9]

Рекомендации

  1. ^ а б Фланаган, Г. Т. Х. (1990). «Глава 2: Вспомогательные котлы». Морские котлы (3-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн. С. 12–14. ISBN  0750618213.
  2. ^ а б США 2047881, WJ Niven, "Котел с наперстковыми трубами", выпущен 14 июля 1936 г. 
  3. ^ а б ГБ 705595, S. W Spurr, "Усовершенствования в трубчатых котлах", опубликовано 17 марта 1954 г., назначено Компания Clarkson Thimble Tube Boiler Co 
  4. ^ Милтон, Дж. Х. (1961) [1953]. «Глава 2: Вспомогательные котлы». Морские паровые котлы (2-е изд.). Лондон: Ньюнес. п. 137.
  5. ^ Milton, Морские котлы С. 125, 136–137.
  6. ^ Milton, Морские котлы, п. 123.
  7. ^ а б «Преобразование в котел с наперстковыми трубами». Коммерческий мотор. 28 августа 1923 г.
  8. ^ "Котлы с наперстковыми трубами: опыт пользователя". Коммерческий мотор. 13 ноября 1923 г.
  9. ^ «Торгово-автомобильная выставка». Инженер: 432. 21 октября 1921 г.