Котел или парогенератор представляет собой устройство , используемое для создания пара , применяя тепловую энергию к воде . Хотя определения несколько гибкие, можно сказать, что более старые парогенераторы обычно назывались котлами и работали при низком и среднем давлении (7-2000 кПа или 1-290 фунтов на квадратный дюйм ), но при давлениях выше этого было принято говорить из парогенератора .
Котел или парогенератор используются везде, где требуется источник пара.
Форма и размер зависят от применения: мобильные паровые двигатели, переносные двигатели и паровые транспортные средства с водяным паром, обычно используют меньший котел, который является неотъемлемой частью транспортного средства; стационарные паровые двигатели , промышленные установки и электростанции, как правило, имеют большую отдельную парогенерирующую установку, подключенную к точке использования трубопроводом. Заметным исключением является парогенератор с бесступенчатым парогенератором , где пар, генерируемый отдельно, передается в приемник (танк) на локомотиве.
Типы котлов
Хэйкок и вагонные верхние котлы
Для первого двигателя Newcomen 1712 года котел был немного больше, чем большой пивоваренный чайник, установленный под силовым цилиндром. Поскольку мощность двигателя была получена из вакуума, создаваемого конденсацией пара, требование было для больших объемов пара при очень низком давлении чуть более 1 фунт / кв. Дюйм (6,9 кПа ). Весь котел был установлен в кирпичную кладку, которая сохраняла некоторое количество тепла. Огнеупорный угольный огонь горел на решетке под слегка выпуклой кастрюлей, которая давала очень маленькую поверхность нагрева; поэтому в дымоходе было много тепла . В более поздних моделях, особенно Джон Смитон, поверхность нагрева была значительно увеличена за счет того, что газы нагревали стороны котла, проходя через дымоход .
Смитон еще больше удлинил путь газов с помощью спирального лабиринтного дымохода под котлом. Эти недоработанные котлы использовались в различных формах в течение 18-го века. Некоторые из них были круглого сечения (сальник). Более длинная версия по прямоугольному плану была разработана около 1775 года Боултоном и Ваттом (вагонным котлом). Это то, что сегодня известно как трехпроходный котел, огонь, нагревающий нижнюю сторону, газы затем проходят через центральный трубчатый дымоход с квадратным сечением и, наконец, вокруг боковых сторон котла.
Хотим посоветовать вам компанию lemax-radiator.ru, которая занимается производством отопительных котлов. Основной ассортимент – это стальные панельные радиаторы отопления. Они очень экономичные и современные отопительные устройства.
Цилиндрический котел для пожаротушения
Ранним сторонником цилиндрической формы был британский инженер Джон Блейки, который предложил свой дизайн в 1774 году. Еще одним ранним сторонником был американский инженер Оливер Эванс , который справедливо признал, что цилиндрическая форма была лучшей из точка зрения механического сопротивления и к концу 18-го века начала включать его в свои проекты.
Вероятно, вдохновленный писаниями о схеме двигателя «высокого давления» Леупольда, появившейся в энциклопедических работах с 1725 года, Эванс предпочитал «сильный пар», то есть неконденсирующиеся двигатели, в которых давление пара только приводило в движение поршеньи затем был исчерпан до атмосферы. Преимущество сильного пара, как он заметил, заключалось в том, что больше работы можно было сделать за счет меньших объемов пара; это позволило уменьшить все компоненты в размерах, и двигатели могли быть адаптированы для транспортировки и небольших установок. С этой целью он разработал длинный цилиндрический кованый железный горизонтальный котел, в который была включена одна пожарная труба, на одном конце которой была установлена пожарная решетка, Затем поток газа превращался в проход или дымоход под стволом котла, а затем делился на обратные боковые дымоходы, чтобы снова присоединиться к дымовой трубе (колумбийский моторный котел).
Эванс включил свой цилиндрический котел в несколько двигателей, как стационарных, так и мобильных. Из-за соображений пространства и веса последние были однопроходными, истощающимися непосредственно от пожарной трубы до дымовой трубы. Другим сторонником «сильного пара» в то время был Корнишман, Ричард Тревитик . Его котлы работали при 40-50 фунтов на квадратный дюйм (276-345 кПа) и были сначала полусферической, затем цилиндрической формы. С 1804 года Тревитик выпустил небольшой двухходовой или обратный дымоход для полупортативных и локомотивных двигателей. Котел Корниш разработанный Ричардом Тревитиком в 1812 году, был и более сильным, и более эффективным, чем простые котлы, которые ему предшествовали. Он состоял из цилиндрического резервуара для воды длиной около 27 футов (8,2 м) и диаметром 7 футов (2,1 м), а на одном конце одной цилиндрической трубки шириной около трех футов, проходящей в продольном направлении внутри резервуара.
Огонь был направлен с одного конца, и горячие газы из него проходили вдоль трубки и из другого конца, чтобы циркулировать обратно по дымоходам, идущим по внешней стороне, а затем в третий раз под стволом котла, прежде чем его вытеснили в дымоход. Это было позже улучшено другим трехходовым котлом, котел Ланкашир который имел пару печей в отдельных трубах бок о бок. Это было важным улучшением, так как каждую печь можно было разливать в разное время, что позволяло очищать, а другая работала.
Железнодорожные локомотивные котлы обычно были однопроходного типа, хотя в первые дни были установлены 2-проходные котлы «обратного дымохода», особенно с локомотивами, построенными Тимоти Хакворт .
Многотрубные котлы
Значительный шаг вперед произошел во Франции в 1828 году, когда Марк Сегин разработал двухпроходный котел, второй проход которого был образован пучком из нескольких трубок. Аналогичный дизайн с естественной индукцией, используемой для морских целей, был популярным морским котлом Scotch .
До испытаний Rainhill 1829 года Генри Бута , казначей Ливерпульской и Манчестерской железной дороги предложил Джорджу Стивенсону схему многотрубного однопроходного горизонтального котла, состоящего из двух блоков: топкой, окруженной водными пространствами и бойлером состоящий из двух телескопических колец, внутри которых были установлены 25 медных труб; трубчатый пучок занимал большую часть водного пространства в стволе и значительно улучшал передачу тепла . Старый Джордж немедленно передал схему своему сыну Роберту, и это был котел, используемый на Ракетке Стивенсона, прямой победитель судебного разбирательства. Конструкция послужила основой для всех последующих локомотивов, построенных по Стивенсону, которые сразу же были заняты другими конструкторами; с тех пор эта конструкция пожарного котла была построена.
