Котел пускового типа - Launch-type boiler

Немецкий полупортативный двигатель, с извлеченной топкой котла на обслуживание

А пусковой, канонерская лодка или же горизонтальный многотрубный котел[1] это форма малых Паровой котел. Он состоит из цилиндрической горизонтальной оболочки с цилиндрической топкой и дымовые трубы внутри этого.

Их название происходит от популярного использования котла в свое время для небольших паровые яхты и запускает. Они также использовались в некоторых ранних военно-морских миноносцы миноносцев.

Описание

Вид печи с торца, показывая небольшое пространство для пара над

Цилиндрическая топка или топка полностью помещаются в наружную оболочку котла. в отличие от паровозный котел, под основным котлом нет решетки топки. Котел имеет сходство как с локомотивным котлом (несколько топочных труб), так и с паровозным котлом. Скотч судовой котел (короткая цилиндрическая печь). Как жаротрубный котел, он имеет большую площадь нагрева и поэтому является эффективным пароваркой. Конструкция топки также проще, а значит, дешевле, чем топка локомотива. Поскольку кольцевая печь в значительной степени является самонесущей против давления котла, она не требовала обширных и дорогостоящих остается паровозного котла. Это также позволило изготавливать котел с болтовым соединением во внешней оболочке, и поэтому вся топка и гнездо для труб можно было извлечь для осмотра и обслуживания.

Однако топка имеет ограниченные размеры и, в отличие от локомотива, котел не может расширяться за пределы корпуса котла. Это ограничивает возможный устойчивый выход.[2] Решетка и зольник также ограничены по размеру, решетка представляет собой набор стержней, частично пересекающих трубу печи, а зольник - ограниченное пространство под ней. Эти особенности ограничивают способность котла сильно гореть. битуминозный уголь и им требуется запас валлийского паровой уголь или аналогичный. Обжиг дровами или биомасса топливо было сложно. Вместимость топки дополнительно ограничивается пространством, используемым для зольника, а также печью с сухим обратным отсеком.[2] Небольшой зольник также ограничивает их способность готовить пар в течение длительного времени.

Одним из недостатков котла был большой диаметр топки по сравнению с кожухом котла и, следовательно, небольшое пространство для пара над сводом топки. Это сделало котлы склонными к грунтовка, особенно на бурном море, когда вода может попасть в паропровод.

Более серьезной опасностью был ограниченный запас уровня воды, когда уровень воды должен был упасть лишь на небольшую величину из-за невнимательности до того, как верхняя часть топки будет обнажена, с вероятным перегревом и риском взрыва котла. При правильном топлении котел был безопасен, но его нельзя было оставлять без присмотра. Эти ограничения уровня воды стали еще более неприятными, когда котел был наклонен, даже на крутой участок железной дороги. Это объясняется необычной скоростью износа и количеством заменяемых печей, поставленных для локомотивов Heywood.[2]

Котел пользовался некоторой популярностью в континентальной Европе как котел для небольших помещений. переносные двигатели. Аналогичный котел, но с возвратными дымовыми трубами, был построен в Америке как Котел Хубер.

Котел Bagnall

Ранний полупереносной двигатель 1860-х годов с увеличенной топкой

Чтобы уменьшить ограничения маленькой печи, была разработана увеличенная форма. Площадь кожуха котла рядом с топкой была увеличена в диаметре, но осталась круглой. Это позволило установить печь большего диаметра. Топочная часть кожуха была смещена вниз, так что гнездо для труб из верхней части топки находилось в самой нижней, заполненной водой части кожуха. Поскольку пластины все еще были цилиндрическими, для них не требовались распорки, но, возможно, было несколько небольших стержней для поддержки плоской части игольной пластины между двумя секциями оболочки.[3]

Эта конструкция котла использовалась для полупереносных двигателей с 1860-х годов. Поскольку более широкая решетка позволяла сжигать плохое топливо, такое как солома или отходы сахарного тростника, она использовалась в сельском хозяйстве и была широко известна как «колониальный» тип. Маршаллс построили многие из них и запатентовали конструкцию своей топки «Британия».[4] Она также предлагалась в удлиненной форме в качестве печи для сжигания дров, особенно для использования в Австралии и Африке, где лесные угодья вырубались для ведения сельского хозяйства.[5]

Котлы с круглым пуском (а не котлы локомотивов) не использовались широко в богатой углем Великобритании, за исключением этих увеличенных типов. Иногда их называли «морскими» котлами, хотя эта увеличенная форма не использовалась в морских условиях из-за поднятого центра тяжести.

Железнодорожные локомотивы Bagnall

Small Bagnall локомотив подрядчика

Увеличенная круглая топка использовалась также W.G. Bagnall для узкоколейных локомотивов, с 1890 г.[3]

Один из последних из них, последний промышленный узкоколейный паровоз, построенный для использования в Великобритании, был Монарх, сочлененный локомотив, построенный для промышленная железная дорога в Кенте в 1953 году. Это была одна из серий, построенных для 2 футов железная дорога сахарных плантаций в Южной Африке, хотя она немного больше на 2 фута 6 дюймов сам. Они были сформулированы Модифицированный дизайн Мейера Багналла. Оригинал Локомотив Мейера использовали две шарнирно-сочлененные тележки под рамой локомотива-цистерны, на которых размещались котел и цистерны с водой. Это ограничивало пространство, доступное для топки, недостаток, которого можно было избежать для небольших локомотивов, используя котел Багналла с круглой топкой, полностью расположенной над рамой.

Железнодорожные локомотивы

Локомотив Эффи на Сэр Артур Хейвуд с Даффилд-Бэнк, железная дорога
Точка, от Литейный завод Гортона работает железная дорога

Котлы пускового типа редко использовались на железной дороге. локомотивы, хотя они особенно использовались Сэр Артур Хейвуд с 1874 г. 15 дюйм (381 мм) железные дороги минимальной колеи в Даффилд Банк и Итон Холл.[6]

Другие железные дороги минимальной колеи, в том числе 18 дюйм (457 мм) колеи железных дорог на Крю, Хорвич и Пивоварня Guinness в Дублине также применялись котлы пускового типа из-за ограниченного пространства между каркасами для обычной топки.

Разработанный Хейвудом Урсула на Perrygrove Railway, показывая ограниченные размеры решетки и зольника.

Ограничением этой конструкции для паровозов была необходимость вмещать огонь, решетку и зольник внутри закрытой круглой трубы печи. Это ограничивало поверхность лучистого нагрева печи и, следовательно, непосредственную паропроизводительность котла. Было отмечено, что они светятся от холода медленнее, чем обычные.[7] Поскольку пространство для зольника под решеткой было маленьким, локомотивы могли проработать лишь короткое время, прежде чем им пришлось разгребать зольник. На магистральной железной дороге это потребовало бы возврата в машинный депо.[3] На небольших узкоколейных подрядных линиях золу просто сбрасывали там, где это было удобно, и это было гораздо меньшим недостатком.

Конические котлы

Hohenzollern № 447

В 1888 г. Локомотивный завод Гогенцоллернов доставлены первые два узкоколейных 600 мм (1 фут11 5⁄8 в) Feldbahn локомотивы для Прусская армия. Они использовали коническую конструкцию пускового котла. Задняя крышка увеличенного диаметра и значительно уменьшенная трубная плита дымовой коробки были помещены в круто конический корпус. Это было установлено с верхним краем[я] конуса горизонтальный. Целью конической формы было увеличение глубины воды над печью, самой горячей частью испарительной поверхности. Печь и трубы были перемещены в нижнюю часть кожуха, при этом трубы шли вверх параллельно нижнему краю конуса. Трудность заключалась в том, что в котле не было парового пространства, поэтому требовался увеличенный купол, почти такой же мощности, как и основная оболочка.[8] Основным достоинством пускового котла является простота его конструкции, использование конической оболочки и установка большого купола значительно повысили их сложность и стоимость.

Эти локомотивы и их котлы полностью вышли из строя. Они были малоразмерными и недостаточно мощными для этой задачи, с крошечными колесами, склонными к сходу с рельсов на неровной дороге и (для первого локомотива 2-2-2) ограниченным сцеплением со стороны единственного водителя. Несмотря на то, что он был на несколько лет позже Хейвуда и публикации его Железные дороги минимальной колеи, они игнорировали почти все принципы Хейвуда. Котлам не хватало испарительной способности, и они не могли поддерживать длительную работу.[8]

Котел Ленца

Большой котел пускового типа с гофрированная печь, описанный как Котел Ленца, был установлен на первый Паровоз Heilmann 'La Fusée Electrique' 1890 г.[9] Конструкция котла немецкая. Аналогичный котел «Вандербильт» использовался в США.[10]

Ланкашир и Йоркширская железная дорога

L&YR 0-8-0 с цилиндрической топкой

В Ланкашир и Йоркширская железная дорога испытывал проблемы с топка остается, ведущий к взрыв котла с 0-8-0 'Класс 30' возле Knottingley в 1901 г.[11][12] Их главный инженер-механик Генри Хой, стремились полностью избежать проблем с оставшейся топкой и поэтому разработали альтернативный котел и топку. Здесь использовалась гофрированная трубчатая печь и цилиндрическая внешняя топка, как у Ленца.[10] Такие гофрированные печи уже получили широкое распространение на местном уровне. Ланкашир и Galloway Стационарные котлы хлопчатобумажных фабрик Ланкашира и местных производителей уже имели несколько конструкций. Печь тоже была из стали, а не из медь используется для топок в это время.[10] Участие Хоя было парадоксальным, поскольку основной причиной первоначальной аварии было изобретение Хоем нового латунного сплава для опор топки, неэластичного сплава, который, как оказалось, имел серьезные недостатки.[12][13] Один класс 30, 396, был перестроен в 1903 году и еще 20 построили новые с этим котлом.[12]

В эксплуатации котлы показали ряд недостатков. Они медленно нагревались после освещения, а ограниченное пространство зольника ограничивало их рабочее время вдали от сарая. Оба они были результатом того, что зона нагрева печи была в значительной степени экранирована решеткой поперек нее. Было высказано предположение, что они были бы более успешными при сжигании нефти,[ii] так как это позволило бы использовать весь диаметр печи и избежать скопления золы.[7]

Новая конструкция котла прослужила недолго, и через десять лет локомотивы были переоборудованы на обычные котлы.[iii][12] Преемник Хоя, Джордж Хьюз, описал эти котлы неблагоприятно в статьях, прочитанных И. Мех Э..[14][15]

NZR E класс

Гофрированная печь класса НЗР Е
Котел класса НЗР Е

Сингл NZR E класс 1906 г. был экспериментальным Состав Воклена шарнирный 2-6-6-0T Молоток, предназначенный для работы Римутака Наклон. Компаундирование подтолкнуло к выбору чрезвычайно высокого давления в котле - 200 фунтов на квадратный дюйм (14 бар; 1400 кПа), что потребовало прочной конструкции топки. Главный чертежник NZR Г. А. Пирсон выбрал конструкцию гофрированной топки в коническом котле, аналогичном котлу Вандербильта.

Рекомендации

  1. ^ или же 'образующая '
  2. ^ В то время это была современная разработка в области сжигания котлов, примером которой являются новые Дредноут линкоры класса. Холден на Великая Восточная железная дорога также экспериментировал с масляным зажиганием. Однако L&YR была основана в Lancashire Coalfield.
  3. ^ Интервал от восьми до десяти лет перед восстановлением будет типичным сроком службы для такого котла. Это указывает на то, что котлы были адекватными и не были выведены из эксплуатации только для их замены, но также что эксперимент не был признан успешным, и поэтому они не были продолжены.
  1. ^ Харрис, К. Н. (1974). Модельные котлы и котельное производство. КАРТА. п. 50. ISBN  0-85242-377-2.
  2. ^ а б c Мосли, Дэвид; ван Зеллер, Питер (1986). Пятнадцатидюймовые железные дороги. Дэвид и Чарльз. п. 58. ISBN  0-7153-8694-8.CS1 maint: ref = harv (связь)
  3. ^ а б c Хей, Алан Дж. (2013). Локомотивные котлы XXI века. Xpress Publishing. п. 48. ISBN  978-1-901056-47-1.CS1 maint: ref = harv (связь)
  4. ^ "Маршалл". Дорожный пар.
  5. ^ "Переносная паровая машина Marshall Britannia, 1914 г.". Музей электростанции.
  6. ^ Хейвуд, А. (1974) [1881, Дерби: Бемроуз]. Железные дороги минимальной колеи. Поворотные предприятия. ISBN  0-902844-26-1. Котел пускового типа, цилиндрическая оболочка с цилиндрической топкой, оканчивающейся трубами. Такая конструкция котла, хотя и обеспечивает меньшую поверхность нагрева для своего размера, чем модель обычного локомотива, имеет большое достоинство в том, что у нее нет топки, выступающей под стволом, что позволяет нависать над рамой за пределы колесной базы. выравнивание на каждом конце, что имеет первостепенное значение для двигателей малых танков. Его низкая первоначальная стоимость и простота содержания в порядке - дополнительные преимущества. Я был настолько доволен работой, что в четырех котлах, разработанных для моих локомотивов, я придерживался первоначального плана, который был скопирован с некоторых маневровых двигателей, изготовленных г-ном Рэмсботтомом для Лондонской и Северо-Западной железных дорог. Я захожу так далеко, что считаю, что, не избавляясь от зависимой топки, ни один действительно удовлетворительный танковый двигатель не может быть построен для железной дороги с малой колеей, если не будут введены холостые колеса, что нельзя слишком сильно осуждать. Наклоны, которые почти всегда сопутствуют этим маленьким линиям, делают необходимым использование всего имеющегося веса для склеивания.
  7. ^ а б Хей (2013) С. 39–40.
  8. ^ а б Фах, Рюдигер; Кралль, Гюнтер (2002). Heeresfeldbahnen der Kaiserzeit. Кеннинг. ISBN  3933613469.
  9. ^ "Локомотивы Heilmann". Локо локомотивы. 19 октября 2007 г.
  10. ^ а б c Аронс, Э. (1966). Британский паровоз. Я, к 1925 г. Ян Аллан. п. 351.
  11. ^ Хьюисон, Кристиан Х. (1983). Взрывы котла локомотива. Дэвид и Чарльз. С. 110–111. ISBN  0-7153-8305-1.CS1 maint: ref = harv (связь)
  12. ^ а б c d Кук, А.Ф. (1999). Повышение уровня Steam в LMS. RCTS. С. 23–26. ISBN  0-901115-85-1.
  13. ^ Хьюисон (1983), п. 111.
  14. ^ Хьюз, Джордж (Февраль 1906 г.). Proc. Inst. Мех. Англ..CS1 maint: журнал без названия (связь)
  15. ^ Хьюз, Джордж (Июль 1909 г.). Proc. Inst. Мех. Англ..CS1 maint: журнал без названия (связь)