나선형 수관 보일러

Spiral watertube boiler
클라이맥스 보일러, 위로부터의 튜브 배치
클라이맥스 보일러

나선형 수관 보일러는 수직 수관 보일러 제품군입니다.증기 발생관은 좁은 나선형 튜브로 중앙 수직 물통 주위에 원형으로 배열되어 있습니다.

물 튜브는 길고, 많고, 직경이 2인치(50mm) 이하입니다.이는 가열 면적이 매우 넓기 때문에 증기 상승 능력이 우수합니다.주어진 공간에서 최대 발사면을 얻을 수 있어 연료 절약이 가능하다.[1]

드럼과 튜브 모두 직경이 작기 때문에 고압 사용에도 적합합니다.그러나 보일러는 최초의 소형 튜브 수관 설계 중 하나로 초기에 서비스를 시작했기 때문에 고압이나 증기 터빈에 거의 사용되지 않았습니다.

이러한 유형의 보일러는 수관 배열에 차이가 있습니다.모두 동일한 기본 레이아웃을 공유합니다.보일러의 외부 케이스는 내화벽돌로 둘러싸인 강판으로 되어 있으며, 가열 영역에는 아무런 역할을 하지 않습니다.

클라이맥스 보일러

클라이맥스 보일러, 케이싱 제거

클라이맥스로 알려진 대형 산업용 보일러는 이러한 전체적인 유형 [2]중 첫 번째 유형 중 하나였다.그것은 토마스 F에 의해 발명되었다.뉴저지의 Morrin과 Walter W. Scott은 [3][4][5]1884년에 특허를 받았다.

수도관은 대각선으로 정렬되어 수평으로 배열되어 있는 1회전 고리 형태였다.상부 튜브 입구는 인접 튜브의 하부 입구보다 수직으로 위쪽에 있습니다.원래 특허에서 튜브는 머리핀 모양이며 직선으로 [3]된 부분이 방사형으로 되어 있습니다.이후 설계에서는 더 큰 외부 반지름과 "귀 모양의"[1] 튜브를 사용했는데, 마침내 외부 [2]케이스의 반지름에 가까운 튜브 모양이 되었습니다.이와 같이 튜브의 곡률을 줄이면 가열로 인한 팽창 효과와 튜브 입구에서의 누출 위험이 감소합니다.이들 보일러의 수위는 튜브 [3]층 높이의 약 3/4로, 상부 튜브는 물이 아닌 증기로 채워졌다.튜브 뱅크 위에서는 단일 플랫 스파이럴 튜브가 이코노마이저 또는 급수 히터로 [2]사용되었습니다.

이러한 대형 보일러를 태우는 데 사용되는 화로는 원형이었으며, 종종 4개 이상의 개별 연소식 화로를 가지고 있었습니다.보일러는 또한 바가스, 공장 폐기물 또는 쓰레기로 성공적으로 연소되었다.발전 등 지속적인 고출력 생산에 사용되는 경우, 일부는 초기 자동 [2]스토커에도 사용되었습니다.

이러한 보일러의 장점 중 하나는 빠르게 건설할 수 있다는 것입니다.이 중 한 가지 요인은 조립식 강철 케이싱으로,[5] 여러 부분으로 볼트로 고정되어 있었습니다.고압의 잠재력은 활용되지 않았지만,[2] 오버홀 사이에 신뢰성과 오랜 사용으로 명성을 얻었습니다.

이 보일러들은 "Clonbrook Steam-Boiler Works"에서 Morrin & Scott에 의해 개발되었으며 클라이맥스 로코모티브 워크스나 그들의 로깅 [6]기관차와 관련이 없습니다.이들은 클론브룩 스팀보일러사에 생산 허가를 받았으나 1896년 전임 매니저 토마스 J. 롤러가 콜럼버스 스팀보일러 워크스에서 경쟁 보일러를 생산하기 시작했고 모리앤스콧은 클라이맥스 [1]특허 침해 혐의로 이들을 고소했다.

Wikimedia Commons에는 Claimess 보일러와 관련된 미디어가 있습니다.

루네밸리 보일러

Lune Valley 보일러는 영국 랭커스터의 Lune Valley Engineering Co.가 증기 발사와 소형 증기선을 [7][8]위해 사용한 작은 석유 연소 보일러였다.각 증기 발생기 튜브는 세 번의 회전으로 구성되어 만들어질 파이프 조인트 수에 비해 더 큰 가열 표면을 제공했습니다.이 코일들은 여전히 층층이 배열되어 있었다.

증기선 사용의 장점은 한 번 뜨거워진 증기 발생 속도보다 추위로부터 빠르게 증기를 끌어올리는 시간, 유용한 압력에 도달하는 시간이었다.이는 두 가지 특징의 결과였습니다. 첫째, 가열 표면의 낮은 금속 질량이 온도로 빠르게 상승했습니다.둘째, 나선형 튜브의 탄성은 기관차 또는 발사형 보일러가 손상될 위험 없이 추위로부터 보일러를 "강제"할 수 있다는 것을 의미했습니다.중앙 드럼은 튜브가 작동하여 끓은 후에도 피팅에 과도한 기계적 부담을 주지 않고 차가운 상태를 유지할 수 있습니다.

Lune Valley는 증기 발사를 위한 또 다른 형태의 수관 보일러도 생산했다.이것은 수평으로 된 두 개의 물통을 서로 수직으로 세우고, 그 사이에 수평으로 된 머리핀 튜브를 가지고 있었다.이것은 나선형보다 더 작고 만들기 쉬웠다.

볼스오버 익스프레스 보일러

Bolsover Express 보일러는 증기차에 사용하기 위해 Bolsover Brothers of Whitby에 의해 설계되었다.특히 스탠리의 증기차를 [9][10]다시 끓이기 위한 것이었다.

튜브는 단일 대각선 곡선으로 튜브 조인트의 하부 링에서 상부 링까지 수직으로 도달합니다.이전 설계보다 튜브 수가 적고 각 튜브에 노출되는 표면도 적습니다.튜브가 수직에 가깝기 때문에 튜브 내부의 순환이 활발하고 면적당 증발력이 높으며 액체 연료 버너가 있는 적절한 연소 보일러는 여전히 많은 양의 [11]증기를 발생시킬 수 있습니다.

일링워스 보일러

Ilingworth 보일러 디자인의 튜브는 나선형이지만, 그 옆에 앉는 대신 중앙 증기 드럼을 감싸고 있습니다.드럼은 위아래로 큰 지름의 방사형 헤더를 가지고 있으며, 나선형 증기 발생 튜브는 이러한 [12]튜브에 결합됩니다.전형적인 디자인은 4개의 헤더를 가지며, 나선형 튜브는 4개의 동심원형 나선형으로 되어 있으며, 각 튜브는 다른 헤더를 결합하기 전에 약 3회 회전합니다.따라서, 이 경우 16개의 튜브가 더 적지만, 각각의 튜브가 더 길기 때문에 (보어 직경이 260-280개 사이인[12] 것이 권장됩니다), 보일러는 여전히 좁은 공간에서 가열 영역의 조밀한 배열입니다.

레퍼런스

  1. ^ a b c "Morrin v. Lawler, New York Circuit Court". 6 October 1898.
  2. ^ a b c d e Kennedy, Rankin (1912). The Book of Modern Engines and Power Generators. Vol. V. London: Caxton. pp. 93–98.
  3. ^ a b c US 309727, Morrin, Thomas F. & Scott, Walter W., "증기 발생기", 1884-12-23 출판
  4. ^ US 463307, Morrin, Thomas F., "증기 발생기", 1891-11-17 출판
  5. ^ a b US 463308, Morrin, Thomas F., "증기 발전기용 단면 케이스", 1891-11-17 발행
  6. ^ "Catalogue of the Morrin "Climax" water tube safety boiler".
  7. ^ Harris, 모델 보일러, 56-58페이지
  8. ^ "Otter's boiler: Construction of a 19' steam launch". Retrieved 1 August 2016.
  9. ^ "Stanley steam car chassis 20194, New Zealand". 1920 Stanley Register. Restored in 1956-8 with a Bolsover "Express" boiler & burner.
  10. ^ Ralph Neville (June 1934). "Some adventures with a Rejuvenated Stanley Steam Car of 1912 Vintage" (PDF). Steam Car Developments and Steam Aviation. III (28).
  11. ^ Harris, K. N. (1974). Model Boilers and Boilermaking. MAP. pp. 58–59. ISBN 0-85242-377-2.
  12. ^ a b Harris, 모델 보일러, 58-59페이지