수평 화관을 갖춘 수직 보일러

Vertical boiler with horizontal fire-tubes
코크란 보일러

수평 화관을 갖춘 수직 보일러는 소형 수직 보일러의 일종으로 소형 기계용 증기를 발생시키는 데 사용된다. 가로로 달리는 좁은 불관이 많아 특징이 있다.

이와 같은 보일러는 배에서 보조 보일러나 당나귀 보일러로 널리 사용되어 왔다.[i] 더 작은 예들, 특히 로버트슨 타입은 증기 마차에 사용되었다.

평행관 보일러

코크란 보일러

평행관 보일러는 보일러 쉘의 좌우로 달리는 모든 화관을 하나의 평행 그룹으로 배치한다. 이것들 중에서 가장 잘 알려진 것은 코크란 디자인이다.

코크란 보일러

코크란 보일러는 스코틀랜드 아난의 코크란앤코에 의해 생산되었다.[2] 그것은 석탄이나 석유 연료에 의해 직접 발사되거나 또는 대형 디젤 엔진의 배기가스로부터의 열 회수에 사용되는 해양 관행에서 널리 사용된다.[3] 이러한 보일러를 주추진설비의 배기가스에 의해 가열하거나 항구에 있을 때(일반적으로 석탄이 아닌 기름에 의해) 별도로 발사할 수 있는 경우에는 복합 보일러라고 한다.[4]

보일러는 반구형의 돔형 상판을 가진 원통형 수직수북이다. 이 돔 모양은 머물 필요가 없을 만큼 튼튼하다. 파이어박스는 또 다른 반구형 돔으로, 바닥 기초 링에 리벳으로 고정되어 좁은 물공간을 제공한다.

화관은 보일러 통에 삽입된 두 개의 평평한 수직 판 사이에 장착되는 이 위에 하나의 수평 그룹으로 배열되어 있다. 이 중 첫 번째 판은 얕은 연소실을 형성하고 짧은 대각선 목으로 방화 박스와 연결된다. 연소실은 "건식 등" 형태로 물 재킷이 아닌 강철과 방화벽 판에 의해 닫혀 있다. 소화관에서 나오는 배기가스는 외부 연기와 수직 연기에 들어간다. 튜브에 대한 유지보수를 위해 반구형 돔에 맨홀이 제공된다.

일반적인 코크란 보일러는 그림과 같이 높이가 15피트(4.57m)이고 직경이 7피트(2.13m)로, 500제곱피트(46.45m)의2 가열 표면과 24제곱피트(2.23m)의2 격자 면적을 가질 수 있다.[5] 작동 압력은 100~125psi(6.9~8.6bar, 690~860kPa)이다.

복합 발화를 사용하는 경우, 난방 가스를 위한 몇 가지 가능한 배치가 있다.[4][6] 대부분의 경우 다른 건식 백 연소실이 한 튜브 뱅크에서 가스를 전달하여 다른 튜브를 통해 되돌아오는 이중 패스 튜브 배치를 사용한다. 어떤 배열은 열 회수 배기가스 또는 직접 연소 가스를 위해 별도의 튜브 뱅크를 사용하며, 다른 배열은 배기 가스를 (비 점등) 소화기 상단으로 전달한다. 순수한 열회수 보일러는 강도를 위해 얕은 돔 판 이외에는 방화함이 전혀 없을 수 있다.[6]

GNSR 레일 모터

Cochran은 또한 가스로부터 더 나은 열 전달을 제공한다고 주장되는 수정된 "Sinuflo" 화관을 제공한다. 이것은 곧은 것이 아니라 다수의 수평 사인파로 구부러진다.[6]

코크란 보일러는 기관차에는 적용되지 않았지만 1905년 앤드루 바클레이가 GNSR을 위해 건설한 실험용 증기 레일 모터 한 쌍에 사용되었다.[7] 이런 것들은 성공하지 못했고, 비록 한 명의 감독기구가 열악한 상태에서 살아남지만 몇 년 후에 폐기되었다.[8]

클라크 채프먼 보일러

클라크 채프먼 '돌아다니다' "빅토리아" 보일러

클라크 채프먼 보일러는 코크란 타입과 비슷해 보일러 껍질 윗부분이 반구가 아닌 얕은 돔이라는 차이점이 있다. 이 돔 모양은 여전히 압력을 견디기에 충분히 강하지만, 지금은 껍데기와 상판 사이에 날카로운 구석이 있다. 이 코너는 Gusset stay의 지원을 필요로 한다.

클라크 채프먼 보일러는 '드라이 백(dry back)'과 '웨트 백(wet back)' 형태로 만들어진다.[9] 젖은 등 또는 "빅토리아"([10]불시화)는 연소실을 완전히 물로 둘러싸여 있다. 이렇게 하면 난방 표면이 늘어나고 열 손실이 줄어들지만 보일러 제조가 더욱 복잡해지고 튜브 청소도 더욱 어려워진다.

방사형 수평관 보일러

로버슨 "자동" 보일러

방사형 수평관 보일러는 압력을 더 잘 억제하는 형태인 원형 방화상자를 선호하여 코크란 보일러의 평평한 관판을 피한다. 따라서 그들은 플레이트에 수직으로 방화상자에 진입하여 더 쉽게 착석할 수 있도록 방사형으로 튜브를 배치한다.

로버트슨 보일러

랭커셔 주 플리트우드의 로버트슨이 디자인한 것은 원래 증기 마차에서 사용되었다. 센티넬 보일러와 비슷한 상황에서 자주 사용됐지만 수관보다는 화관을 갖고 있다. 비교적 시공하기 쉬운 멀티튜브 보일러로 모델 엔지니어링에서 인기를 끌면서 가장 잘 알려져 있다.

보일러는 두 개의 동심 드럼통으로 이루어져 있으며, 그 사이에 수공간이 있다. 이 드럼통에는 직경을 중심으로 대칭적으로 배열된 화관이 있다. 보일러 전체가 원통형 연기상자에 싸여 있다. 내북의 윗부분은 물자켓이 없고 철판으로만 닫혀 있다. 외북은 평행 원통형이지만 내북은 대개 세 개의 지름으로 층계를 내딛는다. 내북은 화덕을 중심으로 넓게 펼쳐져 있어 가장 격납된 면적을 제공하고 급탕재킷에 급속한 비등기를 촉진하며, 중앙부는 화덕관의 내측 끝을 운반하며, 상부는 좁게 하여 재킹되지 않은 표면적을 감소시키고 단서가 된다.수선 위의 열린 증기 공간을 [9][11]제거하다 이 상부 공간은 도로 차량에 장착되었을 때 언덕을 오르는 동안 기울어지는 모든 것이 튜브 위로 적절한 깊이의 물 덮개를 남길 수 있도록 의도적으로 지나치게 크다.

상판에는 해치와 발사 슈트가 들어 있을 수 있도록 자켓이 없다. 보일러가 증기 마차에 사용되는 곳은 깊은 불베드로 콜라를 연소하는 경우가 많으며, 콜라는 주의깊게 분배되기보다는 단지 이 슈트 아래로 쏟아질 뿐이다. 이런 발사수단은 콜라를 사용해도 괜찮지만, 석탄이 있으면 딱딱하고 둔탁한 불이 붙어서 막히게 된다. 그것은 또한 증기 차량을 운전하려고 할 때 덜 산만하다. 석탄을 피하는 것은 또한 그것이 열렸을 때 휘발성 가스가 불타는 슈트에서 뿜어져 나오는 위험을 줄여준다.

보일러는 중앙 드럼의 상부 내부에 코일로 배열된 반방사성 소자에 의해 과열되기도 한다.[11]

기타 설계

블레이크 보일러

블레이크 보일러

블레이크 보일러는 클라크 채프먼과 로버슨 디자인 모두의 특징을 가지고 있다. 연소실은 온수공간 내에 설치돼 온수면을 제공할 수 있으며, 강도를 위해 원통형으로 만들어졌다. 관은 연소실로 수직으로 진입할 수 있도록 평행군보다는 방사형으로 배열된다. 이것은 그들의 끝을 확장하는 것을 더 간단한 수술로 만들고 더 나은 봉인을 제공한다. 연막은 더 크고 보일러 드럼 바깥쪽을 부분적으로 감싸고 있다.[12]

해리스 "경제" 보일러

해리스 '이코노미' 보일러는[13] 모델 엔지니어링 크기의 보일러를 위한 디자인이다. 블레이크와 비슷하지만 전체 원주 둘레에 중앙에 위치한 연소실 및 방화관으로 대칭된다.

라일리 브라더스

'메레디스의 특허'와 자체 설계의 수도관 보일러 둘 다인 유사 보일러도 1890년경부터 WWI까지 라일리 브라더스가 제작했다.[14]

참조

  1. ^ 보조 보일러는 주 추진에는 사용되지 않지만 필수 추진 기계의 일부에 필요한 증기를 공급한다. 당나귀 보일러는 종종 항구에 있을 때 난방이나 조명 같은 '호텔' 서비스를 위한 필수적이지 않은 증기를 공급하기 위해 사용된다. [1]
  1. ^ 밀튼 & 마린 스팀 보일러.
  2. ^ 코크란
  3. ^ Milton, J. H. (1961) [1953]. Marine Steam Boilers (2nd ed.). Newnes. pp. 63–66.
  4. ^ a b 밀턴 & 마린 증기 보일러, 페이지 119-121.
  5. ^ Bentley, Wallace (1918). Sketches of Engine and Machine Details. p. 106.
  6. ^ a b c 밀턴 & 마린 증기 보일러, 133–135 페이지.
  7. ^ Jenkinson, David (1996). "15: Alternatives to convention". The History of British Railway Carriages 1900–1953. Vol. I (2nd ed.). Pendragon. p. 266. ISBN 1-899816-03-8.
  8. ^ "GNSR Steam Railmotor Saloon (body only)". Vintage Carriages Trust.
  9. ^ a b 케네디, 모던 엔진, 제3권
  10. ^ Milton, James Tayler; Horner, Joseph Gregory (1911). "Boiler" . In Chisholm, Hugh (ed.). Encyclopædia Britannica. Vol. 04 (11th ed.). Cambridge University Press. pp. 141–153, see page 143, fig. 6.
  11. ^ a b Harris, K. N. (1974). Model Boilers and Boilermaking. MAP. pp. 52–53. ISBN 0-85242-377-2.
  12. ^ Kennedy, Rankin (1905). The Book of Modern Engines and Power Generators. Vol. VI. London: Caxton. p. 31.
  13. ^ 해리스, 모델 보일러, 158-159페이지
  14. ^ "Riley Brothers". Grace's Guide.