Вертикальный котел — это тип жаротрубного или водотрубного котла , в котором корпус котла ориентирован вертикально вместо более распространенной горизонтальной ориентации. Вертикальные котлы использовались для различных паровых транспортных средств и других мобильных машин, включая первые паровозы .
Рекомендации по проектированию
Расположение трубок
Использовалось множество различных схем расположения трубок. Примеры включают в себя:
Основными преимуществами вертикального котла являются:
Небольшая занимаемая площадь – там, где ограничения по ширине и длине имеют решающее значение, использование вертикального котла позволяет спроектировать машину меньшего размера.
Допуск уровня воды. Уровень воды в горизонтальном котле должен постоянно поддерживаться выше верха (верха) топки, иначе коронная пластина может перегреться и прогнуться, что приведет к взрыву котла . Для транспортного средства, которое, как ожидается, будет преодолевать холмы, например, для железнодорожного локомотива или паровоза , поддержание правильного уровня воды, когда само транспортное средство не выровнено, является квалифицированной задачей, которая занимает большую часть времени пожарного. В вертикальном котле вся вода находится в верхней части топки, и в котле должно быть очень мало воды, прежде чем градиент может вызвать риск из-за открытия верхней части топки.
Более простое (крупное) обслуживание. Вертикальный котел обычно устанавливается на раму автомобиля, что позволяет легко заменить его. Горизонтальные котлы, например, на железнодорожных локомотивах и тяговых двигателях , являются неотъемлемой частью транспортного средства – транспортное средство буквально построено вокруг котла – и, следовательно, замена требует демонтажа всего транспортного средства.
Недостатки
Швейцарский зубчатый локомотив (постройки 1858 г.) для работы на крутых склонах Риги .Ист-Лондон-Харбор 0-4-0VB от Александра Чаплина и компании.Паровой трактор "Лучший" 1905 года с вертикальным котлом.12 x 14 Empire (?) Паровой осел в исследовательском лесу UBC Малкольма Кнаппа, Мейпл-Ридж, Британская Колумбия, КанадаТри речных парохода с вертикальными котлами
Основными недостатками вертикального котла являются:
Размер. Преимущества небольшой занимаемой площади сводятся на нет из-за гораздо большей требуемой высоты. [1] Наличие мостов ограничивает высоту паровых транспортных средств, а это, в свою очередь, ограничивает размер (и, следовательно, производство пара) котла. [2]
Площадь решетки – она ограничена площадью котла, что ограничивает количество производимого пара. [2]
Короткие трубы. Трубы котла должны быть короткими, чтобы минимизировать высоту. В результате большая часть доступного тепла теряется через дымоход, так как у него слишком мало времени для нагрева труб. [2]
Осадок – осадок может оседать на нижней трубной решетке (пластине над топкой), изолируя воду от тепла и позволяя листу сгореть. [2]
Приложения
Железнодорожные локомотивы
Несколько производителей выпустили значительное количество локомотивов с вертикальными котлами. Среди них следует отметить:
Александр Чаплин и компания из Глазго, которая производила ряд промышленной продукции с паровым приводом, включая паровые краны, подъемники, локомотивы, насосные и намоточные двигатели, палубные двигатели кораблей и аппараты для перегонки морской воды. В период с 1860 по 1899 год компания поставила клиентам по всему миру 135 локомотивов с вертикальными котлами, аналогичных East London Harbour 0-4-0VB . [3]
Анонимное общество Джона Кокерилла произвело 891 маневровый локомотив стандартной колеи в период с 1867 по 1942 год, используя стандартную конструкцию с пятью размерами. [5]
Некоторые конструкции парового катка отличались от традиционного типа тягового двигателя , представляющего собой горизонтальный котел с двигателем, установленным сверху. Ролики с вертикальным котлом были построены на прочном шасси с балочной рамой, при этом котел был установлен низко между передними и задними валками. Такие конструкции не были распространены в Великобритании.
Паровые ослы
Традиционная форма парового осла (в виде передвижной лебедки, используемой в лесозаготовительной промышленности) сочеталась с вертикальным котлом с паровым двигателем на жестком основании, оснащенном полозьями для обеспечения мобильности. Поскольку грунт, по которому нужно пройти, был неровным и редко ровным, очевидным выбором была конструкция вертикального котла, устойчивая к уровню воды.
Паровые лопаты и краны
В строительном оборудовании, таком как паровые краны и паровые экскаваторы, вертикальные котлы успешно использовались . На вращающемся основании вес котла поможет уравновесить груз, подвешенный к ковшу ковша или стреле крана, установленной на противоположной стороне шарнира от котла. Компактная площадь котла позволяла создавать конструкции меньшего размера, чем в случае с горизонтальным типом, что позволяло использовать его на небольших рабочих площадках; дополнительная высота вертикального котла менее критична для такой, как правило, высокой машины.
Морские применения
Некоторые пароходы , особенно меньшие по размеру, такие как речные катера, были спроектированы вокруг вертикального котла. Небольшая площадь котла позволяет создавать более компактные и компактные конструкции, при этом меньшую часть полезного судна занимают средства движения, а не полезная нагрузка.
Стационарные приложения
Вертикальные типы, такие как котел Кокрана, представляют собой полезные, малогабаритные комплексные решения для многих стационарных применений, включая технологическое отопление и отопление помещений.
Примечания
^ Эдвард Н. Дикерсон (21 мая 1864 г.). «Котлы Мартина и Совет инженеров». Нью-Йорк Таймс .
^ abcd Уайт, Джон Х. (1979). История американского локомотива: его развитие, 1830–1880 гг. Публикации Courier Dover. п. 95. ИСБН978-0-486-23818-0.
^ Эбботт, Роуленд А.С. (1989). Вертикальные котловозы и железнодорожные моторы производства Великобритании . Оквуд Пресс. ISBN 0 85361 385 0
^ Бойд, Джеймс IC (1990). Узкоколейные железные дороги в Северном Кернарвоншире, Том 1: Запад (2-е изд.). Оквуд Пресс. ISBN0-85361-273-0.
^ Клинган, KW (декабрь 1965 г.). «Французский вертикальный маневровый 0-4-0». Рекорд промышленных железных дорог . Общество промышленных железных дорог (8): 161–171 . Проверено 12 декабря 2018 г.
Рекомендации
Викискладе есть медиафайлы по теме вертикальных котлов .
,_2008.jpg/1280px-Taffy_the_Locomotive_(built_by_Alan_Keef_Ltd),_2008.jpg)
