Vertikální kotel - Vertical boiler - Wikipedia

Detail vertikálního kotle a souvisejících Parní motor v pracovním modelu spuštění páry

Karamela replika Chaloner, a de Winton vertikální kotel úzkorozchodná železniční lokomotiva

A vertikální kotel je typ požární trubice nebo vodní trubkový kotel kde je hlaveň kotle orientována svisle namísto běžnější vodorovné orientace. Vertikální kotle byly použity pro různé účely pára - napájen vozidla a další mobilní stroje, včetně raných parní lokomotivy.

Úvahy o návrhu

Uspořádání trubek

Bylo použito mnoho různých uspořádání trubek. Mezi příklady patří:

Požární trubky

Vodní trubice

Výhody

Hlavní výhody vertikálního kotle jsou:

Malá stopa - tam, kde jsou kritická omezení šířky a délky, umožňuje použití vertikálního kotle konstrukci menšího stroje.
Tolerance hladiny vody - Hladina vody v horizontálním kotli musí být neustále udržována nad temenem (nahoře) topeniště, jinak by se korunka mohla přehřát a vzpínat, což by způsobilo exploze kotle. Pro aplikace s vozidly, u nichž se očekává, že projdou kopce, například železniční lokomotiva nebo parní vůz, udržování správné hladiny vody, když samotné vozidlo není ve vodorovné poloze, je zkušený úkol, který zabírá většinu času pro hasiče. Ve vertikálním kotli je voda celá nahoře na topeništi a kotel by musel mít extrémně nízký obsah vody, než by sklon mohl způsobit riziko odkrytím horní části topeniště.
Jednodušší (hlavní) údržba - Vertikální kotel je obvykle namontován na rámu vozidla, což umožňuje snadnou výměnu. Horizontální kotle, například na železničních lokomotivách a trakční motory, tvoří nedílnou součást vozidla - vozidlo je doslova postaveno kolem kotle - a proto jeho výměna vyžaduje demontáž celého vozidla.

Nevýhody

švýcarský ozubnicová dráha lokomotiva (postavena 1858) pro provoz na strmých svazích Rigi

East London Harbor 0-4-0VB Alexander Chaplin & Co.

„Nejlepší“ z roku 1905 parní tahač se svislým kotlem

12 x 14 říše (?) Parní osel v UBC Malcolm Knapp Research Forest, Maple Ridge, BC Kanada

Tři řeky parníky se svislými kotli

Hlavní nevýhody vertikálního kotle jsou:

Velikost - Výhody malého půdorysu jsou ohroženy mnohem větší požadovanou výškou.^[1] Přítomnost mostů omezuje výšku parních vozidel, a to zase omezuje velikost (a tím i produkci páry) kotle.^[2]
Plocha roštu - To je omezeno na půdorys kotle, čímž se omezuje množství páry, která může být produkována.^[2]
Krátké trubky - Kotlové trubky musí být udržovány krátké, aby se minimalizovala výška. Výsledkem je, že komínem se ztrácí mnoho dostupného tepla, protože má příliš málo času na ohřev trubek.^[2]
Sediment - Sediment se může usazovat na spodním plášti trubky (desce nad topeništěm), který izoluje vodu od tepla a umožňuje plášti vyhořet.^[2]

Aplikace

Železniční lokomotivy

Několik výrobců vyrobilo značné množství vertikálních kotlových lokomotiv. Pozoruhodné mezi nimi byly:

Alexander Chaplin & Co. z Glasgow, který vyráběl řadu průmyslových výrobků na páru, které zahrnovaly parní jeřáby, kladkostroje, lokomotivy, čerpací a navíjecí motory, lodní palubní motory a zařízení na destilaci mořské vody. V letech 1860 až 1899 dodala 135 vertikálních kotlových lokomotiv podobných East London Harbor 0-4-0VB zákazníkům po celém světě.^[3]
De Winton z Caernarfon, kteří vyrobili nejméně 34 úzkorozchodná lokomotivy, zejména pro použití v břidlicové lomy z Wales.^[4]
Sentinel Waggon Works z Shrewsbury, kteří vyrobili velké množství posunovače pomocí jejich vysokotlaké vertikální kotle. Ty byly použity hlavně na průmyslové železnice v Británii.
Société anonyme John Cockerill vyrobil 891 posunovacích lokomotiv se standardním rozchodem v letech 1867 až 1942 pomocí standardní konstrukce s pěti velikostmi.^[5]

Parní nákladní automobily

The Sentinel Waggon Works vyrábí také řadu silničních nákladních vozidel (parní vozy ) na základě jejich vysokotlaké vertikální kotle

Parní traktory

The Nejlepší výrobní společnost z San Leandro v Kalifornie vyrobil řadu parní traktory používající vertikální kotle.

Parní válce

Některé vzory parní válec odklonil se od konvenčního trakční motor styl vodorovného kotle s motorem namontovaným výše. Válečky se svislým kotelem byly postaveny kolem podstatného rámu rámu nosníku, přičemž kotel byl namontován nízko mezi přední a zadní válec. Takové vzory nebyly ve Velké Británii běžné.

Parní osli

Tradiční forma parní osel (jako mobilní naviják používaný v dřevařském průmyslu) se oženil se svislým kotlem s parním strojem na tuhé základně vybavené lyžinami pro mobilitu. Vzhledem k tomu, že půda, po které se má projíždět, by byla drsná a zřídka rovná, byla zřejmá volba pro vertikální kotel tolerantní vůči vodě.

Parní lopaty a jeřáby

Stavební zařízení jako např parní jeřáby a parní lopaty použitý vertikální kotle v dobrém efektu. Na otočné základně by hmotnost kotle pomohla vyvážit zatížení zavěšené na lopatě lopaty nebo jeřábovém výložníku namontovaném na opačné straně čepu od kotle. Kompaktní půdorys kotle umožňoval menší konstrukce, než by tomu bylo v případě horizontálního typu, což umožnilo použití na menších pracovištích; zvláštní výška vertikálního kotle je u takového obecně vysokého stroje méně kritická.

Námořní aplikace

Nějaký parní čluny, zejména menší typy, jako jsou říční čluny, byly navrženy kolem vertikálního kotle. Malý půdorys kotle umožňuje menší, prostorově efektivnější konstrukce, přičemž méně použitelné lodi je obsazeno spíše pohonem než užitečným zatížením.

Stacionární aplikace

Vertikální typy, jako je Cochranský kotel užitečné, malá stopa, balík řešení pro mnoho stacionárních aplikací, včetně procesního a prostorového vytápění.

Poznámky

^ Edward N. Dickerson (21. května 1864). „Martin's Boilers and the Board of Engineers“. The New York Times.
^ ^A ^b ^C ^d White, John H. (1979). Historie americké lokomotivy: její vývoj, 1830-1880. Publikace Courier Dover. str. 95. ISBN 978-0-486-23818-0.
^ Abbott, Rowland A.S. (1989). Vertikální kotlové lokomotivy a železniční motory postavené ve Velké Británii. Oakwood Press. ISBN 0 85361 385 0
^ Boyd, James I.C. (1990). Úzkorozchodné železnice v North Caernarvonshire, svazek 1: Západ (2. vyd.). The Oakwood Press. ISBN 0-85361-273-0.
^ Clingan, K. W. (prosinec 1965). „Francouzský vertikální posunovač 0-4-0“. Záznam průmyslové železnice. Průmyslová železniční společnost (8): 161–171. Citováno 12. prosince 2018.

Reference

Rowland A. S. Abbott (1989). Vertikální kotelní lokomotivy. Oakwood Press. ISBN 0-85361-385-0.
Ian Allan ABC z britských železničních lokomotiv. Ian Allan. 1948.

[1] Edward N. Dickerson (21. května 1864). „Martin's Boilers and the Board of Engineers“. The New York Times.

[AHAL-2] A ^b ^C ^d White, John H. (1979). Historie americké lokomotivy: její vývoj, 1830-1880. Publikace Courier Dover. str. 95. ISBN 978-0-486-23818-0.

[Abbott-3] Abbott, Rowland A.S. (1989). Vertikální kotlové lokomotivy a železniční motory postavené ve Velké Británii. Oakwood Press. ISBN 0 85361 385 0

[4] Boyd, James I.C. (1990). Úzkorozchodné železnice v North Caernarvonshire, svazek 1: Západ (2. vyd.). The Oakwood Press. ISBN 0-85361-273-0.

[5] Clingan, K. W. (prosinec 1965). „Francouzský vertikální posunovač 0-4-0“. Záznam průmyslové železnice. Průmyslová železniční společnost (8): 161–171. Citováno 12. prosince 2018.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]