Saha borulu kazan - Field-tube boiler - Wikipedia

Saha tüpü, kesitli

Bir Saha borulu kazan (süngü tüp olarak da bilinir[1]) bir biçimdir su borulu kazan su tüplerinin tek uçlu olduğu yer. Tüpler bir uçta kapalıdır ve eş merkezli bir iç tüp içerirler. Akış böylelikle tüpün aşağısındaki daha soğuk iç akışa ve dış manşon boyunca yukarı doğru ısıtılmış akışa ayrılır. Alan tüpleri bu nedenle bağımlıdır termo-sifon akış içinde tüp, bu nedenle akışı teşvik etmek için her zaman bir miktar dikey yüksekliğe sahip olmalıdır. Çoğu tasarımda, bunu teşvik etmek için dikey olarak monte edilirler.

Edward Field'ın adını taşıyorlar.[2] onların mucidi ve başlangıçta buharlı itfaiye araçları buhar yükseltme hızının önemli olduğu yer. Daha yakın zamanlarda, Alan borulu kazanlar, Fransız üreticiler tarafından, küçük çaplılar için en yaygın şekilde kullanılmaktadır. dikey kazanlar veya deniz kazanı olarak. Bu tip Saha tüpünün kullanımı, ısı transferi için de araştırılmıştır. nükleer reaktörler,[3] vakumlu kondansatörler ve ısı eşanjörleri.[1]

yüksük borusu su borularının da tek uçlu olması nedeniyle kazanın bazı benzerlikleri vardır. Daha basit yüksük borusu, alan borusunun iç borusuna sahip değildir, bu nedenle akışı karışıktır, türbülanslıdır ve rastgele kaynamaya bağlıdır. Bu nedenle, yüksük tüpleri yalnızca kısa olabilir, bu nedenle çok sayıda kullanılırlar ve akışları bir yerçekimi gradyanından yararlanacak kadar tutarlı olmadığından genellikle yatay olarak kullanılır. Ancak saha tüplerinin üretimi daha karmaşık ve pahalıdır. Bu nedenle saha borulu kazanlar daha az ve daha uzun borular kullanır (daha az sayıda boru için aynı ısıtma alanını sağlar).

Alan tüpleri her zaman batıkyani borunun üst ucu kazanın içine monte edilmiştir altında su seviyesi, aksi takdirde tüpün soğuk tarafına akış yeniden doldurulamaz.

Saha borulu kazanlar için iddia edilen temel avantaj, basit borulu kazanlarda yaşanan genleşme sorunlarının hiçbirinin olmamasıdır. İkinci olarak, Alan tüpleri tek bir uçtan bağlandığından, değiştirilmesi ve bakımı daha kolaydır.[1]

Saha tüpünün bir dezavantajı, çamur ve ölçek tüpün altında birikerek potansiyel olarak dolaşımı engeller. Kapalı tüp uçları da zordur yıkamak. Bir çamur rezervuarının sirkülasyonu zayıf olacağından, orada aşırı bir ölü alan sağlamak, böylece yerel aşırı ısınma riskine neden olur. Bu nedenle, tüm tüplerin eşit şekilde ısıtılmasını ve hepsinin içlerinde güçlü sirkülasyon olmasını sağlamak için çaba gösterilmeli, tüpleri çamurdan arındırmak için yeterli akışı teşvik etmelidir.

Termik sifonlar olarak alan tüpleri

Nerede basit dikey kazan ek ısıtma yüzeyi gerektirir, özellikle buharı daha hızlı yükseltmek için doğrudan fırına maruz kaldığında, alan tüpleri çatıya monte edilebilir. ateş kutusu neredeyse düzeyine ateş batmış.[4] Böylece bir biçim olarak hareket ederler termik sifon. Sadece bir uca monte edildiklerinden ve ısıyla serbestçe genişlediklerinden, termik sifonların olağan genişleme problemlerinin birçoğu önlenir. Yine de yeterli dolaşımı teşvik etmek için, tüpler yataya 30 ° 'den daha yakın olmamalıdır ve daha uzun tüplerin bundan daha dik olması gerekebilir.[4]

De Poray kazan

De Poray kazan, kesitli

De Poray kazan Fransız kökenlidir. Tanımlayıcı özelliği, yanma verimliliğini artırarak yakıt maliyetlerini ve duman emisyonlarını azaltmayı amaçlayan patentli çift yanma odasıdır. İkincil oda, birinciye bitişik olarak monte edilir ve bir dayanıklı birinci yanma odasına azaltılmış çaplı halka. Bu halka, birincil yanmadan gelen radyasyonla ısıtılır, böylece yüksek bir sıcaklık korunur. İlk odadan çıkan yanmamış yanma gazları bununla ısıtılır. akkor halka ve arz ile birlikte ikincil hava tutuşmaya teşvik edilir.[5]

İçinde dikey De Poray kazanının ana ısıtma yüzeyi, bu ikincil yanma odasındaki dikey Alan borularından oluşur. Bir çelik radyasyon çanı odanın ortasına, çıkış bacasının altına asılır ve yanan gazlar onu ısıtarak bunun üzerinden geçmeye yönlendirilir. Tüplerin kendilerinin ısıtılması, kısmen gazlardan gelen konveksiyonla, kısmen de bu ısıtılmış çandan dolaylı olarak yeniden radyasyonla yapılır. Bu daha düşük bir Çalışma sıcaklığı tüpler için ayrıca daha eşit bir ısıtma. Bunun yapımcılar tarafından tüp içinde daha homojen kaynamaya ve dolayısıyla daha hızlı buhar yükseltmeye teşvik ettiği iddia edilmektedir.[5]

Bu kazanın alışılmadık bir özelliği, saha borularının kazan kabuğuna sıkıca tutturulmuş olmasıdır. contalı yerine. Tüplerin kalınlaştırılmış uçları bir konik olacak şekilde oluşturulur ve boru plakası delikler eşleşecek şekilde oyulmuştur. Ek yerini kapatmak için bir kağıt conta yeterlidir. Değiştirme için inceleme veya çıkarma böylece basitleştirilmiştir.[5] Kazan her zaman atmosferden daha fazla basınç altında olduğundan, borular basınç altında kendiliğinden sıkılır ve sızıntıyı önler. Açıktır ki, kazan asla vakum altına yerleştirilmemelidir, bu nedenle vakum valfi sağlanması gerekebilir.

Niclausse kazan

Niclausse kazan, 1911 Britannica Ansiklopedisi

Niclausse kazan, hem kara hem de deniz kullanımı için kullanılan başka bir Fransız tasarımıdır. Yataya göre sığ bir açıyla ayarlanmış uzun Alan tüplerini kullanır. Babcock & Wilcox kazan.[6] Bu Field tüpleri, üst uçlarındaki başlıklarla dikey setlere bağlanır. Bu başlık, iç ve dış su alanlarını ayrı ayrı birbirine bağlayan iki bölümden oluşan bir çift borudur. Kazanın üstünde ve baca gazı muhafazasının dışında, bir buhar ve su tamburu bu başlıkları birbirine bağlar.[7]

Özellikle sonuncusunun bazılarında kullanıldı ön-dretnot savaş gemileri (yaklaşık 1900) Fransız,[8] İtalyanca, Rusça[9] ve İngiliz[10] donanmalar.

Bu kazanın performansı iyi olmasına rağmen, yıkama zordur ve çamur oluşumu bir sorun olabilir. Dikkatli tasarım ve düzenli bakım ile bu tip güvenilirlik ve arızalı bir borunun hızlı bir şekilde değiştirilmesiyle ün kazandı.[11] Bu da onu denizcilik uygulamaları için uygun hale getirdi, ticari kullanım için daha az uygun hale getirdi.Niclausse kazanları, çok miktarda duman ve kıvılcımın yanı sıra düşük hızda çalışan türbinlerle birleştiğinde zayıf yakıt ekonomisi sağladı. Bu nedenle, buhar türbinleri yaygınlaştığında, deniz gemi inşası için gözden düştüler (bkz. Danton sınıfı savaş gemisi Örneğin).

Dürr kazan

Alman savaş gemilerinde kullanılan çok benzer bir tür, Dürr kazan.[12] Bu, kesit başlıklarını değil, tek odacıkları kullandı.

1901'de Kraliyet donanması Almanya'dan sekiz Dürr kazanının gemide deneme amaçlı olarak kurulmasını sipariş etmişti. Maraton-sınıf kruvazör HMSMedusa.[13]

Ayrıca bakınız

Referanslar

  1. ^ a b c Norman L Hurd (Aralık 1946). "Alan veya süngü borudaki ortalama sıcaklık farkı". Endüstri ve Mühendislik Kimyası. 38 (12): 1266–1271.
  2. ^ "Buhar makinesinin kısa tarihi," Cambridge University Press Archive
  3. ^ Yu. E. Bagdasarov (Nisan 1966). "Alan borulu bir kanaldaki ısı gideriminin hesaplanması". Mühendislik Fiziği ve Termofizik Dergisi. 10 (4): 276–279.
  4. ^ a b Harris, K.N. Model Kazan ve Kazan Yapımı. s. 39–40.
  5. ^ a b c Milton. Marin Buhar Kazanları. sayfa 66–70.
  6. ^ "Geleceğin Deniz Kazanı: No IV" (PDF). Mühendis: 427–429. 5 Mayıs 1899. OCLC  5743177. Alındı 15 Şubat 2017.
  7. ^ Harris, Model Kazan Yapımı, s. 63,65
  8. ^ Jean Bart
  9. ^ Varyag sınıf
  10. ^ "Donanmadaki Niclausse Boilers; Commons tartışmaları". Parlamento Tartışmaları (Hansard). 121. Avam Kamarası. 28 Nisan 1903. sütun. 647. Denemeleri Raporu HMS Sheldrake, HMS Martı (1889), HMS Espiégle, ve HMS Fantome.
  11. ^ "Times Konuları: ABD Maine ile ilgili kazan karşılaştırmaları". New York Times. 23 Nisan 1903. Alındı 2 Mayıs 2010.
  12. ^ "Dürr Su Borulu Deniz Kazanı". Kazan Dairesi.
  13. ^ William Allan MP (22 Nisan 1901). "Dürr su borulu kazanlar". Parlamento Tartışmaları (Hansard). 92. Avam Kamarası. col. 907. Almanya'dan Durr tipi sekiz adet su borulu kazan sipariş edilmiştir. Kazanların toplam maliyeti 19.450 £. Bu, gemideki yedek parçalar ve donanımlar hariçtir. Kazanlar, H.M.S. gemisine yerleştirilecektir. "Medusa." Yapıcı tarafından 155.000 lbs vermeleri garanti edildi. 80 derecede besleme suyundan saatte kuru buhar. F., 1½ inçlik bir hava basıncıyla; 104.000 lbs. ½ inç hava basıncıyla saatte (sürekli buharlama için kullanılan); ve 80.000 lbs. doğal taslak ile saatte.