'n Brandbuis-ketel is 'n tipe ketel wat warm gasse van 'n vuur gebruik om water binne 'n reeks buise te verhit. Die buise is omsingel deur water in 'n geslote houer. Die hitte van die gasse oordra deur middel van termiese geleiding deur die wand van die buise, wat damp skep wat vir verskeie doeleindes kan gebruik word.
Brandbuis-kettele is een van die oudste en mees basiese tipes kettele. Hulle is wyd gebruik in die 18de en 19de eeue, veral vir stoomlokomotiewe en ander stoommasjiene. Vandag word brandbuis-kettele steeds vir sekere industriële en kommersiële toepassings gebruik, soos verhitting, kragopwekking, en prosesstoom.
In hierdie artikel sal ons die definisie, tipes, voordele, nadele, en toepassings van brandbuis-kettele verduidelik. Ons sal ook inhoud van Bing se top 5 verwante bladsye op die onderwerp inkorporeer en eksterne skakels na relevante bronne voeg.
'n Brandbuis-ketel word gedefinieer as 'n ketel wat bestaan uit 'n geslote houer gevul met water en 'n reeks buise wat daardoorheen loop. Die buise dra warm gasse van 'n vuur (gewoonlik gevoed deur kol, olie, of gas) wat die water verhit en damp skep.
Die hoofkomponente van 'n brandbuis-ketel is:
Vuurplaas: Die kamer waar die brandstof verbrand word om warm gasse te produseer.
Brandbuise: Die buise wat die warm gasse van die vuurplaas na die rookkamer dra.
Rookkamer: Die kamer waar die warm gasse versamel word en deur die skoorsteen afgelei word.
Stoomkoepel: Die bo-gelegen deel van die ketel waar die stoom versamel en aan die uittrede verdeel word.
Overskever: 'n Opsionele toestel wat die stoom verder verhit om dit droog en overskeiend te maak.
Rooster: Die platform waar die brandstof vir verbranding geplaas word.
Voedingwater-inlaat: Die leiding wat water aan die ketel voorsien.
Stoom-uitlaat: Die leiding wat stoom na die gewenste plek lewer.
Die werking van 'n brandbuis-ketel is eenvoudig en reguit. Die brandstof word in die vuurplaas verbrand, wat warm gasse skep wat deur die brandbuise gaan. Die hitte van die gasse oordra na die water om die buise, wat die temperatuur en druk daarvan verhoog. Die stoom styg dan na die stoomkoepel, waar dit vir verskeie doeleindes weggeneme kan word. Die water word deur die voedingwater-inlaat aanvul.
Die druk en temperatuur van die stoom hang af van die grootte en ontwerp van die ketel, sowel as die gehalte en hoeveelheid van die brandstof. Algemeen gesproke, kan brandbuis-kettele lae tot medium-druk stoom (tot 17,5 bar) en lae tot medium-kapasiteit (tot 9 metrieke tonne per uur) produseer.
Een van die hoofnadele van brandbuis-kettele is dat hulle 'n beperkte vermoë het om hoë-druk en hoë-kapasiteit stoom te produseer. Dit is omdat hulle 'n enkele groot houer het wat beide water en stoom bevat, wat dit moeilik maak om hul druk en temperatuur te beheer. Bovendien is brandbuis-kettele vatbaar vir ontploffing as hul houer gebreek word weens oormatige druk of skade.
Daar is verskillende tipes brandbuis-kettele gebaseer op verskeie kriteria, soos:
Ligging van die vuurplaas: Daar is twee hoofkategorieë van brandbuis-kettele gebaseer op die ligging van hul vuurplaas: buite vuurplaas en binne vuurplaas. Buite vuurplaas kettele het hul vuurplaas buite die hoofhouer, terwyl binne vuurplaas kettele hul vuurplaas binne of eraan geheg het.
Oriëntering van ketel-as: Daar is twee hoofkategorieë van brandbuis-kettele gebaseer op hul oriëntering: horisontaal en vertikaal. Horisontale kettele het hul as parallel aan die grond, terwyl vertikale kettele hul as loodreg op die grond het.
Aantal en vorm van brandbuise: Daar is verskeie tipes brandbuis-kettele gebaseer op die aantal en vorm van hul brandbuise, soos enkele buis, multi-buis, reguit buis, gebukte buis, ens.
Sommige van die mees algemene tipes brandbuis-kettele is:
'n Cochran ketel is 'n tipe vertikale brandbuis-ketel wat 'n silindervormige houer met 'n koepelvormige bo het. Dit het een of meer brandbuise wat langs sy lengte loop. Dit het ook 'n buite vuurplaas wat of kol-gedrewe of olie-gedrewe kan wees.
'n Cochran ketel kan lae-druk stoom (tot 10,5 bar) en lae kapasiteit (tot 3500 kg per uur) produseer. Dit is kompak in grootte en maklik om te bedryf. Dit word hoofsaaklik vir klein-skaalse industriële toepassings, soos verhitting, kragopwekking, en prosesstoom, gebruik.
'n Cornish ketel is 'n tipe horisontale brandbuis-ketel wat 'n lang silindervormige houer met 'n enkele groot fluit bevat wat die vuur huisves. Dit het 'n eenvoudige ontwerp en lae instandhoudingskoste. Dit kan medium-druk stoom (tot 12 bar) en medium kapasiteit (tot 6500 kg per uur) produseer.
'n Cornish ketel is ontwikkel deur Richard Trevithick in 1812 en was wyd gebruik vir stoommasjiene in mynbedrywe. Dit is soortgelyk aan 'n Lancashire ketel, maar het slegs een fluit in plaas van twee.
'n Lokomotief ketel is 'n tipe horisontale brandbuis-ketel wat 'n binne vuurplaas en 'n groot aantal brandbuise het. Dit het ook 'n uitbreiding aan een einde genaamd die vuurkamer, wat die rooster huisves en extra verhittingsoppervlak verskaf. Dit het ook 'n overskever wat die temperatuur en droogheid van die stoom verhoog.
'n Lokomotief ketel kan hoë-druk stoom (tot 25 bar) en hoë kapasiteit (tot 9000 kg per uur) produseer. Dit is vinnig in stoom opwekking en reageer vinnig op lastveranderinge. Dit is hoofsaaklik gebruik vir die aandrywing van stoomlokomotiewe totdat hulle deur dieselmotors of elektriese motors vervang is.
'n Skotse see ketel is 'n tipe horisontale brandbuis-ketel wat een of meer groot silindervormige houers bevat wat twee of meer vuurplase en verskeie brandbuise huisves. Dit het ook 'n buite nat-agterkamer wat sy effektiwiteit verbeter en sy gewig verminder.
'n Skotse see ketel kan hoë-druk stoom (tot 30 bar) en hoë kapasiteit (tot 27000 kg per uur) produseer. Dit is robuust in konstruksie en geskik vir see-toepassings, soos verhitting, kragopwekking, en aandrywing.
