Kotel s ohnivými trubkami je typ kotle, který využívá horké plyny z ohně k ohřevu vody uvnitř série trubek. Trubky jsou obklopeny vodou v uzavřeném nádrži. Teplo z plynů se přenáší skrz stěny trubek tepelnou vodivostí, což vytváří páru, který lze použít pro různé účely.
Kotly s ohnivými trubkami jsou jedním z nejstarších a nejzákladnějších typů kotlů. Byly široce používány v 18. a 19. století, zejména pro parní lokomotivy a jiné parní stroje. Dnes jsou kotly s ohnivými trubkami stále používány pro některé průmyslové a komerční aplikace, jako je topení, výroba energie a procesní pára.
V tomto článku vysvětlíme definici, typy, výhody, nevýhody a aplikace kotlů s ohnivými trubkami. Zahrnujeme také obsah z Bingových top 5 souvisejících stránek na toto téma a přidáme externí odkazy na relevantní zdroje.
Kotel s ohnivými trubkami je definován jako kotel, který se skládá z uzavřené nádrže plné vody a série trubek, které tudy procházejí. Trubky nesou horké plyny z ohně (obvykle palivo uhlí, olej nebo plyn), které ohřívají vodu a generují páru.
Hlavní komponenty kotle s ohnivými trubkami jsou:
Spalovací prostor: Komora, kde se palivo spaluje a vytvářejí horké plyny.
Ohnivé trubky: Trubky, které nesou horké plyny ze spalovacího prostoru do dýmové komory.
Párová kopule: Horní část kotle, kde se pára shromažďuje a distribuuje do výstupů.
Superohřívač: Volitelné zařízení, které dále ohřívá páru, aby byla suchá a přehřátá.
Rost: Platforma, na které se umisťuje palivo pro spalování.
Vstup doplňovací vody: Trubka, která dodává vodu do kotle.
Výstup páry: T rubka, která dodává páru na požadované místo.
Princip fungování kotle s ohnivými trubkami je jednoduchý a přímý. Palivo se spaluje ve spalovacím prostoru, což vytváří horké plyny, které procházejí ohnivými trubkami. Teplo z plynů se přenáší na vodu obklopující trubky, což zvyšuje její teplotu a tlak. Pára pak vystoupá do párové kopule, kde může být odebrána pro různé účely. Voda se doplňuje vstupem doplňovací vody.
Tlak a teplota páry závisí na velikosti a konstrukci kotle, stejně jako na kvalitě a množství paliva. Obecně mohou kotly s ohnivými trubkami produkovat páru s nízkým až středním tlakem (až 17,5 bar) a nízkou až střední kapacitou (až 9 metrických tun za hodinu).
Jedním z hlavních nedostatků kotlů s ohnivými trubkami je, že mají omezenou schopnost produkovat páru s vysokým tlakem a kapacitou. To je proto, že mají jednu velkou nádrž, která obsahuje jak vodu, tak páru, což ztěžuje řízení tlaku a teploty. Kromě toho jsou kotly s ohnivými trubkami náchylné k explozi, pokud se jejich nádrž praskne kvůli přílišnému tlaku nebo poškození.
Existuje různých typů kotlů s ohnivými trubkami podle různých kritérií, jako jsou:
Umístění spalovacího prostoru: Existují dvě hlavní kategorie kotlů s ohnivými trubkami podle umístění spalovacího prostoru: vnější spalovací prostor a vnitřní spalovací prostor. Kotly s vnějším spalovacím prostorem mají svůj spalovací prostor mimo hlavní nádrž, zatímco kotly s vnitřním spalovacím prostorem mají svůj spalovací prostor uvnitř nebo připojený k němu.
Orientace osy kotle: Existují dvě hlavní kategorie kotlů s ohnivými trubkami podle jejich orientace: horizontální a vertikální. Horizontální kotly mají svou osu rovnoběžnou s povrchem země, zatímco vertikální kotly mají svou osu kolmou na povrch země.
Počet a tvar ohnivých trubek: Existuje různých typů kotlů s ohnivými trubkami podle počtu a tvaru ohnivých trubek, jako jsou jednotrubkové, vícetrubkové, přímé trubky, zakřivené trubky atd.
Některé z nejčastějších typů kotlů s ohnivými trubkami jsou:
Cochranův kotel je typ vertikálního kotle s ohnivými trubkami, který má válcovou nádrž s kopulovitým vrcholem. Má jednu nebo více ohnivých trubek, které běží podél jeho délky. Má také vnější spalovací prostor, který může být buď uhlíkový, nebo naftový.
Cochranův kotel může produkovat páru s nízkým tlakem (až 10,5 bar) a nízkou kapacitou (až 3500 kg za hodinu). Je kompaktní a snadno ovladatelný. Používá se hlavně pro malé průmyslové aplikace, jako je topení, výroba energie a procesní pára.
Kornský kotel je typ horizontálního kotle s ohnivými trubkami, který má dlouhou válcovou nádrž s jedním velkým kanálem obsahujícím ohně. Má jednoduchý design a nízké náklady na údržbu. Může produkovat páru se středním tlakem (až 12 bar) a střední kapacitou (až 6500 kg za hodinu).
Kornský kotel byl vyvinut Richardem Trevithickem v roce 1812 a byl široce používán pro parní stroje v hornickém průmyslu. Je podobný Lancashirskému kotli, ale má pouze jeden kanál namísto dvou.
Lokomotivní kotel je typ horizontálního kotle s ohnivými trubkami, který má vnitřní spalovací prostor a velké množství ohnivých trubek. Má také rozšíření na jednom konci nazývané ohnivý prostor, který obsahuje rost a poskytuje extra ohřívací plochu. Má také superohřívač, který zvyšuje teplotu a suchost páry.
Lokomotivní kotel může produkovat páru s vysokým tlakem (až 25 bar) a vysokou kapacitou (až 9000 kg za hodinu). Je rychlý v dosažení páry a reaguje na změny zatížení. Byl hlavně používán pro pohon parních lokomotiv, dokud nebyly nahrazeny diesely nebo elektrickými motory.
Skotský námořní kotel je typ horizontálního kotle s ohnivými trubkami, který má jeden nebo více velkých válcových nádrží obsahujících dva nebo více spalovacích prostorů a několik ohnivých trubek. Má také vnější mokrou zadní komoru, která zlepšuje jeho efektivitu a snižuje jeho hmotnost.
