Vodeni kotao: Potpuni vodič
Vatrični kotao je vrsta kotača koja koristi vruće plinove iz vatrenog spalivanja za zagrijavanje vode unutar niza cevi. Cevi su okružene vodom u zapečaćenoj posudi. Toplina od plinova prenosi se kroz stijenke cevi termalnom kondukcijom, stvarajući par koji se može koristiti za različite svrhe.
Vatrični kotači su jedan od najstarijih i najosnovnijih vrsta kotača. Široko su se koristili u 18. i 19. stoljeću, posebno za parne lokomotive i druge parne strojeve. Danas, vatrični kotači još se koriste u nekim industrijskim i komercijalnim aplikacijama, poput grijanja, proizvodnje energije i procesnog para.
U ovom članku objasniti ćemo definiciju, vrste, prednosti, nedostatke i primjene vatričnih kotača. Također ćemo uključiti sadržaj sa Bingovih prvih 5 stranica vezanih za ovu temu i dodati vanjske poveznice na relevantne izvore.
Što je vatrični kotao?
Vatrični kotao definira se kao kotao koji sastoji se od zapečaćene posude punjene vodom i niza cevi koje prodire kroz njega. Cevi nose vruće plinove iz vatre (obično goriva ugljenjem, naftom ili plinom) koje zagrijevaju vodu i generiraju par.
Glavni dijelovi vatričnog kotača su:
Peć: Komora gdje se gorivo sagorijeva kako bi proizvelo vruće plinove.
Vatrične cevi: Cevi koje nose vruće plinove iz peći do dimnjaka.
Dimnjak: Komora gdje se vruće plinove prikupljaju i odbacuju kroz dimnjak.
Parna kupola: Gornji dio kotača gdje se par prikuplja i distribuira na izlaze.
Nadgrijivač: Opcioni uređaj koji dalje zagrijava par kako bi ga osusio i nadgrijao.
Rešetka: Platforma gdje se postavlja gorivo za sagorijevanje.
Ulaz za vodu: Čevljača koja opskrbljuje vodom kotao.
Izlaz za par: Čevljača koja isporučuje par na željeno mjesto.
Rad vatričnog kotača je jednostavan i pravilan. Gorivo se sagorijeva u peći, stvarajući vruće plinove koji prodire kroz vatrične cevi. Toplina od plinova prenosi se na vodu oko cevi, povećavajući njenu temperaturu i tlak. Par se zatim penje u parnu kupolu, gdje se može uzeti za različite svrhe. Voda se obnavlja putem ulaza za vodu.
Tlak i temperatura para ovisi o veličini i dizajnu kotača, kao i o kvaliteti i količini goriva. Općenito, vatrični kotači mogu proizvesti niski do srednji tlak para (do 17,5 bara) i nisku do srednju kapacitet (do 9 metričkih tona po satu).
Jedan od glavnih nedostataka vatričnih kotača jest da imaju ograničenu sposobnost proizvodnje visokog tlaka i visoke kapacitete para. To je zbog toga što imaju jednu veliku posudu koja sadrži i vodu i par, što čini teškim kontrolirati njihov tlak i temperaturu. Također, vatrični kotači su podložni eksploziji ako je njihova posuda povrijeđena zbog prevelikog tlaka ili oštećenja.
Vrste vatričnih kotača
Postoje različite vrste vatričnih kotača temeljene na različitim kriterijima, poput:
Lokacija peći: Postoje dvije glavne kategorije vatričnih kotača temeljene na lokaciji njihove peći: vanjska peć i unutarnja peć. Kotači s vanjskom pećju imaju svoju peć izvan glavne posude, dok kotači s unutarnjom pećju imaju svoju peć unutar ili pričvršćenu na nju.
Orijentacija osi kotača: Postoje dvije glavne kategorije vatričnih kotača temeljene na njihovoj orijentaciji: horizontalni i vertikalni. Horizontalni kotači imaju svoju os na paralelu s tlijem, dok vertikalni kotači imaju svoju os okomitu na tlijem.
Broj i oblik vatričnih cevi: Postoje različite vrste vatričnih kotača temeljene na broju i obliku njihovih vatričnih cevi, poput jednocevnih, višecevnih, ravnocevnih, savijenih cevi itd.
Neki od najčešćih vrsta vatričnih kotača su:
Cochran kotao
Cochran kotao je vrsta vertikalnog vatričnog kotača s cilindričnom ljuskom i kupolasto top. Ima jednu ili više vatričnih cevi koje se protežu duž njegove duljine. Također ima vanjsku peć koja može biti napravljena za pokretanje ugljenjem ili naftom.
Cochran kotao može proizvesti niski tlak para (do 10,5 bara) i nizu kapacitet (do 3500 kg po satu). Compactan je u veličini i lako se operira. Glavno se koristi za male industrijske primjene, poput grijanja, proizvodnje energije i procesnog para.
Cornish kotao
Cornish kotao je vrsta horizontalnog vatričnog kotača s dugom cilindričnom ljuskom s jednim velikim flue koji sadrži vatru. Ima jednostavan dizajn i niske troškove održavanja. Može proizvesti srednji tlak para (do 12 bara) i srednji kapacitet (do 6500 kg po satu).
Cornish kotao razvio je Richard Trevithick 1812. godine i široko se koristio za parne strojeve u rudarskim industrijama. Sličan je Lancashire kotlu, ali ima samo jedan flue umjesto dva.
Lokomotivni kotao
Lokomotivni kotao je vrsta horizontalnog vatričnog kotača s unutarnjom pećju i velikim brojem vatričnih cevi. Također ima proširenje na jednom kraju zvana vatrena kutija, koja sadrži rešetku i pruža dodatnu površinu zagrijavanja. Također ima nadgrijivač koji povećava temperaturu i suhost par.
Lokomotivni kotao može proizvesti visoki tlak para (do 25 bara) i visoku kapacitet (do 9000 kg po satu). Brzo se zagrije i odgovara promjenama opterećenja. Glavno se koristio za pokretanje parnih lokomotiva dok su ih zamijenili dizelski ili električni motori.
Skotski pomorski kotao
Skotski pomorski kotao je vrsta horizontalnog vatričnog kotača s jednom ili više velikih cilindričnih ljuski koje sadrže dvije ili više peći i nekoliko vatričnih cevi. Također ima vanjsku mokru zadnju komoru koja poboljšava njegovu učinkovitost i smanjuje njegovu težinu.
Skotski pomorski kotao može proizvesti visoki tlak para (do 30 bara) i visoku kapacitet (do 27000 kg po satu). Robustan je u konstrukciji i prikladan za pomorske primjene, poput grijanja, proizvodnje energije i propulsije.
