Водотрубний котел - це такий тип котла, в якому вода нагрівається всередині труб, а гарячі гази оточують їх. Це основне визначення водотрубного котла. Насправді, цей котел є протилежністю до дымогарного котла, де гарячі гази проходять через труби, які оточені водою.
Існує багато переваг водотрубного котла, завдяки яким ці типи котлів використовуються в великій мірі в теплових електростанціях.
Більша поверхня нагріву може бути досягнута за допомогою більшої кількості водних труб.
Завдяки конвекційному потоку, рух води набагато швидший, ніж у дымогарного котла, тому швидкість передачі тепла висока, що призводить до вищої ефективності.
Можна легко досягти дуже високого тиску порядку 140 кг/см2.
Принцип роботи водотрубного котла дуже цікавий і простий.
Намалюємо найпростішу схему водотрубного котла. Він складається з двох барабанів, верхній називається паровим барабаном, нижній - барабаном-грязевиком. Верхній і нижній барабани з'єднані двома трубами, знижувальною і підйомною, як показано на малюнку.
Вода в нижньому барабані і в підйомній трубі, яка з'єднана з ним, нагрівається, і пар виробляється в них, який природно переходить до верхнього барабана. У верхньому барабані пар природно відокремлюється від води і зберігається над поверхнею води. Холодна вода подається через вхід для питної води в верхньому барабані, і оскільки ця вода важча, ніж гаряча вода в нижньому барабані і в підйомній трубі, холодна вода тисне гарячу воду вгору через підйому. Таким чином, у системі котла створюється конвекційний потік води.
По мірі виробництва все більше пару, тиск замкнутої системи збільшується, що перешкоджає конвекційному потоку води, і відповідно, швидкість виробництва пару зменшується пропорційно. Знову ж, якщо пар забирається через вихід для пару, тиск всередині системи знижується, і в результаті конвекційний потік води стає швидшим, що призводить до швидшого виробництва пару. Таким чином, водотрубний котел може контролювати свій власний тиск. Тому цей тип котла називається саморегульованою машиною.
Існує багато типів водотрубних котлів.
Горизонтальний прямотрубний котел.
Котел з гнутими трубами.
Циклонний котел.
Горизонтальний прямотрубний котел можна поділити на два різні типи, таких як
Довготрічний барабанний котел
Поперечний барабанний котел.
Котел з гнутими трубами також можна поділити на чотири різні типи, таких як
Двобарабанний котел з гнутими трубами.
Трибарабанний котел з гнутими трубами.
Низькопрофільний трибарабанний котел з гнутими трубами.
Чотирибарабанний котел з гнутими трубами.
Котел Бабкок-Вілкокс також відомий як довготрічний барабанний котел або горизонтальний трубний котел. У цьому типі котла один циліндричний барабан розташований довготрічно над теплою камерою. Позаду барабана розташована труба знижувальна, а перед барабаном - підйому, як показано на малюнку. Ці труби знижувальні і підйому з'єднані між собою 5° до 15° прямих водних труб, як показано на малюнку.
Принцип роботи котла Бабкок-Вілкокс заснований на принципі термоніфону. Довготрічний барабан, який згадується в конструкції довготрічного барабанного котла, заповнюється холодною водою через вхід для питної води. Оскільки холодна вода важча, вона опускається через знижувальну трубу, розташовану позаду барабана. Зі знижувальної труби вода входить до горизонтальних водних труб, де вона нагрівається і стає легшою.
Оскільки вода стає легшою, вона проходить через ці нахилені горизонтальні труби і врешті-решт повертається до барабана котла через підйому. Під час руху води через нахилені водні труби, вона поглинає тепло гарячих газів, які оточують водні труби, наслідком чого у цих трубах створюються парові бульбашки. Ці парові бульбашки потім переходять до парового барабана через підйому і природно відокремлюються від води, займаючи простір над поверхнею води в довготрічному барабані котла Бабкок-Вілкокс.
