II. Классификация К. п. Формой сосуда, наилучше сопротивляющегося как внутреннему, так и внешнему давлению, является шар; однако практич. неудобства шаровых сосудов в соединении с нежелательным для котлостроения свойством шара -- обладать наименьшей поверхностью из всех тел данного объема заставили принять в качестве основной формы К. п. круговой цилиндр. Стремление развить поверхность нагрева, не увеличивая чрезмерно объема К. п., привело к уменьшению абсолютных размеров диаметра сосудов, т. к. при равном объеме отношение поверхности к объему изменяется обратно пропорционально диаметру цилиндра. Эта основная идея осуществляется двумя основными способами: 1) огневой поток разбивается на ряд струй, направляемых по трубкам, омываемым снаружи водой,-- ж а р о т р у б н ы е и о г н е т р у б н ы е - К. п. и 2) дробится водяной объем и распределяется на большое количество б. или м. тонких трубок, омываемых снаружи дымовыми газами,--водотрубные К. п.
В е р т и к а л ь н ы е К. п. строятся преимущественно для весьма малых поверхностей нагрева, когда главным условием является не экономичность всей установки, а ее дешевизна и малая занимаемая площадь пола. Наиболее простым типом является ж а р о т р у б н ы й вертикальный К. п., который обычно для увеличения поверхности нагрева снабжают кипятильными трубками (фиг. 22); для возможности очистки от накипи внутренней поверхности кипятильных трубок в барабане против обоих концов их вырезаны лючки. Топка (плоская колосниковая решетка, как и во всех других системах вертикальных К. п.) помещается внутри жаровой трубы, и топочные газы уходят из нее непосредственно в дымовую трубу. В виду значительного развития экранной поверхности нагрева эти К. п. допускают сравнительно высокое напряжение площади нагрева. Их основным недостатком является, весьма малая экономичность. О г н е т р у б н ы е вертикальные К. п. с прямым ходом дыма допускают несколько лучшее использование топлива и строятся нескольких типов, отличающихся однако лишь в мелочах.
На фиг. 23 изображен вертикальный огнетрубный К. п. с пароперегревателем, расположенным в дымогарных трубках крайнего ряда. Регулировка перегрева совершается автоматически при помощи термостата а, поворачивающего посредством системы рычагов круговую заслонку б, открывающую или закрывающую проход топочным газам через крайний ряд дымогарных трубок. Вертикальные огнетрубные К. п. с обратным ходом дыма бывают двух различных типов: с вертикальными и горизонтальными дымогарными трубками.
Первый тип изображен на фиг. 24; здесь топочные газы проходят из топки по жаровой трубе а вниз, затем идут по пучку дымогарных трубок вверх и, собираясь в дымовой камере б, уходят в дымовую трубу.
К. п. второго типа весьма распространены в Англии под названием котлов Кокрана (Cochran, фнг. 25); К. п. состоит из цилиндрич.наружн. барабана , закрытого сверху выпуклым, а снизу вогнутым полусферич. днищами; на середине барабана вырезаны два больших прямоугольных отверстия и в них вставлены две плоских трубных доски а и б, снабженные отогнутыми бортами соответственной формы. Топка помещается в нижнем полусферическ. днище, служащем т. о. стенкой топки; топочные газы через патрубок в переходят в огневую коробку, закрытую сзади выложенной шамотом дверцей г, оттуда проходят через пучок дымогарных трубок д и, собравшись в дымовой камере е, уходят в дымовую трубу. Этот К. п. обладает рядом преимуществ по сравнению с другими типами огнетрубных вертикальных К. п.; так напр, он удобен для чистки не только внутренней, но и наружной поверхности дымогарных трубок вследствие значительного ничем не суженного пространства наверху его, обладает высоким кпд (по данным фирмы, до 75%). Недостаток его, общий впрочем всем вертикальным К. п.,--невозможность создания крупных единиц и трудность присоединения пароперегревателя. К. п. системы Крадлея (Cradley) отличается от описанного выше лишь тем, что у него огневая коробка полностью находится внутри котла и передняя трубная доска не плоская, а является частью цилиндрической поверхности барабана котла. Питание всех вертикальных К. п. совершается в верхнюю часть барабана, продувка производится в низшей точке водяного пространства. Обмуровка почти всегда отсутствует; вес К. п. передается непосредственно фундаменту, на котором он стоит. Область применения вертикальных К. п. ограничивается мелкими установками, они частью применяются в качестве вспомогательных К. п. в химической промышленности и вообще применяются там, где пар требуется в ограниченном количестве.
Двойные ж а р о т р у б н ы е и огнетрубные К. п. (так наз. экономические) получили довольно значительное распространение, особенно для небольших установок. В простейшем виде К. п. этой системы представляют собой два котла--жаротрубный и лежащий над ним огнетрубный, соединенные между собой несколькими соединительными штуцерами. Крупным недостатком этого типа, заставившим вообще отказаться от его применения, является чрезвычайно высокая влажность пара, вызываемая тем обстоятельством, что наиболее сильное парообразование происходит в нижнем жаротрубном котле и пар должен до зеркала испарения пройти через слой воды до 3 мвысотой; поэтому современные двойные К. п. устраиваются всегда с двумя раздельными зеркалами испарения--для верхнего и нижнего котла. Водяные пространства обоих котлов делаются также раздельными или же соединяются между собой.
К. п. первой системы, т. е. с двумя водяными и двумя паровыми пространствами, изображен на фиг. 26. Нижний котел--трехжаротрубный, верхний-- огнетрубный; паровые пространства соединены патрубком а, водяные нее пространства не сообщаются непосредственно друг с другом; это последнее обстоятельство заставляет производить питание каждого котла отдельно (иногда нижний котел, питают от верхнего через сливную трубу) и иметь наблюдение за уровнем воды как в верхнем, так и в нижнем котле. Питание верхнего котла производится через верх у б, а нижнего--через переднюю стенку у е. Продувочные патрубки г и д--также отдельные для каждого котла.
Эти недостатки уничтожены в К. п. с сообщающимися водяными пространствами и двумя зеркалами испарения (фиг. 27). Водяные пространства обоих котлов сообщаются посредством штуцера а; для создания в нижнем котле при парообразовании особого зеркала испарения, перед штуцером поставлена в верхней части его перегородка б в виде сегмента, изображенная отдельно на фиг. 28; в переборке имеется клиновидная щель в,служащая для прохода пара, причем при усиленном парообразовании воды уровень в нижнем котле понижается и зеркало испарения увеличивается. Пар по трубке г отводится в паровое пространство верхнего котла; уровень воды в нижнем котле не может очень сильно понизиться, т.к. после того, как он опустится ниже кромки перегородки б, образующемуся пару открывается большая площадь прохода; поэтому наблюдение за уровнем ведут лишь в верхнем котле. Питание совершается в нижний котел нормальным способом через переднюю стенку его. Топка, обычно снабженная колосниковой решеткой с механическ. загрузкой или нефтяной горелкой, помещается в жаровых трубах нижнего котла; топочные газы проходят через жаровую трубу, затем обогревают перегреватель (tR перегрева регулируется клапаном) и проходят через пучок дымогарных трубок верхнего котла, далее поворачивают обратно и омывают внешнюю поверхность водяного пространства верхнего котла. После этого газы настолько охлаждаются, что можно, без опасения вызвать перегрев листов, провести их над паровым пространством и верхней частью водяного пространства нижнего котла; наконец, омыв нижнюю поверхность нижнего котла, газы уходят в дымовую трубу. Вес верхнего котла передается обычно нижнему через особые опоры, иногда делаемые подвижными (фиг. 26); иногда для разгрузки нижнего котла вес верхнего барабана воспринимается балками, заделанными в стены обмуровки К. п.; нижний котел покоится на опорах, стоящих непосредственно на фундаменте. Относительно золоудаления и очистки остается в силе сказанное выше о жаротрубных и трубчатых К. п. К достоинствам этой системы К. п. должны быть отнесены: 1) экономичность использования тепла топлива: кпд котла вместе с перегревателем достигает 82--84%, 2) сравнительно хорошее использование площади пола. Главным недостатком их является отсутствие планомерной циркуляции; в этом отношении имеется резкая разница между К. п. с раздельными. и общими водяными пространствами. В то время как первые обладают лучшей циркуляцией во время растопки котла, что понижает время (2--2,5 ч. против 3--5 ч.) и расход топлива на нее, вторые обнаруживают во время работы значительно меньшую разность tR в различных точках обоих котлов. Последнее свойство, часто ведущее в К. п. первого типа к возникновению напряжений, влекущих за собой неплотности швов и образование течи в местах развальцовки трубок, заставляет отдать предпочтение второму типу , особенно там, где продолжительность растопки не играет большой роли. Двойные К. п. пользовались одно время большим распространением в средних и крупных промышленных установках. В настоящее время они вытесняются водотрубными К. п. Вообще говоря, верхний котел участвует настолько слабо в парообразовании (20--30%), что играет гл. обр. роль подогревателя, не обладая в то же время высокой экономичностью экономайзеров; поэтому, с развитием применения последних, К. п. этого типа почти утратили свое былое значение. В тех случаях, когда отсутствие хорошей питательной воды делает нежелательным применение дымогарных трубок, верхний котел делают также жаротрубным; такие К. п. называются д в о й н ы м и ж а р о т р у б н ы м и К. п. Иногда бывает неудобна большая строительная высота этих К. п.; тогда прибегают к расположению жаротрубного и трубчатого котлов на одном уровне (К. п. системы Рейхлинга). причем водяные и паровые пространства их соединяются двумя горизонтальными патрубками; промежуток между обоими котлами используется для установки пароперегревателя. Оба последних типа К. п. не имели значительного распространения.
![[]](/img/t/tonina_o_i/kotli_14/image002.jpg)
![[]](/img/t/tonina_o_i/kotli_14/image004.jpg)
![[]](/img/t/tonina_o_i/kotli_14/image006.jpg)
![[]](/img/t/tonina_o_i/kotli_14/image008.jpg)
![[]](/img/t/tonina_o_i/kotli_14/image010.jpg)
![[]](/img/t/tonina_o_i/kotli_14/image012.jpg)
![[]](/img/t/tonina_o_i/kotli_14/image014.jpg)