• 場管鍋爐

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    場管鍋爐

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    場管鍋爐(也稱為卡口管)是水管鍋爐的一種形式,其中水管是單端的。這些管子的一端是封閉的,它們包含一個同心內管。流動因此被分成沿管向下的較冷的內部流動和向上通過外套管的加熱流動。由于現場管因此依賴于管內的熱虹吸流動,因此它們必須始終具有一定的垂直高度以促進流動。在大多數設計中,它們幾乎垂直安裝,以鼓勵這一點。它們以他們的發明者EdwardField命名,最初是為提高蒸汽速度的蒸汽消防車而開發的。最近,現場管式鍋爐被法國制造商廣泛使用,用于小型立式鍋爐或船用鍋爐。還研究了使用這種類型的場管來傳遞核反應堆、真空冷凝器和熱交換器的熱量。頂針管鍋爐有一些相似之處,因為它的水管也是單端的。較簡單的套管沒有場管的內管,因此它的流動是混合的、湍流的并且依賴于隨機沸騰。出于這個原因,頂針管只能很短,因此被大量使用,并且通常是水平的,因為它們的流動不夠連貫,無法從重力梯度中受益。然而,場管的制造更加復雜和昂貴。因此,現場管式鍋爐使用更少和更長的管子(為減少管子數量提供相同的加熱面積)。現場管總是被淹沒,即管的上端安裝在水位以下的鍋爐中,否則無法補充流入管冷側的流量。現場管式鍋爐的主要優點是沒有簡單管式鍋爐所遇到的膨脹問題。其次,由于場管僅從一端連接,因此更換和維護更簡單。場管的一個缺點是泥漿和水垢容易積聚在管底,從而可能阻塞循環。封閉的管端也很難洗掉。在那里提供一個過多的死區作為泥漿庫會導致循環不良,從而有局部過熱的風險。因此,必須努力確保所有管子都受到同樣的加熱,并且所有管子內都有強大的循環,鼓勵足夠的流量沖刷掉管子上的污泥。

    場管作為熱虹吸管

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    如果簡單的立式鍋爐需要額外的受熱面,特別是直接暴露在爐膛中以便更快地產生蒸汽的情況下,可以在火箱的頂部安裝場管,幾乎到火床的高度。因此,它們充當熱虹吸管的一種形式。由于它們僅安裝在一端并且在受熱時可以自由膨脹,因此避免了熱虹吸管的許多常見膨脹問題。但是,為了促進充分的循環,管子與水平面的夾角不應小于30°,更長的管子可能需要比這更陡。

    德波雷鍋爐

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    DePoray鍋爐起源于法國。它的決定性特征是其獲得專利的雙燃燒室,旨在提高燃燒效率,從而降低燃料成本和煙霧排放。第二燃燒室與xxx燃燒室相鄰安裝,并由直徑減小到xxx燃燒室的耐火環組成。該環被初級燃燒的輻射加熱,從而保持高溫。離開xxx室的任何未燃燒的燃燒氣體被這個白熾環加熱,并與二次空氣的供應一起被鼓勵點燃。在DePoray鍋爐的垂直形式中,主受熱面由該二次燃燒室中的垂直場管組成。一個鋼制輻射鐘掛在燃燒室的中心,在出口煙道下方,燃燒氣體被引導通過它,加熱它。管本身的加熱部分是通過來自氣體的對流,部分是通過來自該加熱鐘的間接再輻射。這使得管子的工作溫度更低,加熱也更均勻。制造商聲稱這是為了促進管內更均勻的沸騰,從而更快地產生蒸汽。這種鍋爐的一個不同尋常的特點是場管不是剛性地連接到鍋爐外殼上,而只是密封到位。管子的加厚端形成錐形,管板孔被鉸孔以匹配。紙墊圈足以密封接頭。因此簡化了更換的檢查或拆卸。由于鍋爐總是承受比大氣更大的壓力,管子在壓力下自緊并避免泄漏。顯然,鍋爐絕不能置于真空下,因此可能需要提供真空閥。

    場管鍋爐

    尼克勞斯鍋爐

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    Niclausse鍋爐是另一種法國設計,用于陸地和海洋用途。根據Babcock&Wilcox鍋爐,它使用與水平面成淺角度設置的長場管。這些場管通過其上端的集管連接成垂直組。這個集管是一個雙管,有兩個部分分別連接內部和外部水空間。在鍋爐上方和煙氣外殼外部,一個蒸汽和水汽包將這些集管連接在一起。它主要用于法國、意大利、俄羅斯和英國海軍的一些最后的前無畏艦(大約1900年)。由緬因州巴斯鋼鐵廠建造的喬治亞號航空母艦(BB-15)于1904年10月下水,蒸汽由24臺燃煤Niclausse鍋爐提供。盡管該鍋爐的性能良好,但沖洗困難且油泥堆積可能是個問題。通過精心設計和定期維護,該型號在可靠性和故障管的快速更換方面享有盛譽,這使其適合海軍實踐,不太適合商業用途。Niclausse鍋爐與低速運行的渦輪機結合使用時,燃油經濟性較差,此外還會產生大量煙霧和火花。

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    1. 場管鍋爐
    2. 場管作為熱虹吸管
    3. 德波雷鍋爐
    4. 尼克勞斯鍋爐

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