Шотландский судовой котел.
Шотландский котел - это жаротрубный котел, в котором горячие дымовые газы проходят по трубам, установленным внутри резервуара с водой.
Первый котел такого типа был установлен на паровозе Хакворта в 1830 году. На флот этот котел пришел в начале 1870-х и прослужил около 80 лет. На печально знаменитом "Титанике" (1912 год) стояло 24 двухсторонних котлов шотландского типа ( имели по 6 топок, по 3 с каждой стороны) и 5 односторонних 3-топочных котлов.
Шотландские судовые котлы диаметром до 9 футов обычно имеют одну топку; котлы диаметром от 9 до 12 футов — две топки; котлы диаметром от 12 до 15 футов — три топки; котлы диаметром более 15 футов — четыре топки.
Шотландский судовой котёл с пароперегревателем в дымоходе. Это уже переходная модель к водотрубным котлам.
С уходом пароходов шотландский котел не исчез.
Некоторые теплоходы, оснащённые двигателями внутреннего сгорания, также имели паровые котлы для вспомогательных целей. Так называемые котлы на выхлопных газах нагревались горячими выхлопными газами главных двигателей.
Широко используются на промышленных предприятиях, эффективность этих паровых котлов типа Scotch составляет около 92%, и при использовании в сочетании с экономайзером этот показатель может достигать до 95%. Они очень подходят для автоматизации, что делает их использование и контроль удобными. Их применение разнообразно и включает паровые турбины, системы парового отопления, химические процессы и различные области пищевой промышленности. Они эффективно используются в производстве фруктовых соков, макарон, сыра, молочных продуктов, в крупных пекарнях и в широко распространенных процессах стерилизации в пищевой промышленности.
***
Немного истории.
Первым был котел Т. Сейвери (1698 г) (на картинке слева). Он представлял собой круглую в сечении большую кастрюлю, установленную на кирпичной печи. На нем стоял предохранительный клапан Дени Папена . Котёл машины Т. Ньюкомена (1705 г.) (на картинке справа) представлял собой сосуд формы, близкой к шарообразной, диаметром около трёх метров (10 футов), с выпуклым изнутри днищем, образовывавшим свод топки. Таким образом, днище котла обогревалось пламенем, а боковые стенки — горячими продуктами горения, проходившими по каналам кирпичной обмуровки.
Уатт придал своим котлам форму сундука с прямыми боковыми стенками (1782 г) - паровые котлы «сундучной» конструкции. Для того чтобы котел не распирался от внутреннего давления, его боковые стенки были связаны горизонтальными стяжками. Давление в машинах Уатта было еще очень невелико—1,2—1,5 атм.
Конструкция: прямоугольный железный ящик (напоминающий по форме сундук) с плоскими стенками и закруглённым сводом, наполненный водой, устанавливался на кирпичное основание. Между кирпичными стенками основания под ящиком разводился огонь, железный ящик с водой нагревался, вода кипела, пар собирался в верхнем объёме ящика над поверхностью воды и далее по трубке уходил к паровому поршневому двигателю.
Стенки «сундучного» котла сооружались из кованых листов железа толщиной от 5 до 8 мм, которые соединялись между собой внахлёст с помощью заклёпок.
Такая прямоугольная конструкция не могла создавать высокие давления, поэтому и давление пара в котле подобной конструкции было крайне невелико.
Корнваллийский паровой котёл — это исторический тип жаротрубного котла, который получил своё название от региона своего первоначального применения — рудников Корнуолла в Великобритании. Его изобретателем считается Ричард Тревитик, который внедрил эту конструкцию примерно в 1815 году.
Корнваллийский котёл состоит из горизонтального цилиндрического барабана, внутри которого расположена одна жаровая труба большого диаметра. В начале этой трубы находится топка, где происходит сгорание топлива. Дымовые газы, образующиеся при горении, из топки поступают в жаровую трубу, которая одновременно служит первым дымоходом. Соприкасаясь со стенкой жаровой трубы, они отдают ей, а через неё — воде, находящейся в барабане котла, своё тепло. Теплоотдача происходит не только за счёт соприкосновения, но и благодаря излучению от пламени и газов.
Ланкаширский паровой котёл был разработан в 1844 году английским инженером Уильямом Фэрбэрном (William Fairbairn). Название «ланкаширский» происходит от графства Ланкашир в Англии, где располагались основные заводы Фэрбэрна и где котлы этого типа получили широкое распространение.
В XIX веке ланкаширский котёл стал одним из самых популярных типов паровых котлов в мире. Он применялся на текстильных фабриках, пивоварнях, лесопилках, в горнодобывающей промышленности, на железных дорогах (в качестве стационарных котлов для депо) и в сельском хозяйстве для привода молотилок и насосов. В России такие котлы начали производить с середины XIX века, и они широко использовались в промышленности до середины XX века.