Vertikal panna med horisontella eldrör

Cochran panna

En vertikal panna med horisontella eldrör är en typ av liten vertikal panna som används för att generera ånga för små maskiner. Den kännetecknas av att den har många smala eldrör som löper horisontellt.

åsnepannor som denna har använts i stor utsträckning på fartyg som antingen hjälppannor eller . Mindre exempel, särskilt Robertson -typen har använts för ångvagnar .

Parallellrörspannor

Cochran panna

Parallella rörpannor placerar alla sina eldrör i en enda parallell grupp, som löper från sida till sida av pannans skal. Den mest kända av dessa är Cochran -designen.

Cochran panna

Cochran-pannan tillverkades av Cochran & Co. i Annan , Skottland. Det används i stor utsträckning inom marin praktik, antingen eldas direkt med kol eller oljebränslen, eller används för värmeåtervinning från avgaserna från stora dieselmotorer. Där en sådan panna kan värmas antingen av avgaserna från huvudframdrivningsanläggningen eller annars eldas separat när den är i hamn (vanligtvis med olja snarare än kol) kallas den för en kompositpanna .

Pannan är en cylindrisk vertikal vattentrumma med en halvsfärisk kupolformad topp. Den här kupolformen är tillräckligt stark för att inte behöva stanna kvar . Eldstaden är en annan halvklotformad kupol, nitad till basens fundamentring för att ge ett smalt vattenutrymme.

Eldrören är anordnade i en enda horisontell grupp ovanför denna, monterade mellan två platta vertikala plattor som är insatta i pannröret. Den första av dessa plattor bildar en grund förbränningskammare och är ansluten till eldstaden med en kort diagonal hals. Förbränningskammaren har formen "torr baksida" och är stängd av en plåt av stål och eldtegel, snarare än en vattenmantel. Avgaserna från brandrören går in i en extern röklåda och en vertikal rökkanal . För underhållsåtkomst till rören finns ett manhål i den halvsfäriska kupolen.

En typisk Cochran-panna, som illustreras, kan vara 15 fot (4,57 m) hög och 7 fot (2,13 m) i diameter, vilket ger en värmeyta på 500 kvadratfot (46,45 m 2 ) och en rosterarea på 24 kvadratfot ( 2,23 m 2 ). Arbetstrycket är mellan 100 och 125 psi (6,9 och 8,6 bar; 690 och 860 kPa).

När kompositbränning används finns det flera möjliga arrangemang för uppvärmningsgaserna. De flesta använder ett dubbelpassrörsarrangemang där en annan torr bakförbränningskammare leder gaserna från en rörbank för att återvända genom den andra. Vissa arrangemang använder en separat rörbank för värmeåtervinningsavgaserna eller de direkta eldande gaserna, andra leder avgaserna in i toppen av den (otända) eldstaden. En ren värmeåtervinningspanna kanske inte har någon eldstad alls, annat än en grund kupolformad platta för styrka.

GNSR rälsmotor

Cochran erbjuder också ett modifierat "Sinuflo" eldrör , som påstås erbjuda bättre värmeöverföring från gaserna. Detta böjs i ett antal horisontella sinusformade vågor, snarare än att vara rak.

Cochran-pannan användes inte för lokomotiv, utan användes för ett par experimentella ångmotorer som byggdes för GNSR av Andrew Barclay 1905. Dessa var inte framgångsrika och skrotades efter några år, även om en kaross överlevde i dåligt skick .

Clarke Chapman panna

Clarke Chapman "wet back" "Victoria" panna

Clarke Chapman-pannan liknar Cochran-typen, med skillnaden att toppen av pannans skal är en grund kupol snarare än en halvklot. Denna kupolform är fortfarande tillräckligt stark för att stå emot trycket, men det finns nu ett skarpt hörn mellan skalet och toppplattan. Detta hörn kräver stöd av kilstag .

Clarke Chapman pannor tillverkas i både "torr rygg" (som för Cochran) och "våt rygg" form. Den våta ryggen eller "Victoria" (illustrerad) har förbränningskammaren helt omgiven av vatten. Detta ökar värmeytan och minskar förlorad värme, men det gör också pannan mer komplex att tillverka och försvårar tubrengöringen.

Radiella horisontella rörpannor

Robertson "autocar" panna

Radiella horisontella rörpannor undviker Cochran-pannans platta rörplatta till förmån för en cirkulär eldstad, en form som bättre motstår tryck. De har sålunda sina rör anordnade radiellt för att lättare få plats genom att gå in i eldstaden vinkelrätt mot plattan.

Robertson panna

Designen av Robertson från Fleetwood , Lancashire, användes ursprungligen i ångvagnar . Den användes ofta i liknande situationer som Sentinel-pannan , men har eldrör snarare än vattenrör. Den är mest känd för sin popularitet inom modellteknik , som en flerrörspanna som är relativt lätt att konstruera.

Pannan består av två koncentriska fat med ett vattenutrymme mellan dem. Eldrör passerar genom denna trumma, anordnade symmetriskt runt diametern. Hela pannan är inlindad i en cylindrisk röklåda. Toppen av den inre trumman är inte vattenmantlad och stängs endast av en stålplåt. Den yttre trumman är en parallell cylinder, men den inre trumman är vanligtvis avtrappad i tre diametrar: bred runt eldgallret för att ge den största rosterytan och för att främja snabb kokning i dess vattenmantel, den centrala sektionen bär de inre ändarna av eldrören och den övre sektionen är avsmalnad för att minska den omantlade ytarean och för att tillhandahålla ett öppet ångutrymme ovanför vattenlinjen. Detta övre utrymme är avsiktligt överdimensionerat så att när det är monterat på ett vägfordon kommer eventuell lutning under backklättring fortfarande att lämna ett tillräckligt djup av vattentäcke ovanför rören.

Toppplattan är avmantlad så att den kan innehålla en lucka och en skjutränna. Där pannan används för ångvagnar är det ofta kokseldad med en djup eldbädd, och koks hälls bara ner i denna ränna istället för att försiktigt fördelas. Detta eldningssätt är acceptabelt med koks, men med kol skulle det leda till en tjock, matt eld som blockeras med klinker . Det är också mindre distraherande när man försöker köra ett ångfordon. Att undvika kol minskar också risken för att flyktiga gaser blossar ut ur eldrännan när den öppnas.

Pannan överhettas ibland av ett halvstrålande element anordnat som en spole inuti den övre delen av den centrala trumman.

Andra mönster

Blake panna

Blake panna

Blake-pannan har egenskaper från både Clarke Chapman- och Robertson -designerna. Förbränningskammaren är helt inställd i vattenutrymmet så att allt kan ge värmeyta, och den är gjord cylindrisk för styrka. Rören är anordnade radiellt snarare än i en parallell grupp, för att komma in i förbränningskammaren vinkelrätt. Detta gör det enklare att expandera ändarna och ger bättre tätning. Röklådan är större och sveper delvis runt utsidan av panntrumman.

Harris "Economic" panna

Harris "Economic" panna är en design för en panna i teknisk storlek. Liknar Blake , men symmetrisk med en centralt placerad förbränningskammare och eldrör runt hela omkretsen.

Riley Brothers

Liknande pannor, både eldrör till "Meredith's Patent" och vattenrörspannor av egen design, tillverkades också av Riley Brothers från Stockton-on-Tees från omkring 1890 till första världskriget.