Cochran 보일러란? - 부품, 작동 및 용도

코크란 보일러란?

Cochran 보일러는 여러 개의 수평 소방관이 있는 다중 관형 수직 소방관 보일러 중 하나입니다. Cochran은 일부 소방관을 사용하여 가열 표면을 증가시킨 단순한 수직 보일러의 변형입니다. 따라서 단순한 수직형 보일러에 비해 이 보일러의 효율이 훨씬 좋습니다.

Cochran 보일러에는 외부 원통형 쉘과 화실이 있습니다. 쉘과 화실의 모양은 반구형이며 보일러의 반구형 헤드는 보일러에 축적되는 압력을 견딜 수 있는 최대 공간과 강도를 제공합니다. 또한 화실의 반구형 크라운은 강한 열을 견디는 데 도움이 됩니다.

Cochran 보일러는 스코틀랜드 Annan의 Cochran & Co.에서 생산되었습니다. 석탄이나 석유 연료에 의해 직접 연소되거나 대형 디젤 엔진의 배기 가스로부터 열 회수에 사용되는 해양 실습에서 널리 사용됩니다. 이러한 보일러가 주 추진 설비의 배기 가스에 의해 가열되거나 항구에 있을 때 별도로 연소될 수 있는 경우(보통 석탄보다는 오일에 의해) 복합 보일러라고 합니다.

보일러는 반구형 돔형 상단이 있는 원통형 수직 물 드럼입니다. 이 돔 모양은 머물 필요가 없을 정도로 강합니다. 화실은 또 다른 반구형 돔으로, 좁은 물 공간을 제공하기 위해 기본 기초 링에 리벳으로 고정되어 있습니다.

소방관은 그 위에 하나의 수평 그룹으로 배열되며 보일러 배럴에 삽입된 두 개의 평평한 수직 판 사이에 장착됩니다. 이 판 중 첫 번째 판은 얕은 연소실을 형성하고 짧은 대각선 목으로 화실에 연결됩니다.

연소실은 "드라이 백(dry back)" 형태이며 물 재킷이 아닌 강철 및 내화벽돌 판으로 닫힙니다. 소방관의 배기 가스는 외부 연기 상자와 수직 굴뚝으로 들어갑니다. 튜브에 대한 유지 관리 액세스를 위해 반구형 돔에 맨홀이 제공됩니다.

그림과 같이 전형적인 Cochran 보일러는 높이가 15피트(4.57m), 직경이 7피트(2.13m)로 500평방피트(46.45m2)의 가열 표면과 24평방피트(2.23평방피트)의 화격자 면적을 제공합니다. m2). 작동 압력은 100~125psi(6.9~8.6bar, 690~860kPa)입니다.

복합 소성이 사용되는 경우 가열 가스에 대한 몇 가지 가능한 배열이 있습니다. 대부분의 다른 드라이 백 연소 챔버가 한 튜브 뱅크에서 다른 튜브 뱅크를 통해 되돌아가도록 가스를 보내는 이중 통과 튜브 배열을 사용합니다.

일부 장치는 열회수 배기 가스 또는 직접 연소 가스에 대해 별도의 튜브 뱅크를 사용하고 다른 장치는 배기 가스를 (불이 켜지지 않은) 화실 상단으로 통과시킵니다. 순수한 열회수 보일러에는 강도를 위한 얕은 돔형 판 외에 화실이 전혀 없을 수 있습니다.

Cochran은 또한 가스로부터 더 나은 열 전달을 제공한다고 주장되는 수정된 "Sinuflo" 소방관을 제공합니다. 이것은 직선이 아니라 여러 수평 사인파로 구부러져 있습니다.

Cochran 보일러는 기관차에 적용되지 않았지만 1905년 Andrew Barclay가 GNSR을 위해 제작한 한 쌍의 실험적 증기 철도 모터에 사용되었습니다. 이 보일러는 성공하지 못했고 몇 년 후에 폐기되었습니다. 한 객차 본체는 가난한 상태에서 살아남았습니다.

 

코크란 보일러 부품

단일 Cochran 보일러에는 20개 이상의 부품과 구성품이 포함되어 있습니다.

 

보일러 쉘
보일러 쉘은 강판을 원통형으로 만들어 서로 리벳 또는 용접합니다. 쉘의 끝은 끝판으로 닫힙니다. 보일러 쉘은 물과 증기를 저장할 수 있는 충분한 용량이 있어야 합니다.

연소실
연소실은 보일러 셸 아래에 있어 연료를 연소하여 셸의 물에서 증기를 생성합니다.

Grate
화격자는 연료가 연소되는 연소실의 플랫폼입니다. 화격자는 일반적으로 주철 막대이며 공기가 통과할 수 있도록 그 사이에 공간이 있습니다. 화재가 발생한 화격자의 표면적을 화격자 표면이라고 합니다.

Furnace
퍼니스는 화격자 위에 있고 보일러 쉘 아래에 있으며 퍼니스에서 연료가 연소됩니다.

Fire Tubes
Fire Tubes는 연소실 사이의 수평 관입니다. 연소실의 연도 가스는 일부 소방관을 통해 연기 상자로 흐릅니다. 이 Fire Tubes는 뜨거운 연도 가스에서 물로 열을 교환하는 데 사용됩니다.

Fire Hole
퍼니스 내부에서 연료를 연소시키기 위한 연소실 바닥에 있습니다.

굴뚝
굴뚝은 보일러 상단에 제공되며 연기 상자와 연결됩니다. 이러한 배기 가스는 Fire Tubes 및 관통형 연기 상자에서 나와 굴뚝을 통해 배출됩니다.

맨홀
맨홀은 보일러 쉘의 청소, 수리 및 검사를 위한 것입니다.

굴뚝
화실과 연소실은 짧은 파이프로 연결되며 이러한 파이프를 연도관이라고 합니다. 화격자에서 나오는 뜨거운 연도 가스는 연도 파이프를 통해 연소실로 흐릅니다.

 

Cochran 보일러는 어떻게 작동할까?

Cochran 보일러가 작동하기 위해 취하는 첫 번째 단계는 화실에 연료를 넣고 화격자 위에 놓는 것입니다. 연료는 보일러 우측 하단에 설치된 화구를 통해 점화됩니다. 따라서 연료는 화실에서 연소되고 연료의 연소로 인해 연기와 뜨거운 연도 가스가 나옵니다. 연도 파이프는 뜨거운 연도 가스를 연소실로 보냅니다.

연소실에서 뜨거운 가스가 소방관으로 들어갑니다. 소방관은 물로 둘러싸여 있습니다. 튜브 내부의 뜨거운 가스는 뜨거운 가스의 열을 물로 전달합니다. 열 교환으로 인해 물의 온도가 상승하기 시작하여 증기로 전환됩니다.

생성된 증기는 위로 상승하여 반구형 돔의 보일러 상단에 수집됩니다. 보일러 상부에 프라이밍 방지 파이프를 설치하여 물과 증기를 분리하여 건증기로 만듭니다. 이 건조 증기는 증기 정지 밸브를 통해 터빈으로 전달됩니다.

뜨거운 연도 가스와 열을 거부한 연기는 연기 상자로 보내집니다. 연기 상자에서 연소된 가스와 연기는 굴뚝을 통해 대기 중으로 배출됩니다.

연소실 상단에는 가용성 플러그도 제공됩니다. 연소실의 온도가 허용 수준을 넘으면 가용 플러그가 녹고 연소실을 통과하는 물이 보일러의 노로 들어가 화재를 멈 춥니 다. 이렇게 하면 대형 화재 사고를 미연에 방지하고 보일러를 손상으로부터 보호할 수 있습니다.

 

Cochran 보일러의 주요 특징

▷ 휴대용입니다.
▷ 자연스러운 순환이 가능합니다
▷ 저압보일러 입니다.
▷ Cochran 보일러를 가동하기 위해 모든 유형의 연료를 사용할 수 있습니다.
▷ 이것은 작은 용량 요구 사항에 적합합니다.
▷ 석탄 연소 시 열효율 약 70%, 오일 연소 시 열효율 약 75%
▷ 화격자 면적 대 가열 표면적의 비율은 10:1에서 25:1까지 다양합니다.