फायर-ट्यूब बॉयलर: Difference between revisions
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[[File:Locomotive fire tube boiler schematic.png|thumb|right|एक लोकोमोटिव प्रकार के फायर-ट्यूब बॉयलर का योजनाबद्ध आरेख]]लोकोमोटिव-प्रकार के बॉयलर में, गर्म दहन गैसों का उत्पादन करने के लिए [[ फायरबॉक्स (भाप इंजन) |फायरबॉक्स (भाप इंजन)]] में ईंधन जलाया जाता है। फ़ायरबॉक्स लंबे, बेलनाकार बॉयलर खोल से जुड़े पानी के ठंडा जैकेट से घिरा हुआ है। गर्म गैसों को अग्नि नलियों, या फ़्लूज़ की एक श्रृंखला के साथ निर्देशित किया जाता है, जो बॉयलर में प्रवेश करती हैं और पानी को गर्म करती हैं जिससे संतृप्त (गीली) भाप उत्पन्न होती है। भाप बॉयलर के उच्चतम बिंदु, भाप गुंबद तक जाती है, जहां इसे एकत्र किया जाता है। गुंबद नियामक की साइट है जो बॉयलर से भाप के बाहर निकलने को नियंत्रित करता है। | [[File:Locomotive fire tube boiler schematic.png|thumb|right|एक लोकोमोटिव प्रकार के फायर-ट्यूब बॉयलर का योजनाबद्ध आरेख]]लोकोमोटिव-प्रकार के बॉयलर में, गर्म दहन गैसों का उत्पादन करने के लिए [[ फायरबॉक्स (भाप इंजन) |फायरबॉक्स (भाप इंजन)]] में ईंधन जलाया जाता है। फ़ायरबॉक्स लंबे, बेलनाकार बॉयलर खोल से जुड़े पानी के ठंडा जैकेट से घिरा हुआ है। गर्म गैसों को अग्नि नलियों, या फ़्लूज़ की एक श्रृंखला के साथ निर्देशित किया जाता है, जो बॉयलर में प्रवेश करती हैं और पानी को गर्म करती हैं जिससे संतृप्त (गीली) भाप उत्पन्न होती है। भाप बॉयलर के उच्चतम बिंदु, भाप गुंबद तक जाती है, जहां इसे एकत्र किया जाता है। गुंबद नियामक की साइट है जो बॉयलर से भाप के बाहर निकलने को नियंत्रित करता है। | ||
लोकोमोटिव बॉयलर में, संतृप्त भाप को प्रायः [[ सुपरहिटर्स |सुपरहिटर्स]] में पारित किया जाता है, बॉयलर के शीर्ष पर बड़े प्रवाह के माध्यम से, भाप को सुखाने और इसे सुपरहीट [[ भाप का गुंबद |भाप का गुंबद]] गर्म करने के लिए उपयोग में लाया जाता है। | लोकोमोटिव बॉयलर में, संतृप्त भाप को प्रायः [[ सुपरहिटर्स |सुपरहिटर्स]] में पारित किया जाता है, बॉयलर के शीर्ष पर बड़े प्रवाह के माध्यम से, भाप को सुखाने और इसे सुपरहीट [[ भाप का गुंबद |भाप का गुंबद]] गर्म करने के लिए उपयोग में लाया जाता है। अतितापित भाप यांत्रिक कार्यों के उत्पादन के लिए भाप इंजन या बहुत कम ही भाप टरबाइन के लिए निर्देशित होती है। निकास गैसों को [[ चिमनी |चिमनी]] के माध्यम से बाहर निकाला जाता है, और बॉयलर की दक्षता बढ़ाने के लिए फ़ीड पानी को पहले से गरम करने के लिए उपयोग किया जा सकता है। | ||
[[ धूएँ की नाल | | [[ धूएँ की नाल |फायरट्यूब]] चिमनी ड्राफ्ट या फायरट्यूब बॉयलरों के लिए ड्राफ्ट, विशेष रूप से समुद्री अनुप्रयोगों में, सामान्यतः एक लंबे स्मोकस्टैक द्वारा प्रदान किया जाता है। जॉर्ज स्टीफेंसन के रॉकेट के बाद से सभी भाप इंजनों में, आंशिक [[ खालीपन |वैक्यूम]] प्रदान करने के लिए [[ ब्लास्टपाइप |ब्लास्टपाइप]] के माध्यम से बेलनाकारों से निकलने वाली भाप को स्मोकेस्टैक में निर्देशित करके अतिरिक्त ड्राफ्ट की आपूर्ति की जाती है। आधुनिक औद्योगिक बॉयलर, बॉयलर के मजबूर या प्रेरित ड्राफ्टिंग प्रदान करने के लिए प्रशंसकों का उपयोग करते हैं। | ||
स्टीफेंसन के रॉकेट में एक और बड़ी प्रगति एक बड़े फ़्लू के बजाय बड़ी संख्या में छोटे-व्यास वाले फायरट्यूब (एक बहु-ट्यूबलर बॉयलर) थी। इसने गर्मी हस्तांतरण के लिए सतह क्षेत्र को बहुत बढ़ा दिया, जिससे भाप को बहुत अधिक दर पर उत्पादित किया जा सके। इसके बिना, भाप लोकोमोटिव कभी भी शक्तिशाली [[ प्राइम मूवर (लोकोमोटिव) |प्राइम मूवर (लोकोमोटिव)]] के रूप में प्रभावी ढंग से विकसित नहीं हो सकते थे। | स्टीफेंसन के रॉकेट में एक और बड़ी प्रगति एक बड़े फ़्लू के बजाय बड़ी संख्या में छोटे-व्यास वाले फायरट्यूब (एक बहु-ट्यूबलर बॉयलर) थी। इसने गर्मी हस्तांतरण के लिए सतह क्षेत्र को बहुत बढ़ा दिया, जिससे भाप को बहुत अधिक दर पर उत्पादित किया जा सके। इसके बिना, भाप लोकोमोटिव कभी भी शक्तिशाली [[ प्राइम मूवर (लोकोमोटिव) |प्राइम मूवर (लोकोमोटिव)]] के रूप में प्रभावी ढंग से विकसित नहीं हो सकते थे। | ||
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=== कॉर्निश बॉयलर === | === कॉर्निश बॉयलर === | ||
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फायर-ट्यूब बॉयलर का सबसे पहला रूप [[ रिचर्ड ट्रेविथिक |रिचर्ड ट्रेविथिक]] का उच्च दबाव वाला कोर्निश बॉयलर था। यह एक लंबा क्षैतिज बेलनाकार है जिसमें आग युक्त एक बड़ी चिमनी होती है। गैर-दहनशील अवशेषों को इकट्ठा करने के लिए नीचे एक उथले ऐशपैन के साथ, आग इस फ़्लू के आर-पार रखी गई लोहे की झंझरी पर लगी थी। हालांकि कम दबाव के रूप में माना जाता है ( | फायर-ट्यूब बॉयलर का सबसे पहला रूप [[ रिचर्ड ट्रेविथिक |रिचर्ड ट्रेविथिक]] का उच्च दबाव वाला कोर्निश बॉयलर था। यह एक लंबा क्षैतिज बेलनाकार है जिसमें आग युक्त एक बड़ी चिमनी होती है। गैर-दहनशील अवशेषों को इकट्ठा करने के लिए नीचे एक उथले ऐशपैन के साथ, आग इस फ़्लू के आर-पार रखी गई लोहे की झंझरी पर लगी थी। हालांकि कम दबाव के रूप में माना जाता है (अनुमानतः {{Convert|25|psi}}) आज, एक बेलनाकार बॉयलर शेल के उपयोग से थॉमस न्यूकॉमन|न्यूकॉमन डे के पहले के हेस्टैक बॉयलरों की तुलना में अधिक दबाव की अनुमति मिली। चूंकि भट्टी प्राकृतिक [[ चिमनी का मसौदा |ड्राफ्ट]] (वायु प्रवाह) पर निर्भर करती है, आग के लिए हवा (ऑक्सीजन) की अच्छी आपूर्ति को प्रोत्साहित करने के लिए ग्रिप के दूर अंत में एक लंबी चिमनी की आवश्यकता होती है। | ||
दक्षता के लिए, बॉयलर को सामान्यतः [[ ईंट |ईंट]] से बने कक्ष के नीचे रखा जाता था। फ़्लू गैसों को इसके माध्यम से, लोहे के बॉयलर खोल के बाहर, फायर-ट्यूब से गुजरने के बाद और इस तरह एक चिमनी से गुजारा गया, जिसे अब बॉयलर के सामने वाले हिस्से में रखा गया था। | दक्षता के लिए, बॉयलर को सामान्यतः [[ ईंट |ईंट]] से बने कक्ष के नीचे रखा जाता था। फ़्लू गैसों को इसके माध्यम से, लोहे के बॉयलर खोल के बाहर, फायर-ट्यूब से गुजरने के बाद और इस तरह एक चिमनी से गुजारा गया, जिसे अब बॉयलर के सामने वाले हिस्से में रखा गया था। | ||
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लंकाशायर बॉयलर कोर्निश के समान है, लेकिन आग से युक्त दो बड़े गुच्छे हैं। यह 1844 में [[ विलियम फेयरबैर्न |विलियम फेयरबैर्न]] का आविष्कार था, अधिक कुशल बॉयलरों के ऊष्मप्रवैगिकी के एक सैद्धांतिक विचार से, जिसने उन्हें पानी की मात्रा के सापेक्ष फर्नेस ग्रेट क्षेत्र में वृद्धि करने के लिए प्रेरित किया। | लंकाशायर बॉयलर कोर्निश के समान है, लेकिन आग से युक्त दो बड़े गुच्छे हैं। यह 1844 में [[ विलियम फेयरबैर्न |विलियम फेयरबैर्न]] का आविष्कार था, अधिक कुशल बॉयलरों के ऊष्मप्रवैगिकी के एक सैद्धांतिक विचार से, जिसने उन्हें पानी की मात्रा के सापेक्ष फर्नेस ग्रेट क्षेत्र में वृद्धि करने के लिए प्रेरित किया। | ||
बाद के घटनाक्रमों में गैलोवे ट्यूब | बाद के घटनाक्रमों में गैलोवे ट्यूब सम्मिलित किए गए (उनके आविष्कारक के बाद, 1848 में पेटेंट कराया गया),<ref name="MSIM, Lancashire boiler">{{cite web |title=Lancashire Boiler |url=http://www.msim.org.uk/media/33871781/lancashireboiler.pdf | year = 2005 |publisher=[[Museum of Science and Industry in Manchester|Museum of Science & Industry, Manchester]] | archive-url = https://web.archive.org/web/20090204060326/http://www.msim.org.uk/media/33871781/lancashireboiler.pdf | archive-date = 2009-02-04 |url-status=usurped | df = dmy-all}}</ref> फ़्लू के आर-पार पानी की नलियाँ, इस प्रकार गर्म सतह क्षेत्र में वृद्धि हुई। चूंकि ये बड़े व्यास के छोटे ट्यूब हैं और बॉयलर अपेक्षाकृत कम दबाव का उपयोग करना जारी रखता है, यह अभी भी जल-ट्यूब बॉयलर नहीं माना जाता है। बस फ़्लू के माध्यम से उनकी स्थापना को आसान बनाने के लिए '''ट्यूबों को टेप किया जाता है।'''<ref name="Harris, Model Boilers">{{cite book |last1=Harris |first1=Karl N. |date=1967-06-01 |title=Model Boilers and Boilermaking |url= |url-status= |url-access= |format= |type= |series= |language=en-gb |volume= |edition=New |location=[[Kings Langley]] |publisher=Model & Allied Publications |isbn=978-0852423776 |oclc=821813643 |ol=OL8281488M | df = dmy-all}}</ref> | ||
[[File:Scotch marine boiler side section (Stokers Manual 1912).jpg|thumb|right|स्कॉच समुद्री बॉयलर का साइड-सेक्शन: तीर ग्रिप गैस प्रवाह की दिशा दिखाते हैं; दहन कक्ष दाईं ओर है, बाईं ओर स्मोकबॉक्स।]] | [[File:Scotch marine boiler side section (Stokers Manual 1912).jpg|thumb|right|स्कॉच समुद्री बॉयलर का साइड-सेक्शन: तीर ग्रिप गैस प्रवाह की दिशा दिखाते हैं; दहन कक्ष दाईं ओर है, बाईं ओर स्मोकबॉक्स।]] | ||
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हीटिंग सतह को बढ़ाने के लिए फायर-ट्यूब बॉयलरों में कभी-कभी पानी-ट्यूब भी होते हैं। एक कोर्निश बॉयलर में फ़्लू के व्यास में कई जल-ट्यूब हो सकते हैं (यह [[ स्टीमर |स्टीमर]] में आम है)। एक विस्तृत फ़ायरबॉक्स वाले लोकोमोटिव बॉयलर में आर्च ट्यूब या [[ थर्मिक साइफन |थर्मिक साइफन]] हो सकते हैं। जैसे-जैसे फायरबॉक्स तकनीक विकसित हुई, यह पाया गया कि फायरबॉक्स के अंदर फायरब्रिक्स (गर्मी प्रतिरोधी ईंटों) का एक बैफल रखने से फायरबॉक्स के शीर्ष में फायरबॉक्स के शीर्ष पर फायरबॉक्स के प्रवाह को निर्देशित करने से पहले फायर ट्यूबों में प्रवाहित होने से दक्षता में वृद्धि हुई। ऊपरी और निचले आग ट्यूबों के बीच गर्मी। इन्हें जगह पर रखने के लिए, एक धातु ब्रैकेट का उपयोग किया गया था, लेकिन इन ब्रैकेट को जलने और मिटने से रोकने के लिए उन्हें पानी की नलियों के रूप में बनाया गया था, जिसमें बॉयलर के नीचे से ठंडा पानी संवहन द्वारा ऊपर की ओर बढ़ रहा था क्योंकि यह गर्म हो गया था, और गर्मी ले रहा था दूर धातु अपने विफलता तापमान तक पहुँचने से पहले। | हीटिंग सतह को बढ़ाने के लिए फायर-ट्यूब बॉयलरों में कभी-कभी पानी-ट्यूब भी होते हैं। एक कोर्निश बॉयलर में फ़्लू के व्यास में कई जल-ट्यूब हो सकते हैं (यह [[ स्टीमर |स्टीमर]] में आम है)। एक विस्तृत फ़ायरबॉक्स वाले लोकोमोटिव बॉयलर में आर्च ट्यूब या [[ थर्मिक साइफन |थर्मिक साइफन]] हो सकते हैं। जैसे-जैसे फायरबॉक्स तकनीक विकसित हुई, यह पाया गया कि फायरबॉक्स के अंदर फायरब्रिक्स (गर्मी प्रतिरोधी ईंटों) का एक बैफल रखने से फायरबॉक्स के शीर्ष में फायरबॉक्स के शीर्ष पर फायरबॉक्स के प्रवाह को निर्देशित करने से पहले फायर ट्यूबों में प्रवाहित होने से दक्षता में वृद्धि हुई। ऊपरी और निचले आग ट्यूबों के बीच गर्मी। इन्हें जगह पर रखने के लिए, एक धातु ब्रैकेट का उपयोग किया गया था, लेकिन इन ब्रैकेट को जलने और मिटने से रोकने के लिए उन्हें पानी की नलियों के रूप में बनाया गया था, जिसमें बॉयलर के नीचे से ठंडा पानी संवहन द्वारा ऊपर की ओर बढ़ रहा था क्योंकि यह गर्म हो गया था, और गर्मी ले रहा था दूर धातु अपने विफलता तापमान तक पहुँचने से पहले। | ||
हीटिंग सतह को बढ़ाने के लिए एक अन्य तकनीक बॉयलर ट्यूबों के अंदर आंतरिक रूप से राइफल वाले बॉयलर ट्यूबों को | हीटिंग सतह को बढ़ाने के लिए एक अन्य तकनीक बॉयलर ट्यूबों के अंदर आंतरिक रूप से राइफल वाले बॉयलर ट्यूबों को सम्मिलित करना है (जिसे सर्व ट्यूब भी कहा जाता है)। | ||
सभी शेल बॉयलर भाप नहीं बढ़ाते हैं; कुछ विशेष रूप से दबाव वाले पानी को गर्म करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। | सभी शेल बॉयलर भाप नहीं बढ़ाते हैं; कुछ विशेष रूप से दबाव वाले पानी को गर्म करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। | ||
Revision as of 00:08, 21 January 2023
फायर-ट्यूब बायलर एक प्रकार का बॉयलर है जिसमें गर्म गैसें पानी के सीलबंद कंटेनर के माध्यम से चलने वाली एक या एक से अधिक ट्यूबों के माध्यम से आग द्वारा गुजरती हैं। तापीय चालकता के माध्यम से पानी को गर्म करने और अंततः भाप बनाने के द्वारा गैसों की गर्मी को नलियों की दीवारों के माध्यम से स्थानांतरित किया जाता है।
फायर-ट्यूब बॉयलर को चार प्रमुख ऐतिहासिक प्रकार के बॉयलरों में से तीसरे के रूप में विकसित किया गया, निम्न-दबाव टैंक या हेस्टैक बॉयलर एक या दो बड़े फ़्लू के साथ फ़्लूड बॉयलर, कई छोटे ट्यूबों के साथ फायर-ट्यूब बॉयलर, और उच्च-दबाव पानी -ट्यूब बॉयलर द्वारा निर्मित होते हैं।
एक बड़े फ़्लू वाले फ़्ल्यूड बॉयलरों पर उनका लाभ यह है कि कई छोटे ट्यूब एक ही समग्र बॉयलर आयतन के लिए कहीं अधिक ताप सतह क्षेत्र प्रदान करते हैं। सामान्य निर्माण पानी के एक टैंक के रूप में होता है, जो नलियों द्वारा प्रवेश किया जाता है जो आग से गर्म ग्रिप गैसों को ले जाता है। टैंक सामान्यतः अधिकांश भाग के लिए बेलनाकार (ज्यामिति) होता है - एक दबाव पोत के लिए सबसे मजबूत व्यावहारिक आकार का यह बेलनाकार टैंक या तो क्षैतिज या ऊर्ध्वाधर हो सकता है।
क्षैतिज लोकोमोटिव रूप में लगभग सभी भाप इंजनों पर इस प्रकार के बॉयलर का उपयोग किया गया था। इसमें एक बेलनाकार बैरल होता है जिसमें आग की नलियाँ होती हैं, लेकिन इसके एक छोर पर फायरबॉक्स को रखने के लिए एक विस्तार भी होता है। इस फ़ायरबॉक्स के पास एक बड़ा ग्रेट क्षेत्र प्रदान करने के लिए एक खुला आधार होता है और प्रायः एक आयताकार या पतला बाड़े बनाने के लिए बेलनाकार बैरल से बाहर निकलता है। स्कॉच समुद्री बॉयलर का उपयोग करते हुए क्षैतिज अग्नि-ट्यूब बॉयलर भी समुद्री अनुप्रयोगों के लिए विशिष्ट है; इस प्रकार, इन बॉयलरों को सामान्यतः स्कॉच-मरीन या समुद्री प्रकार के बॉयलर कहा जाता है।[1] लंबवत बॉयलर भी कई फायर-ट्यूब प्रकार के बनाए गए हैं, हालांकि ये तुलनात्मक रूप से दुर्लभ हैं; अधिकांश ऊर्ध्वाधर बॉयलरों को या तो प्रवाहित किया गया था, या क्रॉस वॉटर-ट्यूब के साथ उपयोग में लाया गया था।
ऑपरेशन
लोकोमोटिव-प्रकार के बॉयलर में, गर्म दहन गैसों का उत्पादन करने के लिए फायरबॉक्स (भाप इंजन) में ईंधन जलाया जाता है। फ़ायरबॉक्स लंबे, बेलनाकार बॉयलर खोल से जुड़े पानी के ठंडा जैकेट से घिरा हुआ है। गर्म गैसों को अग्नि नलियों, या फ़्लूज़ की एक श्रृंखला के साथ निर्देशित किया जाता है, जो बॉयलर में प्रवेश करती हैं और पानी को गर्म करती हैं जिससे संतृप्त (गीली) भाप उत्पन्न होती है। भाप बॉयलर के उच्चतम बिंदु, भाप गुंबद तक जाती है, जहां इसे एकत्र किया जाता है। गुंबद नियामक की साइट है जो बॉयलर से भाप के बाहर निकलने को नियंत्रित करता है।
लोकोमोटिव बॉयलर में, संतृप्त भाप को प्रायः सुपरहिटर्स में पारित किया जाता है, बॉयलर के शीर्ष पर बड़े प्रवाह के माध्यम से, भाप को सुखाने और इसे सुपरहीट भाप का गुंबद गर्म करने के लिए उपयोग में लाया जाता है। अतितापित भाप यांत्रिक कार्यों के उत्पादन के लिए भाप इंजन या बहुत कम ही भाप टरबाइन के लिए निर्देशित होती है। निकास गैसों को चिमनी के माध्यम से बाहर निकाला जाता है, और बॉयलर की दक्षता बढ़ाने के लिए फ़ीड पानी को पहले से गरम करने के लिए उपयोग किया जा सकता है।
फायरट्यूब चिमनी ड्राफ्ट या फायरट्यूब बॉयलरों के लिए ड्राफ्ट, विशेष रूप से समुद्री अनुप्रयोगों में, सामान्यतः एक लंबे स्मोकस्टैक द्वारा प्रदान किया जाता है। जॉर्ज स्टीफेंसन के रॉकेट के बाद से सभी भाप इंजनों में, आंशिक वैक्यूम प्रदान करने के लिए ब्लास्टपाइप के माध्यम से बेलनाकारों से निकलने वाली भाप को स्मोकेस्टैक में निर्देशित करके अतिरिक्त ड्राफ्ट की आपूर्ति की जाती है। आधुनिक औद्योगिक बॉयलर, बॉयलर के मजबूर या प्रेरित ड्राफ्टिंग प्रदान करने के लिए प्रशंसकों का उपयोग करते हैं।
स्टीफेंसन के रॉकेट में एक और बड़ी प्रगति एक बड़े फ़्लू के बजाय बड़ी संख्या में छोटे-व्यास वाले फायरट्यूब (एक बहु-ट्यूबलर बॉयलर) थी। इसने गर्मी हस्तांतरण के लिए सतह क्षेत्र को बहुत बढ़ा दिया, जिससे भाप को बहुत अधिक दर पर उत्पादित किया जा सके। इसके बिना, भाप लोकोमोटिव कभी भी शक्तिशाली प्राइम मूवर (लोकोमोटिव) के रूप में प्रभावी ढंग से विकसित नहीं हो सकते थे।
प्रकार
संबंधित पूर्वज प्रकार पर अधिक विवरण के लिए, द्रव बॉयलर देखें।
कॉर्निश बॉयलर
फायर-ट्यूब बॉयलर का सबसे पहला रूप रिचर्ड ट्रेविथिक का उच्च दबाव वाला कोर्निश बॉयलर था। यह एक लंबा क्षैतिज बेलनाकार है जिसमें आग युक्त एक बड़ी चिमनी होती है। गैर-दहनशील अवशेषों को इकट्ठा करने के लिए नीचे एक उथले ऐशपैन के साथ, आग इस फ़्लू के आर-पार रखी गई लोहे की झंझरी पर लगी थी। हालांकि कम दबाव के रूप में माना जाता है (अनुमानतः 25 pounds per square inch (170 kPa)) आज, एक बेलनाकार बॉयलर शेल के उपयोग से थॉमस न्यूकॉमन|न्यूकॉमन डे के पहले के हेस्टैक बॉयलरों की तुलना में अधिक दबाव की अनुमति मिली। चूंकि भट्टी प्राकृतिक ड्राफ्ट (वायु प्रवाह) पर निर्भर करती है, आग के लिए हवा (ऑक्सीजन) की अच्छी आपूर्ति को प्रोत्साहित करने के लिए ग्रिप के दूर अंत में एक लंबी चिमनी की आवश्यकता होती है।
दक्षता के लिए, बॉयलर को सामान्यतः ईंट से बने कक्ष के नीचे रखा जाता था। फ़्लू गैसों को इसके माध्यम से, लोहे के बॉयलर खोल के बाहर, फायर-ट्यूब से गुजरने के बाद और इस तरह एक चिमनी से गुजारा गया, जिसे अब बॉयलर के सामने वाले हिस्से में रखा गया था।
लंकाशायर बॉयलर
लंकाशायर बॉयलर कोर्निश के समान है, लेकिन आग से युक्त दो बड़े गुच्छे हैं। यह 1844 में विलियम फेयरबैर्न का आविष्कार था, अधिक कुशल बॉयलरों के ऊष्मप्रवैगिकी के एक सैद्धांतिक विचार से, जिसने उन्हें पानी की मात्रा के सापेक्ष फर्नेस ग्रेट क्षेत्र में वृद्धि करने के लिए प्रेरित किया।
बाद के घटनाक्रमों में गैलोवे ट्यूब सम्मिलित किए गए (उनके आविष्कारक के बाद, 1848 में पेटेंट कराया गया),[2] फ़्लू के आर-पार पानी की नलियाँ, इस प्रकार गर्म सतह क्षेत्र में वृद्धि हुई। चूंकि ये बड़े व्यास के छोटे ट्यूब हैं और बॉयलर अपेक्षाकृत कम दबाव का उपयोग करना जारी रखता है, यह अभी भी जल-ट्यूब बॉयलर नहीं माना जाता है। बस फ़्लू के माध्यम से उनकी स्थापना को आसान बनाने के लिए ट्यूबों को टेप किया जाता है।[3]
स्कॉच समुद्री बायलर
बड़ी संख्या में छोटे-व्यास वाले ट्यूबों का उपयोग करने में स्कॉच समुद्री बॉयलर अपने पूर्ववर्तियों से नाटकीय रूप से भिन्न होता है। यह मात्रा और वजन के लिए कहीं अधिक ताप सतह क्षेत्र देता है। भट्ठी एक बड़े व्यास वाली ट्यूब बनी हुई है जिसके ऊपर कई छोटी ट्यूबें व्यवस्थित हैं। वे एक दहन कक्ष के माध्यम से एक साथ जुड़े हुए हैं - बॉयलर खोल के भीतर पूरी तरह से समाहित एक संलग्न मात्रा - ताकि फायरट्यूब के माध्यम से ग्रिप गैस का प्रवाह पीछे से सामने की ओर हो। इन ट्यूबों के सामने को कवर करने वाला एक संलग्न स्मोकबॉक्स चिमनी या फ़नल की ओर जाता है। विशिष्ट स्कॉच बॉयलरों में भट्टियों की एक जोड़ी होती थी, बड़ी भट्टियों में तीन होती थीं। इस आकार से ऊपर, जैसे बड़े स्टीम जहाजों के लिए, कई बॉयलरों को स्थापित करना अधिक सामान्य था।[4]
लोकोमोटिव बॉयलर
एक लोकोमोटिव बॉयलर में तीन मुख्य घटक होते हैं: एक डबल-दीवार वाला फायरबॉक्स (भाप इंजन); एक क्षैतिज, बेलनाकार बॉयलर बैरल जिसमें बड़ी संख्या में छोटे फ़्लू-ट्यूब होते हैं; और निकास गैसों के लिए चिमनी के साथ एक धूम्रपात्र । बॉयलर बैरल में सुपरहीटर तत्वों को ले जाने के लिए बड़े फ़्लू-ट्यूब होते हैं, जहाँ मौजूद होते हैं। लोकोमोटिव बॉयलर में स्मोकबॉक्स में ब्लास्ट पाइप के माध्यम से निकास भाप को वापस निकास में इंजेक्ट करके मजबूर ड्राफ्ट प्रदान किया जाता है।
लोकोमोटिव-प्रकार के बॉयलरों का उपयोग कर्षण इंजन, भाप रोलर ्स, पोर्टेबल इंजन और कुछ अन्य स्टीम रोड वाहनों में भी किया जाता है। बॉयलर की अंतर्निहित ताकत का मतलब है कि इसका उपयोग वाहन के आधार के रूप में किया जाता है: पहियों सहित अन्य सभी घटकों को बॉयलर से जुड़े ब्रैकेट पर लगाया जाता है। इस प्रकार के बॉयलर में डिज़ाइन किए गए सुपरहीटर मिलना दुर्लभ है, और वे आम तौर पर रेलवे लोकोमोटिव प्रकारों की तुलना में बहुत छोटे (और सरल) होते हैं।
लोकोमोटिव-प्रकार का बॉयलर भी सुपरटाइप स्टीम वैगन की एक विशेषता है, जो ट्रक के स्टीम-संचालित फोर-रनर है। इस मामले में, हालांकि, भारी गर्डर फ्रेम वाहन के लोड-असर वाले चेसिस बनाते हैं, और बॉयलर इससे जुड़ा होता है।
टेपर बॉयलर कुछ रेलवे लोकोमोटिव बॉयलरों को फायरबॉक्स अंत में एक बड़े व्यास से स्मोकबॉक्स अंत में एक छोटे व्यास तक पतला किया जाता है। इससे वजन कम होता है और पानी का संचार बेहतर होता है। कई बाद में ग्रेट वेस्टर्न रेलवे और लंदन, मिडलैंड और स्कॉटिश रेलवे इंजनों को टेपर बॉयलर लेने के लिए डिजाइन या संशोधित किया गया था।
वर्टिकल फायर-ट्यूब बॉयलर
ऊर्ध्वाधर आग-ट्यूब बॉयलर (VFT), बोलचाल की भाषा में वर्टिकल बॉयलर के रूप में जाना जाता है, इसमें एक वर्टिकल बेलनाकार शेल होता है, जिसमें कई वर्टिकल फ्ल्यू ट्यूब होते हैं।
क्षैतिज रिटर्न ट्यूबलर बॉयलर
क्षैतिज रिटर्न ट्यूबलर बॉयलर (HRT) में एक क्षैतिज बेलनाकार खोल होता है, जिसमें कई क्षैतिज फ़्लू ट्यूब होते हैं, आग सीधे बॉयलर के खोल के नीचे स्थित होती है, सामान्यतः एक ईंटवर्क सेटिंग के भीतर
एडमिरल्टी-टाइप डायरेक्ट ट्यूब बॉयलर
आयरनक्लाड के पहले और शुरुआती दिनों में, ब्रिटेन द्वारा बड़े पैमाने पर उपयोग किया जाता था, एकमात्र संरक्षित स्थान जलरेखा के नीचे था, कभी-कभी एक बख़्तरबंद डेक के नीचे, इसलिए छोटे डेक के नीचे फिट होने के लिए, ट्यूबों को भट्टी के ऊपर वापस नहीं ले जाया जाता था बल्कि सीधे उससे जारी रखा जाता था। दहन कक्ष को दोनों के बीच में रखते हुए। इसलिए सर्वव्यापी स्कॉच या रिटर्न ट्यूब बॉयलर की तुलना में नाम, और काफी कम व्यास। यह एक बड़ी सफलता नहीं थी और मजबूत साइड आर्मरिंग की शुरुआत के बाद इसका उपयोग छोड़ दिया जा रहा था - "भट्टी के मुकुट, जल-स्तर के बहुत करीब होने के कारण, अधिक गर्म होने के लिए अधिक उत्तरदायी हैं। इसके अलावा, बॉयलर की लंबाई के कारण, झुकाव के समान कोण के लिए, जल-स्तर पर प्रभाव बहुत अधिक होता है। अंत में, बॉयलर के विभिन्न भागों का असमान विस्तार अधिक स्पष्ट है, विशेष रूप से ऊपर और नीचे, बॉयलर की लंबाई और व्यास के बीच बढ़े हुए अनुपात के कारण; लंबे और निचले बॉयलरों में तुलनात्मक रूप से कमजोर परिसंचरण के कारण स्थानीय तनाव भी अधिक गंभीर हैं। इन सबका परिणाम भी छोटा जीवन रहा। इसके अलावा, एक दहन कक्ष की समान लंबाई रिटर्न ट्यूब बॉयलर की तुलना में सीधी ट्यूब पर बहुत कम प्रभावी थी, कम से कम बिना चकराए।[5]: 233-235
विसर्जन निकाल दिया बॉयलर
विसर्जन से चलने वाला बॉयलर एक सिंगल-पास फायर-ट्यूब बॉयलर है जिसे 1940 के दशक में सेलर्स इंजीनियरिंग द्वारा विकसित किया गया था। इसमें केवल फायरट्यूब हैं, जो भट्टी और दहन कक्ष के रूप में भी काम करते हैं, जिसमें कई बर्नर नोजल दबाव में पूर्वनिर्मित हवा और प्राकृतिक गैस को इंजेक्ट करते हैं। यह थर्मल तनाव को कम करने का दावा करता है, और इसके निर्माण के कारण पूरी तरह से अपवर्तक ईंटवर्क का अभाव है।[6]
विविधताएं
पानी की नलियाँ
हीटिंग सतह को बढ़ाने के लिए फायर-ट्यूब बॉयलरों में कभी-कभी पानी-ट्यूब भी होते हैं। एक कोर्निश बॉयलर में फ़्लू के व्यास में कई जल-ट्यूब हो सकते हैं (यह स्टीमर में आम है)। एक विस्तृत फ़ायरबॉक्स वाले लोकोमोटिव बॉयलर में आर्च ट्यूब या थर्मिक साइफन हो सकते हैं। जैसे-जैसे फायरबॉक्स तकनीक विकसित हुई, यह पाया गया कि फायरबॉक्स के अंदर फायरब्रिक्स (गर्मी प्रतिरोधी ईंटों) का एक बैफल रखने से फायरबॉक्स के शीर्ष में फायरबॉक्स के शीर्ष पर फायरबॉक्स के प्रवाह को निर्देशित करने से पहले फायर ट्यूबों में प्रवाहित होने से दक्षता में वृद्धि हुई। ऊपरी और निचले आग ट्यूबों के बीच गर्मी। इन्हें जगह पर रखने के लिए, एक धातु ब्रैकेट का उपयोग किया गया था, लेकिन इन ब्रैकेट को जलने और मिटने से रोकने के लिए उन्हें पानी की नलियों के रूप में बनाया गया था, जिसमें बॉयलर के नीचे से ठंडा पानी संवहन द्वारा ऊपर की ओर बढ़ रहा था क्योंकि यह गर्म हो गया था, और गर्मी ले रहा था दूर धातु अपने विफलता तापमान तक पहुँचने से पहले।
हीटिंग सतह को बढ़ाने के लिए एक अन्य तकनीक बॉयलर ट्यूबों के अंदर आंतरिक रूप से राइफल वाले बॉयलर ट्यूबों को सम्मिलित करना है (जिसे सर्व ट्यूब भी कहा जाता है)।
सभी शेल बॉयलर भाप नहीं बढ़ाते हैं; कुछ विशेष रूप से दबाव वाले पानी को गर्म करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं।
उल्टी लौ
लंकाशायर डिजाइन के सम्मान में, आधुनिक शेल बॉयलर जुड़वां भट्टी डिजाइन के साथ आ सकते हैं। एक और हालिया विकास रिवर्स फ्लेम डिज़ाइन रहा है जहां बर्नर एक अंधी भट्टी में आग लगाता है और दहन गैसें अपने आप में दोगुनी हो जाती हैं। इसका परिणाम अधिक कॉम्पैक्ट डिज़ाइन और कम पाइपवर्क होता है।
पैकेज बॉयलर
पैकेज बॉयलर शब्द का विकास 20वीं शताब्दी के प्रारंभ से मध्य तक हुआ; इसका उपयोग निर्माता द्वारा पहले से ही इकट्ठे किए गए सभी इन्सुलेशन, विद्युत पैनल, वाल्व, गेज और ईंधन बर्नर के साथ स्थापना स्थल पर वितरित आवासीय हीटिंग बॉयलरों का वर्णन करने के लिए किया जाता है। अन्य सुपुर्दगी विधियाँ कोयला जलाने के युग से पहले के अभ्यास से अधिक मिलती-जुलती हैं, जब अन्य घटकों को साइट पर या तो एक पूर्व-इकट्ठे दबाव पोत में, या एक नॉक-डाउन बॉयलर में जोड़ा जाता था, जहाँ दबाव पोत को कास्टिंग के एक सेट के रूप में वितरित किया जाता है। साइट पर इकट्ठा करने के लिए। एक सामान्य नियम के रूप में, फैक्ट्री असेंबली अधिक लागत प्रभावी है और घरेलू उपयोग के लिए पैकेज्ड बॉयलर पसंदीदा विकल्प है। आंशिक रूप से असेंबल की गई डिलीवरी का उपयोग केवल एक्सेस सीमाओं के कारण आवश्यक होने पर ही किया जाता है - उदा. जब बेसमेंट स्थापना स्थल तक एकमात्र पहुंच सीढ़ियों की एक संकीर्ण उड़ान से नीचे हो।
सुरक्षा विचार
क्योंकि फायर-फ्लूम बॉयलर ही दबाव पोत है, यांत्रिक विफलता को रोकने के लिए इसे कई सुरक्षा सुविधाओं की आवश्यकता होती है। बॉयलर विस्फोट, जो एक प्रकार का BLEVE (उबलता तरल विस्तार वाष्प विस्फोट) है, विनाशकारी हो सकता है।
- खतरनाक दबाव बनने से पहले सुरक्षा वाल्व भाप छोड़ते हैं
- फायरबॉक्स के ऊपर फ्यूज़िबल प्लग फायरबॉक्स प्लेट्स की तुलना में कम तापमान पर पिघलते हैं, जिससे फायरबॉक्स क्राउन को सुरक्षित रूप से ठंडा करने के लिए पानी का स्तर बहुत कम होने पर भाप के शोर से बचने से ऑपरेटरों को चेतावनी मिलती है।
- स्टे, या टाई, शारीरिक रूप से फायरबॉक्स और बॉयलर केसिंग को लिंक करते हैं, उन्हें मुड़ने से रोकते हैं। चूंकि कोई जंग छिपी हुई है, इसलिए अवशेषों में अनुदैर्ध्य छिद्र हो सकते हैं, जिन्हें 'टेल-टेल्स' कहा जाता है, उनमें ड्रिल किया जाता है जो असुरक्षित होने से पहले ही लीक हो जाता है।