กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 5 นาที

หม้อไอน้ำแบบมีปล่องควัน

หม้อไอน้ำแบบเปลือกหรือแบบมีปล่องควันเป็นหม้อไอน้ำรูปแบบแรกๆ และค่อนข้างเรียบง่ายที่ใช้ในการผลิตไอน้ำโดยปกติแล้วใช้เพื่อขับเคลื่อนเครื่องยนต์ไอน้ำการออกแบบนี้ถือเป็นช่วงเปลี่ยนผ่านใ...

หม้อไอน้ำแบบมีปล่องควัน

เครื่องจักรของเทรวิธิคที่ สร้างขึ้นในปี ค.ศ. 1806 นั้นสร้างขึ้นโดยใช้หม้อไอน้ำแบบมีปล่องควันรุ่นแรกๆ (โดยเฉพาะอย่างยิ่ง แบบมีปล่องควันไหลกลับ)

หม้อไอน้ำแบบเปลือกหรือแบบมีปล่องควันเป็นหม้อไอน้ำรูปแบบแรกๆ และค่อนข้างเรียบง่ายที่ใช้ในการผลิตไอน้ำโดยปกติแล้วใช้เพื่อขับเคลื่อนเครื่องยนต์ไอน้ำการออกแบบนี้ถือเป็นช่วงเปลี่ยนผ่านในการพัฒนาหม้อไอน้ำ ระหว่างหม้อไอน้ำแบบปล่องควัน รุ่นแรกๆ และ หม้อไอน้ำแบบท่อไฟหลายท่อในภายหลังหม้อไอน้ำแบบมีปล่องควันมีลักษณะเด่นคือเปลือกหม้อไอน้ำทรงกระบอกขนาดใหญ่ที่ทำหน้าที่เป็นถังเก็บน้ำ โดยมีปล่องควันขนาดใหญ่หนึ่งหรือหลายปล่อง พาดผ่าน ซึ่งบรรจุเตาเผาหม้อไอน้ำเหล่านี้ปรากฏขึ้นในช่วงต้นศตวรรษที่ 19 และบางรูปแบบยังคงใช้งานอยู่จนถึงปัจจุบัน แม้ว่าจะส่วนใหญ่ใช้สำหรับโรงงานไอน้ำแบบอยู่กับที่ แต่บางส่วนก็ถูกใช้ในยานพาหนะไอน้ำรุ่นแรกๆ หัวรถจักรของรถไฟ และเรือ

หม้อไอน้ำแบบมีปล่องควันถูกพัฒนาขึ้นเพื่อเพิ่มแรงดันไอน้ำและปรับปรุงประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ หม้อไอน้ำแบบทรงปล่องควันในยุคของวัตต์นั้นมีความแข็งแรงทางกลต่ำ และมักมีพื้นผิวเรียบที่ไม่ได้รับการรองรับ การระเบิดของหม้อไอน้ำซึ่งมักเริ่มต้นจากการชำรุดของแผ่นเตาเผา จึงเกิดขึ้นบ่อยครั้ง เป็นที่ทราบกันว่าโครงสร้างโค้งมีความแข็งแรงกว่าแผ่นเรียบ ดังนั้นจึงมีการติดตั้งปล่องควันทรงกลมขนาดใหญ่ไว้ภายในตัวหม้อไอน้ำ ไฟจะอยู่บนตะแกรงเหล็กที่วางขวางปล่องควัน โดยมีถาดรองเถ้าตื้นๆ อยู่ด้านล่างเพื่อเก็บกากที่ไม่ติดไฟ วิธีนี้มีข้อดีเพิ่มเติมคือช่วยโอบล้อมพื้นผิวความร้อนรอบๆ เตาเผาอย่างใกล้ชิด แต่ก็เป็นเพียงประโยชน์รองเท่านั้น

แม้ว่าในปัจจุบันจะถือว่ามีความดันต่ำ (อาจจะประมาณ 25  psi (1.7  atm )) แต่เมื่อเทียบกับรุ่นก่อนหน้าแล้ว ถือว่ามีความดันสูงมาก การเพิ่มขึ้นของความดันนี้เป็นปัจจัยสำคัญที่ทำให้หัวรถจักร (เช่น ยานพาหนะขนาดเล็กที่เคลื่อนที่ได้เอง) เช่นของเทรวิธิคสามารถใช้งานได้จริง

หม้อไอน้ำแบบปล่องกลาง

หัวรถจักรมิดเดิลตัน

หม้อไอน้ำที่ง่ายที่สุดสำหรับหัวรถจักรมีปล่องควันตรงเพียงปล่องเดียว ผู้ผลิตหัวรถจักรยุคแรกหลายรายใช้หม้อไอน้ำแบบนี้กันอย่างแพร่หลาย รวมถึงหัวรถจักรของBlenkinsop สำหรับ ทางรถไฟ Middleton และ Locomotion หมายเลข 1ของ Stephenson ด้วย

หม้อไอน้ำประเภทนี้ผลิตง่ายและแข็งแรงพอที่จะรองรับไอน้ำแรงดันสูง (สำหรับยุคนั้น) โดยมีการทำงานที่ขยายตัวในกระบอกสูบ นอกจากนี้ยังมีการไหลของก๊าซที่ดีผ่านปล่องไฟขนาดใหญ่ ทำให้ไฟได้รับแรงดูด เพียงพอ จากปล่องไฟ สูง เพียงอย่างเดียว อย่างไรก็ตาม หม้อไอน้ำประเภทนี้มีพื้นที่ทำความร้อนน้อย จึงไม่มีประสิทธิภาพและสิ้นเปลืองถ่านหินมาก

หม้อไอน้ำแบบปล่องส่งกลับ

รถจักร ไอน้ำ Puffing Billyปี 1813 แสดงให้เห็นส่วนปลายทรงโดมของหม้อไอน้ำแบบท่อส่งกลับ (กลางภาพ)

ปล่องควันแบบธรรมดาจะต้องยาวจึงจะให้พื้นที่ทำความร้อนที่เพียงพอ ในหม้อไอน้ำที่มีขนาดสั้น เช่นที่จำเป็นสำหรับหัวรถจักรไอน้ำอาจทำได้โดยใช้ปล่องควัน รูปตัว U ที่โค้งกลับมาทับตัวเอง

ริชาร์ด เทรวิธิคได้ใช้ปล่องควันแบบส่งกลับแล้วใน การออกแบบหัวรถจักร Coalbrookdale รุ่นแรกในปี 1802 และเครื่องยนต์"Pen-y-Darren" ในปี 1804 [ 1 ]หม้อไอน้ำเหล่านี้สร้างขึ้นอย่างแข็งแรงด้วยเหล็กหล่อสั้น และปลายแบน หัวรถจักร " Newcastle " ในปี 1804/5 ของเขา (ซึ่งสร้างขึ้นจริงในGateshead ) เริ่มแสดงคุณลักษณะเด่นอย่างหนึ่งของหม้อไอน้ำแบบส่งกลับ คือ รูปทรงโดมที่โดดเด่นเพื่อต้านทานแรงดันไอน้ำที่ปลายแข็งตรงข้ามกับทั้งเตาและปล่องไฟ ในกรณีนี้ การผลิตหม้อไอน้ำ ซึ่งตอนนี้ทำจาก แผ่น เหล็กดัดอาจมีความซับซ้อนมากขึ้นเนื่องจากกระบอกสูบแนวนอนแบบเคลื่อนที่ยาวเดี่ยวของเทรวิธิค (เส้นผ่านศูนย์กลาง 9 นิ้ว × 36 นิ้ว (230 มม. × ระยะชัก 910 มม.)) ซึ่งโผล่ออกมาทางปลายโดมนี้[ 1 ]อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้ทำให้การทำงานของพนักงานดับเพลิงง่ายขึ้น เนื่องจากเขาไม่ต้องพยายามเอื้อมไปถึงประตูเตาใต้หัวลูกสูบยาวอีก ต่อไป

วิลเลียม เฮดลีย์ใช้หม้อไอน้ำแบบนี้สำหรับหัวรถจักรPuffing BillyและWylam Dilly ของเขาในปี ค.ศ. 1813 เฮดลีย์น่าจะคุ้นเคยกับเครื่องยนต์ของเทรวิธิคผ่านทาง เหมืองถ่านหิน วิลแลมและเจ้าของคือคริสโตเฟอร์ แบล็กเก็ตต์[ 2 ]

รถจักรไอน้ำ Royal Georgeแบบ 0-6-0 ของTimothy Hackworthที่สร้างขึ้นในปี 1827 ก็ใช้หม้อไอน้ำแบบมีปล่องส่งกลับเช่นกัน แม้ว่าจะเป็นที่รู้จักกันดีที่สุดจากการใช้ท่อเป่า ลม เพื่อกระตุ้นให้เกิดการไหลเวียนของอากาศบนเตาไฟ ซึ่งเป็นนวัตกรรม ใหม่ [ 1 ]รถจักรไอน้ำแบบ 0-4-0 ที่มีน้ำหนักเบากว่าของเขาสำหรับการทดสอบที่ Rainhill ชื่อ Sans Pareilก็มีความคล้ายคลึงกันมาก[ 2 ]แม้ว่ามันจะดูโบราณทันทีที่การทดสอบสิ้นสุดลง รถจักรไอน้ำSamson ของแคนาดา ในรูปแบบนี้ถูกสร้างขึ้นในปี 1838 และยังคงใช้งานอยู่จนถึงปี 1883 [ 2 ]

หม้อไอน้ำฮูเบอร์

หม้อไอน้ำฮูเบอร์
ภาพภายนอก
ไอคอนรูปภาพเครื่องยนต์ลากจูง "นิวฮูเบอร์"
ไอคอนรูปภาพรถลากจูงฮูเบอร์ ปี ค.ศ. 1897
ไอคอนรูปภาพโฆษณาของฮูเบอร์ และแผนภาพตัดขวางของหม้อไอน้ำ

หม้อไอน้ำแบบส่งกลับควันชุดสุดท้ายที่สร้างขึ้น (นอกเหนือจากหม้อไอน้ำแบบอยู่กับที่บางส่วน) มักถูกพิจารณาว่าเป็นหม้อไอน้ำที่สร้างโดย บริษัท Huberแห่งเมือง Marion รัฐโอไฮโอ สำหรับ เครื่องจักรลากจูง "New Huber" ของพวกเขาตั้งแต่ปี พ.ศ. 2428 ถึง พ.ศ. 2446 [ 3 ]

อย่างไรก็ตาม หม้อไอน้ำเหล่านี้ไม่ใช่ หม้อไอ น้ำ แบบปล่องไฟกลับ ในความหมายที่ใช้กันในที่นี้ แต่เป็น หม้อไอน้ำ แบบท่อกลับมันมีท่อเตาเผาทรงกระบอกขนาดใหญ่เพียงท่อเดียว ห้องเผาไหม้อยู่นอกเปลือกรับแรงดันของหม้อไอน้ำ จากนั้นก็มีท่อไฟแคบๆ หลาย ท่อที่วนกลับไปยัง กล่องควันรูปเกือกม้าที่อยู่เหนือและรอบๆ ประตูเตา ความใกล้ชิดของกล่องควันกับคนงานทำให้หม้อไอน้ำเหล่านี้ได้รับฉายาว่า "หม้อไอน้ำท้อง" ดังนั้นการออกแบบของมันจึงมีความคล้ายคลึงกับหม้อไอน้ำแบบ แนวนอน (อย่างที่เซอร์อาร์เธอร์ เฮย์วูด ใช้ ) หรือหม้อไอน้ำเดินเรือแบบสก็อตมากกว่าหม้อไอน้ำแบบปล่องไฟเดี่ยวธรรมดา

ในเวลานั้นหม้อไอน้ำแบบหัวรถจักรได้กลายเป็นสิ่งที่พบเห็นได้ทั่วไปในเครื่องจักรลากจูง เมื่อเทียบกับหม้อไอน้ำแบบหัวรถจักรแล้ว ข้อดีของหม้อไอน้ำแบบฮูเบอร์คือ สามารถเปลี่ยนท่อไฟได้ง่ายกว่า โดยไม่จำเป็นต้องทำงานจากภายในห้องเผาไหม้ที่ปิดมิดชิด

หม้อไอน้ำคอร์นิช

หม้อไอน้ำคอร์นิช

หม้อไอน้ำแบบมีปล่องควันรูปแบบที่ง่ายที่สุดคือหม้อไอน้ำแบบ "แรงดันสูง" ของริชาร์ด เทรวิธิค ซึ่งติดตั้งครั้งแรกที่ เหมืองดอลโคธในปี พ.ศ. 2355 [ 4 ]หม้อไอน้ำนี้เป็นทรงกระบอกยาวแนวนอนที่มีปล่องควันขนาดใหญ่เพียงอันเดียวซึ่งบรรจุไฟอยู่ เนื่องจากเตาเผาอาศัยการไหลเวียนของอากาศตามธรรมชาติจึง จำเป็นต้องมี ปล่องไฟสูงที่ปลายสุดของปล่องควันเพื่อส่งเสริมให้มีอากาศ (ออกซิเจน) ไหลเข้าสู่ไฟอย่างเพียงพอ

เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ นวัตกรรมของเทรวิธิคคือการสร้างห้องก่ออิฐครอบไว้ใต้หม้อไอน้ำ ก๊าซไอเสียจะไหลผ่านปล่องกลางแล้วถูกส่งออกไปด้านนอกและรอบๆ เปลือกหม้อไอน้ำเหล็ก เพื่อไม่ให้ปล่องไฟกีดขวางพื้นที่เผาไหม้ ปล่องอิฐจึงวางอยู่ใต้กึ่งกลางของหม้อไอน้ำไปยังด้านหน้าก่อน แล้วจึงวกกลับมาตามด้านข้างและไปยังปล่องไฟ

หม้อไอน้ำแบบคอร์นิชมีข้อดีหลายประการเหนือหม้อไอน้ำแบบเกวียน รุ่นก่อนหน้า ได้แก่ พื้นผิวส่วนใหญ่มีลักษณะโค้ง ทำให้ทนต่อแรงดันได้ดีกว่า ปลายแบนมีขนาดเล็กกว่าด้านข้างแบนของหม้อไอน้ำแบบเกวียน และยึดไว้ด้วยปล่องเตาเผาตรงกลาง และบางครั้งก็ใช้แท่ง ยาวเพิ่มเติม เพื่อยึดไว้ ข้อดีที่เห็นได้ไม่ชัดเจนนักคือเรื่องของตะกรันในหม้อไอน้ำ หม้อไอน้ำแบบเกวียนหรือแบบกองฟางจะถูกทำให้ร้อนจากด้านล่าง และตะกรันหรือสิ่งสกปรกใดๆ ที่ก่อตัวเป็นตะกอนจะตกตะกอนบนแผ่นนี้ ทำให้แผ่นนั้นแยกจากน้ำ ซึ่งจะลดประสิทธิภาพการให้ความร้อน และในกรณีที่รุนแรง อาจ นำไปสู่ความร้อนสูงเกินไปเฉพาะจุดและทำให้แผ่นหม้อไอน้ำเสียหายได้ ในหม้อไอน้ำแบบมีปล่อง ตะกอนใดๆ จะตกลงผ่านปล่องเตาเผาและตกตะกอนที่ด้านล่างของเปลือกหม้อไอน้ำ ซึ่งมีผลกระทบน้อยกว่า[ 5 ]

ในด้านวิศวกรรมแบบจำลองหม้อไอน้ำคอร์นิช โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อติดตั้งท่อแกลโลเวย์ ( ดูหม้อไอน้ำแลงคาเชอร์ด้านล่าง ) ถือเป็นตัวเลือกที่ยอดเยี่ยมสำหรับหม้อไอน้ำที่ใช้แก๊สและเรือกลไฟจำลอง สร้างง่ายและมีประสิทธิภาพเทียบเท่ากับหม้อไอน้ำขนาดเล็ก[ 6 ]

หม้อไอน้ำบัตเตอร์ลีย์

หม้อไอน้ำบัตเตอร์ลีย์ จากการบรรยายของแฟร์แบร์นในปี ค.ศ. 1851

หม้อไอน้ำแบบบัตเตอร์ลีย์หรือ "ปากหวีด" เป็นแบบที่ไม่ค่อยเป็นที่รู้จักซึ่งพัฒนามาจากแบบคอร์นิช ผลิตโดยโรงงานหม้อไอน้ำบัตเตอร์ลีย์ที่มีชื่อเสียงของเดอร์บีเชอร์[ 7 ]โดยพื้นฐานแล้วมันคือหม้อไอน้ำแบบคอร์นิชที่เอาส่วนล่างของเปลือกหุ้มรอบเตาเผาออก เพื่อให้สามารถจุดไฟขนาดใหญ่ได้ ทำให้เป็นที่นิยมในโรงงานทอผ้าของเพนไนน์ซึ่งถ่านหินแข็งทางเหนือมีค่าความร้อน น้อย กว่าถ่านหินเวลส์ที่ใช้ในภาคตะวันตกเฉียงใต้และต้องการไฟที่ใหญ่กว่า[ 8 ]หรืออาจถือได้ว่าเป็นหม้อไอน้ำแบบคอร์นิชที่สั้นลง โดยมีหม้อไอน้ำแบบเกวียนวางอยู่ด้านหน้าและมีไฟขนาดใหญ่กว่าอยู่ด้านล่าง มันมีข้อเสียเช่นเดียวกับหม้อไอน้ำแบบเกวียน คือ แผ่นเตาเผาแบบเว้ามีความอ่อนแอทางกล และสิ่งนี้จะจำกัดแรงดันใช้งานหรือต้องใช้การยึด ทาง กลเพิ่มเติม

หม้อไอน้ำแลงคาเชอร์

หม้อไอน้ำแบบแลงคาเชอร์ จากการบรรยายของแฟร์แบร์น
หม้อไอน้ำ Lancashire ที่สถานีสูบน้ำ Pinchbeck

หม้อไอน้ำแบบแลงคาเชอร์คล้ายกับแบบคอร์นิช แต่มีปล่องไฟขนาดใหญ่สองปล่องที่บรรจุไฟแทนที่จะเป็นปล่องเดียว โดยทั่วไปถือว่าเป็นสิ่งประดิษฐ์ของวิลเลียม แฟร์แบร์นและจอห์น เฮเธอร์ริงตันในปี 1844 แม้ว่าสิทธิบัตรของพวกเขาจะเป็นวิธีการจุดไฟเตาเผาแบบสลับกันเพื่อลดควัน มากกว่าตัวหม้อไอน้ำเอง[ 9 ] รถจักรไอน้ำ แบบ 0-4-0รุ่นแรกๆ ของสตีเฟนสัน" แลงคาเชอร์ วิช "ได้แสดงให้เห็นถึงการใช้ท่อเตาเผาคู่ภายในหม้อไอน้ำแล้ว 15 ปีก่อนหน้านั้น[ 1 ]

แฟร์แบร์นได้ทำการศึกษาเชิงทฤษฎีเกี่ยวกับอุณหพลศาสตร์ของหม้อไอน้ำที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น และด้วยเหตุนี้เองที่ทำให้เขาเพิ่ม พื้นที่ตะแกรงเตา เผาเมื่อเทียบกับปริมาตรของน้ำ เหตุผลสำคัญประการหนึ่งคือการใช้งานหม้อไอน้ำคอร์นิชในโรงงานปั่นฝ้ายของแลงคาเชอร์ยังไม่แพร่หลายนัก เนื่องจากถ่านหินท้องถิ่นที่แข็งกว่าไม่สามารถเผาไหม้ได้อย่างน่าพอใจในเตาเผาขนาดเล็ก จึงหันไปใช้หม้อไอน้ำแบบรางรถไฟแรงดันต่ำแบบเก่าและตะแกรงขนาดใหญ่แทน[ 8 ]

ปัญหาของหม้อไอน้ำแบบคอร์นิชคือ หม้อไอน้ำที่มีกำลังไฟฟ้าระดับใดก็ตามจะต้องใช้พื้นที่หน้าตัดของท่อเตาเผาที่ทราบค่าเป็นพื้นที่ทำความร้อน ท่อที่ยาวขึ้นจะทำให้ตัวหม้อไอน้ำยาวขึ้นและมีราคาแพงขึ้น นอกจากนี้ยังลดอัตราส่วนของพื้นที่ตะแกรงเมื่อเทียบกับพื้นที่ทำความร้อน ทำให้ยากต่อการรักษาระดับไฟให้เพียงพอ การเพิ่มเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อจะลดความลึกของน้ำที่ปกคลุมท่อเตาเผา ดังนั้นจึงเพิ่มความจำเป็นในการควบคุมระดับน้ำอย่างแม่นยำโดยผู้ควบคุมไฟ มิฉะนั้นจะเสี่ยงต่อการระเบิดของหม้อไอน้ำการศึกษาเรื่องความเค้นตามแนวเส้นรอบวงในทรงกระบอกของแฟร์แบร์นยังแสดงให้เห็นว่าท่อขนาดเล็กมีความแข็งแรงกว่าท่อขนาดใหญ่ วิธีแก้ปัญหาของเขานั้นง่ายมาก คือ การแทนที่ท่อเตาเผาขนาดใหญ่หนึ่งท่อด้วยท่อขนาดเล็กสองท่อ

สิทธิบัตร[ 9 ]แสดงให้เห็นถึงข้อดีอีกประการหนึ่งของเตาคู่ โดยการจุดไฟสลับกันและปิดประตูเตาระหว่างการจุดไฟแต่ละครั้ง ยังสามารถจัดให้มีการจ่ายอากาศผ่านเตา (ในกรณีของหม้อไอน้ำ Lancashire ผ่านถาดเถ้าใต้ตะแกรง) ซึ่งจะช่วยกระตุ้นให้ก๊าซไอเสียที่เกิดจากไฟเผาไหม้ได้อย่างสมบูรณ์และสะอาดมากขึ้น จึงช่วยลดควันและมลพิษ[ 10 ]ปัจจัยสำคัญในเรื่องนี้คือแผ่นกั้นอากาศหมุนได้แบบบานเกล็ดที่โดดเด่นในประตู ซึ่งกลายเป็นคุณลักษณะเด่นตั้งแต่ทศวรรษ 1840

การใช้ปล่องไฟสองอันยังช่วยเสริมความแข็งแรง โดยทำหน้าที่เป็นแท่ง ยาวสอง อันที่รองรับแผ่นปลาย[ 7 ]

การพัฒนาในภายหลังได้เพิ่มท่อ Galloway (ตั้งชื่อตามผู้คิดค้น ซึ่งจดสิทธิบัตรในปี พ.ศ. 2491 [ 11 ]หรือ พ.ศ. 2494 [ 12 ] ) ซึ่งเป็นท่อน้ำขวางปล่องไฟ ทำให้พื้นที่ผิวที่ได้รับความร้อนเพิ่มขึ้น เนื่องจากท่อเหล่านี้เป็นท่อสั้นที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ และหม้อไอน้ำยังคงใช้แรงดันค่อนข้างต่ำ จึงยังไม่ถือว่าเป็นหม้อไอน้ำแบบท่อน้ำท่อมีลักษณะเรียวเพื่อให้ติดตั้งผ่านปล่องไฟได้ง่ายขึ้น[ 6 ]

หม้อ ไอน้ำแบบแลงคาเชอร์มักมี ปล่องควันเป็นลอน ซึ่งช่วยดูดซับการขยายตัวทางความร้อนโดยไม่ทำให้รอยต่อที่ยึดด้วยหมุดตึงเกินไป อีกหนึ่งพัฒนาการคือ " ปล่อง ควันรูปไต " หรือหม้อไอน้ำแบบแกลโลเวย์ซึ่งเตาเผาทั้งสองรวมกันเป็นปล่องควันเดียว มีรูปทรงคล้ายไตเมื่อมองจากด้านข้าง ปล่องควันที่มีความกว้างและส่วนบนแบนราบนี้ถูกยึดไว้ด้วยท่อแกลโลเวย์

หม้อไอน้ำนี้มีแรงดันสูงสุด 20 บาร์ (290 psi) เส้นผ่านศูนย์กลางสูงสุด 3 เมตร (9.8 ฟุต) มีท่อไฟสองท่อ ความยาวแตกต่างกันไปตั้งแต่ 6–10 เมตร (20–33 ฟุต) และเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.8–1 เมตร (2.6–3.3 ฟุต)

แม้ว่าหม้อไอน้ำแบบแลงคาเชอร์จะถูกมองว่าเป็นแบบที่ล้าสมัย แต่หากปล่องควันยาวเพียงพอ ก็สามารถใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพพอสมควร อย่างไรก็ตาม ข้อเสียคือหม้อไอน้ำจะมีขนาดใหญ่ โดยเฉพาะเมื่อพิจารณาจากความยาว และนี่เป็นเหตุผลที่จำกัดการใช้งานไว้เฉพาะโรงงานติดตั้งอยู่กับที่เท่านั้น หม้อไอน้ำชนิดนี้เป็นหม้อไอน้ำมาตรฐานในโรงงานปั่นฝ้ายของ แลงคาเชอ ร์

หม้อไอน้ำห้าท่อของแฟร์แบร์น

ส่วนปลายของหม้อไอน้ำแบบห้าท่อของแฟร์แบร์น

งานของ William Fairbairnเกี่ยวกับหม้อไอน้ำ Lancashire ได้แสดงให้เห็นถึงคุณสมบัติด้านประสิทธิภาพของเตาเผาหลายเตาเมื่อเทียบกับปริมาณน้ำที่ลดลง นอกจากนี้ยังเป็นที่เข้าใจกันอย่างกว้างขวางว่าแรงดันไอน้ำที่สูงขึ้นจะช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ การวิจัยของ Fairbairn เกี่ยวกับความแข็งแรงของกระบอกสูบ[ 13 ]ทำให้เขาออกแบบหม้อไอน้ำที่ได้รับการปรับปรุงอีกแบบหนึ่ง โดยใช้ท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่ามาก ซึ่งจะทำให้สามารถทำงานที่แรงดันสูงขึ้นได้ โดยทั่วไปคือ 150  psi (1,000  kPa ) นี่คือหม้อไอน้ำแบบ "ห้าท่อ" ซึ่งท่อทั้งห้าท่อถูกจัดเรียงเป็นคู่ซ้อนกันสองคู่เป็นถังน้ำและเตาเผา โดยมีท่อที่เหลือติดตั้งอยู่ด้านบนเป็นถังไอน้ำแยกต่างหาก[ 14 ]ปริมาณน้ำต่ำมากเมื่อเทียบกับการออกแบบหม้อไอน้ำก่อนหน้านี้ เนื่องจากท่อเตาเผาเกือบจะเต็มถังน้ำแต่ละถัง

หม้อไอน้ำชนิดนี้ประสบความสำเร็จตามเป้าหมายที่ตั้งไว้ และให้ความร้อนสูงถึงสองเตาขนาดใหญ่โดยใช้น้ำในปริมาณน้อย ถังไอน้ำแยกต่างหากยังช่วยในการผลิตไอน้ำ "แห้ง" โดยไม่ต้องมีน้ำปนและลดความเสี่ยงจากการจุดไฟซ้ำ อย่างไรก็ตาม การผลิตหม้อไอน้ำชนิดนี้มีความซับซ้อน และมีพื้นที่ให้ความร้อนไม่มากนักเมื่อเทียบกับปริมาณงานที่ทำ จึงถูกแทนที่ด้วยหม้อไอน้ำแบบหลายท่อเช่น หม้อไอน้ำ Fairbairn-Beeleyและหม้อไอน้ำ Scotch ในเวลาต่อมา

ดูเพิ่มเติม

อ่านเพิ่มเติม

ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Flued_boiler&oldid=1320794480 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ หม้อไอน้ำแบบมีปล่องควัน

หม้อไอน้ำแบบเปลือกหรือแบบมีปล่องควันเป็นหม้อไอน้ำรูปแบบแรกๆ และค่อนข้างเรียบง่ายที่ใช้ในการผลิตไอน้ำโดยปกติแล้วใช้เพื่อขับเคลื่อนเครื่องยนต์ไอน้ำการออกแบบนี้ถือเป็นช่วงเปลี่ยนผ่านใ...

หม้อไอน้ำแบบปล่องกลาง

หม้อไอน้ำที่ง่ายที่สุดสำหรับหัวรถจักรมีปล่องควันตรงเพียงปล่องเดียว ผู้ผลิตหัวรถจักรยุคแรกหลายรายใช้หม้อไอน้ำแบบนี้กันอย่างแพร่หลาย รวมถึงหัวรถจักรของ Blenkinsop สำหรับ ทางรถไฟ Middleton และ Locomotion หมายเลข 1 ของ Stephenson ด้วย

หม้อไอน้ำแบบปล่องส่งกลับ

ปล่องควันแบบธรรมดาจะต้องยาวจึงจะให้พื้นที่ทำความร้อนที่เพียงพอ ในหม้อไอน้ำที่มีขนาดสั้น เช่นที่จำเป็นสำหรับ หัวรถจักรไอน้ำ อาจทำได้โดยใช้ ปล่องควัน รูปตัว U ที่โค้งกลับมาทับตัวเอง

หม้อไอน้ำฮูเบอร์

หม้อไอน้ำแบบส่งกลับควันชุดสุดท้ายที่สร้างขึ้น (นอกเหนือจากหม้อไอน้ำแบบอยู่กับที่บางส่วน) มักถูกพิจารณาว่าเป็นหม้อไอน้ำที่สร้างโดย บริษัท Huber แห่ง เมือง Marion รัฐโอไฮโอ สำหรับ เครื่องจักรลากจูง "New Huber" ของพวกเขาตั้งแต่ปี พ.ศ. 2428 ถึง พ.ศ. 2446 [ 3 ]