顶针管锅炉

顶针管锅炉是蒸汽锅炉的一种形式，通常作为辅助锅炉或热回收锅炉提供。它们是垂直的，可以被认为是水管锅炉的一种形式。

这种锅炉的特点是它的“顶针管”。这些是短的水平水管，一端封闭，呈锥形。因此，它们类似于也使用单端封闭管的现场管式锅炉，但有重要区别。现场管式锅炉使用向下指向的垂直管，这些管也有一个内管。这个额外的管子将水流隔离到一个中央冷降液管和一个上升的热水和沸腾蒸汽的外流。在套管中，没有这种分离，因此沸腾是一个随机过程，沿着管子来回流动。顶针管锅炉是在ThomasClarkson的实验之后开发的，并且仍然与Clarkson公司作为制造商密切相关。其他制造商也以较小的数量生产它们。1935年，在克拉克森开始制造几十年后，泰恩河畔纽卡斯尔的Niven获得了一项专利，进行了相对较小的改进。由于沸腾是随机的，因此锅炉的蒸发能力和最高炉温都受到限制。然而，该锅炉可以以小体积提供大的加热区域，相对于该区域的建造成本相对较低，并且还易于清洁。因此，该锅炉通常不用作主蒸汽发电机，而是通常用作支持辅助或酒店服务的驴式锅炉，特别是船上服务。这些锅炉也主要用作热回收锅炉，来自大型船用柴油发动机的废气，因为它们的运行温度低于直燃锅炉。有些装备为复合锅炉，在航行时由废气加热，在港口时用燃油加热。

顶针管锅炉需要水平管以允许其可变沸腾流量，因此锅炉外壳被构造为立式锅炉。大多数有一个大的垂直中央烟道，顶针管从周围的水套中伸入其中。这些顶针管是通过钢的深拉制成的——这种工艺在维多利亚时代是不可用的，但一旦可用，它就成为了一种廉价的生产方式。热气从锅炉底部进入并从锅炉顶部排出。为了改善管子上的气流，一系列水平圆盘被降低到杆或链上的中心空间，迫使气流径向向外流过管子。清洁这些向内的顶针可能很困难。Clarksons1954年的一项专利描述了一种锅炉外壳，其外部带有滑动百叶窗，可进入中央烟道。另一种形式有一个中央水箱，带有向外指向的顶针，周围是干燥的钣金外壳。由于通过套管的热量损失，这些效率稍低，但更易于清洁管道。这些用于工业热回收，带有脏烟气。顶针管的一个小缺点是，虽然顶针的外火侧易于清洁，但内水侧很难或不可能清洁。此处的任何水垢堆积都必须以“蛋壳厚度”去除，然后才变得不可能。在锅炉布置为复合燃烧的情况下，中央烟道版本与燃油一起使用。燃烧锅炉有时还包括更传统形式的垂直水管，以改善循环。甚至可以有横管，如常见的立式横管锅炉。船舶的一种常见形式有内外烟道，每个都有独立的气路；内层用于燃油燃烧，外层用于余热回收。这避免了废气回流到燃油烟道的问题。另一种用于船舶的复合形式使用两个锅炉：一个具有中央烟道的最小形式，用作柴油发动机的消音器节能器，另一个用作纯燃油中央烟道锅炉。省煤器与泵送循环一起使用（因为它通常安装在高处）作为给水加热器。一个典型的锅炉可能是7英尺(2.1m)直径和18英尺(5.5m)高。

主要用途是从xxx台柴油机到现在。许多船舶系统，从蒸汽绞车和起重机到家庭供暖和作为燃料油的燃料油加热，都使用由这种辅助锅炉产生的蒸汽。套管锅炉作为直接燃烧发电机的一种罕见用途是1920年安装在Leyland蒸汽货车上的实验。这种焦炭锅炉的直径为2英尺（0.61米），高度为2.75英尺（0.84米），有128根管子.第二年，克拉克森在奥林匹亚的商业汽车展上展示了他们自己的3吨蒸汽旅行车。