鍋爐是一種能量轉(zhuǎn)換設備,向鍋爐輸入的能量有燃料中的化學能、電能,工業(yè)用燃氣蒸汽發(fā)生器,鍋爐輸出具有一定熱能的蒸汽、高溫水或有機熱載體。
鍋的原義指在火上加熱的盛水容器,燃氣蒸汽發(fā)生器,爐指燃燒燃料的場所,鍋爐包括鍋和爐兩大部分。鍋爐中產(chǎn)生的熱水或蒸汽可直接為工業(yè)生產(chǎn)和人民生活提供所需熱能,燃氣蒸汽發(fā)生器也可通過蒸汽動力裝置轉(zhuǎn)換為機械能,電熱燃氣蒸汽發(fā)生器,或再通過發(fā)電機將機械能轉(zhuǎn)換為電能。提供熱水的鍋爐稱為熱水鍋爐,主要用于生活,燃氣蒸汽發(fā)生器工業(yè)生產(chǎn)中也有少量應用。產(chǎn)生蒸汽的鍋爐稱為蒸汽鍋爐,常簡稱為鍋爐,燃氣蒸汽發(fā)生器廠家,多用于火電站、船舶、機車和工礦企業(yè)。
18世紀上半葉,英國煤礦使用的蒸汽機,包括J.瓦特的初期蒸汽機在內(nèi),所用的蒸汽壓力等于大氣壓力。18世紀后半葉改用高于大氣壓力的蒸汽。
19世紀,常用的蒸汽壓力提高到 0.8兆帕左右。與此相適應,最早的蒸汽鍋爐是一個盛水的大直徑圓筒形立式鍋殼,后來改用臥式鍋殼,在鍋殼下方磚砌爐體中燒火。隨著鍋爐越做越大,為了增加受熱面積,在鍋殼中加裝火筒,在火筒前端燒火,煙氣從火筒后面出來,通過磚砌的煙道排向煙囪并對鍋殼的外部加熱,稱為火筒鍋爐。燃氣蒸汽發(fā)生器開始只裝一只火筒,稱為單火筒鍋爐或康尼許鍋爐;后來加到兩個火筒,稱為雙火筒鍋爐或蘭開夏鍋爐。
1830年左右,在掌握了優(yōu)質(zhì)鋼管的生產(chǎn)和脹管技術之后出現(xiàn)了火管鍋爐。一些火管裝在鍋殼中,構(gòu)成鍋爐的主要受熱面,火(煙氣)在管內(nèi)流過。在鍋殼的存水線以下裝上盡量多的火管,稱為臥式外燃回火管鍋爐。燃氣蒸汽發(fā)生器它的金屬耗量較低,但需要很大的砌體。煙氣流出火筒后再流過火管,稱為蘇格蘭船用鍋爐。其形狀和尺寸可與輪船機艙配合較好,鍋爐本身也較輕,所以一直在船舶上使用。圖1f的機車鍋爐在只有火管的鍋殼前方裝上一個包有水夾套的火箱,火箱下部裝爐排燒火,布置緊湊,蒸汽機車均用這種鍋爐?;鹜插仩t和火管鍋爐合稱鍋殼鍋爐?;鹜插仩t已趨淘汰,而火筒鍋爐則仍在應用。
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