Ναυτικός ατμολέβητας: Διαφορά μεταξύ των αναθεωρήσεων

Περιεχόμενο που διαγράφηκε Περιεχόμενο που προστέθηκε
Templar52 (συζήτηση | συνεισφορές)
μ Επαναφορά
μ Robot: Changing Κατηγορία:Ατμoπαραγωγή; διακοσμητικές αλλαγές
Γραμμή 9:
Για την επίτευξη όμως των παραπάνω απαιτείται πρώτιστα η καλή λειτουργία και η επιμελημμένη συντήρηση αυτών, την ευθύνη των οποίων φέρουν οι Μηχανικοί και το [[προσωπικό μηχανής|πλήρωμα μηχανής]] των πλοίων που οφείλουν να γνωρίζουν τη δομή, τα βασικά χαρακτηριστικά αυτών αλλά και κάθε οργάνου ή μηχανισμού που σχετίζεται με τους ατμολέβητες καθώς και το σκοπό και τον τρόπο λειτουργίας εκάστου.
 
* Ο Χώρος στον οποίο εγκαθίσταται ναυτικός ατμολέβητας στα πλοία ονομάζεται [[Λεβητοστάσιο πλοίου|λεβητοστάσιο]] που βρίσκεται πρώραθεν του [[μηχανοστάσιο πλοίου|μηχανοστασίου]] των πλοίων. Αν όμως βρίσκεται μέσα στο Μηχανοστάσιο τότε όλος ο χώρος ονομάζεται Μηχανολεβητοστάσιο.
 
== Ιδιότητες ν. ατμολεβήτων ==
Γραμμή 32:
# ''Λέβητες τεχνιτής κυκλοφορίας'' ή ''βεβιασμένης κυκλοφορίας''.
 
Οι λέβητες εσωτερικής εστίας ή φλογαυλωτοί περιβάλλονται από τον υδροθάλαμο, ενώ οι εξωτερικής εστίας ή υδραυλωτοί είναι εκτός υδροθαλάμου. Το χαρακτηριστικό των φλογαυλωτών είναι ότι εσωτερικά των αυλών διέρχονται φλόγες και καυσαέρια ενώ εξωτερικά περιβάλλονται από νερό. Στους υδραυλωτούς συμβαίνει ακριβώς το αντίθετο.<br />
Στους λέβητες φυσικής κυκλοφορίας, η κυκλοφορία πραγματοποιείται με μόνη τη θέρμαση του νερού, ενώ αντίθετα στους τεχνιτής κυκλοφορίας αυτή συμβαίνει με μηχανικά μέσα που ονομάζονται ''αντλίες κυκλοφορίας''.
 
== Ιστορία ==
Πρώτοι υπήρξαν οι φλογαυλωτοί λέβητες που κατασκευάστηκαν σε δύο τύπους, τους κυλινδρικούς λεγόμενοι και "''ευθείας φλόγας''" ή "''λέβητες Αγγλικού Ναυαρχείου''", και στους επίσης κυλινδρικούς "''επιστρεφόμενης φλόγας''" απλής ή διπλής πρόσοψης. Οι πρώτοι φέρουν τους αυλούς σε προέκταση του κλιβάνου έτσι ώστε φλόγες και καυσαέρια να οδεύουν εξ αυτών κατ΄ ευθείαν προς τη [[καπνοδόχος|καπνοδόχο]].<br />
[[Image:Scotch marine boiler furnace end view and half section (Stokers Manual 1912).jpg|thumb|left|160px|<div style='text-align: center;'>
Κυλινδρικός φλογαυλωτός λέβητας επιστρεφόμενης φλόγας Σκωτικού τύπου
Γραμμή 45:
Οι δεύτεροι φέρουν τους αυλούς πάνω και παράλληλα από τους κλιβάνους έτσι ώστε φλόγες και καυσαέρια ν΄ αναστρέφουν και να εισέρχονται στους αυλούς οδεύοντας μέσω αυτών στη καπνοδόχο.
 
Από τους φλογαυλωτούς λέβητες ο επιστρεφόμενης φλόγας που ονομάζονταν και "Σκωτικός" ή Σκοτσέζικος λέβητας" (Scotch boiler) ήταν εκείνος που χρησιμοποιήθηκε εντονότερα κατά τον προηγούμενο αιώνα μέχρι τις αρχές του 20ου, λόγω των περισσοτέρων πλεονεκτημάτων του. Ο τύπος αυτός χρησιμοποιήθηκε ως γαιανθρακολέβητας και ως πετρελαιολέβητας με πολλές κατά καιρούς βελτιώσεις.<br />
Στα τέλη του 19ου αιώνα με την εισαγωγή στα πλοία της παλινδρομικής μηχανής τριπλής εκτόνωσης και στη συνέχεια (1894) του [[ατμοστρόβιλος|ατμοστροβίλου]] διαπιστώθηκε ότι οι φλογαυλωτοί παρά τις βελτιώσεις τους ήταν πλέον ανεπαρκείς. Έτσι κατέστη ανάγκη κατασκευής των υδραυλωτών ατμολεβήτων που αποδείχθηκαν τελικά ικανότεροι στη ταχεία παραγωγή ατμού υψηλής πίεσης και με διαστάσεις και βάρος μικρότερα των ισοδύναμων φλογαυλωτών.
 
Η κατασκευή των υδραυλωτών σημείωσε αλματώδη εξέλιξη στον 20ο αιώνα. Κύριος ανασταλτικός παράγοντας στην αρχή της ανάπτυξής των ήταν η εναπόθεση καθαλατώσεων, (άλατος), στο εσωτερικό των αυλών που επέφεραν τη καταστροφή τους. Τέτοιο βεβαίως πρόβλημα ΄παρουσίαζαν και οι φλογαυλωτοί που όμως σ΄ εκείνους ήταν λιγότερες οι συνέπειες λόγω του μεγάλου όγκου νερού, της χαμηλής πίεσης και του μικρού σχετικά βαθμού ατμοποίησης. Το εμπόδιο αυτό τελικά ξεπεράστηκε με χρησιμοποίηση αποσταγμένου νερού με χημική επεξεργασία ([[αφαλάτωση]]). Έτσι ξεπερνώντας το πρόβλημα άρχισαν να κατασκευαζονται με τη πάροδο του χρόνου οι λέβητες "περιορισμένης κυκλοφορίας", όπως οι τύπου "Belleville", στη Γαλλία, και παράλληλα οι "ελεύθερης κυκλοφορίας" που αναπτύχθηκαν στην Αμερική, όπως οι πολλοί γνωστοί στο χώρο, "Μπαμπκόκ-Γουϊλκόξ" (Babcock-Wilcox), ενώ στην Αγγλία εμφανίζονται οι υδραυλωτοί "ταχείας κυκλοφορίας" τύπου Α, όπως οι Γιάροου (Yarrow), Θόρνυκροφτ (Thornycroft), Γουάϊτ-Φόστερ (White-Foster) κ.ά.
 
Στα τελευταία χρόνια εξ όλων των παραπάνω η κατασκευή υδραυλωτών λεβήτων "ταχείας κυκλοφορίας" υπήρξε αλματώδης σε πλείστους τύπους. Σήμερα οι λέβητες αυτοί εφοδιάζονται επιπρόσθετα και με άλλες απαραίτητες συσκευές όπως [[οικονομητήρας|οικονομητήρες]], [[υπερθερμαντήρας|υπερθερμαντήρες]], [[προθερμαντήρας αέρος|προθερμαντήρες αέρος]] καθώς και με τα πλέον εξελιγμένα εξαρτήματα ελέγχου της λειτουργίας των. Σήμερα τα μεγαλύτερα εργοστάσια κατασκευής ναυτικών λεβήτων είναι των εταιρειών Babcock-Wilcox Co, Foster-Wheeler Co. και Combustion Engineering Co.<br />
Ανεξάρτητα όμως των παραπάνω και σήμερα ακόμη συνεχίζουν να χρησιμοποουνται φλογαυλωτοί λέβητες κατακόρυφου ή οριζόντιου τύπου, περισσότερο όμως ως βοηθητικοί λέβητες.
 
Μετά τον [[Β' Παγκόσμιος Πόλεμος|Β' Παγκόσμιο Πόλεμο]] εμφανίσθηκε η κατασκευή των [[ατμογεννήτρια|ατμογεννητριών]] υψίστης πίεσης που επέβαλε η ανάγκη χρήσης ακόμη υψηλότερης πίεσης ατμού. Η κατασκευή των ατμογεννητριών* βασίστηκε σε νέες αρχές που κάποιες εξ αυτών είχαν εφαρμοστεί περιορισμένα στους κλασικούς λέβητες.<br />
Τέλος μέγα και αποφασιστικό βήμα στην εξέλιξη των ατμολεβήτων στη σύγχρονη εποχή θα μπορούσε να θεωρηθεί η χρήση της [[ατομική ενέργεια|ατομικής]] ή [[πυρηνική ενέργεια|πυρηνικής ενέργειας]] στο πλαίσιο της ατμοπαραγωγικής εγκατάστασης.
* (*) Οι ατμογεννήτριες χαρακτηρίζονται ως ατμολέβητες "υψηλής πίεσης αναγκαστικής κυκλοφορίας". Αντιπροσωπευτικοί τύποι αυτών είναι οι τύποι: Μπένσον (Benson), Λαμόντ (Lamont), Σούλτσερ (Soulzer), Σμιντθ Χάρτμαν (Smidth - Hartman), κ.ά. Η χρήση αυτών σε πλοία ήταν μάλλον περιορισμένη.
 
== Κύριες λειτουργίες ==
Οι κύριες λειτουργίες που παρατηρούνται σ΄ ένα ναυτικό ατμολέβητα είναι βασικά τρεις:<br />
α) <u>η κάυση του καυσίμου</u>, δια της οποίας η χημική του ενέργεια μετατρέπεται σε [[θερμότητα]].<br />
β) <u>η μετάδοση της εκλυομένης θερμότητας</u>, στο νερό του υδροθαλάμου, και<br />
γ) <u>η μετατροπή του νερού σε ατμό, (ατμοποίηση)</u>.
 
Γραμμή 67:
=== Εσωτερικά εξαρτήματα ===
# <u>Ο εσωτερικός τροφοδοτικός σωλήνας</u>. Ο σωλήνας αυτός συνδέεται με το τροφοδοτικό επιστόμιο του λέβητα και σε όλο το μήκος του είναι διάτρητος έτσι ώτσε το ψυχρό νερό που εισέρχεται να κατανέμεται σ΄ όλο τον εσωτερικό χώρο, προς αποφυγή τάσεων στο υλικό που θα συνέβαινε από τη συσσώρευση του νερού σ΄ ένα σημείο του υδροθαλάμου.
# <u>Ο εσωτερικός εξαφριστικός σωλήνας</u>. Ο σωλήνας αυτός που προσαρμόζεται εξωτερικά του ατμουδροθαλάμου καταλήγει στη χοάνη, περί τη στάθμη του λέβητα, όπου μέσω αυτού οι διάφορες ελαιώδεις αφροί απάγονται στη θάλασσα ή σε ειδικό χώρο συγκέντρωσης.
# <u>Τα εμποδιστικά διαφράγματα</u>. Πρόκειται για ειδικά ελάσματα που τοποθετούνται κάθετα με σκοπό να εμποδίζουν την μετακίνηση της μάζας του νερού στις περιπτώσεις [[διατοιχισμός|διατοιχισμού]] του σκάφους, που θα είχε ως συνέπεια την αποκάλυψη θερμαινόμενων επιφανειών στη φωτιά και την καταστροφή τους.
# <u>Οι αποχωριστήρες ατμού</u> Αυτά είναι ελάσματα ή δοχεία ειδικής κατασκευής μέσα από τα οποία ο διερχόμενος ατμός αποχωρίζεται από την υγρασία που παρασύρει κατά την έξοδό του από το λέβητα.
Γραμμή 80:
# <u>Τα θλιβόμετρα</u>. Πρόκειται για όργανα μέτρησης πίεσης που τοποθετούνται (δύο τουλάχιστον) ανά λέβητα και δεικνύουν την πίεση στον ατμοθάλαμο. Φέρουν βαθμολογημένο δίσκο ενδείξεων πίεσης σε Kg/cm<sup>2</sup> ή p.s.i. από κανονικής λειτουργίας μέχρι την ανώτερη, (όπου και ανοίγουν τα ασφαλιστικά επιστόμια).
# <u>Οι υδροδείκτες</u> Αυτοί δεικνύουν τη στάθμη του νερού. Φέρονται στη πρόσοψη και συγκοινωνούν με τον υδροθάλαμο και ατμοθάλαμο.
# <u>Οι δοκιμαστικοί κρουνοί</u>. Είναι τρεις κρουνοί που φέρονται εξωτερικά του λέβητα περί την προβλεπόμενη εσωτερική στάθμη του νερού και αντιστοιχούν στη κατώτερη , στη κανονική και στην ανώτερη στάθμη του λέβητα. Με τη βοήθεια αυτών διαπιστώνεται μηχανικά η περίπου στάθμη του νερού σε περίπτωση βλάβης των υδροδεικτών.
# <u>Ο εξαεριστικός κρουνός</u>. Αυτός φέρεται στο ανώτερο σημείο του ατμοθαλάμου και χρησιμεύει στην επικοινωνία του με την ατμόσφαιρα. Αυτός ανοίγεται κατά την αφή της φωτιάς για την έξοδο του ατμοσφαιρικού αέρα, καθώς και για την πλήρωση ή εκκένωση όταν ο λέβητας τεθεί εκτός λειτουργίας.
# <u>Ο εξαφριστικός κρουνός</u>. Αυτός ανοίγεται κατά τη λειτουργία, ανά διαστήματα, προκειμένου ν΄ αφαιρεθούν ελαιώδεις ουσίες και λιπαροί αφροί από την επιφάνεια του νερού, που προέρχονται από τα διάφορα έλαια λίπανσης μηχανών και μηχανημάτων.
# <u>Ο κρουνός εξαγωγής νερού</u>. Αυτός φέρεται στο κατώτερο σημείο του υδροθαλάμου και ανοίγεται κατά τη λειτουργία κάθε φορά που καθίσταται αναγκαία η εξαγωγή μέρους του νερού προς ελάττωση της πυκνότητάς του.
# <u>Ο κρουνός εκκένωσης</u>. Χρησιμεύει για την εκκένωση του λέβητα όταν αυτός δεν λειτουργεί.
Γραμμή 98:
# <u>Τα υδροθλιβόμετρα ή αραιόμετρα</u>
# <u>Οι ενδείκτες καπνού (ή περισκόπια καπνού)</u> και
# <u>Οι εκκαπνιστήρες ατμού</u>
 
== Κυκλοφορία του νερού ==
Το νερό θερμαινόμενο στον λέβητα κυκλοφορεί μέσα στον υδροθάλαμο μέχρι να υψωθεί η θερμοκρασία του στην απαιτούμενη για την ατμοποίηση. Η κυκλοφορία αυτή επιτυγχάνεται με δύο τρόπους (μεθόδους), τη λεγόμενη "φυσική κυκλοφορία" και την "βεβιασμένη κυκλοφορία". Η δεύτερη είναι σχετικά νεότερη μέθοδος και χρησιμοποιείται κυρίως στις εγκαταστάσεις ατμογεννητριών.
 
=== Φυσική κυκλοφορία ===
Ως φυσική κυκλοφορία νερού μέσα στον ατμολέβητα μπορεί να χαρακτηρισθεί η κίνηση του νερού και του μιγματος νερού-ατμού μέσα από τους αυλούς του λέβητα, η οποία οφείλεται στη διαφορά της πυκνότητας λόγω της διαφοράς της θερμοκρασίας μερών του νερού.
 
=== Βεβιασμένη κυκλοφορία ===
Η βεβιασμένη κυκλοφορία, που λέγεται και αναγκαστική ή τεχνητή κυκλοφορία είναι ανεξάρτητη από τη διαφορά πυκνότητας και θερμοκρασίας του νερού. Αυτή επιτυγχάνεται με τη βοήθεια ιδιαίτερης [[αντλία κυκλοφορίας|αντλίας κυκλοφορίας]] που καταθλίβει το νερό υπό μεγαλύτερη πίεση. Έτσι η βεβιασμένη κυκλοφορία διακρίνεται επιμέρους σε "ελεγχόμενη ανακυκλοφορία" και σε "εφάπαξ βεβιασμένη κυκλοφορία". Στην πρώτη η ποσότητα του παρεχόμενου νερού στον ατμολέβητα είναι περισσότερη από την εξατμιζόμενη με συνέπεια να επέρχετaι ανακυκλοφορία. Στη δεύτερη η πλεονάζουσα ποσότητα νερού είναι ελάχιστη ή μηδενική, αφού αν υπάρξει πλεονάζουσα αυτή αφαιρείται. Οι ατμολέβητες εφάπαξ κυκλοφορίας λέγονται με τον διεθνή όρο "flash boilers", δηλαδή λέβητες ακαριαίας εξάτμισης.
* Γενικά η βεβιασμένη κυκλοφορία νερού εφαρμόζεται κυρίως σε λέβητες ή ατμογεννήτριες υψηλής πίεσης.
 
[[Κατηγορία: Μηχανική πλοίου]]
[[Κατηγορία: ΑτμoπαραγωγήΑτμοπαραγωγή]]