Большая Советская Энциклопедия (ПА)

  Конструкции современных П. к. сложились в процессе изменения конструктивных форм выпускавшегося до 2-й половины 19 в. простейшего цилиндрического П. к. паропроизводительностью 0,4 mlч ; поверхность нагрева этого П. к. не превышала 25 м² , давление пара 1 Мн/м² (10 кгс/см² ), а кпд 30%. Развитие П. к. шло по двум направлениям: увеличения числа потоков газов (газотрубные П. к.) и увеличения числа потоков воды и пара (водотрубные П. к.). Первые газотрубные П. к. представляли собой цилиндрические сосуды, в которые первоначально вставляли 1, 2 или 3 трубы большого диаметра (жаровые трубы), а впоследствии десятки труб значительно меньшего диаметра (дымогарные трубы), по которым проходил газ.

  Увеличение поверхности нагрева газотрубных П. к. происходило в габаритах первоначального цилиндрического котла или даже в меньших габаритах. Следствием этого явились некоторое повышение паропроизводительности котла (при незначительном увеличении суммарной массы), а также улучшение передачи тепла от дымовых газов к поверхности нагрева, приводившее к снижению температуры газов на выходе из П. к., то есть к повышению кпд.

  Газотрубные П. к. отличались от цилиндрических относительно малыми размерами и высоким кпд (60%), однако паропроизводительность их, ограничиваемая габаритами, не превышала нескольких т/ч , а конструкционные особенности ограничивали давление пара в котле 1,5—1,8 Мн/м² . Поэтому газотрубные П. к. сохранились только на транспортных установках (паровозы, пароходы), а из стационарных установок они полностью вытеснены водотрубными котлами.

  Создание водотрубных П. к. шло путём увеличения числа цилиндров, составлявших котёл, сначала до 3—9 относительно больших диаметров (батарейные котлы), а затем до десятков и сотен цилиндров небольших диаметров, превратившихся в кипятильные, а в дальнейшем и в экранные трубы (рис. 2 ).

  Увеличение поверхности нагрева водотрубных П. к. сопровождалось увеличением их габаритов, и в первую очередь высоты, но вместе с тем во много раз возрастала паропроизводительность, уменьшался удельный расход металла, всё больше повышались параметры пара и кпд.

  Со 2-й половины 19 в. выпускались камерные и секционные горизонтально-водотрубные П. к. с естественной циркуляцией, у которых кипятильные трубы были расположены с наклоном в 10—12° к горизонту. Камерный П. к. состоял из одного или нескольких барабанов, подсоединённых к ним сборных камер и пучков кипятильных труб, ввальцованных в камеры. Его поверхность нагрева 350 м² , паропроизводительность 10 т/ч при давлении 1,5 Мн/м² . Замена плоских камер отдельными секциями, в которые ввальцовывали по одному ряду труб, позволила повысить давление пара, а с увеличением числа секций, из которых собирался котёл, поверхность нагрева достигла 1400 м² .

  В 1893 русский инженер В. Г. Шухов создал водотрубный П. к., который состоял из продольного барабана и трубчатых батарей, представляющих собой 2 пучка труб, ввальцованных в плоские стенки коротких цилиндрических камер; в зависимости от числа батарей (от 1 до 5) поверхность нагрева котла могла изменяться от 62 до 310 м² , а паропроизводительность от 1 до 7 т/ч при давлении пара до 1,3 Мн/м² . Конструкцией котла Шухова была разрешена задача унификации отдельных элементов и их размеров.