Stirlingův kotel byl ranou konstrukcí vodotrubného kotle pro výrobu páry ve velkých stacionárních instalacích. Široce používané na přelomu XIX-XX století, ale nyní[ kdy? ] zřídka používané[ upřesnit ] .
Kotle Sterling jsou velkorozměrové vodotrubné kotle vhodné pro pevné instalace, ale nepoužitelné v mobilních, s výjimkou velkých lodí s relativně nízkým výkonem. Kotel se skládá ze zděné komory, ve které se horké plyny pohybují ve vlnách a procházejí četnými vodními trubkami, které spojují několik bubnů.
Systém Sterling mezi kotli na vodní trubku je považován za starou, „širokou trubku“ [1] , s trubkami o průměru 3¼ palce (83 mm). [2] Trubky jsou uspořádány téměř svisle mezi několika horizontálními parními (horní) a vodními (dolní) bubny. Podle počtu bubnů se kotle Sterling dělí na:
Počet skupin trubek je tedy o jednu menší než počet bubnů - 2, 3 a 4, v tomto pořadí.
Proud horkých plynů ze spalovací komory prochází postupně každou skupinou trubek a stěny žáruvzdorných cihel směrují tok plynu v každé skupině, nejprve nahoru a pak dolů. Je neobvyklé, že se plyny pohybují podél potrubí a ne napříč.
Cirkulace vody, a to jak nahoru, tak dolů, probíhá prostřednictvím topných trubek, takže není potřeba samostatné svodné potrubí. Parní bubny (a vodní bubny v pětibubnových provedeních) jsou propojeny segmenty vodorovných trubek pro cirkulaci.
Použité trubky jsou ocelové bezešvé , rovné s mírně zahnutými konci. [1] Těleso kotle je zděné, ale parní bubny na něm spočívají přes samostatný rám, aby se kov při zahřátí mohl volně roztahovat . Vodní bubny visí na topných trubkách, jejich zakřivené konce vstupují do bubnů po poloměru, což nejen zjednodušuje jejich upevnění a utěsnění, ale také podle tehdejších představ umožňuje rozšíření systému.
Kotle na libru mohou být poměrně velké a obvykle si zachovávají svou výšku a podle potřeby jednoduše zvětšují svou šířku. [2]
Kotel byl vybaven přehřívačem v podobě spirály v horní části mezi prvními dvěma parními bubny, přepážky směrují horké plyny primárně do přehříváku.
Kotel může používat různá paliva, i když byl původně navržen pro vytápění uhlím . Je možné spalovat palivové dřevo a různé organické zbytky a velká plocha roštu umožňuje velmi nekvalitní palivo. V případě potřeby je instalován automatický podavač řetězu.
Tříbubnové provedení se používá také jako rekuperační kotel na horké plyny z oceli a jiných průmyslových odvětví [2] .
Hladina vody je udržována tak, aby se parní bubny naplnily do středu a potrubí fungovalo „přiškrceně“ s horními konci pod vodou. Vzhledem k tomu, že zplodiny hoření procházejí postupně každou skupinou potrubí, jsou poslední skupiny ohřívány plyny o mnohem nižší teplotě, proto je termosifonová cirkulace v kotli Sterling velmi účinná [1] , zejména v prvních, teplejších okruzích. . V první skupině voda stoupá a ve druhé klesá. Kruh uzavírají trubky spojující horní bubny [2] .
U kotlů ve tvaru B (čtyřbubnové) ve střední skupině lze ze dvou malých okruhů oběhu vytvořit jak vzestupné, tak sestupné proudění. [2]
Napájecí voda se přivádí do posledního parního bubnu a je samostatně rozváděna v kotli, sestupuje zadní skupinou trubek do posledního vodního bubnu [1] . Srážky (běžně nazývané kal ) se tak zadržují v posledním vodním bubnu (který se často nazývá kal) a nedostanou se do nejžhavějších trubek, proto se v nich tvoří méně vodního kamene , který brání výměně tepla a obecně poškozuje kotel [2] .
Čtyřbubnové kotle Sterling se používaly v elektrárnách velkých námořních plavidel [2] . Současně bylo vyměněno zděné těleso kotle za ocelové, vyložené žáruvzdornými cihlami , průměr trubek je zmenšen na 2 palce (50,8 mm) - 2 1⁄ 2 palce ( 63,5+ mm), a aby aby nedošlo k narušení cirkulace v kotli při válcování , bubny jsou umístěny napříč trupu lodi a jsou opatřeny vnitřními přepážkami.
Kotel Sterling má tři hlavní výhody: