シンブルチューブボイラー

シンブルチューブボイラーは蒸気ボイラーの一種で、通常は補助ボイラーまたは熱回収ボイラーとして提供されます。 シンブルチューブボイラーは垂直に配置されており、水管ボイラーの一種と見なされます。

このボイラーの特徴は「シンブルチューブ」です。これは短い水平水管で、片側が閉じられ、先細りになっています。したがって、これも片側が閉じられた管を使用するフィールドチューブボイラーに似ていますが、重要な違いがあります。フィールドチューブボイラーは下向きの垂直管を使用し、これにも内部管があります。この追加の管により、流れは中央の冷たい下降管と、加熱された水と沸騰した蒸気の上昇流に分離されます。シンブルチューブでは、このような分離は発生せず、沸騰は管に沿って前後に流れるランダムなプロセスです。

シンブルチューブボイラーはトーマス・クラークソンの実験の後に開発され、現在でも製造元としてクラークソン社と密接な関係があります。^{[1]他のメーカーも少量生産していました。}ニューカッスル・アポン・タインのニーヴンは、クラークソンが製造を開始してから数十年後の1935年に、比較的小規模な改良で特許を取得しました。^[2]

沸騰はランダムであるため、ボイラーの蒸発能力と炉の最高温度はどちらも制限されます。しかし、ボイラーは小さな容積で広い加熱領域を提供でき、この領域に比べて建設コストが比較的低く、清掃も容易です。したがって、ボイラーは一般に主要な蒸気発電装置としてではなく、特に船上での二次サービスまたはホテルサービスをサポートする ドンキーボイラーとして使用されます。

ボイラーは、直火ボイラーよりも低い温度で稼働するため、大型船舶ディーゼルエンジンの排気ガスからの熱回収ボイラーとしても主に使用されていました。中には、航行中は排気ガスで加熱し、港にいるときは石油燃焼で加熱する複合ボイラーとして装備されているものもありました。

シンブルチューブボイラーは、可変沸騰流を可能にするために水平チューブを必要とするため、ボイラーシェルは垂直ボイラーとして構築されます。大多数は大きな垂直中央煙道を備え、シンブルチューブは周囲のウォータージャケットからそこに突き出ています。これらのシンブルチューブは鋼鉄の深絞りによって形成されます。このプロセスはビクトリア朝時代には利用できませんでしたが、利用可能になると安価な製造手段になりました。高温ガスはボイラーの下から入り、上部から出ます。チューブ上のガスの流れを改善するために、一連の水平ディスクがロッドまたはチェーンで中央スペースに下げられ、ガスの流れがチューブ上を放射状に外側に押し出されます。^[2]これらの内側を向いたシンブルの清掃は難しい場合があります。クラークソンズによる1954年の特許には、中央煙道にアクセスするために外側にスライドシャッターを備えたボイラーシェルが記載されています。^[3]

別の形式では、中央に水タンクがあり、その周囲を乾いた金属板のケーシングで囲まれていた。ケーシングによる熱損失のため効率はやや劣るものの、管の清掃が容易であった。これらは、汚れた排気ガスを伴う工業用熱回収に使用された。シンブル管の小さな欠点は、シンブルの外側の火側は清掃しやすいが、内側の水側は困難または不可能なことである。ここにスケールが蓄積すると、不可能になる前に「卵の殻の厚さ」で除去する必要がある。^[4]

ボイラーが複合燃焼用に配置されている場合、中央煙道バージョンは石油燃焼で使用されました。燃焼ボイラーには、循環を改善するために、より従来的な形式の垂直水管も含まれる場合があります。^{[1]一般的な}垂直クロスチューブボイラーのように、クロスチューブがある場合もありました。^[3]船舶用の一般的な形式では、内側と外側の両方の煙道があり、それぞれに別々のガス回路があり、内側は石油燃焼に使用され、外側は排気熱回収に使用されます。^{[5]これにより、石油燃焼煙道への}排気の逆流の問題が回避されました。船舶用の別の複合形式では、2つのボイラーが使用されました。1つは中央煙道を備えた最小限の形式で、ディーゼルエンジンの消音エコノマイザーとして使用され、もう1つは純粋な石油燃焼の中央煙道ボイラーとして使用されました。^[6]エコノマイザーは、（通常高い位置に取り付けられるため）給水加熱器としてポンプ循環で使用されました。このシステムは、バナナボートや客船 などの加熱貨物など、港にいるときでも大量の蒸気が必要となる場合に使用されました。

典型的なボイラーは直径7フィート（2.1メートル）、高さ18フィート（5.5メートル）です。

主な用途は、最初のディーゼルエンジン船から現在までです。蒸気ウインチやクレーンから家庭用暖房、燃料油としてのバンカーオイルの加熱まで、多くの船舶システムでは、このような補助ボイラーによって生成される蒸気が使用されています。

シンブルチューブボイラーを直接燃焼発電機として使用した珍しい例として、1920年にレイランド 蒸気貨車に取り付けた実験が挙げられます。 ^{[7] [8]}このコークス燃焼ボイラーは直径2フィート（0.61メートル）、高さ2.75フィート（0.84メートル）で、128本のチューブがあります。^[7]翌年、クラークソンはオリンピアの商業モーター展示会で独自の3トン蒸気貨車を展示しました。^[9]

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