Scotch Marine Boiler

Sebuah “Scotch” boiler laut (atau hanya Scotch boiler ) adalah desain dari ketel uap yang paling dikenal untuk digunakan pada kapal. Tata letak umumnya adalah silinder horizontal squat. Satu atau lebih tungku silinder besar berada di bagian bawah Furnace ketel. Di atas ini ada sejumlah besar tabung api berdiameter kecil . Gas dan asap dari tungku mengalir ke bagian belakang boiler, kemudian kembali melalui tabung kecil dan naik dan keluar dari cerobong asap. Ujung-ujung dari beberapa tabung ditutup oleh kotak asap , di luar cangkang ketel. 

Ketel Scotch adalah boiler tabung api , di mana gas buang panas melewati tabung yang diatur dalam tangki air. Karena itu, ini merupakan turunan dari boiler Lancashire sebelumnya , dan seperti Lancashire ia menggunakan beberapa tungku terpisah untuk memberikan area pemanasan yang lebih besar untuk kapasitas tungku yang diberikan. Ini berbeda dari Lancashire dalam dua aspek: sejumlah besar tabung berdiameter kecil (masing-masing berdiameter 3 atau 4 inci (76 atau 102 mm)) digunakan untuk meningkatkan rasio area pemanasan dengan penampang. Kedua, panjang keseluruhan boiler dibelah dua dengan melipat jalur gas kembali dengan sendirinya

Ruang pembakaran

Ujung tungku adalah kotak tertutup yang disebut ruang bakar yang memanjang ke atas untuk menghubungkan dengan firetubes.

Dinding depan ruang bakar didukung terhadap tekanan uap oleh tabung itu sendiri. tampak belakang tinggal dengan batang tetap melalui kulit belakang boiler. Di atas ruang pembakaran dan tabung adalah ruang pengumpulan uap terbuka. Tetap batang panjang yang lebih besar menjalankan panjang boiler melalui ruang ini, mendukung ujung shell boiler.

Dengan beberapa tungku, ada ruang pembakaran terpisah untuk masing-masing tungku. Beberapa boiler kecil menghubungkan mereka ke dalam satu ruang, tetapi desain ini lebih lemah. Masalah yang lebih serius adalah risiko membalik draf, di mana knalpot dari satu tungku dapat meledak kembali dan keluar dari tungku yang berdekatan, melukai para penyala yang bekerja di depannya

Asal

Boiler pertama yang tercatat bentuk yang sebanding digunakan dalam lokomotif kereta api, Hackworth ‘s ‘Wilberforce’ kelas 1830. ini memiliki silinder panjang boiler shell mirip dengan sebelumnya return-flued ‘ Kerajaan George ‘ , tetapi dengan kembalinya buang diganti oleh sejumlah firetubes kecil, seperti yang telah ditunjukkan secara efektif oleh Stephenson dengan nya ‘ Rocket ‘setahun sebelumnya. Fitur novel dari ruang pembakaran sepenuhnya internal digunakan. Tidak seperti boiler Scotch yang kemudian, ini didukung sendiri oleh tetap sendiri, daripada menggunakan tetap melalui dinding shell boiler. Ini memungkinkan seluruh rakitan tubeplate luar, tabung tungku, ruang bakar, dan tabung api semua dikeluarkan dari Furnace ketel sebagai satu unit, menyederhanakan pembuatan dan pemeliharaan. Meskipun fitur yang berharga, ini menjadi tidak praktis untuk ruang berdiameter lebih besar yang akan membutuhkan dukungan dari shell.

Varian

Jumlah tungku 

Praktik khas untuk kapal adalah memiliki dua tungku di setiap boiler. Ketel yang lebih kecil mungkin hanya memiliki satu, ketel yang lebih besar biasanya memiliki tiga. Keterbatasan dalam ukuran boiler adalah jumlah pekerjaan yang bisa dilakukan setiap stoker, menembakkan satu tungku per orang.  Kapal yang lebih besar (artinya apa pun di atas yang terkecil) akan memiliki banyak boiler.

Seperti halnya dengan boiler Lancashire , tungku seringkali bergelombang untuk kekuatan. Berbagai pembuat memiliki cara khusus mereka sendiri untuk membuat kerutan ini, yang mengarah ke klasifikasi mereka untuk tujuan pemeliharaan di bawah judul luas, Leeds , Morrison, Fox , Purves atau Brown.

Wet back dan dry back 

Desain khasnya adalah “back basah”, di mana permukaan belakang ruang bakar berjaket air sebagai permukaan pemanas.

Variasi “Wite back” memiliki bagian belakang ruang bakar sebagai kotak terbuka, hanya disangga atau dikelilingi oleh jaket metalik. Ini menyederhanakan konstruksi, tetapi juga kehilangan banyak efisiensi. Ini hanya digunakan untuk boiler kecil di mana biaya modal lebih besar daripada biaya bahan bakar. Meskipun boiler Scotch saat ini jarang menjadi pembangkit uap utama di kapal, desain dry-back kecil seperti Minipac masih ditemui, untuk mendukung permintaan sekunder sementara di samping di pelabuhan dengan boiler utama dingin.

Satu varian menarik dari desain wite-back adalah paten untuk membakar bahan bakar yang rentan terhadap abu.  Bagian belakang ruang bakar digunakan sebagai titik akses untuk pemisah abu, membuang abu sebelum tabung berdiameter kecil.

Berujung ganda

Desain ujung ganda menempatkan dua boiler secara berurutan, melepaskan dinding belakang shell boiler. Ruang pembakaran dan lubang api tetap terpisah. Desain ini menghemat beberapa berat struktural, tetapi juga membuat boiler lebih lama dan lebih sulit dipasang ke dalam kapal. Untuk alasan ini, mereka tidak umum digunakan, walaupun pengaturan back-to-back dari beberapa boiler satu ujung adalah umum.

Modifikasi ” menambahkan ruang pembakaran ekstra di mana buang tunggal besar kembali dari belakang ke depan boiler. Aliran melalui beberapa tabung dengan demikian dari depan ke belakang, sehingga knalpot ada di belakang. Beberapa tungku akan berbagi ruang pembakaran tunggal. 

Keuntungan utama dari Inglis adalah area pemanasan tambahan yang ditambahkannya, untuk volume shell yang sebanding, sekitar 20%. Anehnya, ini bukan dari ruang bakar tambahan, tetapi dari pemanjangan tabung api yang sempit. Ini sekarang dapat menjalankan seluruh panjang shell boiler, bukan hanya jarak yang agak lebih pendek dari ruang pembakaran bagian dalam ke tubeplate depan. Terlepas dari keunggulan ini, jarang digunakan.

Gunakan di kapal 

Boiler laut Scotch mencapai penggunaan hampir universal di seluruh masa kejayaan propulsi uap, khususnya untuk mesin piston yang paling maju seperti senyawa ekspansi tiga . Itu berlangsung dari akhir boiler tumpukan jerami bertekanan rendah pada pertengahan abad ke-19 hingga awal abad ke-20 dan munculnya turbin uap dengan boiler tabung air bertekanan tinggi seperti Yarrow .

Kapal besar atau cepat bisa membutuhkan banyak boiler. The Titanic memiliki 29 boiler: 24 double-berakhir dan 5 lebih kecil tunggal berakhir. Ketel yang lebih besar berdiameter 15 kaki 9 inci (4,80 m) dan panjang 20 kaki (6,1 m), yang lebih kecil berukuran 11 kaki 9 inci (3,58 m). Semua memiliki tiga tungku Morrison bergelombang dengan diameter 3 kaki 9 inci (1,14 m), total 159 tungku, dan tekanan kerja 215 pon per inci persegi (1.480 kPa). 

Contoh-contoh pengerjaan kapal 

Banyak boiler Scotch yang digunakan di kapal pada 2011, dan boiler baru dapat dibangun untuk menggantikan yang sudah kadaluwarsa. Contoh kapal uap awet yang menggunakan boiler Scotch meliputi:

• Kapal uap Mayflower , Museum Industri Bristol
• Boiler Mayflower baru-baru ini dilepas untuk restorasi dan dapat dengan mudah dilihat dalam jarak dekat. 
• Baltimore , tahun 1906, di Museum Industri Baltimore , adalah kapal uap tertua yang bekerja di AS. 

• Steamship Shieldhall yang berbasis di Southampton , Inggris, beroperasi penuh dan memiliki dua boiler Scotch berbahan bakar minyak.
• Pemecah es bertenaga uap Stettin , beroperasi pada dua boiler berbahan bakar batubara
• Drifter bertenaga uap Lydia Eva , yang berbasis di Lowestoft atau Great Yarmouth, boiler Scotch berbahan bakar batubara yang beroperasi penuh.
• The steam tug Kerne dibangun 1913. Dioperasikan keluar dari Liverpool oleh Steam Tug Kerne Preservation Society. Satu boiler laut Scotch basah berbahan bakar batubara dengan dua tungku. Tekanan kerja maksimum 180 pon per inci persegi (1.200 kPa).
• Kapal pesiar uap yang dibangun Louise 1902. Beroperasi di Danau Geneva, Wisconsin oleh Gage Marine Corporation. Satu ketel uap Scotch berbahan bakar diesel yang menghidupkan mesin uap ekspansi ganda, dalam layanan penumpang wisata.