ジョンソンボイラーは船舶の推進に使用される水管ボイラーである。 [1]
ジョンソン式ボイラーは、1920年代後半にイギリスの技師J・ジョンソンによって開発された。[2]特許は1931年に取得され、[3]このボイラーの1つが英国海軍のエンプレス・ オブ・ブリテンに搭載された。[2]この頃は、水管ボイラーが海軍の軍艦や客船などの高速タービン船に採用され始めた時期であった。また、石炭から石油への燃料転換が進んだ。石油には高速船、特に長距離航行に必要な効率性と、全速力が必要なときにオンデマンドで高出力を発電する能力を兼ね備える必要のある軍艦にとって、いくつかの利点があった。石油であればストーカーの数が少なくて済み、乗組員も少なければ食堂に割くスペースも少なくて済む。また、燃料補給も石炭よりも石油の方が速くてクリーンであった。[4]
ジョンソンボイラーは、 O型ボイラーの最初のものでした。O型ボイラーは、蒸気ドラムと水ドラムが垂直に重なり合い、側面に湾曲した垂直の水管が円筒形の空間を形成するという特徴を持つ水管ボイラーの一種です。この炉室の底部には火格子がないため、灰を生成する固形燃料炉ではなく、液体バーナーによって燃焼されます。[4]
大きな放射加熱面積により、一定の炉容積で、ヤローのような当時のボイラーの約2倍の燃焼率を実現できます。[5]炉の端壁は、より多くの管を備えた水壁、または単純な耐火レンガのいずれかです。ジョンソン設計では、炉の土台を必要としないため、レンガ積みの量が少なかったことが海軍にとって利点とみなされました。[5]
イギリス海軍は1936年、H級駆逐艦 HMS ハイペリオンにジョンソンボイラーの試験運用を行いました。この時、同級の他の艦で使用されていたアドミラルティボイラー3基ではなく、アドミラルティボイラー2基とジョンソンボイラー1基が搭載されていました。 [5] [6]このボイラーは非点火側に水壁を備えていました。当初の設計では循環が悪かったのですが、外部にコールドダウンカマーが追加され、重量が10%増加しました。[5]
バブコック・ジョンソンボイラー
バブコック・ジョンソン型は、ジョンソン型を発展させたもので、バブコック社によって建設された。炉の端壁は管状で、外部には大きなダウンカマーが設けられている。[7]
ボイラーとその排気口は全体的に下向きの空気ダクトに囲まれており、排気筒内の空気予熱器を通して供給されます。[7]
この設計の初期のバージョンでは、厚いチューブネストが2層に分割され、その間に軸方向に平行なチューブとして過熱装置が配置されていました。 [7]
後期の設計では、管列が4列に細くなり、過熱器は煙突への吸気口に設置されました。運転条件は「850/850」で、作動圧力は1平方インチあたり850ポンド（59バール）、蒸気温度は454℃でした。[7]過熱器は吸気口の片側に設置され、高圧タービンと低圧タービンの間には再熱器が反対側に設置されました。 [7]
フェアフィールド・ジョンソンボイラー
フェアフィールド・ジョンソン型ボイラーは、バブコック・ジョンソン型ボイラーのさらなる発展型である。ボイラーの作動圧力は約58バールから30バールに低下するが、過熱器通過後の蒸気温度は約825°F（441°C）で変わらない。[8]
これらのボイラーの技術的変更は、ボイラーの蒸気発生管で行われる仕事を減らし、過熱度を高めることです。ボイラー管の放射加熱は同じですが、対流熱伝達が減少し、過熱器ガス入口温度が高くなります。[8]
参考文献
- ^ スミス、エドガー・C. (2013) [1937].海軍・海洋工学小史. ケンブリッジ大学出版局. pp. 313– 315. ISBN 978-1107672932。
- ^ ab Smith (1937)、313ページ。
- ^ US 1816780、「水管ボイラー」、1931年7月28日公開
- ^ ab Milton, JH (2013) [1953]. 「第4章 水管ボイラー」.船舶用蒸気ボイラー（第4版）. ロンドン: ニューネス. pp. 150– 153. ISBN 978-1483102283。
- ^ abcd リッポン司令官（1998年）『英国海軍における工学技術の進化』第1巻：1827-1939年。スペルマウント社。245 ～ 246頁。ISBN 0-946771-55-3。
{{cite book}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク) - ^ 「G級およびH級駆逐艦」Grey Funnel Line . 2016年4月25日時点のオリジナルよりアーカイブ。
- ^ abcde ミルトン『マリンボイラー』150～151ページ。
- ^ ab ミルトン『マリンボイラー』152～153ページ。
