Stirling kedlen var et tidligt design af en vandrørskedel til at producere damp i store stationære installationer. Udbredt i begyndelsen af XIX-XX århundreder, men nu[ hvornår? ] sjældent brugt[ afklare ] .
Sterling-kedler er store vandrørskedler velegnet til faste installationer, men ikke anvendelige i mobile, med undtagelse af store skibe med et relativt lavt kraftværk. Kedlen består af et murstenskammer, hvor varme gasser bevæger sig i bølger og passerer gennem adskillige vandrør, der forbinder flere tromler.
Sterling-systemet blandt vandrørskedler anses for at være det gamle, "brede rør" [1] , med rør omkring 3¼ tommer (83 mm) i diameter. [2] Rørene er anbragt næsten lodret mellem flere vandrette damp- (øverste) og vand- (nederst) tromler. I henhold til antallet af tromler er Sterling-kedler opdelt i:
Antallet af rørgrupper er således én mindre end antallet af tromler - henholdsvis 2, 3 og 4.
Strømmen af varme gasser fra forbrændingskammeret passerer på skift gennem hver gruppe af rør, og væggene af ildfaste mursten leder gasstrømmen i hver gruppe, først op og derefter ned. Det er usædvanligt, at gasserne bevæger sig langs rørene og ikke på tværs.
Vandcirkulation, både op og ned, foregår gennem varmerørene, så et separat nedløbsrør er ikke påkrævet. Damptromler (og vandtromler i design med fem tromler) er forbundet med segmenter af vandrette rør til cirkulation.
De anvendte rør er sømløst stål , lige med let buede ender. [1] Kedlens krop er af mursten, men damptromlerne hviler på den gennem en separat ramme for at tillade metallet at udvide sig frit, når det opvarmes . Vandtromler hænger på varmerør, deres buede ender kommer ind i tromlerne langs radius, hvilket ikke kun forenkler deres fastgørelse og tætning, men også, ifølge datidens ideer, tillader systemet at udvide sig.
Sterling kedler kan være ret store og bevarer normalt deres højde og øger blot deres bredde efter behov. [2]
Kedlen var udstyret med en overheder i form af en spole i den øverste del mellem de to første damptromler, der leder varme gasser primært til overhederen.
Kedlen kan bruge en række forskellige brændstoffer, selvom den oprindeligt er designet til opvarmning med kul . Det er muligt at brænde brænde og forskellige organiske rester, og det store areal af risten tillader brændstof af meget lav kvalitet. Om nødvendigt monteres en automatisk kædeføder.
Designet med tre tromler bruges også som varmegenvindingskedel til varme gasser fra stål og andre industrier [2] .
Vandstanden holdes således, at damptromlerne fyldes til midten, og rørene arbejder "kvalte", med de øverste ender under vand. Da forbrændingsprodukterne passerer gennem hver gruppe af rør på skift, opvarmes de sidste grupper af gasser med meget lavere temperatur, hvorfor termosyfon-cirkulationen i Sterling-kedlen er meget effektiv [1] , især i de første, varmere cirkler . I den første gruppe stiger vandet, og i sidstnævnte falder det. Cirklen lukkes af rør, der forbinder de øverste tromler [2] .
I B-formede (firetromlede) kedler i den midterste gruppe kan der dannes både stigende og faldende strømme fra to små cirkulationscirkler. [2]
Fødevand føres ind i den sidste damptromle og fordeles uafhængigt i kedlen, idet den går ned gennem den bagerste gruppe af rør ned i den sidste vandtromle [1] . Nedbør (almindeligvis kaldet slam ) bliver således tilbageholdt i den sidste vandtromle (som ofte kaldes slam), og kommer ikke ind i de varmeste rør, hvorfor der dannes mindre belægninger i dem , hvilket hæmmer varmeudvekslingen og generelt skader kedel [2] .
Fire-troms Sterling kedler blev brugt i kraftværker af store marine fartøjer [2] . Samtidig blev kedlens murstenslegeme udskiftet med stål, foret med ildfaste mursten , diameteren af rørene er reduceret til 2 tommer (50,8 mm) - 2 1 ⁄ 2+ tommer (63,5 mm), og for at undgå at forstyrre cirkulationen i kedlen under rulning , tromlerne er placeret på tværs af skibsskroget og er forsynet med indvendige skillevægge.
Der er tre hovedfordele ved Sterling-kedlen: