స్టెర్లింగు బాయిలరు
స్టెర్లింగు బాయిలరు ఒక వాటరు ట్యూబు బాయిలరు.వంపు కలిగిన వాటరు ట్యూబు బాయిలరులో మూల వైవిధ్యం కల్గిన బాయిలరు స్టెర్లింగు బాయిలరు.ఆధునిక థెర్మల్ విద్యుతు ఉత్పాదక కేంద్రాలలో వంపు వాటరు ట్యూబులున్న బాయిలరులకు అధిక ప్రాధాన్యత ఉంది. స్టెర్లింగు బాయిలరు వంపు కల్గిన వాటరు ట్యూబు బాయిలరులలో ఎక్కువ పీడనంతో ఎక్కువ పరిమాణంతో నీటి ఆవిరిని ఉత్పత్తి చెయ్యగల కెపాసిటి ఉంది. స్టెర్లింగు బాయిలరు గంటకు 50 టన్నుల స్టీమును దాదాపు 60 kgf/ cm పీడనంతో ఉత్పత్తి చేయు సామర్థ్యం కల్గి ఉంది.ఎక్కువ పీడనంతో ఎక్కువ ఘనపరిమాణంతో స్టీమును ఉత్పత్తి చెయ్య గల్గడం వలన స్టెర్లింగు బాయిలరు సెంట్రల్ పవరు ప్లాంట్లలో ఎక్కువగా ఉపయోగిస్తారు.
అలాన్ స్టెర్లింగు (1844-1927) అను ఇంజనీరు తన మొదటి బాయిలరును 1883లో తయారు చేసాడు.1888 లో న్యూయార్క్‌లో స్టెర్లింగు బాయిలరు కంపెనీ స్థాపించాడు.1892 లో నాలుగు డ్రమ్ముల బాయిలరుకు, 1893 లో వంపు ట్యూబుల బాయిలరుకు యాజమాన్య హక్కులను పొందాడు. బాబ్‌కాక్ అండ్ విల్‌కాక్సు అనే సంస్థ 1867 లో మొదటగా సురక్షితమైన బాయిలరును తయారు చేసి యాజమాన్య హక్కులను (patent) పొందియున్నారు. బాబ్‌కాక్ అండ్ విల్‌కాక్సు సంస్థ 1906 లో స్టెర్లింగు బాయిలరు కంపెనీ కొనుగోలుచేసారు
1888 లో మార్కెట్లో ఇంటర్నేషనల్ బాయిలరు నేషనల్ కంపెని ప్రవేశ పెట్టిన స్టెర్లింగు బాయిలరు పైన రెండు స్టీము డ్రమ్ములను కింద ఒక లోవరు లేదా మడ్ డ్రమ్మును కలిగి వుండెను.ఈ మూడు డ్రమ్ములు చివరలు వంపు కలిగిన వాటరు ట్యూబుల వలన కలపబడి వుండెను. వీటిని స్టెర్లింగు త్రి డ్రమ్ము బాయిలరు అనేవారు. మొదట్లో ఈ త్రి డ్రమ్ము బాయిలరు నిర్మాణం మరియు నాణ్యత నాసిరకంగా వుండేది.కాని 1890 లో నిర్మాణ సంస్థ బాయిలరు డిజైనుపై శ్రద్ధ కనపరచి బాయిలరు డిజైనులో మార్పులు చేసారు. పైనున్న రెండు డ్రమ్ములకు అదనంగా మరో స్టీము డ్రమ్ము చేర్చారు.ఈ మూడో డ్రమ్ము నుండి మరిన్ని ట్యూబులను కిందనున్న మడ్ డ్రమ్ముకు కలిపారు. ఇంకా కొన్ని చిన్న మార్పులు చేసి బాయిలరు డిజైనును అభివృద్ధి పరచి నాలుగు డ్రమ్ముల స్టెర్లింగు బాయిలరును మార్కెట్లో ప్రవేశ పెట్టారు. ఆ తరువాత మూడు స్టీము డ్రమ్ములు, రెండు మడ్ డ్రమ్ములున్న కొత్త రకం బాయిలరును తయారు చేసి వాడకంలోకి తెచ్చారు. స్టీము డ్రమ్ములలో సగం వరకు నీరు, పై భాగంలో నీటి ఆవిరి/స్టీము వుండును. అలాగే మడ్ డ్రమ్ములో వేడి నీరు వుండును.స్టెర్లింగు బాయిలరులు రెండు, మూడు రకాలలో తయారు చేయబడుచున్నవి.ఒక రకంలో మొత్తం నాలుగు డ్రమ్ములు ఉండగా అందులో మూడు స్టీము డ్రమ్ములు, ఒక వాటరు డ్రమ్ము వుండును.వాటరు డ్రమ్మును లోవరు (lower) డ్రమ్ము లేదా మడ్ (mud=బురద, అడుసు) డ్రమ్ము అంటారు.మరో రకంలో మొత్తం ఐదు డ్రమ్ములు ఉండగా మూడు స్టీము డ్రమ్ములు, రెండు వాటరు/మడ్ డ్రమ్ములు ఉండును.బాయిలరులో ఫర్నేసులో పైభాగాన స్టీము డ్రమ్ములు, కింద భాగాన వాటరు/మడ్ డ్రమ్ములు వుండును.పైనున్న స్టీము డ్రమ్ములు పలువరుసలున్న వాటరు ట్యూబుల ద్వారా మడ్ డ్రమ్ముకు కలుపబడి వుండును. వాటరు ట్యూబులచివరలు వంపు కలిగి స్టీము మరియు మడ్ డ్రమ్ములకు కలుపవడి వుండును.మధ్య డ్రమ్మునుండి కలపబడిన కొన్ని ట్యూబుల మధ్య భాగంలో వంపు కల్గి వుండును.కింది వాటరు డ్రమ్ములను బురద డ్రమ్ము (mud drum) లని కూడా అంటారు.
స్టీము మరియు వాటరు/మడ్ డ్రమ్ములు క్షితిజసమాంతరంగా, పొడవైన స్తుపాకారంగా వుండి మందమైన ఉక్కు లోహంతో నిర్మింపబడివుండును. వాటరు ట్యూబులు కూడా ఉక్కు లోహము చే తయారు చేసినవే. వాటరు ట్యూబుల చివరలు వంపుకల్గి స్టీము మరియు వాటరు డ్రమ్ములకు ఆతుకబడి ఉన్నందున, వేడి చేసినపుడు ట్యూబుల వ్యాకోచం వలన కల్గు యాంత్రిక వత్తిడిని ట్యూబులు సర్దుబాటు చేసుకోనును.పై నున్న స్టీము డ్రమ్ములను ఒక దానిని మరొకటి కలుపుతూ స్టీము ప్రసరణ, నీటి ప్రసరణ ట్యూబులు ఆతుకబడి వుండును.అలాగే వాటరు/మడ్ డ్రమ్ములను కలుపుతూ వాటరు సర్కులేసన్ ట్యూబులు అతుకబడి వుండును. మడ్ డ్రమ్ముకు ఒక బ్లోడౌన్ పైపు వుండి దానికి ఒక వాల్వు/కవాటం ఉండును.డ్రమ్ములను వాటరు ట్యూబులను మూసి వుంచుతూ/ ఆవరించి కొలిమి ఇటుకలు/తాపనిరోధక ఇటుకలతో నిర్మించిన కొలిమి/ఫర్నేసు వుండును. ఫర్నేసు లోపలి ముందులో కింది భాగాన గ్రేట్ అను కాస్ట్ ఐరన్/పోత ఇనుము పలకలు వుండును.గ్రేట్ మీదనే ఇంధనాన్ని చేర్చి మండింస్తారు.గ్రేట్ మీదకు ఇంధనాన్ని చేర్చుటకు ఫైరు డోరు వుండును.గ్రేట్ అడుగున బూడిద గుంట ఉండును. బాయిలరు కెపాసిటీని బట్టి ఫైరు డోరులు, యాష్‌పిట్ లు మూడు నుండి నాలుగు వరకు ఉండును.
ఫర్నేసుకు ముందు వైపు వున్న మొదటి మరియు రెండవ డ్రమ్ముల నీటిమట్టానికి పైనున్న బాగాలు వంపుగా వున్న ఇక్వ లైజింగు ట్యూబులతో అనుసంధానమై (connected) వుండును.అలాగే ఈ రెండు డ్రమ్ముల నీటి మట్టాని కన్నకిందవున్నభాగాలు వంపువున్న సర్కులేటింగు ట్యూబుల వల్ల కలుపబడి వుండును. మధ్య మరియు కడపటి డ్రమ్ములు వంపులున్న వున్నఇక్వ లైజింగు ట్యూబులతో అనుసంధానమై వుండును. మూడు స్టీము డ్రమ్ముల్లో తయారైన స్టీము, మధ్య నున్న డ్రమ్ము మిగతా రెండు డ్రమ్ముల కన్నా కొంచెం ఎత్తులో ఉండటం వలన మధ్య డ్రమ్ములో తగినంత ఖాళి స్థలం వుండటం వలన అందులో జమ అగును.ఈ డ్రమ్ము పైభాగాన /ఉపరితలంలో బిగించిన ప్రధాన స్టీము వాల్వు ద్వారా వినియోగ స్థానానికి పంపిణి అగును. సేఫ్టి వాల్వులు మధ్యనున్న డ్రమ్ము పైభాగాన అమర్చబడి వుండును.అలాగే కడన/చివర వున్న డ్రమ్ము లోపల పైభాగంలో డ్రమ్ము పొడవు మొత్తం ఒక నిడుపాటి (మాని) తొట్టి వుండి వాటరు పంపు /జలయంత్రం ఫీడ్ వాటరు పైపులోని నీరు ఆ పొడవాటి తొట్టిలో పడి డ్రమ్ము పొడవుతా నీరు ఒకేసారి పంపిణి అగును.
ఇంధన దహనం వలన ఏర్పడిన వేడివాయువులు పలు దఫాలుగా వాటరు ట్యూబుల మధ్య గుండా పయనించునటుల చేయుటకు మూడు బాఫెల్స్ ఉండును.ట్యూబుల గుండా పలుదఫాలుగా వంకర టింకరగా పయనించిన వేడి వాయువులు/ఫ్లూ గ్యాసెస్ ఫర్నేసు వెనుకనున్న మార్గం ద్వారా పొగగొట్టానికి వెళ్ళును.ఈ వెనుక మార్గానికి ఒక డాంపరు ప్లేట్ అమర్చబడి వుండును.ఈ డాంపరు ప్లేట్‌ను పైకి లేపిన పొగ మార్గం వైశాల్యం పెరుగును. కిందికి దించిన మార్గం మూసుకు పోయి వేడివాయువులు బయటికి వెళ్ళు మార్గ వైశాల్యం తగ్గును.ఈ విధంగా డాంపరు ప్లేట్ ఫర్నేసు నుండి బయటికి పయనించు వేడి గాలుల పరిమాణాన్ని, వేగాన్ని కావాల్సిన విధంగా నియంత్రణలో ఉంచును. అంతే కాకుండా ఫర్నేసు లోపలిభాగంలో ఫైరుడోరు వైపు ఫర్నేసులో సూపర్ హీటరు వుండును.ఈ సూపరు హీటరు హైయిర్ పిన్ ట్యూబులను కల్గి వుండును. స్టీము డ్రమ్ము నుండి, స్టీము జమ అగు డ్రమ్ముభాగం నుండి సూపర్ హీటరుకు ట్యూబులు కలుపబడి వుండును. సూపర్ హీటరులో స్టీముఉష్ణోగ్రత మరింత పెరిగి పొడిగా అగును.పైనున్న మూడు స్టీము డ్రమ్ముల్లో మధ్య డ్రమ్ములో పైభాగాన మొత్తం స్టీము జమ అగును.మధ్య డ్రమ్ము పైన ప్రధాన స్టీము నియంత్రణ వాల్వు, సేఫ్టి వాల్వు తదితరాలు బించబడి వుండును.
బ్లో ఆఫ్ కనెక్షను మడ్ డ్రమ్ము యొక్క అడుగు భాగాన వుండును. ఈ బ్లోఆఫ్ కనెక్షను పైపు వెనుకనున్న ఫర్నేసు గుండా బయటికి వుండును. దీనికి ఒక రాక్ అండ్ పినియన్ వాల్వు వుండును. మడ్ డ్రమ్ములో వాటరులో TDS (టోటల్ డిసాల్వుడ్ సాలిడ్స్;నీటిలో కరిగి వున్న మొత్తం ఘన పదార్థాలు ) వుండ వలసిన పరిమితి మించిన ఈ బ్లోఆఫ్ వాల్వు ద్వారా కొంత బాయిలరు నీటిని బయటకువదులుతారు.
స్టెర్లింగు బాయిలరులో నీరు సహజ ప్రసరణ పద్ధతిలో సర్కులేట్ అగును.ఫీడ్ వాటరు పైనున్న మూడు డ్రమ్ము లలో కడపట/తుదిలో నున్న స్టీము డ్రమ్ముకు వెళ్ళును.అక్కడి నుండి లోవరు/మడ్ డ్రమ్ముకు వెళ్ళును.అక్కడ నుండి ఫర్నేసు ముందున్న వరుసట్యూబుల గుండా మొదటి డ్రమ్ముకు వెళ్ళును.ఇలా మొదటి డ్రమ్ముకు వెళ్ళునపుడు బాగా వెడెక్కి స్టీము ఏర్పడును.ఇలా ఏర్పడిన స్టీము మొదటి డ్రమ్ము చేరి నీటి నుండి వేరు పడి, రెండు డ్రమ్ముల పైనున్న స్టీము ఇక్వలైజెసను/క్రాస్ ట్యూబుల ద్వారా మధ్యనున్న డ్రమ్ము పైభాగంలోకి, వెళ్ళి మధ్య డ్రమ్ములో స్టీము జమ అగును. అక్కడి నుండి ప్రధాన స్టీము ట్యూబు ద్వారా సూపరు హీటరుకు వెళ్ళును.
మొదటి డ్రమ్ములోని వేడినీరు డ్రమ్ము అడుగునున్న ట్యూబుల ద్వారా మధ్య డ్రమ్ముకు చేరి, ఆ డ్రమ్ము అడుగుభాగం లోని ట్యూబుల ద్వారా లోవరు డ్రమ్ముకు వెళ్లి, అక్కడి నుండి మళ్ళి ముందు వరుసలో వున్న ట్యూబుల ద్వారా పయనించి స్టీముగా మారి మొదటి డ్రమ్ముకు వెళ్ళును.ఇలా నీరు డ్రమ్ములలో ప్రసరణ చెందును. చివరి డ్రమ్ములో ఏర్పడిన స్టీము కూడా క్రాస్ ట్యూబుల ద్వారా మధ్యలో వున్న డ్రమ్ము చేరును.చివర వున్న డ్రమ్ములో ఫీడ్ వాటరు సప్లై ఉండును. అంతేకాదు నీరు స్టీముగా మారిన క్రమంలో నీటిలోని TDS పరిమాణం పెరిగి అది చివరి డ్రమ్ములో జమ అయ్యి అక్కడి నుండి మడ్ డ్రమ్ముకు చేరును.అక్కడి నుండి బ్లోఅఫ్ ద్వారా బాగా చిక్క బడిన నీటిని బయటకు వదిలెదరు.