![](/user_photo/_userpic.png)
книги из ГПНТБ / Хмелевский А.В. Паровоз. (Устройство, работа и ремонт) учебник для техн. шк. ж.-д. трансп
.pdfв гнездо сальника не менее чем на '/з своей длины. После затя гивания сальника шпиндель должен свободно вращаться от руки.
Особое внимание следует обращать на исправное содержание водоуказательных приборов. Для проверки правильности пока зания уровня воды в котле необходимо несколько раз в течение поездки продувать водомерное стекло путем открытия нижнего спускного вентиля. При закипании и засорении парового или во дяного канала водомерное стекло неправильно показывает уро вень воды в котле. Если закупорен водяной проход стекла, то вода в нем будет стоять спокойно на одном и том же уровне. При продувке стекла вода уйдет из него, а после закрытия вентиля уро вень воды будет медленно повышаться.
В случае закупорки парового прохода уровень воды в стекле будет выше действительного. После продувки при полной заку порке парового прохода вода заполнит все стекло, при неполной закупорке вода поднимется до уровня несколько выше действи тельного. Поэтому каналы вентилей, а также трубку, соединяю щую верхний вентиль с паровым пространством котла, следует периодически очищать от отлагающейся на их стенках накипи. Очистку каналов ветилей производят на каждой промывке при помощи стержня-развертки.
Наиболее характерной неисправностью плоского стекла яв ляется пропуск пара в рамке из-за неправильной постановки, не равномерного закрепления стекла в рамке или вследствие неров ностей стекла и перекоса самой рамки; кроме того, может иметь место пропуск пара в сальниках, которые нужно в этом случае закрепить.
В процессе работы у водопробных вентилей (кранов) может появиться течь в притирке, отложение накипи на резьбе, заку порка отверстия корпуса накипью. Водопробные краны всегда должны быть плотно закрыты, в противном случае вода проник нет под притирочную поверхность клапана и накипь, содержа
щаяся в воде, будет отдагаться на притирочной |
поверхности, |
резьбе и в выпускном отверстии крана. Отверстия |
водопробных |
кранов на каждой промывке очищают при помощи стержня-раз вертки. Одновременно промазывают резьбу кранов смесью ма шинного масла с графитовым порошком. В случае пропуска па ра по притирочной поверхности проверяют и притирают клапан к корпусу крана.
Паровозная бригада должна внимательно следить за исправ ностью парового манометра. Потеря упругости кольцевой эллип тической трубки, которая постоянно находится под давлением, вызывает неправильные показания стрелки манометра. Если в эл липтической трубке появится трещина, то это вызовет потение стекла манометра; такой манометр должен быть сменен. Мано метр, у которого истек срок проверки или отсутствует пломба, также должен быть заменен.
Паровозной бригаде нужно твердо помнить, что выплавление или даже доплавление контрольных пробок совершенно недо-
пустимо, так как это свидетельствует об опасном понижении уров ня воды в котле и может вызвать очень серьезные последствия. Неплотность постановки люков, люков-пробок и фланцев обнару живается на горячем паровозе по-пропуску пара и воды,
Г л а в а 8
ПИТАТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ
§45. СХЕМА УСТРОЙСТВА, ПРИНЦИП РАБОТЫ
ИТИПЫ ИНЖЕКТОРОВ
Для пополнения расхода воды в котле* идущей на приготовле ние пара, на паровозах установлены питательные приборы. Котел каждого паровоза должен иметь не менее двух независимых при боров для подачи воды, из которых каждый должен обеспечивать полную подачу воды при максимальной форсировке котла (Пра вила ЦТ, ЦВ/2146, § 63).
На современных паровозах для питания котла применяют ин жекторы и насосы. Инжекторы разделяют на работающие свежим
и мятым (отработавшим) |
паром, а |
насосы — на |
поршневые и |
|
центробежные. |
Кроме того, |
инжекторы' свежего пара могут быть |
||
всасывающими |
и невсасывающими, |
а по своему |
расположе |
нию — вертикальными или горизонтальными.
Преимущественное применение на паровозах имеют инжек торы, которые просты в управлении и надежны в работе. На паро возе обычно установлено два инжектора. На некоторых сериях па ровозов установлен один инжектор и один насос. Инжектор пред ставляет собой пароструйный прибор, действие которого основано на превращении части тепловой энергии пара в кинетическую энер гию движения, передаче паром своей кинетической и тепловой энергии воде и, наконец, на превращении кинетической энергии струи воды в потенциальную энергию давления, которая застав ляет воду поступать в котел, преодолевая котловое давление.
Принципиальная схема инжектора свежего пара представлена на рис. 81. В корпусе / инжектора установлены центральное паро вое сопло 3, кольцевое паровое сопло 2, через которые пар из кот ла подается в инжектор, конденсационно-водяное (смесительное) сопло 4, где происходит смешение пара с поступающей из тен дера водой, и нагнетательное сопло 6, в котором энергия движе ния превращается в энергию давления. Сопла образуют в корпу се инжектора паровую камеру А, водяную камеру Б, камеру сме шения В и нагнетательную камеру Г. Для впуска пара в паровое сопло в камере Л имеется паровпускной (закачивающий) клапан 13; для удаления воздуха из корпуса и слива воды во время пус ка инжектора в камере смешения имеется вестовой клапан 5. На выходе воды из нагнетательной камеры Г поставлен питательный
1D1
|
|
|
Рис. 81. |
Схема инжектора |
свежего |
|||||
|
ш |
|
|
|
|
пара: |
|
|
|
|
|
|
|
/ — |
корпус |
инжектора; |
2 — кольцевое |
па |
|||
|
|
|
ровое сопло; 3 — центральное паровое |
соп |
||||||
ло; 4 — конденсационно - водяное |
сопло; |
5 — в е с т о в о й |
клапан; 6 — нагнетательное |
сопло; |
||||||
7 — питательный |
клапан; 8 — |
питательная т р у б а ; |
9 |
— вестовая |
т р у б а ; 10 |
— |
рукав; |
|||
И — бак тендера; |
12 — в о д о п р и е м н а я |
т р у б а ; |
13 — паровпускной |
клапан; |
14 — паро |
|||||
|
|
вая т р у б а |
|
|
|
|
|
|
клапан 7, через который вода по трубе 8 поступает в котел. Во дяная камера при помощи водоприемной трубы 12 и рукава 10 соединена с тендерным баком // .
Процесс работы в с а с ы в а ю щ е г о и н ж е к т о р а можно разделить на две стадии: всасывание воды из тендерного бака в инжектор и нагнетание воды в котел. Работа инжектора происхо дит следующим образом. Открыв на небольшую величину паро впускной (закачивающий) клапан 13 (рис. 81, а), впускают струю пара в кольцевое паровое сопло 2. Пар, выходя из сопла, вначале выталкивает воздух из конденсационно-водяного сопла 4 (через имеющиеся в нем кольцевые прорези) и вместе с воздухом, при подняв вестовой клапан 5, уходит через вестовую трубу 9 в атмо сферу. Струя пара, образовавшаяся в камере Б, захватывает ок
ружающий ее воздух и увлекает его также в вестовую |
трубу. |
В камере Б и в водоприемной трубе 12 создается |
разрежение. |
В результате чего вода под действием атмосферного давления в тендерном баке поднимается по водоприемной трубе и заполняет камеру Б инжектора.
Струя пара, вытекающая из кольцевого парового сопла, стал киваясь с поступившей в инжектор водой, быстро конденсируется и в камере смешения В возникает разрежение. Тогда под давле нием атмосферного воздуха вестовой клапан на короткое время закроется, при этом посадка клапана на место сопровождается ха рактерным звуком (щелчком). Вслед за этим под напором воды, увлекаемой паром, вестовой клапан снова откроется и вода через
вестовую трубу будет выходить |
наружу. Так происходит всасыва |
ние и заполнение инжектора водой. |
|
Как только инжектор присосал воду, что можно определить |
|
по щелчку в корпусе и по выходу |
воды из вестовой трубы, откры- |
вают полностью закачивающий клапан 13 (рис. 81, б) и дают до ступ пару в центральное паровое сопло 3. Через сопло 3 проходит
в среднем в 10 раз больше |
пара, |
чем через кольцевое, |
и поэтому |
кинетическая энергия струи |
будет |
во столько же раз больше. |
|
Вышедший из парового |
сопла |
пар смешивается в |
конденса- |
ционно-водяном сопле с водой, конденсируется и отдает свою теп ловую и кинетическую энергию воде. Из конденсационно-водяного сопла струя воды, обладающая достаточной кинетической энер гией и нагретая до температуры 60—65°С, с большой скоростью
проходит в нагнетательное |
сопло. Попадая в расширяющееся на |
|||
гнетательное сопло, скорость воды уменьшается, а |
давление ее |
|||
увеличивается. При выходе |
из нагнетательного сопла |
и в нагне |
||
тательной |
камере давление |
воды, как это установлено опытами, |
||
становится |
выше давления |
пара |
в котле на 1,0—1,5 кГ/см2. Вода, |
|
преодолевая котловое давление, |
поднимает питательный клапан 7 |
|||
и по питательной трубе 8 проходит в котел. |
|
Во время работы инжектора вследствие эжекции в водяной камере Б постоянно образуется разрежение, и поэтому вода из тендера непрерывно поступает в инжектор.
Выше описана работа всасывающего инжектора свежего пара, который установлен в будке машиниста выше уровня воды в тен дерном баке. Разница в уровнях инжектора и воды в баке может доходить до 1,5—1,8 м. Невсасывающий инжектор установлен ниже минимального уровня воды в тендерном баке и вода само теком заполняет его.
Особенностью работы такого инжектора является то, что он может забирать и качать воду с температурой не выше 40°С. Это объясняется тем, что слишком горячая вода при наличии разре жения в водяной камере инжектора превращается в пар, в резуль тате чего давление в водоприемной трубе не снижается, и инжек тор не подсасывает воду из тендера.
Для работы инжектора используется свежий пар, расход ко торого составляет 7—15% от количества подаваемой в котел воды.
Инжекторы свежего пара применяют следующих |
типов: |
всасы |
|||
вающий В-170, всасывающий |
В-250 и |
невсасывающий |
Н-400 |
||
(табл. 5). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 5 |
|
|
П ро и з во д и |
Высота всасы |
Температура на |
||
Тип инжектора |
тельность, |
вания воды, |
м, |
гнетаемой воды, |
|
|
л/мин, не менее |
не менее |
|
• С , |
не менее |
|
170 |
1,5 |
|
|
+ 60 |
|
250 |
1,8 |
|
|
+ 60 |
|
400 |
0,5* |
|
|
+ 55 |
* Высота подпора воды не менее .
На паровозах применяют также модернизированный инжектор В-250, у которого благодаря увеличению диаметра конусов произ водительность повышена до 300 л/мин, а температура подаваемой в котел воды достигает 70—75°С.
§ 46. ВСАСЫВАЮЩИЕ ИНЖЕКТОРЫ |
|
|
Унифицированный вертикальный всасывающий |
инжектор |
типа |
В-250 (рис. 82), установленный на большинстве паровозов |
сред |
|
ней и большой мощности, укреплен на лобовом |
листе кожуха |
топки в будке машиниста. Корпус 10 инжектора представляет со бой сложную бронзовую отливку. В нем расположены сопла: цен тральное паровое 13, кольцевое паровое 11, конденсационно-водя- ное,9, промежуточное 8 и нагнетательное 7. Сверху в корпусе ввер нут штуцер 3 с сальниковым уплотнением, который служит на правлением для паровпускного (закачивающего) клапана 2. Для открытия паровпускного клапана имеется рукоятка /. В вестовом отростке корпуса установлен вестовой клапан 4 и его запорный шпиндель 5.
В приливе корпуса, который соединен с водоприемной трубой, расположена водяная пробка 18 с сеткой 17, предохраняющей сопла от засорения, и рукояткой для регулирования подачи воды. Водяная пробка закрыта крышкой 19 и прижата пружиной. В на гнетательной камере корпуса размещен питательный клапан 15, хвостовик которого входит в направляющую втулку 14, и гори зонтально расположенный запорный клапан 20, который удержи вается на резьбе в штуцере 21, имеющем сальниковое уплотнение.
Внебольшой камере установлен клапан дополнительного питания
12.Пространство над клапаном соединено со сливной камерой, а
под клапаном — с полостью водяной пробки. Снизу инжектор закрыт колпаком 6. Для присоединения пожарного рукава имеет ся отросток с пожарной гайкой 16.
К инжектору сверху присоединена паровая труба диаметром 51 мм, идущая от пароразборной колонки, внизу к вестовому от ростку — вестовая труба диаметром 60 мм. При помощи патруб ка, расположенного за запорным клапаном, и фланца инжектор на четырех шпильках прикреплен к котлу против отверстия к пи тательной трубе.
Основные моменты работы инжектора В-250 можно уяснить по рис. 83, имеющему те же обозначения, что и рис. 82. При не
значительном подъеме клапана 2 при |
помощи рукоятки / (пер |
||
вый момент |
закачки) открываются |
только четыре отверстия, |
|
просверленные |
в центральном паровом сопле |
13, и пар проходит по |
|
кольцевому зазору между соплами / / |
и 13 |
в конденсационно-во- |
дяное сопло 9. Эта струя пара вытесняет воздух из конденсацион- но-водяного сопла, затем захватывает воздух, находящийся в корпусе инжектора и водоприемной трубе, приподнимает вестовой клапан 4 (шпиндель 5 должен быть вывернут) и выходит через вестовую трубу в атмосферу.
Питательная Soda В котел
Рис. 82. Унифицированный вертикальный инжектор В-250:
/ — рукоятка; |
2 — паровпускной |
||||
закачивающий |
клапан; |
|
3 — |
||
штуцер; |
-4 — вестовой |
клапан; |
|||
5 — запорный |
шпиндель; |
6 — |
|||
колпак; |
7 — нагнетательное |
соп |
|||
ло; |
8 — п р о м е ж у т о ч н о е |
сопло; |
|||
9 — конденсационное |
водяное |
||||
сопло; |
10 — корпус инжектора; |
||||
/ / |
— кольцевое |
паровое |
сопло; |
||
12 — клапан |
дополнительного |
питания; 13— центральное паро
вое сопло; |
14 — втулка; |
15 — |
||
питательный |
клапан; |
16 — по |
||
ж а р н а я |
гайка; 17—сетка; |
|
18 — |
|
водяная |
пробка; 19 — |
крышка; |
||
20 — запорный |
клапан; |
21 |
—шту |
|
|
|
цер |
|
|
Ннжеитор перед пуском |
первый момент закачни |
Рис. 83. Схемы работы инжектора
Вследствие создавшегося разрежения вода по водоприемной трубе через водяную пробку 18 и водяную камеру Б инжектора проходит в сопло 9, камеру смешения В, вестовой отросток и вы ходит наружу (второй момент закачки). Выход воды через весто вую трубу является сигналом того, что инжектор присосал воду. После этого закачивающий клапан 2 открывают полностью до упора его заплечика в штуцер 3 (см. инжектор в работе), при этом откроется центральное отверстие в паровом сопле 13. Силь ная струя пара устремится в паровое сопло, а затем в конденса- ционно-водяное сопло и промежуточное сопло 8. Здесь произой
дет смешение пара |
с водой и |
конденсация |
пара, как это описано |
|||
в схеме работы инжектора. Затем горячая |
вода |
проходит через |
||||
нагнетательное сопло 7, делает поворот |
у |
колпака |
6 |
и проходит |
||
в нагнетательную |
камеру Г, |
поднимает |
питательный |
клапан 15 |
и далее, минуя запорный клапан (он должен быть открыт), по го ризонтальному патрубку проходит в котел.
После установления нормальной работы инжектора в камере смешения В создается разрежение. Чтобы использовать это раз режение, которое не оказывает влияния на работу инжектора, и ввести в инжектор дополнительную порцию воды, от водяной про бки к камере смешения сделан канал, на пути которого поставлен, клапан дополнительного питания 12. Через этот канал, благодаря наличию разрежения в камере смешения, из полости водяной пробки 18 в конденсационно-водяное сопло через его прорези про ходит дополнительное количество воды. Питательный клапан не дает возможности воде пройти из котла в инжектор. Запорный клапан служит для разобщения инжектора с котлом на случай ос мотра инжектора на горячем паровозе.
Внутри котла вдоль его оси от инжектора проходит питатель ная труба диаметром 57 мм, имеющая выходное отверстие в передней части котла (рис. 84). Это делается, для того, чтобы пи тательная вода, имеющая сравнительно низкую температуру (60—65°С), не охлаждала резко и не расстраивала соединения котла (связи и трубы) в области топки, где температура стенок наиболее высокая. Задний конец питательной трубы приварива ют к фланцу, который, в свою очередь, приваривают к лобовой стенке кожуха (см. узел А, рис. 84). В котле питательные трубы прикрепляют к стенкам скобами.
Прежде чем привести инжектор в действие, необходимо открыть запорный клапан на пароразборной колонке, запорный клапан от котла в инжекторе, повернуть водяную пробку в открытое поло жение и отвернуть шпиндель вестового клапана. Должен быть так же открыт водозапорный клапан на тендере.
Большинство деталей инжектора, в том числе корпус и сопла, изготовлены из бронзы марки ОЦС 3-12-5, а клапаны — паро впускной, питательный, запорный и дополнительного питания — из нержавеющей стали марки 2X13. В унифицированном инжекторе все резьбовые соединения имеют стандартную метрическую,
Место установка |
предохранительных |
клапанов |
|
Рис. 84. Расположение питательных труб |
и трубы к пароразборной колонке |
||
|
паровоза |
Л |
|
резьбу, за исключением пожарного отростка, имеющего специаль ную резьбу.
Унифицированный горизонтальный инжектор В-170 установлен на маломощных паровозах. По своему принципиальному устрой ству и действию этот инжектор не отличается от инжектора В-250, но конструкция отдельных узлов инжектора В-170 отличается от инжектора В-250 отчасти и потому, что он расположен горизон
тально. Вследствие того, |
что |
производительность |
этого |
инжекто |
|
ра ниже, размеры его деталей |
(сопел, |
клаианов, |
проходных кана |
||
лов и т. д.) меньше, чем |
у инжектора |
В-250. Например, |
диаметр |
наиболее суженной части нагнетательного сопла, определяющий
производительность, |
равен 9 мм у |
инжектора |
В-170 |
и 11 |
мм — |
у инжектора В-250. |
Укрепляется |
инжектор |
В-170 |
при помощи |
|
фланца к кронштейну, установленному на кожухе |
топки |
сбоку |
|||
в будке машиниста. |
|
|
|
|
|
§ 47. НЕВСАСЫВАЮЩИЕ ИНЖЕКТОРЫ
Невсасывающий инжектор типа Н-400, имеющий производи тельность свыше 400 л/мин, установлен на паровозах ФД, для которых производительность инжектора В-250 недостаточна. На этих паровозах справа поставлен инжектор Н-400, а слева — ин жектор В-250. Расположен инжектор Н-400 под будкой машини ста на специальном кронштейне (рис. 85). Трубой диаметром 70 мм инжектор 4 соединен с паровым пусковым клапаном /, ус-
тановленным в будке парово за. От инжектора вдоль котла идет трубопровод также диа метром 70 мм к питательному клапану, который установлен на цилиндрической части кот ла. С тендерным баком ин-
-жектор соединен водоприем ным рукавом.
Общий |
вид |
невсасываю- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
щего инжектора Н-400 пред |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
ставлен |
на |
рис. |
86. |
Процесс |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
работы |
его |
мало |
отличается |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
от работы |
инжекторов |
В-250 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
и В-170. В связи с повышен |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
ной производительностью |
раз |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
меры |
|
деталей |
|
инжектора |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Н-400 увеличены |
по |
сравнению |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
с инжектором В-250. В корпу |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
се 3 |
инжектора |
|
размещены |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
сопла: центральное |
паровое 1, |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
кольцевое |
паровое |
8, |
водяное |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
7 и |
нагнетательное |
6. |
Впуск |
Рис. 85. Установка |
на |
паровозе |
ФД |
||||||||
пара в паровую камеру А ин |
невсасывающего |
инжектора |
Н-400: |
|
|||||||||||
жектора |
производится |
по |
тру |
/ — паровой пусковой |
клапан; |
2— |
сигнальная |
||||||||
бе путем открытия |
парового |
трубка; 3 — привод |
к водяному |
клапану; |
4 — |
||||||||||
инжектор; 5 — привод |
к вестовому клапану |
||||||||||||||
.пускового клапана 1 (см. рис. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
85). Для впуска воды в водяную камеру Б |
(см. рис. 86) |
имеется |
|||||||||||||
водозапорный клапан 9, привод к которому |
выведен |
в будку паро |
|||||||||||||
воза. Стержень |
водозапорного |
клапана на |
резьбе |
установлен в |
штуцере 10, имеющем уплотняющий сальник. Камера смешения 8 при помощи внутреннего вестового клапана 2 соединена с камерой верхней части водяного сопла 7, а через наружный ве стовой клапан 11 и вестовую трубу сообщена с атмосферой. На
ружный вестовой клапан также |
имеет привод в будку машини |
|
ста. Нагнетательная |
камера Г |
от напорного трубопровода отде |
ляется питательным |
клапаном 4, который закрывается крышкой 5 |
с направлением для хвостовика клапана.
Чтобы пустить инжектор в работу, нужно открыть водозапор ный клапан 9 и наружный вестовой клапан //, тогда вода заполнит инжектор и станет выходить через вестовой клапан наружу. Пос ле этого открывают паровой пусковой клапан, установленный в будке машиниста, и пар попадает в паровую камеру А. Пар про ходит паровые сопла 1 и 8, затем поступает в водяное сопло 7, где смешивается с водой, конденсируется и нагревает воду. Горячая вода через нагнетательное сопло 6 проходит в нагнетательную ка меру, поднимает питательный клапан 4 и попадает в питательный трубопровод. Прежде чем попасть в котел, вода проходит второй питательный клапан, установленный на котле.