книги из ГПНТБ / Хмелевский А.В. Паровоз. (Устройство, работа и ремонт) учебник для техн. шк. ж.-д. трансп

У передней решетки температура уходящих газов значительно ни­ же, чем у задней, поэтому ослабления и течи труб здесь почти не бывает.

Трубы в решетках размещают таким образом, чтобы обеспечить

щих мелкотрубный пароперегреватель (трубы размером 89Х Х3,5 мм), у которых жаровые трубы расположены в шахматном

того, их размещают между рядами жаровых труб и по краям ре­ шетки.

Жаровые и дымогарные трубы расположены веерообразно в на­ правлении передней решетки. Это необходимо потому, что в перед­ ней части трубы имеют больший диаметр и для их расположения в передней решетке требуется больше места.

§17. ДЫМОВАЯ КАМЕРА

Дымовая камера (рис. 33) предназначена для размещения дымовытяжного устройства, паровпускных труб, искрогасительных приборов, сифона, коллектора пароперегревателя, а иногда и водоподогревателя. Размеры дымовой камеры выбирают такими, чтобы в ней могли разместиться перечисленные выше приборы и оставал­ ся необходимый свободный проход газов из топки. Чем больше свободный объем дымовой камеры, тем создается более равномер­ ная тяга газов.

На современных паровозах дымовая камера имеет значитель­ ные размеры.Так, при диаметре дымовой камеры порядка двух метров она имеет длину: на паровозах Л—2300 и ФД—2880 мм, а на паровозе П36 — свыше 4400 мм.

Дымовая камера изготовлена обычно на двух сваренных между собой листов, из которых нижний лист имеет большую толщину. На некоторых паровозах барабан изготовлен из одного листа. Мате­ риал листов — СтО; толщина их 10—13 мм. Нижний лист быва­ ет толщиной до 17 мм. Для защиты нижней части дымовой камеры от прогорания и коррозии в ней установлен предохранительный лист.

Соединение дымовой камеры с цилиндрической частью котла показано на рис. 27. На старых паровозах это соединение произ­ водилось заклепочным швом, а на современных — сваркой.

Впереди дымовая камера закрыта так называемым фронтонным

заклепками; на паровозах ФД, СО, Л, П36 он подвешен на петлях и укреплен болтами. При необходимости ремонта и выемки из ды-

мовой камеры элементов или коллектора пароперегревателя откры­ вают фронтонный лист после удаления крепящих его болтов.

При несъемном фронтонном листе дверца дымовой камеры име­ ет диаметр до 1 500 мм; при фронтонном листе, установленном на болтах и петлях, — 900— 1000 мм. Дверцу штампуют из листовой стали толщиной 10—12 мм и для большей жесткости ей придают выпуклую форму. С внутренней стороны дверцы укреплен отража­ тельный лист для предохранения ее от прогорания. Для достиже­ ния плотности кромку дверцы тщательно пригоняют к фронтонному листу и закрепляют специальными зажимами-щеколдами. Фрон­ тонный лист должен плотно прилегать к торцу дымовой камеры. Все отверстия в стенках дымовой камеры (для прохода паровпуск­ ных труб, конуса, трубки сифона, люков и т. д.) тщательно заде­ лывают листами с прокладками.

На паровозах старой постройки несъемный фронтонный лист с дверцей большого диаметра при износе заменяют съемным фрон-

•тонным листом на петлях с дверцей диаметром 1000 мм.

Для удаления изгари и стока воды в нижней части дымовой ка­

вой камеры. При отсутствии надлежащей плотности в ее соедине­ ниях будет происходить подсос наружного воздуха, что снизит раз­ режение в дымовой камере и ухудшит тягу, а это приведет к пло­ хому парообразованию и пережогу топлива.

Дымовую камеру периодически очищают от изгари, чтобы не до­ пускать ее скопления. Кроме того, во избежание горения изгарь заливают водой при помощи заливательной трубки. Скопление го­

прилегания фронтонного листа и дверцы нужно систематически про­ верять.

Плотность соединений паровпускных труб и элементов паропе­ регревателя с коллектором должна быть проверена на горячем па­ ровозе пуском пара, так как пропуск его также ухудшает разреже­ ние в дымовой камере.

§ 18. ТЕПЛОИЗОЛЯЦИЯ И ОБШИВКА КОТЛА

Для уменьшения потерь тепла от внешнего охлаждения весь котел, за исключением дымовой камеры, покрывают слоем тепло­ изоляции из таких материалов, как асбест, диатомит и известь, об­ ладающие низкой теплопроводностью и малым объемным весом. Перед покрытием изоляцией наружную поверхность котла в целях предохранения от коррозии окрашивают.

Цилиндрическую часть котла изолируют вулканитовыми плита­ ми толщиной 40 мм, которые изготовляют из изоляционной массы, содержащей 20% асбеста, 60% диатомита и 20% извести. Плиты

укрепляют на котле проволочным каркасом, а зазоры между ними заделывают вулканитовой обмазкой.

Наружную поверхность топки покрывают предварительно асбе­ стовой подмазкой, ,а затем кладут вулканитовые или асбоцемент­ ные плиты. Там, где невозможно уложить плиты, накладывают слой изоляционной обмазки при давлении пара в котле 2—3 кГ/см2.

Согласно нормам, утвержденным МПС, объемный вес изоляции должен быть не выше 400 кг/ж3 , а коэффициент теплопроводно­ сти— не более 0,087 ккал/м2-ч-°С. Практически объемный вес за­ ливочной изоляции колеблется в пределах 380—420 кг/м3.

Поверх изоляционного слоя котел покрывают обшивкой (листо­ вое железо толщиной 1,5 мм), которая защищает изоляцию от пов­ реждений. Для укрепления обшивки к стенкам котла приваривают стойки, кроме того, обшивку укрепляют поясами и винтами.

Г л а в а 4 ГАРНИТУРА КОТЛА

К гарнитуре котла относят приборы и принадлежности, пред­ назначенные для обслуживания процесса горения: дымовытяжное устройство, сифон, искрогаситель, колосниковую решетку, зольник, шлакоувлажнитель, топочные дверцы, сажесдуватель и др.

§ 19. ДЫМОВЫТЯЖНОЕ УСТРОЙСТВО

Чтобы обеспечить нормальный процесс горения в топке, к слою горящего на колосниковой решетке топлива или к факелу горяще­ го жидкого топлива должно быть подведено определенное количе­ ство воздуха. На каждый килограмм сжигаемого угля или мазута нужно примерно соответственно 10—14 или 16—18 кг воздуха. В

могут выходить по дымогарным и жаровым трубам из топки. Поэ­ тому в паровозном котле создают искусственную тягу газов при помощи дымовытяжного устройства.

Дымовытяжное (рис. 34) или конусно-вытяжное устройство на паровозе состоит из конуса и дымовой трубы, которые установлены

до 250—350 м/сек). Паровая струя, выходящая из конуса и обла­ дающая большим запасом кинетической энергии, захватывает газы в дымовой камере и увлекает их в дымовую трубу и атмосферу. В дымовой камере создается разрежение (давление ниже атмосфер-

диаметр насадков конуса, тем сильнее становится тяга. Однако с уменьшением диаметра насадка увеличивается противодавление на поршень, увеличивается сопротивление выпуска пара, а следо­ вательно, уменьшается мощность и сила тяги паровоза и, кроме того, увеличивается расход топлива.

Четырехдырный конус паровоза Л имеет два размера насадков диаметром 70 и 75 мм. Однодырный конус паровоза П36 имеет три размера насадков диаметром 160, 170 и 180 мм, при этом на каж­ дый паровоз изготовляют два комплекта насадков, всех размеров: один — обычные круглые насадки и другой — с рассекателями.

Устанавливают конус строго по оси дымовой трубы, чтобы па­ рогазовая струя правильно входила (вписывалась) в устье тру­ бы. Перекос конуса нарушает правильную работу дымовытяжного устройства. Корпус конуса и конусные насадки отливают из чугуна.

Конусы переменного сечения имели в отверстии центрально рас­ положенную «грушу», которую при помощи привода можно было пе­ ремещать в вертикальном направлении и, таким образом, изменять выпускное сечение. Вследствие того, что неумелое пользование пе­ ременным конусом приводило к увеличенному расходу топлива и вредно отражалось на состоянии котла, переменные конусы в свое время были заменены конусами постоянного сечения.

Дымовую трубу устанавливают на дымовой камере так, чтобы ось ее была перпендикулярна к продольной оси котла и лежала с ней в одной плоскости. На старых паровозах дымовые трубы име­ ли значительную высоту (насколько позволял габарит), но по мере увеличения мощности и размеров паровоза высоту трубы вследст­ вие ограничения по габариту уменьшали. На современных .парово­ зах уменьшение высоты трубы над дымовой камерой компенсируют удлинением ее внутрь дымовой камеры.

Дымовые трубы отливают из чугуна; они могут быть цельноли­ тыми или состоящими из двух-трех частей.

На рис. 37 показана дымовая камера паровоза ЛВ с располо­ женными в ней дымовытяжным устройством, искрогасителем, сифо­ ном, коллектором пароперегревателя и смесительной камерой водоподог.ревателя. На рисунке видно, что за счет промежуточной вставки и раструба дымовая труба значительно удлинена в дымо­ вую камеру.

На пассажирском паровозе 1136 дымовая труба состоит из четы­ рех частей: собственно трубы, фланца трубы, промежуточной вста­ вки и раструба. Фланец трубы отлит из стали.

Исследованиями установлено, что для эффективной работы ко­ нусно-вытяжного устройства большое значение имеют размеры и форма дымовой трубы, а также ее расположение относительно ко­ нуса.

Для улучшения работы дымовытяжного устройства, по предло­ жению К. Я- Золотарева и А. С. Гордеева верхняя часть дымовой трубы паровоза ФД в свое время была удлинена на 550 мм, а ра­ струб удлинен цилиндрической вставкой на 400 мм. Подобное из­ менение дымовытяжного устройства произведено в порядке модер-

Щ9

низации. на паровозах ФД, СО, Су , Э, Е а и др. Такое усовершенст­ вование дало возможность увеличить диаметр конусного насадка и тем самым повысить мощность паровоза (при неизмененном расхо­ де топлива). При этом интенсивность тяги в котле не уменьши­ лась.

На паровозах с нефтяным отоплением на дымовой трубе по­ ставлена заслонка. После потушки форсунки нефтяного отопления заслонка на дымовой трубе должна быть плотно закрыта.

§ 20. СИФОН

Для создания искусственной тяги при движении паровоза с зак­ рытым регулятором и на стоянках, когда паровая машина не рабо­ тает, в дымовой камере устанавливают сифон, который работает по тому же принципу, что и конус. Пар, вылетающий из отверстий или сопел сифонного кольца, увлекает в дымовую трубу и атмосфе­ ру из дымовой камеры газы, создавая в ней разрежение.

до 390 мм, изготовленное обыч­ но из трубки с проходным сечением от 18 до 35 мм в за­ висимости от мощности паро­ воза. В кольце просверлены отверстия диаметром 3—6 мм.

иболтами.

Внастоящее время на большинстве паровозов уста­

разрежение в дымовой камере, требуют меньше времени для под­

производят от пароразборной колонки в будке машиниста, а на

Необходимо следить за правильной установкой сифона по оси дымовой трубы; перекос его нарушает работу дымовытяжного устройства.

§ 21. ИСКРОГАСИТЕЛИ

Вместе с отходящими газами из топки котла уносятся мелкие горящие частицы угля (искры). Часть этих искр, опасных в пожар­ ном отношении, выбрасывается парогазовой струей через дымовую трубу. Для удержания и гашения искр в дымовой камере устанав­ ливают специальные приборы — искрогасители.

Наиболее простым является сеточный искрогаситель (рис. 39), который состоит из стального каркаса, обтянутого сеткой с ячейка­ ми 5X5 мм. Искрогаситель размещают между конусом и дымовой трубой. Он имеет коническую форму и состоит из двух половин, что дает возможность его легко устанавливать.

Он состоит из вертикального листа 7, горизонтального листа 8, сет­ ки 9 и регулирующей отбойной заслонки 10. Поток газов и уноси­ мых частиц угля, ударяясь в вертикальный лист, проходит под ниж ним горизонтальным листом, огибает регулирующую отбойную за­ слонку, снова ударяется в отражательный лист 14 и выходит через сетку в трубу. Мелкие горящие частицы угля, проходя длинный путь в дымовой камере, от резких поворотов и ударов размельча­ ются, догорают и выходят в дымовую трубу с незначительным за­ пасом тепла, что в большинстве случаев исключает возможность возникновения пожаров. При таком искрогасителе (вернее искродробителе) изгарь в дымовой камере не скопляется, а выносится вместе с потоком уходящих газов в атмосферу.

Аналогичная конструкция ' дефлекторного искрогасителя паро­ воза ЛВ показана на рис. 37. Однако поток газов и несгоревших частиц здесь проходит более длинный путь, так как дымовая каме­ ра этого паровоза из-за размещения в ней смесительной камеры водоподогревателя длиннее, чем у других паровозов.

Более эффективным, чем сеточный, на паровозах с ручным отоп­ лением является искрогаситель, разработанный Всесоюзным науч­ но-исследовательским институтом железнодорожного транспорта (ЦНИИ МПС) и работающий по принципу дробления и истира­ ния изгари. Этот искрогаситель представляет собой разборный ко­ жух из листовой стали, установленный между конусом и дымовой трубой. В передней его части имеется направляющий аппарат, со­ стоящий из нескольких горизонтальных секций, каждая из кото­ рых разделена лопатками на ячейки. На пути к входному отвер­ стию искрогасителя (направляющему аппарату) изгарь, ударяясь о стенки кожуха и фронтонный лист, дробится. Попадая в направ­ ляющий аппарат, поток изгари разделяется на ряд струй, благо-

даря наличию лопагок получает завихрение и дополнительно исти­ рается. По выходе из аппарата изгарь проникает в струю отрабо­ тавшего пара и в большинстве своем гаснет. Этим искрогасителем оборудованы основные серии паровозов с ручным отоплением. Для заливки водой скопляющейся изгари в дымовой камере установле­ на искрогасительная трубка. Гашение изгари предохраняет стенки дымовой камеры от чрезмерного нагревания.

§ 22. КОЛОСНИКОВАЯ РЕШЕТКА

Колосниковую решетку устанавливают в огневой коробке при­ мерно на уровне топочной рамы на паровозах с угольным отопле­ нием. На паровозах первых выпусков применялась неподвижная колосниковая решетка с балочными колосниками. Такой колосник представлял собой чугунную балочку с увеличенной высотой в средней части, имеющую по концам и посередине утолщения для образования необходимых зазоров. Балочные колосники уклады­ вали в топку поперечными рядами. Для установки колосников к стенкам огневой коробки прикрепляли на шпильках продольные и поперечные балки.

Широкое распространение на современных паровозах получи­ ли решетки с качающимися плитчатыми колосниками (рис. 40), отлитые из серого чугуна. Качающиеся колосники разделяются на рядовые 5, околоклапанные передние 4, клапанные откидные 3 и