ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Применение камеры догорания. Применение циркуляционных труб Термосифоны из "Конструкции паровозов " Если у старинных паровозов, с малыми колосниковыми решетками, объем топок и ее испаряющая поверхность относительно очень велики, и на каждый квадратный метр колосниковой решетки приходится 5—5,5 и больше поверхности топки, то в более или менее современных паровозах эта величина уменьшается до 4—4,5. Вообще нужно считать, что для достаточно удовлетворительной работы топки нужно иметь минимальное соотношение. [c.63] На фиг, 44 показан общий вид котла паровозов сер. ФД и ИС , имеющих топку с камерой догорания. [c.63] Камера догорания, будучи расположена не непосредственно над горящим топливом, а впереди топки, не является столь активно работающим полезным объемом топки, как расположенный непосредственно над колосниковой решеткой топочный объем. Распространенное мнение о том, что камера догорания значительно улучшает процесс горения, преувеличено, хотя конечно нельзя отрицать, что она имеет отчасти и это значение. Фиг. 45, на которой изображен схематически продольный разрез топки большого американского паровоза (США), иллюстрирует это топка, лишенная камеры догорания (см. жирный пунктир), имела бы слишком малый удельный объем и работала бы плохо. [c.63] Другим соображением, заставляющим пристраивать камеру догорания, является необходимость укорочения дымогарных и жаровых труб у мощных котлов. Трубы у мощных котлов, даже снабженных камерами догорания, достигают длины Тми больше. Такая большая длина труб должна считаться чрезмерной. [c.63] Третьим соображением, побуждающим вводить камеру догорания, являются условия развески паровоза. Если уже у наших старых паровозов, котлы которых снабжены относительно небольшими и нетяжелыми-топкаМи, задние колесные пары выходят перегруженными, то у мощных паровозов, с очень большими и тяжелыми топками, этой перегрузки надо опасаться еще более. Вес камеры догорания и укрепляющих ее связей несколько меньше веса отрезков той же длины (что и камера догорания) дымогарных и жаровых труб и воды, заполняющей промежутки между ними. Поэтому постановка в котел камеры догорания передвигает вперед центр тяжести котла и тем самьш облегчает условия развески паровоза. [c.63] В США стремление уменьшить количество и протяжение швов в топке побуждает делать сравнительно крупные топки с камерами догорания всего из четырех листов, вырезая потолок, боковые стенки и барабан камеры догорания из одного листа, как это показано на фиг. 48. В этом случае имеются листы шуровочный, шинельный и ухватный и решетка. [c.65] На фиг. 49 показано взаимное расположение стыков листов цельносварных топки и кожуха. Обращаем внимание на расположение заднего ряда анкерных болтов, укрепляющих верхние борты шуровочного и лобового листов тем самым сварные швы разгрз аются от изламывающих усилий. [c.65] В паровозных котлах обычного типа до последнего времени никаких приборов или устройств для создания циркуляции воды в котле не было. Между тем в стационарной котельной технике давно 5Же осознана необходимость интенсивной циркуляции воды в котле. Правда, паровозный котел во время движения имеет некоторую естественную циркуляцию воды—за счет тряски и интенсивного выделения пузырьков пара, но все же эта циркуляция крайне недостаточна. На стоянках паровоза она отсутствует почти полностью. [c.65] Циркуляция воды в котле не только выравнивает температуры различных слоев воды, но и улучшает условия работы топочных стенок, окрз енных при наличии циркуляционных труб двигающейся водой, смывающей паровые пузырьки, образующиеся на стенках. Последние в изобилии получают воду, лучше охлаждаются срок сл5жбы их увеличивается. В особенности это явление должно иметь место при рассмотрении условий работы потолка топки. Температура последнего—наивысшая, парообразование вследствие этого наиболее напряженное. При большом напряжении колосниковой решетки, когда на 1 ее сжигается 700—900 кг и более угля в час, парообразование на потолке топки настолько велико, что с уверенностью можно предположить сплошное покрытие всей горячей стенки паровыми пузырьками, которые неизбежно должны задерживаться на стенке, так как образующаяся как бы паровая подушка не пропускает воду на смену пытающимся подняться паровым пузырькам. Наличие циркуляционных труб, когда вся масса воды над потолком движется вперед, помогает пузырькам оторваться и уйти вверх. [c.66] Во время работы котла, когда температура воды, поступающей в нижние отверстия труб, уже близка к точке кипения, циркуляционные трубы работают в особенности интенсивно, так как в них образуется значительное количество пара, быстро бегущего к верхнему устью труб и тем ускоряющего самое движение воды в трубах. [c.66] Циркуляционные трубы часто называют и кипятильными, хотя основное назначение этих труб—не испарение воды, а именно создание циркуляции воды в котле. Несмотря на то, что циркуляционные трубы на большей части своей поверхности окружены пламенем и коэфициент теплопередачи их очень велик, доля участия их в общем парообразовании котла все же незначительнаг. поскольку мала их поверхность нагрева. [c.66] Постановка циркуляционных труб себя вполне оправдала, и все мощные паровозы оборудуются ими. Хорошие результаты длительной эксплуатации этих труб в Котлах мощных паровозов побудили применить эти трубы в топках вновь строящихся и работаюпдах паровозов нормальной и повышенной мощности, в частности в котлах паровозов сер. СО . [c.67] Значительно облегчая условия работы котла, сами циркуляционные трубы работают в очень тяжелых температурных условиях. Лучшим материалом может для этих труб являться легированная — молибденовая— сталь, наиболее жароупорная, хотя применяется и сталь марки СТ.-1. При нагревании трубы удлиняются, и во избежание расстройств соединений их с листами топки, трубы должны иметь хотя бы небольшой изгиб место изгиба желательно располагать вне свода, т. е. как раз в том месте, где проходит весь поток горячих газов, как это показано пунктирными стрелками на фиг. 50. В этом случае вся деформация трубы сосредоточивается в одном участке ее, н а-иболее нагретом, т. е. наиболее податливом и поэтому наиболее безопасном в смысле отсутствия перерождения (из-за постоянных деформаций) материала трубы. Пример неудачного расположения циркуляционных труб в топке одного американского паровоза показан на фиг. 52. Обращаем внимание на нерациональное расположение места изгиба трубы в зоне самого свода. [c.67] В лобовом и ухватном листах делаются отверстия для промывки труб. Эти отверстия располагаются против устьев труб и закрываются пробками. [c.67] Соединение труб с листами топки осуществляется развальцовкой (с разбуртовкой) и последующей заваркой трубы со стороны огня, как показано на фиг. 53. Такое необычное расположение наплавки металла объясняется специфическими условиями работы циркуляционной трубы последняя, удлиняясь в сторону воды, естественно, не может надежно удерживаться на месте буртом, расположенным с этой же стороны если приварить бурт по окружности прилегания его к листу, то наплавленный металл при удлинении трубы будет работать в очень неблагоприятных условиях. [c.67] На Первом паровозе сер. ФД (выпуска 1931 г.), когда еще не было, уверенности в надежной работе сварных соединений труб с листами, применена развальцовка циркуляционных труб в специальных толстостенных втулках, ввернутых в оба листа,—в лобовой и шуровочный, а также и в ухватные листы топки и кожуха, как показано на фиг. 55. Нужная герметичность развальцованной трубы во втулке достигалась постановкой тонкостенной (2-мм) втулки красной меди, предварительно развальцованной в основной втулке. [c.68] Циркуляция воды при наличии таких втулок несколько затруднена из-за дополнительных сопротивлений проходу воды через окна втулок. При зарастании втулок накипью циркуляция ухудшается еще больше. Эта конструкция теперь оставлена и имеет для нас лишь относительный интерес, как один из этапов развития конструкции циркуляционного устройства современных котлов. [c.69] В заключение укажем, что циркуляционные трубы при промывках котла нужно очищать от накипи самым тщательным образом. Двигающаяся в трубе вода хотя и выносит с собой большую часть образующей в трубе накипи, т. е. как бы смывает частицы накипи тотчас по их образовании на стенках, но все же часть накипи остается, и накапливание последней в виду чрезвычайно интенсивного испарения воды происходит быстрее, чем в других участках топки и жаровых и дымогарных труб. Что касается общего накипеобразования котла, то наличие циркуляционных труб, приводящих в движение всю котловую воду, обусловливает некоторое смывание накипи и на других участках поверхности нагрева, в частности с потолка, над которым вода движется сравнительно быстро (малое живое сечение водяного пространства) это с своей стороны облегчает условия работы потолка. Вообще частицы накипи при циркуляции воды в котле находятся как бы во взвешенном состоянии. Это обстоятельство, на ряду с заботливым уходом машиниста-стахановца за котлом (антинакипины, продувка), позволяет значительно поднять межпромывочные пробеги паровоза. [c.69] Вернуться к основной статье