Двойной дымоход

редактировать
LMS Jubilee 5596 Bahamas

A двойной дымоход - это форма дымохода для паровоз, где обычное одиночное отверстие дублируется вместе с дымовой трубой под ним. Хотя внутренние отверстия образуют два круга, внешний вид представляет собой один вытянутый овал.

Содержание
  • 1 Назначение
    • 1.1 Насосные трубы Kylchap
    • 1.2 Недостатки
  • 2 Известные установки
    • 2.1 LNER A4
    • 2.2 LMS Jubilee
    • 2.3 LMS Black 5
    • 2.4 Отлично Класс Western King
    • 2.5 Стандартные классы British Railways
      • 2.5.1 Герцог Глостерский
  • 3 США
    • 3.1 Union Pacific Railroad
  • 4 Южная Америка
    • 4.1 Аргентина LDPorta
  • 5 Ссылки
Назначение
Секционный дымовой ящик, показывающий двойной дымоход и дымовые трубы Kylchap класса RENFE (испанский) 141 F

Классическая конструкция выхлопа для паровоза началась с изобретения Хакворта дымовая труба, размещенная в центре высокого дымохода. Викторианские разработки уменьшили высоту дымохода, так что естественная тяга перестала быть значительной. Стандартная конструкция тогда представляла собой круглую головку барабана дымовую коробку с одним соплом, выходящим в дымоход, с расширяющейся трубой нижней юбки под ним. Из работ таких теоретиков, как W.F.M. Госс из Университета Пердью, а затем Суиндон, на каждом локомотивном заводе были разработаны инструкции, описывающие, как они должны быть пропорциональны.

Это было признано как то, что дымоход и дымовая труба определенного диаметра потребуются для паропроизводительности каждого котла, так и то, что конус от дымовой трубы к дымовой трубе нельзя сделать слишком крутым. По мере того, как котлы становились более мощными, увеличивался не только диаметр дымохода, но и увеличивалась минимальная высота дымохода - точно так же, как увеличение размеров котлов ограничивало высоту зазора, доступную в пределах грузоподъемности <48.>. Минимальной приемлемой считалась высота дымохода не менее 24 дюймов. К 1930-м годам было все труднее обеспечить такую ​​высоту, и требовались другие решения.

Решением этого ограничения было использование двойного дымохода. Это позволило обеспечить достаточную площадь поперечного сечения для воздушного потока, в то же время уменьшив диаметр каждого и, таким образом, минимальную высоту, необходимую для приемлемо плавного сужения.

Взрывные трубы Kylchap

Одновременной разработкой была Воздуховод Kylchap, объединяющий распределитель Kylälä финского инженера Kyösti Kylälä и еще одну дроссельную трубу, добавленную французским инженером André Chapelon. При этом зона сопла разделяется на четыре меньших сопла, а индукция вертикальной тяги проходит через три уложенных друг на друга Вентури. Хотя общая площадь дымовых труб осталась постоянной, их периметр, а значит, и площадь смешения с выхлопными газами, увеличили вдвое. Дополнительные нижние юбки также повысили эффективность взрыва в создании сквозняка.

Хотя нет никаких причин, по которым один подход, либо двойной дымоход, либо дымовая труба Кылчап, зависит от другого, интерес к обоим, как правило, был одновременным, и поэтому оба часто устанавливались вместе.

Недостатки

4472 Flying Scotsman в 2003 году, с переоборудованными дымовыми дефлекторами типа Witte

Были построены первые 50 самолетов Ivatt класса 4MT 2-6-0 с двойными дымоходами. Однако они работали плохо и были отмечены как плохие пароварки. Работа над этим обнаружила, что у двойного дымохода нет преимуществ, а также что он изначально был плохо спроектирован. При пересмотре с одинарным дымоходом и улучшенным потоком газа в дымовой камере, их скорость парообразования была увеличена с 9000 фунтов / час с двойным дымоходом до 17000 фунтов в час с одним дымоходом, хотя это все еще было ниже теоретического предела, ограниченного решеткой. размером 19 000 фунтов / час.

Незначительным недостатком может быть «более мягкий» поток выхлопных газов с целью удаления внешнего дыма из поля зрения водителя. Когда в конце 1950-х годов LNER A3 класса были оснащены двойными дымоходами, у них возникли проблемы с дымом, закрывающим обзор из кабины. Решением было установить небольшие дымовые дефлекторы типа Витте немецкого образца.

Известные установки

Многие установки с двойным дымоходом, по крайней мере, в Великобритании, были выполнены как экспериментальные преобразования в 1930-х годах, а не как новые постройки.

LNER A4

A4 60019 Bittern

Найджел Гресли, CME из LNER, был горячим последователем французской локомотивной практики. в частности, работы Андре Чапелона и Nord 'Superpacifics' из [fr ]. Когда Гресли проектировал свой P2 class в качестве преемника его A3s, он принял во внимание эту французскую работу и также использовал двойной дымоход с Kylchap дымовыми трубами. Первоначально были построены два P2: 2001 Cock O 'The North и затем 2002 Earl Marischal, оба - в 1934 году. Также, следуя французской практике, 2001 год был построен с тарельчатыми клапанами, и для сравнения в 2002 году остались обычные поршневые клапаны. Чтобы избежать проблем с дымом, закрывающим обзор водителя, оба были построены с заклинивающими верхушками на дымовой камере и пластинами крыла на ее верхних сторонах, как это было в 10000. С более резким выхлопом 2001 года, оснащенного тарельчатым клапаном, это удалось, и дым поднимался вверх, в сторону от окон кабины. 2002 год имел более мягкий выхлоп и доставлял проблемы, пока он не был перестроен с дополнительными дымовыми дефлекторами, расположенными примерно на 18 дюймов параллельно существующим пластинам крыла. Оба локомотива были признаны удачными, но 2002 год имел преимущество в эффективности, учитывая меньшие объемы клапанной коробки. Когда были построены другие модели класса P2, они последовали за 2002 годом с поршневыми клапанами и дополнительными дымовыми дефлекторами.

Первый из класса A4 вернулся к одиночному дымоходу и обычной дымовой трубе.. Наибольшее внимание они уделяли потоку газа в целом, как на входе, так и на выходе. У Р2 была тенденция к избытку тяги при интенсивной работе с длительной отсечкой, достаточной, чтобы разжечь огонь. Чтобы избежать этого, A4s использовали «перемычку» на своей дымовой трубе, свободное кольцо, которое поднималось под воздействием сильной струи, увеличивая эффективный диаметр сопла и, таким образом, уменьшая тянущее действие взрыва. Это устройство нельзя было применить ни к двойному дымоходу, ни к дымовой трубе Kylala, но неясно, было ли это единственной причиной упрощенной одинарной дымовой трубы.

4468 Mallard 28-е число A4s был построен с двойным дымоходом и дымовыми трубами «Кыльчап» в 1938 году. Это было сочтено успешным, поэтому последние три экземпляра этого класса, построенные несколько месяцев спустя, также были построены с ними. Весь класс был переоборудован аналогичным образом в 1950-х годах, вместе с некоторыми из A3s.

Peppercorn A2 pacifics, построенных в послевоенное время, с аналогичными двойными глушителями Kylchap.

LMS Jubilee

Пять членов класса LMS Jubilee были экспериментально оснащены двойными дымоходами в разное время. Первым был 5684 Ютландия, двойной дымоход с нижними юбками Kylchap в 1937 году. Это улучшило как производительность пропарки, так и снизило потребление угля, хотя через год его убрали из-за проблем с чрезмерной тягой, вызывающей искры. выброс из дымохода и скопление излишков золы коптильни. В 1940 году 5742 Connaught и 5553 Canada были оснащены простыми двойными дымовыми трубами, которые через короткое время были вывезены из Канады, но которые Connaught носил до 1955 года.

В рамках экспериментов в 45722 Defense был установлен дымоход. двойной дымоход с 1956 по 1957 год. В 1961 году на 45596 Багамских островах был установлен двойной дымоход, который вывел его из строя и отправил в консервацию. Еще два двигателя, 5735 Comet и 5736 Phoenix, были переоборудованы с конусным котлом 2A и двойной дымовой трубой в 1942 году. Они должны были стать прототипом для восстановления всего класса, но, в конце концов, единственными Юбилеями, с которыми нужно было обращаться. Весь класс Royal Scot был перестроен по тому же принципу, что и многие локомотивы Fowler Patriot.

LMS Black 5

LMS 'Black 5' 4767 был завершен в последний день LMS, 31 декабря 1947 года. Он был уникальным среди 842-сильного класса тем, что был представлен снаружи Стивенсон связывает движение в дополнение к другим экспериментальным функциям; двойной дымоход, Timken роликовые подшипники во всем и электрическое освещение. Эти модификации были частью серии экспериментов Джорджа Иватта по улучшению и без того превосходного Stanier Black 5. Двойной дымоход был удален в 1953 году из-за и без того хороших характеристик. стандартного дымохода и проблемы с более мягким потоком двойного дымохода, который не так хорошо выводит дым из кабины. 4765 и 4766 также испытывали аналогичный двойной дымоход, но со стандартным клапаном Walschaerts.

Некоторые из первых построенных BR Black 5s были построены с клапаном Caprotti. Всего было построено двадцать штук, 44738-44757, из которых последние три также имели двойные дымоходы. Котлы двигателей Caprotti были подняты на 2 дюйма, что еще больше уменьшило зазор по высоте дымохода. Коробки клапанов Caprotti были расположены с впускными клапанами 6,25 дюйма (159 мм) снаружи, питаемыми большими и выступающими паровыми трубами, и выпускными клапанами 7 дюймов (180 мм) внутри. Большой объем зазора, который был неизбежен в клапанной коробке тарельчатых клапанов Caprotti, имел такое же влияние, как и длинный вывод на настройку клапана. В отличие от двигателя Stephenson, это привело к тому, что эти двигатели хорошо работали на скорости, но плохо справлялись с подъемом. Несмотря на то, что целью испытания клапанного механизма Caprotti было сокращение объема технического обслуживания, потребление угля по-прежнему оставалось важным. Эти двигатели считались более голодными по углю, чем обычно, поскольку слышимый резкий лай выхлопа влиял на тягу топки. Однако образцы с двойным дымоходом имели более мягкую кору и поэтому потребляли меньше.

Вторая партия еще двух двигателей, оснащенных Caprotti, была испытана в 1951 году, 44686 и 44687. Они были другой конструкции, с улучшенным механическим приводом распредвалов, и оба с двойными дымоходами. Чтобы уменьшить объем «мертвого пространства» внутри клапанной коробки, выпускные клапаны были уменьшены в размерах, чтобы теперь они были такими же, как впускные. Дизайн механического привода был признан удачным и был скопирован для нескольких более поздних двигателей Caprotti, построенных для классов BR Standard. Однако поведение с хорошими скоростными характеристиками, но с отсутствием мощности с низкими отсечками было таким же, как и у других двигателей. Все двигатели Caprotti сохранили свои двойные дымоходы, и было заметно, что их все еще отрывистый выхлоп без проблем выводил дым из кабины.

Класс Great Western King

King Edward I

В сентябре 1955, GWR King class 6015 King Richard III был оборудован двойной дымовой трубой для испытаний. Они были успешными, и поэтому весь класс был переоборудован ими. Некоторые из классов Castle были переоборудованы аналогичным образом. Испытания с динамометрической вагонеткой при буксировке Ривьеры Корнуолла в 1956 году не показали явного повышения производительности, но показали повышение эффективности потребления угля на 8%. Расход воды оставался постоянным, что указывает на улучшение процессов сгорания и теплопередачи, а не на снижение противодавления выхлопных газов двигателя, о чем свидетельствуют некоторые другие испытания.

Стандартные классы Британских железных дорог

92240

Они были спроектированы с самого начала, при их создании на основе более ранних работ SO Элл. Несмотря на это, некоторые классы плохо пропаривались, особенно класс 4 4-6-0. В 1957 году модель 75029 была успешно оснащена двойным дымоходом, что привело к его распространению во многих странах этого класса.

В то же время было также предложено испытать эжектор Giesl на 9F Возможно, для сравнения, 92178 был построен с двойным дымоходом. Двойной дымоход оказался настолько успешным, что был принят в качестве стандартного для всех 9F, построенных с 92183 года и позже, включая три, оборудованные механическим кочегаром .

Duke of Gloucester

Класс BR Standard 8 Duke of Gloucester был последним из классов BR Standard, который был разработан, так как необходимость в создании большего количества таких больших скоростных пассажирских локомотивов изначально отвергалась. Это привело к игнорированию одного из принципов конструкции стандартных классов и вместо двух цилиндров с внешним клапаном Walschaerts вместо него использовались три цилиндра и клапан Caprotti с тарельчатыми клапанами с кулачковым приводом.. Клапаны Caprotti открываются полностью быстрее, чем поршневые, что дает резкий выхлоп. Компания Caprotti рекомендовала использовать дымовую трубу Kylchap, чтобы противостоять неблагоприятным последствиям этого, но это было проигнорировано в пользу обычного двойного дымохода, разработанного Суиндоном, на основе их опыта работы с классом King.. Учитывая силу взрыва, эти принципы Суиндона позволили создать относительно небольшую дымовую трубу с двойным дымоходом столь же малых размеров.

На службе герцог Глостерский работал печально плохо, с репутацией плохого парообразователя. У него был короткий срок службы, что объяснялось как быстрым отказом от паровой тяги на British Rail, так и его низкой производительностью и нежеланием прилагать усилия для решения этой проблемы.

Duke of Глостер был спасен с свалки Барри, и потребовалась обширная реставрация. Во время этой реставрации были проверены вытяжка котла и подача воздуха в зольник, которые оказались неожиданно ограниченными. Предполагалось, что они являются первопричинами плохой работы, которая была подтверждена улучшением производительности после того, как оба были исправлены. Хотя размер штуцера дымовых труб был пропорционален дымовой трубе, их общий размер был долей котлов такого же размера на Pacific Navy и A2 pacifics. Реставрация включала строительство пары дымовых труб Кыльчап и дросселей дымохода. Помимо улучшения вытяжки, эти дымовые трубы также снизили обратное давление на цилиндры, что еще больше повысило эффективность.

США

Union Pacific Railroad

Union Pacific No. 4014, Union Depot

Несколько поздних паров проекты эпохи Union Pacific Railroad, особенно те, которые были разработаны во времена Отто Ябельмана, который был главным механиком железной дороги; использовались двойные дымоходы. FEF-3, третья и последняя версия Union Pacific FEF Series, были построены заново с двойными дымоходами. Как и их британские современники, двойной дымоход создавал проблемы с созданием огромного количества дыма, который мог блокировать обзор для инженера, поэтому FEF-3 вскоре были оснащены дымовыми дефлекторами типа «слоновьи уши». Позднее дымовые дефлекторы будут установлены на все остальные локомотивы FEF, в том числе без двойных дымоходов.

Другими проектами Union Pacific для получения двойных дымоходов были сочлененные локомотивы поздней эры, построенные для железной дороги, включая последнюю группу локомотивов Union Pacific Challenger, построенных в 1942 году, и вся серия локомотивов Union Pacific Big Boy. В то время как некоторые локомотивы Challenger и Big Boy были оснащены дымовыми дефлекторами, задымление для них было не столь проблематично, как на локомотивах класса FEF из-за более длинных котлов. Несколько Челленджеров с двойным дымоходом были отправлены на Западную железную дорогу Денвера и Рио-Гранде, откуда они позже будут служить на Клинчфилдской железной дороге. Действующие локомотивы современной программы Union Pacific Steam, UP 844, UP 4014 и ныне списанный UP 3985, сохранили свои двойные дымоходы в сохранности.

Южная Америка

Аргентина LDPorta

Паровоз Аргентина, разработанный Porta - 1969

Экспериментальный локомотив измерителя колеи Ливио Данте Порта Аргентина был реконструирован 1948 года бывшего 4-6-2 в 4-8-0. Помимо других усовершенствований, направленных на улучшение расхода пара и расхода топлива, локомотив снабжен двойной дымовой трубой. Выхлопная система Porta в конечном итоге превратилась в эжектор Lempor. Экспериментальный локомотив имел успех, и другие локомотивы должны были быть модифицированы, чтобы включать в себя обновления Porta, хотя не многие из них получили двойные дымоходы, как в Аргентине. В 1970-х годах Porta спроектировал большой локомотив, который соответствовал габариту нагрузки Североамериканской плиты C, который был основан на конструкции Аргентины, включая двойные дымоходы. Этот локомотив так и не был построен. Аргентина была сохранена на станции Мате-де-Луна в Сан-Мигель-де-Тукуман, ее текущий статус неизвестен, а в некоторых сообщениях предполагается, что с тех пор она была списана.

Ссылки
На Викискладе есть материалы, связанные с Двойными дымоходами.
  • Белл, Артур Мортон (1936). Локомотивы. их строительство, обслуживание и эксплуатация (3-е изд.). Лондон: Добродетель.
  • Клэй, Джон Ф. (1972). Stanier Black Fives. Ян Аллан. ISBN 07110-0274-6. CS1 maint: ref = harv (ссылка )
  • Cook, AF (2000). Повышение подачи пара в LMS: Эволюция локомотивных котлов LMS. RCTS. ISBN 978-0901115850. CS1 maint: ref = harv (ссылка )
  • Haresnape, Брайан (1970). «Класс 5XP 4-6-0 Jubilee». Stanier Locomotive. Ян Аллан. ISBN 0-7110-0108-1. CS1 maint: ref = harv (ссылка )
  • Питер Херринг (2000). Классические британские паровозы. Стандартный класс 9. ISBN 1-86147-057-6. CS1 maint: ref = harv (ссылка )
  • Холкрофт, Х. (1957). Great Western Locomotive Practice 1837–1947. Locomotive Publishing Co.
  • Koopmans, JJG ( 2014). Огонь горит намного лучше... Camden Miniature Steam Services. ISBN 978-1909358058. CS1 maint: ref = harv (ссылка )
  • Нок, OS (1966). Британский паровоз. II, с 1925 по 1965 год. Ян Аллан. CS1 maint: ref = harv (ссылка )
  • Нок, ОС (19 82) [1975]. The Gresley Pacifics. II. Ян Аллан. ISBN 0-7153-8388-4.
  • Rowledge, J.W.P.; Рид, Брайан (1984) [1977]. Станье 4-6-0 LMS. Ньютон Эббот: Дэвид и Чарльз. ISBN 0-7153-7385-4.
  • Semmens, P.W.B.; Голдфинч, А.Дж. (2003) [2000]. Как на самом деле работают паровозы. Оксфорд: Oxford University Press. ISBN 978-0-19-860782-3. Cite имеет пустой неизвестный параметр: | authormask =()
  • Walford, Джон; Харрисон, Пол (2008). Класс 9F 2-10-0. Подробная история стандартных паровозов British Railways. Том 4. Бристоль: RCTS. ISBN 0-901115-95-9. CS1 maint: ref = harv (ссылка )
Последняя правка сделана 2021-05-18 14:03:51
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте