Войти
 Топка в топку паровоза. Пиковая температура топки составляет примерно 2500 градусов F (~ 1371 ℃) |
В паровой машине топка - это место, где сжигается топливо., выделяя тепло для кипячения воды в бойлере. Большинство из них имеют форму коробки, отсюда и название. Горячие газы, образующиеся в топке, протягиваются через стойку с трубками, проходящими через котел.
Схематический разрез более раннего паровоза котел и топка справа. Обратите внимание, что котел не оборудован пароперегревателем. В стандартном паровозном котле с дымоходом топка окружена водяным пространством с пяти сторон. Дно топки открыто для атмосферного давления, но закрыто колосниковыми решетками (твердое топливо) или кастрюлей (жидкое топливо). Если двигатель сжигает твердое топливо, такое как дрова или уголь, большую часть дна топки закрывает решетка для сдерживания огня. Зольник, установленный под топкой и под решетками, улавливает и собирает раскаленные угли, золу и другие твердые отходы горения, когда они падают через решетку. В локомотиве, работающем на угле, решетки можно встряхивать, чтобы убрать мертвую золу со дна костра. Их встряхивают вручную или (в более крупных локомотивах) с помощью механизированного встряхивающего устройства. Дровяные тепловозы имеют фиксированные решетки, которые нельзя раскачивать. Древесная зола, как правило, представляет собой порошок, который будет падать через решетки без необходимости в большем перемешивании, чем колебания локомотива, катящегося по рельсам. Противопожарные решетки необходимо периодически заменять, так как они должны выдерживать очень высокую температуру. Воздух для горения поступает через дно топки, и воздушный поток обычно регулируется заслонками над карманом для сбора золы зольника. Локомотив, который сжигает жидкое топливо - обычно мазут типа «Бункер С» или аналогичное тяжелое топливо, не имеет решеток. Вместо этого к дну топки плотно прикручена запорная кастрюля из тяжелого металла. Обжиг сковорода покрыта огнеупорный кирпич и топка имеет огнеупоры подкладку, обычно до уровня двери топочной, весь путь вокруг топки. Горелка для жидкого топлива представляет собой сопло, содержащее щель для выхода масла на паровую струю, которая распыляет масло в мелкий туман, который воспламеняется в топке. Форсунка дизельной горелки обычно устанавливается в передней части топливника, защищенный капотом огнеупорного кирпича, и направлен на огнеупоры стены под дверью топки. Заслонки регулируют поток воздуха к масляному пламени.
Схема более позднего котла-топки паровоза, с топкой слева и ориентировочно с двумя элементами пароперегревателя справа. Эти элементы получают насыщенный (влажный) пар от котла, добавляют больше тепла к пару в элементах пароперегревателя (отсюда термин «перегретый»), который сушит пар, а затем выпускает перегретый (сухой) пар в двигатель. Синий и красный цвета представляют более прохладную и более горячую воду соответственно. Темный и светло-зеленый цвета представляют влажный и сухой пар соответственно. Оранжевый и желтый цвета соответствуют горячим и более холодным выхлопным газам соответственно. На диаграмме три пустые оранжево-желтые дымовые трубы малого диаметра показаны снизу, а две оранжево-желтые дымовые трубы большего диаметра вверху содержат элементы перегревателя. 
Топка класса GWR 6959 паровоз, показывающий нижнюю часть кирпичной арки, построенной из специально-образных огнеупоров. Существует большая (из огнеупорный кирпич ), прикрепленный к передней стенке топки непосредственно под пожарные трубы. Он простирается назад от передней трети до половины топки. Он поддерживается дуговыми трубками, термическими сифонами или циркуляционными насосами. Кирпичная арка направляет тепло, пламя и дым обратно над огнем в заднюю часть топки. Видимый дым содержит несгоревшие горючие частицы углерода и горючие газы. Цель этого перенаправления - вызвать более полное сгорание этих частиц и газов, что сделает локомотив более эффективным и приведет к тому, что из дымовой трубы будет выходить менее видимый дым. Без арки пламя и видимый дым всасывались бы прямо в пожарные трубы, не сгорая полностью, в результате чего видимый дым выходил из трубы. Изобретение кирпичной арки позволило локомотивам сжигать более дешевый уголь (который содержит летучие вещества) вместо кокса, поскольку с самого начала это было законным требованием для двигателей «потреблять собственный дым». Кирпичная арка и ее опоры (арочные трубы, термические сифоны и циркуляторы) требуют периодической замены из-за сильной жары, которую они выдерживают.
Пожарные трубы прикрепляются к одной стене топки (передняя стенка для продольного котла, верх для вертикального котла) и переносят горячие газообразные продукты сгорания через котловую воду., нагревая его, прежде чем они уйдут в атмосферу. Дымовые трубы служат дополнительной цели, удерживая листы плоских труб (передних и задних), так что только верхняя часть передней дымовой решетки и нижняя часть задней дымовой решетки должны быть отдельно закреплены.
Разрез топки локомотива и котла с радиальными стойками Металлические стенки топки обычно называются листами, которые разделяются и поддерживаются стойками. Стойки поддерживают и удерживают «листы» (пластины) от давления. В идеале они должны быть расположены под прямым углом к листам, но поскольку внешний лист (лист обертки) часто закруглен, а верх топки (лист короны) относительно плоский по сравнению с этим, такое отношение к обоим листам невозможно. Фактическое расположение проживания - это компромисс. Поскольку поломка распорки скрыта, в перьях просверлены продольные отверстия, называемые контрольными сигналами, через которые будет выдуваться вода и пар, обнаруживая поломку. Котел с более чем 5 неисправными стойками или двумя соседними стойками должен быть выведен из эксплуатации, а стойки заменены. Плавкие пробки, обычно расположенные в самой верхней части листа коронки, имеют сердцевину из мягкого металлического сплава, которая плавится, если уровень воды в котле становится слишком низким. Пар и вода, попадающие в топку, предупреждают локомотивную бригаду о низкой воде и помогают тушить пожар. Не все локомотивы оснащены плавкими пробками. Кроме того, плавкие свечи следует заменять через регулярные промежутки времени, примерно каждые три месяца для локомотива, находящегося в регулярной эксплуатации, потому что сердцевина из мягкого металлического сплава со временем будет медленно плавиться, даже если котловая вода будет поступать на должном уровне. «Грязевые отверстия» или промывные пробки обеспечивают доступ к внутренней части котла для промывки и удаления котельного шлама и окалины.
Листы слева и справа называются «боковыми листами», а листы в Перед топкой находится дымоход. «Передняя дымовая перегородка» находится в передней части котла и в задней части дымовой камеры. «Задний лист» находится в задней части топки и имеет дверной проем. Коронный лист - это верх топки. Лист кроны должен быть постоянно покрыт водой. Если уровень воды упадет ниже листа короны, он перегреется и начнет таять и деформироваться, обычно провисая между стержнями короны. Если это условие не исчезнет, верхний лист в конечном итоге будет оттеснен от верхних перьев давлением в котле, что приведет к взрыву котла. Это состояние, обычно вызываемое человеческой ошибкой или невниманием, является самой серьезной причиной взрыва котла локомотива.
Обычно верх котла (оберточный лист) над топкой радиальный, чтобы соответствовать контуру котла; однако из-за проблемы размещения распорок под прямым углом как к оберточному листу, так и к верхнему листу (см. выше) была разработана топка Belpaire. В конструкции Belpaire лист обертки примерно параллелен листам топки, что позволяет лучше разместить стойки. Такая компоновка придает топке котла более квадратную форму и обычно делается как можно больше в пределах габарита нагрузки, чтобы обеспечить наибольшую поверхность нагрева там, где огонь наиболее горячий. Самым известным пользователем топки Belpaire в США была Пенсильванская железная дорога. На других железных дорогах, таких как Great Northern и Illinois Central, были локомотивы с топками Belpaire. Иллинойс Сентрал 4-6-0 # 382, двигатель Кейси Джонса, имел топку Belpaire. Пар обычно собирается в передних углах топки Belpaire, что позволяет использовать котел без купола. Верх топки не является горизонтальным, а спереди заметно выше, чем сзади, что снижает риск уноса воды с паром.
Топка Wootten была очень высокой и широкой, чтобы можно было сжигать отходы антрацитового угля. Его размер потребовал необычного размещения бригады, например, верблюжьих локомотивов.
Камера сгорания топки паровоза, выходящая вперед (влево) от основной топки в корпус котла Некоторые топки были оборудованы так называемой камерой сгорания, это отдельный компонент от топки и трубок - большое единичное расширение пространства топки в ствол котла и над кирпичной аркой и отделенный от колосниковой решетки и топки, это обеспечивало дополнительное пространство между пламенем и задней дымовой трубой / дымовой решеткой.
Это обеспечило более полное сгорание (сокращение потерь топлива) и увеличило площадь поверхности топки для большей теплоотдачи, эти факторы улучшили как КПД котла, так и экономию топлива. Улучшенное сгорание (которое снижает выброс углеродной сажи) уменьшило вынос золы и сажи в дымовые трубы и дымовую коробку, уменьшив частоту необходимой очистки. Накопление сажи и накипи (со стороны воды) серьезно снижает передачу тепла через дымовые трубы / дымоходы, снижая выработку пара и эффективность котла.
Накопление сажи и накипи также может привести к перегреву и последующему выходу из строя трубок, если их не очистить должным образом для удаления сажи (с помощью воды, сжатого воздуха и чистящих стержней) и накипи при промывках котлов и очистке воды например Porta Treatment (минимизирует и практически предотвращает образование накипи) назван в честь аргентинского инженера-локомотива Ливио Данте Порта, который его изобрел.
Роль пожарного на паровозе - обеспечить, чтобы машинист всегда имел в своем распоряжении достаточный запас пара.. Это достигается поддержанием подачи топлива в огонь и поддержанием уровня котловой воды таким образом, чтобы она все время покрывала верхний лист топки - в противном случае последний перегреется и ослабнет, и взрыв котла Может получиться. На терминале после того, как рабочий день будет завершен, пожарный наполнит котел водой и либо сбрасывает, либо сбрасывает огонь (т. Е. Тушит огонь), в соответствии с политикой компании, и ставит колодки под колеса машиниста, чтобы локомотив не двигался во время движения.
Плоские стороны и квадратные углы показывают форму топки Belpaire. Это обеспечивает большую поверхность нагрева, повышая эффективность двигателя
Локомотив с обычной топкой. Круглый верх топки облегчает установку котла
Топка Wootten выглядит как большая конструкция прямо перед тендером. Обратите внимание на необычное положение кабины водителя. Пожарный остался незащищенным между топкой и тендером
Дорожные локомотивы, такие как тяговые двигатели, обычно имели топки, аналогичные тем, что используются на железнодорожных локомотивах, но были исключения, например паровой вагон Sentinel с вертикальным водотрубным котлом.
Существовало и существует множество различных конструкций топок для стационарных котлов. В дымовых котлах (например, котел Lancashire ) дымоходы сами образуют топку. В водотрубных котлах топка обычно представляет собой облицованный огнеупорным кирпичом отсек под водяными трубами.
В судовых котлах также есть различные типы топки. Основное различие, опять же, заключается в типах дымовых труб (например, котел Scotch с внутренней топкой) и типах водяных труб (например, котел Yarrow с внешней топкой).
 | На Викискладе есть материалы, связанные с Firebox. |
