Устройство пароперегревателя

Описание устройства и основные принципы работы паровозов, фотографии паровозов

Принцип получения перегретого пара был известен давно. Однако создание надёжного устройства для перегрева пара на паровозах оказалось весьма трудной задачей. Практически она была разрешена немногим более полувека назад.

В 1898 г. инженер Грубинский сконструировал и установил на паровозе специальное устройство — пароперегреватель, который позволял нагревать насыщенный пар при постоянном давлении.

Создание и усовершенствование пароперегревателей открыло новую эру в паровозостроении.

Перегрев пара на паровозах происходит в пучках параллельных петлеобразных трубок — элементах, помещённых внутри труб, по которым проходят из топки газы сгорания. Эти широкие трубы называются жаровыми. Увеличение их диаметра в 2,5—3 раза по сравнению с дымогарными трубами и объясняется необходимостью» разместить в них элементы. Число жаровых труб на паровозах доходит до 130.

Пароперегреватели, элементы которых размещены внутри жаровых труб, называются жаротрубными пароперегревателями.

8. Устройство пароперегревателя

Фиг. 46. Схема двухоборотного пароперегревателя

Жаротрубный пароперегреватель (схема его представлена на фиг. 46) состоит из двух основных частей: элементов и коллектора.

Трубки элементов укрепляются в жаровых трубах специальными скобами и распорками. Количество трубок в элементе, их расположение и размеры определяют тип пароперегревателя. Концы элементов выводятся в дымовую коробку и плотно прикрепляются к коллектору.

Коллектор (фиг. 47) представляет собой коробку, состоящую из двух изолированных друг от друга камер: для насыщенного и для перегретого пара.

Один конец элемента соединён с камерой насыщенного пара, другой —- с камерой перегретого пара. Поэтому пар из одной камеры в другую может попасть, только пройдя через элементы пароперегревателя.

Пар из котла попадает в камеру коллектора для насыщенного пара и из неё поступает в элементы через ряд отверстий в плите (дне) этой камеры, разделяясь при этом на ряд мелких струек.

Проходя внутри каждого элемента, струйки пара делают один или два поворота (к топке и обратно) в зависимости от типа перегревателя.

Пар в трубках однооборотного пароперегревателя проходит в двух направлениях: от дымовой коробки к топке навстречу движению газов сгорания и от топки к дымовой коробке по направлению движения газов. Таким образом, пар делает в каждом, элементе один оборот.

В трубках двухоборотного перегревателя пар совершает два оборота (см. фиг. 46).

8. Устройство пароперегревателя

Фиг. 47. Коллектор пароперегревателя

Проходя по жаровым трубам, поток раскалённых газов встречает на своём пути элементы и передаёт часть тепла от газов пару,, движущемуся в трубках пароперегревателя.

Передача тепла пару здесь идёт главным образом конвекцией, т. е. путём непосредственного соприкосновения движущихся газов со стенками элементов. Первоначально в элементах происходит испарение влаги, оставшейся в паре после выхода из котла. В это время температура пара не повышается. Следовательно, на некотором участке поверхность пароперегревателя (примерно 15—20% длины элемента) используется не по прямому назначению, что снижает конечную температуру перегрева пара. Но как только последняя; частица влаги испарится, тотчас же начнётся перегрев пара.

При движении по трубкам элементов пар перегревается до температуры 350—450°.

Так как находящийся в пароперегревательных трубках пар всё время сообщается с котлом, то давление пара остаётся почти неизменным (примерно равным котловому).

Таким образом, поток раскалённых газов, проходя по жаровым -трубам, передаёт своё тепло не только окружающей воде, но и пару, протекающему в трубках элементов. От этого температура газового потока снижается и при выходе из жаровых труб не превышает 250—450°, тогда как при входе онаа равна 900—1200° {см. фиг. 46).

Пройдя элементы, пар возвращается в коллектор, но уже в камеру перегретого пара.

Итак, насыщенному пару, образовавшемуся в котле, приходится ^проделать длинный путь, прежде чем он попадёт наконец в паровую машину. На этом пути происходит осушка и перегрев пара.

⇐ | 7. Получение перегретого пара | | Как устроен и работает паровоз | | 9. Средства, улучшающие качество пара | ⇒