Схема устройства, принцип работы и типы инжекторов

Описание устройства и основные принципы работы паровозов, фотографии паровозов

Для пополнения расхода воды в котле, идущей на приготовление пара, на паровозах установлены питательные приборы. Котел каждого паровоза должен иметь не менее двух питательных приборов, причем каждый из них должен приводиться в действие и питать котел независимо от другого, обеспечить необходимую подачу воды при максимальной форсировке котла (Правила ЦТ-ЦВ-ЦП/3198, 97). У каждого питательного прибора должен быть запорный вентиль и питательный клапан, автоматически закрывающийся давлением из котла.

На современных паровозах для питания котла применяют инжекторы и насосы. Инжекторы разделяют на работающие свежим и мятым (отработавшим) паром, а насосы - на поршневые и центробежные.

Кроме того, инжекторы свежего пара могут быть всасывающими и не-всасывающими, а по своему расположению - вертикальными или горизонтальными.

Преимущественное применение на паровозах имеют инжекторы, которые просты в управлении и надежны в работе. На паровозе обычно установлено два инжектора. На некоторых сериях паровозов установлен один инжектор и один насос. Инжектор представляет собой пароструйный прибор, действие которого основано на превращении части тепловой энергии пара в кинетическую энергию движения, передаче паром своей кинетической и тепловой энергии воде и, наконец, на превращении кинетической энергии струи воды в потенциальную энергию давления, которая заставляет воду поступать в котел, преодолевая котловое давление.

Принципиальная схема инжектора свежего пара представлена на рис. 79. В корпусе 1 инжектора установлены центральное паровое сопло 3, кольцевое паровое сопло 2, через которые пар из котла подается в инжектор, конденсационно-водяное (смесительное) сопло 4, где происходит смешение пара с поступающей из тендера водой, и нагнетательное сопло 6, в котором энергия движения превращается в энергию давления. Сопла образуют в корпусе инжектора паровую камеру Л, водяную камеру Б, камеру смешения В и нагнетательную камеру Г. Для впуска пара в паровое сопло в камере А имеется паровпускной (закачивающий) клапан 13; для удаления воздуха из корпуса и слива воды во время пуска инжектора в камере смешения имеется вестовой клапан 5. На выходе воды из нагнетательной камеры Г поставлен питательный клапан 7, через который вода по трубе 8 поступает в котел. Водяная камера при помощи водоприемной трубы 12 и рукава 10 соединенена с тендерным баком //.

Процесс работы всасывающего инжектора можно разделить на две стадии: всасывание воды из тендерного бака винжек-

Как устроен и работает паровоз

Рис 79 Схема инжектора свежего пара

1 - корпус инжектора 2 - вольцевое паровое сопло, 3 - центральное паровое сопло 4 - конденсациоино водяное сопло, 5 - вестовой клапан, 6 - нагнетательное сопло, 7 - питательный клапан, 8 - питательная труба, 9 - вестовая труба, 10 - рукав И - бак тендера, 12 - водоприемная труба, 13 - паровпускной клапан, 14 - паровая труба

тор и нагнетание воды в котел. Работа инжектора происходит следующим образом. Открыв на небольшую величину паровпускной (закачивающий) клапан 13 (рис. 79, а), впускают струю пара в кольцевое паровое сопло 2. Пар, выходя из сопла, вначале выталкивает воздух из конденсационно-водяного сопла 4 (через имеющиеся в нем кольцевые прорези) и вместе с воздухом, приподняв вестовой клапан 5, уходит через вестовую трубу 9 в атмосферу. Струя пара, образовавшаяся в камере Б, захватывает окружающий ее воздух и увлекает его также в вестовую трубу. В камере Бив водоприемной трубе 12 создается разрежение, в результате чего вода под действием атмосферного давления в тендерном баке поднимается по водоприемной трубе и заполняет камеру Б инжектора.

Струя пара, вытекающая из кольцевого парового сопла, сталкиваясь с поступившей в инжектор водой, быстро конденсируется, а в камере смешения В возникает разрежение. Тогда под давлением атмосферного воздуха вестовой клапан на короткое время закроется, при этом посадка клапана на место сопровождается характерным звуком (щелчком). Вслед за этим под напором воды, увлекаемой паром, вестовой клапан снова откроется, и вода через вестовую трубу будет выходить наружу. Так происходит всасывание и заполнение инжектора водой.

Как только инжектор присосал воду, что можно определить по щелчку в корпусе и по выходу воды из вестовой трубы, открывают полностью закачивающий клапан 13 (рис. 79, б) и дают доступ пару в центральное паровое сопло 3. Через сопло 3 проходит в среднем в 10 раз больше пара, чем через кольцевое, поэтому кинетическая энергия струи будет во столько же раз больше.

Вышедший из парового сопла пар смешивается в конденсационно-водяном сопле с водой, конденсируется и отдает свою тепловую и кинетическую энергию воде. Из конденсационно-водяного сопла струя воды, обладающая достаточной кинетической энергией и нагретая до температуры 60 - 65° С, с большой Скоростью проходит в нагнетательное сопло. Попадая в расширяющееся нагнетательное сопло, скорость воды уменьшается, а давление ее увеличивается. При выходе из нагнетательного сопла и в нагнетательной камере давление воды, как это установлено опытами, становится выше давление пара в котле на 1,0 - 1,5 кгс/см2. Вода, преодолевая котловое давление, поднимает питательный клапан 7 и по питательной трубе 8 проходит в котел.

Во время работы инжектора вследствие эжекции в водяной камере Б постоянно образуется разрежение, поэтому вода из тендера непрерывно поступает в инжектор.

Выше описана работа всасывающего инжектора свежего пара, который установлен в будке машиниста выше уровня воды в тендерном баке. Разница в уровнях инжектора и воды в баке может доходить до 1,5-1,8 м. Невсасывающий инжектор установлен ниже минимального уровня воды в тендерном баке, и вода самотеком заполняет его. Особенностью работы такого инжектора является то, что он может забирать и качать воду с температурой не выше 40° С. Это объясняется тем, что слишком горячая вода при наличии разрежения в водяной

камере инжектора превращается в пар, в результате чего давление в водоприемной трубе не снижается и инжектор не подсасывает воду из тендера. Для работы инжектора используется свежий пар, расход которого составляет 7 - 15% количества подаваемой в котел воды. Инжекторы свежего пара применяют следующих типов: всасывающий В-170, всасывающий В-250 и невсасывающий Н-400 (Табл. 5).

Таблица 5

Тип инжектора

Производительность, л/мин, не менее

Высота всасывания воды, м, не менее

Температура нагнетаемой воды, °С, не менее

Всасывающий В-170

170

1,5

+60

Всасывающий В-250

250

1,8

+60

Невсасывающий Н-400

400

0,5*

+55

* Высота подпора воды не менее

На паровозах применяют также модернизированный инжектор В-250, у которого благодаря увеличению диаметра конусов производительность повышена до 300 л/мин, а температура подаваемой в котел воды достигает 70 - 75° С.

⇐ | Уход за арматурой котла || Как устроен и работает паровоз || Всасывающие инжекторы | ⇒