Параметры котла. Основные части топки

Описание устройства и основные принципы работы паровозов, фотографии паровозов

Паровозный котел (рис. 9) состоит из трех основных частей: топки Л, цилиндрической части Б и дымовой камеры В. В котле располагаются дымогарные и жаровые трубы, гарнитура, арматура, паропровод, регулятор, пароперегреватель и другое вспомогательное оборудование.

В топке в результате сжигания топлива выделяется тепло, которое частично используется для приготовления пара. В цилиндрической части котла топочные газы продолжают отдавать тепло котловой воде, омывающей трубы, а также пару, протекающему по пароперегревателю.

Количество воды в котле должно быть таким, чтобы она закрывала потолок огневой коробки, жаровые и дымогарные трубы. Площадь открытой поверхности воды в котле называют зеркалом испарения. Образующийся в котле пар заполняет пространство над поверхностью воды (зеркалом испарения), называемое паровым объемом, а пространство котла, заполненное водой, - водяным объемом.

Паровой объем и площадь зеркала испарения котла на различных сериях паровозов неодинаковы. Например, на паровозе Л паровой объем равен 5,36 м3, площадь зеркала испарения 14,1 м2, а на паровозе СО - соответственно 4,7 м3 и 13,2 м2.

Уровень воды в котле всегда колеблется в некоторых допустимых пределах в зависимости от интенсивности образования пара и пополнения котла водой. Кол.ебание уровня воды в котле вызывает некоторое изменение парового объема и величины зеркала испарения: с повы-

Таблица 1

Серия паровоза

Расчетная форсировка котла в кг/м2 •ч при отоплении

Серия паровоза

Расчетная форсировка котла в кг/м2 ч при отоплении

угольном

нефтяном

угольном

нефтяном

ФД21, ЛВ, П36

80'

80

Эр(40 жаровых труб)

60

70

ФД20

65

65

ЭР, СУ

55

65

Л, Еа, СО"

70

70

Э, ЭУ, Эм

50

60

СО

55

70

ТЭ

50

60

шением уровня воды паровой объем и зеркало испарения уменьшаются, с понижением уровня - увеличиваются.

Поверхность огневой: коробки, дымогарных и жаровых труб, омываемая водой, называется испаряющей поверхностью нагрева котла. Эта поверхность и наружная поверхность элементов пароперегревателя, расположенных в жаровых трубах, составляют полную, или общую, поверхность нагрева котла. Чем мощнее паровоз, тем больше размеры котла и поверхность его нагрева. Испаряющая поверхность нагрева котла основных серий паровозов указана в 5. Все современные паровозы оборудованы пароперегревателями с поверхностью нагрева от 100 до 150 м2, поэтому общая поверхность нагрева котла значительно возрастает.

Чтобы обеспечить паровую машину паровоза необходимым количеством пара определенной температуры и давления, котел должен иметь достаточную для этого паропроизводительность (мощность). Паропроизводительностью называют способность котла приготовлять в единицу времени определенное количество пара рабочего давления. При этом потребное количество пара в заданных параметрах должно быть получено с минимальной затратой топлива. Паропроизводительность определяется величиной испаряющей поверхности нагрева и форсировкой (паронапряжением) котла. Ф о р-сировкой котла называют количество пара (в кг), получаемое с единицы площади (1 м2) испаряющей поверхности нагрева в единицу времени (1 ч). Современные паровозы имеют расчетные форсировки поверхности нагрева котла до 80 кг/м2 • ч (табл. 1).

Величина форсировки котла может изменяться в зависимости от условий работы паровоза и в свою очередь зависит от площади колос-

Как устроен и работает паровоз

Рис. 9. Котел паровоза: А-топка, Б - цилиндрическая часть, А -дымовая камера, 1 - укрепление передней решетки., г-передняя решетка, 3 - сухопарник, 4 - укрепление лобового листа, 5 -дымогарные трубы, 5 - жаровые трубы

Как устроен и работает паровоз

Рис 10 Топка котла

1 - боковой лист кожуха, 2- потолок кожуха, 3- потолок огневой коробки, 4- тяжи укрепления лобового листа, 5 - потолочные связи, 6 - циркуляционные трубы, 7 - лобовой лист кожуха, 8 - боковые связи, 9 - топочная рама, 10- задний лист огневой ко робки, /1 - колосниковая решетка, 12 - боковой лист огневой коробки, 13 - свод, 14 - ухватный лист кожуха, 15 - трубная решетка

никовой решетки и ее напряженности, т. е. количества килограммов угля или мазута, которое может быть сожжено на 1 м2 поверхности колосниковой решетки в течение 1 ч, а также от испарительности топлива - количества килограммов пара, которое может быть получено при сгорании 1 кг топлива. Кроме того, на паропроизводительность котла оказывают влияние еще объем топки, объем парового пространства, размер поверхности нагрева пароперегревателя и др.

Топка котла (рис. 10) состоит из огневой коробки и кожуха. Огневая коробка представляет собой камеру, где непосредственно происходит сжигание топлива; кожух охватывает огневую коробку снаружи.

Топка является наиболее ответственной частью котла. При сгорании топлива выделяется большое количество тепла и температура горения достигает 1600° С, вследствие этого в области топки происходит наибольшее парообразование.

В нижней части топки расположена колосниковая решетка. В задней стенке топки имеется так называемое шуровочное отверстие, через которое забрасывают топливо на колосниковую решетку.

Огневая коробка состоит из потолка 3, левого и правого боковых листов 12, заднего листа 10 и трубной решетки 15. В трубной решетке имеются отверстия, в которые вставляют и укрепляют задние концы дымогарных и жаровых труб.

Кожух топки состоит из потолка 2, лобового листа 7, ухватного листа 14 и двух боковых листов /. Ухватный лист предназначен для соединения кожуха топки с цилиндрической частью котла. На некоторых паровозах он охватывает барабан котла по всей окружности и в этом случае называется смычным листом.

В топке наклонно установлены циркуляционные трубы 6 и свод 13. Чтобы не допустить прогиба листов топки от давления пара, огневая коробка и кожух топки по всей площади соединены между собой стальными стержнями - связями 5 и 8.

Лобовой лист кожуха укреплен к потолку при помощи наклонных тяжей 4. В нижней части огневая коробка и кожух соединены топочной рамой 9, на уровне которой расположена колосниковая решетка.

Различают топки с плоским потолком кожуха и огневой коробки и радиальные. Топки с плоским потолком (рис. 11) имеют больший объем парового пространства над огневой коробкой, чем имели топки с радиальным кожухом маломощных паровозов.

Топки с плоским потолком кожуха и огневой коробки вследствие значительной их ширины размещают над рамой паровоза. Недостатком топок такого типа является то, что они требуют более сложных и тяжелых креплений плоского потолка кожуха. Кроме того, сложным в изготовлении получается смычной лист кожуха, соединяющий потолок кожуха с цилиндрической частью котла.

Радиальные топки (рис. 12) применяют на всех современных паровозах. Потолок кожуха топки описывают радиусом, равным радиусу цилиндрической части котла. Потолок огневой коробки описывают значительно большим радиусом - порядка 3500 мм. В радиальной топке потолочные связи, соединяющие потолок огневой коробки с кожухом, располагают веерообразно по радиусам огневой коробки пер-

⇐ | Организация ремонта паровозов || Как устроен и работает паровоз || Типы и формы топок | ⇒