Искроудержатель

Описание устройства и основные принципы работы паровозов, фотографии паровозов

Искроудержатель является необходимой принадлежностью дымовой коробки лри отоплении парозозд твердым топливом. Искры, вылетающие из трубы паровоза, могут принести огромный ущерб народному хозяйству (пожары). Уже на первых порах существования паровозов вопрос о рациональном и надежном ис-кроудержании потребовал своего разрешения. На всех этапах эволюции паровоза мы видим десятки различных систем искроудержателей, предлагавшихся во всех странах. Согласно 200 ПТЭ на каждом паровозе с дровяным] или угольным отоплением должны быть вполне исправные искроуловительные или иск-рогасительные приборы.

7. Искроудержатель
Фиг. 161.

В прежнее время искроудержатели конструировались для установки главным образом в дымовой трубе паровоза. Тем самым дымовая труба помимо своего основного назначения получала и это дополнительное, несвойственное ей; в итоге имело место плохое задерживание искр, ухудшение тяги и парообразования. В настоящее время следует считать установленным, что все устройства для задержания искр при угольном отоплении должны располагаться только в дымовой коробке, где для этого имеется значительно больше возможностей, в первую очередь в смысле места, где могут быть размещены искроудержатели. При дровяном отоплении до сих пор находят применение центробежные (турбинные) искроудержатели, расположенные в громоздкой дымовой трубе.

Наиболее простыми искроудержателями, работающими в общем удовлетворительно, являются простые сетки, окружающие нижнюю (смесительную) часть ды мовой трубы и конус. Такая сетка в применении к паровозам сер. «Су» показана на фиг. 161. На паровозе сер. «Эм» (см. фиг. 4) применен также сеточный искроудержатель, расположенный между трубой и петикотом и между петикотом и конусом. Дно сетки изготовляется из сетки или, лучше, из перфорированной листовой стали с отверстиями диаметром 10 мм; боковые части искроудержателя изготовлены в виде проволочной сетки (ОСТ 794) с ячейками размером 6x6 мм (проволока диаметром 1,6 мм) или также в виде панцырной сетки. Пролетающие через мелкие отверстия сеток искры столь не велики по своим размерам, что догорают еще в воздухе, вылетев из дымовой трубы, и не могут явиться причиной пожара.

Заметим, что стандартные искроудержательные сетки (ОСТ) предусматриваю!' квадратные ячейки (3 х 3; 6 х 6; 10 х 10 мм). Более рациональными во всех отношениях являются сетки с прямоугольными отверстиями, размером, например, 5 х 16 мм, как это принято в США.

Сеточные искроудержатели имеют тот дефект, что сравнительно быстро прогорают и требуют смены. Кроме того, отверстия забиваются кусочками угля, и проход газов через сетку затрудняется. Поэтому иногда сетку не закрепляют жестко к трубе, чтобы при дрожании от толчков паровоза она сама несколько очищалась от застрявших в ней кусочков угля.

Относительно удовлетворительные результаты работы простых сеточных искроудержателей, несмотря на их дефекты, позволили применить такие искроудержатели на первых паровозах сер. «ИС».

В США и на многих наших мощных паровозах (сер. «ФД», «ТА», «ТБ») применяются так называемые дефлекторные искроудержатели, изображенные на фиг. 162-163. На этом чертеже показано и все устройство дымовой коробки паровоза сер. «ФД». Существенными частями такого искроудержателя являются, во-первых, вертикальная поперечная перегородка, как бы разделяющая дымовую коробку на две части. Эта перегородка располагается между дымовой трубой и коллектором таким образом, что не доходит до нижней образующей барабана дымовой коробки примерно на ]/з диаметра барабана; во-вторых, горизонтальная перегородка с отверстием для конуса, примерно на уровне насадки конуса; эта перегородка соединяется задней своей кромкой с вертикальной перегородкой; в-третьих, наклонная небольшая стенка, укрепленная к передней кромке горизонтальной перегородки, как показано на фиг. 162-163: в-четвертых, большая сетка, расположенная наклонно в передней части дымовой коробки. Рассматривая общее расположение перегородок, мы видим, что выхлопы пара в конус создают прежде всего разрежение в верхней части дымовой коробки, отгороженной перегородками и сетками. За счет создавшегося разрежения газы устремляются в трубу, но, прежде чем попасть в нее, проходят под горизонтальной перегородкой и огибают наклонную стенку. Наклонная стенка поставлена так, что под ней остается суженный проход для газов. Скорость их в этом месте резко возрастает, и по инерции кусочки угля пролегают вперед, отделяясь от газов и собираясь в переднем нижнем углу дымовой коробки, в то время как газы, освободившись от унесенных крупных кусков,, проходят через сетку, где теряют и мелкие кусочки угля.

Собирающаяся главным образом в передней нижней части дымовой коробки изгарь постепенно догорает за счет беспрестанного омывания ее газами сгорания, всегда содержащими в себе свободный кислород. Это свойство дефлекторного искроудержателя постепенно дожигать отделившиеся от газов угольки позволяет работать без очистки дымовой коробки длительное время. Американцы называют поэтому дефлекторные искроудержатели «самоочищающимися». Правда, это догорание угля вызывает сравнительно быстрое изнашивание предохранительного листа барабана дымовой коробки и необходимость укреплять изнутри на дверке дымовой коробки защитный (полукруглый) лист.

При проектировании таких искроудержателей Армстронг (США) рекомендует сечение для прохода газов под горизонтальным листом дефлектора делать:

^ = (1,0-М,1)Я,,,в, (53) где &труб-живое сечение жаровых и дымогарных труб. Наиболее узкое сечение под наклонным листом Р., ^0,7 &ттб. (54)

7. Искроудержатель

В наших паровозах сер. «ФД», а также и паровозах сер. «Тл» и «*["•» зги соотношения выдержаны.

Дефлекторные искроудержатели, хотя и пользуются широким распространением в США и считаются там как бы нормальным и, не свободны от некоторых существенных дефектов; путь газов в дымовой коробке при наличии такого искроудержателя удлиняется, величина необходимого разрежения увеличивается, так как помимо общего удлинения пути газов сгорания им приходится сообщать увеличенную скорость. Кроме того, недостатком является и значительное загромождение дымовой коробки, неудобное в эксплуатации паровоза (осмотр'элементов, смена их и т. д.). Правда, вертикальная перегородка делается из отдельных, быстро разбирающихся щитов, но все же конструкция несколько неудобна.

В США уже ряд лет испытываются новые типы центробежных искроудержателей, работающих без всякого добавления сеток или перегородок. Последнее обусловливает значительное уменьшение сопротивления искроудержателя.

Не вдаваясь в изложение весьма характерной эволюции таких искроудержателей, ограничимся разбором наиболее современного типа центробежного искроудержателя типа «ЦиклонС», схема устройства и работы которого показана на фиг. 164. Между насадком конуса и дымовой трубой размещен вертикальный барабан (разборный), открытый со стороны решетки. Вся дымоваякоробка разделена на две части поперечной перегородкой таким образом, что газы, выйдя из устьев дымогарных и жаровых труб, попадают только в барабан искроудержателя. На верхней проекции показаны косые направляющие щитки А, Б, Б, поставленные с одной стороны входного отверстия. Газы сгорания, входя в барабан, как показано стрелками на верхней проекции, получают вращательное движение, кусочки угля разлетаются в стороны и, ударясь о стенки барабана, размельчаются и сгорают. Легкие газы сгорания отсасываются за счет работы конуса в центральную часть барабана и выбрасываются в трубу.

Длительные испытания этих искроудержателей в эксплуатационных условиях показали хорошую работу устройства, надежное задерживание искр и, главное, выявили возможность значительного уменьшения разрежения в дымовой коробке.

Такой искроудержатель имеет и еще одно положительное качество: разрежение в передней части дымовой коробки может быть близким нулю; постановка заделок парорабочих труб, а также и дверок дымовой коробки упрощается. При распространении таких искроудержателей, если они себя оправдают и в массовой эксплуатации, может быть поставлен вопрос о значительном упрощении конструкции дверок дымовой коробки. Конечно небольшим недостатком такого искроудержателя является как его громоздкость (разборная конструкция), так и необходимость его разборки для осмотра паровых и дымогарных труб. Необходимо форсировать вопрос с испытанием таких искроудержателей.

7. Искроудержатель
Фиг. 164.

⇐ | Зольник || Конструкции паровозов || Аппарат тяги газов сгорания | ⇒