§ 3. Пылеугольное отопление
Основным достоинством пылеутольного отопления является возможность применения низкосортных топлив при очень большом удобстве, простоте обслуживания топки и при некотором повышении резерва мощности у паровоза. Это обстоятельство в условиях нашего топливного баланса имеет первостепенное значение.
Невысокая стоимость низкосортного угля обусловливает соответственно низкую стоимость размолотого в пыль готового для отопления паровозов пылеобразного топлива, в основном почти не превышающую стоимость угля, применяющегося для отопления паровозов в настоящее время.
В СССР пылеутольное отопление имеет большие перспективы для распространения, так как оно позволяет с успехом сжигать местные угли, освобождая, таким образом, транспорт от больших хозяйственных перевозок.
1 Интересующихся паровозами высокого давления отсылаем к трудам:
1) Проф. С. И. Кузьмин, Паровозы высокого давления, изд. 1933 г.;
2) Лонткевич и др., Паровозы высокого давления («Труды НЭКИ»);
3) Журн. «Подвижной состав», К» 5 за 1933 г., ст. «Описание паровоза 1-4-2 по проекту Бюро мощных локомотивов».
Обслуживание топки, работающей на пылевидном топливе, почти не отличается от обслуживания нефтяной топки.
Возможность резких и безболезненных для топочного процесса изменений режима топки делает применение пылеутольного отопления в особенности желательным для паровозов высокого давления.
Фиг. 20.
За границей имеется ряд паровозов, работающих на пылевидном топливе; у нас в СССР имеются пока два опытных паровоза — сер. «Э» и «ФД» с пылеу-гольным отоплением.
Систем пылеугольного отопления предложено несколько. Наиболее старая система, испытанная, между прочим, и у нас в'1921 г., показана на фиг. 20. На
Фиг. 21.
тендере устанавливаются показанные на рисунке турбины, одна из которых вращает червяк В, а другая вдувает воздух в топку. Топливо и воздух поступают в топку по трубам £> и Я. Для выравнивания температуры топки последняя выложена кирпичом (I и Е), еще более усиливающим сходство такой топки с нефтяной; имеется и обычный свод К.
Топка работала не вполне удовлетворительно, так как жидкий шлак затвердевал на задней решетке котла и залеплял отверстия дымогарных труб.
Более современные системы топок часто предусматривают подачу пыли с боков топки. Германская фирма «AEG» сконструировала удовлетворительно работающую пылеугольную топку со сводом, необходимым для лучшего перемешивания частиц угля с воздухом, кирпичной кладкой нижней части топки, где начинается самый процесс горения пыли, каналом для дополнительного подвода воздуха, паровой машиной, вращающей конвейерный винт, и вентилятором, вдувающим воздух в пылепровод.
Фиг. 21а.
Смесь пыли и воздуха поступает в расположенные вдоль топки (с боков ее) форсунки, снабженные большим количеством щелевых отверстий и охлаждаемые водой.
Легкость и гибкость регулирования работы топки, а также и достаточно полное сгорание топлива являются достоинствами указанной системы.
На фиг. 21 показана топка паровоза сер. «Эу», приспособленная для пыле-угольного отопления. Смесь пыли и воздуха вдувается в зольник по двум рядом расположенным форсункам с пересекающимися осями. Последнее обеспечивает лучшее горение пыли. В дополнение ко вдуваемому форсунками воздуху здесь предусмотрена дополнительная подача воздуха («вторичный» подвод воздуха) через передний клапан зольника и далее через промежуток между вертикальными кирпичными стенками, ясно видимыми на фиг. 21.
Для лучшего раздробления пылевого потока на большое количество мелких струй выходные в топку отверстия форсунок, примененных у паровоза сер. «Эу», закрыты решетчатыми плитами, показанными на фиг. 21а.
Схематический чертеж тендера паровоза сер. «Эу» с бункером для угольной пыли показан на фиг. 216. Вертикальная паровая машина, установленная в пе редней части тендера, вращает шн<ж, подающий пыль в большой воздухопровод, соединяемый с паровозом посредством гибкого (резинового, лучше металлического) рукава. На тендере же устанавливается турбовентилятор (см. левую часть фиг. 216), подающий воздух в воздухопровод.
Фиг. 216.
Оборудованный пылеугольным отоплением паровоз сер. «Эу» не оправдал всех надежд — в первую очередь из-за недостаточно развитого топочного объема у паровозов сер. «Э». Все же результаты испытаний достаточно интересны. На фиг. 21в показана полученная
при испытаниях зависимость парообразования котла (в нормальном паре) от форсировки решетки у. Для удобства сравнения результатов испытания с другими паровозами количество сожженной пыли отнесено к 1 л!2 колосниковой решетки (условно), таким образом и была получена величина у. На этом же планшете нанесен и ко-эфициент полезного действия котла,—значительно более высокий, чем при обычном ручном уголь-лом отоплении паровозов сер. «Эу». Положительным моментом является и чрезвычайно медленное падение кпд при значительном увеличении форсировки топки,—при у>(400-ь500) кг/м^/час.
Если повышение форсировок котла является вполне оправданным и рациональным мероприятием при отоплении кусковым углем, то это повышение при пылеугольном отоплении оказывается вдвойне желательным, вскрывающим все новые и новые резервы мощности паровозов.
Совсем недавно, в 1935 г., Ворошиловградским заводом выпущен один паровоз сер. «ФД>ч, рборудованный для пылеугольного отопления. Общее расположение всего устройства показано на фиг. 21г. Шнеки проходят по низу всего угольного бункера; привод к шнекам осуществлен от обычной стокерной паровой машины, видимой на поперечном разрезе, где показан и вентилятор, подающий воздух (наверху слева). На плане топки видно характерное перекре-
щивание осей форсунок, уменьшающее скорость движения горящей пыли и создающее турбулентный поток газов.
