Паровозы Эм с конденсацией пара

Описание устройства и основные принципы работы паровозов, фотографии паровозов

В обычном паровозе пар, отработавший в паровой машине, выбрасывается через конус и дымовую трубу наружу, создавая тягу в топке. Именно отработанный пар, вылетающий из дымовой трубы, производит характерный звук, по которому издалека слышно паровоз, идущий с тяжелым составом. Про этот звук старые паровозники говорили: «Труба с небом разговаривает!»

Чем большую мощность развивает паровоз, тем больше пара потребляет паровая машина, тем сильнее тяга в топке и, соответственно, интенсивней процесс горения. Этим простым способом осуществляется обратная связь между развиваемой паровой машиной мощностью и сгоранием топлива. Такие паровозы называются паровозами с конусной тягой. Пар в них повторно не используется. Поэтому паровоз с конусной тягой расходует много воды. Во время поездки, составлявшей в среднем 100-120 км, приходилось останавливаться для набора воды, а запаса угля хватало на весь путь. Поэтому естественным было желание использовать отработанный пар, превращая его обратно в воду. Паровозы с конденсацией отработанного пара позволяли:

- экономить воду;

- экономить время на заправку паровоза водой;

- снизить затраты для устройства водоснабжения на новых линиях и поддержания этих устройств в рабочем состоянии на старых;

- питать котел горячей водой-конденсатом, что уменьшало образование накипи и облегчало температурный режим котла.

Такие паровозы могли быть особенно удобными в районах с недостатком воды и там, где вода была низкого качества - агрессивная или с большим содержанием солей.

Однако в технике нет конструктивных решений, которые отвечали бы имеющимся запросам на все 100 %. Паровозы с конденсацией пара имели существенные недостатки:

- большая сложность конденсационного оборудования - как в ремонте, так и в эксплуатации;

- низкая надежность;

- засорение котла и холодильника маслом, содержащимся в отработанном паре. Оседание масла на металле сильно снижало теплопередачу, вспенивало воду и вело к перегреву и вьшучиванию стенок огневой коробки;

- повышенный вес паровоза и тендера, на котором установлено конденсационное оборудование.

Несмотря на питание котла горячей водой, КПД паровоза с конденсацией был ниже из-за большого противодавления на поршень и большого расхода пара на привод вентиляторов холодильника.

Тем не менее, пока не было надежных тепловозов, для дорог с плохим снабжением водой было решено производить конденсационные паровозы. Опыта постройки мощных паровозов с конденсацией в СССР не было, поэтому в 1933 году в Германию на завод «Ген-шель» был отправлен паровоз Эг5224, построенный там же в 1921 году, с целью его переделки в конденсационный. Завод сконструировал и изготовил специальный тендер-конденсатор, оборудовал локомотив вентиляторной тягой, насосами для питания котла и другими специальными устройствами. Переделанный паровоз получил обозначение Эгк5224. Его основные параметры остались такими же, как у паровозов серии Эг. Увеличился лишь сцепной вес с 80 до 84 т и вес тендера с 52 до 71 т.

Мощность турбины, приводившей во вращение вытяжной вентилятор дымососа, равнялась 60 л. с, а турбин, приводивших во вращение вентиляторы тендер-конденсатора -180 л. с. Следует заметить, что в сумме эти потери составляют 20 % от мощности, которую мог развить паровоз.

Паровоз длительное время проходил испытания на опытном кольце НИИ реконструкции тяги, причем многие работники института считали, что в дальнейшем нецелесообразно строить подобные локомотивы из-за их сложности, а, следовательно, и большой стоимости ремонта.

В основном, паровозы с конденсацией строились серии СО, обозначавшиеся как С019 или СОк. В 1936-42 годах таких паровозов было выпушено более 1438 шт., однако в 1937,1938 и 1940 годах Коломенский завод оборудовал конденсационными устройствами около 20 паровозов серии Эм. Как и паровозы СОк, они снабжались вентиляторной тягой с турбиной, работавшей на использованном паре. Для установки вентилятора дымовая коробка удлинялась вперед. Питательный колпак с котла снимался. Тендер-конденсатор (заводской тип П13) для этих паровозов использовался почти такой же, как и выпускавшийся в больших количествах Коломенским заводом тендер-конденсатор для паровоза СОк. Паровозы Эм с конденсацией получили серию Эмк. Их сцепной вес составлял 90 т.

На железных дорогах сложные паровозы с конденсацией приживались с трудом. Технический персонал с конструкцией конденсаторного оборудования знаком не был. Газеты тех лет были полны статей, изобличающих работников депо, которые «тормозят внедрение новой прогрессивной техники».

В начале войны паровозы Эм с конденсацией были эвакуированы в основном на безводные Ашхабадскую и Ташкентскую дороги. В1945 году на Ташкентской дороге числилось 3 паровоза, а на Ашхабадской - 10 паровозов Э^.

Как и паровозы СОк, паровозы Эмк были сложны, недоработаны, требовали грамотного обращения, а потому имели низкую надежность. По сравнению с обычными паровозами их мощность была пониженной. Быстро изнашивались и ломались турбины, зимой обледеневали лопасти вентиляторов, замораживались и начинали течь трубки теплообменников. Из-за больших утечек заправку водой приходилось проводить так же часто, как и обычных паровозов. В начале 1950-х годов паровозы с конденсацией за постоянную течь холодильных установок называли «мокрицами». Поэтому с середины 1950-х годов, когда появились достаточно мощные тепловозы, все паровозы с конденсацией переделывали обратно на конусную тягу. Дымовые коробки паровозов Эмк, как правило, укорачивали до обычного размера. Питательные колпаки не восстанавливали. К паровозам бывшей серии Эмк прицепляли обычные «эховские» тендеры или переделанные тендеры-конденсаторы, которые перестраивали практически полностью. Ставшие обычными паровозы бывшей серии Эмк растворились, как капля в море, среди прочих паровозов серии Э. Лишь отсутствие питательных колпаков и нестандартные тендеры некоторых паровозов намекали на бывшую принадлежность паровозов к конденсационным.

Подводя итоги, хотелось бы вспомнить слова одного из миитовских профессоров-паровозников A.A. Чиркова, написанные им в 1949 году для студентов. Ученые той школы отличались энциклопедическими и разносторонними знаниями, требовавшимися для проектирования паровоза, но в 1949 году давать оценку существовавших паровозов с конденсацией можно было с большой осмотрительностью:

«История внедрения паровозов с конденсацией пара и их усовершенствования на советских железных дорогах весьма поучительна. Она показывает, что даже достаточно сложный и не во всех деталях отработанный паровоз при настойчивом и повседневном наблюдении за ним осваивается в эксплуатации и становится полноценным локомотивом». [24]

⇐ | Опытные паровозы Эм. Внедрение водоподогрева | | Паровозы класса Э | | Испытания паровозов Эм в 1931 и 1941 годах | ⇒