Руководство паровозному машинисту. Паровоз на нефти


§ 16. Оборудование паровоза под мазутное и углемазутное отопление

1000-30Рис. 30. Схема нефтяного отопления паровоза: 1 — люк с сеткой для набора топлива; 2 — бак для топлива; 3 — змеевик; 4 — газоотводная трубка; 5 — люк для очистки бака; 6 — паропровод к змеевику бака; 7 — отстойник; 8 — змеевик отстойника; 9 — пробковый кран; 10 — питательный кувшин; 11—спускной кран; 12 — компенсатор; 13 — гибкий рукав; 14 — нефтепровод к форсунке большой производительности; 15 — нефтепровод к форсунке малой производительности; 16, 19, 20 — вентили; 17,18 — соответственно форсунка малой и большой производительности; 21, 22 — паропроводы; 23 — пароразборная колонка; 24 — свод и кирпичная кладкаПаровозы могут быть оборудованы под мазутное (нефтяное) отопление. При этом из топки паровоза демонтируют и удаляют колосниковую решетку, изменяют конструкцию свода, выполняют специальную кирпичную кладку из огнеупорного кирпича. Для хранения мазута на тендере предусматривают бак цельносварной конструкции цилиндрической формы. Бак устанавливают непосредственно на водяной бак тендера на опорных подкладках и укрепляют металлическими поясами и стяжками.

Внутри бака 2 (рис. 30) установлен трубчатый паровой подогреватель (змеевик) 3, размер которого зависит от вместимости бака. Пар в змеевик 3 подводится по паропроводу 6, имеющему запорный вентиль 16. Набор мазута производится через люк / с сеткой. Для отвода паров мазута из бака вверху него установлена газоотводная трубка 4. В передней нижней части бака установлен отстойник 7 со спускным краном 11. Внутри отстойника расположен змеевик 8. На паропроводе 6 установлен компенсатор 12, который поглощает относительное перемещение паровоза и тендера при движении. Питательный кувшин 10 укреплен на высоте 250—350 мм от днища отстойника 7, от которого по нефтепроводу 14 подается мазут к форсункам. Форсунки расположены под топочной рамой в середине топки.

При отоплении паровоза топочным мазутом процесс горения протекает интенсивно. При этом мазут превращается в каплеобразное состояние, имеет большую поверхность соприкосновения с воздухом, и потери как химические, так и механические невелики.

Для нефтяного (мазутного) отопления на паровозах применяют стандартные форсунки. Корпус форсунки 3 (рис. 31) состоит из двух частей. Пар в форсунку подается в штуцер 1 через центральный канал, а топливо поступает в корпус сбоку через приваренный к корпусу штуцер 8. Пар на выходе из парового конуса 5 приобретает большую скорость, подхватывает топливо, стекающее из кольцевого канала, и через сопло 6 подается в мелкораспыленном состоянии в топку.

 

Рис. 31. Форсунка для нефтяного отопления паровоза: а — большой производительности; б — малой производительности; 1 — штуцер для подвода пара; 2 — нижняя гайка; 3 — корпус форсунки; 4 — присоединительный фланец; 5 — паровой конус; 6 — сопло; 7,9 — наружная и центральная трубки; 8 — штуцер для подвода топлива

 

Форсунка располагается так, чтобы ее ось была установлена точно по вертикальной оси котла и немного ниже топки. При этом обращается внимание на плотность соединений и предотвращение пропуска пара в мазут и мазута в подогреватель.

Форсунка обеспечивает получение до 21 000 кг/ч пара при минимальной производительности ее 200 кг/ч. При длительных простоях паровоза или следовании его с закрытым регулятором такая производительность форсунки является избыточной. С целью экономии мазута и в связи с тем, что при минимальных подачах мазута форсунка работает неустойчиво, устанавливают форсунку малой производительности (рис. 31,6), укрепленную непосредственно на корпусе большой форсунки. Производительность малой форсунки около 400—430 кг/ч пара.

Мазут подводится к форсунке по трубочке, на которой установлен вентиль для регулирования подачи. На паровой трубочке имеется вентиль для регулирования давления и количества пара. Для лучшего распыления и лучшей текучести мазут подогревают до температуры 40—60°С. Особенно это необходимо в холодное время года.

При отоплении паровоза топочным мазутом температура пламени доходит до 1800—2000°С. С целью организации процесса горения нижние стенки огневой коробки и зольника в зоне горения облицовывают огнеупорным кирпичом. В передней части топки кладку боковых стенок перекрывают топочным сводом. Кладка способствует быстрому воспламенению и более полному сгоранию мазута, так как при наличии раскаленной кладки, отражающей лучистую теплоту, температура топочного пространства повышается и сама кладка является аккумулятором тепла.

При отоплении паровоза топочным мазутом особое значение имеет регулировка поступления в топку воздуха. При большом избытке воздуха возможно охлаждение стенок топки.

При пуске форсунки открывают заслонку на дымовой трубе, клапан поддувала и нефтяной кран на питательном кувшине. Во избежание взрыва газов обязательно следует приоткрыть сифон, чтобы создать некоторую тягу и продуть форсунку паром. Медленно открывают паровое дутье, а затем нефтяной вентиль. Мазут в каплеобразном состоянии мгновенно воспламеняется, после чего остается регулировать пламя двумя вентилями.

В целях повышения форсировки котла и обеспечения надежного парообразования на затяжных подъемах на паровозах с угольным отоплением применяют комбинированное углемазутное отопление. При комбинированном отоплении основным является угольное. Мазутное отопление используется только на трудных участках профиля пути с расходом мазута не более 10% общего расхода угля.

При углемазутном отоплении паровозов используют три основных узла оборудования: бак для мазута с подогревателем объемом от 1,0 до 3,5 м3, располагаемый на тендере, систему трубопроводов (паровых и мазутных) и форсунку, устанавливаемую в топке.

На паровозах с механическим отоплением форсунку устанавливают на головке углеподатчика. На паровозах с ручным отоплением форсунка размещается в нижней части шуровочного отверстия, для чего в топочных дверцах делают вырез.

В обоих случаях форсунка должна быть направлена на середину топочного свода.

pro-parovoz.ru

Потомки паровозов: как развивалась и будет развиваться железная дорога

Появление железной дороги сделало возможным грандиозный рывок в развитии технологической цивилизации. Можно сказать, что эпоха автомобилей и самолетов — это следствие грандиозных успехов железнодорожного транспорта и стремление преодолеть его ограничения. Трубопроводный транспорт также вырос в соревновании с железной дорогой. Но сегодня она готовится совершить новый рывок.

Было время, когда уже существовали железнодорожные пути, но не было еще паровозов. Все изменилось, когда в 1804 году Ричард Тревитик, уже создавший прототип парового автомобиля, поставил свою машину на рельсы. Поначалу это было просто забавным аттракционом. Но уже в 1814 году Джордж Стефенсон строит первый паровоз, который начинает работать на шахте, таская вагонетки с углем. В 1825 году вводится в эксплуатацию железнодорожная линия Стоктон — Дарлингтон, предназначенная для перевозки грузов, а в 1830 году заработала первая общедоступная железная дорога Манчестер — Ливерпуль, на которой блистательно показали себя паровозы Стефенсона марки «Ракета». 

Железные дороги стали строить с фантастической скоростью. Причин тому было несколько. Прежде всего сами рельсовые пути появились как стабильная альтернатива грязным и раскисающим грунтовым дорогам. По металлической колее можно было с наименьшими усилиями перевозить больший груз. Размеры паровоза не имели очень долгое время принципиального значения, а всеядность паровой машины с лихвой компенсировала необходимость содержать поездную бригаду из нескольких человек. 

Всего через 20 лет после открытия трассы между Манчестером и Ливерпулем в Британии было построено уже более 10 тысяч километров железных дорог. Развивались они и в других странах. В том же 1830 году начала работать первая пассажирская железная дорога в США, в 1837-м услышали свисток паровоза в России. Сейчас общая длина железных дорог в мире составляет 1 миллион 100 тысяч километров, то есть почти три расстояния от Земли до Луны.

Созданные изначально для перевозки угля от шахт, паровозы сами стали одними из крупнейших потребителей угля, хотя в таких регионах, как Россия или Северная Америка, долгие годы паровозы грели и обычными дровами. Возможность греть паровоз любым твердым топливом была его достоинством, хотя уже во второй половине XIX века инженеры стали задумываться об эффективности перевозок и, как следствие, о теплотворной способности топлива. 

Таким новым топливом становилась нефть и продукт ее перегонки мазут. В России отопление паровозов этими продуктами стало интенсивно развиваться по одной простой причине — на бакинских промыслах глубокая переработка тяжелых фракций нефти долгое время практически не производилась, и скапливались буквально озера мазута. К тому же, согласно данным знаменитой энциклопедии Брокгауза и Эфрона 1895 года, теплотворная способность 70 пудов нефти или мазута соответствовала 100 пудам угля — жидкое топливо было просто экономически выгодным. 

К концу XIX века стали появляться и другие двигатели для железной дороги. Прежде всего инженеры обратили внимание на электрическую тягу, так как поезд и рельсы — по сути единая система, и к локомотиву сравнительно несложно подать внешний источник тока. Первым реально действующим образцом электровоза можно считать аппарат Вернера Сименса, который он показал в качестве аттракциона на германской промышленной выставке 1879 года. 

Но уже в 1883 году американец Лео Дафт испытал промышленный электровоз «Ампер», который мог тянуть 10 тонн груза со скоростью более 15 км/час. Вскоре пришло время и двигателя внутреннего сгорания — в 1887 году Готлиб Даймлер установил свой мотор на железнодорожную тележку в качестве технического аттракциона на фольклорном фестивале в Штутгарте, таким образом продемонстрировав первый тепловоз. 

И электровоз, и тепловоз обладали преимуществами, которые заставляли обратить на них особое внимание. Электровоз по сути был завершающей частью энергетической цепи, в которую могли были быть включены разные источники электроэнергии. В условиях обслуживания крайне загруженных линий такая машина, не нуждающаяся в постоянной загрузке топливом и водой, была крайне эффективной. К тому же она не дымила. 

Тепловоз же обещал высокую топливную эффективность, простоту эксплуатации. Однако, если электровозы довольно быстро заняли свое место, особенно на пригородном сообщении и в виде городских трамваев и метро, то тепловозы переживали длительный период своего становления, который затянулся вплоть до Второй мировой войны. 

Но уже к 50-м годам ХХ века сами паровозы перестали удовлетворять железнодорожников. С одной стороны, резко возросла конкуренция со все более совершенным автомобильным транспортом. Мощные грузовики могли доставить груз от двери до двери. На арене пассажирских перевозок все активнее заявляла о себе авиация. 

И даже транспортировка нефти и нефтепродуктов в железнодорожных цистернах стала проигрывать по эффективности перекачке топлива по нефтепроводам. Везти в цистернах выгодно продукт переработки, то есть масла, бензин, иные продукты с высокой добавленной стоимостью, когда потребителю нужно получить продукт, количество которого соотносится с объемом цистерны или группы цистерн. Сырую нефть, а уж тем более природный газ (метан), перевозить в цистернах по железной дороге на дальние расстояния просто разорительно — здесь поезда вытеснял трубопроводный транспорт. 

В этой связи паровозы стали настоящей архаикой. А вместе с уходящими паровозами стала стремительно сокращаться и потребность в паровозном угле. Тем временем мир осваивал все новые и новые месторождения нефти. И если электровозная тяга отлично себя чувствовала на оживленных линиях, то там, где в ней не было необходимости, место паровиков занял дизельный тепловоз, использующий в качестве топлива солярку. 

Шли десятилетия, и стоимость дизельного топлива все росла. Увеличение объема перевозок в регионах Сибири и Дальнего Востока неминуемо увеличит потребление солярки, да и экологичность выхлопа этих машин оставляет желать много лучшего. 

Однако трубопроводный транспорт, который в свое время резко сократил нагрузку на железную дорогу, дает ей новый шанс. Развитие сети магистральных газопроводов подтолкнуло к идее восстановить разработки газотурбоходов, которые были прекращены около полувека назад. Тогда эти локомотивы, оснащенные газовыми турбинами, сопряженными с мощными электрогенераторами, планировалось питать нефтяными газами — пропаном и бутаном. Однако сейчас на просторах Сибири и Дальнего Востока можно использовать другое топливо — сжиженный природный метан. 

Сейчас в России испытывается газотурбоход ГТ1-001, оснащенный газотурбинным двигателем НК-361 мощностью 8300 кВт, что более чем в три раза превышает мощность обычных тепловозов. В 2009 году этот локомотив поставил рекорд для одиночного тягача, протащив состав массой 15 000 тонн из 159 вагонов. Запас хода этого локомотива более 600 км. 

Представляется, что такие локомотивы могут обеспечить перевозку грузов по железнодорожным трассам Сибири, питаясь самым дешевым и экологически чистым топливом, заправляясь на станциях сжижения природного газа, связанными с магистральными трубопроводами страны.

Facebook

Twitter

Вконтакте

Одноклассники

Google+

tek360.rbc.ru

Руководство паровозному машинисту

ГЛАВА X

НЕФТЯНОЕ ОТОПЛЕНИЕ ПАРОВОЗОВ

1. Нефтяное топливо

Для отопления паровозов применяют преимущественно нефтяные остатки (мазут), которые получаются в результате переработки сырой нефти, и только в виде исключения иногда применяют сырую нефть (табл. 3).

Нефтяное топливо обладает большей теплопроизводительностью, чем какое бы то ни было твёрдое топливо. Теплотворная способность обезвоженного мазута колеблется для всех указанных его сортов от 10 000 до 10 100 кал.

Таблица 3. Сорта топочного мазута

Марки мазута

Удельный вес не более

Вязкость по Энглеру при 60° не более

Вязкость по Энглеру при 75° не более

Температура вспышки по Бренкену не ниже в °С

Температура застывания не выше в °С

Содержание воды в %

«7,5»

0,998

7,5

65

- 5

2

«10»

0,998

10,0

65

+ 5

2

«20»

0,998

6,0

90

+ 5

2

«40»

0,998

10,0

110

+ 10

2

«60»

0,998

13,5

120

+ 10

2

«80»

0,998

16,5

120

+ 15

2

Фиг. 78. Форсунка

2. Пульверизация нефти

Отопление паровоза нефтью производится при помощи форсунки (фиг. 78). В топке должна быть устроена специальная кладка.

Hosted by uCoz

parmashina.narod.ru

Паровозы задом наперед - Мастерок.жж.рф

Интересный материал нашел в ЖЖ. Вот смотрите ...

Однажды наткнулся я вот на такую фотографию американского паровоза. Первая моя мысль была та, что этот паровоз просто перевернут. Стоит задом наперёд. Но. У перевёрнутого паровоза спереди должен быть тендер. У этого же тендер сзади. Значит он специально так сконструирован. Кабиной вперёд. Я спросил себя: "Зачем?"

И пошёл искать ответ в Интернете.

Кстати вот ещё одна фотография того же локомотива №4100. Только здесь перед ним мужиков больше стоит. Но это явно одни и те же люди. Товарищей с верхнего фото можно разглядеть и на нижнем. Снято скорей всего во время войны.

     Теперь о самих паровозах. Железная дорога "Southern Pasific" (Южная Тихоокеанская) обслуживала участок, расположенный в горах Сьерра Невада. То есть, чтобы проехать из центральной части Соединённых Штатов в Калифорнию, нужно было перевалить через эти горы. В том числе через самую высокую точку, на которую поднимались рельсы - перевал Доннер (Donner pass). Жуткое говорят было место во времена первых американских переселенцев. Многие там замёрзли при попытке проникнуть в "Сакраменто, край богатый, где золото гребут лопатой".

   В шестидесятых годах 19-го века в тех местах построили железную дорогу. И вот на ней было построено десятки километров туннелей и "снежных галерей", защищающих пути от снега. Сначала по этим туннелям ходили самые обычные паровозы. У которых сначала котёл, потом кабина, потом тендер. Но когда такой паровоз идёт по туннелю, то весь дым летит назад и попадает в кабину. Пространства в туннеле мало, дым там не рассеивается в небесах, как на открытом  месте. Паровозы становились мощнее, дыму всё больше. И скоро от этого дыма локомотивные бригады стали задыхаться. Возникла реальная угроза жизни людей. Сначала решили просто прицеплять паровозы тендером вперёд. Но из-за этого тендера машинисту ничего не было видно. Приходилось вести поезд практически вслепую.   

И тогда у руководства Южной Тихоокеанской возникла мысль перенести кабину вперёд. При таком расположении кабины и видимость будет отличной, и дым в кабину попадать не будет. "Перевёрнутые" паровозы заказали заводу "Болдуин" в Филадельфии. Случилось это впервые в 1911-м году.

Готовые паровозы перед зданием сборочного цеха завода "Болдуин".

Я не смог найти фото первых паровозов такой конструкции. Нашёл лишь рисунок.

     Кстати этот участок, о котором идёт речь, известен ещё и тем, что именно через него проезжал знаменитый герой Жюля Верна Филеас Фогг, стремясь проехать вокруг света за 80 дней. Он со своими спутниками - Аудой, Паспарту и Фиксом добрался морем до Сан-Франциско, а оттуда на поезде рванул через всю территорию США до самого Атлантического океана. Через Сьерра-Неваду Филеас перевалил без приключений. Приключения начались позже, в прериях.

   Кстати, описывая железную дорогу в горах Сьерра Невада, Жюль Верн специально упомянул, что на этом участке не было ни мостов, ни туннелей.

"На пути почти не попадалось ни мостов, ни туннелей. Железнодорожное полотно шло вдоль склонов гор, не всегда придерживаясь кратчайшего пути и не вступая в борьбу с природой."

Дальше Жюль Верн пишет, что спустившись с гор, путешественники приехали в город Рено, где во время стоянки и пообедали.

А я подумал, что, наверное, по прошествии времени люди всё же вступили в борьбу с природой и решили придерживаться кратчайшего пути. Для того и настроили в горах Сьерра-Невада десятки километров туннелей. Во времена Филеса Фогга (1872-й год) туннелей не было, поэтому паровозы были вполне обычными. А к году 1911-му пришлось исхитриться.

Паровозы с кабиной впереди стали своеобразной визитной карточкой Южной Тихоокеанской. Нигде больше на территории США подобные локомотивы широко  не использовались. Таких паровозов было выпущено несколько серий. В "Википедии" есть сведения о паровозах серий от АС4 до АС12, которые выпускались с 1928-го по 1943-й годы.

Все эти паровозы были построены по системе Маллета. То есть были оборудованы паровыми машинами системы компаунд и имели две группы ведущих колёс, одна из которых располагалась на неподвижной тележке, другая - на поворотной. Это позволяло проходить кривые малого радиуса.

Все паровозы подобного типа работали на жидком нефтяном топливе. Мощность последних паровозов с кабиной спереди достигала шести тысяч лошадиных сил. То есть эти паровозы были чуть послабее "Биг Боя", чья мощность составляет 6290 л.с.

Паровозы с кабиной спереди проработали в горах Сьерра Невады  до конца пятидесятых. Потом эти необычные машины все порезали на металлолом. Выжил только один такой паровоз, последний из заказанных. Сейчас он стоит в железнодорожном музее города Сакраменто, заботливо отреставрированный и блестящий.

и еще немного интересного по ЖД тематике : вот например

. Вспомните еще

masterok.livejournal.com

устройство, работа и ремонт 57

Часть паровозов работает на нефтяном, или, как часто говорят, мазутном отоплении. Для отопления паровозов в этом случае применяют нефтяные остатки (мазут), которые получают при переработке сырой нефти. Для сжигания нефтетоплива на паровозе должно быть установлено следующее основное оборудование:

а) бак для хранения нефтетоплива со сборником (отстойником), питательным кувшином и подогревателями, устанавливаемыми на тендере;

б) две нефтяные форсунки, устанавливаемые в задней стенке зольника;

в) нефтепроводы, соединяющие питательный кувшин с форсунками;

г) паропроводы, подводящие пар к форсункам, подогревателям и для продувки нефтепровода;

д) кирпичная кладка и свод топки котла;

е) заправочный штуцер для заправки холодного паровоза паром от другого источника;

ж) заслонка на дымовой трубе.

Для горения мазута в топке паровоза необходимо обеспечить тонкое его распыление, подвод в топку достаточного количества воздуха, хорошее смешение распыленного мазута с воздухом и поддержание в топке высокой температуры, при которой будет быстрое и полное сгорание топлива. Установлено, что для полного сгорания 1 кг мазута теоретически необходимо 13,2 кг воздуха. Однако в реальных условиях для полного сгорания мазута теоретически необходимого количества воздуха недостаточно, и поэтому в паровозную топку нужно вводить некоторое количество избыточнога воздуха. Опыт показал, что для нормального горения мазута коэффициент избытка воздуха должен быть равен 1,3. Это значит, что в топку подводится воздуха на 30 процентов больше, чем это требуется теоретически. Следовательно, в топку должно быть введено: 13,2 Х 1,3 равно 17,15 кг воздуха на 1 кг сжигаемого топлива, или при весе 1 м 3 воздуха 1,2 кг (при температуре 20 градусов С) 17,15:1,2 равно 14,3 м 3 на 1 кг топлива. Исходя из потребного количества воздуха для сжигания 1 кг топлива и количества сжигаемого в 1 ч мазута, определяют необходимое проходное сечение клапанов зольника для подвода воздуха в топку паровоза.

При неправильном процессе горения топлива имеют место большие потери тепла от химической неполноты сгорания, неудовлетворительное парообразование, отложение кокса на стенках топки, быстрый выход из строя кирпичного свода и кладки.

57

parmashina.narod.ru

Паровоз Эм | Транспортная энциклопедия

Год начала производства:1931

Год окончания производства:1934

Производители: Эксплуатирующая компания:

Паровоз Эм

Впервые паровоз серии Эм был испытан в 1931 году. Это был паровоз с нефтяным отоплением и полностью клепаным котлом (сцепной вес 85,6 т) из самых первых выпусков Луганского завода. Опыты проходили на Октябрьской дороге — там же, где были испытаны многие паровозы и где Ю.В. Ломоносов исследовал паровозы Эш и Эг. Работа паровоза на малых скоростях и с большой силой тяги изучалась на 6 %-ом подъеме на участке Мстинский мост-Торбино, а на больших скоростях — на идеально прямом участке Бологое-Тверь, имеющем очень небольшой уклон в сторону Твери. Опыты производились с целью выявления «выигрыша мощности» и влияния повышения давления на экономичность по сравнению с паровозом Эу.

О результатах испытания было сказано осторожно. Они показали снижение расхода пара от 2 до 10 %, однако сами авторы указали, что не следует всю экономию отнести за счет повышения давления. Сила тяги по фор-сировке котла оказалась выше, чем у Эу, при малых скоростях и ниже при больших. Общая экономичность паровоза вообще не вычислялась, что было объяснено плохим качеством нефти.

Опыты не показали какого-либо превосходства паровоза Эм перед паровозом Эу, но напряженная политическая обстановка начала 1930-х годов не позволяла говорить о том, что модернизированный паровоз хоть в чем-то оказался хуже, чем прототип. Это повлекло бы обвинение во «вредительстве» и жестокое наказание. Представить ситуацию 1909-1915 годов, когда В.И. Лопушинский и Ю.В. Ломоносов могли открыто критиковать могущественного Н.Л. Щукина и его паровоз серии Щ, официально считавшийся «нормальным типом паровоза» русских железных дорог, теперь было невозможно.

В 1938-40 годах большая часть паровозов серии Эм была переделана. Изменения затронули основные параметры паровоза. Были введены:

  • пароперегреватель Шмидта, имевший большую надежность, чем пароперегреватель Чусова;
  • четырехдырный конус с раздельным выхлопом (из каждой части цилиндра в свой канал), что уменьшало противодавление на поршень;
  • подогрев воды в тендере и др.

Кроме этого, большинство дорог в то время эксплуатировало угольные паровозы, а в 1931 году был испытан нефтяной паровоз. Исследования 1931 года не были полными.

Поэтому к 1941 году выявилась необходимость провести новые испытания. Опыты были выполнены в начале 1941 года на специально построенном для этих целей кольце в Щербинке. Для экспериментов был выбран угольный паровоз Эм716-55, произведенный в 1931 году. Паровоз имел первоначальный сцепной вес 82,5 т и был оснащен всеми перечисленными выше устройствами.

Начавшаяся война помешала обработать и сразу опубликовать результаты опытов, поэтому брошюра о проведенных испытаниях появилась лишь в 1947 году.

Опыты показали, что паровоз с изменениями 1938-40 годов мало отличается от паровоза, испытанного в 1931 году.

Наибольшая мощность (1450 л. с.) была развита при скорости от 25 до 40 км/ч. Форсировка котла при этом достигала 60 кг/ м2 в час.

Наибольшая касательная сила тяги —19000 кг была получена при непрерывном действии песочницы. Следует заметить, что при проведении опытов паровоз был дополнительно нагружен балластом, и его вес повысился до 88,75 т. На обычных паровозах серии Эм такую силу тяги развить нельзя. (Надо себе представить, как грохотала отсечка и какие тучи дыма поднимались над кольцом в Щербинке, когда из паровоза «выжимали» наивысшую мощность!)

Наиболее экономичными оказались скорости от 25 до 50 км/ч при отсечках 0,3-0,4, то есть такие, какие обычно использовались при вождении поездов паровозами серии Э. КПД паровоза при этом составил 6,5-6,8 %.

В1947 году паровозы Эм уже не были основными локомотивами отечественных железных дорог, поэтому через 16 лет оказалось возможным открыто сказать о том, чем был паровоз Эм по сравнению с Эу: «Результаты испытаний показали, что экономичность паровозов Эм по сравнению с Эу не только не повысилась, а в некоторых случаях даже снизилась. Для реализации увеличенной цилиндровой мощности, преимущественно при трогании с места, оказалось необходимым пользование песком на паровозах 3м в несколько большей мере, чем на паровозах Эу».

В реальных условиях мощность паровоза Эм по сравнению с паровозом Эу при скорости 40 км/ ч понизилась с 1320 л. с. до 1250 л. с.

Схема и технические характеристики паровоза Эм

Галерея

Паровоз Эм-740-57 в музее на Рижском вокзале в Москве

Автор: Евгений Данини

Паровоз-памятник Эм-721-83 на станции Петрокрепость

Автор: Евгений Данини

Источники

transportpedia.org

Паровозная нефтяная топка

 

Класс 24 Ь, 4 № 14819

ПпТЙНТ HA ИЗОБРЙТ НИ :

ОПИСАНИЕ паровозной нефтяной топки.

К патенту Н. A. Калабина, заявленному 27 апреля 1929 года (заяв. свид. № 46045).

0 выдаче патента опубликовано 31 марта 1930 года. Действие патента распространяется на 15 лет от 31 марта 1930 года.

В предлагаемой паровозной нефтяной топке применена камера смешения нефти, распыливаемой форсункой, и воздуха, поступающего по системе осевых каналов в крышке камеры и ее футеровке, регулируемых соответствующими регистрами; вокруг же камеры смешения устроен образованный винтовыми лопастями пароперегреватель, а тонкостенная огневая коробка окружена волнистым кожухом, образующим каналы для циркуляции питательной воды.

На чертеже изображен продольный разрез предлагаемой топки.

Большой толстостенный барабан 1 разделен на две части перегородкой 2, предназначенной для соединения с топкой дымогарных трубок 3, которые для более удобного и скорого ремонта топки состоят из двух частей. При расстройстве огневой коробки 4 и возникающей необходимости ремонта ее, можно, не ставя всего паровоза в ремонт, извлечь из него только эту коробку вместе с концами ввальцованных в нее трубок и оставить ее для ремонта, а на ее место поставить другую исправную коробку, концы трубок которой слегка развальцовываются в соединительной перегородке 2 На огневую коробку 4 снаружи надевается волнистый кожух 5, при чем между кожухом и коробкой образуются каналы, по которым принужденно циркулирует питательная вода, поступающая по трубе б и выходящая наверху по шахматно расположенным в кожухе отверстиям. Затем вставляется аппаратдля термической обработки топлива, подогрева воздуха и перегрева пара, идущего в машину, состоящий из металлического цилиндрического кожуха 7, изнутри облицованного футеровкой 8, в стенках которой имеются каналы 9, служащие для прохода воздуха. В левом конце аппарата имеются два ряда радиально расположенных отверстий, перекрываемых кольцевыми регистрами

10 и l l через посредство ручных приводов 12 и 13. Регистр 10 регулирует поступление воздуха по каналам 9 в топочное пространство, а регистр 11 регулирует поступление воздуха в камеру смешения. Вращением регистров 10 и 11 в соответствующих направлениях можно получать желаемые температуры в камере смешения, в зависимости от того, куда и сколько будет направлено воздуха:, так, например, поворотом регистра 10, прекращая доступ воздуху в каналы 9 и устанавливая регистр 11 так, чтобы весь воздух через него шел в камеру смешения, можно достичь в последней высокой температуры, наоборот, при пропуске всего воздуха по каналам 9, горение в топочном пространстве прекратится, так как топливо и воздух не будут нагреты в камере смешения до температуры воспламенения.

На наружной поверхности кожуха 7 нарезаны узкие винтовые канавки, в которые вставлены винтовые лопасти 14 и 15, представляющие собою пароперегреватель. Лопасть 14, вплотную соприкасаясь с толстыми стенками котла, образует винтовой канал вокруг камеры смешения, в который по трубе 16 поступает пар. Последний, сделав несколько оборотов вокруг камеры смешения, в результате соприкосновения с горячими тонкими лопастями 15 перегревается до нужной температуры и по трубе 17 уходит для работы в машину. Изменяя длину пути пара по винтовому каналу путем отбора его через ту или иную из имеющихся нескольких трубок 17, можно регулировать степень перегрева его. Повышая или понижая температуру в камере смешения, путем простого поворачивания приводов 12 и 13, можно также соответственно повышать или понижать перегрев пара.

При растопке котла вначале зажигается керосиновая паяльная лампа, пламенем которой обогревается спираль 18.

С трубки 19 свинчивается колпачек 20

И в камеру смешения наливается немного денатурированного спирта, который сразу же зажигается, а необходимый для горения воздух под давлением поступает по трубе 21 и малым отверстиям регистра 11 из баллона сжатого воздуха.

Затем колпачек 20 завинчивается и открывается кран 22, а в резервуар 23, наполненный керосином, нагнетается воздух, который гонит керосин в разогретую спираль 18, где последний должен превращаться в газ, попадающий по трубкам 24, 19 и отверстиям в кожухе 7 и футеровке 8 в камеру смешения, где будет гореть, разогревая футеровку. По нагревании футеровки 8 до нужной температуры, пускается в ход дизель - компрессор, открывается кран 25 форсунки 26 и топливо через форсунку и камеру смешения поступает в топку в газообразном состоянии нагретым до температуры воспламенения и в потоке горячего воздуха, нагревшегося при проходе по каналам 9, должно быстро сгорать. После этого паяльная лампа тушится, воздух из резервуара 23 выпускается, кран 22 закрывается и, таким образом временно действующее растапочное приспособление выключается

Увеличение давления в топке и котле должно происходить в одинаковой степени, чтобы тонкостенные трубки и топка не испытывали значительных напряжений. Равномерное повышение или понижение давления в топке и котле может быть достигнуто соединением воздухопроводной трубки21 с паропРоводной трубкой 17 помощью трубки 27 и запорного крана 28, который открывается перед повышением или снижением. давления, а в период действия котла должен быть закрытым. В случаях, когда топливо не содержит в своем составе серы или содержит ничтожные количества ее, продукты горения можно смешивать с паром и смесь направлять для работы, в машину. В этом случае паровое и топочное пространства сообщаются друг с другом и значительная разность давлений не воз м о жна.

Продукты горения могут направляться: также в машину при компрессоре, при чем при сжигании каменноугольной пыли. они должны быть очищены от механических примесей.

П ред м ет патента.

1. Паровозная нефтяная топка, характеризующаяся применением камеры смешения нефти, распыленной форсункой 26, и воздуха, поступающего по системе осевых каналов, регулируемых кольцевым регистром 11, в футеровке 8 каковой камеры расположена вторая система воздушных каналов 9, регулируемых кольцевым регистром 10.

2. Применение в паровозной. нефтяной топке, охарактеризованной в и. 1, пароперегревателя, представляющего собою винтовой канал вокруг указанной камеры, образованный винтовой лопастью 14, в каковой канал вставлены также винтовые лопасти 15. не доходящие до наружной поверхности канала.

3. В паровозной нефтяной топке, охарактеризованной в и. 1, применение тонкостенной огневой коробки 4, окруженной волнистым кожухом 5, образующим каналы для циркуляции питательной воды, подаваемой по трубка 6.

Паровозная нефтяная топка Паровозная нефтяная топка Паровозная нефтяная топка 

www.findpatent.ru