Файл: Хмелевский А.В. Паровоз. (Устройство, работа и ремонт) учебник для техн. шк. ж.-д. трансп.pdf

§ 29. ПАРОСУШИТЕЛИ

Пар, образующийся в объеме, где имеется вода, всегда содер­ жит влагу. Объясняется это тем, что пузырьки пара, выходящие из воды, захватывают с поверхности ее капельки, из которых более мелкие остаются в паре. Кроме того, часть пузырьков пара, имею­ щих меньшую скорость, не может прорвать поверхностную пленку воды и только немного приподнимает ее над уровнем воды, обра­ зуя пену. Эта пена при открытии регулятора также уносится с паром, увеличивая его влажность. Образование пены увеличива­ ется при водах, содержащих большое количество примесей.

Влажность пара в среднем составляет около 5%, а при плохих водах достигает 15—20%. Увеличение влажности пара и так на­ зываемое бросание воды, т. е. большой унос ее в машину вместе с паром, могут иметь место в результате слишком высокого уровня воды в котле, при резком открытии регулятора и боксовании паро­ воза, что целиком зависит от паровозной бригады.

При повышенной влажности пара снижается температура пе­ регрева его, на стенках элементов пароперегревателя осаждаются голи, увеличивается нагарообразование в золотниках и цилинд­ рах. Бросание воды может привести к поломке деталей паровой машины.

Для удаления из пара содержащейся в нем в виде капелек вла­ ги на паровозах устанавливают паросушители, которые обычно располагают в сухопарнике. Паросушители бывают сеточные, центробежные, отбойные. На паровозах первых выпусков устанав­ ливали сеточный паросушитель, состоящий из одного или двух укрепленных в сухопарнике горизонтальных листов, в которых сделаны отверстия диаметром 5—8 см. При проходе пара через отверстия содержащаяся в нем вода частично задерживается на листах и стекает обратно в котел.

Паросушитель, установленный на паровозах СО, Су , Э м , отно­ сится к группе инерционных. Действие его основано на резком изменении направления движения пара, что приводит к отделению частиц воды.

сухопарника установлен отбой­ ный лист 6. В сухопарнике ук­ реплен лист с отверстиями (сет­ ка) 4, к которому снизу на не­ котором расстоянии примыкает отбойный лист 5. На сетке ус­ тановлен барабан 3 с укреплен­ ным внутри отбойным листом 2. Над барабаном 3 расположен отбойный лист 1, к которому снизу укреплен барабан 9.

Внутри барабана 9 устроен желоб 8 с трубками 7 для стока отсепарированной воды. Путь пара через паросушитель показан на рисунке стрелками.

На паровозе ФД установлен центробежный паросушитель. К верхней крышке корпуса главного запорного клапана прикреп­ лены изогнутые лопатки, а к ним — конический диск. Пар, посту­ пая через отверстие в верхней крышке, проходит лопатки, огиба­ ет диск и направляется в отверстие главного запорного клапана.

На паровозе Л был установлен паросушитель инерционного типа с отводом в котел отсепарированной воды по специальным дренажным трубкам. Однако эксплуатация паровозов Л показа­

стали толщиной 4 мм. На паровозах Л и ЛВ диаметр щита равен 700 мм, на паровозе П36 —.900 мм. Щит перекрывает вырез в ци­ линдрической части котла под сухопарником. Он выполнен из двух частей для того, чтобы его можно было завести в котел. Для укрепления отбойного щита к каждой половине его приварены две стойки, за которые щит при помощи валиков подвешен к нож­ кам, приваренным к вырезу сухопарного колпака.

щают увлечение воды и пены потоком пара по стенкам цилиндри­ ческой части котла в сухопарник.

§ 30. ПАРОВЫЕ ТРУБЫ И ИХ СОЕДИНЕНИЯ

Течение пара по всему паропроводу сопровождается трением пара в стенки труб и понижением давления. Диаметры паровых труб паровоза выбирают такими, чтобы при максимальном рас­ ходе пара машиной пар проходил с наименьшей потерей давле­

лах: регуляторные — 143—152 мм, паровпускные — 130—140 мм, паровыпускные — 170—290 мм.

Г л а в а 6

ПАРОПЕРЕГРЕВАТЕЛИ

§ 31. СВОЙСТВА НАСЫЩЕННОГО И ПЕРЕГРЕТОГО ПАРА

По мере нагревания воды в котле температура ее повышается до 100°С, вода закипает и образуется некоторое количество пара, который заполняет свободный от воды объем. Такой пар, обра­ зующийся в герметически закрытом котле в присутствии воды, на­ зывается н а с ы щ е н н ы м . При этом температура выделенного пара также будет около 100°С, а давление-— 1 кГ/см2.

Одно из свойств насыщенного пара заключается в том, что при определенном давлении он имеет соответствующие этому дав­ лению температуру, теплосодержание и плотность. При дальней­ шем нагревании воды в закрытом котле количество пара и плот­

сыщенного пара с увеличением плотности и давления будет воз­ растать и температура 'пара. Зависимость между давлением, тем­ пературой и удельным весом (характеризующим плотность) на­ сыщенного пара приведена в табл. 4.

Т а б л и ц а 4

превращаться в воду, т. е. конденсироваться, — является его боль­ шим недостатком. Соприкасаясь, например, с холодными стенка­ ми цилиндров, часть насыщенного пара вследствие понижения тем­ пературы конденсируется, и в цилиндрах скопляется вода. Кон­ денсация вызывает большие потери тепла при протекании пара в

паропроводах и цилиндрах, а скопление воды может повлечь по­ вреждения деталей машины.

Если насыщенный пар, полученный в котле паровоза, про­ должать нагревать в отдельном объеме, не имеющем воды, то по­ лучится перегретый пар. При этом сначала испарится влага, со­ держащаяся в паре, а затем начнется повышение температуры и увеличение удельного его объема. Перегретый пар обладает сле­

с чем уменьшается теплообмен со стенками цилиндров; конден­ сация наступает лишь тогда, когда температура перегретого пара упадет до температуры насыщенного пара при данном давлении.

Чем выше температура перегрева пара, тем экономичнее рабо­ тает паровоз. Считают, что повышение температуры перегрева па­ ра на 10°С дает примерно 1% экономии топлива. На современных паровозах температура перегрева пара колеблется в пределах 360—410°С.

§ 32. СИСТЕМЫ ПАРОПЕРЕГРЕВАТЕЛЕЙ

Для получения перегретого пара на паровозах устанавливают пароперегреватели, из которых широкое распространение получил так называемый жаротрубный пароперегреватель. Такое название он получил вследствие того, что трубки (элементы) пароперегре­ вателя размещены їв жаровых трубах котла.

На современных паровозах применяют следующие типы жаро­ трубних пароперегревателей: двухоборотный, широкотрубный Л-40 и мелкотрубный.

Большинство паровозов оборудовано двухоборотным паропе­ регревателем, схема которого представлена на рис. 57, а. Пар из сухопарника по регуляторной трубе поступает в камеру насыщен­ ного пара А коллектора У, затем проходит по трубке элемента 2, делает два оборота в жаровой трубе 3 и выходит уже перегретым в камеру перегретого пара Б, откуда поступает в цилиндры паро­ воза.

На паровозах старой постройки устанавливали 21—28 элемен­ тов. На современных паровозах число их значительно увеличено,

82,5

89

2.

А

Рис. 57. Схемы жаротрубних пароперегревателей:

регревателе пар также из камеры насыщенного пара А коллек­ тора 1 поступает в трубку элемента 2, но перед входом в жаровую трубу эта трубка разветвляется на три трубки; трубки делают один оборот в жаровой трубе 3 и по выходе из нее снова соеди­ няются в одну, которая подводится к камере перегретого пара Б коллектора. Широкотрубный пароперегреватель, который имеет схему известного в свое время однооборотного пароперегревателя системы Чусова, установлен на паровозе ФД. Элементы паропе­ регревателя размещены в 40 жаровых трубах-, поэтому его назы­ вают Л-40. -

го пара А коллектора 1, разветвляется на две трубки, которые входят в разные жаровые трубы 3. Каждая из них делает один оборот в жаровой трубе, затем переходит в другую жаровую тру­ бу 4, где делает второй оборот, и выходит в дымовую камеру, здесь две трубки соединяются в одну, которая подходит к каме­ ре перегретого пара Б коллектора. Таким образом, один элемент пароперегревателя размещен в четырех жаровых трубах. Все эле-

менты мелкотрубного пароперегревателя расположены в 130 жаро­ вых трубах.

Испытания показали, что из перечисленных типов жаротруб­ них пароперегревателей наибольшую температуру перегрева пара дает двухоборотный пароперегреватель, установленный на паро­

Пароперегреватель паровоза ЛВ, имеющий поверхность нагре­

Худшим в смысле тепловой эффективности является мелко­ трубный пароперегреватель. Большим недостатком этого паропе­ регревателя является занос изгарью жаровых труб, имеющих сравнительно небольшой диаметр. Особенно сильно забиваются изгарью нижние ряды труб, вследствие чего часть элементов па­ роперегревателя фактически выключается из работы, что резко снижает перегрев пара. Кроме того, из-за большого количества поворотов в элементе происходит значительное мятие пара. По­ этому мелкотрубный пароперегреватель на паровозах ФД заме­ няют более совершенным широкотрубным Л-40.

§33. ЭЛЕМЕНТЫ ПАРОПЕРЕГРЕВАТЕЛЯ

Применяют два типа соединения элементов с коллектором па­ роперегревателя: на конических втулках системы Рязанцева и на шаровых головках. На паровозах, оборудованных двухоборотным пароперегревателем, за небольшим исключением устанавливают

бы 9 и гайки 10 создают плотное соединение элементов с коллек­ тором 5.

В жаровой трубе элемент установлен на поддержках, состоя­ щих из наружного хомутика 4 и внутренней распорки 12, которые скрепляют трубки элемента. К хомутику приваривают две колод­ ки 3 из стали Ст. 2 со скругленными кромками, которыми