Файл: Хмелевский А.В. Паровоз. (Устройство, работа и ремонт) учебник для техн. шк. ж.-д. трансп.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.04.2024
Просмотров: 178
Скачиваний: 1
|
|
Г л а в а |
24 |
|
|
|
|
|
|
ВОДОПОДОГРЕВАТЕЛЬ |
|
|
|
||
|
§ 122. ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА И УСТАНОВКА |
|
|||||
|
|
ВОДОПОДОГРЕВАТЕЛЯ НА ПАРОВОЗЕ |
|
||||
Паровозный |
водоподогреватель |
является |
важным средством |
||||
экономии топлива и повышения экономичности |
паровоза. Подогрев |
||||||
питательной |
воды перед ее поступлением в котел осуществляется |
||||||
за счет отдачи тепла отработавшим в машине пара. |
|
||||||
Потери с отработавшим |
паром составляют |
35—55% тепла от |
|||||
сжигаемого |
в топке паровоза топлива. Частично отработавший пар |
||||||
используют |
для подогрева воды. Полностью |
использовать для по |
|||||
догрева воды |
отработавший |
пар не представляется |
возможным, |
||||
так как он расходуется в конусно-вытяжном |
устройстве паровоза |
||||||
для создания тяги. |
|
|
|
|
|
||
Применение |
паровозного |
водоподогревателя дает |
следующие |
||||
выгоды: |
|
|
|
|
|
|
|
достигается 6—8% экономии топлива; часть отработавшего па ра возвращается в котел в виде конденсата, что на 10—12% сокра щает расход воды;
при нагревании воды в водоподогревателе происходит выделе ние из нее кислорода и углекислоты и выпадение солей временной жесткости, вредно влияющих на стенки котла;
достигается возможность питать котел нагретой водой неболь шими порциями, что не вызывает резкого падения котлового дав ления и уменьшает температурные напряжения котла.
В результате проведенных опытов было установлено, что наи более экономичными являются водоподогреватели типа смещения. В 1948 г. Брянский паровозостроительный завод изготовил и испы тал первый образец водоподогревателя типа смещения (рис. 262). Такой водоподогреватель установлен на паровозах П36, ЛВ и Ем . В порядке модернизации им также оборудованы паровозы Е а , СО, ФД и СУ. Этот водоподогреватель имеет следующие, основные ча сти: смесительную камеру (подогреватель) 9, питательный порш невой насос 14 и турбонасос 31.
Подогрев питательной воды производится отработавшим па ром, отбираемым от конуса или паровыпускных труб паровой ма шины и от питательного поршневого насоса. Пар по трубе 8 через обратные клапаны 1 поступает в смесительную камеру 9. Одновре менно в смесительную камеру турбонасосом 31 по трубе 22 пода ется холодная вода из тендерного бака. В смесительной камере че рез клапан 6 вода разбрызгивается, смешивается с отработавшим паром и таким образом подогревается. Горячая вода из смеси тельной камеры по трубке 12 самотеком идет к водяному цилиндру питательного поршневого насоса 14, который по трубе 13 через пи тательный клапан 10 подает воду в котел.
Питательный поршневой насос и турбонасос приводятся в дей ствие свежим паром, который через пусковой вентиль 23 парораз-
борной колонки |
25 по трубе 26 подводится |
к парораспределитель |
|||
ной головке питательного насоса. |
Отсюда |
часть пара по трубе 18 |
|||
направляется |
к регулирующему |
золотнику |
2, установленному на |
||
смесительной |
камере, и затем по трубопроводу |
4 идет к турбона |
|||
сосу. |
|
|
|
|
|
Регулирующий золотник связан с поплавком |
5, установленным |
||||
в камере, и регулирует впуск свежего.пара |
в турбонасос, изменяя |
||||
таким образом |
подачу холодной |
воды турбонасосом в смеситель |
ную камеру. Отработавший пар из поршневого насоса по трубе 15, через маслоотделитель 16 подается в смесительную камеру и так же используется для подогрева воды. Из турбонасоса отработав ший пар через водоотделитель 21 выпускается в атмосферу. Смазы
вание поршневого насоса |
осуществляется |
из масленки 19, установ |
|||||||
ленной на трубе 26. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Штті^ті^^_р^г^т\іуш.ещ |
|
|
|
золотнику |
|
||||
( Жолойкан |
Вода |
от |
нйсоса~То~одндо, |
Новы |
|
||||
Г |
J |
t |
Воздух |
и газы |
|
|
|
||
ї |
/ |
S |
атмосферу |
|
|
22' |
|||
|
|
|
|
|
" |
|
77 |
! |
|
|
|
|
|
|
11 |
'2 I [І |
|||
|
|
|
Конденсат |
из |
ка |
I |
|
||
|
|
|
] сепаритора |
|
[Л8 |
|
|||
|
|
|
меры |
смешения |
і |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
і |
|
|
|
|
Горячая Ша |
S котел\ ру' 3 |
•f~28 |
і
Спускные
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
трубы |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
Свежий |
|
пар |
к |
насосу |
|
холодной |
|
Воды |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Спускные |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
т р у б ы |
|
|
|
|
Рис. |
262. |
Принципиальная |
схема |
водолодогревателя |
смешения: |
|||||||||||||||
/ — обратные |
клапаны |
камеры; |
2 — регулирующий |
золотник; |
3 — труба |
д л я отвода |
|||||||||||||||
воздуха и |
газа; |
4 — труба |
свежего |
пара к |
турбонасосу; 5 — поплавок; |
6 — р а з б р ы з |
|||||||||||||||
гивающий |
клапан; |
7— д р е н а ж н а я |
т р у б а ; |
|
8 — т р у б а |
отработавшего |
пара; |
9 — сме |
|||||||||||||
сительная |
камера |
|
(подогреватель); |
10 — питательный |
клапан; / / — а э р о т е р м о м е т р ; |
||||||||||||||||
12 — т р у б а |
горячей |
воды; |
13 — нагнетательная |
труба; |
14 — питательный |
|
поршневой |
||||||||||||||
насос; |
/5 — т р у б а |
отработавшего |
пара из |
поршневого |
насоса; |
16—маслоотделитель; |
|||||||||||||||
17, 20 |
и |
28 — манометры; |
18 — т р у б а |
с в е ж е г о |
пара |
к р е г у л и р у ю щ е м у |
|
золотнику |
|||||||||||||
смесительной |
камеры; |
19 — масленка; |
21 — водоотделитель; |
22 — т р у б а |
холодной |
||||||||||||||||
воды; |
23— пусковой |
вентиль; |
24 — вентиль |
прогрева; |
25 — п а р о р а з б о р н а я |
колонка; |
|||||||||||||||
26 — труба |
с в е ж е г о |
пара |
к |
поршневому |
насосу; |
27 — трубы |
паровые |
прогреватель- |
|||||||||||||
ные; |
29 — контрольный |
кран; |
30 — вентиль |
с |
обратным клапаном; |
|
31—турбонасос |
|
|
|
|
Рис. 253. Установка |
водоподогрева |
на паровозе ЛВ: |
|
|
|
|
|
||||||
/ — т р у б а д л я |
отвода |
в о з д у х а |
и |
газов; |
трубопроводы; |
2 — холодной |
воды |
от |
турбонасоса |
к смесительной |
камере; |
3 — горячей воды и |
|||||
поршневому |
,насосу; |
4 — нагнетательный; |
5 — питательный |
клапан; |
6— т р у б о п р о в о д с в е ж е г о |
пара |
к насосу; |
7 — пусковой |
вентиль; |
||||||||
8 — манометр; |
9 — смесительная |
камера; |
10— |
вентиль прогрева; 11 — т р у б о п р о в о д о т р а б о т а в ш е г о |
пара |
от |
конуса; |
12 — труба |
прогрева: |
||||||||
13 — т у р б о н а с о с ; 14 — т р у б о п р о в о д |
с в е ж е г о |
пара от |
смесительной |
камеры |
к |
турбонасосу; |
15 — т р у б о п р о в о д о т р а б о т а в ш е г о пара от на |
||||||||||
|
|
|
|
соса; 16 — питательный поршневой |
насос; |
П |
— т р у б о п р о в о д |
конденсата |
|
|
|
|
Для удаления из камеры смешения воздуха и газов, выделяю щихся при подогреве воды, имеется сепарирующее устройство и отводная труба 3. Скапливающийся конденсат удаляется по дре нажной трубе 7. Эта труба на конце имеет муфту и гайку с калиб рованным отверстием, величина которого изменяется в зависимо сти от времени года. Температура подогретой воды, подаваемой в котел, определяется по аэротермометру 11, установленному в каби не машиниста.
Наблюдение за давлением воды в нагнетательном трубопрово де, идущем от турбонасоса к смесительной камере, ведется по ма нометру 28. На этом трубопроводе помещен вентиль с обратным клапаном 30, предотвращающий попадание пара из смесительной камеры в водяную часть турбонасоса и обратный сток воды. Пода ча воды турбонасосом проверяется еще контрольным краном 29. Манометры 17 и 20 установлены на трубопроводах свежего пара, первый — перед регулирующим золотником 2, а второй — около турбонасоса. Манометр 28 является режимным: с увеличением по дачи горячей воды насосом манометр "показывает повышенное дав ление, а с уменьшением подачи воды его показания понижа ются.
Чтобы избежать замораживания системы водоподогревателя в зимнее время, предусмотрены прогревательные и циркуляционные трубки. От вентиля 24 на пароразборной колонке идет паропро вод 27 к турбонасосу. Пар через шайбу с калиброванным отверсти ем поступает в водяную часть турбонасоса, прогревая водоприем ный рукав и трубопровод между насосом и тендером. От паропро вода пар подводится через шайбу с калиброванными отверстиями также к нагнетательной трубе 22 холодной воды в двух местах: за вентилем с обратным клапаном 30 и выше него.
На рис. 263 показана установка водоподогревателя на паровозе ЛВ. Камера смешения 9 установлена в верхней части дымовой ка меры. Насос горячей воды 16 располагается с левой стороны паро воза под боковой площадкой. Нагнетательный трубопровод 4 от насоса горячей воды подведен к питательному клапану 5, установ ленному на цилиндрической части котла. Турбонасос 13 помещен под будкой паровоза с левой стороны ниже дна тендерного бака, чтобы вода самотеком поступала в турбонасос.
§ 123. СМЕСИТЕЛЬНАЯ КАМЕРА И НАСОСЫ
Смесительная камера-подогреватель (рис. 264) имеет следую щее устройство. В корпусе / / подогревателя отлита камера А, ку да через патрубок Б поступает отработавший пар. Чтобы предот вратить попадание воды в камеру А и далее в цилиндры паровой машины, в верхней части ее на седлах 10, запрессованных в корпус, установлены девять обратных клапанов 9, подъем которых ограни чен плитой 8. Под давлением пара клапаны поднимаются, и пар из камеры А поступает в камеру В.
Камера 5 представляет собой самостоятельную отливку, встав ленную в корпус подогревателя и прикрепленную к нему шпилька ми. К корпусу камеры В прикреплен поплавковый механизм 12, ко торый соединен с золотником 6, регулирующим доступ свежего па ра в турбонасос. Золотник помещен во втулке, которая запрессова на в корпус 7, прикрепленный к крышке 5.
На крышке 3, закрывающей сверху корпус смесительной каме ры, поставлена вторая крышка 5, к которой присоединена труба от турбонасоса. По этой трубе из турбонасоса поступает холодная вода, которая попадает на разбрызгивающий клапан /, установ ленный в седле 2 и прижимаемый к нему пружиной 4. Нагнетае мая турбонасосом вода преодолевает усилие пружины, отжимает клапан и через кольцевой зазор между клапаном и седлом тонкой конусообразной струей поступает в камеру В. Здесь вода смеши вается с паром, поступившим из камеры А, конденсируется
*и нагревается.
Нагретая вода стекает в нижнюю часть корпуса Г, откуда че рез отверстие Д по трубе поступает к насосу горячей воды. Каме ры В и Г трубкой 13 соединены с поплавковой камерой Е, где поме щен шаровой поплавок. При переполнении поплавковой камеры водой поплавок поднимается, что вызывает перемещение вниз свя-.
Рис. 264. Смесительная камера-подогреватель:
I — р а з б р ы з г и в а ю щ и й клапан; 2 — |
с е д л о ; |
3, 5 — крышки; |
4 — п р у ж и н а ; |
6 — золотник; |
|
7 — корпус золотника; 8 — плита; |
9 — обратный |
клапан; |
10 — седло; |
/ / — корпус; |
|
12 — поплавковый |
м е х а н и з м ; |
13 — т р у б к а |
|
згінного с ним регулирующего золотника 6. При перемещении зо лотника вниз перекрывается часть окон во втулке, в которой уста новлен золотник, и уменьшается поступление свежего пара в тур бонасос. Вследствие этого турбонасос сокращает подачу холодной воды в смесительную камеру до тех пор, пока поплавок и золот ник не придут в нормальное положение.
Водоподогреватель нагревает воду до 95—100°С и имеет произ водительность 18—24 т/ч.
Инжекторы свежего пара, как уже отмечено, могут присасывать воду с температурой не выше 40°С. В водоподогревателях же, ус тановленных на паровозах, питательная вода имеет температуру до 100°С. Поэтому подача в котел такой воды может производиться поршневыми или центробежными насосами. Преимуществом поршневого насоса является возможность широкой регулировки по дачи воды, что отсутствует .в инжекторах и турбонасосах (центро бежных насосах).
Питательный насос горячей воды (рис. 265) поршневой, двойно го действия, горизонтальный, работает свежим насыщенным па ром. Он состоит из парового цилиндра 10, заодно с которым отлита парораспределительная камера, и водяного цилиндра 6 с промежу точной частью, служащей соединением с паровым цилиндром. Ци линдры отлиты из чугуна СЧ21-40. В цилиндр водяного насоса за прессована сменная втулка 5, изготовленная из нержавеющей ста ли 2X13. На общей скалке 7, изготовленной также из нержавею щей стали, насажены чугунный поршень 8 парового цилиндра и бронзовый поршень 4 водяного цилиндра, которые закреплены на скалке корончатыми гайками 9. На диске каждого поршня имеет ся по два уплотнительных кольца 3. В паровом цилиндре уплотнительные кольца изготовлены из специального чугуна, в водяном — эбонитовые или текстолитовые.
Скалка поршня уплотняется двумя сальниками 13, установлен ными в промежуточной части насоса. Уплотнительные кольца саль ников изготовляют из прорезиненного и прографиченного асбеста.
Водяной цилиндр имеет клапанную камеру, . где расположены всасывающие клапаны / и нагнетательные клапаны 2, прижимае мые пружинами к запрессованным в камеру втулкам. Клапаны и втулки изготовлены из нержавеющей стали, а пружины — из мо- нель-металла. Для удаления воды из клапанной камеры и водяно го насоса имеется спускной люк 14. Для спуска воды из водяной части и конденсата из паровой части насоса поставлено также не сколько вентилей и краников.
Регулирование подачи пара в полости цилиндра насоса осуще ствляется автоматически действующим ходопеременным цилиндри ческим золотником 12 разъемного типа. Золотник имеет большой и малый диски, изготовленные из стали 50ХН. Золотник работает в чугунной втулке / / , запрессованной в парораспределительную ка меру.
Ввиду того что диски золотника сделаны разного диаметра, зо лотник не может занимать среднее положение и поэтому свежий