Печь для бани паровоз чертеж: Печь паровоз для бани: устройство, эксплуатация и характеристики

Печь паровоз для бани: устройство, эксплуатация и характеристики

Знатоки банного дела, через одного утверждают, что правильное название печи такого типа — «паравоз», что означает целый воз пара, тонко намекая таким образом, на неимоверную производительность такой печи. Другие знатоки, и так же через одного доказывают, что название, но уже «паровоз» прикрепилось из-за разительного внешнего сходства такой печи с классическим паровозом, времен первых пятилеток и освоения Магнитки. Кто из них прав судить тяжело, да и не чему. Лучше обратить внимание на саму печь паровоз, на ее конструкцию и особенности эксплуатации. Экземпляр, действительно достойный.

Оглавление

• 1 Устройство печи типа паровоз
• 2 Эксплуатационные характеристики
• 3 Заключение

Устройство печи типа паровоз

При беглом взгляде печь такого типа действительно напоминает утеху машиниста. И, в первую очередь из-за круглого сечения своего профиля, вытянутого в длину, вертикальной дымоходной трубы и целого ряда отвершков поменьше — паровых пушек. Итак, из основных элементов конструкции отмечаем:

• Топка, она же камера сгорания топлива. Ориентированная горизонтально цилиндрическая труба, до 1000 мм длиной, выполненная их низколегированной конструкционной стали, толщиной основного тела 10 мм. Топка опирается на опоры, которые могут быть выполнены в различном функциональном решении;
• Топливный тоннель. Примыкает к топке с передней плоскости и выполняется длиной, равной толщине стены перегородки, отделяющей парное отделение от комнаты в которую выведена непосредственно топочная дверца;
• Топочная дверка выполняется из чугуна. Исходя их эстетических соображений, передняя плоскость убирается прочным жаростойким стеклом;
• Ниже нее располагается дверка зольного ящика, которая также выполняется из чугунного литья и в своей плоскости имеет набор прорезей, для прохода воздуха, сечение которых регулируется задвижкой;
• Зольный ящик изготавливается на всю длину конструкции, в нижней ее части и служит для сбора топливной золы;
• Существенным конструктивным узлом является дымооборотный контур, который снабжается технологическим люком для прочистки, оснащенный дверцей со щелями регулируемого сечения;
• Дымооборот опирается на массивную металлическую трубу, поставленную вертикально на ребро — опору трубы;
• К топке вертикально, под углом 75 — 80 градусов устанавливается решетчатая конструкция, удерживающая каменную закладку;
• Завершающим элементом выступает трубный набор, включающий дымоход и паровые пушки.

Общий вес такой металлической конструкции может достигать 280 — 320 кг, и это без учета каменной засыпи, объем которой может быть 400 литров.

Массивность печи имеет свои несомненные плюсы:

1. Из-за высокой теплоемкости и теплоотдачи конструкции происходит интенсивный нагрев каменной засыпки, порой достигая значений 300 градусов Цельсия.
2. Отсюда вытекает и качество пара, который должен быть легким, полупрозрачным.
3. Из-за особой конвекционной конструкции топки, печь для своих размеров довольно экономична, быстро разогревается, генерация первого пара возможна в течении 25 минут от начала растопки, а на номинальный рабочий режим печь выходит в течении 50 — 70 мин. Естественно при использовании качественного кондиционного топлива.
4. Печь такой конструкции и объема практически невозможно захлебнуть, даже при чрезмерной заливке она быстро выходит в номинальный режим, а жесткий тяжелый пар быстро оседает и вытесняется качественно сгенерированным легким паром, так ценимым истинными знатоками и любителями традиционной русской бани.
5. Печь для бани паровоз очень инерционна, в плане прикладной теплотехники, что, собственно, и определяет ее высокую топливную экономичность.

Внимание! Обязательным условием для нормальной эксплуатации такой конструкции, как банная печь паровоз, считается создание каменной отсечки по периметру печи. В первых, она повышает ее инерционные качества, во вторых становится эффективной преградой на пути интенсивного инфракрасного излучения, которое, из-за большой массы металла в условиях небольшой парной, делает пребывание в ней некомфортным. И последнее. Такое ограждение оберегает пользователей парной от ожогов в случае случайного контакта с раскаленным металлом. Ограждение выполняется из полнотелого печного кирпича, кладкой » в половинку».

Эксплуатационные характеристики

Прежде всего, необходимо отметить, что банная печь паровоз, очень долговечна. В зависимости от качества и толщины стали, использованной для ее изготовления ее ресурс может составлять от 7 до 15 лет и более, а это не много ни мало, порядка 1200 банных циклов.

Приведем усредненные типовые показатели для печи такого типа в виде таблицы:

Название параметра	Числовой показатель
Габариты печи в облицовке, в мм
Длина	1250
Ширина	1000
Высота	1300
Вес печной системы, в кг
Непосредственно печи	230
Облицовки	1350
Каменной закладки	270
Дымоход типа сэндвич, диаметр первичный/вторичный, в мм	160/140
Диаметр патрубка под дымоход, в мм	140

Чертежи печи «Паровоз»

Классическая печь этого типа имеет два полных законченных горизонтальных оборота. Лицевая дверка дымооборотного контура дает возможность не только проведение ревизии и профилактики, но и возможность дополнительной регулировки притока воздуха, что инициирует перевод печи в «спящий» тлеющий режим работы топки и качественному снижению температуры исходящих топочных газов.

Конвекция у печи относительно небольшая, что обусловлено круглой формой ее топочного отделения и массивной закладкой камня в каменке. При этом верхний слой камней нагревается достаточно умеренно, что позволяет лить на «крышку» растворы эфирных масел без боязни их температурной деструкции.

Эксплуатационной особенностью печи выступает возможность снятия «быстрого пара», то есть пока камни не набрали достаточной для парогенерации температуры вода испаряется со стального тела печи. При этом такую печь невозможно захлебнуть даже чрезмерным количеством воды, неиспарившаяся вода просто стекает с округлых боков.

Важно! Печь этого типа, одна из немногих, стальных печей, отвечающих требованиям пожарной безопасности в порядке действия нормативного документа МЧС СП 7 13131, предусматривающего возможность впускания в стальные дымоходы топочных газов с температурой не выше 400 градусов Цельсия.

Ввиду высокой инерционности печи она отлично просушивает парилку после окончания принятия процедур, избавляя ее от излишней влажности.

Словечко от Бывалого! У печей такого типа самое слабое место в своде топки, в месте его перехода в верхнюю часть, поскольку именно здесь происходит истечение топочных газов с пиковой температурой. Поскольку печь очень ремонтопригодна последствия прогара устраняются наложением ремонтной заплатки, толщиной не менее толщины тела свода.

Заключение

Подводя итоги, хочется отметить следующее. Печь паровоз для бани, в ряде случаев является очень выгодным решением, особенно в свете коммерческой эксплуатации бани, как таковой. Самым существенным недостатком следует считать сложность изготовления топки и дымооборотного контура при самостоятельном кустарном процессе. Кроме этого необходимо отметить, что из-за большой массы печной системы, в условиях редкого использования в зимний период при низких температурах окружающего воздуха полный прогрев печи и, самое главное, каменного экрана периметра вокруг нее может занимать 180 мин и, иногда, более. В остальном, данная печь определяет очень рациональный выбор между ценой и предоставляемыми эксплуатационными качествами. Если вы давно мечтали о приобретении собственного паровоза, то не откладывайте мечту в долгий ящик.

ПарАвоз — печь для бани

Среди стальных банных печей свои имена имеют немногие печи, поэтому печь гордо именуемая «Паравоз» заслуживает особого внимания не только из-за того, что у нее есть свое, собственное имя. Да, именно через два «а» а не традиционно через «о» пишется имя этой печи, и это не единственное отличие этой каменки от других стальных каменок. И об этом стоит рассказать подробно.

Содержание

• 1 Тип конструкции железной печи «паравоз»
• 2 Устройство печи паравоз
• 3 Основные характеристики банной печи паравоз

Тип конструкции железной печи «паравоз»

Идея использования дополнительного объема для дожига легких газов для банных печей далеко не нова. Дополнительные объемы в виде разделенных топочных и установленных резервуаров для дожига реализуются во многих проектах, но если брать печь паровоз, то здесь изменен сам принцип построения и использования дополнительного объема.

Основной проблемой банной стальной печи выступает недостаточный  прогрев пара, в открытой каменке вода при попадании на камни быстро испаряется, при этом пар получается неоднородный. В составе такого пара и крупные частицы и мелкодисперсная фракция. Такой эффект получается из-за большой температуры каменки, другое дело, когда пар готовится постепенно, доходя до нужной кондиции, когда вода, стекая с нагретых, но не раскаленных камней на камни с высокой температурой.

Печь паровоз, благодаря дополнительному объему закрытой каменки производит именно мелкодисперсный пар, который и легче переносится и по своим свойствам намного целебней, чем обычный «сырой» пар. Это и неудивительно, если учесть, что создателем этого агрегата является академик. В 1988 году академик Добровольский Г.Б. впервые предложил эту конструкцию печи, и хотя с того времени ушло много пара, усовершенствованию печь подверглась минимальному – в конструкцию добавился парогенератор, а в остальном она остается неизменной.

Устройство печи паравоз

Основой этой печи выступает корпус топки – для нее чаще всего используется сварная конструкция из металла толщиной 4-10 мм. Топка расположена горизонтально, что дает возможность использовать для топки длинные колодки дерева. Печь паровоз имеет зольник, оснащенный дверкой с отверстиями для регулировки подачи воздуха в камеру сгорания. Закладка дров осуществляется через дверку топки, чаще всего оснащаемую стеклянной вставкой. Для удобства обслуживания между дверками и топкой устанавливается топочный туннель, его длина зависит от толщины стены и может изменяться в зависимости от пожеланий заказчика.

Над топкой располагается второй стальной резервуар, он соединяется с топкой тремя опорными трубами, через которые и происходит поступление в резервуар легких газов для дожига и продуктов горения из топки.

Вторая камера оснащается дверкой для удобства прочистки камеры и для закладки в нее камней. Сверху конструкция оснащается дымоходной трубой и тремя или двумя паровыми пушками для подготовки пара.

С наружной стороны конструкции устанавливается сетка для закладки камней каменки. Столь необычная форма компоновки позволяет дополнить антураж декоративными элементами. Дело в том, что сама топка располагается на высоте примерно 30 см, поэтому печь паровоз чаще всего и декорируется под паровозную тематику. Здесь устанавливаются и колеса, и паровозный фонарь, и обязательно из металлических пластин делается отбойник, ну чтобы было все натурально.

Основные характеристики банной печи паравоз

Для стальной банной печи характерно большое потребление топлива. Но в случае с печью паровоз это не так, конструкция позволяет полностью использовать дрова, поскольку здесь происходит дожиг легких газов. Второй особенностью выступает то,  что первый пар в парогенераторе получается буквально через 20-25 минут после начала топки. В рабочий режим она переходит через 50-55 минут после растопки, так что это одна из самых быстрых по нагреву стальных печей.

Большой вес и большая площадь нагрева с внутренней каменкой позволяют долгое время сохранять тепло, это очень инертная печь в плане теплоотдачи, поэтому и получается, что небольшое количество дров обеспечивают качественную подачу тепла.

Сегодня отдельные производители выпускают 11 моделей печей для домашнего и коммерческого использования. Они отличаются по толщине металла и размерам. Наиболее популярные модели имеют стандартную длину 1250 мм. Высота модели 1300-1500 мм. Ширина 1000-1200. Вес конструкции без каменной закладки при толщине металла 10 мм около 230 кг. Для закрытой каменки потребуется около 230 -270 кг камней, для открытой каменки около 350-400 кг. Облицовка топки кирпичом прибавит в весе около 1200-1300 кг. Срок службы печи с толщиной стенки топки 10 мм в домашнем варианте 5-7 лет, при коммерческом использовании 4-5 лет. В качестве дымохода применяется обычный сандвич диаметром внутреннего трубопровода 140 мм.

Прежде всего, стоит сказать что это самая эффективная из моделей стальных печей. При небольшом потреблении топлива она обеспечивает нормальный нагрев парной с выработкой легкого и полезного пара.

Вторым достоинством печи выступает отсутствие конвекции, для настоящей русской бани это важное качество. В парной с «Паровозом»  перемещения воздушных масс практически нет, что дает возможность получить качественный пар и правильный прогрев помещения парной.

При использовании печи она полностью отвечает требования пожарной безопасности. Отвод дыма здесь осуществляется при температуре ниже 400 градусов, что соответствует требования норм пожарной безопасности. Ну а для тех, кто собрался самостоятельно собрать такую печь для своей бани большим плюсом выступает доступность чертежей в сети, они находятся в открытом доступе, и скачать их не представляет большого труда.

Вместе с тем, у нее имеются и недостатки – прежде всего это вероятность прогара в точках перехода из нижнего в верхний корпус. Здесь чаще всего наблюдается прогар сварного шва или трубной вставки.

Второй момент, на который нужно обратить внимание это на облицовку топки кирпичом. Кирпичная кладка увеличивает вес печи, но при этом такой экран отсекает образование конвекционных потоков и позволяет достичь необходимого эффекта русской бани.

Плита без огня 0-4-0F NO. 7240

ТЕХАССКАЯ КОМПАНИЯ
ПЛИТА БЕЗ ПОЖАРА” 0-4-0F 7240

Локомотив № 7240 был построен в феврале 1937 года заводом Х.К. Porter Co. из Питтсбурга, штат Пенсильвания, для использования на нефтеперерабатывающем заводе Texas Company (Texaco) Marcus Hook (PA) в качестве механизма переключения завода. В начале 1960-х годов локомотив был передан нефтеперерабатывающему заводу Texaco в Берген-Пойнт в Байонне, штат Нью-Джерси, где он продолжал надежно работать.

Когда Берген-Пойнт закрылся в конце 60-х годов, 30-тонный локомотив был «сохранен в рабочем состоянии» и простаивал в течение 1970-х и до начала 1990-х годов.
	После ряда смен владельцев № 7240 перешел под опеку Джозефа Супора-младшего, основателя компании J. Supor & Son Trucking & Rigging Company из Харрисона, штат Нью-Джерси. Перед своей кончиной в сентябре 2007 года г-н Супор организовал передачу № 7240 в дар Железнодорожному музею Уиппани.

В 2009 году волонтеры Железнодорожного музея Уиппани вернули миниатюрному локомотиву его первоначальный вид Texaco 1937 года.

№ 7240 — это уникальная форма железнодорожного двигателя, сильно отличающаяся от обычного парового двигателя, работающего на огне. Более известный как «Плита без огня», это один из самых замечательных и надежных локомотивов из когда-либо созданных. Беспламенный двигатель оснащен большим баком или резервуаром вместо котла и топки… он не несет огня. Этот тип двигателя, по сути, представляет собой гигантский термос, лежащий на боку, с колесами.

В беспожарном паровозе вместо котла локомотив снабжен цилиндрическим баком, в который подается пар и горячая вода от стационарной установки.

Резервуар/резервуар накапливает тепло в виде горячей воды и пара. Пар загружается в резервуар через «заправочное соединение». Время, необходимое для полной зарядки, варьируется от десяти до тридцати минут в зависимости от давления зарядки и размера резервуара.

Когда резервуар полностью заправлен, 85% или более его объема заполняется горячей водой, а оставшаяся часть — паром. Когда дроссельная заслонка открыта и пар отводится и используется в цилиндрах, давление в резервуаре падает, и часть горячей воды превращается в пар. Этот вновь созданный пар забирает теплоту испарения из горячей воды, которая остается в жидком состоянии, и, в свою очередь, температура этой воды снижается. Это продолжается до тех пор, пока температура воды не упадет до точки, ниже которой она больше не будет испаряться в пар под давлением, достаточным для использования в цилиндрах. Затем локомотив необходимо перезарядить. Одной зарядки плюс несколько частичных зарядок хватило бы, чтобы «Плита без огня» работала целый день.

Вода в резервуаре при зарядке будет нагреваться до температуры 400 градусов по Фаренгейту, а внутреннее давление в резервуаре возрастет до 400 фунтов на квадратный дюйм. Цилиндры будут работать при давлении 150 фунтов на квадратный дюйм.

«Плиты без огня» были очень востребованы для обслуживания на предприятиях, где важны чистота и устранение пожароопасности. Они были весьма популярны на текстильных фабриках, предприятиях по переработке сельскохозяйственной продукции, химической промышленности, пороховых, бумажных фабриках, электростанциях и нефтеперерабатывающих заводах.

Эти небольшие коммутационные локомотивы были удостоены чести как очень надежный и экономичный тип движущей силы, который долгие десятилетия верно служил своим владельцам и заслужил достойное место в истории транспорта.

Словарь паровозных терминов

Противодавление
Противодавление обусловлено сопротивлением выхлопного пара, выходящего из цилиндров. Преодоление этого сопротивления представляет собой отрицательную работу поршня и снижает КПД цилиндра. Для большого локомотива это легко может означать потерю нескольких сотен лошадиных сил. Чтобы свести его к минимуму, важно, чтобы отверстия выпускных клапанов были сделаны как можно шире. Конечная точка входа выходящего пара должна быть у выпускного патрубка в дымовой камере, а не у клапанов. Смотрите также События клапана .

Продувочный клапан
Котловая вода содержит растворенные и взвешенные вещества. Когда вода испаряется, эти примеси остаются и собираются в виде шлама и накипи в самой нижней части котла — двух боковых патрубках топки. Клапаны, управляемые дистанционно из кабины, расположены в нижней точке каждого водяного патрубка. Открыв их, этот остаток можно выдуть из котла. См. также Перенос .

Вентилятор
Когда локомотив стоит или дрейфует, бывают случаи, когда необходимо вызвать тягу, чтобы поднять немного дыма или улучшить горение. Это делается с помощью вентилятора. Он состоит из паровой струи, встроенной в выхлопное сопло в дымовой камере. Он направлен вверх к основанию дымовой трубы, и когда пар выходит из струи, он создает тягу через котел и вверх по дымовой трубе. Это приводит к стимуляции огня и поднятию дыма над двигателем. См. также Индуцированное черчение .

Перенос
Любое загрязняющее вещество – твердое, жидкое или парообразное – которое выходит из котла вместе с паром и попадает в сухой трубопровод, называется переносом. Наиболее распространенной причиной является котловая вода, содержащая растворенные или взвешенные твердые частицы. Унос может попасть в трубы пароперегревателя. Он часто скапливается на первом изгибе трубы прямо у задней трубной доски. В какой-то момент чрезмерное накопление перекроет поток пара и вызовет выход из строя пароперегревателя. Унос можно свести к минимуму за счет химической обработки котловой воды и за счет того, что вода не поднимается слишком высоко в котле. Смотрите также Продувочный клапан .

Бустер
Бустер — это вспомогательная паровая машина, установленная на прицепной тележке локомотива или на одной из тендерных тележек, которую можно использовать во время пуска и на малых скоростях для увеличения тягового усилия. На скорости примерно до 20 миль в час котел производит больше пара, чем может быть использовано цилиндрами, и часть его может быть использована бустером. По мере увеличения скорости это меняется, и усилитель отключается. Бустер обычно добавляет около 10 000 фунтов. дополнительного тягового усилия.

Кирпичная арка
Кирпичная арка находится в топке. Он опирается на арочные трубки, которые проходят от горловины до задней внутренней части листа. Арка из огнеупорного кирпича опирается на арку, но не доходит до заднего листа. Он удлиняет путь дымовых газов, оттесняя их назад под свод, вокруг его конца, а затем вперед в объем топки/камеры сгорания топки. За счет удлинения пути движения газа топливо и воздух лучше смешиваются и имеют больше времени для сгорания. Он был очень распространен в угольных горелках, но, за исключением Канады, мало использовался в мазутных горелках. См. также Топка .

Камера сгорания
Камера сгорания увеличивает топочный объем топки. Он проходит от передней части топки, где располагалась бы задняя трубная решетка, в ствол котла. Его передняя часть становится новым местом расположения задней трубной доски. Увеличенный объем топки дает больше возможностей для полного сгорания топлива. Как только горячие газы попадают в трубки, все горение прекращается. Камера сгорания также добавляет дополнительную поверхность нагрева топки. Смотрите также Топка и Трубная решётка .

Противовес
Это груз, добавляемый к ведущему колесу для балансировки вращающихся или совершающих возвратно-поступательное движение грузов. Это может потребоваться в трех случаях:

1. Ротационный баланс . К каждому ведущему колесу добавляется вес, чтобы противодействовать весу шатуна, боковых тяг, эксцентрикового кривошипа и вращающемуся весу основного шатуна. Добавленный противовес точно балансирует каждое колесо.
    
2. Баланс возвратно-поступательный . Возвратно-поступательное движение поршней, крейцкопфов и основных шатунов создает качающее и качающее движение. Этому противодействует добавление дополнительного веса к каждому колесу в тех же местах, что и для вращательного баланса. Это называется «перебалансировкой» и нарушает баланс вращения. Возвратно-поступательные грузы лишь частично уравновешены. Ассоциация американских железных дорог рекомендовала уравновешивать только 31½ процента возвратно-поступательного веса. Поскольку водители соединены боковыми тягами, на каждое колесо не нужно прикладывать одинаковый вес; его можно раздать, если, например, для него не хватает места на основном драйвере. Слишком большой перебаланс может создать вращательный дисбаланс, который может вызвать проскальзывание колес на высокой скорости (колеса поднимают рельсы) и удары по рельсам (динамическое увеличение).
    
3. Динамические весы . Этот дисбаланс создается тем, что действующие силы вращающихся масс и противовеса приложены в разных точках оси. Например, на главном приводе штифт и стержни могут быть расположены на расстоянии 8 или 9 дюймов от колеса. Эти грузы и противовес колеса вращаются в параллельных, но разных плоскостях. Если посмотреть на ось так, как будто она находится в космосе, не прикрепленная к локомотиву, вы увидите, как она вращается из стороны в сторону. При прикреплении к локомотиву он также вызывает занос. Термин «динамический баланс» исходит из того факта, что дисбаланс становится значительным только при увеличении скорости. Он уравновешен грузом, размещенным на противоположном ведущем колесе. Это называется перекрестной балансировкой. Не на всех локомотивах это было и не на всех ведущих колесах. В последующие годы пассажирские двигатели получили поперечную балансировку, как и некоторые большие грузовые двигатели с большими тяжелыми тягами на главном приводе.

Верхний лист
Верхний лист по существу представляет собой верхнюю крышку топки. Он крепится к другим внутренним листам топки и поддерживается радиальными растяжками, подвешенными к листу крыши котла над топкой. Находясь непосредственно над огнем, он находится в критическом месте, так как это самая горячая точка в котле. Вода здесь превращается в пар с огромной силой. Крайне важно, чтобы лист кроны всегда оставался покрытым водой. Невыполнение этого требования приведет к быстрому разрушению металла, что, по всей вероятности, приведет к взрыву котла. См. Топка .

Инжектор отработанного пара
Инжектор имеет два отдельных паровых сопла. Один использует отработанный пар, чтобы начать движение питательной воды в котел. Вторая форсунка использует острый пар, чтобы обеспечить оставшуюся скорость воды, необходимую для преодоления давления в котле. Как и нагреватель питательной воды, инжектор отработанного пара также предварительно нагревает питательную воду с помощью отработанного пара, и его преимущество заключается в рециркуляции тепла, которое в противном случае было бы потеряно при движении вверх по дымовой трубе. Все форсунки отработавших газов являются неподъемными. Смотрите также Форсунка и Подогреватель питательной воды .

Нагреватель питательной воды
Это устройство, которое использует пар, выходящий из цилиндров, и затем использует его для предварительного нагрева воды, подаваемой в котел. Было два основных дизайна. Одна была закрытой системой. Он использовал теплообменник для передачи тепла пара. При этом выхлопной пар конденсировался, пропускался через маслоотделитель и затем возвращался в тендер. Во второй конструкции использовалась открытая система, в которой отработанный пар нагревал питательную воду, непосредственно смешиваясь с ней. В обеих системах для подачи нагретой питательной воды в котел использовался поршневой насос с острым паром. Нагреватели питательной воды повысили КПД локомотива на 8–10 процентов за счет рекуперации тепловой энергии, которая в противном случае ушла бы в дымовую трубу. Смотрите также Форсунка отработавших газов .

Топка
Топка — топка паровозного котла. Он содержит решетку в основании, если сжигается уголь, или горелку и жаровню, если топливом является нефть. Внутренняя сторона, верхний и задний листы топки окружены котловой водой. Передняя часть открывается на заднюю трубную доску. Воздух подается через нижнюю часть топки. Для угольщика это через решетку; для масляной горелки — через заслонку в жаровне. Он смешивается с топливом для поддержки горения. Большая часть этого происходит в топочном объеме топки, где происходит сжигание топлива в газообразном виде. Поглощение тепла в топке происходит в основном за счет излучения непосредственно от самого огня. Это чрезвычайно эффективно, а парообразование на этом конце котла очень велико. См. также Камера сгорания , Кирпичная арка , Коронный лист и Трубный лист .

Дроссель передний многоклапанный
Дроссель передний, в отличие от купольного, расположен в дымовой камере между коллектором пароперегревателя и паровыми трубами, ведущими к цилиндрам. Благодаря своему расположению пароперегреватели всегда могут быть заполнены перегретым паром. Небольшое расстояние между дроссельной заслонкой и цилиндрами также обеспечивает быструю реакцию на нажатие педали газа. При открытии дроссельной заслонки рабочие кулачки открывают серию тарельчатых клапанов, каждый из которых немного больше предыдущего. Это дает возможность точно контролировать подачу пара в цилиндры.

Вытяжная тяга
Выхлопной пар из цилиндров выпускается через сопло в основании дымовой камеры. Эта насадка устанавливается непосредственно под удлинителем дымовой трубы в дымовую коробку. Когда выхлопной пар после выпуска расширяется, он увлекает за собой дым и другие продукты сгорания, а затем выталкивает все это вверх по дымовой трубе в атмосферу. Это действие вызывает частичное разрежение в дымовой камере и, как следствие, всасывание воздуха в топку. Этот воздух необходим для поддержки горения топлива. Важно отметить, что это действие является саморегулирующимся. Когда двигатель работает интенсивно и для сгорания требуется больше воздуха, более тяжелые выхлопы увеличивают частичный вакуум в дымовой камере и автоматически увеличивают объем воздуха, всасываемого в топку. Хорошая тяга необходима для паровоза, работающего на свободном паре. Смотрите также Коптильня .

Инжектор
Это устройство, которое нагнетает воду в паровой котел. Струя острого пара подается через форсунку так, чтобы она ударялась о питательную воду. При этом он сообщает свою скорость воде. Этот движущийся поток воды теперь имеет достаточную силу, чтобы преодолеть давление в котле и войти в котел. Существует два основных типа форсунок. Подъемный тип является самовсасывающим и может быть установлен выше уровня воды тендера. Неподъемный тип не является самовсасывающим и должен располагаться ниже пола тендера, но имеет большую мощность, чем подъемный инжектор. Форсунки также предварительно нагревают питательную воду, чтобы холодная вода не попадала в котел. См. также Форсунка отработавших газов .

Ограниченная отсечка
Полнотактный двигатель способен подавать пар в цилиндры до 85% своего хода. Пар в цилиндрах будет действовать как напор и не будет широко использоваться. Работа в этом режиме была бы типичной при пуске тяжелого поезда и на малых скоростях. Двигатель с ограниченной отсечкой не может пропускать пар почти так же долго. Отключение после 60 процентов хода было типичным. Это позволило использовать экспансивный пар даже при запуске. Очевидно, что при таком расположении можно развить меньшую мощность, и, чтобы компенсировать это, двигатели с ограниченной отсечкой, как правило, имели цилиндры немного большего размера, чем сопоставимые полнотактные двигатели. См. также События клапана .

Номинальное тяговое усилие (или тяговое усилие)
Номинальное тяговое усилие локомотива — это показатель качества, который рассчитывается на основе технических характеристик локомотива. Он используется для оценки силы, которую локомотив может оказывать на обод своих ведущих колес при трогании с места и работе на малых скоростях. Это широко публикуемая спецификация. Например, формула AAR для двухцилиндрового полнотактного простого (в отличие от составного) паровоза: TE = 0,85 x BP x C² x S/D, где: TE = тяговое усилие (фунты), BP = давление котла (PSI), C = диаметр цилиндра (дюймы), S = ход цилиндра (дюймы) и D = диаметр привода (дюймы).

Дымовая камера
Дымовая камера находится в передней части котла. Его передняя часть имеет герметичную дверь; его задняя часть — передняя трубная доска. Это место, где дым и другие продукты сгорания уносятся с выхлопным паром из цилиндров, а образующаяся смесь выбрасывается вверх через дымовую трубу. См. также Индуцированное черчение .

Паровой контур
Паровой контур – это название пути, по которому проходит пар после того, как он выведен из верхней части котла коллектором и направлен в цилиндры. На современном локомотиве с передним дросселем различные трубопроводы и устройства будут включать в себя следующее по порядку: сухая труба, коллектор пароперегревателя, трубы пароперегревателя, коллектор пароперегревателя, дроссель, трубопровод к паровым камерам и, наконец, поршневые клапаны. Надлежащая практика проектирования требует свести к минимуму препятствия, острые изгибы и все, что может ограничить поток пара. Цель состояла в том, чтобы подавать пар в цилиндры с минимально возможной потерей давления.

Пароперегреватель
Пароперегреватель добавляет дополнительную тепловую энергию к пару, произведенному в котле. Пар отводится из верхней части котла и направляется в пароперегреватель, где он больше не контактирует с котловой водой, а затем добавляется дополнительное тепло. Это может повысить температуру пара на целых 300ºF. Пароперегреватель Шмидта был наиболее распространенным типом, используемым в Северной Америке. Его пароперегреватели состояли из ряда связанных труб, которые шли от коллектора в дымовой камере, а затем возвращались в дымоходы котла. Пар из коллектора поступал в эти трубы и, получив дополнительное тепло, возвращался обратно в коллектор и направлялся в цилиндры. См. также Трубы и дымоходы и Паровой контур .

Трубы и дымоходы
Трубы и дымоходы представляют собой трубы, проходящие между передней и задней трубными досками котла. Дымоходы имеют больший диаметр, чем трубы, потому что они содержат пароперегреватели. Типичный диаметр трубы составляет 2¼ дюйма, тогда как дымоходы могут иметь диаметр от 3½ до 5½ дюймов в зависимости от размера пароперегревателя. Трубы и дымоходы составляют большую часть поверхности нагрева котла. Они поглощают тепло путем конвекции от массы проходящих через них горячих газов. Смотрите также Трубная решетка .

Трубная решетка
Для каждого котла имеются передняя и задняя трубные решетки. Они привариваются по месту, образуя концы цилиндрического сосуда высокого давления котла. В листах прорезают отверстия для труб и дымоходов, проходящих между ними. Затем они привариваются к трубным решеткам. Трубы и дымоходы обеспечивают структурную целостность, необходимую для того, чтобы эти листы выдерживали давление котла. См. также Трубы и дымоходы .

Термосифоны
Термосифоны представляют собой треугольные водяные стояки, подвешенные к листу свода топки. Плоские стороны треугольника находятся на расстоянии около 3 дюймов друг от друга. Верхний край треугольника загнут и открыт для полива пространства над короной. Передний край закрыт. Задний край открывается 6-дюймовой горловиной, которая продолжается вперед за треугольник как труба, которая соединяется с нижней точкой котла, такой как горловина или основание камеры сгорания. Вода в этой нижней точке самая холодная в котле, и она вытягивается вверх через широкие стенки сифонов к своду. Находясь непосредственно над огнем и в середине огня, свод и сифоны находятся в самой горячей части котла. Это значительно увеличивает теплопередачу за счет наибольшей разницы температур между источником тепла (огнем) и материалом (водой), поглощающим тепло. Испытания показали, что сифоны могут повысить эффективность котла на целых 8 процентов. Сифоны также добавляют ценную поверхность нагрева топки.

События клапана
Есть четыре события клапана:

1. Впуск – пар поступает в цилиндр и давит на поршень.

2. Отсечка – подача пара перекрывается, и пар в цилиндре расширяется против поршня.

3. Выпуск – открыто выпускное отверстие и из цилиндра начинает выходить пар. Поршень меняет направление и выталкивает выхлопной пар из выпускного отверстия. Сопротивление, с которым он сталкивается при этом, называется обратным давлением.