Приветствую Вас мои дорогие читатели. Совсем недавно в комментариях мне был задан вот такой вопрос, который и послужил темой для новой очередной публикации на канале. И сегодня я с удовольствием Вам на него отвечу. Постараюсь описать данный процесс максимально подробно и в деталях.
Начну с того, что для пополнения расхода воды в котле, идущей на приготовление пара, на паровозах установлены так называемые питательные приборы. Котёл каждого паровоза как правило имеет не менее двух независимых приборов для подачи воды, из которых каждый должен обеспечивать полную подачу воды при максимальной форсировке котла — это является обязательным требованием при эксплуатации паровозов. Данное требование обеспечивает сохранность их ресурса и возможность довести поезд до станции назначения, в случае аварийного выхода из строя одного из них. Пользоваться одновременно двумя приборами для подачи воды запрещено, только попеременно.
На паровозах последних серий выпусков (Л, ЛВ, П36) для питания котла применяются инжекторы и насосы. Инжекторы разделяют на работающие свежим (острым) и мятым (отработавшим) паром, а насосы — на поршневые и центробежные. Кроме того, инжекторы свежего пара могут быть всасывающими и невсасывающими, а по своему расположению — вертикальными и горизонтальными.
Так, например на паровозах послевоенной постройки серии Л применяется всасывающий инжектор типа В-250 вертикального расположения. А на самом мощном довоенном товарном паровозе серии ФД применялся невсасывающий инжектор Н-400. На маломощных паровозах применялся инжектор типа В-170 горизонтального расположения.
Инжекторы располагаются на лобовом листе кожуха топки в будке машиниста, один справа, со стороны машиниста паровоза, второй слева — со стороны его помощника.
"В общих словах, инжектор представляет собой пароструйный прибор, действие которого основано на превращении части тепловой энергии пара в кинетическую энергию движения, передаче паром своей кинетической и тепловой энергии воде и, наконец, на превращении кинетической энергии струи воды в потенциальную энергию давления, которая заставляет воду поступать в котёл, преодолевая котловое давление".
Принципиальная схема инжектора свежего пара выглядит следующим образом (желательно при просмотре на ПК кликнуть по схеме, чтобы увеличить картинку):
Схема устройства инжектора такова: внутри цилиндрической коробки, открытой с обеих концов и имеющей два отростка (для водоприёмной и вестовой трубы), помещены три конуса (или сопла), вершины которых лежат на одной прямой. Два первых конуса расположены в одной плоскости, а третий в обратном (встречном) направлении.
По трубе свежий пар из котла от пароразборной колонки идёт в паровую камеру А инжектора в первый конус (как мы видим по схеме, представленной чуть выше) и далее поступает в водяную камеру Б.
Из бака тендера паровоза вода по гибкому водоприёмному рукаву и трубе поступает в полость водяной камеры Б, затем проходит второе конденсационное сопло (конус) и попадает в камеру смешения В.
Из камеры смешения В пароводяная смесь поступает в третий конус, а из третьего конуса и нагнетательной камеры Г через питательный клапан по трубе попадает в котёл.
Процесс работы всасывающего инжектора можно разделить на две стадии:
- всасывание воды из тендерного бака в инжектор;
- и нагнетание воды в котёл.
Рассмотрим далее более подробно весь процесс закачки воды, в зависимости от положения рукоятки инжектора.
При незначительном подъёме паровпускного клапана при помощи рукоятки инжектора (первый момент закачки) струя пара вытесняет воздух из коденсационно-водяного сопла 9, затем захватывает воздух, находящийся в корпусе инжектора и водоприёмной трубе, приподнимает вестовой клапан 4 и выходит через вестовую трубу в атмосферу.
Вследствие создавшегося разрежения вода по водоприёмной трубе через водяную пробку и водяную камеру Б инжектора проходит в сопло, камеру смешения В, вестовой отросток и выходит наружу (второй момент закачки). Выход воды через вестовую трубу является сигналом того, что инжектор присосал воду (этап всасывания воды завершён).
После этого закачивающий 2 (паровпускной) клапан открывают полностью до упора (см. ниже положение инжектор в работе), при этом откроется центральное отверстие в паровом сопле.
Сильная струя пара устремится в паровое сопло, далее в промежуточное, здесь произойдёт смешение пара с водой и конденсацией пара. Затем горячая вода проходит через нагнетательное сопло и проходит в нагнетательную камеру Г, поднимает питательный клапан 7 и по горизонтальному патрубку проходит в котёл.
После установления нормальной работы инжектора в камере смешения В создаётся разрежение (см. рисунок б). Чтобы использовать это разрежение, которое не оказывает влияния на работу инжектора, и ввести инжектором дополнительную порцию воды, от водяной пробки 18 к камере смешения сделан канал, на пути которого поставлен клапан дополнительного питания.
Через этот канал, благодаря наличию разрежения в камере смешения, из полости водяной пробки 18 в конденсационно-водяное сопло 9 через его прорези проходит дополнительное количество воды. Питательный клапан не даёт возможности воде пройти из котла обратно в инжектор. Запорный клапан 20 служит для разобщения инжектора с котлом на случай осмотра инжектора на горячем паровозе при устранении неисправности.
Внутри котла вдоль его оси от инжектора проходит питательная труба диаметром 57 мм, имеющая выходное отверстие в передней части котла.
Это делается для того, чтобы питательная вода, имеющая сравнительно низкую температуру (60-90 градусов Цельсия), не охлаждала резко и не расстраивала соединение котла (связи и трубы) в области топки, где температура стенок наиболее высокая.