Котлы используются во всем мире для нагрева различных жидкостей, особенно воды. Эта нагретая вода создает пар, который выполняет соответствующую работу. Состояние пара меняется при изменении температуры. Существует несколько типов котлов, и локомотивный котел — один из них. Локомотивный котел используется в локомотивах, где он вырабатывает пар для приведения в действие парового двигателя транспортного средства. В самых современных моделях транспортные средства приводятся в движение электрическим или дизельным двигателем. В этой статье рассказывается о различных аспектах паровозного котла.
Что такое локомотивный котел?
Локомотивный котел — это котел с естественной циркуляцией, многотрубный, мобильный, горизонтальный барабанный, с принудительной циркуляцией, искусственной тягой, средним давлением и внутренним горением жаровой трубы. Эти котлы используются для кораблей и локомотивных двигателей. Локомотивный котел — это мобильный котел с высокой паропроизводительностью. В 1802 году Ричард Тревитик разработал первый локомотивный котел.
Он имеет естественную циркуляцию. Он имеет горизонтальную оболочку, состоящую из нескольких жаровых труб.
Этот тип котла имеет кол для отвода дымовых газов вместо дымовой трубы. Локомотивный котел использует твердое топливо для нагрева дымовых газов. Это портативный котел (т.е. его можно легко переносить с одного места на другое).
Работа локомотивного котла
Многие этапы работы локомотивного котла схожи с работой ланкаширского котла, но есть и небольшая разница. Локомотивный котел работает одинаково:
Прежде всего, на колосниковой решетке котла сжигается твердое топливо. В процессе горения твердого топлива образуются горячие газы (или дымовые газы), которые начинают течь в жаровых трубах.
Проходя через дымовые трубы, дымовые газы передают свое тепло дымовым трубам. В котле имеется арка из огнеупорного кирпича, которая служит для направления дымовых газов к дымовым трубам и препятствует попаданию твердых частиц топлива в огневую трубу.
Котловая вода окружает дымовые трубы. Тепло дымовых газов передается воде, в результате чего вода начинает превращаться в пар. После передачи тепла воде сгоревшие дымовые газы покидают котел через дымовую трубу.
Этот процесс продолжается до тех пор, пока вся вода не превратится в пар.
Полученный пар находится в насыщенной форме, и для его сбора используется паровой купол. Собранный пар может быть непосредственно использован для работы паровой машины, или сначала его можно перевести в перегретое состояние, а затем использовать этот перегретый пар.
Для перевода пара в перегретое состояние используется регулятор, который регулирует количество пара в куполе и обеспечивает поступление насыщенного пара в паровые трубы.
Проходя через паровые трубы, насыщенный пар попадает в пароперегреватель. Пароперегреватель преобразует насыщенный пар в пересыщенный и направляет его в цилиндр. В цилиндре находится поршень, который движется вверх и вниз. Этот поршень соединяется с колесами паровой машины.
Когда перегретый пар ударяет по поршню, поршень начинает двигаться внутри цилиндра. Когда поршень движется, он приводит в движение колеса паровой машины, в результате чего колесо начинает возвратно-поступательное движение.
Когда бесполезные газы и дым проходят через жаровые трубы, они попадают в дымовую трубу. Бесполезный пар выталкивает дым и сгоревшие газы из дымовой трубы и выбрасывает их из дымохода котла.
Для лучшего понимания посмотрите приведенный ниже видеоролик:
Компоненты локомотивного котла
- Пароперегреватель
- Кожух котла
- Арка из огнеупорного кирпича
- Решетка
- Зольник
- Топочные трубы
- Огненное отверстие
- Дефлектор
- Взрывная труба
- Дымовая коробка
- Дверь дымового короба
- Топка
- Дымоход
- Головка супернагревателя
1) Кожух котла
Корпус котла — это внешний корпус котла. Все внутренние части котла находятся в кожухе котла. Она обеспечивает безопасность внутренних частей и предотвращает их повреждение из-за большой нагрузки.
2) Пароперегреватель
Это самый важный компонент котла локомотива. Пароперегреватель повышает температуру насыщенного пара и переводит его в перегретое состояние. После преобразования в перегретое состояние он направляет пар в паровоз.
3) Огневые трубы
Дымовые газы движутся внутри огневых труб. Эти трубы окружены водой. По мере движения дымовых газов они передают свое тепло жаровым трубам, а те в свою очередь передают тепло окружающей воде.
4) Зольник или пепельница
Зольник используется для сбора золы от сгоревшего угля. Этот блок устанавливается под колосниковой решеткой. Для изготовления зольника используется листовая сталь.
5) Решетка
Колосниковая решетка — это место, где сжигается твердое топливо. Она представляет собой ряд параллельных прутьев под топкой для удержания угольного топлива. Решетки состоят из секций, и каждая секция имеет три-четыре прута. Эти прутья соединены с рычагом посредством стержней. Этот рычаг двигается вперед и назад, чтобы перемещать решетку, стряхивать золу и удалять золу из огня.
Для изготовления колосников используется чугун. Котел имеет промежутки между колосниками для легкого горения и прохождения воздуха.
6) Арка из огнеупорного кирпича
Арка из огнеупорного кирпича устанавливается на шибере. Она препятствует попаданию частиц сгоревшего топлива, пыли и золы в жаровую трубу. Эта арка также обеспечивает поступление дымовых газов в жаровую трубу.
Она имеет очень высокую температуру. Этот узел котла работает как смеситель для продуктов сгорания и воздуха. Он также действует как отражатель лучистого тепла от утечки газа и огня.
7) Отражатель
Когда топливо сгорает, дефлектор отводит образующиеся дымовые газы в жаровую трубу. Он изготавливается из железной пластины. Он устанавливается под углом в части переднего края дымохода, что отводит продукты сгорания вниз, прежде чем они попадут в дымоход, и значительно уравновешивает вентиляцию различных дымовых труб.
8) Дымовое отверстие
Топочное отверстие используется для подачи топлива в котел локомотива. Это отверстие также расположено над колосниковой решеткой. Через это отверстие подается угольное топливо.
9) Топка
Это место, где сжигается твердое топливо. На дне топки установлены прутья колосниковой решетки.
10) Дверца дымовой коробки
Эта дверца используется для очистки котла.
11) Дымовая коробка
Дымовая коробка используется для сбора дыма от сгоревшего угля. Дым попадает в дымосборник после прохождения через жаровую трубу.
12) Взрывная труба
Взрывная труба устанавливается на паровой машине. Через эту трубу проходит бесполезный пар. С помощью этой трубы создается искусственная тяга, которая используется для удаления дыма из дымохода и создания всасывания дымовых газов. В результате всасывание позволяет горячему газу двигаться вперед по жаровой трубе.
13) Оголовок пароперегревателя
Этот компонент локомотивного котла используется для накопления насыщенного пара и преобразования его в перегретый. Полученный перегретый пар вводится в жаровую трубу через трубу перегревателя, установленную в жаровой трубе. Эта труба пароперегревателя имеет меньший диаметр по сравнению с жаровой трубой.
14) Дымоход
Он имеет небольшие размеры, а газ в котле удаляется искусственной воздуходувкой. Дымовая труба используется для удаления бесполезных газов, дыма и выхлопных газов из котлов.
15) Паровой купол
Поскольку котел вырабатывает пар, паровой купол используется для сбора этого пара. Купол имеет регулятор пара, который установлен внутри купола.
16) Трубки супернагревателя
Эти трубки устанавливаются в жаровую трубу. Трубка пароперегревателя имеет меньший размер, чем жаровая труба. Поскольку пароперегреватель производит перегретый пар, пар поступает в жаровую трубу через трубки пароперегревателя.
17) Предохранительный клапан
Предохранительный клапан обеспечивает безопасное рабочее давление пара. Он удаляет избыточное давление пара из котла локомотива. Когда давление пара становится больше определенного уровня или несущей способности котла, предохранительный клапан открывается, происходит выброс пара, и котел предотвращается от взрыва.
18) Регулятор пара
Регулятор пара используется для регулирования потока пара. Он используется для добавления пара, когда рабочий тянет за рычаг. Этот прибор регулирует подачу пара из пароперегревателя через главный паропровод.
19) Продувочный кран
Эта часть котла используется для удаления шлама и других загрязнений из котла. Продувочный кран также используется для удаления сточных вод из котла.
20) Труба для отработанного пара
Выхлопная паровая труба используется для удаления отработанного пара из паровой машины.
21) Люк
Люк — это отверстие, через которое рабочий может попасть внутрь котла. В большинстве случаев работники используют это отверстие для очистки, обслуживания или замены частей котла. Он достаточно широкий, чтобы рабочий мог легко войти внутрь котла.
22) Манометр
Манометр показывает внутреннее давление пара в котле. Он имеет различные индикаторные метки, по которым можно легко определить уровень давления внутри котла.
23) Индикатор уровня воды
Индикатор уровня воды находится в водяном баке котла. Он показывает уровень воды в баке котла.
Преимущества и недостатки локомотивного котла
Локомотивный котел имеет следующие преимущества и недостатки:
Преимущества локомотивного котла
- Парообразование локомотивного котла очень высокое.
- Этот тип котла прост в эксплуатации.
- Они имеют низкую стоимость.
- Эти котлы имеют компактные размеры и могут быть легко перемещены с одного места на другое.
- Этот котел способен удовлетворять изменчивые и внезапные потребности в паре.
Недостатки локомотивного котла
- Очистка некоторых его участков очень трудна.
- Вы не можете использовать этот котел в условиях большой нагрузки, так как он перегревается при большой нагрузке.
- Также существует много шансов образования коррозии.
Применение локомотивного котла
- Локомотивные котлы также используются в паровых катках.
- Эти котлы используются во многих транспортных средствах и небольших паровых машинах.
- Эти типы котлов используются на кораблях.
- Локомотивный котел используется в железнодорожных двигателях.
- Он используется в тяговых двигателях.
Раздел часто задаваемых вопросов
Какой тип котла является локомотивным котлом?
Локомотивный котел — это многотрубный жаротрубный котел с естественной циркуляцией.
Что такое локомотивный котел?
Котел, который генерирует пар из воды, используя тепло дымовых газов. Это котел среднего давления, с принудительной циркуляцией, искусственной тягой, горизонтальной осью барабана, жаротрубный котел.
Каковы области применения локомотивных котлов?
Локомотивный котел используется в таких областях, как тяговые двигатели, железнодорожные двигатели, корабли и паровые катки.
Какова функция локомотивного котла?
Этот котел имеет большую площадь колосниковой решетки. Поэтому основной функцией локомотивного котла является производство пара с высокой скоростью.
Почему в локомотивном котле нет дымовой трубы?
В котлах этого типа используется дымовая труба. Это связано с тем, что локомотивный котел является портативным, и его можно легко перемещать из одного района в другой. Поэтому установка дымохода не требуется, а создаваемый поток воздуха над дымовой трубой устраняет горячие дымовые газы, образующиеся из-за разницы давления между внешней средой и колосниковой решеткой.
Кто изобрел локомотивный котел?
В 1802 году Ричард Тревитик разработал первый локомотивный котел.
