Сергей Григорьев - Паровоз

Нефть…………………………………… дает 10 000 калорий

Англ. уголь «Кардиф»…………… 8 350

Донецкий антрацит ……………… 7 750

Англ. уголь «Нью-Кестль» …… 7 400

Сухой торф…………………………… 3 800

Сухие дрова ………………………… 3 400

Из этой таблички видно, что самым ценным по теплотворной способности топливом является нефть. В применении к отоплению паровозов нефть обладает и еще рядом выгод: ее можно легко перекачивать и переливать без потерь из хранилищ, баков , которые мы видели на больших станциях, в вагоны цистерны . Баки на паровозах наполняются быстро и просто наливанием через кран, подобный тому водяному крану, через который тендер паровоза наполняется водой. Нефть может долгое время без ущерба храниться, тогда как каменный уголь, извлеченный из недр земли на поверхность, от долгого хранения портится, теряя значительную долю теплотворной способности. На паровозе нефть не требует, как уголь, изнурительной работы кочегара, бросающего уголь в топку лопатой: она притекает сама по трубочке к топке и тут сжигается в форсунке — очень простой и остроумной горелке; притекающая к форсунке (рис. 4) нефть разбивается в пыльное облако струею пара, подобно тому как в пульверизаторе воздух рассеивает духи. Распыленная нефть зажигается и дает огромное пламя, раскаляющее своды топки. Нефть сгорает почти без дыма, нацело. Пламя ее легко убавить и прибавить простым поворотом двух кранов форсунки: парового и нефтяного. Если паровоз остановился и пар не расходуется, то мы привертываем форсунку; уменьшая пламя, форсунку можно погасить и совсем, и в одно мгновение зажечь, лишь это потребуется: распыленная нефть вспыхивает сама собой, попадая на раскаленный свод топки. Все эти и еще некоторые преимущества нефти и заставляют признать ее наиболее выгодным топливом для пассажирских паровозов, ведущих скорые поезда с частыми остановками, а также для паровозов, несущих на станциях маневровую службу по составлению поездов, подаче вагонов под нагрузку, уборке с путей прибывших составов, тех «кукушек», о которых мы упоминали. Но для товарных паровозов, делающих редкие остановки, угольное топливо выгоднее нефтяного, потому что нефть дорога. В настоящее время сырую нефть сжигать в топках паровых котлов признается техническим преступлением , так как в сырой нефти содержатся керосин и бензин и другие летучие вещества. После их выделения остается мазут . Его теплотворная способность превышает теплотворную способность лучших сортов каменного угля. Мазут дешевле сырой нефти и обладает всеми ее достоинствами, почему он чаще применяется к отоплению паровозов. Почти всегда, говоря о нефтяном отоплении паровоза, имеют в виду именно отопление нефтяными остатками — мазутом, но мы привыкли называть его нефтью. Однако же и мазут может быть подвергнут переработке — от него отделяют тяжелые смазочные масла, после остается черная густая смола-гудрон, идущая на устройство асфальтовых мостовых. Тяжелые нефтяные масла идут на смазку машин или для «нефтяных» двигателей, в которых, оказывается, выгоднее их сжигать, чем под котлами паровых машин.

Рис. 4. Форсунка для сжигания нефти в топке паровоза. Состоит (см. рис. внизу) из двух сопл: нефтяного — b и парового — а. Пар, вырываясь из сопла а, распыляет нефть и вдувает ее в топку. На рисунке вверху: А — форсунка, В — вентиль, регулирующий приток нефти, С — паровой клапан, D — сводики из огнеупорного кирпича, раскаляемые пламенем и служащие для лучшего сгорания топлива. Е — канал для притока воздуха в топку.

Отказавшись от нефти, мы должны будем признать, что главным топливом для паровозов служит каменный уголь, за исключением стран, где очень много леса, и он крайне дешев, там выгоднее топить котлы паровоза дровами, но таких стран немного. Почти повсеместно паровозы отапливаются каменным углем и к нему приурочивают и устройство — топок и котлов. В последнее время паровозы начинают отапливать угольной пылью (мусором), которая была отбросом на угольных копях, и даже крупный уголь размалывают в пыль. Угольная пыль как топливо для паровозов во многом напоминает нефть. Пыль насыпают в тендер из бункера — огромного ящика, поднятого над путями железной дороги — по трубе; пыль насыпается на тендер «сама собой». Из тендера в топку пыль подается также трубой, а в топке раздувается в форсунках, подобно нефти, только не паром, а воздухом, нагнетаемым особой воздуходувкой; пламя угольной пыли получается большое, напоминая нефтяное; таким образом, облегчается труд кочегара, а топливо используется вполне.

Чтобы понять, как происходит парообразование в локомотиве, надо познакомиться с устройством его котла.

Паровозный котел состоит из четырех главных — частей: 1) топки, 2) тела котла, 3) дымовой коробки и 4) пароперегревателя.

Тело котла имеет вид широкой лежачей круглой трубы или, как говорят, имеет цилиндрическую форму. У паровоза, который работает, котел покрыт для лучшего сохранения тепла кожухом из тонких стальных или железных листов — под этой одеждой бывает иногда для утепления изоляция, слой асбеста или особой кошмы (войлока) — вообще материалов, которые плохо проводят тепло, или же между одеждой котла и его стенками оставляется промежуток воздуха, потому что и сухой воздух плохой проводник тепла. Это сделано для того, чтобы котел меньше терял тепла через свои стенки. Если снять с паровозного котла его окрашенную и покрытую лаком одежду, то мы увидим, что котел склепан из довольно толстых изогнутых листов железа или стали и составлен из трех или четырех барабанов, входящих слегка один в другой. Сзади к котлу приклепана стальная же прямоугольная коробка, открытая снизу; это — топочный кожух. Спереди к котлу приклепан более широкий барабан круглой же дымовой коробки, спереди плотно закрытой на винтах большою круглой дверью. Цилиндрическая часть котла спереди отделена от дымовой коробки круглым дном из солидного листа стали. В нем проделано несколько десятков отверстий, расположенных правильными рядами. В верхних рядах отверстия имеют большие размеры, чем в нижних.

В топочный кожух вставлена коробка той же формы, но меньших размеров. Передняя и задняя стенки коробки плоские, эта коробка делается почти всегда из красной меди, которая лучше чем сталь проводит тепло и труднее разрушается огнем. Внизу между стенками кожуха и топочной коробки вводится прямоугольная брусчатая рама, ее называют обвязочным кольцом. К нему наглухо приклепываются стенки топочного кожуха и топочной коробки. Задние стенки кожуха и топочной коробки прорезаны овальным отверстием, которое также имеет обвязочное кольцо, наглухо приклепанное между стенкой кожуха и топки. Это отверстие служит для забрасывания и помешивания топлива и закрывается толстой железной дверкой, открываемой наружу. Передняя стенка топочной коробки, называемая «топочной решеткой», с такими же отверстиями, как и передняя стенка котла, выходящая в дымовую коробку: расположение отверстий, их величина и число и тут и там совершенно одинаковы, в каждое из них вставлено по трубе. Тонкие трубы называют дымогарными, а более широкие жаровыми; концы труб, выходящие в дымовые коробки, «раскатаны», т.-е. особым инструментом на заводе расширены и плотно придавлены в холодном состоянии к краям отверстий в стенках, чтобы не пропускали воды и пара. Между стенками кожуха и топки вставлены для прочности многочисленные болты, называемые связями.