392
правки
Изменения
Нет описания правки
Строка 26:
Строка 26:
==Энергетическая цепь паросиловой установки паровоза==
−Энергетическая цепь паросиловой установки паровоза включает в себя паровой котел – тепловой генератор (парогенератор) и поршневую паровую машину в качестве теплового двигателя, который при помощи кривошипно-шатунного механизма приводит во вращение ведущие колеса (колесные пары).
−[[Файл:553а.jpg|center]]
− Структурная схема энергетической цепи паросиловой установки паровоза.
− ТГ - тепловой генератор (парогенератор),
− ТК - топка парового котла,
− ПП - пароперегреватель парового котла,
− ПМ - паровая машина,
− СН - отбор пара на собственные нужды паровоза,
− КШМ - крривошипно - шатунный механизм,
− К - ведущие колёса,
− Потоки энергии и вещества:
− F - сила тяги,
− Т -топливо (внутренняя химическая энергия),
− В - вода (из бака тендера)
− АВ - атмосферный воздух,
− 1 - тепловая энергия (продукты сгорания топлива),
− 2 - тепловая энергия (сжатый насыщенный пар),
− 3 - тепловая энергия (сжатый перегретый пар),
− 4 - механическая работа возвратно-поступательного движения поршней,
− 5 - механическая работа вращения кривошипов ведущих колёс.
−В паровом котле происходят три последовательных этапа преобразования энергии:
−1. В топке парового котла протекает процесс горения топлива и преобразования его внутренней химической энергии в тепловую, носителем которой служат продукты сгорания – дымовые газы;
−2. В собственно паровом котле осуществляется процесс теплообмена между продуктами сгорания топлива и водой с целью доведения воды до кипения и образования насыщенного пара;
−3. В пароперегревателе повышаются температура и теплосодержание пара (также за счет теплообмена с продуктами сгорания топлива).
−Питание парового котла водой из водяного бака, находящегося на тендере паровоза, осуществляется инжекционным водяным насосом за счет использования какой-то части энергии сжатого пара β на собственные нужды паровоза. В соответствии со структурой энергетической цепи общий кпд паровоза ηпар можно представить выражением: ηпар = ηпкηпм (1-β)ηкшм где ηпк – кпд парового котла, как теплового генератора; ηпм – кпд паровой машины, как теплового двигателя; ηкшм – коэффициент, учитывающий потери на трение в кривошипно-шатунном механизме.
Каждый паровоз везет на себе или на прицепляемом к нему [[тендер]]е запас воды и топлива, необходимый для получения пара.
Каждый паровоз везет на себе или на прицепляемом к нему [[тендер]]е запас воды и топлива, необходимый для получения пара.
−==Историческая справка==
==Историческая справка==
Строка 131:
Строка 98:
==Устройство и принцип действия==
==Устройство и принцип действия==
−Паровоз состоит из четырех основных частей: парового котла, паровой машины, экипажа и тендера.
+Паровоз состоит из трех основных частей: парового котла, паровой машины и экипажа.
[[Файл:556.jpg|center]]
[[Файл:556.jpg|center]]
+
+===Энергетическая цепь паросиловой установки паровоза===
+Энергетическая цепь паросиловой установки паровоза включает в себя паровой котел – тепловой генератор (парогенератор) и поршневую паровую машину в качестве теплового двигателя, который при помощи кривошипно-шатунного механизма приводит во вращение ведущие колеса (колесные пары).
+[[Файл:553а.jpg|center]]
+
+ Структурная схема энергетической цепи паросиловой установки паровоза.
+ ТГ - тепловой генератор (парогенератор),
+ ТК - топка парового котла,
+ ПП - пароперегреватель парового котла,
+ ПМ - паровая машина,
+ СН - отбор пара на собственные нужды паровоза,
+ КШМ - крривошипно - шатунный механизм,
+ К - ведущие колёса,
+ Потоки энергии и вещества:
+ F - сила тяги,
+ Т -топливо (внутренняя химическая энергия),
+ В - вода (из бака тендера)
+ АВ - атмосферный воздух,
+ 1 - тепловая энергия (продукты сгорания топлива),
+ 2 - тепловая энергия (сжатый насыщенный пар),
+ 3 - тепловая энергия (сжатый перегретый пар),
+ 4 - механическая работа возвратно-поступательного движения поршней,
+ 5 - механическая работа вращения кривошипов ведущих колёс.
+
+В паровом котле происходят три последовательных этапа преобразования энергии:
+
+1. В топке парового котла протекает процесс горения топлива и преобразования его внутренней химической энергии в тепловую, носителем которой служат продукты сгорания – дымовые газы;
+
+2. В собственно паровом котле осуществляется процесс теплообмена между продуктами сгорания топлива и водой с целью доведения воды до кипения и образования насыщенного пара;
+
+3. В пароперегревателе повышаются температура и теплосодержание пара (также за счет теплообмена с продуктами сгорания топлива).
+
+Питание парового котла водой из водяного бака, находящегося на тендере паровоза, осуществляется инжекционным водяным насосом за счет использования какой-то части энергии сжатого пара β на собственные нужды паровоза. В соответствии со структурой энергетической цепи общий кпд паровоза ηпар можно представить выражением: ηпар = ηпкηпм (1-β)ηкшм где ηпк – кпд парового котла, как теплового генератора; ηпм – кпд паровой машины, как теплового двигателя; ηкшм – коэффициент, учитывающий потери на трение в кривошипно-шатунном механизме.
Эффективность преобразования энергии в котле оценивается кпд парового котла, величина которого для паровозов середины XX в. была 65-70%. Пар из котла поступает в цилиндры паровой машины, где его тепловая энергия преобразуется в механическую работу возвратно-поступательного прямолинейного движения поршней, которые через кривошипно-шатунный механизм приводят во вращение ведущие колесные пары.
Эффективность преобразования энергии в котле оценивается кпд парового котла, величина которого для паровозов середины XX в. была 65-70%. Пар из котла поступает в цилиндры паровой машины, где его тепловая энергия преобразуется в механическую работу возвратно-поступательного прямолинейного движения поршней, которые через кривошипно-шатунный механизм приводят во вращение ведущие колесные пары.
Строка 143:
Строка 143:
Паровозный котел состоит из трех основных частей: топки А, цилиндрической части Б и дымовой камеры В. В котле располагаются дымогарные и жаровые трубы, гарнитура, арматура, паропровод, регулятор, пароперегреватель и другое вспомогательное оборудование.
Паровозный котел состоит из трех основных частей: топки А, цилиндрической части Б и дымовой камеры В. В котле располагаются дымогарные и жаровые трубы, гарнитура, арматура, паропровод, регулятор, пароперегреватель и другое вспомогательное оборудование.
В топке в результате сжигания топлива выделяется тепловая энергия, которая частично используется для приготовления пара. В цилиндрической части котла топочные газы продолжают отдавать тепло котловой воде, омывающей трубы, а также пару, протекающему по пароперегревателю.
В топке в результате сжигания топлива выделяется тепловая энергия, которая частично используется для приготовления пара. В цилиндрической части котла топочные газы продолжают отдавать тепло котловой воде, омывающей трубы, а также пару, протекающему по пароперегревателю.
−Количество воды в котле должно быть таким, чтобы она закрывала потолок огневой коробки, жаровые и дымогарные трубы. Площадь открытой поверхности воды в котле называют зеркалом испарения. Образующийся в котле пар заполняет пространство над поверхностью воды (зеркалом испарения), называемое паро¬вым объемом, а пространство котла, заполненное водой, — водяным объемом.
+Количество воды в котле должно быть таким, чтобы она закрывала потолок огневой коробки, жаровые и дымогарные трубы. Площадь открытой поверхности воды в котле называют зеркалом испарения. Образующийся в котле пар заполняет пространство над поверхностью воды (зеркалом испарения), называемое паровым объемом, а пространство котла, заполненное водой, — водяным объемом.
Паровой объем и площадь зеркала испарения котла на различных сериях паровозов неодинаковы. Например, на паровозе Л паровой объем равен 5,36 м<sup>3</sup>, площадь зеркала испарения 14,1 м<sup>2</sup>, а на паровозе СО соответственно — 4,7 м<sup>3</sup> и 13,2 м<sup>2</sup>.
Паровой объем и площадь зеркала испарения котла на различных сериях паровозов неодинаковы. Например, на паровозе Л паровой объем равен 5,36 м<sup>3</sup>, площадь зеркала испарения 14,1 м<sup>2</sup>, а на паровозе СО соответственно — 4,7 м<sup>3</sup> и 13,2 м<sup>2</sup>.