Кылшап бу локомотивтерінің түтін шығару жүйесі: Андре Шапелон мен Кюсти Киляляның инновациялық технологиясы. Құрылысы, тиімділігі және тарихы туралы біліңіз.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Бу локомотивтерінің түтін шығару жүйесі
Steam locomotive exhaust system
Kylchap бу локомотивтерінің түтін шығару жүйесі француздық бу инженері Андре Шапелонмен жобаланып, патенттелген. Ол фин инженері Кёсти Киляля әзірлеген екінші сатыдағы соплоны, «Киляля таратуышысы» деп белгілі, пайдаланған. Сондықтан бұл конструкция KylChap деп аталды.
The Kylchap steam locomotive exhaust system was designed and patented by French steam engineer André Chapelon, using a second stage nozzle designed by the Finnish engineer Kyösti Kylälä and known as the Kylälä spreader; thus the name KylChap for this design.
Құрылыс
Kylchap шамы төрт қатарланған соплодан тұрады, бірінші сопло (Ұлыбритания: жарылыс құбыры) тек қана сопло буын шығарып, негізгі сопло деп аталады, бұл төрт үшбұрышты форсунканы пайдаланатын Chapelon дизайны. Ол екінші сатыға, түтін қорабының кейбір газдарымен сопло буын араластыратын Киляля таратуышқа түседі; содан кейін Chapelon жобалаған үшінші сатыға түседі, ол нәтижедегі бу/түтін қорабы газдары қоспасын одан да көп түтін қорабы газдарымен араластырады. Осыдан кейін төрт сопло төртінші сатыға, классикалық түтік (АҚШ: үйірме) кеңейткіш аузына шығады.
The Kylchap exhaust consists of four stacked nozzles, the first exhaust nozzle (UK: blastpipe) blowing exhaust steam only and known as the primary nozzle, this being a Chapelon design using four triangular jets. This exhausts into the second stage, the Kylälä spreader, which mixes the exhaust steam with some of the smokebox gases; this then exhausts into a third stage, designed by Chapelon, that mixes the resulting steam/smokebox gases mixture with yet more smokebox gases. The four nozzles of this then exhaust into the fourth stage, the classic chimney (U. S.: stack) bell mouth.
Теория
Шапелонның теориясы бойынша, мұндай көп сатылы араластыру және сору орналастырылымы бу локомотивтерінің желдеткіштерінде бұрын кең таралған бір сатылы жүйеден тиімдірек болар еді, онда шығарылатын газ сору создығы тікелей түтін құбырының кеңейтілген бөлігінің ортасына бағытталған. Бұл сонымен қатар, соруды бір ғана жерге шоғырландырудың орнына, барлық оттық түтіктер арқылы теңдемелі ағынды қамтамасыз ететін еді. Килчап жүйесінің тиімділігі оның құралымдық бөліктерінің дұрыс пропорциялануына, сондай-ақ толық сәйкестікке және орталыққа орналасуына байланысты болды.
It was Chapelon's theory that such a multi stage mixing and suction arrangement would be more efficient than the single stage arrangement hitherto popular in steam locomotive draughting, in which an exhaust nozzle simply is fired up the middle of the stack bell mouth. It would also ensure a more even flow through all the firetubes, rather than concentrating the suction on one area. The efficiency of the Kylchap system relied on careful proportioning of its components, and perfect alignment and concentricity.
Франция
Шапелон 1926 жылы Kylchap шығарылымын жасады, ол 4500 және 3500 класс құрама Pacific локомотивтерінде және 3591 класс қарапайым кеңейтілген Pacific локомотивінде сынақтан өткізілді, нәтижесінде будың айтарлықтай жақсаруына және бір жағдайда кері қысымның 41%-ға төмендеуіне әкелді. Алайда, ол 1929 жылы кеңінен танымал болды, ол Pacific No 3566 локомотивіне қолданылғанда, кеңейтілген бу жүйелері, жоғары қыздыру, ағынды су жылытқышы, термиялық сифон, Lentz клапанды тетікшелерімен қатар екі Kylchap шығару құрылғысы және түтікшелер біріктірілді. 1929 жылғы қарашада жүргізілген сынақтар нәтижесінде локомотивтің көрсеткіш қуаты 60%-дан астамға, 1850 а.к.-дан 3000 а.к.-ға дейін өсті, ал отын және су шығыны сол кластың жаңартылмаған локомотивтерімен салыстырғанда 25%-ға азайды. Бұл нәтижелер Шапелонның есімін шығарды және 3566 локомотиві Францияда да, Батыс әлемінің көптеген елдерінде де кеңінен танылды.
Chapelon developed the Kylchap exhaust in 1926 when it was tested on compound Pacifics of the 4500 and 3500 classes and a simple expansion Pacific of the 3591 class, producing significant improvements in steaming and in one case a 41% reduction in back pressure. However, it first came into prominence in 1929 when applied to compound Pacific No 3566 which combined enlarged steam circuits, increased superheat, feedwater heater, thermic syphon, Lentz poppet valves with double Kylchap exhaust extractors and chimneys. On test in November 1929, the locomotive's indicated power output was found to have increased by over 60%, from 1850 ihp to 3000 ihp while its fuel and water consumption had improved by 25% compared to unrebuilt engines of the same class. These results made Chapelon's name and 3566 became well known both within France and in most countries of the Western world.
Ұлыбритания
LNER-дің сэр Найджел Гресли әлемдегі жылдамдық рекордшысы Маллардты қоса алғанда, өзінің A4 Pacific локомотивтерінің төртеуіне қос Kylchap құбырларын енгізген кезде оның қолдаушысы болды. Артур Пепперкордтың соғыстан кейінгі LNER Pacific локомотивтері де оларды пайдаланды, соның ішінде сақталған A2 532 Blue Peter және қайта құрылған A1 Tornado. Бастапқыда Kylchap құбырлары қымбат болғандықтан және сирек қолданылған, себебі дизайн патенттелген және лицензиялық төлемді талап еткен, бірақ патент мерзімі өткеннен кейін көптеген локомотивтер қайта жабдықталды, соның ішінде барлық қалған A3 және A4 класс локомотивтері, өйткені өндіріс құны салыстырмалы түрде төмен болды. Ұлыбританияда салынған соңғы бу экспресс жолаушылар локомотиві, Глостер герцогы, қызмет кезінде Kylchap құбырларымен жабдықталмады, бірақ оның нашар жұмыс істеуіне нашар ауа тартудың себеп болғаны анықталғаннан кейін, сақтау кезінде құбырлар орнатылды. Kylchap құбыры Стенмор темір жолы компаниясының Киркби Стивен Ист станциясында орналасқан "F C Tingey" 0-4-0st өндірістік локомотивіне орнатылған. Бұл құбырлар сондай-ақ кейбір британдық экспорттық локомотивтеріне, әсіресе Африкаға арналған Гарратт локомотивтеріне де орнатылды.
Sir Nigel Gresley of the LNER became a proponent when he incorporated double Kylchap exhausts into four of his A4 Pacifics, including the world speed record holder Mallard. Arthur Peppercorn's post war LNER Pacifics also incorporated them, including preserved A2 532 Blue Peter, and the recreated A1 Tornado. Originally Kylchap exhausts were expensive and rarely used because the design was patented and subject to a licence fee but, after the patent expired, many more locomotives were retrofitted, including all the remaining A3 and A4 class, as the pure manufacturing cost was relatively low. The last steam express passenger locomotive built in Britain, Duke of Gloucester, was not fitted with a Kylchap exhaust in service, despite plans to fit one, but one was fitted in preservation when it was realised that poor draughting had been one of the biggest reasons behind its poor performance in its service days. A Kylchap exhaust is fitted to the Stainmore Railway company industrial 0 4 0st locomotive 'F C Tingey', found at Kirkby Stephen East station. These exhausts were also fitted to some British built export locomotives, primarily Garratt locomotives for Africa.
Чехословакия
Оларды көптеп пайдаланған тағы бір ел – Чехословакия, ондағы барлық кейінгі стандартты кеңдіктегі бу локомотивтері осы түтін шығару жүйесін қолданды.
The only other nation to take them up in quantity was Czechoslovakia, where all late normal gauge steam locomotives used this exhaust design.
Басқа да түтін жүйелері
Кильчап - бұл паровоздың жалғыз жетілген бу шығару жүйесі емес. Лемэтр деп аталатын тағы бір конструкция Францияда және Англияда қандай да бір табысқа жетті. Белгілі аргентиналық инженер Ливио Данте Порта бірнеше жүйені жобалады: Килпор, Лемпор және Лемпрекс жүйелерін. Норфолк және Батыс темір жолы сияқты АҚШ-тың бірнеше темір жолы "вафли темірінің құюы" деп аталатын концентрлі соплоны қолданды.
The Kylchap was not the only advanced steam locomotive exhaust. Another design, the Lemaître, had some success in France and England. The noted Argentinian engineer, Livio Dante Porta, designed several: the Kylpor, Lempor and Lemprex systems. Several U. S. railroads, including the Norfolk & Western, used a concentric nozzle known as the "waffle iron exhaust".