Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Выхлопная труба является частью выхлопной системы паровоза, которая выпускает выхлопный пар из цилиндров в дымовую трубу под дымовым трубом для увеличения тяги через огонь.
The blastpipe is part of the exhaust system of a steam locomotive that discharges exhaust steam from the cylinders into the smokebox beneath the chimney in order to increase the draught through the fire.
История
Первостепенность открытия эффекта направления выхлопного пара вверх по дымоходу в качестве средства обеспечения сквозняка через огонь является предметом некоторых споров, Аронс (1927) уделяет этому вопросу значительное внимание. Выхлопные газы из цилиндров первого паровоза, построенного Ричардом Тревитик, направлялись вверх по дымоходу, и он отметил его влияние на увеличение тяги через огонь в то время. В Уайламе Тимоти Хакворт также использовал взрывную трубу на своих самых ранних локомотивах, но неясно, было ли это независимое открытие или копия конструкции Тревитика. Вскоре после Хакворта Джордж Стивенсон также использовал тот же метод, и опять же неясно, было ли это независимое открытие или копия одного из других инженеров. Голдсуорти Герни был еще одним ранним представителем, чьи претензии на первенство энергично отстаивала его дочь Анна Джейн. В то время локомотивы использовали либо один котел, либо один обратный трубный труб, с пожарной решеткой на одном конце труб. Поскольку один отпуск должен был быть широким, чтобы выхлопные газы прошли, взрывная труба могла поднять огонь, вытягивая сажу и искры в трубу. Только с появлением многотрубчатого котла можно было безопасно и эффективно использовать принудительный привод. Комбинация многотрубного котла и парового взрыва часто называют основными причинами высокой производительности ракеты 1829 года на испытаниях Рейнхилла.
The primacy of discovery of the effect of directing the exhaust steam up the chimney as a means of providing draft through the fire is the matter of some controversy, Ahrons (1927) devoting significant attention to this matter. The exhaust from the cylinders on the first steam locomotive – built by Richard Trevithick – was directed up the chimney, and he noted its effect on increasing the draft through the fire at the time. At Wylam, Timothy Hackworth also employed a blastpipe on his earliest locomotives, but it is not clear whether this was an independent discovery or a copy of Trevithick's design. Shortly after Hackworth, George Stephenson also employed the same method, and again it is not clear whether that was an independent discovery or a copy of one of the other engineers. Goldsworthy Gurney was another early exponent, whose claim to primacy was energetically advocated by his daughter Anna Jane. The locomotives at the time employed either a single flue boiler or a single return flue, with the fire grate at one end of the flue. Because a single flue had to be wide to let the exhaust through, a blastpipe could lift the fire, pulling soot and sparks up the chimney. It was not until the development of the multitubular boiler that a forced draft could be used safely and effectively. The combination of multi tube boiler and steam blast are often cited as the principal reasons for the high performance of Rocket of 1829 at the Rainhill Trials.
Описание
Вскоре после того, как была обнаружена мощность взрыва пара, стало очевидно, что под дымовым трубом необходима дымовая коробка, чтобы обеспечить пространство, в котором выхлопные газы, выходящие из котловых труб, могут смешиваться с паром. Это имело дополнительное преимущество, позволяя получить доступ к сбору пепла, протянутого через пожарные трубы. Выхлопная труба, из которой испускается пар, была установлена непосредственно под дымовым трубом в нижней части дымовой коробки. Паровой выброс в значительной степени саморегулируется: увеличение скорости потребления пара цилиндрами увеличивает взрыв, что увеличивает сквоз и, следовательно, температуру огня. Современные локомотивы также оснащены вентилятором, который является устройством, которое высвобождает пар непосредственно в дымовую коробку для использования, когда требуется больший поток без большого объема пара, проходящего через цилиндры. Примером такой ситуации является внезапное закрытие регулятора или прохождение поезда через туннель. Если в тоннеле с одной линией плохо проветривается, локомотив, входящий на большой скорости, может вызвать быстрое сжатие воздуха внутри тоннеля. Этот сжатый воздух может проникать в дымоход с значительной силой. Это может быть очень опасно, если дверь камина открыта в это время. По этой причине вентилятор часто включается в таких ситуациях, чтобы противодействовать эффекту сжатия.
Soon after the power of the steam blast was discovered it became apparent that a smokebox was needed beneath the chimney, to provide a space in which the exhaust gases emerging from the boiler tubes can mix with the steam. This had the added advantage of allowing access to collect the ash drawn through the fire tubes by the draught. The blastpipe, from which steam is emitted, was mounted directly beneath the chimney at the bottom of the smokebox. The steam blast is largely self regulating: an increase in the rate of steam consumption by the cylinders increases the blast, which increases the draught and hence the temperature of the fire. Modern locomotives are also fitted with a blower, which is a device that releases steam directly into the smokebox for use when a greater draught is needed without a greater volume of steam passing through the cylinders. An example of such situation is when the regulator is closed suddenly, or the train passes through a tunnel. If a single line tunnel is poorly ventilated, a locomotive entering at high speed can cause a rapid compression of the air within the tunnel. This compressed air may enter the chimney with substantial force. This can be extremely dangerous if the firebox door is open at the time. For this reason the blower is often turned on in these situations, to counteract the compression effect.
Позднее развитие
Небольшое развитие основных принципов проектирования дымовых ящиков имело место до 1908 года, когда первое всестороннее исследование производительности подъема пара было проведено В. Ф. М. Госсом из Университета Пердью. Эти принципы были приняты на Великой Западной железной дороге Джорджем Джексоном Черчвардом. Позднее была разработана так называемая верхняя взрывная труба, которая контролировала площадь взрывной трубы при различных скоростях испарения для максимальной эффективности. Целью модификации взрывных труб является получение максимального вакуума дымовой коробки при минимальном противодавлении на поршнях. Самая простая модификация - двойной дымоход с двойными взрывными трубами, но было опробовано много других устройств. К концу эпохи пара выхлопный отток Килчапа был популярен и использовался на Маларде, разработанном Найджелом Гресли. Другие конструкции включают в себя гидротрубы Giesl, Lemaître и Lempor.
Little development of the basic principles of smokebox design took place until 1908, when the first comprehensive examination of steam raising performance was carried out by W. F. M. Goss of Purdue University. These principles were adopted on the Great Western Railway by George Jackson Churchward. A later development was the so called jumper top blastpipe which controlled the area of the blastpipe at different steaming rates to maximise efficiency. The aim of blastpipe modification is to obtain maximum smokebox vacuum with minimum back pressure on the pistons. The simplest modification is a double chimney with twin blastpipes, but many other arrangements have been tried. Towards the end of the steam era the Kylchap exhaust was popular and used on the Nigel Gresley designed Mallard. Other designs include Giesl, Lemaître and Lempor blastpipes.