АВТОМАТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО К ПАРОВОЗНЫМ ВОДОПОДОГРЕВАТЕЛЯМ ДЛЯ УСТРАНЕНИЯ ПИТАНИЯ КОТЛА ЧЕРЕЗ ВОДОПОДОГРЕВАТЕЛЬ ПРИ ЕЗДЕ С ЗАКРЫТЫМ РЕГУЛЯТОРОМ Советский патент 1931 года по МПК F22D5/10 

В предлагаемом автоматическом устройстве к паровозным водоподогревателям для устранения питания котла через водоподогреватель при езде с закрытым регулятором в коробке питательной головки помещен поршень, несущий на штоке клапан, служащий для соединения при закрытом регуляторе нагнетательной трубы с трубой, ведущей в тендер. В целях уменьшения числа ходов питательного насоса при закрытом регуляторе, в коробке на паропроводе установлен дроссельный клапан, связанный со скалкой диференциальных поршней, у которых пространство над малым поршнем сообщается с атмосферой, а под большим - с нагнетательным трубопроводом. В случае необходимости подкачивания воды при закрытом регуляторе, в коробке питательной головки установлен двухходовой кран, управляемый от руки и закрывающий трубу в тендер.

В видоизменении устройства, вместо клапана, связанного со скалкой диференциальных поршней, установлен клапан, опирающийся хвостовиком на шток поршня, находящегося под давлением воды в нагнетательном трубопроводе.I

Для разобщения при закрытом регуляторе нагнетательного трубопровода с трубой, ведущей в тендер, через крышку коробки питательной головки пропущен поворотный от руки винт, служащий для перемещения поршня в сторону закрытия связанного с ним клапана.

На чертеже фиг. 1 изображает вертикальный продольный разрез автоматического устройства к паровозным водоподогревателям; фиг. 2 - видоизменение того же устройства; фиг. 3 - разрез по АВ на фиг. 2.

В коробке 1 питательной головки, расположенной в устье нагнетательного трубопровода 4, помещен поршень 3. шток которого несет клапан 2; ход поршня 3 ограничивается седлом клапана 2 и крышкой 5. В пространство между поршнем 3 и крышкой 5 подведена трубка 22 из золотниковой коробки левою цилиндра. Клапан 2 при посадке на свое седло отделяет нагнетательный трубопровод 4 от трубы 20, ведущей к тендеру. В части коробки 1, которая отделяется клапаном 2 от нагнетательного трубопровода 4, имеется двухходовой кран 16, служащий для закрывания трубы 20 и управляемый посредством рукоятки, находящейся в будке машиниста. При нормальном положении кран 16 сообщает коробку 1 как с трубой 20, так и с пожарным отростком 17, который имеет торцевую ганку. В верхней части коробки 1, находящейся за клапаном 2. имеется небольшой воздушный колпак 19. В пространстве над клапаном 2 и поршнем 3 имеется обратный клапан 14, через который вода поступает в котел, и отделительный вентиль 15, служащий для отключения устройства от котла при надобности в осмотре или ремонте. В коробке 6 на паропроводе 21, подводящем пар от обычного пускового вентиля к питательному насосу, устанавливается дроссельный клапан 8, связанный со скалкой диференциальных поршней 7 и 9, ходящих в соответствующих цилиндрах коробки 6. Малый верхний поршень 7 составляет одно целое с клапаном 8, одной стороной своей находится под давлением пара, поступающего к насосу по паропроводу 21, а с другой стороны сообщается с атмосферой при помощи узкого канальчика 11 в стенке коробки 6, который служит также для выпуска конденсата, образовавшегося вследствие просачивания пара через кольца поршенька. Сверху помещается небольшая масленка 12 для смазки поршня 7, ввертываемая часть которой служит упором при поднятии поршня.

Большой нижний поршень 9, имеющий вначале ребристую и далее круглую скалку и свинчиваемый с клапаном 8 и поршнем 7, находится одной стороной под давлением пара, идущего к насосу и прошедшего под клапан 8, а с другой - под давлением нагнетательного трубопровода 4 при посредстве соединительной трубочки 23. Снизу коробка 6 закрывается пробкой 13 с пропущенным сквозь нее регулировочным винтом 10, при помощи которого можно изменять величину зазора между притирочными плоскостями клапана 8 и его седла, когда клапан находится в нижнем положении. Труба 20, берущая начало под краном 16, другим концом соединяется со всасывающей трубой питательного насоса или инжектора.

При открытом регуляторе часть пара, поступающего в машину из золотниковой коробки, направляется по трубке 22 в пространство между поршнем 3 и крышкой 5 и прижимает связанный с поршнем 3 клапан 2, отделяя тем самым трубу 20 от нагнетательного трубопровода 4, вследствие чего вода, перекачиваемая насосом, через питательный клапан 14 поступает в котел. Давление в нагнетательном трубопроводе 4 несколько выше давления пара в котле и передается посредством трубочки 23 на поршень 9; при этом клапан 8, связанный с диференциальными поршнями 7 и 9, поднимается до упора в нижнюю часть масленки 12, открывая полностью проход пару к насосу, быстрота работы которого регулируется, как обычно, пусковым вентилем.

При закрытом регуляторе давление пара в пространстве между поршнем 3 и крышкой 5 отсутствует, и поршень 3, имея большую площадь по сравнению с клапаном 2, отодвигается вправо по чертежу до упора в крышку 5. а клапан 2 сообщит нагнетательный трубопровод 4 с трубой 20, и вода, подаваемая насосом, пойдет по трубе 20 обратно в тендер. Давление в нагнетательном трубопроводе 4 упадет почти до атмосферного, в результате чего диференциальные поршни 7, 9 с дроссельным клапаном 8 опустятся до упора в регулировочный винт, который устанавливается таким образом, чтобы при нормальном открытии пускового вентиля и закрытом регуляторе насос делал 8 - 6 двойных ходов в минуту, чем устранится возможность замерзания насоса 8 холодное время. В том случае, если коробка 1 установлена перед входом воды в батарею поверхностного подогревателя, отработанный пар от насоса будет поддерживать температуру воды, оставшейся в батарее, и при последующем открытии регулятора котел будет сразу питаться горячей водой.

Если вновь открыть регулятор, то сначала клапан 2 выключит трубу 20, отчего сразу возрастет противодавление в нагнетательном трубопроводе, а насос, вследствие малого притока к нему пара через клапан 8 и большого противодавления со стороны котла, сначала остановится, но через некоторый промежуток времени, когда в паровой части насоса давление повысится и вместе с этим увеличится и давление в нагнетательном трубопроводе 4, диференциальные поршни 7, 9 поднимутся вместе с клапаном 8, и насос начнет работать нормально. В период, когда будет восстанавливаться давление в нагнетательном трубопроводе, отработанный пар от машины уже достаточно прогреет водоподогреватель.

В случае экстренной необходимости при закрытом регуляторе подкачать воду насосом, достаточно повернуть кран 16 при помощи рукоятки из будки на 90° вправо по чертежу; тогда, даже при открытом клапане 2, труба 20 окажется отъединенной, и вода попрежнему будет поступать через клапан 14 в котел. Во избежание могущего быть удара воды при поворачивании крана 16, имеется воздушный колпак 19. Чтобы бригада не злоупотребляла этим положением крана 16, он должен быть запломбирован. Этим краном можно пользоваться также для пожарных целей и для продувки подогревателя, для чего следует отъединить трубу 20 и отвернуть гайку с пожарного отростка 17, присоединив к нему, взамен ее, рукав.

Если случайно при работе насоса вентиль 15 окажется закрытым.давление в нагнетательном трубопроводе 2 может повыситься настолько, что будет грозить разрывом его или порчей подогревателя, но при этом, вследствие превышения давления воды на разность площадей поршня 3 и клапана 2 против давления пара на полную площадь поршня 3, клапан 2 сообщит трубу 20 с нагнетательным трубопроводом 4, и давление в последнем сразу упадет, вызывая закрытие клапана 2 и последующее повышение давления в трубопроводе 4 и т.д. Эта неправильная пульсация будет видна по стрелке пульсирующего манометра и по перебоям работы насоса, что обратит на себя внимание паровозной бригады.

В видоизменении устройства, показанном на фиг. 2 и 3, пожарный отросток 17 непосредственно сообщен с нагнетательным трубопроводом 4. Двухходовой кран 16 отсутствует, а для выключения при закрытом регуляторе трубы 20 (в экстренном случае) служит винт 25, пропущенный через сальник 26 крышки 5, управляемый посредством длинной тяги 27, идущей вдоль котла и соединяющейся с маховичком в будке машиниста. При поворачивании маховичка будет обрываться пломба 24.

В коробке 6 диференциальный поршень заменен одним поршнем 9, шток которого упирается в хвостовик клапана 8. При поднятии поршень 9 под давлением воды в нагнетательном трубопроводе 4 упирается притирочной своей плоскостью 28 в соответствующий кольцевой выступ 29 в коробке 6, чем устраняется возможность просачивания воды из пространства под поршнем 9 в паровую трубу 21 питательного насоса.

При открытии регулятора пар из золотниковой коробки цилиндра паровоза по трубке 22 поступает в пространство позади поршня 3 и прижимает клапан 2 к его седлу, отделяя тем самым трубу 20 от нагнетательного трубопровода 4. Воде остается только выход в котел через питательный клапан 14, для чего необходимо создать в трубе 4 давление, превышающее давление в котле. Это достигается постепенно, благодаря проходу пара с сильным давлением по трубе 21 к насосу под клапан 8. кольцевой зазор притирочных плоскостей которого регулируется посредством винта 10. Коль скоро достигнуто в нагнетательном трубопроводе 4 давление, равное давлению в котле, поршень 9 поднимется до упора в притирочный кольцевой выступ 29 и поднимет вместе с собою клапан 8, под который широкой струей, регулируемой обычным пусковым вентилем, пар пойдет к насосу, и водоподогревательная установка будет работать нормально.

При закрытии регулятора давление пара сзади поршня 3 исчезнет, и последний под давлением воды нагревательного трубопровода 4, в силу меньшего диаметра клапана 2, отойдет до упора в винт 25, а вода пойдет по линии наименьшего сопротивления по трубе 20 в тендер. Давление воды в трубе 4 резко упадет, поршень 9 опустится на регулировочный винт 10 вместе с клапаном 8, между седлом которого и им самим останется узкая кольцевая щель, через которую пар будет проходить с весьма сильным давлением и питательный насос будет делать 3 - 6 двойных ходов в минуту.

В случае необходимости подать воду в котел при закрытом регуляторе через водоподогреватель, надо посредством маховичка в будке машиниста винтом 25 прижать поршень 3 с клапаном 2 к его седлу, при чем оборвется пломба 24.

Для продувки водоподогревателя или пользования питательным насосом в пожарных целях необходимо также прижать клапан 2 к седлу винтом 25 и, сняв гайку с пожарного отростка 17, навернуть рукав и насколько нужно подтянуть винт 10 для ускорения работы насоса.

1. Автоматическое устройство к паровозным водоподогревателям для устранения питания котла через водоподогреватель при езде с закрытым регулятором, отличающееся применением поршня 3, помещенного в коробке 1 питательной головни, несущего на штоке 1 клапан 2 и служащего для открытия последним прохода для воды при закрытии регулятора, с целью сообщения нагнетательного трубопровода 4 с трубой 20, ведущей к тендеру, для уменьшения же числа ходов питательного насоса применен в паропроводе 21 дроссельный клапан 8, который связан со скалкой диференциальных поршней 7 и 9, помещенных в коробке 6, сообщенной за поршнем 7 с атмосферой, а за поршнем 9 - с трубопроводом 4.

2. В устройстве по п. 1 применение двухходового крана 16, управляемого от руки и служащего для закрытия трубы 20 в случае необходимости подкачать воду при закрытом регуляторе.

3. Видоизменение устройства по п. 1, отличающееся тем, что, вместо связанного со скалкой диференциальных поршней клапана, применен клапан 8, опирающийся хвостовиком на шток поршня 9.

4. В устройстве по п. 1 применение поворотного от руки винта 25, пропущенного через нарезанное отверстие в крышке коробки 1 и служащего для перемещения поршня 3 в сторону закрытия клапана 2, с целью разобщения труб 4 и 20.