Паровозыжелезнодорожный транспорт

Тепловые процессы, связанные с образованием пара, протекают внутри котла. Между тем паровозная бригада должна наблюдать за уровнем воды в котле и знать давление пара в нём. Для этого в будке машиниста на лобовом листе кожуха топки (фиг. 66) устанавливаются контрольно-измерительные приборы, которые и относятся к арматуре котла. Одни из приборов — водоуказательные стёкла или водопробные краники — служат для контроля уровня воды в котле; другие — манометры — для контроля давления пара. К арматуре котла относятся также предохранительные клапаны, водоуспокоительная колонка, пирометр, вентили, краны и др. Водоукаватеяьиые (водомерные) стёкла При спокойном состоянии воды её уровень в котле паровоза, как и в любом сосуде, всегда остаётся горизонтальным (фиг. 67,а). Но с увеличением угла наклона сосуда слой воды становится больше на одной стороне сосуда и меньше на другой. А если в сосуде мало воды и его сильно наклонить, то дно сосуда частично обнажится. Паровозу приходится двигаться по разнообразному профилю пути. Когда паровоз идёт по спуску, а также при резком торможении, вода в котле перемещается вперёд и слой воды в передней части котла увеличивается (фиг. 67,6). Наоборот, в задней части котла, как раз там, где расположен потолок огневой коробки, слой воды при этом уменьшается и может случиться так, что какой-то участок потолка обнажится. В этом случае он быстро перегреется, т. е. его температура станет значительно выше, чем та, которую имел потолочный лист при нормальном уровне воды. В результате перегрева металла может произойти расстройство соединений потолочного листа с анкерными болтами, разрыв этого листа и взрыв котла. Поэтому потолки огневых коробок всех паровозов располагают не горизонтально, а с некоторым уклоном (фиг. 67,в). На паровозе серии Л, например, передняя часть потолка расположена выше задней на 75 мм. По своей относительной величине уклон потолка обычно несколько превосходит самые крутые спуски железных дорог.

Уклон увеличивает слой воды над задней частью огневой коробки по сравнению с передней. Если паровоз с площадки перейдёт на спуск, то хотя вода в котле и устремится вперёд, но потолок топки не обнажится, так как на спуске он сам будет приближаться к горизонтальному положению. Благодаря этому слой воды над потолком огневой коробки будет ровным. В котле необходимо всегда поддерживать определённый запас воды. Иначе не только на спуске, но даже и на площадке возникнет опасность обнажения потолка огневой коробки. Фиг. 67. Толщина слоя воды над задней частью огневой’ коробки (пунктиром обозначен уровень воды в котле, стрелками — толщина слоя воды над задней частью котла) Передняя часть потолка огневой коробки является самой высокой частью котла, обогреваемой непосредственно пламенем. Это самая высокая точка потолка, обозначенная табличкой «Нёбо топки» (фиг. 68 и 69). Уровень воды в котле измеряют именно от этой наивысшей точки. Пока над огневой коробкой находится достаточное количество воды, она отнимает от металла потолка избыточное тепло и предохраняет его от перегрева. После снижения уровня воды ниже предельного допускаемого происходит выплавление контрольных пробок (см. ниже), и если не будет произведено немедленного прекращения горения в топке, то при интенсивной работе топки достаточно нескольких минут, чтобы обнажённый от воды потолочный лист перегрелся до температуры 500—550°. При такой температуре прочность металла снижается более чем в четыре раза. Потолочный лист под давлением пара выпучивается, значительно вытягиваясь и нарушая тем самым соединение его с потолочными связями; в результате может произойти разрыв листа.

Фиг. 68. «Нёбо топки» и потолок огневой коробки Быстрое, почти мгновенное при разрыве листа снижение давления пара в котле вызывает бурное вскипание всей массы воды в котле, так как котловая вода имеет обычно температуру около 200°, а в условиях ^атмосферного давления кипение происходит при 100°. Мгновенно образовавшийся поток громадного количества пара вызывает взрыв котла с разрушением всех его частей. Вот почему необходимо, чтобы толщина слоя воды над «Нёбом топки» была не менее 100 мм. Это — минимально допустимый уровень воды в,котле, при котором потолок огневой коробки будет ещё застрахован от обнажения и перегрева.

Интересно отметить, что при уровне воды 100 мм над потолком топки в котле паровозов серий ФД и ИС имеется около 13,5 т воды. Наблюдая положение уровня воды в стекле по отношению к указателю низшего уровня, паровозная бригада регулирует ^питание котла водой. Чем же и как измеряется уровень воды в котле? Одним из приборов, с помощью которого паровозная бригада наблюдает за изменением уровня воды в котле, является водо-указательное (водомерное) стекло. Принцип действия водоуказателы-юго стекла основан’ на законе сообщающихся сосудов, уровень воды в которых (при одинаковом давлении в обоих сосудах) остаётся всегда одинаковым независимо от формы и размеров каждого из сосудов. Этим законом физики и воспользовались конструкторы паровых котлов. Посредством штуцеров и уплотнительных сальников водоуказательное стекло верхним концом сообщается с паровым пространством котла, а нижним— с водяным (см. фиг. 69). Поэтому уровень воды в котле и водоуказа-тельном стекле будет одинаковым. Нижний штуцер размещён на одном уровне с «Нёбом топки», т. е. с самой верхней точкой потолка огневой коробки. На лобовом листе котла каждого паровоза, вблизи водоуказа-тельного стекла, прикрепляется пластина с указателем и надписью «Низший уровень воды в котле». Паровозная бригада ни в коем случае и ни при каких условиях не должна допускать снижения уровня воды в котле ниже отметки «Низший уровень воды». В настоящее время новаторы транспорта и инженеры-конструкторы работают над созданием приборов, которые могли бы в случае понижения уровня воды в котле ниже допускаемого автоматически сигнализировать машинисту об опасности обнажения потолка огневой коробки. Водоуказательное стекло действует исправно, если каналы, соединяющие его с котлом, не засорены. Если каналы засорились, стекло даёт неверные показания. Чтобы показания водомерного стекла были правильными, его необходимо периодически продувать, для чего оба штуцера снабжаются вентилями и специальным продувательным краном. При открытии продувательного крана и одного из вентилей сильная струя пара устремляется в атмосферу, выталкивая накипь и грязь, скопившиеся в канале, который соединяет водоуказательное стекло с котлом. Если стеклянная трубка разобьётся, то, перекрывая вентили, её можно разобщить с котлом и заменить новой. Чтобы осколки стекла не причинили вреда паровозной бригаде, на водоуказательное стекло надевают ещё одно толстое предохранительное стекло, внутрь которого заделана металлическая сетка. На котле современного паровоза нет ни цилиндрического стекла, ни предохранительного футляра. Однако уровень воды в котле отчётливо виден и наблюдать за ним безопасно. Достигается это с по мощью специального плоского стекла (фиг. 70), f отлитого в форме толстого бруска. Это стекло вставляется на прокладках в металлический корпус (обойму) и плотно прижимается к нему. С паровым и водяным пространством котла плоское стекло (вернее, обойма. Фиг. 70. Схема установки"" плоского водоуказательного стекла на водоуспокоительной колонке его) сообщается так же, как и цилиндрическое, посредством штуцеров и вентилей. Часть плоского стекла, заполненная водой, кажется тёмной,,, а часть стекла, заполненная паром, остаётся светлой. Почему же вода кажется окрашенной?

Потому что задняя стенка стекла снабжена вертикальными призматическими рёбрами. Благодаря ребристой поверхности лучи света, падающие на стекло, преломляются, отчего вода и кажется тёмной. .Это позволяет отчётливо видеть уровень воды в стекле, а значит, и в котле. На современных мощных паровозах устанавливается два водо-указательных стекла: одно непосредственно на котле (левое), второе (см. фиг. 70) на водоуспококтельиой колонке (правое).

Огневая коробка, как нам уже известно, снабжена несколькими циркуляционными трубами, которые при интенсивной работе паровоза создают возле лобового листа (т. е. как раз там, где размещено водоуказательное стекло) бурный выброс воды вверх (см. фиг. 68). Из-за этого видимый уровень воды искусственно повышается, хотя на самом деле её в котле не прибавилось. Если малоопытный машинист примет кажущийся уровень воды за действительный, над огневой коробкой может не оказаться минимального слоя воды. Чтобы знать действительный уровень воды в котле, водоуказательное стекло применяется в комбинации с так называемой водо-успокоительной колонкой (см. фиг. 70), устанавливаемой с правой •стороны лобового листа. Водоуспокоительная колонка как бы успокаивает, приводит в равновесие колебания уровня воды в котле. Колонка имеет форму цилиндра, поставленного вертикально и сообщающегося вверху с паровым пространством котла, а внизу — с водяным. Диаметр колонки намного больше диаметра нижнего штуцера, подводящего воду, поэтому колебания воды в котле поглощаются столбом воды в колонке. Кроме того, нижний штуцер колонки введён в котёл ниже выхода передних концов циркуляционных труб. А так как водоуказательное стекло установлено как раз на колонке, то показания его всегда, даже при наличии циркуляционных труб, соответствуют действительному уровню воды в котле.

Каналы штуцеров для присоединения водоуказательного стекла к котлу могут засоряться (если их не прочищать во время ремонта) накипью или мелкими твёрдыми частицами, содержащимися в воде и паре. Чтобы неисправности водоуказательных стёкол даже изредка не могли причинять неприятностей, соблюдается ещё одна предосторожность: котёл снабжают водопробными краниками (вентилями). Если имеется водоуспокоительная колонка, то краники размещают на ней (см. фиг. 70), если колонки нет— непосредственно на лобовом листе кожуха топки. В том и другом случае устраиваются три краника, которые размещаются друг от друга на равном расстоянии (70—75 мм по вертикали). При этом нижний краник устанавливается точно против отметки «Низший уровень воды в котле». Открывая время от времени тот или иной краник и сравнивая его показания с показаниями водомерного стекла, можно проверить исправность последнего. Таким образом, котёл каждого паровоза должен иметь не менее двух приборов для указания уровня воды в котле, причём один из. них в виде водопробных краников, а другой — в виде водоуказательных стёкол. Водоуказательные стёкла и водопробные краники являются независимыми друг от друга приборами. Каждый из них контролирует показания другого.

Предохранительные клапаны служат для предохранения котла от взрыва, когда давление пара в нём превысит нормальное. Какова бы ни была причина чрезмерного увеличения давления (это возможно, например, когда паровая машина потребляет пара меньше, чем вырабатывает котёл), предохранительные клапаны автоматически открываются, выпуская из котла часть пара, и тем самым снижают давление. На чём же основана работа предохранительного клапана? Наглядное пояснение этому даёт упрощённая схема действия клапана, изображённая на фиг. 75, а.

flap из котла фиг. 75. Схема и устройство предохранительного клапана Спиральная пружина, надетая на стержень, верхним концом упирается в шайбу, а нижним через другую шайбу — в тарелку клапана. Таким образом, сверху на клапан действует усилие пружины, рассчитанное на рабочее котловое давление, а снизу — давление пара в котле. Пока давление пара меньше усилия, создаваемого пружиной (или равно ему), клапан закрыт. Но как только давление в котле возрастёт сверх предельно установленного, клапан моментально поднимается и пар с шумом вырывается через отверстия наружу, в атмосферу. Когда избыток пара выйдет из котла и давление в нём снизится, клапан снова закроется. Предохранительные автоматические клапаны устанавливают на верхней части кожуха топки, сухопарника или барабанов цилиндрической части котла. Котёл паровоза должен иметь не менее двух предохранительных клапанов; обычно их бывает три. Каждый из предохранительных клапанов отрегулирован на определённое давление. Регулировка производится затягиванием или ослаблением пружины. Если давление пара в котле увеличится на 0,2 am сверх нормального, автоматически открывается и начинает выпускать излишний пар из котла только один из предохранительных клапанов. Этим обеспечивается наименьшая потеря пара. Если же стрелка манометра перейдёт за красную черту ещё на 0,2 am, в действие приходят второй и третий клапаны. Наличие нескольких клапанов, отрегулированных на разное давление, позволяет быстро снизить давление пара в котле до нормального при наименьшем расходе пара, выпускаемого в атмосферу. Сработав, клапан прекращает выпуск пара только после того, как давление в котле упадёт несколько ниже нормального. Выход пара через предохранительные клапаны сопровождается резким шумом, который привлекает внимание паровозной бригады. Услышав предупреждающий сигнал, паровозная бригада немедленно должна принять меры к снижению давления в котле. Чтобы снизить давление, надо остановить углеподатчик, т. е. прекратить подачу угля в топку, и включить инжектор, т. е. качать сравнительно холодную воду в котёл. При этом температура воды в котле понизится и парообразование уменьшится. Кроме того, часть пара будет расходоваться на работу инжектора. Итак, предохранительные клапаны срабатывают при заранее заданном давлении. Изменить нагрузку на клапаны паровозная бригада не может: они запломбированы и снабжены приспособлениями, не допускающими изменения нагрузки.

[Водоподогреватель обеспечивает не только непрерывное питание котла водой, но и более высокую температуру её подогрева (до 95°). Благодаря этому температура различных частей котла при подаче воды изменяется не так резко, а также улучшается тепловая работа котла (экономия топлива 8—10%, экономия воды 10—12%). Основные части водоподогревателя — турбонасос холодной воды, смеситель-подогреватель, поршневой насос горячей воды и система трубопроводов (фиг. 62). При помощи турбонасоса холодная вода, поступающая к нему самотёком из тендера, нагнетается в смеситель-подогреватель. Сюда же от парового потока, проходящего в конусе, отбирается часть (около 15%) отработавшего пара. Для отбора пара в конусе имеется специальный патрубок. В смесителе холодная вода смешивается с паром и подогревается им; горячая вода поршневым насосом нагнетается через питательный клапан в котёл. Такова общая схема работы водоподогревателя. Остановимся на некоторых её особенностях. Всё управление водоподогревателем сводится к открытию или закрытию пускового вентиля, регулирующего число ходов поршневого насоса горячей воды, т. е. его производительность. Производительность водоподогревателя можно регулировать в широких пределах — от 0 до 24 т воды в час (до 400 л/мин). При открытии пускового вентиля (см. фиг. 62) свежий пар из котла поступает к поршневому насосу, а от него через регулирующий золотник поплавкового устройства смесителя-подогревателя к турбонасосу. Поплавковое устройство автоматически регулирует уровень воды в камере смесителя. Если уровень воды в ней поднимется, то шар-поплавок всплывёт и с помощью рычажной передачи переместит регулирующий золотник вниз. При этом доступ свежего пара к турбонасосу прекратится. Последний останавливается и холодная

вода из тендера в смеситель-подогреватель не поступит. Но едва уровень воды в камере смесителя опустится, как регулирующий золотник откроет доступ свежему пару к турбонасосу и последний начнёт подачу воды в смеситель в большем или меньшем количестве в зависимости от положения уровня воды в подогревателе. Таким образом, достигается автоматичность в работе водоподогревателя. Чтобы ускорить процесс подогрева, струя воды при входе в смеситель разбрызгивается. Для этого вверху камеры смешения С устанавливается специальный разбрызгивающий клапан, который открывается под давлением воды, создаваемым турбонасосом. Частицы холодной воды быстро конденсируют отработавший пар, поглощая его тепло. Таким образом, в смесителе-подогревателе происходит частичное возвращение тепла, затраченного ранее на приготовление пара. Отработавший в паровой машине пар поступает в камеру смешения С. Пройдя в камеру А смесителя, пар приподнимает обратные клапаны и входит в камеру В. Если бы не было обратных клапанов, то вода из смесителя могла бы проникнуть в камеру А и далее в цилиндры паровой машины, что недопустимо. Для выпуска в атмосферу конденсата, воздуха и других газов, выделяющихся из горячей воды, в смесителе предусмотрены специальные отводы (см. фиг. 24 на стр. 28).

При интенсивной работе современного паровоза в его котле испаряется до 20 ООО — 25 ООО кг воды в час. Для поддержания определённого уровня воды в котле нужно время от времени добавлять в котёл воду из тендерного бака. Как же заставить воду из тендера не только подниматься вверх,, но ещё и перемещаться в герметически закрытый котёл, давление в котором в 15—16 раз больше атмосферного? Если учесть, что котёл должен питаться подогретой водой (холодная вода может его остудить) и что прибор, подающий воду, должен быть простым по устройству и надёжным в действии, то задача эта окажется не лёгкой. На современных паровозах применяются два вида приборов, питающих котлы водой: инжекторы и поршневые насосы. Последние применяются на паровозах с конденсацией пара и на паровозах с водоподогревателями.

Рассмотрим принципиальную схему действия всасывающего инжектора. Внутри корпуса инжектора (фиг. 59) расположены точно по одной оси три главных полых конуса: паровой водяной (смесительный) 2 и нагнетательный 3. Первые два конуса имеют суживающуюся форму, а третий, нагнетательный, — расширяющуюся по направлению движения воды. Инжектор водоприёмной трубой соединён с водяным баком тендера. По закону сообщающихся сосудов уровень воды в баке-и водоприёмной трубе будет одинаков. Если мы какими-нибудь путями сможем создать в корпусе инжектора разрежение (вакуум), то, очевидно, вода под действием давления атмосферного воздуха поднимется по водоприёмной трубе и поступит в инжектор. Как же создать это разрежение? Если немного приоткрыть паровпускной клапан (см. фиг. 59,а).. с помощью которого осуществляется управление инжектором, то пар из котла через кольцевой проход парового конуса попадёт в корпус инжектора. Пока паровпускной клапан открыт немного, пар в инжектор поступает в небольшом количестве, поэтому открыть питательный

клапан, прижатый давлением пара в котле (15—16 am), он ещё не в состоянии. Стремясь найти выход, пар откроет вестовой клапан, •находящийся под атмосферным давлением, и увлечёт за собой в ве- Фиг. 59. Схема работы инжектора •■■ стовую трубу воздух как из корпуса инжектора, так и из водоприёмной трубы, соединённой с водяным баком тендера. Давление в водяной камере инжектора станет ниже атмосферного. Тогда вода поступит по водоприёмной трубе в инжектор и устремится через; вестовую трубу наружу, в атмосферу. Это значит, что инжектор-«забрал», т. е. присосал воду. Если помощник машиниста выглянет в этот момент из окна будки, он увидит, как смесь пара и воздуха выбрасывается через* вестовую трубу, расположенную под будкой машиниста. Итак, струя пара в первый период работы инжектора проходит по следующему «маршруту»: кольцевой проход парового конуса— водяной конус (через его прорези) — вестовой клапан — вестовая-труба (направление движения пара указано стрелками). Под действием атмосферного давления вода из тендерного бака» поднимется по водоприёмной трубе и заполнит водяную камеру инжектора (см. фиг. 59,6), давление в которой ниже атмосферного. В результате частичной конденсации в смесительном конусе объём пара, поступающего в инжектор, быстро уменьшается, давление в корпусе инжектора снижается, и вестовой клапан под давлением атмосферного воздуха прижимается к своему седлу. В это-время помощник машиниста до отказа открывает паровпускной клапан (см. фиг. 59, б) и количество острого пара, поступающего в инжектор через паровое сопло, увеличивается. С этого момента начинается второй период работы инжектора. Теперь через паровой конус проходит в среднем в 10 раз больше пара, чем через кольцевой проход парового конуса. Кинетическая энергия пара значительно увеличивается и струя пара: увлекает за собой воду в смесительный конус. В паровом конусе создастся большая разница (перепад) давлений пара перед конусом и после него (с котлового почти до атмосферного давления), что обеспечивает вылет пара из парового конуса со скоростью 450—500 м/сек. При таких больших скоростях пар смешивается с холодной водой (скорость последней 7—8 м1сек), засасываемой из тендерного бака и находящейся в смесительном конусе. В смесительном конусе происходит конденсация пара и нагревание воды. Тепловая энергия пара расходуется на нагревание воды до 60— 70° и на сообщение ей кинетической энергии. Скорость движения паро-водяной смеси, несмотря на частичную конденсацию пара, остаётся очень высокой, так как смесительный конус имеет суживающуюся форму. С большой скоростью вода устремляется в третий, нагнетательный, конус. Нагнетательный конус 3 сделан расширяющимся по направлению движения паро-водяной струи. Поэтому скорость струи, попавшей в такой расширяющийся конус (диффузор), начнёт падать, а давление в струе возрастать. Размеры конусов рассчитаны так, что давление водяной струи в нагнетательном конусе становится больше давления пара в котле. В результате этого питательная вода, преодолевая котловое давление пара, поднимает питательный клапан и свободно поступает в водяной объём передней части котла паровоза.

Если же давление водяной струи будет меньше котлового то вода в котёл не пойдёт, а через прорезы с

Раньше подача угля из тендера в топку производилась только вручную: помощник машиниста лопатой захватывал уголь с лотка, а кочегар быстро распахивал топочные дверцы. В этот момент помощник машиниста забрасывал уголь на горящий слой топлива. Затем дверцы снова закрывались и всё повторялось сначала. Такое отопление называлось отоплением «вприхлопку». Для чего кочегар то и дело закрывал дверцы топки? Ведь и четверть минуты не проходило, как вслед за одной порцией угля в топку забрасывалась новая. Это приходилось делать для того, чтобы не охладить топку наружным воздухом, врывающимся через открытые топочные дверцы. При сравнительно малых размерах колосниковой решётки ручной способ отопления себя оправдывал. Помощник машиниста при интенсивной работе за час загружал в топку около 2,0—2,5 т угля. Этого было достаточно, чтобы паровоз развивал мощность около 1 500 л. с. Дальнейшее увеличение мощности паровозов было прямо связано с увеличением размеров котла и прежде всего размеров топки. Обслуживать огромные топки современных паровозов мощностью 2 500—3 000 л. с. ручным способом очень трудно. Поэтому на всех паровозах, имеющих топки с колосниковыми решётками площадью 0 .и* и выше, подача угля механизирована.

Устройство для механической подачи угля из тендера в топку называется углеподатчиком. Уголь поступает в топку при закрытой дверце и равномерно распределяется по колосниковой решётке. Раньше это устройство называли «механическим кочегаром» (стокером), что неправильно, так как отопление паровоза производит не кочегар, а помощник машиниста. Кочегар по указанию помощника машиниста только подготовляет топливо для загрузки в топку. Для того чтобы понять, как работает углеподатчик, обратимся к фиг. 63 и 64.

Фиг. 64. Общий вид углеподатчика ‘, На раме тендера под днищем угольного бункера укреплено корыто^ Внутри корыта (см. фиг. 64) размещён конвейерный винт, который по внешнему виду похож на винт мясорубки, только гораздо больших размеров. Длина этого винта достигает нескольких метров. Он приводится во вращение небольшой паровой машиной, находящейся в специальном ящике тендера. Корыто сверху закрывается заслонками. Когда отодвигают одну из заслонок, уголь проваливается в корыто (см. фиг. 33), захватывается конвейерным винтом и постепенно перемещается вперёд. При выходе из корыта уголь попадает в особый (телескопический) трубопровод, расположенный между паровозом и тендером. Чтобы отдельные куски угля не застряли в трубопроводе, спереди корыта установлен угледробитель. Трубопровод имеет телескопическое и шаровое соединение, так как при движении паровоз и тендер взаимно перемещаются в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Внутри трубопровода помещаются два малых винта, шарнирно соединённых между собой и с главным винтом. Они передают уголь дальше на распределительную плиту (фиг. 65), укреплённую внутри огневой коробки у топочного отверстия. Между плитой и трубопроводом находится парораспределительная коробка с паровыми соплами, объединёнными в группы. Непрерывно подаваемый на распределительную плиту уголь попадает в сильный поток мелких паровых струй, вытекающих из сопел. Сдуваемый паром с плиты уголь разбрасывается по всей колосниковой решётке на раскалённый слой топлива.

Фиг. 65. Распределительная плита (вид изнутри огневой коробки) Группы сопел расставлены так, что каждая из них обслуживает определённые места колосниковой решётки. Для более равномерного разбрасывания угля распределительная плита снабжена направляющими рёбрами. Впуск пара в сопла регулируется вентилями, находящимися под рукой помощника машиниста. Современный углеподатчик может подать в течение часа 7—8 т угля. Недостатком механической подачи угля является то, что при применении этого способа отопления значительно увеличивается потеря тепла из-за уноса мелких несгоревших частиц угля в дымовую трубу. На паровозах, оборудованных углеподатчиками, потери тепла с уносом нередко достигают 30%. Из-за этого резко снижается экономичность машины. Машинист-инструктор Томской железной дороги т. Гисич предложил прибор, позволяющий значительно снизить потери тепла от уноса. В хоботе углеподатчика просверливается отверстие. В него вставляется трубка, по кот

В потолке огневой коробки всех паровозов (см. фиг. 68) делаются два, иногда три сквозных отверстия, в каждое из которых ввёртывается так называемая контрольная пробка (фиг. 71), имеющая внутри сравнительно небольшой сквозной канал. Верхняя половина канала заливается свинцовисто-оловянистым сплавом,

Фиг. 71. Контрольная пробка Ф"г. 72. Контрольная пробка без вставки с° вставкой Пробки обычно располагаются на продольной оси потолка огневой коробки. Обнажение потолка огневой коробки или резкое уменьшение толщины слоя воды над потолком сопровождается очень быстрым перегревом металла потолка. При этом сплав свинца с оловом расплавляется и вытекает из канала, в результате чего пар с водой через освобождённый канал пробки с шумом устремляется в огневую коробку, обращая внимание паровозной бригады на недопустимое снижение уровня воды над огневой коробкой. В последнее время широко внедряются пробки со специальными вставками (фиг. 72). Вставка устанавливается в верхнюю часть сквозного канала. Её диаметр меньше диаметра канала пробки; удерживается вставка легкоплавким сплавом, который заливается в канал. По сравнению с обычной контрольной пробкой у пробки, снабжённой вставкой, становится возможным увеличить сечение внутреннего канала. Поэтому при выплавлении такой контрольной пробки в огневую коробку устремляется большее количество паро-водяной смеси, а значит, гашение огня в топке должно быть эффективнее. Вставки в пробках применяются также с целью экономии цветных металлов. Даже незначительное подплавление любой из контрольных пробок расценивается как недопустимое отношение паровозной бригады к своим обязанностям, и каждый такой случай расследуется. В случае выплавления пробки паровозная бригада обязана принять экстренные меры к гашению огня в топке, для чего горящий уголь проваливается в зольник (через опрокидывающую плиту-колосник), или колосниковая решётка забрасывается^слоем сырого угля, закрывается сифон и клапаны зольника.

При проектировании паровозов конструкторы рассчитывают детали котла так, чтобы они были прочны и могли служить длительный срок, не разрушаясь при определённом давлении пара в котле. Повышение давления сверх расчётного может привести к расстройству соединений котла и даже к взрыву. Вот почему для безопасной работы паровоза надо всегда знать величину давления пара в котле. Прибор, который указывает это давление, называется манометром (фиг. 73 и 74). Правильность и чувствительность показаний этого важнейшего прибора во многом предопределяет действия паровозной бригады по управлению паровозом. Механизм манометра заключён в металлический корпус, закрытый циферблатом. Каждое, даже самое незначительное изменение давления пара в котле, немедленно передаётся указательной стрелке на циферблате манометра, установленного на лобовом листе кожуха топки (см. фиг. 66). Основной частью манометра является упругая, овального сечения полая трубка, изогнутая в виде буквы С (см. фиг. 73). Один конец трубки запаяй, другой сообщается с паровым пространством котла, в котором требуется измерить давление. Такая трубка, наполненная паром (или конденсатом), представляет собой нечто вроде пружины: при повышении давления в котле она стремится выпрямиться, а при понижении— вернуться в первоначальное положение. Эта деформация трубки-пружины передаётся указательной стрелке, соединённой при помощи несложной системы рычагов, зубчатого сектора и шестерёнки с запаянным концом трубки. Отклоняясь, стрелка показывает на шкале манометра величину давления. Промежуток между большими чёрточками шкалы равен одной атмосфере. Цифры против делений позволяют прочесть показания манометра. На современных паровозах для удобства наблюдения паровой манометр делается двусторонним, т. е. снабжается двумя циферблатами, один из которых обращен в сторону машиниста, а другой — в сторону его помощника (см. фиг. 74).

Фиг. 73. Схема устройства Фиг. 74. Общий вид парового парового манометра манометра 4 На шкале манометра наносится красная черта, указывающая предельно допускаемое давление пара в котле. Переступив красную черту — границу наивысшего допускаемого давления, стрелка манометра будет показывать, что работа котла небезопасна. Манометр должен быть запломбирован и иметь отметку о времени проверки. Машинист никогда не должен допускать превышения установленного давления. Но если почему-либо он не заметит, как давление превысит допустимое, автоматически начинают действовать предохранительные клапаны, выпускающие избыток пара из котла.