Poscombustión

El postquemador es estructuralmente una caja de forma redonda, adosada al frente del horno y que sirve para aumentar su volumen y superficie.

Las primeras locomotoras de vapor tenían cámaras de combustión que tenían una forma cercana a un paralelepípedo ( cámara de combustión de Belper ). Tales cámaras de combustión tenían una gran altura y la forma permitía utilizar el volumen de manera efectiva. Como resultado, en dichos hornos, por cada 1 m² de la superficie de la parrilla, había hasta 5 m³ o más de espacio en el horno, es decir, Hm / R = 5. Un aumento adicional en la presión del vapor condujo a la necesidad de utilizar hornos con un arco radial, y un aumento en los diámetros de las ruedas (para aumentar las velocidades técnicas) y un aumento en las cargas axiales condujeron a la necesidad de aumentar la altura de las paredes laterales del marco. , lo que llevó a la necesidad de reducir la altura del horno (según las condiciones de encaje en el gálibo del material rodante ). Finalmente aplicacióncarbones de bajas calorías requerían el uso de parrillas de gran ancho (para aumentar el área con una longitud limitada), mientras que el ancho del horno en la parte superior está limitado por las mismas dimensiones del material rodante, lo que lleva a la necesidad de use hornos con paredes biseladas. Debido a esto, la relación Hm/R se vuelve muy pequeña, mientras que su valor mínimo para el funcionamiento normal (incluida una combustión de combustible más óptima) del horno debe ser de 4,1 a 4,3. Para tales casos, se decidió utilizar un postcombustión , que aumenta el volumen del horno manteniendo el tamaño de la parrilla.

Aunque la cámara de poscombustión mejora la eficiencia de la combustión del combustible, esta opinión a menudo se exagera mucho, ya que la cámara no está ubicada directamente sobre la capa de combustible en llamas. De las ventajas de utilizar un postquemador, también cabe destacar el acortamiento de las longitudes de los tubos de humo y llama . La ventaja aquí es que de lo contrario, debido al aumento de longitud, estos conductos podrían comenzar a combarse, y para eliminarlo sería necesario aumentar su diámetro y espesor de pared, es decir, aumentar el peso de la locomotora. Además, el acortamiento de la parte tubular de la caldera en el lado del horno permite reducir el peso de la parte trasera de la locomotora (el peso del postquemador es sensiblemente inferior al peso total de la parte cilíndrica de la caldera de la misma longitud), es decir, para eliminar la sobrecarga de los ejes traseros. Esta es otra razón para usar un dispositivo de poscombustión.

Al mismo tiempo, la presencia de un dispositivo de poscombustión complica el propio horno, aumenta su costo y también reduce la confiabilidad de la operación. Debido a esto, aumenta la cantidad de trabajo realizado al lavar la caldera. Debido a las altas temperaturas y presiones, las costuras que conectan el horno y el dispositivo de poscombustión funcionan en condiciones muy difíciles, por lo que los diseñadores, si es posible, fabrican el horno y el dispositivo de poscombustión como una sola unidad, es decir, con un número mínimo de piezas. Debido a esto, en muchas locomotoras de vapor potentes equipadas con una cámara de poscombustión (por ejemplo, la LV soviética ), el techo del horno y la cámara están hechos de una sola hoja.

Por primera vez, se utilizó un dispositivo de poscombustión en los ferrocarriles estadounidenses. En las carreteras soviéticas, las primeras locomotoras de vapor con una cámara de este tipo aparecieron en el verano de 1931 y eran T y T b de fabricación estadounidense . Directamente en la propia industria de las locomotoras de vapor soviéticas, la primera locomotora de vapor con un horno equipado con postcombustión fue la FD20-1 , lanzada en octubre de 1931.

Literatura