На каждом паровозе конус устанавливается на определенной высоте по отношению к оси котла, а диаметр конусного насадка для каждого паровоза принимается в зависимости от рода топлива и других местных условий (табл. 10).
Для создания тяги на стоянках и во время движения при закрытом регуляторе применяют сифон, который представляет собой изогнутую кольцом трубку (фиг. 82). В верхней части по окружности кольца располагаются отверстия диаметром 3—5 мм. Для правильной работы сифона необходимо, чтобы сумма площадей всех отверстий сифона была несколько меньше площади сечения трубки, подводящей пар к сифону.
Сифонное кольцо располагается или на головке конуса (СО, Э, 9П, 157, ГР, ПТ-4, К4 -4, ОП-2), или у нижнего отверстия дымовой трубы (Ов , 159).
Крепление сифонного кольца должно быть надежным, так как во время работы оно может перевернуться и сифон начнет дуть вниз, отч'его тяга сразу уменьшится и из топки начнет выбивать пламя через шуровочное отверстие.
Диаметр колец сифона 120—300 мм в зависимости от диаметра выхлопного отверстия конуса.
Для правильной работы центр сифона должен совпадать с осью дымовой трубы и конуса. Привод для открытия сифона выведен в будку машиниста.
В последнее время, по предложению проф. А. Н. Шелеста, паровозы оборудуют усиленным сифоном (фиг. 83) с выходными отвер*
стиями для пара, имеющими форму расширяющихся кверху сопел. Такие сифоны создают большее разряжение в дымовой коробке при меньшем расходе пара, чем обычным.
Перед постановкой сифон подвергается гидравлическому испытанию давлением рк +2 ат.
Искроудержательные приборы. При отоплении паровоза твердым топливом из топки через дымовую трубу вместе с газовым потоком уносятся в атмосферу мелкие пестревшие угольки (искры), опасные в пожарном отношении. На паровозах с дровяным отоплением опасность выбрасывания искр особенно велика. Для улавливания и тушения искр в дымовой коробке и в выходном сечении дымовой трубы устанавливают приспособления, называемые искроудержательными (искроуловительными) приборами. По принципу действия эти приборы подразделяются на:
а) сетчатые искроуловители (на дымовой трубе и в дымовой коробке);
б) искроуловители турбинного типа (на дымовой трубе);
в) искроуловители вихревые типа «Циклон» (в дымовой коробке) ;
г) пароводяные искрогасители (в дымовой коробке).
Сетчатые искроуловители являются простейшим видом искро-
Удержательных приборов. Располагаются они на трубе, в трубе и в
дымовой коробке паровоза. Принцип действия сетчатых искроуловителей, независимо от расположения и формы, основан на том, что вылетающие несгоревшие раскаленные частицы угля задерживаются в дымовой коробке или же истираются и дробятся в этих приборах на более мелкие частички, после чего через ячейки в сетке вылетают вместе с отходящими газами.
Искроуловители турбинного типа (фиг. 80) устанавливаются обычно на дымовой трубе паровоза и являются более совершенными конструкциями по сравнению с сетчатыми искроуловителями.
Наиболее распространенным искроудержательным прибором является искроудержатель в виде круглой конической сетки, расположенной внутри дымовой коробки, между верхней частью конуса и нижним основанием дымовой трубы. Искроудержатели такого типа установлены на паровозах серии СО, Эм, 9П, ГР, ПТ-4, Кч-4, ОП-2 (фиг. 84).
Основанием искроудержателя служит стальной каркас, обтянутый кругом металлической сеткой, сплетенной из проволоки диаметром 1,5—2 мм с ячейками 5X5 мм. Эта сетка является преградой для вылетающих из дымогарных и жаровых труб мелких горячих угольков, которые ударяясь о сетку теряют свою скорость и падают вниз дымовой коробки.
На паровозах ГР и ОП-2 усеченный конус изготовлен не из проволочной сетки, а из листового железа, в котором сделаны продолговатые отверстия размером 25x2,5 мм.
Установлено, что, чем лучше прибор удерживает искры, те;м больше он оказывает сопротивление потоку газов. Поэтому при установке эффективных искроудержательных приборов необходимо
увеличивать тягу (уменьшать сечение конуса), что отрицательно "влияет на экономичность паровоза.
Исследования показали, что лучшим искроудержательным прибором является дефлекторный в комбинации с сетчатым усеченным конусом, установленным между конусом и дымовой трубой. Таким прибором оборудована часть паровозов типа 159 узкой колеи (фиг. 85).
Для очистки дымовой коробки от изгари в передней ее части некоторых новых паровозов (9П, ПТ-4 и К4-4) устанавливается спускная (очистительная) труба, закрываемая заслонкой. Для пе;- риодической заливки изгари водой в дымовую коробку подводится трубка от инжектора.
Колосниковая решетка служит для поддержания горящего топлива и обеспечения равномерного доступа воздуха, необходимого для горения. Колосниковая решетка состоит из поперечных балок, на которые вдоль топки несколькими поперечными рядами укладываются колосники; через продольные зазоры, образующиеся между колосниками, снизу к горящему топливу проникает наружный воздух.
Число поперечных рядов колосников зависит от длины огневой коробки и применяемых колосников. Количество колосников в одном поперечном ряду зависит от ширины колосниковой решетки, толщины колосников и ширины зазоров между ними. Колосники отливаются из чугуна СЧ-15-32 или СЧ-12-28, балки — из стали.
В продольном сечении колосник напоминает балку равного сопротивления, так как наибольший изгибающий момент от тяжести топлива будет в средней части, где он и усиливается по высоте. В поперечном сечении колосник имеет вид трапеции, узкой стороной обращенной вниз. Такая форма облегчает проваливание золы и мелких кусочков шлака, чем облегчает доступ воздуха.
На концах колосник имеет утолщения, вследствие которых при укладке решетки образуются зазоры для прохода воздуха. Длина колосников берется от 600 до 900 м, а на паровозе серии ОП-2 1050 мм.
Колосники по конструкции делятся па одиночные, двойные, тройные и колосниковые плиты (фиг. 86). Колосники одинарные, двойные и тройные, называемые брусковыми — неподвижные; колосниковые плиты — подвижные или качающиеся.
Паровозы широкой колеи, работающие на многозольных углях, оборудуют качающейся колосниковой решеткой.
Колосниковая решетка, поддерживая слой горящего топлива, должна обеспечивать беспрепятственный н равномерный доступ к нему воздуха в количестве, достаточном для правильного горения. От величины площади колосниковой решетки (произведение длины огневой коробки па ее ширину в плоскости колосниковой решетки) зависит количество топлива, которое можно сжечь на решетке в единицу времени, а следовательно, и количество получаемого при этом тепла. Чем больше мощность котла, тем больше должна быть площадь колосниковой решетки. Размеры площадей колосниковой
решетки для паровозов различных типов приведены в характеристике паровозов в приложении I и II.
Суммарная площадь зазоров в колосниках называется площадью живого сечения, которая сильно изменяется з зависимости от вида топлива и колеблется от 8 до 35% общей площади при угольном и от 35 до 60% при дровяном и торфяном отоплении.
Зольник. Во время горения топлива на колосниковой решетке частицы горячего угля и золы проваливаются через зазоры колосников в зольник или поддувало.
Зольник (поддувало) — это железная коробка, прикрепленная к топке снизу (фиг. 87), служащая для удерживания золы и горячих углей от попадания на путь, а также для регулирования количества поступающего в топку воздуха. В стенках зольника устроены дверцы или клапаны, которые можно открывать и закрывать при помощи рычагов, выведенных в будку машиниста. Форма зольника зависит от расположения топки относительно рамы паровоза и колесных осей. Это приводит к большому разнообразию конструкции золотника..