.jpg/1280px-LNER_Class_B1_steam_locomotive_No_61264_at_Anglia_Trains_Crown_Point_depot_Norwich_(2).jpg)
Дымовая коробка является одной из основных базовых частей выхлопной системы паровоза . Дым и горячие газы проходят из топки через трубы, где они передают тепло окружающей воде в котле . Затем дым попадает в дымовую коробку и выбрасывается в атмосферу через дымоход (или воронку ). Ранние локомотивы не имели дымовой коробки и полагались на длинную дымовую трубу, чтобы обеспечить естественную тягу для огня, но дымовые коробки вскоре были включены в конструкцию по двум конкретным причинам. Во-первых, и это самое важное, струя отработанного пара из цилиндров, направленная вверх через герметичную дымовую коробку с соответствующей конструкцией выхлопного сопла, эффективно втягивает горячие газы через трубы котла и дымоходы и, следовательно, свежий воздух для горения в топку. Во-вторых, дымовая коробка обеспечивает удобную точку сбора золы и шлака («угля»), втягиваемых через трубы котла, которые можно легко очистить в конце рабочего дня. Без дымовой коробки весь уголь должен проходить через дымоход, иначе он будет скапливаться в трубах и дымоходах, постепенно закупоривая их.
Дымовая камера, по-видимому, является передним расширением котла, хотя она не содержит воды и является отдельным компонентом. Дымовые камеры обычно изготавливаются из заклепанных или сварных стальных пластин, а пол облицован бетоном для защиты стали от горячего угля и кислоты или от воздействия дождевой воды.
Для облегчения прохождения дыма и горячих газов часто используется воздуходувка . Это труба, заканчивающаяся кольцом с отверстиями размером с булавку, что создает «кольцо» паровых струй. Пар выталкивает дым и втягивает дополнительные газы через трубки. Это, в свою очередь, заставляет воздух втягиваться через решетку и топочное отверстие, делая огонь более жарким.
Когда локомотив находится в движении, отработанный пар проходит через дымовую трубу , которая находится внутри дымовой коробки. Пар выбрасывается через дымоход, снова затягивая огонь. Именно дымовая труба производит характерный звук «чжунь».
Размеры воздухозаборника и дымохода имеют решающее значение для паропроизводящей способности локомотива и его топливной экономичности, поскольку существует естественный компромисс между высокоскоростной струей пара, дающей сильную тягу в огне, и обратным давлением на выхлопе. Небольшие изменения в этой конструкции «переднего конца» могут иметь драматические последствия. Более сложные конструкции выхлопа, такие как Kylchap, Lempor и Giesl, могут достигать лучших результатов, чем простая конструкция воздухозаборника и дымохода.
Пепел и сажа , которые могут присутствовать в дыме, часто оседают в дымовой коробке. Передняя часть дымовой коробки имеет дверцу, которая открывается для удаления этих отложений в конце рабочего дня каждого локомотива. Ручка(и) должны быть полностью затянуты, чтобы предотвратить утечку воздуха, что уменьшит тягу огня и также может позволить любому несгоревшему угольку на дне дымовой коробки загореться там. Протекающая дверца дымовой коробки часто обнаруживается по пятну раскаленного металла, когда двигатель работает, или по вздутой краске и ржавому металлу, когда он холодный.
Некоторые двери дымовой камеры имеют одну ручку в форме колеса ; многие локомотивы британского производства, в частности, типы GWR и BR Standard, имеют пару ручек дверей дымовой камеры, напоминающих стрелки часов ; существуют и другие конструкции. Тип с парой ручек имеет горизонтальную планку поперек дымовой камеры внутри двери, отверстие в которой зацепляется «дротиком», прикрепленным к внутренней из двух ручек, когда он находится на 12 часах или на 6 часах; внешняя ручка используется для запирания внутренней. Midland Railway и LMS в частности использовали отдельные зажимы по окружности двери, что позволяло их характерной номерной табличке дымовой камеры располагаться по центру двери.
На многих паровых катках расширение корпуса дымовой коробки также вмещает подшипник, который поддерживает передний ролик. Из-за ограниченности пространства эти ролики обычно имеют откидной клапан вместо круглой дверцы дымовой коробки.
Дымовая камера включает в себя главные паровые трубы от регулятора (или коллектора пароперегревателя), по одной ведущей к каждой клапанной коробке, части отливки цилиндра. Эти трубы могут проходить через стенку дымовой камеры для соединения с цилиндром (внешние паровые трубы) или могут оставаться в профиле дымовой камеры (внутренние паровые трубы). Внутренние паровые трубы не требуют изоляции, поскольку дымовая камера сохраняет их теплыми, но внешние паровые трубы более распространены для локомотивов с цилиндрами вне рам. Некоторые классы локомотивов использовали оба типа в зависимости от даты изготовления партии (например, LNER Class V2 ).
Поскольку потери тепла незначительны, дымовая камера обычно не имеет изоляции. В большинстве случаев она кажется того же диаметра, что и котел в готовом локомотиве, но это только из-за облицовки котла; котел уже. Водяные баки танковых паровозов обычно не доходили до дымовой камеры без изоляции, так как в противном случае температура воды могла бы подняться достаточно высоко, чтобы вызвать проблемы с инжекторами .
Стандартные классы British Railways используют эту конструкцию, в которой прочная сетчатая решетка встроена в дымовую коробку, образуя фильтр между передней трубной пластиной и выхлопом. Любые крупные куски угля, проходящие через трубы котла, как правило, разбиваются при ударе о сетку, создавая более мелкие частицы, которые выметаются в дымоход, а не скапливаются на дне дымовой коробки. Это не отменяет необходимости чистить дымовую коробку, но сокращает объем работы, которую необходимо выполнить. В лучшем случае очистка дымовой коробки будет необходима только между промывками котла, как правило, с интервалом в две недели.
Классическая компоновка паровоза имеет дымовую коробку и трубу в передней части локомотива, что называется движением «сначала дымовая коробка». В некоторых конструкциях компоновка была обратной, чтобы избежать проблем (удушья и плохой видимости), вызванных выхлопными газами, выдуваемыми обратно на команду; такие локомотивы назывались кабиной вперед .
Внутри дымовой коробки часто устанавливается искрогаситель. Он может иметь форму цилиндрической сетки, идущей от верха дымовой трубы до низа дымохода. Искрогасители предназначены для предотвращения выброса слишком больших фрагментов горячего пепла в окружающую среду, где они могут представлять опасность возгорания. По этой причине искрогасители обычно устанавливаются на локомотивах, работающих в сухих условиях. Их не следует путать с внешними искрогасителями, установленными на некоторых локомотивах. Наличие искрогасителя может иметь термодинамический эффект, искажая тягу воздуха над огнем и тем самым снижая общую выходную мощность. Таким образом, их использование может быть спорным.
Локомотивы, оснащенные пароперегревателем, обычно имеют коллектор пароперегревателя в дымовой коробке. Пар поступает в коллектор как «влажный» (насыщенный) пар, а затем проходит через элемент пароперегревателя. Он имеет форму трубы, которая дважды проходит через увеличенную дымовую трубу в котле. Пар выходит в отдельную камеру в коллекторе как перегретый или сухой пар. Преимущество перегрева заключается в том, что пар обладает большими расширяющимися свойствами при входе в цилиндры, поэтому большую мощность можно получить из меньшего количества воды и топлива.
