Володарь железного града - Яр Серебров

систему аварийного торможения (ручное дублирование имеется), систему управления отсечкой пара (рычаг на 25−50–75 и 100), систему управления парораспределения (пуск, остановка, задний ход) освещение, паровые пушки, система управления пароперегревателя (насосы воздушны и инжекторые), система подачи газа в пароперегреватель, свисток и большой малой громкости, кнопка бдительности, копки пуска. манометры парового аккамулятора и пароперегревателей. Индикатор заряда аккамулятора, радиорубка. Рычаг для опускания стального жалюзи. Служебный телефон для связи с вагонами.

https://habr.com/ru/companies/ruvds/articles/738116/

Про перегретый пар

При нагревании воды в котле температура ее будет постепенно повышаться до 100 °C. Затем вода закипает и образуется пар. Давление такого пара равно атмосферному, а температура его, как и температура воды, будет равна 100 °C; каждому давлению соответствует вполне определенная температура кипения. Пар, находящийся над поверхностью кипящей воды, называется влажным насыщенным паром, он всегда содержит некоторое количество капельной воды.

Отношение массы воды, содержащейся во влажном насыщенном паре, ко всей массе влажного насыщенного пара называется степенью влажности пара. Одним из свойств насыщенного пара является то, что он имеет при определенном давлении соответствующие этому давлению температуру, теплосодержание и плотность.

В случае же понижения температуры происходит обратный процесс превращения пара в воду — его конденсация. Так как каждой температуре насыщенного пара соответствует определенное давление, то при конденсации пара с понижением температуры соответственно снижается и его давление. Это свойство насыщенного пара является большим его недостатком, так как конденсация увеличивает потери тепла при протекании пара в паропроводах и цилиндрах, а скопление воды может вызвать повреждение машины.

Если же влажному, насыщенному пару сообщить тепло в отделенном от воды объеме, то взвешенные в нем частицы воды будут испаряться, т. е. пар станет сухим насыщенным, но температура его будет соответствовать температуре парообразования при данном давлении. Отношение массы сухого насыщенного пара ко всей массе влажного пара называется степенью сухости пара.

При дальнейшем сообщении тепла сухому насыщенному пару начинается повышение температуры пара, его плотности, давления и удельного объема. Пар становится перегретым со следующими его свойствами и преимуществами. При получении перегретого пара из насыщенного его теплота состоит из теплоты насыщенного пара и теплоты перегрева. При этом давлению насыщенного пара соответствует только одна температура, а перегретый пар при определенном давлении может иметь более высокую температуру. Перегретый пар одинакового давления с насыщенным паром имеет меньшую плотность, более высокую температуру и большее теплосодержание.

Перегретый пар при охлаждении не конденсируется пока его температура не понизится до температуры насыщенного пара при данном давлении. Перегретый пар более подвижен, чем насыщенный, имеет больший удельный объем, т. е. объем 1 кг перегретого пара при том же давлении больше объема 1 кг насыщенного пара. Поэтому при тех же размерах цилиндров машины требуется перегретого пара меньше, чем насыщенного, для получения одной и той же мощности. Это позволяет иметь меньший расход пара и получить экономию воды и топлива. Чем выше температура перегрева пара, тем экономичнее работает паровоз.

Процесс перегрева пара на паровозе заключается в том, что пар из парового пространства котла через паросушитель поступает в элементы пароперегревателя, где перегревается с давлением, равным котловому. Этот процесс позволяет пару расширяться, т. е. увеличивать свой объем при постоянном давлении. Данное свойство важно еще и потому, что для работы пара в цилиндре паровой машины важна не его масса, а объем. Кроме того, применение перегретого пара значительно уменьшает потери на теплообмен со стенками цилиндров в паровой машине. При повышении перегрева на каждые 10 градусов экономится около 1 % топлива и столько же воды. Первый паровоз с перегретым паром был построен Коломенским паровозостроительным заводом в 1902 г.

клапанная коробка

Стефенсон не лучший, но самый простой. ГГ вместо эксцентриков использовал эксцентриковые стержни и кривошипы с двойным возвратом, а также пусковое расширительное звено.

Для тяжелого паровоза Ставр проектируется движки типа Compound Unaflow в конфигурации каскадного компаунда. В паровом двигателе однопоточного типа используется пар, который течет только в одном направлении в каждой половине цилиндра. Тепловой КПД увеличивается за счет температурного градиента вдоль цилиндра. Пар всегда входит в горячие концы цилиндра и выходит через отверстия в более холодном центре. За счет этого уменьшается относительный нагрев и охлаждение стенок цилиндра. Однопоточные двигатели потенциально допускают большее расширение в одном цилиндре без относительно холодного выхлопного пара, протекающего через горячий конец рабочего цилиндра и паровые порты обычного «противотока» паровой двигатель во время такта выпуска. Это условие обеспечивает более высокий тепловой КПД. Выхлопные отверстия открыты только на небольшую часть хода поршня, при этом выпускные отверстия закрываются сразу после того, как поршень начинает движение к входному концу цилиндра. Пар, остающийся в цилиндре после закрытия выпускных отверстий, улавливается, и этот захваченный пар сжимается возвращающимся поршнем. Это термодинамически желательно, так как предварительно нагревается горячий конец цилиндра перед впуском пара. Однако риск чрезмерного сжатия часто приводит к тому, что на головках цилиндров находятся небольшие вспомогательные выпускные отверстия. Такая конструкция называется полупотоковым двигателем. Будет использоваться трехцилиндровый прямоточный двигатель с впускными клапанами типа «Баш» на CO2 цикле.

плюсы паровиков

Пар подаётся в цилиндр с двух сторон, поэтому каждый ход парового двигателя рабочий (у 4-тактного ДВС только один рабочий ход из четырёх). Отсюда хорошая литровая мощность.

Горячий пар имеет меньшую температуру, чем сгорающее топливо, поэтому у парового двигателя более мягкий температурный режим. Ему не требуется специальное охлаждение.

Давление подаваемого пара нарастает не так резко, как при вспышке топливно-воздушной смеси в ДВС. Кроме того, паровой двигатель работает на низких оборотах. Отсюда большой ресурс, надёжность и долговечность.

Паровой двигатель автоматически увеличивает крутящий момент. Он обеспечивает плавный ход без рывков и очень большую силу тяги на низах. Пар расходуется в зависимости от нагрузки, а мощность всегда используется рационально. На ДВС это невозможно в принципе.

Паровой двигатель может обойтись без сцепления и коробки передач. Реверс позволяет ехать вперёд и назад с одинаковой скоростью. Как следствие, трансмиссия значительно упрощается. В удобстве управления паровой автомобиль столетней давности обойдёт большинство современных машин.

В отличие от ДВС, паровой двигатель может запускаться сам, достаточно лишь подать пар. Когда машина останавливается у светофора, паровой двигатель выключается и вообще не расходует пар. ДВС же приходится сжигать топливо вхолостую.

Паровой двигатель простой, компактный и надёжный, его можно объединить с дифференциалом и расположить под полом. Низкий центр тяжести даёт автомобилю хорошую устойчивость. По удобству управления и отличной тяговитости с паровыми двигателями могут посоперничать разве что электромоторы. Он так тихо работает, что на высокой скорости водитель будет слышать разве что шум ветра. То есть это классическая паропоршневая машина для работы с однократным