Belpaire-tulipesä - Belpaire firebox

Kaaviomainen poikkileikkaus Belpaire-palolaatikosta, jossa näkyy kasvanut haihtumisalue ja suurempi vesimäärä laatikon yläpuolella olevassa neliöosassa. Viivoitetut ympyrät osoittavat piipun ääriviivat, johon tulipesä kiinnitettiin.
Vertailun vuoksi esitetty pyöreän yläosan tulipesän poikkileikkaus. Huomaa tukien kulma.
Tyynenmeren tyyppinen litteä sisäinen tulipesä

Belpaire tulipesä on eräänlainen tulipesän käytetään höyryveturien . Se keksi Alfred Belpaire on Belgian 1864. Nykyään se viittaa yleensä muotoa ulkokuoren tulipesän, joka on suunnilleen tasainen yläosassa yleinen poikkileikkaus, on osoitettu pitkittäisharjanteiden päällä puolin. Kuitenkin samanlainen neliömäinen poikkileikkaus sisempi tulipesä tarjoaa tämän suunnittelun tärkeimmät edut, ts. Sillä on suurempi pinta tulipesän yläosassa, missä lämpö on suurinta, mikä parantaa lämmönsiirtoa ja höyryntuotantoa pyöreään -top muoto .

Litteä tulipesän yläosa vaikeuttaisi sen tukemista painetta vastaan ​​(esim. Palkkien tai tukien avulla) verrattuna pyöreään yläosaan. Samanmuotoisen neliömäisen ulkokattilan kuoren käyttö sallii kuitenkin yksinkertaisempia kohtisuoria tukia kuorien välillä. Belpaire-ulompi tulipesä on kuitenkin monimutkaisempi ja kalliimpi valmistaa kuin pyöreä yläosa.

Tämän kattilan kuoren valmistukseen liittyvien lisääntyneiden kustannusten vuoksi vain kaksi suurta Yhdysvaltain rautatiet omaksui Belpaire-tulipesän, Pennsylvanian ja Suuren pohjoisen. Isossa-Britanniassa useimmat veturit käyttivät suunnittelua 1920-luvun jälkeen, etenkin LNER: n .

Kuvaus

Höyrykattiloissa tulipesä on suljettu vesivaippaan viideltä sivulta (edessä, takana, vasemmalla, oikealla ja ylhäällä), jotta lämmönsiirto veteen olisi mahdollisimman tehokasta. Pysäytyksiä käytetään tukemaan pintoja ulkoseinän ja sisäisen tulipesän seinämän välistä korkeaa painetta vastaan ​​ja osittain johtamaan lämpöä kattilan sisätilaan.

Monissa kattilamalleissa kattilan yläosa on sylinterimäinen tulipesän yläpuolella, sovittaa muun kattilan muodon ja vastustaa luonnollisesti kattilan painetta helpommin. Belpaire-mallissa ulkokattilan ulkoseinän ulkolevyt ovat suunnilleen yhdensuuntaisia ​​tasaisten ylempien tulipesälevyjen kanssa, jolloin se on neliömäisempi. Etuna oli suurempi pinta-ala haihdutuksessa ja vähemmän alttius pohjustukselle (vaahtoamiselle), johon vesi sisälsi sylintereitä, verrattuna klassisen sylinterimäisen kattilan kapenevaan yläpintaan. Tämä antoi GJ Churchwardille , Suuren Länsi-rautatien päämekaniikalle mahdollisuuden luopua höyrykupolista höyryn keräämiseksi. Churchward paransi myös Belpaire-muotoilua maksimoimalla veden virtauksen tietyssä kokoisessa kattilassa kaventamalla tulipesää ja kattilan tynnyriä ulospäin korkeimman höyryntuotannon alueelle tulipesän edessä.

Belpaire-tulipesän muoto mahdollistaa myös kattilan tuen helpomman sijoittamisen , koska ne ovat suorassa kulmassa levyihin nähden.

Näistä väitetyistä eduista huolimatta muissa veturikattiloissa, kuten LNER-pasifikoissa, oli tasainen sisäinen tulipesä, jossa oli pyöreällä päällä olevat ulkokuoret ja lämpöominaisuudet yhtä hyvät kuin Belpaire-tyyppisellä kärsimättä suurista ongelmista säiliöiden välillä pysymisessä.

Yhdysvalloissa Belpaire-tulipesän otti käyttöön vuonna 1882 tai 83 RPC Sanderson, joka työskenteli tuolloin Shenandoah Valley Railroadissa (lähinnä Pennsylvanian rautatien tytäryhtiö , koska heillä oli sama taloudellinen tuki EW Clark & ​​Co: lta). . ). Sanderson oli englantilainen (myöhemmin adoptoitu Amerikan kansalaisena) joka oli saavuttanut hänen insinöörin tutkinto Cassel vuonna Saksassa vuonna 1875.

Saatuaan tiedon erityisestä veturikattilamuodosta (Belpaire) Sanderson kirjoitti vanhalle tuttavalle yliopistostaan, joka työskenteli Henschelin veturitehtaalla Casselissa. Hän lähetti Sandersonille jäljityksen Henschelin uusimmasta Belpaire-kattilasta. Kun malli näytettiin, Charles Blackwell , Shenandoah Valley Railroad -moottorin voimanlähde , oli erittäin tyytyväinen suunnitteluun ja teki Baldwin- ja Grant- vetureiden tilauksen kahdelle matkustajamoottorille, jälkikäteen numeroiduille 94 ja 95, sekä viidelle tavaramoottorille. , numeroituina sen jälkeen 56, 57, 58, 59 ja 60. Se merkitsi Belpaire-tyyppisen veturikattilan käytön alkua Yhdysvalloissa. Pennsylvania Railroad käytetty Belpaire tulipesäkkeet lähes kaikki sen höyryveturien. Vetureiden tulipesän päässä olevan kattilan verhon erottuvasta neliömäisestä muodosta tuli käytännössä "Pennsy" -merkki, koska vain Great Northern käytti Belpaire-tulipesä merkittävässä määrin Yhdysvalloissa.

Galleria

Katso myös

Viitteet