Топка Бельпайр

Топка Belpaire — это тип топки, используемой на паровозах . Он был изобретен Альфредом Бельпэром из Бельгии в 1864 году. Сегодня это обычно относится к форме внешней оболочки топки, которая примерно плоская вверху и квадратная в поперечном сечении, на что указывают продольные выступы на верхних сторонах. Однако именно такая же внутренняя топка с квадратным поперечным сечением обеспечивает основные преимущества этой конструкции, т. е. она имеет большую площадь поверхности в верхней части топки, где тепло больше всего, что улучшает теплопередачу и производство пара по сравнению с круглой топкой. -верхняя форма .

Плоская верхняя часть топки затруднит ее поддержку от давления (например, с помощью балок или стоек) по сравнению с круглой вершиной. Однако использование квадратного внешнего корпуса котла аналогичной формы позволяет использовать более простые перпендикулярные стойки между корпусами. ^{[ 1 ]} Наружная топка Belpaire, тем не менее, более сложна и дорога в изготовлении, чем вариант с круглой вершиной.

Из-за увеличения затрат на производство этого корпуса котла только две крупные железные дороги США приняли топку Belpaire: Pennsylvania и Great Northern. ^{[ 2 ]} В Великобритании большинство локомотивов использовали эту конструкцию после 1920-х годов, за исключением, в частности, локомотивов LNER .

Описание

В паровых котлах топка с пяти сторон (спереди, сзади, слева, справа и сверху) заключена в водяную рубашку для обеспечения максимальной передачи тепла воде. Подпорки используются для поддержки поверхностей от высокого давления между внешней стеной и внутренней стенкой топки, а также частично для отвода тепла внутрь котла. ^{[ 3 ]}

Во многих конструкциях котлов верхняя часть котла имеет цилиндрическую форму над топкой, соответствует контуру остальной части котла и, естественно, легче выдерживает давление в котле. В конструкции Belpaire внешние верхние листы стенки котла примерно параллельны плоским листам верхней топки, что придает ему более квадратную форму. Преимуществом была большая площадь поверхности для испарения и меньшая склонность к заливанию (вспениванию) с попаданием воды в цилиндры по сравнению с суженным верхним пространством классического цилиндрического котла. Это позволило Дж. Дж. Черчворду , главному инженеру-механику Великой Западной железной дороги , обойтись без парового купола для сбора пара. Черчворд также усовершенствовал конструкцию Belpaire, максимизируя поток воды в котле заданного размера за счет сужения топки и ствола котла наружу до области наибольшего паропроизводства в передней части топки.

Форма топки Belpaire также облегчает размещение опор котла , поскольку они расположены под прямым углом к листам.

Несмотря на эти заявленные преимущества, другие локомотивные котлы, такие как LNER Engine Pacific, имели внутренние топки с плоским верхом и закругленными внешними кожухами и имели такие же хорошие тепловые характеристики, как и котлы типа Belpaire, без серьезных проблем с пребыванием между кожухами.

В США топка Belpaire была представлена примерно в 1882 или 1883 году RPC Sanderson, который в то время работал на железной дороге долины Шенандоа (по сути, дочерней компании Пенсильванской железной дороги , поскольку они имели одинаковую финансовую поддержку со стороны EW Clark & Co. . ) Сандерсон был англичанином ( позже натурализованным как американский гражданин), получившим степень инженера в Касселе в Германии в 1875 году.

Получив знания об особой форме локомотивного котла (Belpaire), Сандерсон написал старому знакомому еще со времен учебы в колледже, который работал на локомотивном заводе Henschel в Касселе. Он отправил Сандерсону чертежи последнего котла Henschel Belpaire. Когда ему показали проект, Чарльз Блэквелл , суперинтендант движущей силы железной дороги долины Шенандоа , был очень доволен дизайном и разместил заказ на локомотивном заводе Болдуина и Гранта на два пассажирских двигателя, впоследствии получивших номера 94 и 95, и пять грузовых двигателей. , впоследствии пронумерованные 56, 57, 58, 59 и 60. Это положило начало использованию локомотива типа Belpaire. котел в США. ^{[ 4 ]} Пенсильванская железная дорога использовала топки Belpaire почти на всех своих паровозах. Характерная квадратная форма облицовки котла со стороны топки локомотивов практически стала торговой маркой «Pennsy», поскольку только компания Great Northern в США использовала топки Belpaire в значительных количествах.

Галерея

компании класса J Топка и котел Belpaire Victorian Railways на хранении. Сзади виднеется вторая топка.
Британский локомотив GWR Castle Class Earl Bathurst. Топка Belpaire имеет квадратную форму перед кабиной.
American Union Pacific с квадратной топкой Belpaire. Паровоз № 1500
Топка и котел Belpaire, изображенные в журнале Scientific American в 1897 году.
котел с круглой крышкой и топка . Для сравнения показаны

См. также

Деревянная топка

Ссылки

^ Сондерс, Лоуренс; Бландстон, СР (апрель 1924 г.). «Топка Бельпэра» . Инженер путей сообщения . 45 :237 . Проверено 22 августа 2014 г.
^ Уильям Д. Миддлтон; Рик Морган; Роберта Л. Диль. 2007. Энциклопедия железных дорог Северной Америки. Издательство Университета Индианы. п. 1009. ISBN 978-0-253-02799-3 .
^ Американская ассоциация главных механиков железных дорог. «Словарь терминов» . Локомотивная энциклопедия американской практики . п. 18. ISBN 9785874485672 . Проверено 22 августа 2014 г.
^ СЛУЧАИ И ПРОЧАСТИ: Автобиография Р.П.К. Сандерсона, 1940, Филадельфия.

[1] Сондерс, Лоуренс; Бландстон, СР (апрель 1924 г.). «Топка Бельпэра» . Инженер путей сообщения . 45 :237 . Проверено 22 августа 2014 г.

[2] Уильям Д. Миддлтон; Рик Морган; Роберта Л. Диль. 2007. Энциклопедия железных дорог Северной Америки. Издательство Университета Индианы. п. 1009. ISBN 978-0-253-02799-3 .

[3] Американская ассоциация главных механиков железных дорог. «Словарь терминов» . Локомотивная энциклопедия американской практики . п. 18. ISBN 9785874485672 . Проверено 22 августа 2014 г.

[4] СЛУЧАИ И ПРОЧАСТИ: Автобиография Р.П.К. Сандерсона, 1940, Филадельфия.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]