[其他]蒸汽机车乏汽喷口通风装置

说明书

本实用新型涉及一种通风装置，进一步是指蒸汽机车乏汽喷口通风装置。

目前蒸汽机车乏汽喷口通风装置主要为圆形结构，即圆形烟筒及对应的圆形单孔乏汽喷口。这种通风装置结构简单，应用可靠，故一百多年以来一直沿用至今。存在问题是通风效率低（一般只有6～8％），冲击损失大（达65％），其根本原因是由于烟筒比长（即烟筒高度和喉部直径之比值）一般只有2.0～2.5，远远达不到一个真正引射器的要求（引射器的比长要求大于7）。六十年代，人们对这种传统式的圆形通风装置作了改进，将烟筒和乏汽喷口由圆形改为矩形，并将矩形乏汽喷口等分成多个矩形小孔，这就等于把烟筒也分成若干等分，每个小烟筒的喉部当量直径就大为缩小，而每个小烟筒的高度仍和改进前一样，故每个小烟筒的比长能达到7倍以上，能真正起到一个引射器的作用。这种矩形通风装置的通风效率增大到20％，冲击损失降为20％左右，从而使机车牵引力增大，节约机煤。存在问题是部件形状较复杂，机加工较困难，改装时难度高，工作量大，当烟箱短了时还要接长，一切部件准备就绪后，一台通风装置仅安装就要花一百多个工时。同时，由于乏汽喷口由圆形改为矩形，造成锅炉内火层燃烧状态不均匀，一般前强后弱，不易调整。因此，矩形通风装置实用价值不大，目前国内仅有极少数前进型蒸汽机车改装为矩形通风装置，其余绝大多数蒸汽机车仍沿用传统式的圆形通风装置。

本实用新型的目的是要提供一种改进的蒸汽机车通风装置，它既具有圆形和矩形通风装置的优点，又能克服二者的弱点，并且适用于各种类型的蒸汽机车。

本实用新型的目的是这样实现的：将引射器的原理直接应用于传统的圆形通风装置，即仍保持烟筒和乏汽喷口为圆形结构，而把乏汽喷口等分成多孔有一定间隔的扇形孔。这样，烟筒比长能达到7倍以上，这就是本通风装置的优点所在。孔的数目根据排汽量及乏汽喷口面积大小而定。为了既保证孔在乏汽喷口截面上成均匀分布，烟筒比长达到7倍以上，又不造成单孔内易堵，故孔数不得少于三个，多于12个。一般说来，孔数越多，则烟筒比长越大，通风效率越高。但通风效率过高，又会造成锅炉炉床燃烧状况的不稳定及翻炉现象的发生。为使通风效率既不低，又不过高，恰到好处，应当控制多孔扇形乏汽喷口有效面积比改装前的乏汽喷口面积扩大20－40％，而烟筒喉部（喉烟筒直筒段）面积与乏汽喷口面积之比应控制在5.80－6.20之间。

由于所述扇形孔为上小下大，故乏汽喷口的中心为一倒置的实心正圆锥体，在不需更换喷口座的情况下，可以通过改变圆锥体底部直径的大小而使同一外形尺寸的乏汽喷口获得多种尺寸的喷口有效面积，以适应多种原来通风效率不同的机车。

本实用新型除具有矩形通风装置那种通风效率高、冲击损失小、牵引力大等优点外，还具有结构简单、外形美观大方、通风均匀、灵活性好、安装维修方便等一系列优点，安装一台这种通风装置，部件准备就绪后一般只需四个工时便可完成。

以下结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1是本实用新型提出的通风装置的结构示意图。

图2是一种四孔扇形乏汽喷口带有局部剖视的主视图。

图3是该乏汽喷口的俯视图。

参照图1，外烟筒（1）、喉烟筒（7）、裙烟筒（8）由上而下依次相联，（2）为乏汽喷口，它安放在喷口座（3）上，喷口座（3）与乏汽三通（9）相联，汽缸（未画出）做功后的乏汽经过乏汽三通（9）进入乏汽喷口（2），再由乏汽喷口上方的烟筒有力地向上引射而排入大汽，（4）为外烟筒法兰盘，它通过法兰盘座（5）与烟箱（6）接触，从而解决了旧装置中外烟筒法兰盘直接与烟箱曲面接触所造成的安装时不好吊中心线的棘手问题。从图2、图3可看出扇形孔（10）的形状及排布情况，（11）为倒置的实心正圆锥体。

实施例：

一种适合C4型蒸汽机车的四孔扇形乏汽喷口通风装置，其主要参数为：烟筒全高1276毫米，乏汽喷口高380毫米，乏汽喷口平面至裙烟筒入口处距离117毫米，乏汽喷口当量直径83.5毫米，烟筒喉部直径202毫米，喉部面积与乏汽喷口面积之比为5.84，烟筒比长为11.24。将这种通风装置在醴浏铁路机辆段的九台C4型蒸汽机车上进行改装、试运行（改装前为传统式圆形通风装置），据九台机车改装前后同期半年运行十五万四千五百多公里的统计数字对比表明：平均提高牵引总重5.4％，提高技术速度12.43％，降低煤耗12.23％（新、旧装置在同一台机车上对比测试时降低22.3％），排烟温度降低80－90℃，汽缸背压降低0.02～0.27公斤／厘米²。

本实用新型提出的通风装置结构及具体计算公式（未列出）适合于各种类型的蒸汽机车。