Parna lokomotiva - opis delov in delovanje

Debata okoli voznega parka
hlapon
Strojevodja I
Strojevodja I
Prispevkov: 142
Pridružen: 06.08.2008, 22:03

OdgovorNapisal/-a hlapon » 18.12.2008, 22:23

Hvala za vsa pojasnila (tudi šaljiva :lol: ), še posebej Florjanu za obsežno razlago.

Florjan napisal/-a:Polni se iz hidrantnega nastavka preko priključka na napajalni glavi ali nastavka na tlačni cevi med injektorjem in napajalno glavo kateri je zaprt z pokrovom podobnim veliki zaprti krilati matici.


Slika
(se opravičujem za slabšo kvaliteto slike)
hlapon
Strojevodja I
Strojevodja I
Prispevkov: 142
Pridružen: 06.08.2008, 22:03

OdgovorNapisal/-a hlapon » 18.12.2008, 23:37

Sedaj, ko smo preleteli dele kotlovske armature v strojevodski hišici, bi mogoče pogledali še zgradbo samega lokomotivskega kotla.
Na spodnji sliki v narisu vidimo, da je kotel v grobem razdeljen na tri dele in sicer pokončni kotel (peč), podolžni kotel in dimnico.

Slika


V peči se vidi tudi zanimiv element, ki ga je @kurjač prikazal na svoji fotografiji lokomotive 17-006.
Spodaj prilagam podobno fotografijo in sicer peči lokomotive 29-010, kjer je tudi viden ta element. Gre za žarilni obok, ki je zgrajen iz šamotnih opek, počiva pa na stranskih stenah peči.
Njegova naloga je, da s povračanjem plamena izboljšuje izgorevanje premogovih delcev in dimnih plinov, ovira iskrenje in varuje vrelne cevi pred sičnim plamenom in prehladitvijo

Slika



Če pa sedaj malo bolje pogledamo še strop peči vidimo med stropnimi vijaki še en zanimiv varnostni element peči

Slika


To je varnostni vijak, ki je uvit v strop peči, preluknjan in zalit s svincem, kositrom ali pa kakšno podobno lahko topljivo zlitino.
V primeru, da nivo vode v peči pade pod vodorisni nivo se to polnjenje stali in curek vode brizgne v kurišče. To povzroči delno gašenje ognja in opozori strojno osebje na okvaro.
Seveda sledi takojšnja zaustavitev lokomotive in gašenje ognja.

Slika

To je najbrž ena resnejših okvar :? in verjetno ne zadošča samo uvitje novih vijakov?
Florjan
Strojevodja I
Strojevodja I
Prispevkov: 629
Pridružen: 16.11.2005, 18:56
Kraj: Šmartno pri Litiji

OdgovorNapisal/-a Florjan » 19.12.2008, 10:26

Predpisi iz področja zaščite kotla podrobno predpisujejo mesto in način vgradnje (predpisana višina vijaka nad stropom peči), materiale, izdelavo, sestavo ulite legure (topljiva pri okoli 300 stopinjah celzija). Poškodba svinčenih vijakov je resna zadeva. Zato je ob tem pojavu predpisan celotni postopek. Prvo je potrebno ob stopitvi ulite legure, ko strojevodja zasliši sikanje pare v peči in ugotovitvi, da je prišlo do stopitve takoj izmetati ogenj iz peči v pepelnik in znižati tlak v kotlu. Prepovedano je napajati kotel z vodo, sploh v primeru. da je strop peči razžarjen. Posledice bi bile lahko hude saj bi prišlo do eksplozije kotla. Kotel se nato komisijsko pregleda v delavnici in če ni poškodb opravi tlačni preiskus in sestavi zapisnik. Pride tudi do napake na vijaku, za kar lok osebje ni krivo (slaba izdelava). Tak primer je imel naš forumaš.

To ostane od lok ob eksploziji kotla. Kotel je odneslo 80 metrov naprej na peron.

http://www.gerdboehmer-berlinereisenbah ... 00003.html
http://www.gerdboehmer-berlinereisenbah ... 00001.html
http://www.gerdboehmer-berlinereisenbah ... 00002.html
http://www.gerdboehmer-berlinereisenbah ... 00003.html
Uporabniški avatar
Dolfe
Kontrolni
Kontrolni
Prispevkov: 12686
Pridružen: 02.03.2006, 8:52
Kraj: Na cesti

OdgovorNapisal/-a Dolfe » 19.12.2008, 10:37

Florjan napisal/-a:
To ostane od lok ob eksploziji kotla. Kotel je odneslo 80 metrov naprej na peron.



Hudo. Ni šans da bi firer in kurjač preživela. Morda še kdo? :shock:


Če na teh straneh polistate malce nazaj in naprej, je videti kar nekaj hudih nesreč s parno lokomotivo.

MMG, ne znam Nemško, gre tu za vzhodno Nemčijo, nekdanjo DDR?
LP, Dolfe
Pa zakwa glih jst?!!
Gorchi
Kontrolni
Kontrolni
Prispevkov: 6488
Pridružen: 23.10.2006, 12:25
Kraj: Cerklje na Gorenjskem

OdgovorNapisal/-a Gorchi » 19.12.2008, 13:28

Menda so imeli precej hudo nesrečo tudi v Meiningenu, po Wikipediji naj bi to bilo maja 1952. Pri testiranju kotla je le-ta eksplodiral in odletel v mestno bolnišnico, ki žal ni bila prazna...
Nekdo je tudi na tem forumu omenjal eksplozijo kotla na zasavski progi, če me spomin ne vara...
Goran
Uporabniški avatar
Tin€
Strojevodja I
Strojevodja I
Prispevkov: 3542
Pridružen: 25.05.2006, 22:52
Kontakt:

OdgovorNapisal/-a Tin€ » 19.12.2008, 15:46

Gorchi napisal/-a:Menda so imeli precej hudo nesrečo tudi v Meiningenu, po Wikipediji naj bi to bilo maja 1952. Pri testiranju kotla je le-ta eksplodiral in odletel v mestno bolnišnico, ki žal ni bila prazna...
Nekdo je tudi na tem forumu omenjal eksplozijo kotla na zasavski progi, če me spomin ne vara...


Ne me držat za besedo. To navajam po spominu (rekla kazala). A ni ena parna lokomotiva zgrmela v Savo, kjer so bile posledice za strojno osebje katastrofalne.
Tine
Florjan
Strojevodja I
Strojevodja I
Prispevkov: 629
Pridružen: 16.11.2005, 18:56
Kraj: Šmartno pri Litiji

OdgovorNapisal/-a Florjan » 19.12.2008, 16:49

Med vojno je zaradi minirane proge pred postajo Zagorje zgrmela v Savo (pri tistih brzicah) 06 013, katero so po vojni dvignili in leta 1950 obnovili v TŽV "Janko Gredelj" v Zagrebu. Če je prišlo do eksplozije kotla mi ni znano. Kaj se je dogajalo v Meningenu lahko preberete na spodnjem linku, na žalost v nemščinii.
http://www.meiningen.de/media/custom/1226_134_1.PDF
hlapon
Strojevodja I
Strojevodja I
Prispevkov: 142
Pridružen: 06.08.2008, 22:03

OdgovorNapisal/-a hlapon » 20.12.2008, 0:52

Posledice eksplozije so res grozljive :shock:
Sicer pa deluje pri tlaku 12 bar na vsak m2 kotla sila 1,2 MN (teža 120 ton) zato ni čudno, da so razstojni vijaki tako gosto posejani.

Tukaj vidimo še nekaj fotografij stropa peči, ki je prestal pregrevanje in skoraj eksplozijo (sicer je to bakrena peč). Zaradi visoke temperature in tlaka je prišlo do plastične deformacije pločevine.

Slika


Tako poškodbo se lahko popravi z izrezom deformiranega dela in montažo zaplate iz istega materiala

Slika


Tukaj pa na stropu peči vidimo že vgrajeno (zakovičeno) zaplato

Slika

Fotografije sem našel na tej zanimivi strani, ki prikazuje tudi posamezna opravila pri revizijah (sicer angleških) parnih lokomotiv.
hlapon
Strojevodja I
Strojevodja I
Prispevkov: 142
Pridružen: 06.08.2008, 22:03

OdgovorNapisal/-a hlapon » 22.12.2008, 23:50

Cevna stena je najvažnejši in najobčutljivejši del lokomotivskega kotla.
Ločuje kurišče od podolžnega kotla in nosi vse vrelne in dimne cevi, ki odvajajo plamenske in dimne pline v dimnico.
Na spodnji sliki vidimo pokončni kotel pred spojitvijo s podolžnim kotlom. Vidimo, kako zahtevna je umestitev in pritrditev notranjega plašča (kurišča) v zunanji plašč. Debelina cevne stene pri jekleni peči znaša od 12 do 13mm.

Slika

Palice, ki so vidne po obodu kurišča so razstojniki, ki služijo pritrditvi in umestitvi notranjega v zunanji plašč. Poškodbe (lomi) posameznih razstojnikov se pokažejo s puščanjem pare v kurišče (skozi sredinsko luknjico) in menda niso tako nevarne, da bi zahtevale takojšnjo zaustavitev lokomotive

Slika


Vrelne in dimne cevi se vstavljajo v podolžni kotel skozi steno v dimnici, ki ima v ta namen luknje kakšen milimeter večje zaradi lažjega vstavljanja. Vrelne cevi naj bi bile manjšega premera (zunanji premer od 40 do 57mm), dimne cevi pa večjega (zunanji premer od 128 do 133mm).
Dimne cevi so večje zato, ker so v nje vstavljene še dodatne cevi pregrevalca pare.
Pri lokomotivah brez pregrevalca pare (nasičeno parne) imamo torej samo vrelne (manjše) cevi. Večje število in daljše cevi nam seveda dajo večjo izparilno površino in večjo proizvodnjo pare za pogon lokomotivskega stroja.
Slika

Na ognjenem koncu (A) se cev zabije v nekoliko konično luknjo v cevni steni in s posebnim orodjem zarobi in nato še razširi, da je tesnenje res popolno.
Podobno se izvede tudi pritrditev dimnega konca (B) cevi, le s to razliko, da jo s posebnim orodjem najprej razširimo in nato zarobimo.
Slika

Ob prebiranju pa sem naletel na naslednje zanimivo navodilo o ravnanju v primeru puščanja posamezne cevi:

"Zabitje čepa v cevno ustje naj bi nadaljnje puščanje ustavilo. Čep se mora zabiti nadvse previdno, ker se z neprevidnim ravnanjem lahko napravi še večja škoda, da namreč cev poči in bruhne para in vroča voda v kurišče in ostane kotel v nekaj minutah brez pare in vode, nesposoben za nadaljnje obratovanje."
"Na vsaki lokomotivi moramo imeti rezervne železne čepe za vrelne cevi in orodje za njihovo montiranje"

Ali je tako popravilo res možno pri vroči peči in polnem parnem tlaku :shock:
Gorchi
Kontrolni
Kontrolni
Prispevkov: 6488
Pridružen: 23.10.2006, 12:25
Kraj: Cerklje na Gorenjskem

OdgovorNapisal/-a Gorchi » 23.12.2008, 0:52

Zanimivo branje hlapon! Predvidevam, da gre to za podolžni kotel, obstaja pa še vsaj ena varianta kotla, jaz vem za Brotan kotel. Kakšen pa je ta tip, so kakšne prednosti napram podolžnemu?
Goran
Barbarpapa1
Strojevodja I
Strojevodja I
Prispevkov: 1635
Pridružen: 09.11.2005, 22:40
Kraj: Maribor

OdgovorNapisal/-a Barbarpapa1 » 23.12.2008, 22:34

Pozdrav

Avstrijski inženir (pravzaprav je bil rojen na Češkem v bližini Plzna) Johann Brotan je leta 1902 patentiral po njem imenovan lkomotivski kotel. Glavni cilj pri zasnovi tega kotla je bil opustiti uporabo bakrene pločevine za kurišče oz. pokončni kotel. Baker je bil vedno drag in Avsto-Ogrska ga ni imela ravno v izobilju in ga je morala uvažati. Brotan je kotel patentiral leta 1902.

Zato je g. Brotan zasnoval kurišče tako, da ga je obdal z gosto steno oz. spletom cevi, ki so bile spodaj spojene na cevni okvir, ki je obdajal rešetko, zgoraj pa so se stekale v valj oz. boben, ki je služil zbiranju pare. Nadaljevanje kotla za kuriščem je bilo izvedeno kot običajni podolžni vodocevni kotel. S konstrukcijskega stališča je tak kotel hibrid med vodocevnim (pokončni kotel) in dimocevnim (podolžni kotel) kotlom.

Shematski prikaz kotla:

Slika

(Vir:1)

Valj za zbiranje pare je bil jasno ločen od podolžnega kotla in je ležal na njem. Vsled tega so bile lokomotive z izvorno izvedbo Brotan kotla na pogled dokaj nenavadne:

Slika
(Vir: Wikipedia)

Razvoj tega tipa kotla je šel naprej. G. Brotan je svoj patent prodal firmi Krupp, ki je proizvajala me drugim tudi cevi za kotle. Tam je delal švicarski inženir Deffner, ki je Brotan kotel razvil do končne Brotan-Deffner izvedenke. Le-ta je imela boben za paro skrajšan na dolžino kurišča in oblečen kotel se navzven skoraj ni več razlikoval od običajnega.

Slika
(Vir:1)

Precej železniških uprav je preiskusilo Brotanov kotel, vendar se ravno ni prijel. Izjema je bila edino madžarska polovica Avsto-Ogrske (MAV), ki je imela na voljo še manj bakra, kot avstrijska polovica. Zato je bilo na madžarskem izdelano več kot 1000 lokomotiv s tem tipom kotla in posledično so na naše proge prišle lokomotive s temi kotli. Tipični primer so lokomotive serije JŽ17, saj so vse v Budimpešti izdelane lokomotive imele Brotanove kotle in so jih posledično imenovali "Brotanke". Na progah ex.Yu. je bila tudi lokomotiva z največjim lokomotivskim Brotan kotlom, to je bila serija JŽ32. Kotel je bil izdelan celo z dvema bobnoma za paro.

Slika
(Vir:2)

Brotanov kotel je edini masovno uporabljeni vodocevni kotel pri lokomotivah (to je bolj pogojno, saj je podolžni kotel še vedno dimocevni). Je pa imel dve, rečimo temu konstrukcijski napaki. Prva je relativno šibka povezava med pokončnim in podolžnim kotlom, druga pa, da je bilo potrebno čelno in zaključno steno pozidati s šamotno opeko. kar je bilo v osnovi problematično (vibracije pozročajo razpoke v pozidavi)

Z konec še nekaj linkov, kjer je moč prebrati veliko več o omenjenem kotlu:

Vir 1: http://erojr.home.cern.ch/erojr/Content/phylo/BROTAN.HTM

Vir 2: http://www.malletlok.de/ge/ge_hu/ge_hu.htm

Še link na "referenčno" literaturo:
http://www.dself.dsl.pipex.com/MUSEUM/LOCOLOCO/brotan/brotan.htm

Ker sem pred nekaj dnevi podal link na revijo "Die Lokomotive" še dva linka na podroben opis kotla:

http://anno.onb.ac.at/cgi-content/anno-plus?apm=0&aid=lok&datum=19070005&seite=00000061&zoom=2

http://anno.onb.ac.at/cgi-content/anno-plus?apm=0&aid=lok&datum=19080005&seite=00000024&zoom=2

Za zaključek pa še nemška wikipedija:

http://de.wikipedia.org/wiki/Brotankessel

Pozdrav

Jože
Zadnjič spremenil Barbarpapa1, dne 24.12.2008, 7:13, skupaj popravljeno 1 krat.
hlapon
Strojevodja I
Strojevodja I
Prispevkov: 142
Pridružen: 06.08.2008, 22:03

OdgovorNapisal/-a hlapon » 24.12.2008, 0:41

Odlično @Barbarpapa1 =D>
Mogoče lahko dodam še to, da se je špranje med posameznimi cevmi zatesnilo z bakrenimi jeziki ali z azbestnimi vrvicami, ki so se bolje obnesle. Ta vrsta zatesnitve se je izvedla tako, da se je z zunanje strani vrvice vtisnilo med cevi, prostor med njimi in zunanjim plaščem pa se je izpolnil z azbestnimi odpadki (V. Švajgar)

Ker pa slike povedo največ, prilagam še jaz eno in sicer sliko tlačnega preizkusa omenjenega kotla

Slika

Na kratko naštejem še nekaj prednosti take izvedbe kotla (V. Švajgar)
1. Odstranitev vseh razstojnikov in stropnikov iz kotla. Stene, ki so zaradi poškodb delale preglavice odpadejo, kotel postane mnogo cenejši.
2. Bistveno povečanje neposredne izparilne površine.
3. Dobro proizvajanje pare zaradi živahnega vodnega obtoka.
4. Boljša priložnost za čiščenje vodnih cevi in lažja pristopnost za izvršitev popravil.
5. Manjša nevarnost za razlet kotla.

Očitno pa so bile slabosti večje kot prednosti in se kotel, kot pravi Barbarpapa, ni prijel.
Gorchi
Kontrolni
Kontrolni
Prispevkov: 6488
Pridružen: 23.10.2006, 12:25
Kraj: Cerklje na Gorenjskem

OdgovorNapisal/-a Gorchi » 25.12.2008, 1:17

Če še jaz dodam nekaj, kar sem našel v Die lokomotive; menda se je čas ogrevanja vode da doseže delovni tlak skrajšal iz 2 ur in 50 min na 1 uro in 50 min. Ne vem sicer kako se je to točno odražalo v realnem svetu - Florjan?

Zanima me še nekaj okoli kotlov. Da je parna lokomotiva sposobna za vožnjo je treba periodično preveriti tudi stanje kotla, tui s tlačnim preizkusom. Ali se je v času aktivne parne vleke to izvajalo pri nas in kako zgleda ta preizkus? Kako je bilo z revizijami kotla, so jih delali v Zagrebu ali tudi v Sloveniji?
Goran
Uporabniški avatar
Dolfe
Kontrolni
Kontrolni
Prispevkov: 12686
Pridružen: 02.03.2006, 8:52
Kraj: Na cesti

OdgovorNapisal/-a Dolfe » 25.12.2008, 5:56

Tole je slika iz Švajgarjeve knjige: "Parna vleka na Slovenskem".


Slika


Mislim da so vse parne stroje v celoti prenavljali v Ljubljani in v Mariboru.
LP, Dolfe
Pa zakwa glih jst?!!
hlapon
Strojevodja I
Strojevodja I
Prispevkov: 142
Pridružen: 06.08.2008, 22:03

OdgovorNapisal/-a hlapon » 27.12.2008, 1:39

Torej, poznamo tlačni preizkus kotla na hladno (hidraulični) in na toplo.
Hladni tlačni preizkus se izvrši tako, da se kotel popolnoma napolni z vodo, nato pa se s črpalko dviga tlak, dokler le ta ne doseže 1,5 kratnik največjega dovoljenega tlaka. Seveda to velja za kotle z obratovalnim tlakom do 10 bar. Za kotle z obratovalnim tlakom nad 10 bar pa preizkusni tlak ne sme preseči več kot 5 bar nad največjim dovoljenim tlakom. Takemu tlaku je kotel izpostavljen najmanj 10 minut in v tem času ne sme pokazati nikakršnih znakov puščanja.
Morebitna mesta puščanja se označi in naknadno popravi z nabijanjem spojev na teh mestih.
Naknadno se izvrši še vroči preizkus kotla in sicer po njegovi montaži na lokomotivski okvir. Ta preizkus se opravlja pri normalnem največjem dopustnem tlaku kotla. Pri tem preizkusu se opazuje obnašanje posameznih plošč kurišča in kotla. Manjše deformacije, ki se pri vročem preizkusu pojavijo niso nevarne, ampak so posledica raztezanja materiala.
Ko je kotel pod paro, se izvrši tudi nastavitev (kontrola) varnostnih zaklopnikov. Zaklopnika sta dva in ko oba reagirata pri tlaku 0,1 bar nad največjim predpisanim sta prestala preizkus.
Varnostni zaklopnik je izredno važen element lokomotivskega kotla in mora biti zaščiten pred nepooblaščenimi posegi.

Na spodnji sliki izposojeni iz Milanove strani vidimo ta zaklopnika na lokomotivi 33-037

Slika


Tukaj pa vidimo risbo takega zaklopnika

Slika

Delovanje zaklopnika je postopno: ko prekorači para največji dovoljeni pritisk v kotlu premaga le ta odpor vzmeti (J), dvigne zaklopnikovo telo (D) iz sedeža (f) in uhaja skozi špranjo med zaklopnikom (D) in ravnalnim obročkom (B). Zaradi ožine špranje se izvrši izstop počasneje, ampak s tem se poveča osnovna zaklopnikova površina za obročkovno površino (d), kar povzroči naknadni dvig zaklopnika še višje in s tem še večji izpust pare, dokler se tlak ne zmanjša na nastavljeno mero.
Izkušen in skrben kurjač se je s pravilnim ravnanjem (pravočasnim napajanjem kotla) in poznavanjem lokomotive in proge poskusil izogniti nepotrebnemu "pihanju" zaklopnikov, saj je le to pomenilo izgubo dragocene pare.

Vrni se na

Kdo je na strani

Po forumu brska: 0 registriranih uporabnikov in 4 gostov