| 11652078 12288 3054 948 1экономичности П. в спец. установках пар перегревается и его. темп-pa значительно повышается. Паровая машина преобразует тепловую энергию в механич. энергию движения поршня в паровых цилиндрах, через шатуннокривошипный механизм это движение передаётся движущим колёсам. К экипажной части П. относятся рама, колёсные пары с буксами, бегунковые и поддерживающие тележки (с одной или двумя колёсными парами), рессорное подвешивание, а также аппараты сцепления.
Первые П. (рис. 1) были созданы в Великобритании в 1803 (Р. Тревитик) и в 1814 (Дж. Стефенсон). В России первый оригинальный П. (рис. 2) был построен Е. А. и М. Е. Черепановыми (1833). Свыше столетия П. были самым распространённым видом тяги вплоть до 50-х гг. 20 в. (рис. 3), когда их повсеместно стали заменять электровозы и тепловозы. С 1956 выпуск П. в СССР был прекращён, хотя они ещё эксплуатируются на нек-рых малодеятельных линиях жел. дорог и на пром. предприятиях. Осн. причина замены П. др. видами локомотивов - его низкая экономичность: кпд лучших моделей не превышал 9%, среднеэксплуатац. кпд 4%.
ПАРОВОЗДУШНЫЙ МАНЕКЕН, см. Гладилъно-прессующее оборудование.
ПАРОВОЗДУШНЫЙ МОЛОТ, молот, в к-ром энергоносителем, приводящим в действие исполнит. органы, является пар или сжатый воздух. П. м.- одна из наиболее распространённых машин кузнечно-штамповочного производства. Падающие части П. м. связаны штоком с поршнем, совершающим возвратно-поступат. движение в цилиндре под действием пара или сжатого воздуха, подающихся под давлением обычно 0,4-0,7 Мн/м2 (4-7 кгс/см2) (в больших П. м.- до 1,2 Мн/м2). Энергоноситель подаётся в цилиндр П. м. от внеш. источника: пар - от паровых котлов, сжатый воздух - от компрессора. В зависимости от технологич. назначения и особенностей конструкции различают П. м. ковочные и штамповочные простого действия (с односторонним ударом на шабот) и бесшаботные двустороннего действия.
Ковочные П. м. применяют для свободной ковки и штамповки в подкладных штампах, имеют массу падающих частей 3-8 т, развивают скорость 7-8 м/сек и энергию удара до 125 кдж. Станины этих молотов - конструкции арочного или мостового типа.
Штамповочные П. м. применяются для горячей объёмной штамповки и листовой штамповки, имеют массу падающих частей обычно до 5 т, наибольшую скорость удара 5-7 м/сек (горячештамповочные П. м.) и 3 м/сек (листоштамповочные). Уникальный горяче-штамповочный П. м. (СССР) имеет массу падающих частей 35 т и энергию удара до 630 кдж. Станины штамповочных П. м.- рамные составные или цельнолитые конструкции.
Бесшаботные П. м. служат для горячей штамповки массивных деталей. Такие молоты работают с относит. скоростью удара 5-6 м/сек, энергией удара до 1,6 Мдж с гидромеханич. связью подвижных частей и до 0,4 Мдж с ленточной.
Лит. см. при ст. Молот.
ПАРОВОЙ АВТОМОБИЛЬ, автомобиль с паросиловой установкой. Первые модели автомобилей были паровыми. С конца 18 в. производились отдельные попытки создания достаточно совершенного П. а., однако громоздкость паросиловой установки и её большая собственная масса, а также сложность эксплуатации послужили препятствием к распространению П.а. Новые попытки (сер. 20 в.) сконструировать экономичный П. а. основаны на его преимуществах: больших удельных мощностях двигателя, высоком крутящем моменте, бесшумности, долговечности двигателя, недорогих сортах топлива, низком содержании вредных компонентов в продуктах сгорания.
[1916-22.jpg]
Рис. 1. Паровоз "Ракета" Стефенсона.
[1916-23.jpg]
Рис. 2. Паровоз Е. А. Черепановых.
Рис. 3. Паровозы: а - типа 0-3-0 серии Гв Петербурго-Московской железной дороги (60-е гг. 19 в.); 6 - типа 1-5-0 серии Л (40-е гг. 20 в., СССР).
[1916-24.jpg]
ПАРОВОЙ КОТЁЛ, устройство, имеющее топку, обогреваемое газообразными продуктами сжигаемого в топке органич. топлива и предназначенное для получения пара с давлением выше атмосферного, используемого вне самого устройства. Рабочим телом подавляющего большинства П. к. является вода. П. к. наз. также редко применяемые парогенераторы (электрокотлы), обогреваемые электрич. энергией.
Упоминания о П. к. как о парогенераторе, отделённом от топки, встречаются в работах учёных: итальянца Дж. делла Порта (1601), француза С. де Ко (1615), англичанина Э. С. Вустера (1663). Однако пром. применение П. к. началось на рубеже 17 и 18 вв. в связи с бурным развитием горнозаводской и угледобывающей пром-сти. Ранние конструкции П. к. по форме напоминали шар или же котлы для варки пищи (рис. 1), сначала их изготовляли из меди, а затем из чугуна. Одним из первых "настоящих" П. к. считают котёл Д. Папена, предложенный им в 1680.
[1916-25.jpg]
Рис. 1. Паровой котёл И. И. Ползунова (1765).
Конструкции совр. П. к. сложились в процессе изменения конструктивных форм выпускавшегося до 2-й пол. 19 в. простейшего цилиндрич. П. к. паропроизводительностью 0,4 от/ч; поверхность нагрева этого П. к. не превышала 25 м2, давление пара 1 Мн/м2 (10 кгс/см2), а кпд 30%. Развитие П. к. шло по двум направлениям: увеличения числа потоков газов (газотрубные П. к.) и увеличения числа потоков воды и пара (водотрубные П. к.). Первые газотрубные П. к. представляли собой цилиндрические сосуды, в к-рые первоначально вставляли 1,2 или 3 трубы большого диаметра (жаровые трубы), а впоследствии десятки труб значительно меньшего диаметра (дымогарные трубы), по к-рым проходил газ.
Увеличение поверхности нагрева газотрубных П. к. происходило в габаритах первоначального цилиндрич. котла или даже в меньших габаритах. Следствием этого явились нек-рое повышение паропроизводительности котла (при незначит. увеличении суммарной массы), а также улучшение передачи тепла от дымовых газов к поверхности нагрева, приводившее к снижению темп-ры газов на выходе из П. к., т. е. к повышению кпд.
[1916-26.jpg]
Рис. 2. Конструкции паровых котлов: а- цилиндрический; б- батарейный; в-жаротрубный; г - жаротрубно-дымогарный (локомобильный); д- камерный горизонтально-водотрубный; е - камерный горизонтально-водотрубный конструкции В. Г. Шухова; ж - двухсекционный горизонтально-водотрубный ("морской"); з - вертикально-водотрубный с гнутыми трубами; и - вертикально-водотрубный с П-образной компоновкой; к - вертикально-водотрубный с Т-образной компоновкой; л-прямоточный конструкции Л. К. Рамзина; м - прямоточный котёл ТПП-210А (СССР); 1 - барабан; 2 - колосниковая решётка; 3 - жаровая труба; 4 - дымогарная труба; 5 - сборная камера; 6 - пароперегреватель; 7 - водяной экономайзер; 8 - воздухоподогреватель; 9 - газоход.
Газотрубные П. к. отличались от цилиндрических относительно малыми размерами и высоким кпд (60% ), однако паропроизводительность их, ограничиваемая габаритами, не превышала нескольких т/ч, а конструкционные особенности ограничивали давление пара в котле 1,5-1,8 Мн/м2. Поэтому газотрубные П. к. сохранились только па трансп. установках (паровозы, пароходы), а из стационарных установок они полностью вытеснены водотрубными котлами.
Создание водотрубных П. к. шло путём увеличения числа цилиндров, составлявших котёл, сначала до 3-9 относительно больших диаметров (батарейные котлы), а затем до десятков и сотен цилиндров небольших диаметров, превратившихся в кипятильные, а в дальнейшем и в экранные трубы (рис. 2).
Увеличение поверхности нагрева водотрубных П. к. сопровождалось увеличением их габаритов, и в первую очередь высоты, но вместе с тем во много раз возрастала паропроизводительность, уменьшался удельный расход металла, всё больше повышались параметры пара и кпд.
Со 2-й пол. 19 в. выпускались камерные и секционные горизонтально-водотрубные П. к. с естественной циркуляцией, у к-рых кипятильные трубы были расположены с наклоном в 10-12° к горизонту. Камерный П. к. состоял из одного или нескольких барабанов, подсоединённых к ним сборных камер и пучков кипятильных труб, ввальцованных в камеры. Его поверхность нагрева 350 м2, паропроизводительность 10 т/ч при давлении 1,5 Мн/м2. Замена плоских камер отдельными секциями, в которые ввальцовывали по одному ряду труб, позволила повысить давление пара, а с увеличением числа секций, из к-рых собирался котёл, поверхность нагрева достигла 1400 м2.
В 1893 рус. инж. В. Г. Шухов создал водотрубный П. к., к-рый состоял из продольного барабана и трубчатых батарей, представляющих собой 2 пучка труб, ввальцованных в плоские стенки коротких цилиндрич. камер; в зависимости от числа батарей (от 1 до 5) поверхность нагрева котла могла изменяться от 62 до 310 м2, а паропроизводительность от 1 до 7 т/ч при давлении пара до 1,3 Мн/м2. Конструкцией котла Шухова была разрешена задача унификации отд. элементов и их размеров.
В нач. 20 в. появились вертикально-водотрубные котлы, к-рые за очень короткое время были доведены до высокой степени совершенства. В 1913 паропроизводительность этих котлов не превышала 15 т/ч, а давление пара 1,8 Мн/м2; к 1974 в СССР паропроизводительность их достигла 2500 т/ч при давлении 24 Мн/м2, а в США 4400 т/ч при том же давлении. Вначале вертикальноводотрубные П. к. состояли из одного верхнего и одного нижнего барабанов, соединённых пучком прямых труб. Но уже в 20-х гг. 20 в. они были полностью вытеснены более надёжными котлами с изогнутыми трубами. Типовой конструкцией в этой группе П. к. являлся трёхбарабанный котёл Ленингр. металлич. з-да (ЛМЗ), выпускавшийся в 30-х гг. 20 в. Поверхность нагрева этих П. к. была от 650 до 2500 м2, паропроизводительность от 50 до 180 т/ч. П. к. был оборудован камерной топкой для сжигания угольной пыли. Пылеуголъные топки, внедрявшиеся в те же годы, очень быстро получили чрезвычайно широкое распространение и, с одной стороны, сильно повлияли на развитие конструкций П. к., значительно повысив их паропроизводительность, а с другой - позволили весьма эффективно использовать любые низкосортные местные угли. Внедрение камерных топок привело к созданию топочных экранов, к-рые представляют собой испарит. трубы, расположенные на стенах топочной камеры. Первоначально экраны закрывали только часть стен и предназначались для защиты обмуровки от непосредственного воздействия пламени, к-рое приводило к шлакованию топки и разрушению обмуровки. Постепенно экраны стали закрывать всё большую часть стен топок, а современные П. к. имеют полностью экранированные топки. Экраны, воспринимающие тепло, излучаемое пламенем и горячими дымовыми газами (радиационные поверхности нагрева), работают более интенсивно, чем кипятильные трубы, находящиеся в зоне более низких темп-р (конвективные поверхности нагрева). Поэтому поверхность нагрева экранированных котлов значительно меньше, чем у неэкранированных такой же паропроизводительности; в котлах со сплошным экранированием топочной камеры, называемых радиационными котлами, кипятильный пучок почти отсутствует. В 30-е гг. в СССР Л. К. Рамзиным были сконструированы водотрубные котлы с принудительной циркуляцией (см. Прямоточный котёл). Об устройстве современных П. к. см. в ст. Котлоагрегат.
В СССР все П. к., работающие с давлением более 0,17 Мн/м2, должны изготовляться, монтироваться, приниматься в эксплуатацию и эксплуатироваться в соответствии с правилами Котлонадзора. Энергетич. котлы должны эксплуатироваться с соблюдением также и правил технич. эксплуатации электростанций.
Лит.: Максимов В. М., Котельные агрегаты большой паропроизводительности, М., 1961; Парогенераторы, под ред. А. П. Ковалева, М.-Л., 1966; 3ах Р. Г., Котельные установки, М., 1968; Щеголев, Гусев Ю. Л., Иванова М. С., Котельные установки, 2 изд., М., 1972; Гусев Ю. Л., Основы проектирования котельных установок, 2 изд., М., 1973.
Г. Е. Холодовский.
ПАРОВОЙ НАСОС, агрегат, состоящий из паровой машины и поршневого насоса, поршни к-рых укреплены на противоположных концах общего штока. Применяется для перекачки воды, нефти и др. жидкостей, а на судах - для питания небольших котлов и осушения трюмов. Обычно П. н. выполняют горизонтальным и сдвоенным (рис.). Шток одной машины, совершая возвратно-поступат. движение, управляет золотником другой. Движение обеих пар поршней происходит одновременно, но в противоположных направлениях. При крайнем по |
