Отопление котла и маслёнка для парового двигателя⁠⁠

Здравствуйте, господа самодельщики! Небольшой пост о работе над моим паровым котлом. А помимо этого небольшой экскурс в мир лубрикаторов для паровых машин. Но об этом чуть чуть позже.

Как вы помните, в прошлый раз я нагревал котел с помощью кислородной горелки, что в корне неправильно. Начал я с того, что подумал, как бы это исправить. И придумал. На помощь пришли наши китайские друзья.

Китайцы давно продают ремонтные керамические элементы для инфракрасных газовых обогревателей. Пока таковой ехал ко мне, я, уже зная размеры, начал проектирование и подготовку корпуса для этой горелки. Вот так она выглядит в компасе и сразу после резки. Пришлось изготовить ещё и дно котла с крепёжными отверстиями, а так же новую заднюю стенку. Уже третью или четвертую ее версию...

Принцип работы такой горелки очень прост:

Форсунка распыляет тонкий, но имеющий большую скорость, поток горючего газа, в трубку, куда этот поток завлекает следом за собой воздух через отверстия. На выходе трубы получается горючая смесь, смешивающаяся в полости под плиткой окончательно. Эта смесь горит, выходя из отверстий в керамической плите, попутно нагревая ее. При правильном работе горелки инфракрасное излучение преобладает над открытым огнем.

Горелка была сварена TIGом и незамедлительно испытана.

Задняя стенка получила отверстие и обрамление.

Далее взялся за манометры. На работе с убитых редукторов удалось найти компактные квадратные манометры. К сожалению, не имеющие собственного корпуса, так как стояли они прямо внутри корпуса редуктора.

После небольшой доработки и изготовления новых корпусов из тридцатого латунного кругляка,( жаба немного душила, но ради искусства!), это стало выглядеть вот так:

Манометр установлен на отрезке медной трубки. Это сделано для того, что бы он не так сильно нагревался. На настоящих паровых машинах точно так же.

А теперь немного подробнее остановимся на устройствах для подачи масла в паровую машину: лубрикаторах.

Любой паровой машине нужна смазка для корректной и долгой работы. Моя машина не исключение. В таких устройствах масло подмешивается прямо в пар. Это чем-то похоже на принцип смазки двухтактных двигателей. Масло, проходя через машину, смазывает ее трущиеся поверхности.

Расскажу вам про две наиболее распространенные разновидности лубрикаторов, тем не менее основаных на одном и том же принципе: взаимодействии жидкостей с различными плотностями.

Первый тип называют вытесняющими лубрикаторами. Они же и наиболее простые. Принцип работы столь же прост. Горячий пар через отверстие заходит в незаполненную часть относительно холодного резервуара с маслом, где часть пара конденсируется в воду, которая, имея большую плотность, опускается на дно, вытесняя масло вверх к отверстию в трубке. Через это отверстие капли масла подмешиваются в выходящий из масленки пар. Интенсивность подачи масла можно регулировать, меняя сечение отверстия. Как на фото 2. Кран в нижней части лубрикатора нужен для слива воды при дозаправке. Если перекрыть подачу пара регулировочным винтом, дозаправку можно проводить прямо на ходу.

Второй тип лубрикатора- гидростатический. Он более сложный, но и более красивый на мой взгляд. Но что самое важное, он позволяет количественно наблюдать за подачей масла, чего нельзя сказать о предыдущем лубрикаторе.

Не смотря на кажущуюся сложность, и его принцип работы не сложен. Пар теперь конденсируется не в масляной камере, а в отдельном сферическом резервуаре, откуда через отсечной кран вода подаётся на дно камеры с маслом. Масло вытесняется водой, но теперь не сразу в машину, а через тонкую трубку к ещё одному крану. Дозирующему. Кран подаёт масло через отрезок трубки в нижнюю часть смотрового стекла, заполненного водой. Открывая кран мы будем наблюдать, как на конце трубки формируется капля, она будет увеличиваться, пока не оторвётся и не всплывет наверх сквозь толщу воды, а оттуда и в паровую магистраль к машине. По количеству капель в минуту мы легко можем судить об интенсивности подачи смазки.

Лубрикатор имеет все тот же сливной кран из резервуара с маслом, а так же из стеклянной трубки с водой, для ее опорожнения и продувки паром в случае загрязнения.

Эту маслёнку, даже будучи совершенно пустой, не нужен заправлять водой. Вода сконденсируется там сама, и в водомерном стекле, и в сферической камере.

Такие лубрикаторы получили широчайшее распространение на относительно небольших стационарных паровых двигателях, а так же и на подвижной технике. Паровозах, локомобилях итд. На втором фото как раз лубрикатор парового локомотива.

А это один из дошедших до наших дней! Вот такого латунного красавца, например, можно купить на ebay прямо сейчас!) Всего то за две с небольшим сотни долларов.

Много там, вообще, всего красивого и стимпанкового продают, но...(

Вернёмся к более реальным вещам.

Вы легко можете догадаться, какой лубрикатор я захотел сделать. Но есть одно но, а именно, масштаб. И капля масла, которая не масштабируется. Гидростатический лубрикатор с водяной трубкой внутренним диаметром 4 мм работать никак не сможет. По этому приходится делать первый вариант, вытесняющий. Но его я доработаю водомерным стеклом от второго варианта для контроля за уровнем воды и масла.

Самым сложным в этом изготовлении была, пожалуй, дозирующая игла. Ну и деревянные рукоятки в форме пончиков!)

Время собрать все воедино!

Так же переделал водомерное стекло, что бы уровень воды был лучше виден. Сделал его выше.

Ну и несколько видео вам, господа, по обыкновению.

Резюмируя снятое в видео можно рассудить о двух вещах.

Горелка, хоть и горит не в полную мощность на последних видео, но неплохо нагревает котел. Он вышел в рабочий режим менее чем за пять минут. И не так быстро терял давление, да и так низко как раньше оно уже не опускалось. Нужно правильно подобрать диаметр форсунки, тогда я смогу правильно настроить горение. Сейчас видно, что большие языки пламени присутствуют, хотя должно быть лишь небольшое пламя и яркое красное свечение керамики.

А второе- это то, что стало ещё более очевидно и неотвратимо с появлением нормального отопления котла. Расход воды. Он огромен. Уровень воды упал до минимального менее чем за две минуты. Даже двигатель за это время не успел нормально прогреться. Нужен питательный насос. И я уже начал его делать! Два с половиной рабочих дня и чертеж готов. Ну и материал уже закуплен.

Про насос вам пока больше ничего не скажу, до следующего поста. )

На этом прощаюсь с вами, и спасибо за внимание!