Зольник представляет собой устройство, через которое пропускается в топку воздух, необходимый для сжигания топлива на колосниковой решетке, и служит одновременно сборником для золы и раскаленных частиц шлака, проваливающихся через колосниковую решетку. Зольник представляет собой сварную открытую сверху коробку из листовой стали толщиной 4—7 мм, которая подвешивается под топкой к топочной раме.
Рис. 22. Бункерный зольник: 1 — привод бокового клапана; 2, 4 — боковой и бункерный клапаны; 3 — бункер; 5 — привод клапанов бункера; б, 7 — рычаги для открывания клапанов бункеров и подвода воздуха
Бункерный зольник (рис. 22) имеет открывающиеся клапаны. Бункера служат для накопления золы и шлака, дверцы в них — для периодической очистки бункеров. Ширина зольника в верхней части равна ширине топки, его стенки сделаны наклонными, чтобы зола и шлак самотеком ссыпались в бункеры.
Клапаны бункеров укреплены на подвесках и имеют ручной привод для открывания и закрывания их. В зольнике имеются боковые клапаны для подвода воздуха в топку. На паровозе серии Л зольник прикрепляется к топочной раме с помощью угольников и шпилек. Нижняя часть зольника выполнена отъемной и крепится к верхней части болтами, что позволяет заменять нижнюю часть зольника при ее износе.
При чистке топки боковые клапаны должны быть плотно закрыты во избежание подсоса воздуха.
Для заливки водой горячего шлака вдоль оси зольника проложена трубка, к которой подводят воду от инжектора или от водоразборной колонки. Для соединения с колонкой в задней части трубки имеется штуцер.
Использование на паровозах смесей углей с антрацитами способствует зашлаковыванию колосниковой решетки. В целях предупреждения такого явления используются шлакоувлажнители.
Шлакоувлажнитель (рис. 23) представляет собой несколько трубок с отверстиями, расположенными по периметру колосниковой решетки. Тонкие струйки пара, которые выходят из отверстий шлакоувлажнителя, проходят вместе с воздухом через зазоры в колосниковой решетке к слою горячего шлака и несколько понижают его температуру.
Рис. 23. Шлакоувлажнитель: 1 — золотник; 2 — трубка; 3 — топка
При этом шлаки, соприкасаясь с паром и воздухом, затвердевают и делаются пористыми, через поры воздух поступает к слою топлива, обеспечивая его горение.
Шлакоувлажнитель паровоза Л состоит из двух трубок диаметром 32 мм, уложенных у боковых стенок зольника и соединенных в задней части поперечной трубкой. В каждой продольной трубке просверлены три ряда отверстий диаметром 2 мм, которые располагаются в верхней части трубок и поэтому струи пара направлены непосредственно под колосниковую решетку.
К трубкам шлакоувлажнителя по двум системам подводится пар: по центральной и боковой. Центральный подвод выполнен от отдельной паровой трубы, идущей от пароразборной колонки, а боковые подводы выведены в торцы боковых трубок от системы отопления кабины машиниста. Центральным подводом пара пользуются в теплое время года, а боковыми — при понижении температуры наружного воздуха и включенном отоплении кабины машиниста.
Топочные дверцы служат для прикрытия шуровочного отверстия. При открытии дверец шуровочного отверстия в топку поступает холодный воздух, что является причиной расстройства швов огневой коробки и течи труб. Поэтому открывать топочные дверцы нужно по возможности кратковременно.
На паровозах в основном применяют топочные дверцы двух типов: раздвижные двустворчатые и раскидные двустворчатые.
Рис. 24. Раздвижные двустворчатые дверцы: 1 — ролик; 2 — рычаг; 3 — дверца
Раздвижные двустворчатые дверцы (рис. 24) достаточно быстро и легко открываются и закрываются и не мешают локомотивной бригаде, так как не выступают в кабину машиниста. Дверцы подобного типа имеют подвес на роликах, которые катятся по горизонтальной планке-рельсу. Внизу расположена боковая направляющая планка, препятствующая соскакиванию роликов. Дверцы раскрываются одновременно в противоположные стороны посредством системы рычагов, управляемых машинистом. С внутренней стороны створки дверец имеются предохранительные щитки. Кроме того, в створках предусмотрено несколько отверстий диаметром 10 мм, по которым протекает атмосферный воздух, необходимый для охлаждения створок. Двустворчатая раздвижная топочная дверца применена на паровозе Эр.
Раскидные двустворчатые дверцы (рис. 25) являются наиболее рациональной конструкцией, преимущество которой заключается в том, что дверцы быстро раскрываются и еще быстрее закрываются под воздействием собственной массы, обеспечивают необходимую плотность закрытия шуровочного отверстия топки.
Рис. 25. Раскидные двустворчатые дверцы: 1 — дверцы; 2 — рычаг ручного привода; 3 — цилиндр воздушный; 4 — стойка
Раскидная топочная дверца применена на паровозах Л и Еа,м. К шуровочному отверстию на четырех шпильках, приваренных к кожуху топки, прикрепляется привалочная чугунная рамка, в верхней части которой имеются два цилиндрических прилива с нарезанными отверстиями для валиков дверец. Рамка толщиной 16 мм усилена окантовкой, по которой перемещаются отлитые из чугуна дверцы.
Правая и левая дверцы заканчиваются в верхней части зубчатыми секторами, находящимися в зацеплении друг с другом, благодаря чему достигается одновременное открытие обеих дверец в разные стороны.
Для охлаждения дверец, постоянно находящихся под воздействием высоких температур раскаленного топлива и газов, осуществлен подвод воздуха внутрь топки, для чего в каждой дверце сделано семь отверстий диаметром 25 мм и поставлены со стороны топки отражательные плиты толщиной 10 мм, усиленные ребрами.
На паровозах Л, Еам применена двустворчатая топочная дверца с воздушным приводом. Воздушный привод дверки располагается с левой стороны. Ножная педаль привода, посредством которой воздух впускается в цилиндр и выпускается из него, для удобства пользования несколько сдвинута назад, но при надобности может быть откинута к лобовому листу топки. Рядом с педалью находится вентиль для подвода воздуха к механизму, который перекрывают, когда надо выключить пневматический привод.
Рис. 26. Пневматический привод: 1, 3 — пальцы; 2 —серьга; 4 — воздушный цилиндр; 5 — поршень
Устройство пневматического привода показано на рис. 26. Привод состоит из воздушного цилиндра 4 диаметром 75 мм, расположенного сверху дверец, внутри которого перемещается поршень 5. Сбоку поршня имеется палец 3, который шарнирно соединен с ушком секторной части левой створки. При поступлении в цилиндр сжатого воздуха поршень 5 перемещается вправо и поворачивает левую створку дверец. Левая створка через зубчатый сектор поворачивает правую створку.
Цилиндр 4 пневматического привода соединен с главным воздушным резервуаром через клапан, управляемый ножной педалью, расположенной на уровне пола кабины машиниста.
Топочный свод (рис. 27) способствует повышению экономичности паровозного котла, так как:
1) удлиняется путь газового потока в огневой коробке топки, что способствует большей отдаче тепла ее стенкам и более полному сгоранию топочных газов, а следовательно, уменьшению потерь от химической неполноты сгорания топлива за счет лучшего перемешивания газов с подводимым через колосниковую решетку воздухом;
2) мелкие взвешенные частицы топлива, проходя более длинный путь, сгорают полнее, чем также уменьшаются потери от механического недожога топлива;
3) нагретый свод — значительный массив из огнеупорного кирпича — представляет собой хороший аккумулятор тепла, который способствует быстрому выравниванию температуры топочного пространства и предохраняет от расстройства элементы топки, заднюю решетку, дымогарные и жаровые трубы при резких изменениях режима работы паровоза и поступлении холодного воздуха в топку при открытой дверце шуровочного отверстия, а иногда и через прогары топлива на колосниковой решетке при неправильном отоплении;
4) за счет излучения тепла раскаленным сводом на слой горящего топлива и стенки огневой коробки улучшаются горение топлива и отдача тепла воде.
Рис. 27. Топочный свод: 1 — кипятильная труба; 2 — огнеупорный кирпич
Свод выкладывают в передней части топки несколько ниже последнего ряда дымогарных труб. Опорой для него служат циркуляционные трубы. Для свода применяют обычный фасонный арочный кирпич. Кирпичи, в которые входят трубы, имеют вырезы. Для кладки и обмазки топочного свода применяют цементирующий раствор, состоящий из 50% молотой огнеупорной глины и 50% шамотного порошка, замешанных на насыщенном растворе поваренной соли в воде.
У сводов, которые опираются на циркуляционные трубы, оба крайних ряда кирпичей наклонены кверху, что позволяет несколько развить подсводное пространство и одновременно увеличить поверхность нагрева боковых стенок топки под сводом.
Длина кирпичного свода составляет около 50% длины колосниковой решетки.