벨파이어 소방함

Belpaire firebox
상자 위의 사각형 섹션에 포함된 증발을 위한 면적 증가와 더 많은 양의 물을 보여주는 Belpaire 화재 상자의 다이어그램 단면. 부화한 원은 화구가 부착된 통의 윤곽을 보여준다.
비교를 위해 표시된 원형 토핑 소방 상자 단면. 스테이의 각도를 기록해 두십시오.
태평양형 플랫 토핑 내부 방화함

벨파이어 소방함은 증기 기관차에 사용되는 소방함의 일종이다. 그것은 1864년 벨기에의 알프레드 벨파이어에 의해 발명되었다. 오늘날 그것은 일반적으로 위쪽에 대략 평탄하고 단면에서 사각형인 방화함의 외피 모양을 말하며, 위쪽의 종단면 능선으로 표시된다. 단, 이 설계의 주요 장점을 제공하는 유사한 사각 단면 내화상자로, 즉 열이 가장 큰 방화상자 상단에 표면적이 넓어 원형탑 형태에 비해 열전달 및 증기생성이 개선된다.

평평한 파이어박스 탑은 원형 탑에 비해 압력으로부터 받쳐주는 것을 더 어렵게 만들 것이다. 그러나 비슷한 모양의 사각형 외부 보일러 쉘을 사용하면 쉘 사이에 보다 단순한 수직 상태를 유지할 수 있다.[1] 그럼에도 불구하고 벨파이어의 외벽 화구는 원톱 버전보다 더 복잡하고 제작비가 많이 든다.

이 보일러 조개 제작에 드는 비용이 증가했기 때문에, 단지 두 개의 주요 미국 철도들만이 벨파이어 소방함인 펜실베니아와 그레이트 노던을 채택했다.[2] 영국에서 대부분의 기관차는 1920년대 이후 설계를 채택했다. 단, 특히 LNER은 예외였다.

설명

증기 보일러에서는 소방함을 5면(앞, 뒤, 왼쪽, 오른쪽, 위쪽)의 워터 재킷 안에 넣어 물로의 열전달을 최대한 보장한다. 스테이는 외부 벽과 내부 방화벽 사이의 고압으로부터 표면을 지지하고 부분적으로 보일러 내부로 열을 전달하는 데 사용된다.[3]

많은 보일러 설계에서 보일러 상단은 방화함 위 원통형으로 나머지 보일러의 윤곽과 일치하고 자연적으로 보일러 압력에 더 쉽게 저항한다. 벨파이어 설계에서는 외부 상부 보일러 벽면이 평평한 상부 소방용 시트와 대략 평행하게 배치되어 있어 정사각형 모양을 하고 있다. 전형적인 원통형 보일러의 상공간이 좁아진 것에 비해 증발 표면적이 더 크고, 물이 실린더에 유입되는 프라이밍(포밍)에 덜 민감하다는 장점이 있었다. 이로써 그레이트 웨스턴 철도의 최고 기계 엔지니어인 G.J. 처치워드는 증기 돔을 분사하여 증기를 수집할 수 있었다. Churchward는 또한 Belpaire 디자인을 개선하여 소방함과 보일러 통을 소방함 전면의 증기 생산량이 가장 높은 구역으로 외부로 테이퍼링함으로써 일정한 크기의 보일러에서 물의 흐름을 극대화했다.

벨파이어 소방함의 형태도 보일러가 시트와 직각이기 때문에 보일러 체류를 쉽게 배치할 수 있다.

이러한 장점에도 불구하고, LNER 태평양과 같은 다른 기관차 보일러는 껍질 사이에 머무르는 데 큰 문제를 겪지 않고, 둥근 발톱의 외피와 벨파이어형만큼 열 성능이 좋은 납작한 내부 방화 박스를 가지고 있었다.

미국에서는 1882년경, 83년경 R. P. C. 샌더슨에 의해 벨파이어 파이어박스가 소개되었는데, 그는 당시 셰난도 밸리 철도(필수적으로 펜실베이니아 철도회사의 자회사로서, E. W. 클라크 & Co.에서 같은 재정 지원을 받았기 때문이다. 샌더슨은 1875년 독일의 카셀에서 공학 학위를 취득한 영국인(미국 시민으로 더 늦게 귀화)이었다.

특별한 형태의 기관차 보일러(벨파이어)에 대한 지식을 얻은 샌더슨은 대학시절부터 캐셀의 헨셸 기관차 공장에서 일하고 있던 옛 지인에게 편지를 썼다. 그는 샌더슨에게 헨셸의 최신 벨파이어 보일러의 흔적을 보냈다. 디자인을 보여주었을 때, 샤난도 밸리 철도 모티브 파워의 관리자인 찰스 블랙웰은 디자인에 매우 만족했고, 볼드윈과 그랜트 기관차에 두 개의 여객 엔진에 대해 주문했고, 그 후 94와 95를 기록했고, 5개의 화물 엔진은 56, 57, 58, 59, 60을 기록했다. 그것이 미국에서 벨파이어형 기관차 보일러의 사용의 시작을 알렸다.[4] 펜실베니아 철도는 거의 모든 증기 기관차에 벨파이어 화전함을 사용했다. 기관차 방화함 끝의 독특한 사각형 모양은 실제로 "펜시"의 상표가 되었으며, 그렇지 않으면 그레이트 북방만이 미국에서 상당수의 벨파이어 방화함을 사용했기 때문이다.

갤러리

참고 항목

참조

  1. ^ Saunders, Lawrence; Blundstone, S. R. (April 1924). "The Belpaire Firebox". The Railway Engineer. 45: 237. Retrieved 2014-08-22.
  2. ^ 윌리엄 D. 미들턴; 릭 모건; 로버타 L. 2007년. 북미 철도 백과사전 인디애나 대학 출판부 1009쪽 ISBN 978-0-253-02799-3.
  3. ^ By American Railway Master Mechanics' Association. "Dictionary of Terms". Locomotive Cyclopedia of American Practice. p. 18. ISBN 9785874485672. Retrieved 2014-08-22.
  4. ^ HAPS & MISHAPS: R. P. C. 샌더슨의 자서전, 1940, 필라델피아