قبة البخار

مقطع عرضي لقبة بخارية، يوضح منظم البخار في الداخل

قبة البخار عبارة عن وعاء يُركّب أعلى غلاية محرك البخار . تحتوي على فتحة أنبوب البخار الرئيسي، ووظيفتها هي إبقاء هذه الفتحة أعلى بكثير من مستوى الماء في الغلاية. يعمل هذا الترتيب كفاصل بسيط للبخار ، ويقلل من خطر انتقال الماء إلى الأسطوانات حيث قد يتسبب في حدوث انحباس هيدروليكي ، يُعرف أيضًا باسم التجهيز الأولي .

لا ينبغي الخلط بين قبة البخار وقبة الرمل .

قاطرات السكك الحديدية

كانت أول قاطرة مزودة بقبة متعمدة مضافة إلى أسطوانة الغلاية هي قاطرة ستيفنسون "فينيكس" وهي قاطرة من نوع 0-2-2 لسكك حديد ليفربول ومانشستر في عام 1830. واستخدمت العديد من القاطرات الأخرى التي تم بناؤها منذ أواخر ثلاثينيات القرن التاسع عشر إما غلاية "هايكوك" ، حيث تم رفع الغلاف الخارجي لغرفة الاحتراق عالياً فوق الجزء الرئيسي من الغلاية، مما يشكل قبة بخارية، أو تطوير غوتش لهذا حيث تم رفع غلاف غرفة الاحتراق شبه الأسطواني فوق أسطوانة الغلاية.

يحدث الغليان الأشد في غلاية القاطرة حول الجزء الأكثر سخونة، وهو صندوق الاحتراق . كان هذا عيبًا في تصميم القبة، مما أدى إلى اعتماد القبة المنفصلة كبديل. توضع القبة أمام صندوق الاحتراق، في منطقة يكون فيها الغليان أقل حدة، وبالتالي تقل قطرات الماء العالقة.

وضع القبة

ابتداءً من أربعينيات القرن التاسع عشر، [ 1 ] صُنعت أسطوانات الغلايات من حلقات من الحديد المدلفن ، أو لاحقًا من صفائح فولاذية. ولأن الغلايات كانت أطول من عرض الصفائح الحديدية المتاحة، فقد استلزم الأمر استخدام حلقتين أو ثلاث حلقات. ولزيادة المتانة، كان يتم وضع القبة دائمًا في مركز الحلقة، بدلًا من أن تمتد عبر وصلة. استخدمت الغلايات الأولى صفائح ضيقة، وبالتالي كانت قبتها مركزية في منتصف الحلقة الوسطى. أما الغلايات اللاحقة، فقد استُخدمت فيها الصفائح الأعرض المتاحة آنذاك، واستُخدمت حلقتان لتقليل عدد الوصلات المثبتة بالمسامير. وهكذا، وُضعت هذه القباب على بُعد ربع طول الأسطوانة (من مقدمة غلاف صندوق الاحتراق).

غلايات بدون قبة

استمر بعض مصممي القاطرات في بريطانيا باستخدام غلايات بدون قبة حتى بعد أن أصبح استخدام قباب البخار شائعًا. يسمح صندوق احتراق بيلبير ذو القمة المربعة بتجميع البخار بسهولة في زواياه العلوية، ولذلك غالبًا ما كانت القاطرات المزودة بصناديق احتراق بيلبير تستغني عن القبة، على سبيل المثال قاطرات القطارات السريعة مثل فئة كاسل التابعة لشركة السكك الحديدية الغربية العظمى (إن تركيب الغلاية النحاسي الكبير على كاسل هو غطاء صمام الأمان المميز لشركة السكك الحديدية الغربية العظمى، وليس قبة). في النهاية، كان مقياس التحميل البريطاني المقيد عاملاً رئيسيًا حدد حجم القبة، حيث لم يكن لدى قاطرات القطارات السريعة ذات الغلايات الكبيرة، مثل فئة A1 التابعة لشركة السكك الحديدية الشمالية الشرقية ، سوى مساحة لقبة ضحلة جدًا.

محركات الجر

نموذج مصغر بنسبة 1:2 لمحرك جر مركب أحادي الكرنك من نوع بوريل . لاحظ صمام الأمان رامسبوتوم المثبت في الأعلى.

نادرًا ما كانت محركات الجر في بريطانيا مزودة بقبة بخارية. ولأن كتلة أسطواناتها كانت تُركّب مباشرةً على الجزء العلوي من أسطوانة المرجل، فقد صُبّت هذه الكتلة مع غلاف بخاري كبير يحيط بالأسطوانة (أو الأسطوانات). كان هذا الغلاف كبيرًا وطويلًا بما يكفي ليعمل كقبة بخارية. أما قاعدة كتلة الأسطوانة فكانت على شكل سرج منحني ليتناسب مباشرةً مع المرجل. وقد حُفرت ثقوب في المرجل للسماح بمرور البخار، وعادةً ما كانت هذه الثقوب أكثر من ثقب صغير واحد، وذلك لتجنب إضعاف المرجل.

كانت فتحات غلاف البخار واسعة بما يكفي لتركيب صمام الأمان على كتلة الأسطوانة. كما أمكن دمج منظم الضغط بسهولة في الهيكل المصبوب، مباشرةً بين فتحة القبة وصندوق الصمامات، دون الحاجة إلى أنابيب بخار طويلة.

كانت محركات الجر الأمريكية مزودة بشكل شائع بقباب، وكذلك محركات هوارد البريطانية الصنع .

الغلايات الثابتة والبحرية

غلاية كورنيش ، ذات قبة "دولي فاردن".

لم تكن معظم تصاميم الغلايات الثابتة تتطلب عادةً قبة بخارية، إذ كانت تُبنى بحجمٍ كافٍ لتوفير مساحة بخار مناسبة داخل أسطوانتها الرئيسية. أما تصاميم أنابيب الماء، فكانت تحتوي على أسطوانة بخارية مناسبة مثبتة على ارتفاع عالٍ فوق سطح التبخير، وكانت تؤدي وظيفة مماثلة.

احتفظت بعض التصاميم بقبة بخارية: ففي الممارسة الألمانية والفرنسية، كان يتم تركيبها غالبًا على غلايات السفن الاسكتلندية وغيرها من غلايات السفن الحربية مثل نورماند ، حيث كانت الممارسة البريطانية تستغني عنها. أما في كورنوال، فكانت الغلايات تُزود بقبة بشكل غير معتاد، وكان يُعرف هذا النوع من الغلايات باسم "دولي فاردن"، نسبةً إلى قبعات المواقد التي كانت جزءًا من الزي التقليدي للنساء المحليات.

يستخدم مفاعل الماء المغلي قبة بخارية عند مخرجه.

انظر أيضاً

مراجع

  1. هيويسون، سي إتش (1983). انفجارات غلايات القاطرات . ديفيد وتشارلز . ص  12. ISBN 0-7153-8305-1.
  • شعار ويكيميديا ​​كومنزالوسائط المتعلقة بقباب ستيم على ويكيميديا ​​كومنز