Belpers eldstad är en typ av lokomotiv eldstad , en karakteristisk egenskap hos vilken är den platta formen på taket i ugnshöljet och eldstaden. Denna typ av eldstad föreslogs av den belgiske ingenjören Alfred Jules Belpaire 1860, efter vilken den fick sitt namn.
A. Belper syftade på möjligheten att placera en eldstad i pannan, vars volym skulle vara mycket större än den för de utbredda lokomotivpannorna med Crumpton eldboxar , utan att öka pannans totala dimensioner. Detta dikterades av önskan att förbättra uppvärmningen av lokomotiv med lågvärdigt bränsle.
Designen av Belper-ugnen som helhet visade sig vara framgångsrik. Att öka storleken på eldstaden, förutom att förbättra bränsleförbränningen, gjorde det möjligt att placera ett större antal brandrör i pannan , vilket ökade ytorna på både strålande och konvektiv värmeväxling . Dessutom gav den rektangulära formen på eldstaden med platt tak Belpers eldkammare ytterligare en viktig fördel. Avdunstningsspegeln ovanför eldstadens tak har en yta som är mycket större än i Crumpton-ugnar och förblir oförändrad oavsett vattennivån i pannan. Eftersom eldstaden i en lokomotivpanna är området för den mest intensiva ånggenereringen, gör den stora ytan av förångningsspegeln ovanför ånggenereringen tystare, vilket hjälper till att minska fukthalten i ångan. De vertikala (eller endast svagt lutande) sidoväggarna hos höljet i den övre delen hindrar inte utgången av ångbubblor som bildas vid eldstadens sidoväggar.
Belpers ugnar har också betydande nackdelar. Nästan hela ugnen består av plana ytor, och för att förhindra att de buktar ut av panntrycket är det nödvändigt att använda ytterligare stödben, längsgående och lutande linor, såväl som tvärgående genomgående linor (som regel är två rader installerade i ugnar av denna typ), fästande av höljet i överugnsdelen. De listade elementen är ganska massiva och ökar ugnens vikt avsevärt, vilket gör Belpers ugnar olämpliga för kraftfulla ånglok med stora pannor. Belper eldkammare har en något mer komplex koppling till den cylindriska delen av pannan på grund av närvaron av den så kallade förslutningsplattan i den övre främre delen. Det finns också vissa svårigheter med att spola pannan från skalan - sladdar över ugnen gör det något svårt att rengöra taket på eldstaden.
Användningen av Belper-ugnen är den optimala lösningen när pannan, med sina relativt små dimensioner, krävs för att uppnå största möjliga volym av ångutrymme och minimal ångfuktighet, samt vid uppvärmning med ved och långflammigt kol , vilket kräver en tillräckligt stor volym ugn för högkvalitativ förbränning.
Trots de listade bristerna med Belpers eldboxar, uppskattades deras uppenbara fördelar av många designingenjörer av ånglok. I synnerhet skaparen av E -seriens ånglok och andra lok V.I. Lopushinsky . Eldstolar med platta tak användes på sådana serier av ryska ånglok som B , G , M , Lp , C , C U , U , Sh , Shch , E av alla index, Ѳ (fita). Belper eldstad användes även på det kraftfulla smalspåriga ångloket typ 157 , vilket är en exceptionell sällsynthet för smalspåriga ånglok.
Sedan 1930-talet har det inom den sovjetiska ångloksindustrin funnits en tendens till en kraftig ökning av lokens kraft, vilket oundvikligen innebar en ökning av lokpannornas dimensioner. Belpers eldstad skulle i det här fallet vara överdrivet tung och skrymmande. Av denna anledning användes inte längre ugnar med platta tak på de nydesignade sovjetiska ångloken från och med nu och i framtiden (här anammade sovjetiska designers den amerikanska erfarenheten av kraftfull ånglokskonstruktion). Endast tidigare konstruerade ånglok fortsatte att utrustas med Belper-brännkammare, vars konstruktion fortsatte tillsammans med maskiner av ny serie.
Belpers ugnar användes mest i ångloksbyggnaden i Belgien , Storbritannien , det ryska imperiet och Sovjetunionen . I rysk och sovjetisk ångloksbyggnad användes de mest på 1900-1920-talet.
Av de ryska och sovjetiska ångloken utrustade med Belpers eldboxar, lok E av alla index, C (i ett enda exemplar, nr 68 byggd av Nevskijfabriken , 1913), U (i ett enda exemplar, nr 127) och S Du har överlevt till denna dag . Många av dem är i fungerande skick.