Focarul lui Belper este un tip de focar de locomotivă , o trăsătură caracteristică a căruia este forma plată a tavanelor carcasei cuptorului și a casetei de foc. Acest tip de focar a fost propus de inginerul belgian Alfred Jules Belpaire în 1860, după care și-a luat numele.
A. Belper a vizat posibilitatea amplasării unei casete de foc în cazan, al cărei volum ar fi mult mai mare decât cel al cazanelor de locomotivă răspândite cu focare Crumpton , fără a crește dimensiunile de gabarit ale cazanului. Acest lucru a fost dictat de dorința de a îmbunătăți încălzirea locomotivelor cu combustibil de calitate scăzută.
Proiectarea cuptorului Belper în ansamblu s-a dovedit a fi de succes. Creșterea dimensiunii cutiei de foc, pe lângă îmbunătățirea arderii combustibilului, a făcut posibilă plasarea unui număr mai mare de tuburi de foc în cazan , mărind suprafețele schimbului de căldură atât radiant, cât și convectiv . În plus, forma dreptunghiulară a focarului cu tavan plat a oferit focarelor Belper un alt avantaj important. Oglinda de evaporare deasupra tavanului focarului are o suprafață mult mai mare decât la cuptoarele Crumpton și rămâne neschimbată indiferent de nivelul apei din cazan. Deoarece focarul dintr-un cazan de locomotivă este zona cu cea mai intensă generare de abur, suprafața mare a oglinzii de evaporare de deasupra acesteia face ca generarea de abur să fie mai silențioasă, ceea ce ajută la reducerea conținutului de umiditate al aburului. Pereții laterali verticali (sau doar ușor înclinați) ai carcasei din partea de sus nu împiedică ieșirea bulelor de abur formate pe pereții laterali ai focarului.
Cuptoarele lui Belper au, de asemenea, dezavantaje semnificative. Aproape întregul cuptor este format din suprafețe plane și, pentru a preveni bombarea acestora de către presiunea cazanului, este necesar să se utilizeze contraforturi suplimentare, cabluri longitudinale și înclinate, precum și cabluri transversale (de regulă, două rânduri sunt instalate în cuptoare). de acest tip), fixarea carcasei în partea supracuptor. Elementele enumerate sunt destul de masive și măresc semnificativ greutatea cuptorului, ceea ce face ca cuptoarele lui Belper să nu fie potrivite pentru locomotive cu abur puternice cu cazane mari. Focarele Belper au o legătură ceva mai complexă cu partea cilindrică a cazanului datorită prezenței așa-numitei plăci de închidere în partea frontală superioară. Există, de asemenea, unele dificultăți la spălarea cazanului de la scară - cordoanele supracuptoare fac oarecum dificilă curățarea tavanului cutiei de foc.
Utilizarea cuptorului Belper este soluția optimă atunci când cazanul, cu dimensiunile sale relativ mici, este necesar pentru a obține cel mai mare volum posibil de spațiu de abur și umiditate minimă a aburului, precum și la încălzirea cu lemne și cărbuni cu flacără lungă , necesitând un volum suficient de mare de cuptor pentru ardere de înaltă calitate.
În ciuda deficiențelor enumerate ale focarelor Belper, avantajele lor evidente au fost apreciate de mulți ingineri proiectanți de locomotive cu abur. În special, creatorul locomotivei cu abur din seria E și al altor locomotive V.I. Lopushinsky . Pe serii de locomotive rusești cu abur au fost folosite focare cu tavane plate, cum ar fi B , G , M , Lp , C , C U , U , Sh , Shch , E de toți indici, Ѳ (fita). Focarul Belper a fost folosit și pe puternica locomotivă cu abur cu ecartament îngust tip 157 , care este o raritate excepțională pentru locomotivele cu abur cu ecartament îngust .
Începând cu anii 1930, în industria sovietică a locomotivelor cu abur, a existat o tendință de creștere bruscă a puterii locomotivelor, ceea ce a implicat inevitabil o creștere a dimensiunilor cazanelor de locomotivă. Focarul lui Belper în acest caz ar fi excesiv de greu și voluminos. Din acest motiv, cuptoarele cu tavane plate nu au mai fost folosite pe noile locomotive sovietice cu abur de acum înainte și în viitor (aici, designerii sovietici au adoptat experiența americană a construcției puternice de locomotive cu abur). Doar locomotivele cu abur proiectate anterior au continuat să fie echipate cu focare Belper, a căror construcție a continuat împreună cu mașini de serie nouă.
Cuptoarele lui Belper au fost utilizate pe scară largă în construcția de locomotive cu abur din Belgia , Marea Britanie , Imperiul Rus și URSS . În construcția de locomotive cu abur rusești și sovietice, acestea au fost cele mai utilizate pe scară largă în anii 1900 - 1920.
Dintre locomotivele cu abur rusești și sovietice echipate cu focarele lui Belper, locomotivele E de toate indiciile, C (într-un singur exemplar, nr. 68 construit de Uzina Nevsky , 1913), U (într-un singur exemplar, nr. 127) și S Ai supraviețuit până în ziua de azi . Multe dintre ele sunt în stare de funcționare.