ВЭ/ВТ/Нефтяное отопление судовых котлов: различия между версиями

{{ВЭ/Статья со звездочкой}}'''НЕФТЯНОЕ ОТОПЛЕНИЕ СУДОВЫХ КОТЛОВ,''', применяется с 1862 г., когда англичанин Дж. Бидль взял патент на сжигание нефти вместе с углем для соотв-щей цели. В 1863 г. Адамсом и в 1864 г. Милем применена пульверизация нефти при помощи сжат. воздуха, усовершенствованная затем Шпаковским и Штанге (1865—66). Одновр-но англ. инж-р Эйдон выполнил ту же задачу при помощи перегрет. пара. Пульверизация нефти применяется в наст. время в воен. флотах Америки, Англии, России, Франции, Германии и др., но не при помощи пара, а непосред-ным нагнетанием нефти под давлением 150—200 фн. на кв. дм. В России Н. от-ние начали применять в 1870-х гг. на судах Касп. фл-лии, в конце прошл. столетия на бр-сцах ''Ростислав'' и ''Потемкин Таврический'' в Черн. море и неск. позже на построенном в Англии крейс. ''Рюрик''. Теперь все наши вновь строющиеся воен. суда снабжаются смешанным Н.-угольным или чисто Н. от-нием, хотя мор. мин-ство еще не остановилось на определ. типе приборов для сжигания нефти (т. наз. форсунок). Устр-во последних основано на принципе пульвериз-ра (в случае паровой или воздуш. системы) или свойстве струи жидкости разбрызгиваться, проходя под больш. давлением через отверстия мал. размера (в форсунках нагнет. системы). На фиг. 1 показано устр-во паровой Н. форсунки сист. Кермода. Пар надлежащ. давления, поступая через отверстие ''а'', омывает внутр. втулку ''б'', полость к-рой ''в'' сообщена с приемн. отверстием нефти ''г''; отсюда пар направляется к выходной кольцеобраз. щели между втулками ''б'' и ''д''. Вырываясь из этой щели, он увлекает нефть через отверстие форс-ки ''е'', пульверизирует ее и подает в топку. Внутри втулки ''б'' имеется винтообразно согнутая полоса, составляющая одно целое с клапаном ''ж'', помощью к-раго регулируется колич-во поступающей нефти. Полоса служит для того, чтобы заставить нефть вместе с поступат. движением получить также и вращат-ное, дабы образовать круглый пучек пламени и способствовать лучшему смешению пульверизованной нефти с воздухом; последний поступает в топку через сопло ''з'', также снабженное винтообраз. направляющими ''и'' в каналах вокруг втулки ''д''. Приемные отверстия ''к'' закрыты заслонками (диафрагмами) для регулир-ния колич-ва всасываемого воздуха. На фиг. 2 показана форс-ка также сист. Кермода, но работающая сжат. воздухом. Регулируемая клапаном ''б'', нефть поступает через отверстие ''а'' во внутр. канал втулки ''в'', снабженный подобно предыдущему типу винтообразно согнутой стальн. полосой. Теплый сжат. воздух через канал ''г'' и кольцеобразное простр-во между втулкой ''д'' и корпусом форс-ки ''е'', снабженное винтообраз. направляющими ''з'', вгоняется в кольцеобразн. щель и из неё в топку, увлекая нефть и пульверизируя ее. Канал ''г'' имеет ответвление ''ж'', сообщающееся с Н. простр-вом и предназначенное для пускания форс-ки в действие. Втулки ''в'' и ''д'' сделаны подвижными помощью зубчат. передач, дабы можно б. регулировать подачу воздуха как по каналу ''ж'', так и через концевую рабоч. щель. На фиг. 3, 4 и 5 показаны форс-ки Кермода, Кертинга и Торникрофта, действующие помощью давления в 100—150 фн. на кв. дм. Нефть нагнетается через отверстия ''а'' и по каналам ''б'' направляется к выходн. отверстиям, где она, проходя по канальчикам в 1—2 мм. диаметр., получает вращательно-поступ-ное движение, образуя пучек распыленной нефти, к-рая смешивается с поступающим в то же простр-во воздухом и воспламеняется от огня, находящегося в топке. Колич-во нефти, подаваемое форс-кой в толку, зависит от давления и диаметра форсуноч. отверстия. У котлов больш. силы д-тр этого отверстия достигает 2—2½ мм., а нефть поступает в колич-ве 300—550 клг. в час при давлении 17—18 атм. До поступления в форс-ки нефть подогревается до 90—100⁰ Ц. К форс-кам предъявлются след. требования: 1) форма пламени д. соответствовать той топке, для к-рой форс-ка предназначается; пламя бывает круглое, плоское (веерообразное, метлообразное) и т. п.; 2) форс-ка д. распыливать нефть вполне, не образуя капель, к-рые горят плохо и ухудшают работу топки; 3) струя д. быть непрерывной для полн. сгорания, устранения взрывов внутри топки и дымоходов, вредно отзывающихся на долговечности котла; 4) нефть не д. коксоваться на нагреват. пов-сти котла; 5) пламя от форс-к не д. сосредоточиваться в одном месте топки, а возможно более заполнять всю её внутр-сть; 6) горение в топках д. быть по возм-сти бездымным. На мин-цах требование бездымности горения считают часто особенно важным. Применение на судах воен. флота форс-к, действующих без пара или воздуха одним нагнетанием нефти, обусловливается след. соображениями: 1) при паров. пульверизации нефти неизбежна потеря пресн. воды, вследствие расхода пара через форс-ки; 2) при паровой и воздуш. пульв-зации получается довольно сильн. шум, недопустимый на воен. судах с тактич. т. зр.; 3) при пульв-зации усложняется проводка труб, т. к., кроме нефт. трубопроводов, требуются еще паровые или воздушные. Кроме конструкции форсунки, для рационал. сжигания нефти имеют большое значение форма и объем топки и правильный приток воздуха. Значит. объем горящих газов требует соотв-щих размеров топки. Дороговизна нефти, отсутствие оборуд-ния для её хранения в больш. части портов, невысокий коэф-т полезн. действия Н. котла при малой форсировке и нек-рые др. соображения заставили воен. флоты ввести у себя ''смешанное отопление'' углем и нефтью, при к-ром нефть подается форс-ками над пов-стью раскален. слоя угля (рис. ''А'' и ''Б''). При экономич. скоростях судна одно угольн. отопление дает бо́льшую экономию в топливе в смысле цены, т. к. котлы работают с достаточно высок. коэф-том полезн. действия. При необходимости быстро перейти на форсиров. ход, пускают форс-ки, подавая нефть в среду раскален. газов угля. При этом получается хорошее перемешивание горящих газов угля и нефти и оч. хороший коэф-т полезн. действия. Конечно, смешан. отоплением трудно достичь такой же высок. форсировки, как при чисто нефтяном. Колич-во сжигаемой при смешан. отоплении нефти доводят до 30—40% от сжигаемого в то же время угля, повышая паропроизводит-сть котла на 60—70% против той, к-рая была с одним углем. Громадн. скорости (33—36 узл.) и столь же большие мощности машин (30—40 т. лош. с.) на мин-цах новейш. постройки заставляют и на этих судах обратить внимание на экономичность расхода топлива в мирн. плавании, осуществляемую скорее всего смешан. отоплением котлов. Стремление разрешить тот же вопрос постройкой котла, к-рый мог бы работать, по желанию, одним углем или одной нефтью, встречает пока значит. затруднения техн. характера. На фиг. 6 показана схема расположения трубопроводов для одного котла 3-уг-наго типа. Нефть принимается из нефтехранилищ насосами, поступает по трубам в фильтры и из них в подогреватели нефти; отсюда через вторичные, той же конструкции, фильтры она направляется к форс-кам или чаще к распределит. коробкам, от к-рых по ответвлениям доходит до клапанов на форс-ках. Нефтепровод считается столь же важным, как и питательный трубопровод котлов, и потому все устройства и сами трубы устанавливаются в двойн. количестве. Для той же цели делают добавочное сообщение с насосами помимо фильтров и подогревателей, а для быстрого прекращения доступа нефти к форсункам в случае аварии котла, на трубопроводах устанавливаются разобщительные краны. При уходе за Н. отоплением необходимо обращать особое внимание на следующие явления: 1) хорошее состояние кладки, разрушение к-рой приводит к сжиганию котла или его кожуха; 2) отсутствие в нефти воды, к-рая служит причиной выстрелов (взрывов) внутри топки; 3) отсутствие на трубках котла тверд. нагара нефти, показывающего неполн. сгорание её вследствие неправил. действия или расположения форс-ки или несоразмер. подачи в топку воздуха; явления эти д. б. устранены; 4) рекомендуется наблюдать темп-ру газов не только в дымоходах, но также и в кожухах котлов, и время от времени делать анализ этих газов. Такие набл-ния наилучш. обр. укажут, правильно ли ведется топка; 5) во всех случаях ремонта Н. устр-ва и при обращении с ним надо твердо помнить, что Н. легче воды и обладает способ-тью выделять взрывч. газы.