История энергетической техники - Белькинд Л.Д.
Скачать (прямая ссылка):
сети Дептфордской станции силовой нагрузки приходилось дополнительно
помещать на валу каждого синхронного однофазного двигателя еще разгонный
коллекторный двигатель переменного тока. Легко понять, что такое
усложнение электропривода делало весьма сомнительной возможность его
широкого применения.
Новый, современный этап в развитии электроэнергетики начался в связи с
возникновением техники трехфазного тока. Возможности развития
электропривода, которые появились вместе с изобретением асинхронного
трехфазного двигателя, а также дальнейшее развитие электростанций и сетей
переменного тока будут рассмотрены ниже.
ГЛАВА СЕДЬМАЯ РАЗВИТИЕ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКИ
7-1. ВВЕДЕНИЕ
Общее развитие теплоэнергетики во второй половине XIX в. характеризуется
дальнейшим укреплением позиции паровой машины как универсального
двигателя крупн°и машинной индустрии, транспорта и - в известной степени"
сельского хозяйства (локомобили). Параллельное развитие двигателей
внутреннего сгорания, начавшееся с середину XIX в., к концу его еще не
привело к сколь-либо огцутимои доле этих двигателей в общем
энергетическом балансе мИ' ра. Возникшие в-последней четверти XIX в.
двигатели сокого сжатия (дизели) и паровые турбины; только поДг-°
360
овили почву для становления новых отраслей энергетики в XX в., а газовая
турбина не выходила из стадии ранних малоэффективных попыток ее
осуществления'.
Таким образом, XIX в., начиная с 1800 г., когда окончание действия
патентов Уатта развязало руки конструкторам и изобретателям паровых
котлов и машин, и кончая 1899 г., когда была введена в эксплуатацию
первая тепловая турбинная электростанция трехфазного тока, явившаяся
началом возникновения комплексной энергетики XX в., был веком почти
монопольного господства в энергетике поршневой паровой машины.
Паровая машина сыграла громадную историческую роль в развитии
производительных сил общества. Процесс развития паросиловой установки с
поршневым паровым двигателем в течение всего XIX в. носил преимущественно
количественный характер, находивший свое отчетливое отражение в росте
установленной мощности. Что касается основных конструктивных элементов
паровой машины и термодинамических основ ее работы, то они
совершенствовались в течение всего XIX в. без каких-либо коренных
качественных изменений. Это не означает, что технические показатели
паровых машин стабилизировались, что качество их оставалось без изменения
при интенсивном количественном росте. Качественные показатели все время
возрастали. Возрастали показатели интенсивности: давление и перегрев
пара, число оборотов, удельные тепловые и силовые нагрузки, напряженности
топочных объемов и поверхностей нагрева, скорости движения и т. д.
Возрастал и показатель степени использования возможностей, заключающихся
в природных свойствах теплоты и рабочих тел,- к- п. д.
Рассмотрим отдельно процесс развития основных элементов универсальной
паросиловой установки во второй Половине XIX в.: паровых котлов и паровых
машин.
7-2. РАЗВИТИЕ ПАРОВЫХ КОТЛОВ ВО ВТОРОЙ ПОЛОВИНЕ Х!Х в.
Во второй половине XIX в. практическое котлостроение ^Работало достаточно
экономичные и надежные парогене-j°Pbi, которые не только удовлетворяли
потребности ста--п °нарной и транспортной энергетики рассматриваемого пе-
°Да, но и служили базой для последующего постепенного Рехода от
паропроизводительности в десятки тонн пара чЭс до сотен тонн- Такой рост,
паропроцззодительности
Ж
потребовался в связи с ростом масштабов энергоснабже-^ ния в условиях
развитой электрификации в XX в.
К этому времени практика котлостроения под воздействием требований на
всемерное повышение давления пара и производительности котлов неизбежно
привела к единственной рациональной принципиальной основе конструирования
парового котла в виде той или иной комбинации стальных тонкостенных труб
небольшого диаметра. Этй трубы позволяют при толщине стенки 3-4 мм
выдерживать
Рис. 7-1. Принципиальные конструктивные схемы водотрубных котлов.
1-горизонтальный; 2-вертикальный.
очень высокие давления. Потребная же производительность может быть
достигнута за счет суммарной длины труб, входящих в конструкцию
котлоагрегата. Таким образом, тонкая стальная труба в качестве основного
конструктивного элемента котла была в состоянии удовлетворять двум
основным тенденциям развития паротехники: увеличению давления и
производству больших количеств пара.
К середине XIX в. сложился конструктивный тип парового котла с пучком
прямых слегка наклонных труб, вваль-цованных в плоские сТенки двух камер
(рис. 7-1), получивший название "горизонтального" водотрубного котла-К
концу XIX в. стремление увеличить удельную паропр0' изводительность
паровых котлов судовых установок привело к разработке другого типа
водотрубных котлов, названных "вертикальными", основным элементом
которого явил-362
ся вертикальный или близкий к вертикальному пучок труб,
"вальцованный (c) цилиндрические стенки барабанов.
