История энергетической техники - Белькинд Л.Д.
Скачать (прямая ссылка):
Оба типа котлов заключали в себе возможности для значительного увеличения
поверхности нагрева за счет удлинения труб, увеличения числа труб в
пучке, числа коллекторов и барабанов. Что касается повышения котельного
давления, то здесь более перспективными оказались "вертикальные" котлы с
их барабанами, лучше сопротивляющимися давлению, чем плоские стенки
камер.
Рассмотрим отдельно основные этапы развития "горизонтальных" и
"вертикальных" водотрубных котлов.
Начиная с середины XIX в., двух-
Горизонтальные камерный котел получил широкое раз-и вертикальные 1
котлы витие и значительное число западно-
европейских заводов выпускало двухкамерные котлы, отличавшиеся друг от
друга лишь некоторыми несущественными деталями. Очевидным недостатком
двухкамерных котлов являлось наличие плоских стенок, плохо выдерживавших
высокие давления и требовавших для своего укрепления множество связей,
которые затрудняют очистку котла от накипи и вызывают температурные
напряжения. С этим недостатком можно было мириться, пока давление
колебалось в пределах 3--8 ати. Типичным представителем двухкамерных
котлов может служить выпускавшийся в Германии котел Штейнмюллера (рис. 7-
2) с ручной топкой для угля, характерным расположением пароперегревателя,
допускавшим регулирование перегрева заслонкой, расположением поперечных
газоходов и выводом топочных газов в подземный боров.
С повышением давления пара настоятельно потребовалось новое решение,
которое было в принципе найдено в Виде разделения камер на секции,
благодаря чему допускалось более свободное тепловое расширение
конструкции Котла и появлялась возможность выдерживать большее Давление.
В некоторых конструкциях (котлы Бабкок-Виль-к°кс, Шухова) в каждую
отдельную секцию ввальцовыва-лось по нескольку труб. В других
конструкциях (котлы Ьельвиля, Долголенко, Рута, Шмидта) секции сводились
к небольшим коробкам, предусматривавшим ввальцовку в Них только двух
труб, соединявшихся посредством этих КоРобок.
Одним из ранних высококачественных секционных водо-РУбных котлов явился
котел фирмы Бабкок-Вилькокс, Заработка которого, по данным фирмы, прошла
20 этапов
363
3G4
постепенного приближения к наилучшему решению. В коп-трУктнвной форме,
близкой к той, которая принесла этому котлу мировую известность, он был
впервые продемонстрирован на Парижской выставке в 1867 г. (рис. 7-3).
Другим секционным котлом с пучками параллельных труб, получившим
преимущественное распространение в России и вызвавшим подражания за
рубежами нашей страны, явился котел конструкции В. Г. Шухова, запатен-
Рис. 7-3. Схематический рисунок горизонтального водотрубного парового
котла системы фирмы "Бабкок- Вилысокс* с вертикальйыми змееобразными
секциями.
тованный им в 1896 г. (рис. 7-4). В том же году он демонстрировался на
Всероссийской выставке в Нижнем Новгороде. В котле Шухова каждая
отдельная секция представала собой пучок из 19-21 труб, ввальцованных в
короткие барабаны с легко снимавшимися крышками, что позволяло иметь
свободный доступ сразу к трубам всего пучка. Щухов разработал
оригинальную конструкцию соединения секций посредством болтов, что давало
возможность из отдельных пучков (по два пучка по вертикали и по два-
Деть1ре пучка по горизонтали) составлять котлы с поверх-остью нагрева 50-
300 м2. Разборный котел Шухова Ыл транспортабельным, отличался невысокой
стоимостью Малой металлоемкостью.
365
В патентной заявке на свой водотрубный котел Шухов писал: "...В случае
надобности, обмуровка таких котлов заменяется особою одеждою, состоящей
из циркулярных труб. Такая одежда образует топочное пространство, в
котором помещается котел". Приведенный-текст показывает что Шуховым
впервые был предложен топочный экран, получивший в наше время широкое
применение.
Взгляд и разработанные конструкции, опережавшие современную ему технику,
характерны для творчества В. Г. Шухова и вытекают из постоянно
применявшегося в его научно-инженерной деятельности творческого метода,
который и в наше время может служить хорошей школой для инженеров.
Сущность применявшегося Шуховым метода в самом кратком виде может быть
выражена простым указанием на следующие последовательные приемы: 1)
четкая постановка задачи, вытекающая из ее целевого назначения; 2)
выделение главных, определяющих элементов искомого решения; 3) точное
выражение характера связи между определяющими элементами в виде
математического уравнения; 4) выделение в качестве произвольно
изменяемого аргумента того элемента, с изменением которого изменяется
экономический эффект решения;
Рис. 7-4. Секционный горизонтальный водотрубный котел системы В. Г.
Шухова с цилиндрическими коллекторами-барабанами, являющимися отдельными
секциями котла.
366
ел математическое решение выведенного уравнения для Устной формы,
определяемой максимумом экономической эффективности; 6) приведение
найденных решений к форме, доступной и удобной для использования на
производстве; 7) дополнение найденного наиболее эффективного решения
