История энергетической техники - Белькинд Л.Д.
Скачать (прямая ссылка):
"Император Вильгельм", 1897 г., 17 500 Л¦ с. на пароходе "ДойчлавД • 1900
г.) стали разделять у машин тройного расширения 0 ' •380
дельные цилиндры (ЦВД или ЦНД) на два, достигая максимума уравновешивания
громадных движущихся частей машины. Так, машина 17 500 л. с. - последний
крупный судовой поршневой двигатель - имела шесть цилиндров: два ЦВД
диаметром по 930 мм, расположенные .над двумя ЦНД диаметром по 2 700 мм\
между ними располагались два ЦСД с диаметрами 1 870 и 2 640 мм. Общий ход
поршня был равен 1 850 мм. Четырехколенчатый вал машины имел внешний
диаметр 635 мм, диаметр шеек 255 мм и весил'больше 100 т.
_ Большое значение для повышения
перегретого пара экономичности паровых машин имело введение перегретого
пара. После своих опытов над перегретым паром в 1857 г. Г. А. Гирн писал:
"...в более или менее близком будущем, когда в технической механике
здравый дух прогресса восторжествует над рутиной, перегретый пйр заменит,
несомненно, насыщенный везде, где дело будет идти о получении дешевой
энергии". В 1886 г. во 2-м издании своей "Термодинамики" Г. А. Цейнер. во
многом расходившийся с Гирном, вполне соглашался с ним в вопросе
применения перегретого пара. Он писал: "...наблюдения и опыты (между
которыми высшее место занимают известные прекрасные опыты Гирна)
показывают, что паровые машины с перегретым паром будут все более и более
применяться в виду тех выгод, которые они представляют в отношении
расхода топлива".
Однако внедрение пароперегрева встречало большие трудности. Если
относительно невысокий перегрев не представлял особых затруднений при
введении пароперегревателей в газоходы паровых котлов, то трудности его
использования в цилиндрах паровых машин оказались более значительными.
Эти трудности заключались в том, что смазка и уплотнения, хорошо
зарекомендовавшие себя при использовании насыщенного пара, не выдерживали
перегретого пара. Далее, перегретый пар вызывал коробление плоских
золотников, особенно двойных, широко применявшихся в регулируемых
машинах, приводил к заклиниванию или пропускам в крановых
распределительных механизмах-Нужна была длительная работа по
конструированию ни' линдрических золотников и клапанных распределительных
механизмов, по освоению технологии получения минераль ных смазочных
масел, способных выдерживать высокУ^ температуру, по конструированию
новых типов уплотнении, в частности уплотнений с металлической набивкой,
чт0 382
постепенно перейти от насУЩенНого пара к пбрёГреТоМу Дб 200-'250° С. В
1892 г. немецкий инженер В. Шмидт сде-1ал смелое предложение о Повышении
температуры перегрева сразу на 100° С (до 350° С вместо достигнутого в
практике максимального значения 250°С). Для этого
Рис. 7-15. Разрез через паровой цилиндр машины высокого давления.
Золотники расположены вертикально в головке цилиндра.
ему пришлось внести ряд конструктивных изменений в его машину (рис. 7-
16): использовать цилиндрические золотники, расположенные" в зоне высоких
температур - головке цилиндра, и совершенно обойти вопрос об уплотнении
штока путем применения двухцилиндровой машины простого расширения с
непосредственным соединением поршня, имеющего форму стакана, с шейкой
кривошипа посредством шатуна.
п Последним крупным шагом в раз-
паровая°Тмашина витии паровых поршневых двигателей явилось изобретение
"прямоточной" паровой машины (рис. 7-16). Это изобретение было сделано
немецким профессором Штумпфом в 1908 г., когда паровая машина должна была
бороться за теряемую ею монополию в связи с внедрением паровых турбин и
двигатели Дизеля. Как видно из схемы, у этой машины в отличие от обычных
пар выпускался из цилиндра через широте выходное сечение (ряд окон,
расположенных по ок-РУжности посредине цилиндра и открываемых кромкой
бочкообразного поршня). Свободный выход пара позволял прямоточной машине
работать с более глубоким (до Д75 ата) вакуумом, чем у обычных машин
(порядка ата), что в сочетании с возможностью высокого сжатия начительно
сокращало расход пара. Меньшее значение ел принцип прямоточности в силу
применения высокого еРегрева пара (до 330°С перед впускным клапаном), ма-
383
Рис. 7-16. Схематический разрез через цилиндр прямоточной паровой машины.
Стрелкой показан путь пара от золотника (или клапана) к выхлопным
отверстиям, расположенным в средине цилиндра по его окружности. Внизу в
координатах давление - объем показаны индикаторные диаграммы работы пара
в полостях цилиндра.
лых вредных пространств и значительного числа оборотов. Расход пара
составлял 4,6 кГ/инд. л. с. ч. Прямоточный принцип был использован в ЦНД
"полупрямоточных" судовых машин двойного расширения, для того чтобы
получить возможность работать на более глубокий вакуум.
Чтобы больше не возвращаться Паровые машины к паровым машинам, утратившим
для привода г
электрогенераторов* . свое место и значение В энергетике, следует,
несколько забегая вперед, остановиться на последнем этапе их развития,
