Судовые котлы паровые

На фиг. 102 изображен предохранительный клапан сист. Кокбурна, у которого отсутствие сильных пружин дает возможность за счет большого подъема клапана уменьшить его диаметр, что обеспечивает лучшую пригонку клапана. Кроме того этот клапан обладает большой чувствительностью и поддается весьма точной регулировке. Действует он следующим образом: при повышении давления пара выше нормального открывается регуляторн. клапан а небольшого диаметра, нагруженный сравнительно слабой пружиной б, и пар по каналу в попадает в полость г; так как диаметр поршня д больше диам. клапана е, то поршень под действием давления пара продвинется влево и откроет клапан е для выпуска излишка пара в атмосферу. При понижении давления в котле регуляторный клапан под действием пружины б закроется, доступ свежего пара в полость г прекратится, давление в ней понизится вследствие конденсации пара, и клапан е закроется под действием слабой пружины ж и давления пара, прекратив тем самым выпуск пара из котла в атмосферу. Пружина ж служит также для регулировки величины открытия клапана. Предохранительные клапаны должны иметь привод для открытия их вручную (для пробы), выведенный на передний фронт котла, на нижнюю площадку кочегарки. Питание водотрубных К. п. обычно производится в паровой коллектор.

Большие форсировки требуют автоматич. питательного устройства; одним из наиболее распространенных является автомат Мумфорда (фиг. 103). Верхн. часть автомата, располагаемая на паровом коллекторе, представляет собой обыкновенный невозвратный клапан а с поршнем б, ходящим в цилиндре с небольшой слабиной. Просачивающаяся через слабину вода отводится по трубе в,в' через клапан ж во всасывающий трубопровод питательных насосов. Питательная вода от насоса подводится по трубе д и через клапан а подается в котел. Регулирование подачи воды производится поплавком е, действующим на игольчатый клапан ж, заключенный в коробке з. Корпус коробки и трубами к,к' сообщается с паровым и водяным пространствами котла. Коробка и прикрепляется к котлу так. обр., чтобы при нормальном уровне воды ось поплавка была горизонтальна. При понижении уровня воды в котле поплавок опускается и закрывает клапан ж, останавливая тем самым вытекание просочившейся через поршень б воды, вследствие чего давление воды на поршень б с обеих сторон уравновесится и клапан а под напором питательной воды откроется и даст возможность производить питание парового котла. При поднятии уровня воды в К. п. поплавок, поднимаясь, откроет клапан ж и даст возможность воде,собравшейся под поршнем б, уйти, вследствие чего давление на поршень б возрастет и клапан а закроется, прекратив питание котла. В случае неисправного действия поплавкового устройства кран л закрывают и регулируют питание вручную, действуя маховичком, насаженным на квадрат м, на зубчатую передачу н. Седло игольчатого клапана прикреплено к пустотелому шпинделю г, снабженному нарезкой и маховичком. Перемещением этого шпинделя можно в некоторых пределах менять высоту уровня воды в К. п. Остальная арматура судовых К. п. не отличается от береговой.

На фиг. 104 изображено расположение арматуры и общая схема установки батареи из 4 цилиндрич. К. п.; на фигуре обозначено: а,а — главные парозапорные клапаны , б,б — двойные пружинные предохранительные клапаны, в,в — главные питательные клапаны, г, г — вспомогательные питательные клапаны, д, д — клапаны к паровым свисткам, е,е — продувочные клапаны, ж, ж — клапаны для водомерных стекол, з,з — краны для спуска пены, и, и — пробные соляные клапаны, к, к — пробные краники, л, л — клапаны для манометров, м — парозапорный клапан для осветительной машины, п, п — паросборные трубы, о, о — питательные трубки, п, п — продувочные трубки, р, р — трубки для спуска пены, с,с — фундаментные подушки, т,т — тяги, Для удовлетворения полной потребности в паре главных механизмов современных судов требуется устанавливать на них б а т а р ею К. п., число к-рых доходит до 25. Часто устанавливают вспомогательные К. п. малого размера для питания паром вспомогательных механизмов при стоянке в порту, когда главные паровые котлы не работают. Котлы устанавливают группами (от 1 до 4) в отдельных водонепроницаемых отделениях. Каждое отделение имеет самостоятельные вспомогательные механизмы — питательные насосы (наиболее часто систем Вира и Вортингтона), вентиляторы (чаще всего с паровыми турбинами), водонагреватели, а при нефтяном отоплении — нефтяные насосы (систем Вира и Вортингтона),нефтеподогреватели, нефтяные фильтры. Во многих случаях применяется центральное управление питанием и нефтью, для чего в машинных отделениях устанавливают главные питательные и нефтяной насосы ротативного типа; тогда в котельных отделениях ставят по одному такому запасному насосу. В последнее время делаются попытки осуществить на судах паровые установки высокого давления. К. п. системы Ярроу высокого давления работают на пароходе "King George"; К. п. снабжены угольными топками, рабочее давление пара равно 40 atm, tR пара 400R, подогрев воздуха до 260R; напряжение поверхности нагрева около 18 — 20 кг/м2 ч. Котел Бабкока и Вилькокса высокого давления (фиг. 105) испытывается Морским министерством США. Рабочее давление 42 atm, поверхность нагрева 472 мг, поверхность перегревателя 48 м2, вес котла 37 т. Испытания котла при полном рабочем давлении до сих пор (февраль 1930 года) не опубликованы. Как общее правило К. п. судовые устанавливаются на судах фронтами к поперечным переборкам. Фундаменты для судовых котлов изготовляются из толстой листовой стали и прикрепляются к судовому набору. Чтобы устранить развитие добавочных напряжений, продольн. крепления судна усиливают на протяжении установки котлов. Для цилиндрических котлов (фиг. 104) верхняя часть фундаментных подушек с вырезается по форме котла и для жесткости обделывается угольниками. В зависимости от веса парового котла число таких подушек колеблется от 2 до 6. С боков подушки связываются железными листами, имеющими вырезы для доступа к котлу. Высоту подушки рассчитывают так. обр., чтобы имелась возможность произвести осмотр нижней части цилиндрич. барабана К. п. Для предупреждения сдвигов К. п. при качке верхнюю часть корпуса связывают с набором судна тягами m-или же удерживают К. п. на своем месте помощью связей, к-рые соединяют нижнюю часть его непосредственно с фундаментом. Для предупреждения продольных перемещений К. п. к днищу судна приклепывают кницы, которые упираются в лобовые стенки котла.

Для установки К. п. треугольного типа к водяным коллекторам последних приклепывают т.н. лапы (фиг. 106), при помощи к-рых К. п. и устанавливается на фундамент. Верхняя часть фундамента в этом случае делается строганой, и для направления лап при перемещении устанавливаются на болтах боковые направляющие наделки. Зазор между лапой и боковыми наделками дается 5 — 6 мм на сторону. Одна пара лап застопоривается от продольного перемещения. Для того чтобы обеспечить свободное перемещение лап, к скользящим поверхностям подводится смазка. В малых котлах вместо направляющих салазок перемещение лап обеспечивается овальными дырами для болтов, крепящих лапы к фундаменту. Для устойчивости котла при качке между паровым коллектором и переборками судна ставятся распорки, не мешающие вертикальному расширению котла при нагревании. Топливо для котлов хранится в случае угольных топок в бортовых и поперечных отсеках (в т. н. бункерах, угольных ямах), окружающих котельные отделения, а в случае нефтяного отопления — в междудонных отсеках под котельными и машинными отделениями, а также в бортовых нефтяных ямах. Угольные ямы имеют в котельных отделениях горловины (закрываемые водонепроницаемыми крышками) для подачи угля к котлам и шахты для погрузки угля с верхней палубы. При ручном обслуживании топок уголь из ям подается к котлу в кадках, при топках для сжигания пылевидного топлива или с механич. решетками — при помощи специальных устройств. Провалившаяся в поддувало зола и шлаки при чистке топок выгребаются на площадки перед котлом, откуда они удаляются за борт при помощи мусорного эжектора или мусорной лебедки.

Мусорный эжектор (фиг. 107) состоит из чугунной воронки а, нижняя часть к-рой тройником б соединяется с трубой в, отводящей мусор за борт, и с водоотливной трубой г от трюмно-пожарного насоса, к-рая присоединяется к сопловой насадке д. В нижней части воронки устанавливают клапан е ("хлопушка") и такой же клапан устанавливают на трубе, отводящей мусор за борт. На этой же трубе между воронкой и невозвратным клапаном устанавливают задвижку ж. Для выбрасывания мусора открывают задвижку ж на мусороотводящей трубе, причем для предохранения гнезда ее от мусора в отверстие задвижки вдвигают при помощи рейки и зубчатой передачи к кусок трубы л; затем открывают клапан на водоотливной трубе (давление воды-20 кг/см2) и на решетку, установленную в верхней части воронки, набрасывают золу и шлак, крупные куски которого на этой решетке разбиваются молотком. Зола и шлак, проваливаясь через решетку, открывают хлопушку воронки и попадают в струю воды, выходящей с большой скоростью из сопловой насадки, и с этой водой уносятся за борт. Когда мусор выброшен, производится прокачка трубопровода эжектора, после чего выдвигают трубу из отверстия задвижки и закрывают ее. При неисправном действии эжектора и стоянках в гавани мусор из кочегарок поднимают электрич. или паровыми мусорными лебедкамц в кадках, через специальные шахты на верхнюю палубу и выбрасывают в баржи, стоящие у борта корабля, т. к. выбрасывание мусора за борт в гаванях и на рейдах запрещается, дабы не засорять фарватера. Результаты испытаний некоторых типов судовых К. п. приведены в табл. 6 (ст. 287 — 288).

Лит.: Д е р к а ч е н к о И. Судовые водотрубные котлы, 3 изд., Кронштадт, 1915; Д о л г о л е н к о В. Я., Конспект к курсу судовых паровых котлов, П., 1921; П о г о д и н А., Курс пароходной механики,ч. 1, Паровые котлы, СПБ, 1912; Б а у э р Г., Расчеты и конструкции судовых машин и котлов, пер. с нем., СПБ, 1903; С и т о н А. Е., Руководство по проектированию судовых машин и котлов, 2 изд., пер. с англ., СПБ, 1907; В я х и р е в С. В., Отчет об испытании сдвоенного водотрубного котла для миноносца "Лейтенант Ильин", "Известия по механич. части флота", П., 1918, вып. 7; В а с и л ь е в В., Испытание систем нефтяного отопления, произведенное в 1912 — 13 г. на испытательной станции Балтийского судостр. и механич. завода, там же, вып. 6; е г о же, Спецификапионные испытания котлов лин. кор. "Севастополь", там же; D i e c k h o f f H. u. В и с h h о 1 z H.. Berechnen и. Entwerfen d. Schiffskesse), В., 1910; S e a t o n A. E., A Manual of Marine Engineering, 20 ed., L., 1928; T r a i 1 1 T. V, Boilers, Marine a. Land, their Construction a. Strenght, 5 ed., L., 1920; S t r o m e y e r C.E., Marine Boilers, Management a. Construction, G ed.,L., 1924; В а и e r G-., Berechnung u. Konstruktion d. Sehiffsmaschinen u. Kessel. Berlin, 1927; D i e t r i c h M., Der moderne Dampfkessel d. Kriegs— u. Handelsschiffe, Rostoek, 1908; R o b e r t s o n L., Marine Boilers, their Construction a. Working, L., 1916; M e n t z W., Schiffskessel, Handbuch fur Konstruktion und Berechnung, B. — Mch., 1907; H а г t m a n n K., Die gesetzlichen Bestimmungen, betreffend die Genehmigung und Untersuchung der Schiffsdampfkessel, Hamburg, 1918; "Journal of the Amer. Society of Naval Engineers", Wsh.; "Shipbuilder", L.; "Marine Engineering a. Shipping Age", N. Y.; "Schiffbau", В.; "Werft — Reederei — Hafen", В. А. Сушнлим и Г. Кернер