Зверь лютый Книга 34. Движуха

— А вместе?

— Во-о! Кто сказал? Молодец. И вдувать, и кидать. Комбинированный метод. Горимир, тебе проверять. На разных видах топлива. Это завалка от переда. Теперь с другой стороны, снизу. Дрова горят, получается шлак. Забивает колосники. Надо его сбросить. Как бы это улучшить? Делаем ручную решетку с поворотными колосниками.

* * *

Столетиями позже в домовых дровяных плитах будет неподвижный колосник. Под него ставят железный ящичек, в который сыпется прогоревшее. Когда наполнился — вынули и выкинули. В пром.печках этого мало.

* * *

Объясняю, показываю рисунок: колосники набираются на балках, связанных тягой с рычажным механизмом поворота, привод — на фронте топки. Дёрнул рычаг — колосники боком встали, шлак попадал.

Увы, не весь.

— Это ж не домашняя печка: как остыла — мусор с пода вымел. Топка горит сильно и непрерывно. Как шлаку наросло — надо чистить. Как?

Делим решетку по длине на две половины с самостоятельными приводами. Также — воздуховод. Пол-воздуха закрыли, пол-колосника вычистили. Кочергой. В наполовину горящей печке... Хреновенькая работа. Типовой проект в СССР в один из периодов.

В конце решетки — неподвижные колосники, предотвращают налипание шлака на заднюю стенку топки.

На одном конце воздуховода — колосники, на другом — вентилятор. Крутим. Давление под решёткой должно быть выше топочного.

Продувка топлива воздухом устраняет спекание шлака, интенсивное нижнее зажигание — обеспечивает устойчивую работу на высоковлажных и трудновоспламеняющихся топливах.

— Та-ак. А как бы ещё улучшить? Предложения?

— А ежели его, ну, решётку эту, наклонить? Оно горит и пересыпается.

Топки с наклонной решеткой (40-50®, естественный откос сжигаемого топлива) используют для сжигания древесных отходов и кускового торфа. Как раз наш случай.

— Очень хорошо. Ещё?

— Эта... гусеница. Ну... чтобы оно ползло и потряхивалось. Не, а чего? Ежели эти прутья можно туда-сюда дёргать, значит и тащить можно?

Факеншит! Куда я попал! Пр-релесть! Сплошные ползуновы с черепановыми!

— Хватит ржать. Он правильно сказал.

* * *

Колосниковое полотно крепится к цепям. При движении полотна колосники поворачиваются вокруг ведущей звездочки. Верхняя ветвь полотна катится по раме на роликах. В конце решетки на отдельной опоре — шлакосниматель.

В передней части решетки топливо подсушивается и воспламеняется, в средней — зона активного горения, в конце — дожигаются остатки горючего в шлаке.

Чего ещё не сказал? Про интенсивную шуровку (технический термин, не путать со шнуровкой) слоя, про возвратно-поступательное движение колосников на наклонно-переталкивающей решетке, про кожух вокруг трубы для согрева вводимого воздуха, про аэродинамический выступ в верхней части топки...

* * *

— Ну что, Горимир? Не испугался? Нам таких разных топок надо много. От два на два локтя до... двадцать на двадцать. По площади колосников считая. Для начала пройдёшься по всем нашим горячим производствам. Горшеню навести, Полонее от меня поклон передай, Альфа послушай. Кирпичный и известковый заводы — обязательно. Пойми, что в нынешних печках хорошо, а на что ругаются. Присмотрись, позаглядывай. Они все разные, для разных целей. Общее: в них огонь горит. Можно ли сделать так, чтобы горело лучше? От этого — кому жару больше, кому дров меньше, кому дело быстрее. Посмотри-подумай. Три дня. На четвёртый жду у себя. Расскажешь — что увидел, что придумал. Какие топки, какими силами, из каких материалов делать будешь.

— Да я ж никогда...

— Всё бывает первый раз. Ошибёшься — не страшно. А вот не сделаешь...

И я ласково улыбнулся нервно розовеющему свеженаросшей кожей парню до глубины своих коренных.

Я, конечно, чисто бюрократ. Но могу и Курта позвать. У него в глазах, иной раз, и адские топки видать. Хочешь посмотреть? На предмет теплоотдачи?

У слоевых топок теплонапряжение 200-400 Мкал/м3. Это, даже для самой маленькой из предполагаемых, 300-400 кВт? А в "попугаях"? Половина танкового двигателя?

Вот так это делалось, девочка. Вы, молодые, часто думаете, что всё было обдумано, взвешено, наперёд просчитано... Не-а. Случайно. Очередной паренёк вставал в ответ на вопрос: кто возьмётся? И становился "отцом-основателем" очередного направления в индустрии. Или - нет.

У меня не было достаточного представления о профессиональных и личностных качествах конкретного добровольца. Кого-то из них я знал больше, кого-то меньше. Спрогнозировать успешность каждого... невозможно. "Десять тысяч часов", о которых я уже... - не было ни у кого. А вот возможности - получили все.

Не все потянули дело, не все дожили до результатов.

Они были разные. Кто-то умнее, кто-то трудолюбивее, кто-то коммуникативнее, кто-то просто везунчик... Они оказались в самом начале, и от их свойств, пристрастий зависело развитие выбранного ими направления. Я и по сю пору вижу в наших изделиях, в наших заводах личные особенности тогдашних первопроходцев.

— Мы говорим о двигателях. Сам по себе жар ничего не двигает. Вон, Горимиру лоб припалило, а он не убежал. Вы все у горнов работали. Жар идёт — вы бегаете. Но не от огня, а от подгоняний мастера. Нужно что-то, что превратит тепло в движение. Называется — "рабочее тело". Не путать с "телом рабочего". Или работницы. У нас рабочее тело — пар. Кипятим воду, получаем много пара, он давит на лопатки прокуевых турбин. Они от этого крутятся.

Я — понятно объясняю? Оч-чень хорошо.

На самом деле тема не очевидна. Из серии про дофаминовые нейроны: выбор был сделан мною инстинктивно в начале похождений в "Святой Руси". Нет, потом-то я всё рационально обдумал и обосновал. Но в самом начале — чисто интуитивно.

* * *

Логика такова.

Прогрессоидное попандопуло, ежели, конечно, оно собирается прогрессерить по-большому, нуждается в механизмах. Которым нужны двигатели. Которые — ну очень разные. Ручной, конный, водяной и ветряной приводы имеют существенные, на нынешней стадии развития моего и общества, недостатки. Дальше ДВС — двигатель внешнего сгорания. "Внешнего" не ошибка, а необходимость.

Причина: торжество всемирной энтропии в одной отдельно взятой средне-средневековой стране.

Э... Я не слишком заелдыриваю?

Тогда уелбантурю проще: большой разброс параметров по любому доступному топливу.

Ещё проще: "бог и леса не ровнял". В том числе, и по удельной теплотворности.

Пример: дрова берёзовые, влажность 12% — 4.2 кВтч/кг., свежесрубленная древесина — 2.2, сухая — 3.9, костра льняная — 4.4, нефть — 12.2.

Предвижу дружное скандирование инженероидов: "Неф-тян-ка! Неф-тян-ка!".

Теплотворность вы видите, а показатель "цена/качество" не учили? Нефть против дров раза в три теплотворнее. И на три порядка(!) дороже. Вот в этих, моих конкретных, географически-политически-транспортных условиях.

Для "внутреннего" сгорания нужен стабильный состав топлива. Хоть какого. В природе такого нет. Сначала добудь сырьё, потом сделай из него топливо, потом довези его туда, где нужен работающий двигатель.

Как только в цепочке появляется слово "довези" — можно сразу "гасить свет". В этой стране... про транспортные наценки я уже... сначала построй дороги.

Что будет гореть у конкретного Пети за тридевять земель — сухая мелкорубленная берёза или длинномерная сырая осина... иншалла.

Мотор — штука тонкая. Всякую энтропию, она же — нестандарт, следует вынести подальше. Потому и "внешнее сгорание".

Мотор получает пар определённого качества, а не хрень неопределённого происхождения и переменного состава.

Потому — "паровой двигатель".

Какой?

Про "шар Герона" — я уже... В XVI веке в Египте турецкий инженер Такиюддин аш-Шами построил паровую турбину. В 1629 году Джованни Бранка предложил свой вариант. Тоже — паровой турбины.

У турбины — "право первородства".

Дени Папен изобрёл цилиндр с поршнем, поднимающимся за счет пара и опускающимся в результате его сгущения. Такой же принцип у устройств Сэвери и Ньюкомена (1705). Оборудование для выкачивания воды из шахт.

Джеймс Уатт в 1763 г. принялся чинить агрегат Ньюкомена. Сократил расход топлива: сообразил держать цилиндр в постоянно нагретом состоянии. Проходил мимо прачечной, заметил, что клубы пара выходят из-под крышек котлов: понял, что пар — это газ и изобрёл конденсатор. Добился герметичности внутри цилиндра с помощью пеньковой веревки, пропитанной маслом. Придумал центробежный регулятор, золотник, паровую рубашку вокруг цилиндра, применил расширение пара в цилиндре, механизм передачи движения от поршня к балансиру (параллелограмм Уатта), цилиндр двойного действия (пар подавал попеременно по разные стороны от поршня), планетарную передачу (кривошип лучше, но опоздал с патентом).

В его машине принципиальные решения конструкции механического двигателя: цилиндр, поршень, шатун, коленчатый вал, маховик.

Это всё — турбине не надо.

К 21 в. реальные КПД паровых турбин — 40%, они крутят электрогенераторы всех тепловых и атомных электростанций. Температура применяемого пара до 580 ®С, температура на выходе обычно не ниже 30 ®С, поэтому максимальный КПД как тепловой машины — 64%.

"Паротурбинные двигатели нашли широкое применение на водном транспорте. Их применению на сухопутном транспорте и в авиации препятствует необходимость иметь топку и котел для получения пара, а также большое количество воды для использования в качестве рабочего тела".

Посмотрите вокруг: мы — в "Святой Руси" 12 в. Где нет авиации. Где почти нет сухопутных дорог — основной трафик по рекам. И где много текущей, относительно чистой, воды.

Не просто удобный двигатель — в моих условиях наилучший. Я этого не понимал, но дофаминовые нейроны вызвали эмоции: "всё остальное — противно".

"Первый паровой котел построен англичанином Томасом Севери в 1698 г. Железный бак, под которым в топке разводили огонь".

Вот так мы сделали свою первую установку в Пердуновке. Пять веков опережения — хорошо. Но мало.

Затем "вместо бака стали применять длинный (до 10 м) цилиндр диаметром около 1,5 м. Его окружали каменной кладкой, а под ним разводили огонь. Поверхность, омываемая горячими газами... маленькая. Пара... мало, горячие газы в основном уходили в трубу, эффективность низкая...".

Это, примерно, то, что у нас сейчас работает.

"В начале XVIII в. конструкция парового котла была изменена. Горячие газы пустили по трубам, со всех сторон окруженным водой. Такие котлы получили название "газотрубных".

В конце XIX в. были изобретены прямоточные котлы. Вода в них превращалась в пар по мере движения по трубам: с одной стороны в трубы подается вода, а с другой — выходит пар".

Сначала — "газотрубные", "огнетрубные", "дымогарные". Через столетие — "водотрубные", "прямоточные".

Вот это и берём.

Для точности: "битва трубных" не завершена и 21 в. Новые материалы, автоматизация управления, системы безопасности... Очень много интересного. Не сейчас.

Без автоматики "газотрубные" взрываются: в Германии, за 1877-1887 г. 168 взрывов паровых котлов, убито 177, тяжело ранено 97, легкораненых — 244.

Ещё: "холодный запуск котла с большим объёмом воды"... при наших, извините, погодах... Не, из трубки воду легче слить.

Слово "трубы" видите? Как в "Святой Руси" с трубами — я уже и очень подробно...

* * *

— Те котлы, которые у нас стоят... не хороши. Будем делать водотрубные. Берём железную трубку, вставляем Горимиру в... э... в его топку. Наливаем воду. Трубка в жару, в пламени со всех сторон. Куда больше, чем котёл, который с одной стороны греется. Ставим ряд таких трубок и получаем...

— Ни хрена не получаем! Пробовали уже! Трубки текут. И отковать их накрепко, хоть бы и с твоей оправкой, невозможно! Глупость говоришь.

Прокуй терпел-терпел да и не вытерпел.

"Больной стал выходить из бессознательного состояния. Сейчас проявит интеллект в форме мата". Ждём-с.

Бедняга. Поглупел. Ведь знает же, что я просто так, без подготовки, беседу не завариваю. Столько молчал, крепился. А тут без него веселье идёт — мозговая атака с раздачей слонов, в смысле: задач. Гонор вскипел, гонорея ударила. Видимо, в голову.

Народ замер. Прямой конфликт двух лидеров.

"Пираты затаили все дыханье".

Пустое, ребятки, поножовщины не будет. Не для того я этого неблагодарного щенка столько лет растил, чтобы вот так просто пришибить.

"И в воздухе блеснули два клинка".

Сща блесну. Блистану. Клинком. Но не не стальным, а... топологическим.

Я смущенно улыбнулся Прокую, сочувственно покивал. Вытащил из второй странички-кармашка с надписью "Котёл" своей книжки-раскладушки рисуночки.

— Да уж... трубки ковать... на оправке... эт да... не получается. И не надо.

Оп-па. Дошло?

Ты — механик. А я — мышь белая, генномодифицированная. Моё дело — поиск выхода в лабиринте. Нет двери в этой стене? — Нефиг биться. Поищи дырку в соседней.

— Берём полосу стальную, прокатываем её по канавке, меньшей ширины, чем ширина полосы. Так, чтобы края полосы на края канавки отогнулись. Получается буква греческая "омега". Полукруг с ножками.

Есть вариант с двумя валками. На одном выступающее кольцо, на другом ответная кольцевая выемка. Полосу вставить между ними и прокатать. Эффективнее и проще. Но объяснять — проще с канавкой на плоскости.

Я говорю о греческом символе, об "о-большая". В кириллице омега имеет иное начертание — "дубль в". И конечно, "правильная" греческая омега — почти замкнутый круг.

— Берём вторую полосу. Так же её катаем. Теперь складываем их. По-любительски. Ножки к ножкам. Получаем трубу круглого сечения с двумя боковыми полочками. Полочки — свариваем по длине.

И уже без виноватого вида, с ехидством, но пока без явной вражды:

— Ты как, Прокуй, две одинаковых полоски стали в двухсотую долю локтя шириной, сварить сумеешь?

Вопрос — оскорбление. Это проще наварки лезвия на крестьянский серп — там материалы разные.

Сказать "нет" Прокуй не может. Такое умеет любой деревенский кузнец. Сказать "да" — признать, что его высказывание насчёт невозможности качественной сварки труб — глупость.

Нужно найти ошибку в моих суждениях. Но сходу он не просекает. А вот его "подпевалы" влезают:

— Дык... эта... расход же! Лишнее железо же! Впустую перевод!

— Больше железа — меньше железа... Пока труб никаких нет. Ни с много, ни с мало. А так — будут. Другое: ты прикинь какова доля лишнего?

Я как-то прикинул. Для "Смуглянки Лиз". 19 мм — калибр. Пусть 22 мм — внешний диаметр. Ширина потребной полосы — 34.5 мм. Добавляем две "ножки" по 2 мм. Избыточный расход металла — 1/9.

У трубок в котлах британских линкорах — внешний диаметр 5 см. Добавить 0.4? — Вообще не о чём.

— Скока-скока?! Полочка в двухсотую долю локтя?! Хрен там, а не сварка! Там же сбоку изгиб! Там же молотком не прокуячить!