Судовые силовые и энергетические установки (часть 1). Судовые паровые котлы 19 века
Трёхколлекторный паровой котёл — Википедия
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Схематическое изображение триколекторного парового котла. 1922 Триколекторный паровой котел Торникрофта-Шульца британской компании John I. Thornycroft & Company Паровые котлы британской компании Yarrow Shipbuilders для чилийских линкоровТрёхколлекторный паровой котёл (англ. Three-drum boiler) — разновидность водотрубных паровых котлов, нашли широкое применение в судовых энергетических установок кораблей и судов с конца XIX века. Благодаря небольшим размерам и значительной мощности они были распространены при строительстве кораблей в XIX—XX веках.
Фундаментальной характеристикой «триколекторного» дизайна является расположение парового бар
Судовые силовые и энергетические установки (часть 1)
Возможно, первый судовой двигатель появился так. Наш далекий предок, усевшись на упавшее в водный поток бревно, решил переправиться на другой берег реки. Загребая воду ладонями, как веслами, он сочетал в себе и первый двигатель - в одну «человеческую» силу - и первый движитель, которым являлись его руки. Но постепенно люди, изучив законы природы, поставили их себе на службу. Ветер, вода и, наконец, пар отчасти заменили силу мышц. На смену веслам пришел парус, а паруса начала вытеснять машина.
Идея создать паровой двигатель возникла более 2000 лет назад. Греческий ученый Герон, живший в Александрии, сконструировал оригинальную паровую машину. Значительно позже английский механик Джеймс Уатт создал паровую машину, которой суждено было стать первой судовой силовой установкой.
ПАРОХОДЫ
11 августа 1807 года принято считать днем рождения парового судна. В этот день произошло испытание парохода, построенного талантливым американским инженером Робертом Фултоном. Пароход «Клермонт» открыл регулярные рейсы по реке Гудзон между Нью-Йорком и Олбени. В 1838 году британский пароход «Great Eastern» пересек Атлантику, не поднимая парусов, хотя и имел парусное вооружение. Рост промышленности требовал корабли и суда, которые могли бы независимо от воли стихии совершать регулярные рейсы по Атлантическому и Тихому океанам. В XIX веке резко возросли размеры паровых судов, а вместе с ними и мощности паровых машин. К 90-м годам мощность их была доведена до 9000 лошадиных сил.Сто лет спустя коэффициент полезного действия (КПД) паровой силовой установки уже равнялся 30 процентам, и развивала мощность до 14720 кВт, а число обслуживающего персонала сократилось до 15 человек. Но малая производительность паровых котлов требовала увеличения их количества.
На грани двух веков паровыми машинами оборудовались в основном пассажирские суда и грузопассажирские корабли, чисто грузовыми судами были только парусники. Это объяснялось несовершенством и малой эффективностью паровой силовой установки того времени.
СУДОВЫЕ ПОРШНЕВЫЕ ПАРОВЫЕ МАШИНЫ
поршневой паровой двигатель
В судовых силовых установках с паровыми машинами в качестве рабочего тела используется водяной пар. Поскольку пресную воду на судах можно перевозить только в ограниченном количестве, в данном случае применяют замкнутую систему циркуляции воды и пара. Разумеется, при работе силовой установки возникают определенные потери пара или воды, однако они незначительны и возмещаются водой из цистерны или испарителей. Упрощенная схема такой циркуляции дана на рисунке 1.
принцип действия паровой установки
ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ПОРШНЕВОЙ ПАРОВОЙ МАШИНЫ
Рабочий пар подается в паровой цилиндр через паровые поршни. Он расширяется, давит на поршень и заставляет его скользить вниз. Когда поршень достигает своей нижней точки, парораспределительный золотник изменяет свое положение. Свежий пар подается под поршень, в то время как пар, заполнявший прежде цилиндр, вытесняется.
Теперь поршень движется в противоположном направлении. Таким образом, поршень совершает во время работы движения вверх и вниз, которые с помощью кривошипно-шатунного механизма, состоящего из штока, ползуна и соединенного с коленчатым валом шатуна, преобразуются во вращательные движения коленчатого вала. Впуск и выпуск свежего и отработавшего пара регулируют клапаном. Клапан приводится в действие от коленчатого вала посредством двух эксцентриков, которые через штанги и шатун соединены с золотниковой штангой.
Перемещение шатуна с помощью переводного рычага вызывает изменение количества пара, заполнившего цилиндр за один подъем поршня, а следовательно, меняются мощность и частота вращения машины. Когда шатун находится в среднем положении, пар уже не входит в цилиндр, и паровая машина прекращает движение. При дальнейшем перемещении шатуна с помощью переводного рычага машина снова приводится в движение, на этот раз в противоположном направлении. Это обусловливает обратное движение судового движителя.
поршневая паровая машина
поршневая паровая машина трехкратного росширения
ЭЛЕКТРОХОДЫ
В 1838 году жители Петербурга могли наблюдать, как по Неве двигалась небольшая лодка без парусов, весел и трубы. Это и был первый в мире электроход, построенный академиком Б. С. Якоби. Моторы судна потребляли энергию от аккумуляторных батарей. Изобретение ученого почти на целый век опередило мировую судостроительную науку. Но практическое применение на судах этот двигатель получил только на подводных лодках для движения в подводном положении. К недостаткам электроходов относят относительную сложность силовой установки.
ТУРБОХОДЫ
судно «Turbinia»
Применение турбины в качестве главного двигателя нашло себя на судне под названием «Turbinia» водоизмещением 45 тонн, которое было спущено на воду в Англии конструктором Чарльзом Парсонсом.
Многоступенчатая паротурбинная установка состояла из паровых котлов и трех турбин, напрямую соединенных с гребным валом. На каждом гребном вале находилось по три гребных винта (система тандем). Общая мощность турбин составляла 2000 л. с. при 200 оборотов в минуту. В 1896 году во время ходовых испытаний судно «Turbinia» развило скорость 34,5 узла.
Военные моряки по достоинству оценили появление новой силовой установки. Турбину начали устанавливать на линкоры и броненосцы, а со временем стал главным двигателем почти всех пассажирских судов.В середине XX века началась конкурентная борьба между паротурбинными и дизельными силовыми установками за применение их на больших судах для транспортировки объемных грузов, в том числе и танкерах. Первоначально на судах дедвейтом до 40000 тонн преобладали паротурбинные силовые установки, но стремительное развитие двигателей внутреннего сгорания привело к тому, что некоторые корабли и суда водоизмещением более 100000 тонн и в настоящее время оборудуются дизельными силовыми установками. Паротурбинные установки сохранились даже на крупных боевых кораблях, а также на быстроходных и больших контейнеровозах, когда мощность главного двигателя составляет 40000 л. с. и более.
ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ СУДОВОЙ ПАРОВОЙ ТУРБИНЫ
паровая турбина мощностью 20000 л. с.
Паровая турбина относится к силовым установкам, в которых тепловая энергия подведенного пара изначально превращается в кинетическую, а только после этого используется для работы.
Паровые турбины являются гидравлическими тепловыми двигателями, у которых в отличие от поршневых паровых машин и поршневых двигателей внутреннего сгорания не требуется преобразовывать возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение гребного винта. За счет этого упрощается конструкция, и решаются многие технические проблемы. Кроме того, паровые турбины даже при очень большой мощности имеют сравнительно небольшие размеры, так как частота вращения ротора довольно высока и в зависимости от типа и назначения турбины составляет от 3000 до 8000 оборотов в минуту.
Использование кинетической энергии для совершения механической работы происходит следующим образом. Выходящий из расширительных устройств пар попадает на вогнутые профили лопаток, отклоняется от них, изменяет свое направление и за счет этого воздействует тангенциальной силой на ротор. В результате создается вращающий момент, который вызывает вращение ротора турбины.
Современные паровые турбины судовой силовой установки состоят обычно из двух корпусов. В одном корпусе находится ротор турбины высокого давления, а в другом - низкого. Каждая турбина состоит из нескольких ступеней, которые в зависимости от вида турбины обозначаются как ступени давления или ступени скорости. Рабочий пар последовательно проходит через неподвижные венцы расширительных устройств и венцы рабочих лопаток. Так как объем пара во время процесса расширения постоянно увеличивается, рабочие лопатки по мере падения давления должны быть длиннее.
В корпусе турбины низкого давления находятся особые венцы рабочих лопаток турбины заднего хода. Турбины главной энергетической установки на судах, гребные винты которых имеют изменяющийся шаг, не нуждаются в турбинах заднего хода. Наряду с турбинами главной энергетической установки в машинных отделениях судов устанавливают вспомогательные турбины, которые служат для привода генераторов, насосов, вентиляторов и т. д. Принцип действия ступени паровой турбины показан на рисунке 4.
судовая паровая турбина
В коммерческом флоте паровая турбина получила признание только после ее применения на лайнерах «Lusitania», «Мавритания» и «Aquitania» построенные в 1907 году. Эти круизные лайнеры с легкостью развивали скорость 26 узлов. Голубую ленту Атлантики - пассажирское судно «Мавритания» сохраняло за собой на протяжении 20 лет.
ТУРБОЭЛЕКТРОХОДЫ
Силовой установкой, состоящей из парового котла, турбины, генератора и электромотора, были оснащены турбоэлектроходы. Широкое применение они нашли в США. Со временем тяжелые электрогенераторы и электродвигатели постепенно были вытеснены редукторами.
Значительный интерес вызвала постройка турбоэлектрохода «Канберра». Весовые показатели не остановили конструкторов. Было подсчитано, что при мощностях от 75000 до 100000 л. с. потери энергии при применении переменного тока соизмерим с потерями в редукторе и гидравлической передаче, а отказ от ступеней заднего хода даже увеличил экономические показатели силовой установки. Как правило, турбоэлектроходами считаются только крупные суда, чаще - пассажирские.
При меньших мощностях более целесообразно применять редукторные передачи, потери в которых составляют лишь 1,5 - 4 процента.
AfrikaansAlbanianArabicArmenianAzerbaijaniBasqueBelarusianBulgarianCatalanChinese (Simplified)Chinese (Traditional)CroatianCzechDanishDetect languageDutchEnglishEstonianFilipinoFinnishFrenchGalicianGeorgianGermanGreekHaitian CreoleHebrewHindiHungarianIcelandicIndonesianIrishItalianJapaneseKoreanLatinLatvianLithuanianMacedonianMalayMalteseNorwegianPersianPolishPortugueseRomanianRussianSerbianSlovakSlovenianSpanishSwahiliSwedishThaiTurkishUkrainianUrduVietnameseWelshYiddish⇄AfrikaansAlbanianArabicArmenianAzerbaijaniBasqueBelarusianBulgarianCatalanChinese (Simplified)Chinese (Traditional)CroatianCzechDanishDutchEnglishEstonianFilipinoFinnishFrenchGalicianGeorgianGermanGreekHaitian CreoleHebrewHindiHungarianIcelandicIndonesianIrishItalianJapaneseKoreanLatinLatvianLithuanianMacedonianMalayMalteseNorwegianPersianPolishPortugueseRomanianRussianSerbianSlovakSlovenianSpanishSwahiliSwedishThaiTurkishUkrainianUrduVietnameseWelshYiddish
korabley.net
Паровой котел — Мегаэнциклопедия Кирилла и Мефодия — статья
Парово́й коте́л — закрытое устройство для получения пара с давлением выше атмосферного. Паровой котел имеет топку органического топлива, получаемый пар используется вне самого устройства. Рабочим телом большинства паровых котлов является вода. К паровым котлам относятся также парогенераторы (электрокотлы), обогреваемые электрической энергией. Упоминания о паровом котле, как устройстве для получения пара, встречаются в работах итальянца Дж. делла Порта (1601), француза С. де Ко (1615), англичанина Э.С. Вустера (1663). Промышленное применение паровых котлов началось на рубеже 17 и 18 веков в связи с развитием горнозаводской и угледобывающей промышленности в эпоху промышленного переворота. Ранние конструкции паровых котлов по форме напоминали шар или котлы для варки пищи; сначала их изготовляли из меди, а затем из чугуна. Одним из первых промышленных паровых котлов считают котел Д. Папена, предложенный им в 1680 году. Принципиальные конструкции паровых котлов сложились в процессе изменения конструктивных форм выпускавшегося до второй половины 19 века простейшего цилиндрического парового котла; поверхность нагрева такого котла не превышала 25 кв.м, давление пара 1 Мн/кв.м (10 кгс/кв.см), а кпд 30%. Развитие паровых котлов шло по двум направлениям: увеличения числа потоков газов (газотрубные паровые котлы) и увеличения числа потоков воды и пара (водотрубные паровые котлы). Первые газотрубные паровые котлы представляли собой цилиндрические сосуды, в которые первоначально вставляли 1, 2, 3 трубы большого диаметра (жаровые трубы), а впоследствии десятки труб значительно меньшего диаметра (дымогарные трубы), по которым проходил газ.Увеличение поверхности нагрева газотрубных паровых котлов происходило в габаритах первоначального цилиндрического котла или даже в меньших габаритах. Следствием этого явилось повышение паропроизводительности котла при увеличении его массы, а также улучшение передачи тепла от дымовых газов к поверхности нагрева, приводившее к снижению температуры газов на выходе из котла, то есть к повышению кпд. Газотрубные паровые котлы отличались от цилиндрических относительно малыми размерами и высоким кпд (60%), однако паропроизводительность их, ограничиваемая габаритами, не превышала нескольких т/ч, а конструкционные особенности ограничивали давление пара в котле до 1, 5-1, 8 Мн/кв.м. Поэтому газотрубные паровые котлы сохранялись только на транспортных установках (паровозы, пароходы), а из стационарных установок они были вытеснены водотрубными котлами.Создание водотрубных паровых котлов шло путем увеличения числа его цилиндров, сначала до 3-9 относительно больших диаметров (батарейные котлы), а затем до десятков и сотен цилиндров небольших диаметров, превратившихся в кипятильные, а в дальнейшем и в экранные трубы. Увеличение поверхности нагрева водотрубных паровых котлов сопровождалось увеличением их габаритов, и в первую очередь высоты. Вместе с тем во много раз возрастала паропроизводительность, уменьшался удельный расход металла, повышались параметры пара и кпд.Со второй половины 19 века выпускались камерные и секционные горизонтально-водотрубные паровые котлы с естественной циркуляцией, у которых кипятильные трубы были расположены с наклоном в 10-12° к горизонту. Камерный паровой котел состоял из одного или нескольких барабанов, подсоединенных к ним сборных камер и пучков кипятильных труб, ввальцованных в камеры. Его поверхность нагрева составляла 350 кв.м, паропроизводительность 10 т/ч при давлении 1, 5 Мн/кв.м. Замена плоских камер отдельными секциями, в которые ввальцовывали по одному ряду труб, позволила повысить давление пара, а с увеличением числа секций, из которых собирался котел, поверхность нагрева достигла 1400 кв.м.В 1893 году В.Г. Шухов создал водотрубный паровой котел, который состоял из продольного барабана и трубчатых батарей, представляющих собой два пучка труб, ввальцованных в плоские стенки коротких цилиндрических камер. В зависимости от числа батарей (от 1 до 5) поверхность нагрева котла могла изменяться от 62 до 310 кв.м, а паропроизводительность от 1 до 7 т/ч при давлении пара до 1, 3 Мн/кв.м. Конструкцией котла Шухова была разрешена задача унификации отдельных элементов и их размеров.В начале 20 века появились вертикально-водотрубные котлы, которые имели большой потенциал развития. Если в 1913 году паропроизводительность таких котлов не превышала 15 т/ч, а давление пара 1, 8 Мн/кв.м, то в середине 1970-х годов их паропроизводительность достигла 4400 т/ч при давлении 24 Мн/кв.м. Изначально вертикально-водотрубные паровые котлы состояли из одного верхнего и одного нижнего барабанов, соединенных пучком прямых труб. В 1920-х годах они были вытеснены более надежными трехбарабанными котлами с изогнутыми трубами. Поверхность нагрева таких котлов составляла от 650 до 2500 кв.м, паропроизводительность от 50 до 180 т/ч.В 1930-х годах получили распространение пылеугольные топки, которые сильно повлияли на развитие конструкций паровых котлов, значительно повысив их паропроизводительность. Они позволили эффективно использовать низкосортные местные угли. Внедрение камерных топок привело к созданию топочных экранов, которые представляют собой испарительные трубы, расположенные на стенах топочной камеры. Первоначально экраны закрывали только часть стен и предназначались для защиты обмуровки от непосредственного воздействия пламени, которое приводило к шлакованию топки и разрушению обмуровки. Постепенно экраны стали закрывать всё большую часть стен топок, во второй половине 20 века паровые котлы получили полностью экранированные топки. Экраны, воспринимающие тепло, излучаемое пламенем и горячими дымовыми газами (радиационные поверхности нагрева), работают более интенсивно, чем кипятильные трубы, находящиеся в зоне более низких температур (конвективные поверхности нагрева). Поверхность нагрева экранированных котлов значительно меньше, чем у неэкранированных такой же паропроизводительности; в котлах со сплошным экранированием топочной камеры, называемых радиационными котлами, кипятильный пучок почти отсутствует. В 1930-х годах в СССР Л.К. Рамзиным были сконструированы водотрубные котлы с принудительной циркуляцией (прямоточный котел). С конца 20 века в технике термин «паровой котел» был вытеснен термином «котлоагрегат».megabook.ru
Судовые паровые котлы Милтон Д.Х.
В книге рассмотрены конструкции главных и вспомогательных судовых паровых котлов, а также вопросы касающиеся их эксплуатации и ремонта. Книга предназначена для судовых механиков, стремящихся расширить свои знания и познакомиться с практикой эксплуатации и основными типами судовых котлов
Содержание
От переводчика Предисловие Список упоминаемых фирм и марок котлов и оборудования
Глава 1. Цилиндрические котлы 1.1. Общие сведения 1.2. Горизонтальные котлы1.3. Вертикальные котлы
Глава 2 Водотрубные котлы 2.1. Общие сведения 2.2. Типы котлов 2.3. Котлы фирмы "Фостер Уилер" 2.4. Котлы фирмы "Бабкок и Вилькокс" 2.5. Котлы фирмы "Комбашн Энжиниринп" 2.6. Котлы фирмы "Кавасаки" 2.7. Вспомогательные котлы 2.8. Современные тенденции усовершенствования котлов2.9. Двухтопливные котлы (на жидком топливе и природном cжиженном газе)
Глава 3. Котлы с комбинированным отоплением и утилизационные3.1. Общие сведения 3.2. Современные системы утилизации теплоты ....3.3. Котлы с комбинированным отоплением 3.4. Утилизационные котлы с принудительной циркуляцией
Глава 4. Котлы с принудительной циркуляцией4.1. Общие сведения 4.2. Котлы с принудительной циркуляцией воды4.3. Котлы с принудительной циркуляцией пара 4.4. Прямоточные котлы
Глава 5. Парогенераторы и водотрубные котлы на жидком топливе для получения пара низкого давления 5.1. Общие сведения 9.1. Парогенераторы низкого давления с паровым обогревом5.1. Водотрубные котлы низкого давления на жидком топливе
Глава 6. Пароперегреватели и экономайзеры 6.1. Общие сведения 6.2. Пароперегреватели водотрубных котлов6.3. Регулирование температуры перегретого пара6.4. Пароперегреватели радиационные и с автономным отоплением6.5. Экономайзеры6.6. Конические лючковые затворы фирмы "Фостер уилер".
Глава 7. Огнеупорные материалы и изоляция 7.1. Общие сведения 7.2. Повреждения футеровки топки
Глава 8. Приборы и арматура котлов8.1. Общие сведения 8.2. Предохранительные клапаны8.3. Паровые стопорные клапаны 8.4. Питательные клапаны8.5. Водоуказатели 8.6. Водоуказатели водотрубных котлов 8.7. Устройства сигнализации я защиты котла по нижнему уровню воды 8.8. Сажеобдувочные аппараты 8.9. Внутриколлекторные устройства
Глава 9. Управление котлами 9.1. Общие сведения 9.2. Системы регулирования и управления 9.3. Автоматическое регулирование питания котельной установки
Глава 10. Обработка котловой и питательной воды10.1. Накипь10.2. Коррозия 10.3. Унос воды паром и вспенивание воды в котле10.4. Подготовка питательной воды 10.5. Обработка котловой воды 10.6. Контроль водного режима 10.7. Водородный показатель рН 10.8. Мероприятия по результатам анализов 10.9. Очистка поверхностей нагрева котла перед вводом в эксплуатацию 10.10. Перспективные методы водообработки ....Глава 11. Эксплуатация котлов 11.1. Общие сведения 11.2. Сжигание жидкого топлива 11.3. Форсунки 11.4. Топочные устройства 11.5. Системы подвода воздуха к водотрубному котлу11.6. Воздухоподогреватели 11.7. Пуск котла 11.8. Хранение котла 11.9. Системы питания котла 11.10. Пожары в воздухоподогревателе, пароперегревателе, экономайзере, утилизационном котле
Глава 12. Освидетельствование и ремонт водотрубных котлов12.1. Общие сведения 1.2.2. Внутреннее освидетельствование парового коллектора котла12.3. Наружное освидетельствование парового коллектора котла12.4. Освидетельствование пароперегревателя 12.5. Освидетельствование коллекторов экранов н кожуха котла12.6. Освидетельствование топки и труб экранов12.7. Освидетельствование водяного коллектора 12.8. Освидетельствование пароперегревателя со стороны рецесса12.9. Освидетельствование экономайзера 12.10. Освидетельствование воздухоподогревателя
Глава 13. Освидетельствование и ремонт цилиндрических котлов13.1. Общие сведения 13.2. Освидетельствование котла 13.3. Повреждения и ремонт вертикального котла13.4. Характерные повреждения котла и способы их устранения13.5. Гидравлические испытания
www.morkniga.ru
5 3 судовые паровые котлы
5.3. Судовые паровые котлы
5.3.1. В целях обеспечения безопасного обслуживания котла (котлов) в действии перед
разводкой огня и подъемом пара надлежит:
а) осмотреть котельное отделение, убрать все посторонние предметы, убедиться в отсутствии
вблизи котла горюче-смазочных материалов, проверить наличие и готовность к действию
противопожарных средств, находящихся в котельном отделении;
б) проверить исправность основного и аварийного освещения котельного отделения, постов
управления и водоуказательных приборов, а также средств связи и сигнализации;
в) провентилировать котельное отделение (если в нем нет действующего котла) и убедиться в
возможности беспрепятственного выхода людей через запасной выход;
г) осмотреть приводы клапанов арматуры котла и трубопроводов, обратив особое внимание на
исправность быстрозапорных топливных клапанов и других устройств, обеспечивающих вывод котла
из действия в аварийных случаях;
д) убедиться в исправном состоянии изоляции котла, паропроводов и газоходов;
е) убедиться в наличии и исправности всех штатных контрольно-измерительных приборов,
средств защиты и аварийно-предупредительной сигнализации;
ж) убедиться в наличии воды в котле по водомерным стеклам и пробным кранам.
Не является официальной версией, бесплатно предоставляется членам Ассоциации лесопользователей Приладожья, Поморья и Прионежья – . Постоянно действующий третейский суд.
5.3.2. Перед зажиганием форсунок топок котлов необходимо осмотреть топку (топки) и
проверить, нет ли в ней скопления топлива, и тщательно провентилировать в течение не менее 3
мин. для удаления возможной взрывоопасной смеси газов.
5.3.3. Для зажигания форсунок неавтоматизированных котлов следует пользоваться факелом,
укрепленным на металлическом стержне длиной не менее 1 м. При этом надлежит надевать
защитные очки и рукавицы и находиться в стороне от окна, в которое вставляется факел, во
избежание ожогов при возможных выбросах пламени.
5.3.4. Запрещается зажигать форсунку от раскаленной обмуровки топки.
5.3.5. Если после двух повторных попыток форсунка не зажглась, дальнейшие попытки ее
зажигания необходимо прекратить, выяснить и устранить причины неисправности, вновь
провентилировать топку в течение не менее 3 мин. и только после этого повторить зажигание.
5.3.6. Для предотвращения разрыва водомерных стекол, при котором возможны ожоги
обслуживающего персонала, их надлежит систематически продувать с момента зажигания форсунки
до достижения рабочего давления пара в котле, через каждые 20 мин.
5.3.7. Включать котел в действие при неисправности хотя бы одного предохранительного
клапана или его ручного привода запрещается.
5.3.8. Во избежание попадания воды в паропровод перед включением котла в действие уровень
воды в нем надлежит держать не выше рабочего.
5.3.9. Открытие главного стопорного клапана надлежит производить с особой осторожностью,
внимательно следя за состоянием и прогреванием главного паропровода. При этом клапаны
продувания на паропроводе должны быть открыты до появления в них сухого пара.
5.3.10. Включение котла для совместной параллельной работы с действующими котлами
допустимо только при условии, что давление пара в подключаемом к работе котле превышает
давление в магистрали на 0,05 МПа (0,5 кгс/кв. см).
5.3.11. При наблюдении за процессом горения в топке котла следует надевать очки с синими
стеклами. Пользоваться смотровыми отверстиями с поврежденными стеклами категорически
запрещается.
5.3.12. Чистить отверстия сопла форсунки, через которые поступает топливо, следует только
после ее полной остановки.
5.3.13. Во избежание аварии котла при понижении уровня воды в нем настолько, что вода не
видна в водоуказательных приборах, а из нижнего пробного крана идет сухой пар, надлежит
немедленно прекратить питание и горение котла, вывести котел из действия, снизить давление пара
в паровых магистралях и принять меры по защите котла от быстрого и неравномерного охлаждения.
5.3.14. При вскипании воды в котле в целях предупреждения гидравлических ударов в главном
паропроводе и механизмах надлежит уменьшить число оборотов (двойных ходов) паровых
механизмов и открыть краны продувания котла, одновременно с этим принять соответствующие
меры для устранения вскипания воды.
5.3.15. Продувание котла во время его работы следует производить осторожно, не допуская
гидравлических ударов в трубопроводе и снижения уровня воды ниже допустимого.
5.3.16. При выходе из строя одного из водоуказательных приборов работа водотрубного котла с
одним водоуказательным прибором свыше 30 мин., а огнетрубного свыше 1 ч запрещается.
Не является официальной версией, бесплатно предоставляется членам Ассоциации лесопользователей Приладожья, Поморья и Прионежья – . Постоянно действующий третейский суд.
5.3.17. Запрещается эксплуатация утилизационных котлов при неисправном устройстве для
предотвращения попадания воды в главные двигатели.
5.3.18. Следует принимать своевременные меры к устранению пропуска газов через обшивку
котла в машинно-котельное отделение. Работа котла с пропусками газов не разрешается.
5.3.19. Во избежание воспламенения отложений масла в газовом тракте утилизационного котла
необходимо систематически удалять из котла масло, попавшее туда с выпускными газами двигателя.
5.3.20. Во время действия котла выполнение на нем каких-либо ремонтных работ, связанных с
ударами, сверлением отверстий и сваркой, запрещается.
5.3.21. При аварии котельной установки, угрожающей безопасности обслуживающего
персонала, вахтенный механик должен направить людей в безопасное место, а котел вывести из
действия.
5.3.22. Вывод из действия одного котла при наличии других действующих котлов допускается
только при его надежном отключении постановкой заглушек на соответствующих трубопроводах.
Если отключение производится клапанами, то на них должны быть установлены замки,
исключающие их случайное открытие, и вывешены предупредительные плакаты "Не открывать! В
котле люди!".
5.3.23. Перед открытием лазов и горловин на выведенном из действия котле надлежит
убедиться в отсутствии в нем пара и горячей воды. В первую очередь должен открываться верхний
лаз.
5.3.24. Перед допуском людей в котел старший (главный) механик должен убедиться в
следующем:
а) все трубопроводы выведенного из действия котла надежно отключены от действующих
котлов и механизмов;
б) котел хорошо провентилирован, в нем нет вредных газов, паров и скопления топлива;
в) на время работы людей в котле назначены и проинструктированы специальные вахтенные,
которые должны находиться вне котла у открытых горловин с целью наблюдения и оказания
необходимой помощи работающим в случае надобности;
г) для освещения внутри котла подготовлены исправные электрические переносные
светильники взрывобезопасного исполнения, подключенные к сети напряжением не свыше 12 В, а
также аккумуляторные фонари.
5.3.25. Производство работ в котлах без специального теплоизолирующего костюма допускается
при температуре внутри них не выше 35 град. C.
5.3.26. При более высокой температуре, но не выше 50 град. C допускается только осмотр котла
в течение не более 15 мин. При этом осматривающий должен быть одет в теплозащитную одежду, а у
котла должен находиться наблюдающий, готовый в любой момент оказать помощь находящемуся в
котле.
5.3.27. Для предотвращения сквозняков при работе в топке котла в период его ремонта
надлежит закрыть регистр дымохода, а в случае вывода из действия всех котлов надеть чехол на
верхний конец дымовой трубы.
Не является официальной версией, бесплатно предоставляется членам Ассоциации лесопользователей Приладожья, Поморья и Прионежья – . Постоянно действующий третейский суд.
5.3.28. При подготовке химикатов для введения в котел лица, работающие с ними, должны быть
обеспечены средствами индивидуальной защиты органов дыхания, а также пользоваться защитными
очками, резиновыми фартуками и перчатками.
5.3.29. После кислотной обработки внутренних поверхностей котла, для нейтрализации
остатков кислоты, котел необходимо заполнить раствором тринатрийфосфата из расчета его
концентрации в котле от 0,5 до 1% и кипятить раствор в течение 2 - 3 ч.
5.3.30. Удаление накипи после химической обработки внутренних поверхностей котла
надлежит производить механическим способом, при этом люди, работающие в котле, должны
пользоваться защитными очками и респираторами.
5.3.31. Перед закрытием котла, после его очистки, старший (главный) механик и механик, в
заведовании которого он находится, обязаны осмотреть котел и убедиться в отсутствии в нем людей.
5.4. Судовые паровые машины
5.4.1. При подготовке паровых машин к действию надлежит:
а) убедиться в отсутствии на движущихся частях машины посторонних предметов;
б) проверить исправность действия кранов продувания и их открытие;
в) проверить исправность основного и аварийного освещения машинного отделения и
убедиться в возможностях беспрепятственного выхода людей через запасной выход;
г) убедиться в наличии и исправности всех штатных контрольно-измерительных приборов;
д) проверить наличие и исправность ограждений, защитных кожухов, щитов, трапов, решеток и
плит, установленных в машинном отделении;
е) убедиться в том, что валоповоротное устройство выведено из зацепления.
5.4.2. Запрещается сокращать время прогревания машин, за исключением случаев, угрожающих
безопасности судна. В этих случаях прогреванием машин должен руководить главный (старший)
механик.
5.4.3. Для окончательной проверки правильности подготовки машины к безопасной работе
должны производиться пробные пуски.
5.4.4. Во время пробных пусков краны продувания цилиндров паровых машин должны быть
открыты.
5.4.5. Перед пуском машины в ход, а также перед выполнением маневров (реверсов)
необходимо подать условный сигнал об удалении обслуживающего персонала от машины и,
убедившись, что вблизи подвижных частей и в других опасных местах никого нет, производить пуск
или реверс машины.
5.4.6. Если во время пуска машины в цилиндрах слышны удары, необходимо прикрыть
стопорный клапан и открыть клапаны продувания цилиндров. После удаления воды клапан
надлежит открывать медленно.
Не является официальной версией, бесплатно предоставляется членам Ассоциации лесопользователей Приладожья, Поморья и Прионежья – . Постоянно действующий третейский суд.
5.4.7. Для предупреждения гидравлических ударов вследствие попадания воды в цилиндры
машины необходимо:
а) при остановке машины открывать краны продувания цилиндров;
б) перед первым открытием стопорного клапана продуть главный паропровод;
в) периодически открывать краны продувания цилиндров машин, длительное время
работающих на режимах малых ходов.
5.4.8. Во время работы машины запрещается обжимать сальниковые втулки поршневых и
золотниковых штоков и выбирать слабину в системе движения.
5.4.9. Для предотвращения самопроизвольного проворачивания машины, находящейся в
рабочем состоянии, до начала ремонтных работ необходимо:
а) убедиться в надежном закрытии стопорного клапана;
б) вывесить на стопорный клапан предупредительный плакат "Не открывать! Работают люди!";
в) убедиться в отсутствии пара в цилиндрах;
г) убедиться в отсутствии вакуума в конденсаторе;
д) убедиться в открытии кранов продувания цилиндров;
е) ввести в зацепление валоповоротное устройство и застопорить валопровод.
5.4.10. В условиях килевой качки, когда обнажается гребной винт, надлежит прикрывать
вручную штормовой заслонкой доступ пара в машину, чтобы предотвратить ее разнос. Даже при
наличии регулятора частоты вращения вахтенный механик должен в этих условиях находиться
вблизи штормовой заслонки.
5.4.11. При проверке степени нагрева движущихся частей механизмов движения машины на
ощупь следует протягивать руку к ним только по ходу движения, при этом рука должна быть
несколько расслаблена. Другой рукой необходимо держаться за леер или неподвижные части
оборудования. Рукава спецовки должны быть с плотно облегающими обшлагами.
textarchive.ru
Паровые котлы. История, устройство и обслуживание.: ru_steampunk
Доброе время участникам сего сообщества. Я тут человек новый, но уже успевший получить громадное удовольствие от размещенных материалов. Но по котлам, дающим столь пользительный пар, информации не так уж и много. Так что решил выкладывать имеющуюся теоретическую и практическую информацию по котлам (а позже, если будет заинтересованность с Вашей стороны - и по другой паровой технике).
Начнем с самого начала. Что представляет собой примитивный паровой котел образца 18 века (а идея экземпляры дожила и до 20-го) ? А это и есть обычный медный или железный котел, вмазанный в кирпичную топку. Хотя нагрузки от пара лучше всего выдерживает цилиндрический корпус, у него есть недостаток - малая площадь нагрева. А для такого котла это критичная величина. Поэтому бочка превратилась в сундук - паровой котел Уатта. Это не добавило ей прочности, наоборот. Зато выросла паропроизводительность. С неплотностями боролись соответствующе - засыпали в котел муку и отруби. И они забивали текущие места. Но кроме громадной занимаемой площади, малой нагрузки поверхности нагрева (до 20 кг/кв.м пара) и большого веса металла под давлением (который кстати денег стоит, и немалых) - есть еще один недостаток - эти котлы очень взрывоопасны. Ведь перегретая вода в бочке под давлением обязательно захочет выйти наружу. И при низком качестве металла, упуске кочегаром воды (а водомерных стекол не было, только пробные краны), неисправном или отсутствующем манометре, заклиненом предохранительном клапане, неочищеной от солей воды (которые забивают стенки накипью) эксплуатация такого котла доставляет не так много удовольствия, как хотелось бы. Но простота довольно долго играла решающую роль. Вот макет парового котла машины Ползунова. Котел в самом чистом понимании этого слова. Cнизу дверцы, сверху автомат питания котла водой. Давление 0,16 атм. А чем выше давление, тем больше экономичность. Но если упустить воду или заклинить клапан, можно получить вот это:
Паровой котел, изготовленный на стройке для паропрогрева бетона. Бывший так сказать котел. Снизу (а на фото - сверху) видна колосниковая решетка. Манометр со шкалой до 25 атм был неисправен. Взрыв произошел при давлении 15 атм, котел отбросило на 12 метров. Вырвало днище и фронтовой лист топки. Питательных приборов не было - для питания котел передвигали к насосу краном. Пружинный предохранительный клапан не регулировался. В общем типичный пример того, как делать не надо.
А наиболее странными были деревянные и каменные паровые котлы. Существовали они в 30х-50х годах 19 века и держали давление до 0,1 атм. Причина появления - дефицит металла. Если доберусь до книги "Развитие судовых паровых котлов" - выложу сканы чертежей.
Если Вас заинтересовала тема, следующими будут газотрубные котлы. Там много чего есть необычного.
P.S. Долго мучался, но так и не понял как убрать часть сообщения на новую страницу, придав удобоваримый вид. Прошу модератора поправить.
ru-steampunk.livejournal.com
Самые первые пароходы мира - Моряк
В 2010 году исполняется 171 год со времени появления первых пароходов на реке Кама. В Центральном государственном архиве УР есть уникальная коллекция подлинных фотографий, на которых запечатлены разные стадии постройки Камских пароходов. Гордость переполняет сердце, когда смотришь на этих красавцев – «Конструктор Гуллетъ», «Алексей Ермолов», «Усердный», «Ловец», «Ревизоръ», «Медикъ» и др.Но окунемся в историю. Как же все начиналось?
Многие сотни лет деревянные корабли под белыми парусами бороздили просторы морей. На них отважные мореходы обогнули Землю, проникли в арктические и антарктические ледяные моря, исследовали побережья всех материков, открыли в океане почти все острова.
Однако наступил 19 век – век транспорта в истории человечества, когда в разных странах стали появляться «смешные сооружения с дымной, стучащей, то и дело ломающейся паровой машиной и неуклюжими гребными колесами». Это были пароходы – представители первого парового транспорта, появившегося на земле. Никто и не думал тогда, что они станут соперничать с парусными кораблями.
Однако, история распорядилась именно так.
Пожалуй, первым пароходом, спущенным на воду, о котором широко известно в истории, был маленький пароходик (иначе его и не назовешь) «Пироскаф», построенный во Франции в 1783 году. Его паровая машина была настолько слабая, что даже при максимально развитой скорости он был способен лишь обогнать неторопливо идущего по берегу пешехода.
А 1807 году упорный американский изобретатель Роберт Фултон после многочисленных попыток и испытаний, построил первый в мире колесный пароход «Клермонт», который начал курсировать по реке Гудзон из Нью-Йорка в Олбэни со скоростью 5 узлов (~ 9 км/час).
После этого очень скоро паруса были вытеснены паровой машиной, т.к. при всех своих недостатках пароходы обладали важным достоинством: скорость их движения не зависела от направления и силы ветра.
А недостатки имелись еще достаточно долго. Пароходы начала века были деревянные и очень тяжелые, имели большую осадку, часто становились на мели. Грузов перевозили немного, т.к. приходилось брать с собой большое количество дров для работы парового двигателя. Шли по реке медленно, а с грузом еще медленнее. Кроме того, при каждой поломке машины приходилось выписывать мастеров для починки из больших городов.
Правда, само появление паровых котлов на судах потребовало замены деревянного корабельного корпуса на железный.
Начав с небольших железных суденышек, строители кораблей становились все смелее. В итоге, в начале пятидесятых годов 19в,. в Англии на берегу реки Темзы, «стало расти в высоту и в длину чудовищное по тем временам сооружение». Это был самый большой в истории флота колесный пароход «Грейт Истен», построенный в 1860г. Его размеры в 5 раз превосходили самое крупное судно того времени: длина – 210 м, ширина – 25м, осадка – 18 м, высота надводной части – 8,5 м, водоизмещение – 24000т. Рассчитан на 4000 пассажиров. Использовано 30000 стальных листов. Первым рейсом доставил людей и грузы из Англии в Австралию. Из-за большой осадки «Грейт-Истен» нигде не мог подойти к причалу, поэтому на его палубе стояли два небольших «пароходика» для доставки на берег пассажиров. Эксплуатация судна на трансатлантической линии оказалась невыгодной, и «Грейт-Истен» стали использовать сначала в качестве кабелеукладчика, затем как плавучий цирк. Когда судно отслужило свой срок, рабочим понадобилось два года, чтобы разобрать его.
Первый пароход, построенный в России, назывался «Елизавета» (длина 18 м, мощность 4 л.с.). Испытания парохода прошли в сентябре 1815 г. в бассейне у Таврического дворца в Петербурге.
В газете того времени появилось следующее описание этого события: «Судно сие полтора часа ходило по разным направлениям в круглом, напротив дворца, бассейне, которого диаметр не превосходит сорока сажен. Удобное движение столь большого судна в таком малом пространстве воды представляло приятное зрелище и показывало, сколь оно удобно в управлении. Новость сего явления, местоположение и прекрасная того дня погода привлекли туда необыкновенное множество зрителей».
В ноябре пароход отправился первым рейсом в Кронштадт. Паровое судно показало скорость до девяти километров в час и благополучно завершило переход за три часа и двадцать минут. Это удивило петербуржцев, так как военный «пассажбот» на веслах проходил то же расстояние за целые сутки.
В Кронштадте ожидали прибытия первого парохода. Толпа народа встречала его в гавани. На борт «Елизаветы» поднялся главный командир Кронштадтского порта со своей свитой. Тут же были устроены гонки на скорость между пароходом и лучшим «ходоком» в Кронштадте – командирским гребным катером. Победителем состязаний вышел пароход.
Пароходство развивалось очень быстро. К 1850 году по русским рекам и морям плавало уже сто сорок пароходов.
Первые пароходы на Каме появились в 1839 г. С 1846 г. началось их регулярное движение, что оказало огромное влияние на жизнь местного населения и деятельность прикамских заводов, поскольку они получили удобное сообщение с другими промышленными и торговыми центрами. Для Камского судоходства нужен был флот.
Учитывая спрос на речные суда, Воткинский завод открыл судостроительную верфь.
К этому времени завод развернулся в 16 фабрик и мастерских, имел 69 водяных колес. С введением машиностроения резко возросло и количество рабочих. Только в судостроительном заведении было постоянно занято до полутора тысяч рабочих.
По уровню оснащенности техникой Воткинский завод считался передовым на Урале. Академик В.П. Безобразов, посетивший Камские заводы в 1867 году, записал: «… техника на Воткинском заводе доведена до европейского совершенства… он имеет большое значение вследствие своих заводских сооружений и совершенства технических производств, ставящих его в этом отношении бесспорно на первое место между всеми казенными заводами Урала».
Новое производство – суда с железным корпусом – сначала было встречено недоверчиво. Необъяснимая сила, двигавшая суда, называлась «нечистой» и «дьявольской».
Однако судостроение успешно развивалось.
Первый железный пароход «Астрабад» был построен на Воткинском заводе для Астраханского порта и спущен на воду весной 1848г.
Вначале завод не имел своих специалистов –судостроителей и поэтому прибег к помощи иностранных инженеров. Им платили огромные деньги. Так, англичанин Карр получал за работу в Воткинске по тысяче рублей в месяц. В то время как управитель завода горный инженер В.И. Романов имел оклад в две тысячи рублей в год.
Впоследствии теоретическая и конструктивная стороны судостроения были сосредоточены в особом техническом бюро. В нем разрабатывались чертежи и спецификации для строящихся судов.
Закладка судов производилась летом или осенью, а в течение зимы заканчивалась клепка их корпусов и возведение надпалубных построек.
С наступлением весеннего половодья реку перегораживали временной перемычкой, вода выше нее подымалась, и пароходы всплывали, а затем, по большой воде Вотки и Сивы, бурлаки из рабочих на расчалках (канатах) приводили их в Каму. Для этого требовалось много народу. Поэтому на время сплава пароходов заводские работы частично приостанавливали.
В первые десятилетия существования верфи судов на ней изготовлялось немного. С 1846 по 1886 год их сделали всего около ста. Но с 1886 года в связи с общим подъемом промышленного производства в стране судостроение значительно расширяется, и в начале этого столетия на заводе ежегодно изготовлялось в среднем восемь-десять, а между 1913-1918 гг. шестнадцать-семнадцать самоходных и несамоходных судов.
Закладка судов производилась летом или осенью, а в течение зимы заканчивалась клепка их корпусов и возведение надпалубных построек.
Завод получал заказы преимущественно от частных лиц, и поэтому типы судов были весьма разнообразными.
Здесь строили пароходы пассажирские, буксирные, морские шхуны, баркасы, баржи, плашкоуты, шаланды, дебаркадеры, плавучие подъемные краны и землечерпательницы.
Чтобы избежать дорогостоящего сплава пароходов по рекам Вотке и Сиве в Каму. В начале 20в. был построен в районе пристани Галево судостроительный завод. Но просуществовал он всего три года и был закрыт, так как, с одной стороны, место для него выбрали неудачно, а с другой – перенести все производство из Воткинска на Каму оказалось невозможно.
Суда по-прежнему продолжали делать в Воткинске, и по-прежнему весной тянули их в Каму бурлаки-рабочие.
Разбросанность судостроительных заведений завода – основной верфи и сборочных отделений, дорогостоящий сплав судов по небольшой реке, которая к тому же с вырубкой лесов в ее верховьях значительно обмелела, а также бесхозяйственность, нераспорядительность горного начальника Воронцова и т.п. приводили к тому, что в начале двадцатого столетия завод от судостроения нес убытки.
В 1919 г. были достроены начатые ранее пароходы, и на этом судостроение в Воткинске прекратилось. Всего на Воткинском заводе было построено более 400 судов.
seaspirit.ru
