Паровые котлы

Паровые котлы низкого давления не подлежать надзору фабричной инспекции и допускаются к установке даже под жилыми помещениями, но при этом, согласно закону, они должны сообщаться с атмосферою посредством открытой вертикально опущенной в воду трубы, имеющей диаметр более З.1/2 дюймов и высоту менее 2,5 сажень, считая от уровня воды в котле; устанавливая эту высоту в 2,5 сажень закон имел в виду, что в подобных котлах давление никогда, не должно превосходить 0,5 атмосферы, что и соответствует приблизительно водяному столбу высотою 2,5 сажень; начало подобного предо-хранительного стояка D показано на черт. 294: по мере развития давления в котле пар постепенно выдавливает воду в стояк, когда же давление в котле дойдет до 0,5 атмосферы, то вода начнет переливаться через верхний край стояка до тех пор, пока не обнажится нижний конец его в котле, после чего из последнего начнет выходить по стояку пар и давление в котле само собой упадет. Подобное выбрасывание кипящей воды из стояка очень опасно однако для лиц, находящихся в это время около него, в виду чего верхний конец его обыкновенно загибают и оканчивают над раковиною, но и при таком устройстве возможно обжигание горячею водою лиц, находящихся вблизи раковины.

Гораздо более целесообразен основанный на том же принципе прибор, показанный на черт. 297; прибор состоит из двух сосудов А и В, расположенных один над другим на расстоянии, соответствующем потребному давлению пара в котле, и сообщающихся между собою двумя трубами а и с; верхний сосуд сообщается с атмосферою при помощи трубы d, нижний же до некоторой высоты заполнен водою, а верхняя часть его сообщается с паровым пространством котла трубкою е; по мере увеличения давления в котле пар, входящий через трубку е, вытесняет воду по трубам а и с в верхний сосуд, когда же давление в котле превысит нормальное, вода будет вытеснена на столько, что нижний конец трубки а обнажится и пар начнет выходить по ней в сосуд В, а оттуда в атмосферу, вследствие чего давление в котле начнет понижаться; после того, как установится нормальное давление - вода из верхнего сосуда снова перельется в нижний по трубке с. Прибор этот действует очень точно и устраняет всякую опасность выбрасывания кипящей воды.

Еще более простой вид предохранительного стояка показан на черт. 298; он состоит из U образной трубы АВ, заполненной водою и соединенной с паровым котлом; на высоте, соответствующей допускаемому давлению пара, установлен сосуд Е, к которому снизу присоединяется труба В; внутри трубы А проходит трубка меньшего диаметра С, соединенная с верхнею частью сосуда Е; когда давление пара превышает нормальное, то он выдавливает воду из трубы А в трубу В и в сосуд Е до тех пор, пока нижнее отверстие трубки С не обнажится, после чего избыток пара уходит по трубке С в сосуд Е, а отсюда по трубе Н - в атмосферу: когда, вследствие этого, восстановится нормальное давление, вода сама собою переливается обратно в трубу А.

Другой тип горизонтального парового котла с внутренними дымогарными трубками, вмещающий в себя также сравнительно значительное количество воды, показан на черт. 299; котел сконструирован таким образом, что большая часть поверхности его соприкасается с продуктами горения, вследствие чего быстрота парообразования в значительной мере усиливается; котел снабжен наполнительным конусом А, дающим возможность закладывать в топку топливо с запасом на несколько часов, что в известной мере гарантирует непрерывность действия отопления; воздух, необходимый для горения топлива, поступает через отверстие В, в котором установлен клапан на средней оси для регулирования количества притекающего воздуха; ось клапана может быть соединена с регулятором горения.

На черт. 300 показан вертикальный паровой котел низкого давления системы Кеферле, снабженный наполнительным конусом А и дымогарными трубками d, е, проходящими через водяное пространство котла; продукты горения поступают из топливника во внутренний ряд дымогарных трубок гі, откуда переходят в наружный ряд таких же трубок е, опускаются в сборный дымоход В (вокруг топливника) и патрубком К отводятся в дымовою трубу; наружный корпус котла покрыт теплонепроницаемой массой.

Весьма часто применяются также чугунные котлы из секций, подобные описанным в отделе о водяном отоплении и отличающиеся от них лишь верхнею своею частью - парособирателем; на черт. 301 показан подобный котел, состоящий из чугунных секций а, а, образующих топливник А с наполнительным конусом и дымообороты е, е; каждая секция соединена верхнею своею частью с парособирателем Е, от которого идет общая паровая труба К; W - отверстия для притока воздуха к топливу, Т - отверстие патрубка дымовой трубы; снаружи котел изолирован от охлаждения.

Не останавливаясь более на системах паровых котлов, укажу лишь, что удовлетворительное действие их зависит главным образом от равномерности давления пара в них во все время топки; колебание этой равномерности в особенности ощутительно в котлах с малым объемом воды, где, при случайном уменьшении расхода пара или при случайном усилении горения, - происходит быстрое повышение давления, всегда вредно отражающееся на прочности частей системы; в виду этого такие котлы всегда следует снабжать особым регулятором сгорания топлива, автоматически изменяющим интенсивность. горения в зависимости от изменения давления пара в котле, при всех таких приборах изменение интенсивности горения достигается изменением объема воздуха, притекающего к топливу или же прикрыванием задвижки в дымовой трубе.

рис. 300

Один из таких регуляторов горения (системы Мартини) показан на черт. 302; здесь К вертикальный паровой котел с наполнительным конусом; продукты горения из топливника через отверстие О поступают в круговой дымооборот вокруг котла с, а затем удаляются в дымовую трубу d; воздух для горения поступает под топочную решетку через канал Р. 

рис. 301

Регулятор горения состоит из следующих частей: А - чугунная коробка, частью заполненная водою и соединенная вверху с паровою трубою е; нижняя часть коробки А соединена резиновою трубкою р с резервуаром В, подвешенным к рычагу t, имеющему на другом конце передвижной груз R; резервуар В помощью штанги D соединен с тарелочными клапанами, закрывающими дымовую трубу и приток воздуха в поддувало; при повышении давления в котле пар, поступающий по трубке е, вытесняет часть воды из коробки в резервуар В, вследствие чего последний опускается, закрывая клапанами f, f, дымовую трубу и приток воздуха в поддувало и уменьшая таким образом горение.

Другой тип регулятора горения системы Бехем и Пост показан на черт. 303; он состоит из широкой трубки а, подвешенной к рычагу с с противовесом р, а внизу соединенной с тарелочным клапаном d, закрывающим приток воздуха к поддувалу; в нижнюю часть трубки а налита ртуть, в которую входит конец пароприводной трубки к, загнутый кверху; в случае увеличения давления пар вытесняет из трубки к часть ртути в широкую трубку а, вследствие чего вес последней трубки увеличивается и она опускается, прикрывая доступ воздуха к поддувалу и ослабляя таким образом горение.

рис. 302

На черт. 304 показан прибор Кертинга, представляющий собою соединение регулятора горения топлива с предохранительным стояком; прибор состоит из двух сосудов А и В, из которых нижний соединен с водяным пространством котла отверстием F, а с паровым - рядом отверстий G; труба И ведет пар в главный паропровод и не сообщается с сосудом А. Сосуды А и В соединены между собою предохранительным стояком С, имеющим сечение, требующееся законом, и трубами: 1) Е, начинающеюся у дна сосуда А и 2) D, нижний конец которой опущен в воду, а верхний снабжен сигнальным свистком К. В нижнем сосуде В помещается рычаг, на левом конце которого укреплен тяжелый поплавок S, а на правом - трубчатый поплавок Н внутри (предохранительного стояка С); поплавок Н помощью рычагов Т и S₁, соединенных цепью, приводит в движение клапан а на отверстии, приводящем воздух к поддувалу, и клапан Q₁, на отверстии, приводящем воздух в дымообороты котла; последнее отверстие, при нормальном в котле давлении, должно быть закрыто клапаном Q₁ для чего служит передвижной груз R. 

рис. 303

рис. 304

Если давление в котле поднимается выше нормального, то давлением пара вода начнет выдавливаться из сосуда В в сосуд А по трубе С, пока не обнажится нижнее отверстие последней трубы, после чего откроется свободный выход пара в сосуд А, а из него через отверстие М - в атмосферу; одновременно с этим пар будет выходить и через трубу D, предупреждая истопника сигнальными свистками о чрезмерном повышении давления; по мере выдавливания воды из сосуда В - поплавок S будет опускаться, поднимая при помощи рычага поплавок Н, вследствие чего уменьшится приток воздуха в топку и тем ослабится горение; в то же время будет открываться клапан Q₁ через который начнет поступать воздух в дымообороты, охлаждая котел. Когда давление упадет до нормального, вода из сосуда А снова перельется по трубке E в сосуд В, отчего все части прибора снова придут в нормальное положение.

Прибор этот, как и ранее описанные, имеет в себе подвижные части, легко могущие подвергаться порче, вследствие чего возможно нарушение правильности действия системы. На черт. 305 показан более простой прибор Кейфера, назначенный также для регулирования горения топлива; здесь А - котел, В - труба, по которой притекает воздух к поддувалу, D - воронкообразный сосуд, соединенный трубкою е с водяным пространством котла, Е - сосуд для осаждения грязи из воды; при увеличении давления в котле - вода из последнего вытесняется в сосуд D, уменьшая вместе с тем проход воздуха к поддувалу, чем и ослабляется горение; давление в котле зависит при этом от высоты расположения сосуда D; прибор этот удобен тем, что в нем нет подвижных, часто портящихся, частей.