Нефтяное отопление судовых котлов

*НЕФТЯНОЕ ОТОПЛЕНІЕ СУДОВЫХЪ КОТЛОВЪ, примѣняется съ 1862 г., когда англичанинъ Дж. Бидль взялъ патентъ на сжиганіе нефти вмѣстѣ съ углемъ для соотв-щей цѣли. Въ 1863 г. Адамсомъ и въ 1864 г. Милемъ примѣнена пульверизація нефти при помощи сжат. воздуха, усовершенствованная затѣмъ Шпаковскимъ и Штанге (1865—66). Одновр-но англ. инж-ръ Эйдонъ выполнилъ ту же задачу при помощи перегрѣт. пара. Пульверизація нефти примѣняется въ наст. время въ воен. флотахъ Америки, Англіи, Россіи, Франціи, Германіи и др., но не при помощи пара, а непосред-нымъ нагнетаніемъ нефти подъ давленіемъ 150—200 фн. на кв. дм. Въ Россіи Н. от-ніе начали примѣнять въ 1870-хъ гг. на судахъ Касп. фл-ліи, въ концѣ прошл. столѣтія на бр-сцахъ Ростиславъ и Потемкинъ Таврическій въ Черн. морѣ и нѣск. позже на построенномъ въ Англіи крейс. Рюрикъ. Теперь всѣ наши вновь строющіяся воен. суда снабжаются смѣшаннымъ Н.-угольнымъ или чисто Н. от-ніемъ, хотя мор. мин-ство еще не остановилось на опредѣл. типѣ приборовъ для сжиганія нефти (т. наз. форсунокъ). Устр-во послѣднихъ основано на принципѣ пульвериз-ра (въ случаѣ паровой или воздуш. системы) или свойствѣ струи жидкости разбрызгиваться, проходя подъ больш. давленіемъ черезъ отверстія мал. размѣра (въ форсункахъ нагнет. системы). На фиг. 1 показано устр-во паровой Н. форсунки сист. Кермода. Паръ надлежащ. давленія, поступая черезъ отверстіе а, омываетъ внутр. втулку б, полость к-рой в сообщена съ пріемн. отверстіемъ нефти г; отсюда паръ направляется къ выходной кольцеобраз. щели между втулками б и д. Вырываясь изъ этой щели, онъ увлекаетъ нефть черезъ отверстіе форс-ки е, пульверизируетъ ее и подаетъ въ топку. Внутри втулки б имѣется винтообразно согнутая полоса, составляющая одно цѣлое съ клапаномъ ж, помощью к-раго регулируется колич-во поступающей нефти. Полоса служитъ для того, чтобы заставить нефть вмѣстѣ съ поступат. движеніемъ получить также и вращат-ное, дабы образовать круглый пучекъ пламени и способствовать лучшему смѣшенію пульверизованной нефти съ воздухомъ; послѣдній поступаетъ въ топку черезъ сопло з, также снабженное винтообраз. направляющими и въ каналахъ вокругъ втулки д. Пріемныя отверстія к закрыты заслонками (діафрагмами) для регулир-нія колич-ва всасываемаго воздуха. На фиг. 2 показана форс-ка также сист. Кермода, но работающая сжат. воздухомъ. Регулируемая клапаномъ б, нефть поступаетъ черезъ отверстіе а во внутр. каналъ втулки в, снабженный подобно предыдущему типу винтообразно согнутой стальн. полосой. Теплый сжат. воздухъ черезъ каналъ г и кольцеобразное простр-во между втулкой д и корпусомъ форс-ки е, снабженное винтообраз. направляющими з, вгоняется въ кольцеобразн. щель и изъ нея въ топку, увлекая нефть и пульверизируя ее. Каналъ г имѣетъ отвѣтвленіе ж, сообщающееся съ Н. простр-вомъ и предназначенное для пусканія форс-ки въ дѣйствіе. Втулки в и д сдѣланы подвижными помощью зубчат. передачъ, дабы можно б. регулировать подачу воздуха какъ по каналу ж, такъ и черезъ концевую рабоч. щель. На фиг. 3, 4 и 5 показаны форс-ки Кермода, Кертинга и Торникрофта, дѣйствующія помощью давленія въ 100—150 фн. на кв. дм. Нефть нагнетается черезъ отверстія а и по каналамъ б направляется къ выходн. отверстіямъ, гдѣ она, проходя по канальчикамъ въ 1—2 мм. діаметр., получаетъ вращательно-поступ-ное движеніе, образуя пучекъ распыленной нефти, к-рая смѣшивается съ поступающимъ въ то же простр-во воздухомъ и воспламеняется отъ огня, находящагося въ топкѣ. Колич-во нефти, подаваемое форс-кой въ толку, зависитъ отъ давленія и діаметра форсуноч. отверстія. У котловъ больш. силы д-тръ этого отверстія достигаетъ 2—2¹/₂ мм., а нефть поступаетъ въ колич-вѣ 300—550 клг. въ часъ при давленіи 17—18 атм. До поступленія въ форс-ки нефть подогрѣвается до 90—100⁰ Ц. Къ форс-камъ предъявлются слѣд. требованія: 1) форма пламени д. соотвѣтствовать той топкѣ, для к-рой форс-ка предназначается; пламя бываетъ круглое, плоское (вѣерообразное, метлообразное) и т. п.; 2) форс-ка д. распыливать нефть вполнѣ, не образуя капель, к-рыя горятъ плохо и ухудшаютъ работу топки; 3) струя д. быть непрерывной для полн. сгоранія, устраненія взрывовъ внутри топки и дымоходовъ, вредно отзывающихся на долговѣчности котла; 4) нефть не д. коксоваться на нагрѣват. пов-сти котла; 5) пламя отъ форс-къ не д. сосредоточиваться въ одномъ мѣстѣ топки, а возможно болѣе заполнять всю ея внутр-сть; 6) горѣніе въ топкахъ д. быть по возм-сти бездымнымъ. На мин-цахъ требованіе бездымности горѣнія считаютъ часто особенно важнымъ. Примѣненіе на судахъ воен. флота форс-къ, дѣйствующихъ безъ пара или воздуха однимъ нагнетаніемъ нефти, обусловливается слѣд. соображеніями: 1) при паров. пульверизаціи нефти неизбѣжна потеря прѣсн. воды, вслѣдствіе расхода пара черезъ форс-ки; 2) при паровой и воздуш. пульв-заціи получается довольно сильн. шумъ, недопустимый на воен. судахъ съ тактич. т. зр.; 3) при пульв-заціи усложняется проводка трубъ, т. к., кромѣ нефт. трубопроводовъ, требуются еще паровые или воздушные. Кромѣ конструкціи форсунки, для раціонал. сжиганія нефти имѣютъ большое значеніе форма и объемъ топки и правильный притокъ воздуха. Значит. объемъ горящихъ газовъ требуетъ соотв-щихъ размѣровъ топки. Дороговизна нефти, отсутствіе оборуд-нія для ея храненія въ больш. части портовъ, невысокій коэф-тъ полезн. дѣйствія Н. котла при малой форсировкѣ и нѣк-рыя др. соображенія заставили воен. флоты ввести у себя смѣшанное отопленіе углемъ и нефтью, при к-ромъ нефть подается форс-ками надъ пов-стью раскален. слоя угля (рис. А и Б). При экономич. скоростяхъ судна одно угольн. отопленіе даетъ бо́льшую экономію въ топливѣ въ смыслѣ цѣны, т. к. котлы работаютъ съ достаточно высок. коэф-томъ полезн. дѣйствія. При необходимости быстро перейти на форсиров. ходъ, пускаютъ форс-ки, подавая нефть въ среду раскален. газовъ угля. При этомъ получается хорошее перемѣшиваніе горящихъ газовъ угля и нефти и оч. хорошій коэф-тъ полезн. дѣйствія. Конечно, смѣшан. отопленіемъ трудно достичь такой же высок. форсировки, какъ при чисто нефтяномъ. Колич-во сжигаемой при смѣшан. отопленіи нефти доводятъ до 30—40% отъ сжигаемаго въ то же время угля, повышая паропроизводит-сть котла на 60—70% противъ той, к-рая была съ однимъ углемъ. Громадн. скорости (33—36 узл.) и столь же большія мощности машинъ (30—40 т. лош. с.) на мин-цахъ новѣйш. постройки заставляютъ и на этихъ судахъ обратить вниманіе на экономичность расхода топлива въ мирн. плаваніи, осуществляемую скорѣе всего смѣшан. отопленіемъ котловъ. Стремленіе разрѣшить тотъ же вопросъ постройкой котла, к-рый могъ бы работать, по желанію, однимъ углемъ или одной нефтью, встрѣчаетъ пока значит. затрудненія техн. характера. На фиг. 6 показана схема расположенія трубопроводовъ для одного котла 3-уг-наго типа. Нефть принимается изъ нефтехранилищъ насосами, поступаетъ по трубамъ въ фильтры и изъ нихъ въ подогрѣватели нефти; отсюда черезъ вторичные, той же конструкціи, фильтры она направляется къ форс-камъ или чаще къ распредѣлит. коробкамъ, отъ к-рыхъ по отвѣтвленіямъ доходитъ до клапановъ на форс-кахъ. Нефтепроводъ считается столь же важнымъ, какъ и питательный трубопроводъ котловъ, и потому всѣ устройства и сами трубы устанавливаются въ двойн. количествѣ. Для той же цѣли дѣлаютъ добавочное сообщеніе съ насосами помимо фильтровъ и подогрѣвателей, а для быстраго прекращенія доступа нефти къ форсункамъ въ случаѣ аваріи котла, на трубопроводахъ устанавливаются разобщительные краны. При уходѣ за Н. отопленіемъ необходимо обращать особое вниманіе на слѣдующія явленія: 1) хорошее состояніе кладки, разрушеніе к-рой приводитъ къ сжиганію котла или его кожуха; 2) отсутствіе въ нефти воды, к-рая служитъ причиной выстрѣловъ (взрывовъ) внутри топки; 3) отсутствіе на трубкахъ котла тверд. нагара нефти, показывающаго неполн. сгораніе ея вслѣдствіе неправил. дѣйствія или расположенія форс-ки или несоразмѣр. подачи въ топку воздуха; явленія эти д. б. устранены; 4) рекомендуется наблюдать темп-ру газовъ не только въ дымоходахъ, но также и въ кожухахъ котловъ, и время отъ времени дѣлать анализъ этихъ газовъ. Такія набл-нія наилучш. обр. укажутъ, правильно ли ведется топка; 5) во всѣхъ случаяхъ ремонта Н. устр-ва и при обращеніи съ нимъ надо твердо помнить, что Н. легче воды и обладаетъ способ-тью выдѣлять взрывч. газы.

Фиг. 1.

Фиг. 2.

Фиг. 3.

Фиг. 4.

Фиг. 5.

Фиг. 6.

Фиг. 7.

Фиг. 8.

Фиг. 9.