ВЭ/ВТ/Нефтяное отопление судовых котлов
НЕФТЯНОЕ ОТОПЛЕНИЕ СУДОВЫХ КОТЛОВ, применяется с 1862 г., когда англичанин Дж. Бидль взял патент на сжигание нефти вместе с углем для соотв-щей цели. В 1863 г. Адамсом и в 1864 г. Милем применена пульверизация нефти при помощи сжат. воздуха, усовершенствованная затем Шпаковским и Штанге (1865—66). Одновр-но англ. инж-р Эйдон выполнил ту же задачу при помощи перегрет. пара. Пульверизация нефти применяется в наст. время в воен. флотах Америки, Англии, России, Франции, Германии и др., но не при помощи пара, а непосред-ным нагнетанием нефти под давлением 150—200 фн. на кв. дм. В России Н. от-ние начали применять в 1870-х гг. на судах Касп. фл-лии, в конце прошл. столетия на бр-сцах Ростислав и Потемкин Таврический в Черн. море и неск. позже на построенном в Англии крейс. Рюрик. Теперь все наши вновь строющиеся воен. суда снабжаются смешанным Н.-угольным или чисто Н. от-нием, хотя мор. мин-ство еще не остановилось на определ. типе приборов для сжигания нефти (т. наз. форсунок). Устр-во последних основано на принципе пульвериз-ра (в случае паровой или воздуш. системы) или свойстве струи жидкости разбрызгиваться, проходя под больш. давлением через отверстия мал. размера (в форсунках нагнет. системы). На фиг. 1 показано устр-во паровой Н. форсунки сист. Кермода. Пар надлежащ. давления, поступая через отверстие а, омывает внутр. втулку б, полость к-рой в сообщена с приемн. отверстием нефти г; отсюда пар направляется к выходной кольцеобраз. щели между втулками б и д. Вырываясь из этой щели, он увлекает нефть через отверстие форс-ки е, пульверизирует ее и подает в топку. Внутри втулки б имеется винтообразно согнутая полоса, составляющая одно целое с клапаном ж, помощью к-раго регулируется колич-во поступающей нефти. Полоса служит для того, чтобы заставить нефть вместе с поступат. движением получить также и вращат-ное, дабы образовать круглый пучек пламени и способствовать лучшему смешению пульверизованной нефти с воздухом; последний поступает в топку через сопло з, также снабженное винтообраз. направляющими и в каналах вокруг втулки д. Приемные отверстия к закрыты заслонками (диафрагмами) для регулир-ния колич-ва всасываемого воздуха. На фиг. 2 показана форс-ка также сист. Кермода, но работающая сжат. воздухом. Регулируемая клапаном б, нефть поступает через отверстие а во внутр. канал втулки в, снабженный подобно предыдущему типу винтообразно согнутой стальн. полосой. Теплый сжат. воздух через канал г и кольцеобразное простр-во между втулкой д и корпусом форс-ки е, снабженное винтообраз. направляющими з, вгоняется в кольцеобразн. щель и из неё в топку, увлекая нефть и пульверизируя ее. Канал г имеет ответвление ж, сообщающееся с Н. простр-вом и предназначенное для пускания форс-ки в действие. Втулки в и д сделаны подвижными помощью зубчат. передач, дабы можно б. регулировать подачу воздуха как по каналу ж, так и через концевую рабоч. щель. На фиг. 3, 4 и 5 показаны форс-ки Кермода, Кертинга и Торникрофта, действующие помощью давления в 100—150 фн. на кв. дм. Нефть нагнетается через отверстия а и по каналам б направляется к выходн. отверстиям, где она, проходя по канальчикам в 1—2 мм диаметр., получает вращательно-поступ-ное движение, образуя пучек распыленной нефти, к-рая смешивается с поступающим в то же простр-во воздухом и воспламеняется от огня, находящегося в топке.  Колич-во нефти, подаваемое форс-кой в толку, зависит от давления и диаметра форсуноч. отверстия. У котлов больш. силы д-тр этого отверстия достигает 2—2½ мм., а нефть поступает в колич-ве 300—550 клг. в час при давлении 17—18 атм. До поступления в форс-ки нефть подогревается до 90—1000 Ц. К форс-кам предъявлются след. требования: 1) форма пламени д. соответствовать той топке, для к-рой форс-ка предназначается; пламя бывает круглое, плоское (веерообразное, метлообразное) и т. п.; 2) форс-ка д. распыливать нефть вполне, не образуя капель, к-рые горят плохо и ухудшают работу топки; 3) струя д. быть непрерывной для полн. сгорания, устранения взрывов внутри топки и дымоходов, вредно отзывающихся на долговечности котла; 4) нефть не д. коксоваться на нагреват. пов-сти котла; 5) пламя от форс-к не д. сосредоточиваться в одном месте топки, а возможно более заполнять всю её внутр-сть; 6) горение в топках д. быть по возм-сти бездымным. На мин-цах требование бездымности горения считают часто особенно важным. Применение на судах воен. флота форс-к, действующих без пара или воздуха одним нагнетанием нефти, обусловливается след. соображениями: 1) при паров. пульверизации нефти неизбежна потеря пресн. воды, вследствие расхода пара через форс-ки; 2) при паровой и воздуш. пульв-зации получается довольно сильн. шум, недопустимый на воен. судах с тактич. т. зр.; 3) при пульв-зации усложняется проводка труб, т. к., кроме нефт. трубопроводов, требуются еще паровые или воздушные. Кроме конструкции форсунки, для рационал. сжигания нефти имеют большое значение форма и объем топки и правильный приток воздуха. Значит. объем горящих газов требует соотв-щих размеров топки. Дороговизна нефти, отсутствие оборуд-ния для её хранения в больш. части портов, невысокий коэф-т полезн. действия Н. котла при малой форсировке и нек-рые др. соображения заставили воен. флоты ввести у себя смешанное отопление углем и нефтью, при к-ром нефть подается форс-ками над пов-стью раскален. слоя угля (рис. А и Б). При экономич. скоростях судна одно угольн. отопление дает бо́льшую экономию в топливе в смысле цены, т. к. котлы работают с достаточно высок. коэф-том полезн. действия. При необходимости быстро перейти на форсиров. ход, пускают форс-ки, подавая нефть в среду раскален. газов угля. При этом получается хорошее перемешивание горящих газов угля и нефти и оч. хороший коэф-т полезн. действия. Конечно, смешан. отоплением трудно достичь такой же высок. форсировки, как при чисто нефтяном. Колич-во сжигаемой при смешан. отоплении нефти доводят до 30—40 % от сжигаемого в то же время угля, повышая паропроизводит-сть котла на 60—70 % против той, к-рая была с одним углем. Громадн. скорости (33—36 узл.) и столь же большие мощности машин (30—40 т. лош. с.) на мин-цах новейш. постройки заставляют и на этих судах обратить внимание на экономичность расхода топлива в мирн. плавании, осуществляемую скорее всего смешан. отоплением котлов. Стремление разрешить тот же вопрос постройкой котла, к-рый мог бы работать, по желанию, одним углем или одной нефтью, встречает пока значит. затруднения техн. характера. На фиг. 6 показана схема расположения трубопроводов для одного котла 3-уг-наго типа. Нефть принимается из нефтехранилищ насосами, поступает по трубам в фильтры и из них в подогреватели нефти; отсюда через вторичные, той же конструкции, фильтры она направляется к форс-кам или чаще к распределит. коробкам, от к-рых по ответвлениям доходит до клапанов на форс-ках. Нефтепровод считается столь же важным, как и питательный трубопровод котлов, и потому все устройства и сами трубы устанавливаются в двойн. количестве. Для той же цели делают добавочное сообщение с насосами помимо фильтров и подогревателей, а для быстрого прекращения доступа нефти к форсункам в случае аварии котла, на трубопроводах устанавливаются разобщительные краны. При уходе за Н. отоплением необходимо обращать особое внимание на следующие явления: 1) хорошее состояние кладки, разрушение к-рой приводит к сжиганию котла или его кожуха; 2) отсутствие в нефти воды, к-рая служит причиной выстрелов (взрывов) внутри топки; 3) отсутствие на трубках котла тверд. нагара нефти, показывающего неполн. сгорание её вследствие неправил. действия или расположения форс-ки или несоразмер. подачи в топку воздуха; явления эти д. б. устранены; 4) рекомендуется наблюдать темп-ру газов не только в дымоходах, но также и в кожухах котлов, и время от времени делать анализ этих газов. Такие набл-ния наилучш. обр. укажут, правильно ли ведется топка; 5) во всех случаях ремонта Н. устр-ва и при обращении с ним надо твердо помнить, что Н. легче воды и обладает способ-тью выделять взрывч. газы.