Николай Болгаров - Пароход

Нужно рассказать еще и о том, что даже после того как пар поработал во всех трех цилиндрах машины, его «приключения» не заканчиваются.

Когда-то пар на судах выпускали прямо в воздух. Теперь так не делают. Из машины пар направляют в особый бак — конденсатор. Внутри этого конденсатора проходит множество латунных трубок, и по трубкам насос непрерывно прогоняет из-за борта холодную воду. Пар, касаясь холодных трубок, охлаждается и превращается в воду — конденсат. Эту воду питательный насос гонит в котел, где она снова станет паром.

Конечно, на пути от котла до конденсатора какие-то потери пара будут. И каждый раз в конденсатор поступает воды меньше, чем подано в котел. Ну, на этот случай на пароходе всегда имеется запас пресной воды для добавки в котел. Такой запас хранится в особых цистернах.

А если выпускать пар в воздух, то воды не напасешься. Тут понадобится такой запас, что и полпарохода для него будет мало. Тогда не пароход, а какой-то водовоз получится. Где тут думать о грузах! Впору только воду возить.

Вы можете спросить: а зачем возить воду, когда вокруг парохода целое море? Качай себе воду в котел из-за борта, а пар выбрасывай в воздух.

Но этого делать нельзя, — так только беды пароходу наделаешь.

Когда морская вода станет превращаться в пар, на стенках котла будет оседать соль — накипь. Эта накипь постепенно образует вторую стенку котла. Получится как бы подкладка внутри стального котла. Стальная стенка, огражденная от воды накипью, будет перегреваться до температуры в топке. От такого жара у стальной стенки уменьшается прочность. Она может растянуться и лопнуть и вода хлынет в горящую топку. При этом мгновенно получится столько пара, что ему нипочем любые прочные стенки. Как снаряд, разорвется котел, разнесет вдребезги палубу. От такого взрыва может не уцелеть и весь пароход. Поэтому никто не качает воду в котел из-за борта, а возят с собой пресную воду, да еще и конденсатор применяют. На судах дальнего плавания имеется особый аппарат — опреснитель, превращающий соленую воду в пресную, для питания котлов и мытья людей.

У конденсатора есть еще одна важная обязанность, которая улучшает работу машины. Известно, что вода занимает значительно меньший объем, чем пар. Поэтому при сжижении пара в конденсаторе получается разрежение пространства — вакуум. Вакуум еще больше увеличивают, выкачивая из конденсатора воду и воздух. И в цилиндре машины можно наблюдать такое явление: пар толкает поршень с одной стороны, а вакуум конденсатора, увеличивая разницу в давлении по обе стороны поршня, как бы помогает пару с другой стороны. Конечно, все это было придумано не сразу. На протяжении десятилетий инженеры всех стран улучшают конструкцию котла.

Теперь судовые котлы чаще всего приспособлены для работы не на угле, а на нефти, — вернее, на мазуте, который представляет собой остатки ее после переработки. Для сжигания мазута в топке его распыливают особым прибором — форсункой, впервые созданной известным изобретателем Александром Ильичом Шпаковским. Форсунка распыляет подводимый по трубе мазут и выбрасывает его из сопла. Пламя горящего мазута похоже на метелку, а температура достигает 1600°. При таком пламени получается меньше несгоревшего топлива, сажи и искр, чем при угольном отоплении. Да и температура пламени намного выше, чем при сгорании угля; значит, и размеры топки можно делать меньше.

И что важно, — применение мазута сократило число кочегаров и облегчило их труд. На вахте у котлов уже не стоят покрытые потом и угольной пылью кочегары, которые изнемогали когда-то от страшной жары, орудуя в топках «ломиками» и «шуровками» весом в 20–30 килограммов. За одну вахту иногда приходилось каждому забрасывать в топку по 2–3 тонны угля.

Водотрубный котел с нефтяным отоплением. 1 — верхний барабан (пароводяной коллектор); 2 и 4 — водогрейные трубки; 3 — нижний барабан (водяной коллектор); 5 — экономайзер; 6 — форсунка; 7 — топка; 8 — главный паропровод; 9 — топливный фильтр; 10 — подогреватель топлива; 11 — топливный насос; 12 — междудонная нефтяная цистерна; 13 — турбовентилятор; 14 — дымоход.

В отделении, где стоят нефтяные котлы (так называют котлы с мазутным отоплением), нет ни страшной жары, ни угольной пыли. Здесь от кочегара не требуется большой физической силы. На каждом котле много клапанов, кранов и приборов. Кочегар только следит за показаниями приборов и, сообразуясь с ними, налаживает работу котла. Часто у котла бывают автоматические приборы. Тогда автоматы делают за человека все: подают в строгом соотношении воду, мазут, воздух и точно регулируют давление пара.

Перейдем теперь в машинное отделение парохода. Цилиндры машины покоятся на массивных колоннах, скрепленных с фундаментной рамой. Сквозь днище цилиндров проходят длинные штоки. На верхнюю часть каждого штока насаживается поршень. А нижняя часть штока заканчивается поперечиной с ползуном. Ползун скользит вверх и вниз по шлифованным поверхностям параллелей, укрепленных на колонне машины. Параллели для движения поршня — это все равно что рельсы для трамвайного вагона. Они предохраняют шток от искривления.

Поперечина соединена со следующей тягой, которую называют шатуном.

Шатун устроен так, что его верхняя часть ходит вверх и вниз вместе с ползуном и штоком, а нижняя часть вращает, словно нога велосипедную педаль, одно из колен коленчатого вала машины.

Таким образом, прямолинейно-возвратное движение поршня в цилиндре преобразуется во вращательное движение коленчатого вала. И что интересно, вращение коленчатого вала при помощи особого передаточного механизма— эксцентрика — производит попеременный впуск пара то в верхнюю, то в нижнюю полость каждого цилиндра через специальную золотниковую коробку, расположенную рядом с цилиндром. Здесь мы имеем обратное явление: вращательное движение вала преобразуется эксцентриками в прямолинейно-возвратное движение задвижек коробки, называемых золотниками.

Золотники открывают окна то в верхней, то в нижней полости цилиндра, впуская туда пар. Пар от котла подводится по трубе через золотниковые коробки в цилиндр высокого давления, затем, последовательно, в цилиндры среднего и низкого давления, а из цилиндра низкого давления он уже отводится в конденсатор. Коленчатый вал машины соединен с целой линией валов. Эта линия тянется по специальному тоннелю иногда через несколько отделений парохода и заканчивается гребным валом, выходящим из кормовой части судна наружу. На этот вал насаживается гребной винт. Так движение поршней цилиндров заставляет вращаться коленчатый вал машин, судовой валопровод и гребной винт.