> Энциклопедический словарь Гранат, страница > Стремление к компактности Л

Стремление к компактности Л

Стремление к компактности Л. и возможному облегчению их веса повело к повышению быстроходности и давлений пара, которые у Л. выше, чем у отдельных паровых машин. Следствием увеличения числа оборотов является более короткий ход поршня Л. машин, как это видно из величин S/Ds, данныхъ в таб. 1. В этой же таблице даны средния значения основных конструктивных элементов машин. Характерная для определения размеров цилиндра величина среднего эффективного давления рен при нормальной нагрузке позволяет легко найти и средн. иядика-

. -торное давление р»н=-; для машин двойного расширения даны приведенные среди эфф. давления, то есть отнесенные к площади поршня Ц. II. Д.

Как известно, имеем:

>г F. S. n F. pen с

Nн= pen—; где Nh=hopm. мощность

4а&и ( О

а. л. с; F—площ. поршня в см%; п—число оборотовъ в мин.; S—ход поршня в м; с—скорость поршня въ мсек..; рен—средн. эфф. давл. при норм. нагрузке Вb КИ/см“.

Парораспределение у Д. В. Д. производится б. ч. при помощи поршневых-золотников, см. фигура 3, или золотников Ридера; для Ц. Н. Д. часто ставят плоский золотник Трика; плоские золотники часто применяютъ также у дешевых сельско-хозяйственных Л., см. фигура 1. Завод Н. Lanz снабжает свои Л. клапанным распределением сист. Lentz; машины двойного расширения снабжаются обычно 4 парами клапанов, в новейшихъ же выполнениях завод Н. Lanz применяет лишь 3 пары клапанов, производя выпуск из Д. В. Д. и впуск в Ц. Н. Д. общими клапанами. Тот же принцип осуществлен теперь и Мальдивским заводомъ при помощи 3 поршневых золотников (фигура 3—5). Управление впуском и выпуском у Ц. В. Д. двумя самостоятельными органами дает большую свободу въ выборе фаз распределения. Клапанное распределение с 2 клапанами (сист. Stumpf) применяется еще заводом Badenia у Л. с прямоточными машинами Stumpfa.

Регулирование производится у дешевых Л. мятием пара, причем иногда устраивается еще приспособление для перестановки отсечки от руки; экономичные же Л. регулируются путем изменения отсечки, большей частью от плоского регулятора, сидящого на коренном валу машины.

Крупные сельско-хозяйственные Л. простого расширения, насыщ. пара, выполняются часто в виде двухцилиндровых машин. Л. двойного расширения строятсяб. ч. с углом между кривошинами в 90°; некоторыми заводами применяется однако и расположение тандем. Цилиндры Л. жестко прикрепляются к котлу, подшипники же коренного вала, жестко связанные с цилиндрами, могут перемещаться относительно котла, чемъ обеспечивается свобода расширения последняго. Вследствие короткоходности машин отношение длины шатуна к радиусу кривошипа делается у Л. б. ч.выше обычного, колеблясь в пределах от 6 до 7.—Степень неравномерности у Л. сельско-хозяйственного типа бываетъ обычно=1/30 до 1/40, а у экономичных промышленных около 1/200.

Глубина фундамента для стационарных Л. делается б. ч. для мелких марок не менее 1,5 м., а для крупных—ок. 2—2,5 м. но, во всяком случае, фундамент доводится до твердого грунта.

Машинное помещение. При определении размеров помещения для Л. с немецкими котлами необходимо обеспечить возможность выиг мания жаровой части и перегревателя; для сокращения размеров помещения иногда устраивают с этой целью против Л. двери, в которые и выносят при разборке жаровую часть.— Минимальные размеры машинного помещения для одного Л. при предварительных грубых расчетах можноприблизительно определять по формулам, данным в таб. 1; при установке нескольких Л. использование площади помещения улучшается.

Высота машинного помещения достаточна для мелких Л. около 3,5 м.у для средних—4—4,5 м., и для крупных—5—5,5 м. находясь, главным образом, въ зависимости от расположения подъемного крана (если он имеется) и трансмиссии.

Веса и цены. В виду того, что теперешния военные цены крайне неустойчивы и потому нехарактерны, все цены ниже даны для условий мирного времени и относятся к периоду 1911—1914 г. Приблизительные величины для предварительных соображений дапы в виде формулъ в таб. 1. Отсюда видно, что при средних и большихъ мощностях Л. с конденсацией оказываются дешевле, чем Л. без конденсации, а именно для Л. насыщеннаго пара, начиная с полной мощности примерво в 30 э. л. с., а для Л. перегретого пара—ок. 60 э. л. с. Если сравнить цены Л. двойного расширения перегретого и насыщенного пара, то Л. перегретого пара с конденсацией будут уже дешевле, чем Л. насыщенного пара ирп мощностях выше примерно 130 э. л. с.; для Л. же безъ конденсации эти цены близки между собою. Подобной уменьшение стоимости более экономичных Л. объясняется сбережением на поверхности нагрева, благодаря сокращению расхода пара. Для Л. простого расширения насыщенного пара цепы и веса даны для передвижныхъ Л.; Л. без колес (па ножках) легче па 12—18°/0 и дешевле на 5—15%. Попудная стоимость Л. колеблется в пределах от 9 до 16 руб. за пуд, чаще между 10 и 14 руб. пуд. По указанию проф В. И. Гриневецкаго Конспект курса тепловых силовых станций; литогра-фир.), стоимость добавочных устройств в % % отъ стоимости самих Л. составляет:

Л. без копд. с конд.

Фундамент1 — 1,5% 1—2%

Монтаж.2—3 3—5

Дымовая труба3—5 3—5

Трубопроводы и баки1—1,5 2—3

Расход пара и топлива. Техническая экономичность Л. возрастает с повышением их мощности. Средние расходы тепла топлива це на 1 э.с.ч. при нормальной нагрузке даны в таб. II; здесь же приведены удельные расходы нормального донецкого угля

(Ве= кг/эсч); для получения расходов осталь-

7UUU

ных топлив следует данные в таб. П значения qe делить на рабочую теплопроизводительность топлива. Следует лишь отметить, что расходы топлив сильно зависят рт устройства топки; при малоценпых топливах (солома, корье) и примитивных топках расходы теила и топлива будут, конечно, выше, чем указано в таблице.

Для определения нормальных расходов пара можно пользоваться указанными в таб. II средними значениями относительного эффективного коэф.; уд. расход пара будет:

тч 632

D«=---КГ/ЭСЧ,

rfi ALo

где ALo располагаемое теплопадеиие в кал/кг, зависящее от приделов рабочого процесса (начальное давление и т-ра пара и противодавление).

Одноцилиндровые прямоточные Л. расходуют примерно столько же пара и топлива, как нормальные Л. двойного расширения.

При изменениях нагрузки Л. удельные расходы тепла, (па 1 эсч) топлива тоже изменяются. Для Л. перегретого пара измепения уд. расхода топлива (или тепла/ на 1 эсч по сравнению с нормальной нагрузкой, принятой за единицу, в среднем таковы; нагрузка I 1,401 1,251 1,101 1,0 I 0,751 0,5010,25 101 Не и це 1+3,514=0,0 |— 1,0)4=0 1+6,51+20 |+60 |—|®/в Минимум уд. расхода тепла наступает т. о. между нормальной и полной нагрузками, а именно при нагрузке (1,10—1,15)N«. При полной нагрузке уд. расход примерно тот же, что и при нормальной. В пределахъ от холостого хода до нормальной нагрузки Nw часовой расход тепла Л. достаточно точно выражается линейным ур-ием;

0,20 Q4«+0,80 qen N кал/час., где qеп—уд. расход тепла при нормальной нагрузке, Q4»c=qewN»—часовой расход тепла при нормальной» нагрузке, N—нагрузка Л. в элс.

Таблица И.

Средния значения основных элементов паровых Л.

Прост. расш. без коииденс.

Л. двойного расширения.

Основные элементы.					Насыщ. п. па колесах.					Порегрет.			Насыщеппого пара.					Перегрет. пара.					Тандем		г двойн.
						Выс.				пара.							С												перегрев		и конд.
						Ииизк. давл.			давл.		ъез копденс.			еонд.		ьез конд.			l/ь копдеис.
						От		До		От		До		От		До		От		До		От		До		От		До		От		До		От		До
Употребительн. полп. мощности. .		ш		Э. Л. c.		8		60		13		100		17		170		30		150		35		135		40		8С0		50		1120		35		750
Число оборотов		п		0<57мин.		180		125		230		150		250		160		180		110		170		120		240		170		230		170		230		170
Запасы 1 Маке, длительн.. . .				—		1,25		1,45		1,25		1,35		1,20		1,30		1,15		1,25		1,15		1,25		1,15		1,30		1,15		1,30		1,20		1,40
мощности. | Маке, кратноврем.		Nm/nh		—		1,50		1,70		1,50		1,60		1,45		1,65		1,40		1,60		1,40		1,50		1,20		1,60		1,30		1,50		1,30		1,60
Увелич. N3 благод. конденсации. .				/		—		—		—		—		—		—		—		—		15		25		—		—		20		35		—
Ход пориия .		S/Da				1,5		и;з		1,8		1,4		2,0		1,5		1,2		0,9		1,2		0,9		1,2		0,8		1,2		0,8		1,1		0,9
Диам. большого цилиндра .
Средняя скорость поршня		С		м-/сек.		1,4		1,5		1,4		1,9		2,5		2,0		1,8		2,2		1,8		2,2		2,5		3,3		2,5		3,3		2,3		3,5
Отнош. объёмов цилиндров		в-2 V,		—		—		—		—		—		—		—		2,4		3,2		2,4		3,2		3,2		3,5		3,2		3,5		3,6		4,0
Ср. эфф. давл. при норм. нагр.. .		Рен.		Kr-/CM.2		2,2		3,0		2,9		3,2		4,0		5,5		1,5		2,3		1,8		2,2		1,9		2,2		2,4		2,8		2,2		2,8
Окружи, скорость маховика		лв		“/сек.		10		12		11		16		13		20		12		16		12		16		15		29		15		29		—		—
Мехапич. коэф. машины. .		TjM				—		88		94		—		90		94		90		93		89		92		91		94		90		92		91		93
Тип котла .		—		—				английский					немецкий			английский и немеикий					немецкий			пемецкий			немецкий
		Рк		ат. изб.		7		8		10		15		12		15		10		12		10		12		12		15		11		15		12		16
Ииорм, пагрузка котла		И>1! ИИК		кг,/м2час.		20		25		15		22		16		24		англ. 17		20 14		а. 17 н. 10		20 14		19		23		19		23		18		20
» перегреват.		®н/Япе				—		—		—		—		40		30								—		35		25		35		25		17/14		30/20
„ „ всей поверх. нагр. .		0я/Ня+Ппе		п		20		25		15		22		11		14		англ. 17 чем. 10		20 14		а. 17 н. 10		20 14		11		13		11		13		9/7		12/11
Огносвт. нов. нагрева котла		Hlt/Nn		“7э. л. с.		0,75		0,6		0,8		0,65		0,55		0,35		а. 0,бн 0.9		0,5 0,7		а. 0,5 н. 0,8		0,4 0,5		0,40		0,30		0,3		0,2		0,25		0,20
щ и п перегреват. .		IIne/U„		„		—		—		—		—		0,2		0,3						0,20		0,30		0,15		0,25		0,157-0,17		0,25 7-0 05
„ полн. пов. нагрева		HK|Hue/Nu		“		0,75		0,6		0,8		0,65		0,8		0,6		а. 0,6 н. 0,9		0,5 0,7		а. 0,5 н. 0,8		0,4 0,5		0,65		0,55		0,5		0,4		0,5		0,45
Ииорм. нагр. колосн. решетки. . .		Bn/R						55 -		75				50		100		70		100		60		80		60		100		60		100		65		100
Нк R при норм. топках		-						23 -		32				30		40		а. 28 и 45		32 55		а. 28 н. 45		32 55		35		45		35		45		35		40
Коэф. н. д. котла		bк		°/о				59 -		-69				62		68		65		70		65		70		63		73		63		73		66		72
„ „ „ „ с пер- грев. .		Y(K-f-7(e												68		76		—		—		—		—		70		82		70-		82		76		82
Коэф. п. д. генерации тепла. ..		V						65-		-75				75		81		72		78		69		74		76		88		74		86		80		86
Приблиз. вес нетто.		-		пуды				по -		9 N0				200+SN3			а. 140 -н. 160 -		- 7,3 Ш - 11 Ш		140 - 200 -		- 8Nd -9Ш		250 9 Вд			400		- 6,5 Na		-		-
„ цепа,		—		руб.				1200 7- 80 N<)				22C0+95N<1			а. 1500 7 н. 3000 7		-98 Ш - 100 N6		1800 7 ззоо 7		- 9uNa - 92 N<)		28007- 107Nd			4300 + 84 N3			-		-
Миннм. необх. площ. помещ.		—		м“										20+0,4Na											307-0,20Ш			35 7-0,18Na			—		—

Примечание. Величины S/Dj, Hk/Nh HuejN н, обычно уменьшаются с увеличением мощности. Величины w, с Вн/R и все коэф. иол. д. обычно увеличиваются с увеличением мошпостн.

226 Сельскохозяйственные и промышленные локомобили.

габлица и. Парадные расходы тепла, пара и топлива (7000 кал/кг) для паровых Л.

						Р		t,								М а		к с и м а и ь			н. Д Л		И Т Ф Л		ь и а 5:		(полная) м о			Щ 11 о		С т ь.
						атабс.		°ц.				Э Л С		10		20		40		60		80		100		120		150		200		250		300		400		500		600
				р ч я						Че		кал/ки		16000		15000		14000		13800		_		_
м		а. п		о Р.К		8		пас.		7ИС		° 0		48		50		52		52,5				, —		—		—		—		—		—.		—		_		— 1
ч.-»				5 2						ве		кг/э-ч		2,3		2,15		2,0		1,95		—		—		—		—		_		_		—		—		_		_
я		а СЙ Я		3 а. о В 5						п,				16,5		15,8		15,2		15,0		—		—		-		-		-		-		-		-		-		—
O..BJ 3 я		а ® &		а s «						Че		кал/эсч		11300		10500		9800		9600		9400		9300		—		_		_		_				_				_
О о		3		8 “ &		14						°/о		50		53		56		57		58		58,5		_		_		_
Р. О)		ей И		S g 2		НДС.		bе		ки/эсч		1,6		1,5		1.4		1,35		1,35		1,35		—		—		—		_		_		—		_		—
р £к				t9 О						с		я		12,3		11,6		10,9		10,8		10,6		10,5		—		—		—		-		-		—		—		—
о Л				о						Че		лчм зсч		_,		S300		7900		7600		7400		7300		7200		7100		7100		_		_		_		_		_
		<U О.		s а		14		330		гие		%		—		59		62		63		63,5		64		64,5		65		65		—		_		—		_		—
		В		S. с		в„		ки/эсч		—		1,2		1,15		1,1		1,05		1,05		1,0		1,0		1,0		—		—		—		—		—
												»		—		8,6		8,2		8.1		8,0		7,9		7,8		7,8		7,8		-		-		-		-		-
				» =г						Че		кал/эсч		—		10000		9200		8900		8800		8700		8600		8500		8400		_		_		_		_		_
		ейа		к 3		13		пас.		he		/о		—		57		62		64		65		66		67		67,5		68		-		—		—		—		—
		к				Вс		ки/эсч		—		1,45		1,3		1,25		1,25		1,25		1,25		1,2		1,2		—		—		—		—		—
		ои		и к										— -		11,1		10,2		9,9		9,7		9,6		9,5		9,4		9,3		-		-		-		-		—
		S 1>										кал/эсч		_		7800		7300		7000		6800		6700		6600		0500		6400		_		_		_		_		_
		3		« 5S		13						°/о		_		47		50		52		54		55		55,5		56		56,5		_		_		_		_
3		ей		§ I		пас.		Ве		КИ/ЭСЧ		—		1,1		1,05		1,0		0,95		0,95		0,95		0;95		0,9		—		—		—		—		_
а 5				О						»«				—		8,3		7,8		7,5		7,2		7,1		7,0		6,9		6,9		—		—		—		—		—
а »				В						Че		тл]эсч		_		7100		7000		6600		6300		6100		6000		5900		5800		5600		5500		_		—		_
ороа		ей		» 3 Сй аей И		14		330		he В«		7. ки/эсч		___		65 1,05		67 1,0		69 0,95		71 0,9		72 0,85		73 0,85		74 0,85		76 0,85		77 0,8		77,5 0,8		—		_		—
(=С		ей		М <						1>е		-		—		7,8		7,6		7,3		7,1		7,0		6,9		6,8		6,7		6,6		6,5		—		—		—
		О ией		и ®						Че		кал/эсч		—		5800		5500		5300		5100		5000		4900		4800		4600		4500		4400		4300		4200		4150
		а		(В в)		14		340		he		%		-		52		54		55		56		57		58		59		60		61		62		63		04		65
		а>		и ей		»е		ки/эсч		—		0,85		0,8		0,75		0,75		0,7		0,7		0,7		0,65		0,65		0,65		0,6		0,6		0,6
		« В		6 °						D,		я		—		6,1		5.9		5,7		5,6		5,5		5,4		5,3		5,3		5,2		5,1		5,0		4,9		4,8
				Дв. пе-		16		330		Че		кал/эсч		—		—		—		4500		4200		40и0		3900		3800		3700		3700		3700		3700		3700		3700
				регрева Сb исоид.		в„		ки/эсч		—		ч ~~		—		6,5		6,0		5,7 .		5,6		5,4		5,3		5,3		5,3		5,3		5.3		5,3

228 Сельскохозяйственные и промышленные локомобили.

Между нормальное и полной нагрузкой уд. расход тепла qe можно считать приблизительно постоянным и равнымъ уд. расходу при нормальной пагрузке (qe=const и qm),

Такое явление объясняется, главным образом, тем, что с повышением нагрузки растет перегрев, а след. и экономичность рабочого процесса машины.

Для 1. насыщенного пара зависимость уд. расхода qe тепла от нагрузки несколько резче; минимум qe имеет вдесь место примерно при нормальной нагрузке, увеличиваясь в обе стороны от нея.—Расход охлаждающей воды для Л. с конденсацией рассчитывается обычно на кратность охлаждения около 30, составляя т. о. от 350 до 250 литров на 1 эсч.; в среднем около 180 литр./асч.

Указанные расходы тепла являются „показными“ или „парадными“. Для получения расходов тепла или топлива в обычной эксплуатации необходимо сделать еще рабочия прибавки. Расход па растопку составит при мерно: при работе 4 6 8 10 15 20 час./день.

25 15 10 8 4 2 %.

Прибавок на ухудшение рабочого процесса (вследствие того, что в текущей эксплуатации давление и перегрев пара бывают обычно несколько ниже расчетных, избытки воздуха в топке—больше, а также в виду загрязпения поверхностей нагрева, разверки распределения, неплотностей и тому подобное.) и на служебный расход (обдувка котла и перегревателя, продувка и тому подобное.) составляет по данным проф. В. И. Гриневецкого около 13 °/„; при пародутьевых топках сюда надо прибавить еще расход пара на дутье. Влияние нагрузки можно учитывать, как указано выше; а именно, если за период работы и часов Л. выработал Е эсч, то расход тепла топлива за этот период будет:

0,20 Qчн, п-{ 0,80 qен Е кол., а расход топлива

0.20е-п+0,80 Екг. ч Ч

где Q его теплопронзводительность.

Эксплоатационные расходы сально аавжсят от местных условий. Пиже указаны некоторые средния значения. Топливо и его стоимость учитывается какъ только что указано. Смазка. Расход масла сильно зависит от персонала, качеств масла, тщательности выполнения и монтажа и ухода за Л. При собирании отработавшего масла в резервуарах у машины и вторичного его применения после очистки расход масла составляет:

цилиндровое мелкие 2—3

Средние 1—2

крупные 0,3—0,6

машинное всего

3—5 5—8 tp /эсч.

1,5-2,5 2,5-4,5 „

0,5—1,0 0,8-1,5 „

Для двухцилиндровых Л. расход масла, понятно, больше чем у одноцилиндровых. В среднем расходъ на смазку, набивку и обтирочный материал при до-воен-пых ценах можно принять:

Полная мощн. 10 20 50 100 150 200 300 500 элс.

Расх.на смаз.

иобтир. мат. 0,25 0,20 0,16 0,12 0,10 0,09 0,08 0,06 к/эсн.

Ремонт. По указаниям Barth расход на ремонт 1. можно считать при числе рабочих часов в годъ 1500 3000 8760

1,5 2 2,5 %

от стоимости Л.

Рабочий персонал. Стоимость персонала целиком зависит от местных условий, а также от свойствъ топлива, конструкции топки и способа подачи топлива, почему общия цифры укаэать эдесь трудно.

Капитализация — т. е. % % на капитал, на аиорти-аацию, а также страховка и налоги — зависит от коммерческих соотношений; в общем на капитализацию считают от 15 до 20 /в.

Достоинствами Л. являются: высокая экономичность, даже при малых мощностях, простота и компактность установки, высокая надежность действия—благодаря конструктивной выработанности деталей, хорошему выполнению, являющемуся результатом массового про нзводства, и наглядности установки,—быстрота и простота монтажа, делающия Л. незаменимым паровымъ двигателем особенно для временных установок.— В числе недостатков Л. следует отметить дорого визну резерва, затруднения с доставкой крупничх Л. на ме та, удаленные от железнодорожных станций: шрн отсутствии хороших дорог большой вес крупных Л. заставляет иногда совершенно отказываться от их применения; некоторая стесненность при устройстве передачи и выборе основных элементов паровой установки, благодаря неизменному соотношению между мощностью машины и производительностью котла.— Указанные выше преимущества доставили Л. широкое распространение в мелких и средних стационарныхъ установках, которое должно в будущем еще расшириться, ибо достоинства Л. не всеми еще оценены.

Литература о паровых Л. довольно бедна; наиболее полной и обстоятельной является работа проф. В. И. Гриневецкого „О современных локомобиляхъ“ (прибавление к русскому переводу проф. А. И. Сидорова книги Хедера „Паровия машины и парораспределение“. Москва, 1906), дающая не только описания, но и конструктивныя данные для расчета всех основных деталей Л. Остальные две работы относительно конструкции 2. Weber, Bau der L. 1871 и Taborsny, Construction ond Betrieb der L“., 1889,—очепьусгарели.—Прочия работы о Л.—главным образом журнальные статьи—даютъ или популярные описания, или результаты испытаний; из пихь надо ометить: Проф. В. Я. Гриневецкий, Отчет по испытанию Л. на Бутырском хуторе в 1896 г. (данные для полного расчета мелких се.иьскохоз. Л.); Пескоb и Латышев: Отчет об испытании русскихъ 2. в Харькове в 1903 г.; Беиитапп, Die Entwicklung der L. you R.Wolf, Z. d. У. d. J. 1906, стр. 313; France, Die L. auf der Weltaasstllung in BrQsseb, Z. d. V. d. J., 1911, стр. 409; Gutermuth, Leistungsversacbe an Wolfschen Heissdampf— L. Z. d. V d. J., 1905, стр. 189; E. Josse, Unt»rsnchung einer Dampfkraftanlage mit awei-fachcr Uberhitung, Z. d. У. d. j., 1905, стр. 1147; Josse, Leistnngsversucb an einer Lanzschen H-isedampf — L. Z. d. V. d. J., 1908, стр. 1472; Gutermuth und Watzin-gerf Vereuch mit einer Heiesdampf— L топ R. Wofj, Z. d. V. d. J., 19.8, стр. 1590.

Фигура 9 Л. с двигателем впутреннего сгорания зав. Munktell (и-троятся мощноитью в 5—15 л. с.).

JI. с двигателями внутреннего сгорания. (См. ХВИИТ, 31/32) представляют полную установку из двигателя жидкого топлива с резервуаром для охлаждающей воды и необходимыми принадлежностями, монтированную на экипаже. Двигатели применяются как 4 тактные (зав. Dentz, Петтер), гак и 2-тактные (Аванс, Болнндер).

Фигура 10 дает фотографию Л. завода Dentz, мощностью от 6—20 л. с., работащого бензолом, спиртом, бензином и керосином; охлаждение—испарительное; расход-топлива па 1 эсч, л. Deutz таковы: бензин 290— 35Q гр., бензол 250—300 гр., керосин 360—460 гр.

Двух-тактные Л. завода Bolinder, строящиеея для мощностей от 5 до 20 л. с., расходуют (модель в 9 л. с.) 350 — 365 ир./эсч. сырой нефти.