Отправлено: 22.06.06 19:07. Заголовок: Модернизация КМУ-угольная пыль и пр.

Доброго времени суток!Я тут человек новый, в кораблестроении разбираюсь слабо (сам-энергетик).Видел темы про нефтяное отопление и пришла мысль о пылеугольном отоплении котлов (для крупных кораблей).Преимущества : налажено снабжение углем, повышается экономичность (и значительно), снижается штат котельного персонала , возможно,снижается заметность (серый, а не черный дым) легкая достижимость высоких нагрузок.Недостатки-расход пара для мельниц(для размола 12т/ч угля необходимо около 2т/ч пара) квалифицированый обслуживающий персонал ,затрата мелющих тел (шаров).Мельницы для угля к началу ХХ века существовали, опыты с пылеугольным отоплением паровозов -с 1901 года (т.е какой-то опыт есть).К сожалению у меня нет чертежей котлов (кроме цилиндрического) , и я не могу рассчитать топку под угольную пыль.Также несложно установить воздухоподогреватели-серьезный рост КПД при незначительном усложнении.Подскажите ,где можно найти чертежи/схемы/описания котлов ,м.б. ссылки?
Р.s. я НЕ специалист в корабельных ЭУ,не бейте меня ...сильно.

 Отправлено: 26.06.06 20:44. Заголовок: Re:

Как может повлиять на поддержание горения и т.п. повреждения труб? Нарушения тяги?

 Отправлено: 26.06.06 21:36. Заголовок: Re:

Теперь все читаемо,спасибо!Если я правильно понял,то мне надо рассчитать пылеугольную ЭУ для одного из крейсеров?По поводу горения-повреждения труб не так существенны,т.к. котлы работают под наддувом.Кстати.применялись ли дымососы во времена РЯВ?Идеальный вариант-в боевом положении-исскуственная тяга,в походном-естественная.

 Отправлено: 27.06.06 07:13. Заголовок: Re:

кочегар пишет:

цитата:

Если я правильно понял,то мне надо рассчитать пылеугольную ЭУ для одного из крейсеров?

Да, я выражал мысли несколько сумбурно, теперь попробую структурировать:
1. Типовая установка крейсера 1 ранга / броненосца
-8 паровых котлов тип. Норман или Шульц-Торникрофт с пылеугольным отоплением,
-две паровые машины тройного расширения тип.Богатырь (без изменений) 2*10000 л/с,
+640 л/с на вспом механизмы, обслуживающие главную энергетическую установку (эту мощность надо уточнять, я пересчитывал с прототипа - кр.Варяг),
+530 л/с - другие потребители (т.е. независящие от режима работы ГЭУ и с ней не связаные, в том числе боевые),
- два вспомогательных котла по 300 л/с с теми же параметрами пара (для обеспечения потребителей паром при стоянке с потушенными главными котлами, в летнее время работает один вспом.котел, в зимнее два - один на отопление, а также для подогрева воды в главных котлах при их запуске, в режиме полного хода и боя, т.е. мах.паропотребления - могут обеспечивать паром вспом механизмы), по возможности вспом.котлы должны быть усеченными главными (для простоты обслуживания и ремонта) но в любом случае их надо расчитать.
2. Типовая установка крейсера 2 ранга
-6 паровых котлов как на крейсере 1 ранга,
-две паровые машины тройного расширения тип.Аскольд 2*7000 л/с, или уменьшенные тип Богатырь 2*7000 л/с (что по-моему преимуществ не даст, унификация все равно теряется)
+340 л/с на вспом механизмы, обслуживающие главную энергетическую установку (эту мощность надо уточнять, я пересчитывал с прототипа - кр.Варяг),
+180 л/с - другие потребители (т.е. независящие от режима работы ГЭУ и с ней не связаные, в том числе боевые),
- один типовой как на крейсере 1 ранга вспомогательный котел 300 л/с с теми же параметрами пара .
Характеристики котлов и машин я Вам дал.

 Отправлено: 27.06.06 07:25. Заголовок: Re:

кочегар пишет:

цитата:

Кстати.применялись ли дымососы во времена РЯВ?

Не применялись. В конце 19 века пытались использовать "паровой форсун"(тип паровой эжектор), но отказались из-за большого расхода пара (воды). Применялся только наддув.
кочегар пишет:

цитата:

Идеальный вариант-в боевом положении-исскуственная тяга,в походном-естественная.

Так и было, до 70% мощности (паропроизводительности) котел работал на естественной тяге (экономично), потому и и много высоких труб на кораблях того времени, затем включался наддув (неэкономично, но паропроизводительность больше). Я Вас поэтому и спрашивал
Anton пишет:

цитата:

Кстати для какого режима Вы расчитывали расход топлива (для экономичного - мах.КПД котла или форсированного - мах. паропроизводительность)?

А Вы наверно не поняли вопроса

 Отправлено: 27.06.06 07:33. Заголовок: Re:

кочегар пишет:

цитата:

Отпадает нужда в уборке золы и шлака-их уносит в трубу (где-то 95%)

Возник вопрос, можно ли оценить полноту сгорания угольной пыли до выхода из трубы? Иными словами не будет ли демаскирующего в ночное время факела (искр) над трубами?

 Отправлено: 27.06.06 11:13. Заголовок: Re:

КПДрассчитывал для экономичного режима-с максимально достижимой полнотой сгорания.Искробразование практически невозможно-пыль полностью сгорает в топке.В слоевой топке искры образуются от того,что уносимые частицы настолько круаны,что не успевают сгореть,при пылевом отоплении таких крупных частиц нет.

 Отправлено: 27.06.06 12:48. Заголовок: Re:

кочегар пишет:

цитата:

КПДрассчитывал для экономичного режима-с максимально достижимой полнотой сгорания.

Я чуть некорректно сформулировал вопрос и под КПД имел ввиду КПД котла за вычетом расхода пара на наддув воздуха в котельное отделение (на Варяге например это ок.200 КВт по максимуму (электропривод), то есть ощутимо, кроме того при работе котла с наддувом видимо несколько падает и КПД самого котла (из-за увеличения скорости движения газов и ухудшения из-за этого теплоотдачи). Высота трубы над колосниками 23-27 м. То есть надо определить (по расходу воздуха) до какой мощности в % от полной ПК будет работать на естественной тяге (и с каким КПД и удельным расходом топлива) и какие затраты энергии требуются на создание искусственной тяги (и соответственно какой КПД и удельн. расход топлива)?
Еще возник вопрос - могут ли работать мельницы при загрузке менее 50% (например в работе только один котел) и как долго? (у топливных насосов лишнее топливо в этом случае просто сбрасывается во всасывающую магистраль или топливную цистерну, здесь так не получится)

 Отправлено: 27.06.06 19:23. Заголовок: Re:

Anton пишет:

цитата:

демаскирующего в ночное время факела

И днем какой столб дыма может быть? И его цвет?

 Отправлено: 28.06.06 12:43. Заголовок: Re:

Теплопередача при повышении скорости РАСТЕТ(в слоевых топках КПД падает из-за увеличения уноса и хим.неполноты горения).О чуствительности мельниц точных данных нет(на электростанциях нагрузка довольно равномерна),но при значительном снижении мощности есть смысл включить всп.слоевой котел.По поводу наддува-в тот период воздух нагнетался под колосники или в КО?В последнем случае расход энергии очень значительный.По цвету дыма-д.б. серый,столб-такой же как и при слоевом отоплении.

 Отправлено: 28.06.06 13:44. Заголовок: Re:

кочегар пишет:

цитата:

По поводу наддува-в тот период воздух нагнетался под колосники или в КО?В последнем случае расход энергии очень значительный.

В том то и дело, что в КО в реале (хотя возможно что есть наддув и под колосники, но незначительный) насколько я понимаю, давление газов в топке не должно превышать давление воздуха в КО при слоевом отоплении, иначе при открывании дверцы топки произойдет выброс газов в КО. По кораблям с треугольными котлами у меня нет данных по вентиляторам, приведу по крейсеру Аврора: 24 котла Бельвиля,общая поверхность колосниковых решеток108 м2, общая поверхность нагрева 3355 м2,рабочее давление пара 17,2 атм, суммарная мощность 3 машин по проекту 11610 л.с. (12,9 атм), питание водой котлов насосы (донки) сум.производит.17 м3/ч, воздуходувные машины (с паровым приводом) сум. 3000 м3/ч, паровые вентиляторы сум. 360000 м3/ч. Еще есть и котельная ввентиляция с электроприводом.
Потому я предлагаю использовать котлы с пылеугольным отоплением и наддувом только в котел, а в случае резервного слоевого отопления работать только на естественной тяге (все равно кочегары не смогут подать в топку уголь для 100% мощности котла (максимум 50%)

 Отправлено: 29.06.06 13:40. Заголовок: Re:

Anton пишет:

цитата:

Потому я предлагаю использовать котлы с пылеугольным отоплением и наддувом только в котел, а в случае резервного слоевого отопления работать только на естественной тяге (все равно кочегары не смогут подать в топку уголь для 100% мощности котла (максимум 50%)

Согласен целиком и полностью.Пылеугольную ЭУ на 20 атм и 215град выложу к вечеру.

 Отправлено: 29.06.06 16:04. Заголовок: Re:

кочегар пишет:

цитата:

Пылеугольную ЭУ на 20 атм и 215град выложу к вечеру.

И по возможности в четырех вариантах

 Отправлено: 29.06.06 19:57. Заголовок: Re:

Для ЭБРа с 2*10000л.с главных машин(183т/ч пара):
1.1.Ручное отопление-20177кг угля,167м2 решеток;
1.2.Простое пылевое отопление-17428кг угля;
1.3.Пылевое отопление с экономайзером-16788кг угля;
1.4.Пылевое с экономайзером и воздухоподогревом-16094кг угля.
Для крейсера 2-го рангас 2*7000 главных машин(126т/ч пара):
2.1.13861 кг угля,115м2 решеток;
2.2.12000кг угля;
2.3.11559кг угля;
2.4.11081кг угля.
Наиболее целесообразный,ИМХО,вариант 3-пылеугольное отопление с экономайзером,но без воздухоподогревателя.Расчет-на кардиф с 8000ккал/кг.

 Отправлено: 30.06.06 09:09. Заголовок: Re:

кочегар пишет:

цитата:

Наиболее целесообразный,ИМХО,вариант 3-пылеугольное отопление с экономайзером,

Спасибо, отлично!
Krom Kruah , можете использовать в расчетах.

 Отправлено: 30.06.06 10:09. Заголовок: Re:

кочегар пишет:

цитата:

Для ЭБРа с 2*10000л.с главных машин(183т/ч пара): 1.1.Ручное отопление-20177кг угля,167м2 решеток; 1.2.Простое пылевое отопление-17428кг угля; 1.3.Пылевое отопление с экономайзером-16788кг угля; 1.4.Пылевое с экономайзером и воздухоподогревом-16094кг угля. Для крейсера 2-го рангас 2*7000 главных машин(126т/ч пара): 2.1.13861 кг угля,115м2 решеток; 2.2.12000кг угля; 2.3.11559кг угля; 2.4.11081кг угля. Наиболее целесообразный,ИМХО,вариант 3-пылеугольное отопление с экономайзером,но без воздухоподогревателя.Расчет-на кардиф с 8000ккал/кг.

Еще вопрос, укажите для каждого случая распределение пара в % между главными машинами и вспомогательными механизмами

 Отправлено: 30.06.06 12:03. Заголовок: Re:

Anton пишет:

цитата:

Krom Kruah , можете использовать в расчетах.

ОК. Пересчитаю. Можно ли веса и обема КМУ пересчитывать пропорционально и если да - как: на мощности, на паропроизводительности, на нагревательной поверхности (площади) котлов или как-то иначе. Если все таки ув. кочегар (или Вы) в состоянием вычислить веса и габбаритов такой установки (даже приблизительно) - просто идеаль С запасом угля более-менее понятно.
Еще вопрос: На Рюрике применили (и вполне успешно) 4 ПМТР (как англы на Бленхейме) на 2 валов, с возможности разединения при помощи муфтой для увеличением экономичности и под половину котлов на 2 машин. Особенно для крейсера это мне кажется очень приличная идея. Прошу рассмотреть. С 4х7000 л.с. мир смотрится по другому (для крупного крейсера или для ЕБРа). И тогда можно ограничится только до одного моделя ПМТР - в 7000 л.с. (что с т. зрения унификации и серийности очень неплохо), как и с одного типа котла!

 Отправлено: 30.06.06 12:51. Заголовок: Re:

Krom Kruah пишет:

цитата:

Можно ли веса и обема КМУ пересчитывать пропорционально и если да - как: на мощности, на паропроизводительности, на нагревательной поверхности (площади) котлов или как-то иначе. Если все таки ув. кочегар (или Вы) в состоянием вычислить веса и габбаритов такой установки (даже приблизительно) - просто идеаль

Когда кочегар ответит на предидущий мой вопрос по % распределению мощностей на ГЭУ ВЭУ при расчете я посчитаю окончательные удельные расходы топлива и уд.массу установки и по возможности сделаю анализ целесообразности такой установки на крейсере 1/2 ранга и ЭБР.
Установка расчитывалась как модульная (мы же договаривались об этом):Anton пишет:

цитата:

1. Типовая установка крейсера 1 ранга / броненосца -8 паровых котлов тип. Норман или Шульц-Торникрофт с пылеугольным отоплением, -две паровые машины тройного расширения тип.Богатырь (без изменений) 2*10000 л/с, +640 л/с на вспом механизмы, обслуживающие главную энергетическую установку (эту мощность надо уточнять, я пересчитывал с прототипа - кр.Варяг), +530 л/с - другие потребители (т.е. независящие от режима работы ГЭУ и с ней не связаные, в том числе боевые), - два вспомогательных котла по 300 л/с с теми же параметрами пара (для обеспечения потребителей паром при стоянке с потушенными главными котлами, в летнее время работает один вспом.котел, в зимнее два - один на отопление, а также для подогрева воды в главных котлах при их запуске, в режиме полного хода и боя, т.е. мах.паропотребления - могут обеспечивать паром вспом механизмы), по возможности вспом.котлы должны быть усеченными главными (для простоты обслуживания и ремонта) но в любом случае их надо расчитать.

Т.е. используются типовые котлы. Из них набирается нужная мощность.
Кстати, кочегар, почему при расчете 1 вариант у Вас площадь колосниковых решеток в 1,5 раза больше, чем на Аскольде и почти в два раза больше, чем на Богатыре, при практически равных мощностях и расходах топлива?
Кочегар, поправте, если в чем ошибаюсь, Вам виднее, Вы расчитывали.

 Отправлено: 30.06.06 13:41. Заголовок: Re:

Krom Kruah пишет:

цитата:

На Рюрике применили (и вполне успешно) 4 ПМТР (как англы на Бленхейме) на 2 валов, с возможности разединения при помощи муфтой для увеличением экономичности и под половину котлов на 2 машин. Особенно для крейсера это мне кажется очень приличная идея. Прошу рассмотреть. С 4х7000 л.с. мир смотрится по другому (для крупного крейсера или для ЕБРа). И тогда можно ограничится только до одного моделя ПМТР - в 7000 л.с. (что с т. зрения унификации и серийности очень неплохо), как и с одного типа котла!

Вам опять мощности не хватает :-)
На Рюрике на такой шаг пошли вынужденно из-за недостаточной агрегатной мощности ПМ (для броненосца Синоп), выявленной на испытаниях, увеличивать же габариты ПМ сочли нецелесообразным.
Плюсы такой установки:
1. ПМ занимает меньшую высоту и улучшается защита
2. Более экономичный режим экономхода на двух кормовых машинах пи отключенных носовых
3. Возможность отключения неисправной носовой машины
Минусы:
1. Увеличенная длина машинных отделений
2. Меньший КПД машин в режимах полного хода (меньший КПД каждой машины) плюс перетекание мощности между машинами, работающими в паралель, вплоть до выхода из строя машины из-за перегрузки, при суммарной мощности, не превышающей максимальную (это явление наблюдается и у дизелей, дизель-генераторов), что приводит к неравномерности работы установки и принятию дополнительных мер по предотвращению)
3. Усложнение установки и увеличение обслуживающего персонала.

ИМХО такая схема (компаунд) избыточно усложнена и целесообразна лишь при недостаточной агрегатной мощности машины и невозможности установить дополнительный гребной винт.

 Отправлено: 30.06.06 13:51. Заголовок: Re:

Anton пишет:

цитата:

по возможности вспом.котлы должны быть усеченными главными (для простоты обслуживания и ремонта) но в любом случае их надо расчитать.

OK. Kстати какого размера они будут? Полагаю много места не съедут, но все таки ...?

цитата:

Т.е. используются типовые котлы. Из них набирается нужная мощность.

Понятно. Я (пока) расчитал в варианте весов и габбаритов как для стандартных котлов Шульца/Торникрофта - - 8 котлов весом по 50 тонн (41 без воды), нагрев. поверхности по ок. 620 кв. м., т.е. - 4960 кв. м сумарно (считал из аскольдовских "больших" котлов). Расчетный вес у меня (по Шарпе) - 1345 тонн вм. с котельной водой и спомаг. механизмов (но без мельниц - понятия не имею сколько это весить и в каком габарите входить).
В корпусе 8КТ с обводами подв. части как у Варяга (перемасштабированно) и с высоте надв. борта как в оригинале (т.е. немасштабированно - ведь междупалубной высоте менять не нужно, как и высоты надв. борта) входят по 2 в ряд (с 2 или 4 дымоходов). В ЕБРовском корпусе (шир. 21-22 м) входят по 3 в ряд (если нет борт. башен/погребов или что-то подобного кроме угольных ям (евентуально - и ПТП) между КО и вн. борта. Если есть - как для крейсера - по 2 в ряд. ПМТР в 10000 л.с. (попробовал и с варяговской и с богатыревской машины) входить в крейс. корпусе нормально в 1 ряде по 2. Как и 4х7000 л.с. (аскольдовских) - по 2 в 2 рядов (конечно тогда надо больше место - пр. в 1/3, в т.ч. и для добавочных котлов - потребуются не 8, а 11). Для ЕБРовского корпуса - тоже 2 рядом или 2+2 (3х7000 л.с. в 1 ряд не имеет смысла ставить, а 3х10000 л.с. - не входят, да и не хочется применять 3-вальной установки).

 Отправлено: 30.06.06 13:53. Заголовок: Re:

Anton пишет:

цитата:

ИМХО такая схема (компаунд) избыточно усложнена и целесообразна лишь при недостаточной агрегатной мощности машины и невозможности установить дополнительный гребной винт.

ОК. Принято. Согласен.

 Отправлено: 30.06.06 14:30. Заголовок: Re:

Anton пишет:

цитата:

ИМХО такая схема (компаунд) избыточно усложнена и целесообразна лишь при недостаточной агрегатной мощности машины и невозможности установить дополнительный гребной винт.

В машинах я дилетант, но тем не менее. Из всего ВОК Рюрик отличался максимальной реальной дальностью именно благодаря такой системе, у России 3-й винт только мешал, а Громобой нормально только под двумя винтами ходил.

И ЕМНИП, на Рюрике 2 машины эколномичного хода были с другими котлами - "купеческого типа", а не просто 1/2 от большой установки.

ИМХО, здесь важно, какая нужна дальность - если это важный критерий, то компаунд смотрится лучше.

 Отправлено: 30.06.06 15:04. Заголовок: Re:

Ingles пишет:

цитата:

Из всего ВОК Рюрик отличался максимальной реальной дальностью именно благодаря такой системе

У него были еще и более экономичные огнетрубные котлы и он отставал на полном ходу
Ingles пишет:

цитата:

ЕМНИП, на Рюрике 2 машины эколномичного хода были с другими котлами - "купеческого типа",

Нет, это Кутейников предлагал установить кормовые машины "коммерческого типа", причем на чертеже у Мельникова все 4 машины абсолютно одинаковые (как и котлы).
Ingles пишет:

цитата:

именно благодаря такой системе, у России 3-й винт только мешал, а Громобой нормально только под двумя винтами ходил

Просто у России и Громобоя не была доведена до ума вполне здравая мысль (начали - не получилось и бросили).

 Отправлено: 30.06.06 15:15. Заголовок: Re:

Anton пишет:

цитата:

У него были еще и более экономичные огнетрубные котлы и он отставал на полном ходу

Знаю. Просто проектная дальность водотрубных России и Громобоя была выше, а в реале лучшим "дальнобойщиком" оказался Рюрик (фактическая дальность была близка к проектной).

цитата:

Нет, это Кутейников предлагал установить кормовые машины "коммерческого типа",

Значит перепутал.

цитата:

Просто у России и Громобоя не была доведена до ума вполне здравая мысль (начали - не получилось и бросили).

Насколько я знаю (со слов NMD), эту проблему решили немцы в 30-е - подкручивали электромоторами 2 неработающих винта. Перед РЯВ такое было реально? Или я ещё что-нибудь упустил?

 Отправлено: 30.06.06 15:59. Заголовок: Re:

Anton пишет:

цитата:

Кстати, кочегар, почему при расчете 1 вариант у Вас площадь колосниковых решеток в 1,5 раза больше, чем на Аскольде и почти в два раза больше, чем на Богатыре, при практически равных мощностях и расходах топлива?

Я принимал нагрузку колосниковых решеток 120кг угля/м2-по книге 1934 года максимально допустимое значение.
На паровозах было выше,но там очень большие потери с уносом(на ФД-15%),поэтому я перестраховался,и принял проверенные значения.В реале площадь м.б. меньше(все зависит от форсировки решетки).
Для привода двигателей мельниц на ЭБРе-3500кг/ч пара,на крейсере-2250кг пара.
Для дутья(при 200мм вод.ст) 125л.с на ЭБре(1100 кг/ч пара),на крейсере-85 л.с(?50 кг/ч пара)
К сожалению вес рассчитать не успею.

 Отправлено: 30.06.06 17:06. Заголовок: Re:

кочегар пишет:

цитата:

К сожалению вес рассчитать не успею.

Так и на этом спасибо!

 Отправлено: 30.06.06 17:14. Заголовок: Re:

кочегар пишет:

цитата:

К сожалению вес рассчитать не успею.

Хоть по аналогии - вес локомотивного котла - такой-то при мощности столько-то л.с., вес мельницы (и все хозяйство с ней связанным) пр. - столько-то. Вес котла в 2500 л.с. - пр. 50 тонн (41 тонн без воды). Сколько будет вес мельницы для 2 котлов.
Или - для локомотивного котла данной мощности и потребности угля вес мельницы (с требуемой производительности) такой-то. Потребности угля для котла Шульца-Торникрофта - столько-то. Какой будет вес мельницы (евентуально для 2 котлов).
Соответно для котла: Вес локомотивного котла с ручном отоплением - такой-то. С пылевом отопленим с экономайзером - такой-то. Вес котла Шульца-Торникрофта в 2500 л.с. - 50 (41)тонн. Сколько будет с пылевом отопленим с экономайзером ?
Что-то вроде и по габбаритами установки...
А то иначе знаем только какая будет экономия угля, соотв. - дальность на данном ходу. А не съедет ли вес установки экономию?
Я понимаю, что такой "расчет" - примитивен, но все таки кое-какой ориентировки возможно дасть...

 Отправлено: 30.06.06 17:31. Заголовок: Re:

Ingles пишет:

цитата:

Насколько я знаю (со слов NMD), эту проблему решили немцы в 30-е - подкручивали электромоторами 2 неработающих винта. Перед РЯВ такое было реально? Или я ещё что-нибудь упустил?

Лет 15 назад я интересовался этим вопросом и по памяти для двухвинтового корабля при работающей одной машине потери на сопротивление:
застопоренного второго винта ок.10% мощности работающей машины
свободно вращающегося ок.5 %
подкрутка винта ок 2% мощности привода.
ИМХО подкрутку винта на кораблях периода РЯВ осуществить технически возможно. Варианты:
1. Вспом паровая машина мощностью 50-100 л.с. на каждом валу. Недостаток - усложнение конструкции, довольно большие габариты, но в принципе приемлимо. Главная проблема - как ее отсоединять от гребного вала при работе главной машины.
2. Электропродкрутка (это мне более нравится). Выглядит примерно так. Паровая машина отделяется ог гребного вала муфтой, за ней на гребном валу расположен электрогенератор постоянного тока мощностью ок.100 л.с. (генераторы постоянного тока обратимые, т.е. могут работать в режиме двигателя). Использование: работает правая машина, вращает правый гребной вал (и генератор на нем), левая машина разъединена с гребным валом муфтой, генератор левого борта электрически запаралелен с генератором правого борта и работает в режиме двигателя вращая гребной вал. Из-за потерь энергии, скорость вращения правого ГВ больше скорости вращения левого, что и требовалось. Разницей скоростей можно управлять реостатом. Достоинство: простота устройства, техобслуживание проще и реже, чем для ПМ, большая загрузка работающей машины. Недостаток - генераторы постоянного тока очень чувствительны к попаданию забортной воды (рядом дейдвудные сальники), если делать его герметичным - будет проблема с охлаждением.

 Отправлено: 30.06.06 18:08. Заголовок: Re:

Krom Kruah пишет:

цитата:

Хоть по аналогии - вес локомотивного котла - такой-то при мощности столько-то л.с., вес мельницы (и все хозяйство с ней связанным) пр. - столько-то. Вес котла в 2500 л.с. - пр. 50 тонн (41 тонн без воды). Сколько будет вес мельницы для 2 котлов. Или - для локомотивного котла данной мощности и потребности угля вес мельницы (с требуемой производительности) такой-то. Потребности угля для котла Шульца-Торникрофта - столько-то. Какой будет вес мельницы (евентуально для 2 котлов).

Сейчас попробую ответить на эти вопросы.
1. Котельное отделение (я считал условно 2 КО по 4 котла) обслуживают 4 мельницы (по две с каждого борта) две в работе (с разных бортов для избежания крена) две в резерве, на экономичных режимах по одной - по очереди. Производительность одной мельницы - 5 т угля в час, т.е по две мельницы в двух КО дают 20 т/ч, что более чем достаточно. Вес одной мельницы без привода около 7 т, с приводом, конвееро, углепроводами ок.14 тонн, то есть на котельное отделение 14*4=56 т. Габариты одной мельницы: высота от фундаментной плиты до взрывных клапанов-5430 мм,ширина без привода-3634 мм., плюс еще привод - электродвигатель высотой ок.1 ми и диаметром ок.1 м.(как это все выглядит не представляю, кочегар так и не прислал картинку). Мощность - 100 л/с на мельницу (уже учтено в расходе угля).
Котлы шульцевские 8 шт тех же размеров, что на Аскольде. Наддув только в котлы (уже учтено в расходе топлива). Возможно резервное отопление вручную (до 50% мощности и без наддува).
Экономайзер для одного котла вес примерно 3 т.
Вспом. котлы - 2 котла типа Бельвиль, по площади 2 вспом.котла как один шульцевский, по высоте в два раза меньше. Отопление только вручную. Вес одного котла 6 т без воды, 7 т с водой.
Ну вроде все

 Отправлено: 30.06.06 19:20. Заголовок: Re:

Anton пишет:

цитата:

Сейчас попробую ответить на эти вопросы.

Спасибо. В выходных (или максимум - в понедельнике) попытаюсь нарисовать всего хозяйства в виде "стандартного КО" (ну в 2-3 вариантов - крейсерского - с 2/4 котлов и ЕБРовского - с 3/6 котлов). Пар. машины - предлагаю в качестве "стандартных": аскольдовской в 7300 л.с. и богатырьской в 10000 л.с. Тут все пр. ясно.

 Отправлено: 30.06.06 19:23. Заголовок: Re:

Anton пишет:

цитата:

Возможно резервное отопление вручную (до 50% мощности и без наддува).

Жаль... Можно было место сэкономить на площадок для кочегаров, но ... действительно надо. В идеале - из "адской" в "курортной" должности превращается. И вообще - интелигентная професия...

 Отправлено: 01.07.06 09:28. Заголовок: Re:

Как обещал - анализ целесообразности установки пылеугольного отопления на крейсерах 1(2) ранга.
В качестве прототипа для расчета были выбраны крейсер 1 ранга - Варяг, увеличеный до 8000 т, (в качестве кр.2 р. Боярин, увеличеный до 4000 т. )
Экономия топлива на экономходу - 12 узл, мощности (ГЭУ+ВЭУ) 2800 л/с (2270 л/с), вес мельниц 120 т(84 т), вес экономайзеров 24 т(18 т). В расчете сравниваются три типа угольного отопления: 1.слоевое, т.е.как в реале, 1,01 кг/лс*ч, 2. пылеугольное - 0,87 кг/лс*ч, 3. пылеугольное с экономайзерами 0,839 кг/лс*ч.
Фора по дальности для слоевого отопления, т.е. сколько пройдет корабль, израсходовав угля по массе равного дополнительному оборудованию, фактически недогруз угля отнесенный к расчетной дальности.
2. 591(414) миль, 3. 754(521) миль
Расчет по массе угля и мельниц с экономайзерами для заданной дальности показывает, что варианты отопления 2 и 3 становятся более приемлимыми при расчетной дальности 4000 миль и выше, но разница незначительна, например при расчетной дальности 8000 миль разница в массе ЭУ с углем составляет для крейсера 1(2) ранга между 1 и 3 вариантами всего ок.150 т 1) 1885(1528)т, 3) 1710(1371).
То есть применение пылеугольного отопления лишь для увеличения дальности нецелесообразно (из-за большого веса дополнительного оборудования, являющегося по-существу балластом на экономических ходах).
Экономически пылеугольное отопление оправдано, т.к. расход топлива и его стоимость снижается на 17 %, кроме того меньше надо грузить угля (уменьшается время погрузки), меньше изменяется осадка корабля (можно делать бронепояс уже).
Для полных (и близких к полным) ходов пылеугольная установка себя полностью оправдывает, т.к. позволяет держать полный ход неограниченно долгое время (не сказывается утомляемость кочегаров), экономичность вар.2,3 на полных ходах несколько выше, чем на экономичных по сравнению с в.1 из-за наддудва воздуха только в котел, а не во все котельное отделение (экономия на мощности вентиляторов).
Плюсы пылеугольного отопления:
- меньший расход угля на милю и в час
- меньший запас угля
- возможность поддержания полного хода длительное время
- меньшая утомляемость кочегаров, уменьшение количества кочегаров
- меньшая чувствительность к качеству угля
- отсутствие демаскирующих факела и искр при форсаже
- реже требуется выводить котел из действия для удаления шлаков
- увеличение низкорасположенного веса, т.е. увеличение остойчивости
- простота перевода кораблей с пылеугольного на нефтяное отопление в дальнейшем
Недостатки:
- усложнение котельной установки
- необходимость повышения квалификации кочегаров
- снижение надежности установки (компенсируется резервированием мельниц и возможностью отопление котлов вручную до 50% мощности при естественной тяге)
- необходимость обслуживания дополнительного оборудования
- большой вес незадействованного оборудования на экономичных ходах
- повышенная шумность в котельных отделениях (компенсируется снижением физической нагрузки на кочегаров)

Вывод. Пылеугольное отопление котлов целесообразно для кораблей с дальностью плавания расчетной свыше 4000 миль, а также для кораблей требующих поддержания больших скоростей хода в течении длительного времени, т.е. для крейсеров - вполне показано, в т.ч. и по экономическим соображениям.

 Отправлено: 01.07.06 13:23. Заголовок: Re:

Anton пишет:

цитата:

Вывод. Пылеугольное отопление котлов целесообразно для кораблей с дальностью плавания расчетной свыше 4000 миль, а также для кораблей требующих поддержания больших скоростей хода в течении длительного времени, т.е. для крейсеров - вполне показано, в т.ч. и по экономическим соображениям.

Вообще оправдано для крупных кораблей. Запас водоизмещения позволяет, т.к. удельн. вес КМУ так или иначе не столь большой, а место (особенно на ЕБРов) есть. При том возможность держать более продолжительном времени полного хода (из за неутомляемости кочегаров, меньшей завысимости от качестве угля и относительной экономичности на полных ходов невозможно переоценить! При том вполне можно ожидать (при чистой подв. части корпуса) нек. увеличение реальной макс. скорости (точнее - меньшей разницы между скорости на изпытаниях и реальной) из-за отн. незавысимости от квалиффикации кочегаров и меньшей вероятности повреждения котлов из-за неправильной эксплуатации. При том - чем корабль крупнее и с меньшим уд. весом КМУ - тем данное отопление проявляет своих преимуществ и не проявляет своих недостатков.

 Отправлено: 03.07.06 09:25. Заголовок: Re:

Anton пишет:

цитата:

застопоренного второго винта ок.10% мощности работающей машины свободно вращающегося ок.5 % подкрутка винта ок 2% мощности привода.

Оказалось, что винты бортовых машин начинали вращаться, лишь когда частота вращения средней машины достигала 85 об/мин и скорость крейсера едва [121] составляла 7—8 уз. Расход угля в этом случае получался таким же, что и при частоте вращения бортовых машин 75 об/мин, позволявших держать 10-узловую скорость. Когда же, чтобы уменьшить расход топлива, средней машине давали 70 об/мин, винты бортовых машин останавливались и из-за их тормозящего действия скорость падала сразу до 5—6 уз. Пришлось бросить сомнительные опыты и продолжать плавание «под всеми тремя машинами», позволявшими при 65 об/мин держать скорость 10—11 уз. - Мельников. Правда, Громобой 3х-вальный.

цитата:

Вывод. Пылеугольное отопление котлов целесообразно для кораблей с дальностью плавания расчетной свыше 4000 миль

В реале всё в какую-нибудь фигню упрётся, так же, как и с нефтью - не давали такие корабли в начале контрактной скорости, хотя все условия для перехода на нефть были (А для ЧМ-флота - 100%).

 Отправлено: 03.07.06 11:35. Заголовок: Re:

Хм.. Хорошая тема. Хотел даже похвалить. Но потом передумал:-). Вижу, почти все новации вы убрали. Оставили только пыль. И то, не на всех котлах. Собственно, сейчас такие и применяются, в основном, для пиковых нагрузок. Соответственно, на корабле - для полных ходов. А такие нечасто и экономия там не главное. Может все же больше всего прав Джи-Джи? "Точно такой, но без крыльев". На жидком топливе.
По предложениям вопрос: какие размеры топки принимали? Такие же, как и для "слоевой"?

 Отправлено: 03.07.06 13:32. Заголовок: Re:

abacus пишет:

цитата:

Может все же больше всего прав Джи-Джи? "Точно такой, но без крыльев". На жидком топливе. По предложениям вопрос: какие размеры топки принимали? Такие же, как и для "слоевой"?

На жидком топливе так и не довели до ума форсунках, иначе просто идеаль получается - и мощность и экономичность выше, уд. вес (на 1 л.с. или если хотите на ед. паропроизводительности) сериозно лучше, место занимает меньше. Считал на основе сохранение пропорции между угольных и нефтянных для котлов Шульца и Ярроу (для других типов не нашел инфой) периода ПМВ (поищу если кому-то будет интересно). Ед. недостаток - уголь в качестве елементом защиты отпадает.
Но в реале нефт. котлы периода ок. 1900 года недодавали мощности пр. на 20% по сравнению с угольных...

 Отправлено: 03.07.06 17:29. Заголовок: Re:

Размещение "стандартных котлов" Шульца-Торникрофта весом по 50 тонн (41 без воды), нагрев. поверхности по ок. 620 кв. м. и "стандартной ПМТР" мощностю 10000 л.с. в увеличенном корпусе Варяга шириной 17.1 м и осадки 6.38 м водоизмещением 7993 метр. тонн.



Со стороне пар. машины показано условно верт. бронирование в 2 вариантов - с нижн. и верхн. поясе или с едином поясе большей высоте.

 Отправлено: 04.07.06 09:32. Заголовок: Re:

>На жидком топливе так и не довели до ума форсунках, иначе просто идеаль получается.

Но Вы и принимаете многое за "идеаль". Для того времени преложены очень сложные решения.
Например, даже простой поддув тяги считался верхом сложности и ненадежности и МТК запрещал на него ориентироцваться. А с пылью без поддува вообще никак... Или сама подача и горелки для пыли...

> Считал на основе сохранение пропорции между угольных и нефтянных для котлов Шульца и Ярроу (для других типов не нашел инфой) периода ПМВ (поищу если кому-то будет интересно).

Уроль на колосниках и нефть - небольшая разница в напряжении топки. Нефть с паровыми форсунками ~ 300 (тыс. ккал/м^3*час), с механическими ~ 350. Уголь(30% летучих) ~ 450. Обьем топки почти тот же. А вот порошек ~150. Можно поднять, используя специальные турбулентные форсунки, но это, как и тот же ламотт, техника других поколений. То есть обьем топки для пыли прийдется увеличить вдвое. Размер котла, вес конструкции, обмуровки... все полезет вверх.
Более того, нельзя просто как-то увеличить обьем. Его надо увеличивать в высоту - пыль сгорает не на колосниках, а во взвешенном слое. Нужно дать именно высоту достаточную.
Кроме того пыль, без наворотов в горелке и подаче, прийдется палить в противотоке с воздухом. Воздух снизу, а пыль засыпаем сверху. Значит, над подросшим котлом надо ставить бункер или циклон. Не уверен, что по габариту влезет.

>Но в реале нефт. котлы периода ок. 1900 года недодавали мощности пр. на 20% по сравнению с угольных..


Мы не про мощность, а про экономичность. Кроме того, в 1900 и с пылью моногое недодавали.

> в увеличенном корпусе Варяга шириной 17.1 м и осадки 6.38 м водоизмещением 7993 метр. тонн.

Если это увеличение именно из за котлов, то проигрыш в массе от этого решения надо считать именно по водоизмещению. 7993-6500=1493 тонн.

 Отправлено: 04.07.06 10:37. Заголовок: Re:

abacus пишет:

цитата:

Мы не про мощность, а про экономичность. Кроме того, в 1900 и с пылью моногое недодавали.

Я вообще-то с станд. котлов Торникрофта считаю и чертаю. Пылевое отопление - бонус (если получится, т.е.) В общем - интересно посмотреть что получится. У нас тут энергетик считает - что скажет - того и принимаем.

цитата:

Значит, над подросшим котлом надо ставить бункер или циклон

Над котлов нет место абсолютише. Даже для ЕБРа с осадки пр. 8 м проблема (хотя и решаемая. Для крейсеров - никак. А котлов считаю с размеров как для колосн. котлов требуемой паропроизводительности/мощности.

цитата:

Более того, нельзя просто как-то увеличить обьем. Его надо увеличивать в высоту - пыль сгорает не на колосниках, а во взвешенном слое. Нужно дать именно высоту достаточную.

Вообще-то треугольные котлы с верт. трубками подходят в таком случае максимально.

цитата:

Если это увеличение именно из за котлов, то проигрыш в массе от этого решения надо считать именно по водоизмещению. 7993-6500=1493 тонн.

Нет. Водоизмещение - из-за требуемых ТТХ (защита, вооружение, скорость, запас угля). Сама КМУ как примерно у 6000-тонников - 8 котлов Шульца-Торникрофта (проработаю и с котлов Нормана, но неск. посже), 2 ПМТР по 10000 л.с. Котлы незначительно крупнее аскольдовских, ПМТР - как у Богатыря. Корпус с обводами Варяга, т.к. у него они лучшие, да и сам корпус дост. крепкий и с нек. запасе (ок. 200 тонн) по водоизмещения. Вообще-то и с Бояринского должно получится, да и с баяновского.
Потом для КРЛ (пр. 4-4.5 КТ) на основе корпуса Боярина (из-за мореходности и крепкости в основном) попытаюсь - с 2х7300 ПМТР (аскольдовских) и 6 котлов.

 Отправлено: 16.10.06 21:05. Заголовок: Re:

кочегарЗдравствуйте,я вернулся!Буду постепенно разбираться с тем,что мне ответили.По напряжению топки и процессу горения(по-моему,самый серьезный аргумент)-пыль всегда сжигается в ПРЯМОТОКЕ с воздухом.К тому же если ЗАСЫПАТЬ пыль,то она практически не будет гореть.Необходимо перемешивание пылевоздушного потока.Чем оно интенсивнее,тем интенсивнее и сам процесс горения.Повторюсь,что ни бункеры,ни циклоны не нужны-пылевоздушная смесь напрямую вдувается в топку.По горелкам-в турбулентных горелках в общем нет ничего сложного-они применялись еще в 30-х годах.Пример с котлом Ламонта,по-моему,не совсем удачен-такие котлы до сих пор не нашли широкого применения.Так что с габаритом все должно быть нормально.По удельному напряжению топки-в той же книге 1934 года напряжение для пылеугольных и нефтяных топок принято одинаковое-300000ккал\м3*ч.И почему-то никто не обратил внимание на перевод на пыль цилиндрических котлов-там топочным объемом является весь объем жаровых труб,и,частично-огневой камеры,т.е. полное сгорание легко достижимо,а паропроизводительность сильно возрастает.Минус-при легкоплавкой золе возможно забивание дымогарных трубок шлаком.И еще-у Мельникова,в книге"Крейсер "Варяг" насколько я понял из описания,не хватало пара на 2 ЦНД при больших нагрузках.Так ли это?А то тут мысль одна появилась,эта деталь очень важна.Заранее благодарен.

 Отправлено: 24.10.06 07:59. Заголовок: Re:

А ничего с пылеугольным отоплением к 1890 не вызреет. По-сути Вы пытаетесь организовать высоконапорный котёл без турбогазодувок. Да, паровые вентиляторы были, но их КПД был ничтожен - это всё-же не турбины в современном понимании. Электропривод газодувок несмотря на потери 20-30% в электрике и существенно большую массу был по КПД выгоднее.

Соответственно, я бы для паровых вентиляторов не брал бы КПД выше 5%, для электрических - 8-10%.

Также в раскладках по котлу у Вас пропало сопротивление на прокачку воздуха сквозь слой пыли.