Машина-двигательОт водяного колеса до атомного двигателя
Шрифт:
Так создается в современных паросиловых установках пар высокого давления и высокой температуры.
Представим себе, как выглядит вся паросиловая установка современной тепловой электростанции.
Очевидно, пар из котла должен проходить через пароперегреватель и затем поступать в турбину. Из турбины уже отработанный пар попадет в конденсатор. Конденсат, то есть вода, в которую превратился пар, насосом вновь будет подан в котел.
Значит, на всякой теплоэлектростанции есть котел, пароперегреватель, турбина, конденсатор, питательный насос. Как будто бы не так-то и много оборудования.
Так, например, чтобы котел бесперебойно снабжать топливом и водой (в конденсат превращается не весь пар — есть утеки, есть отбор пара на отопление и т. д. — приходится восполнять убыль воды), существуют цехи топливоподготовки и водоподготовки. Это большие цехи, оборудованные специальными устройствами.
Большим цехом является и котельный. Современный котел — сложное сооружение. Он имеет много вспомогательных механизмов, управляется автоматически, оборудован сложными приборами. Так, например, котел, снабжающий паром турбину в 200 000 киловатт, должен испарять в час 600–700 тонн воды. Он имеет высоту десятиэтажного дома, и для привода его вспомогательных механизмов требуются электромоторы мощностью в несколько тысяч киловатт. Такие мощности развивали электростанции крупных губернских городов царской России.
Следующий цех — машинный зал. Здесь стоят турбогенераторы со всеми обслуживающими механизмами.
Наконец, последний цех — распределительный. Здесь стоят распределительные щиты, на которые подается ток генераторов и откуда электроэнергия распределяется. Сложная аппаратура, размещенная здесь, помогает четко управлять всей теплоэлектростанцией.
Итак, паровая машина уступила место паровой турбине на электростанциях большой мощности, на мощных кораблях… Но для небольших силовых установок еще нужна и паровая машина. Вот. скажем, паровоз… Его движет паровая машина.
Небольшие установки паровых машин с электрогенераторами очень удобны и в сельском хозяйстве: любое топливо, какое только есть в этом районе, можно сжигать в топке котла и получать электроэнергию.
Время, конечно, принесло изменение в конструкцию паровых машин. Сейчас они строятся быстроходными, работающими на паре повышенной температуры и давления.
Время же призвало к жизни и другие тепловые двигатели, среди которых значительное место заняли двигатели внутреннего сгорания.
Вот к ним-то теперь и перейдем.
Глава IV. Иными путями
«Пожиратель газа, вращающийся кусок сала»
Длинные языки пламени лизали стоящую на горелке колбу. Для опыта, который задумал инженер, надо было прогреть сосуд. Инженер нетерпеливо пересыпал с ладони на ладонь горсть опилок. Когда, по его расчетам, прогрев сосуда должен был окончиться, — инженер бросил опилки на дно колбы. Опилки задымили… Беловатая струйка потянулась из горловины колбы… Вдруг наружное пламя коснулось струйки и… дым загорелся. Это было удивительно. В воздухе, над колбой, повис синеватый язычок нового пламени. И пока опилки дымились, тлели, над колбой всё время трепетал синеватый огонек.
Для опыта, который задумал французский инженер, надо было прогреть сосуд.
Так в 1729 году был открыт французским инженером Лебоном способ получать газ, который горит. Потом этот способ был усовершенствован, появились специальные газовые заводы. На таких заводах сжигались дрова или другое топливо в закрытых сосудах при недостатке воздуха, и газ, выходящий из этих сосудов, направлялся по трубам в любое место.
Газ получил название «светильного», потому что в первое время его использовали для освещения, — зажигались специальные «газовые» лампы.
Появление светильного газа вновь вызвало к жизни идею создания двигателя внутреннего сгорания.
«Почему вновь?» — спросите вы. Но вспомните пороховую машину Папена и Гюйгенса. Разве, пытаясь создать такую машину, авторы не хотели построить тепловой двигатель, где сгорание топлива происходило бы внутри рабочего цилиндра?
Теперь, когда появилась возможность сжигать в цилиндре не порох, а газ, полученный из обычного топлива, стало казаться заманчивым избавиться от громоздких котлов и конденсаторов. Такой облегченный двигатель мог бы найти широкое применение на мелких предприятиях.
В технике так бывает часто: появившаяся сегодня идея не может быть осуществлена, — не хватает технических знаний, но завтра она станет осуществимой.
…В контору парижского заводчика Маринони вошел один из наиболее способных мастеров завода — Жан Ленуар. Заводчик был удивлен, когда узнал, что причиной визита мастера является не новый рецепт эмали, которые так искусно составлял Ленуар, а нечто совсем другое. Жан Ленуар изобрел новый двигатель и просит помочь в изготовлении первого образца.
Маринони насторожился. Ленуар вынул из кармана сложенный чертеж и развернул его на столе.
Заводчик не плохо разбирался в технике, он всегда с интересом относился к предложениям своего способного мастера. Маринони и теперь был готов выслушать Ленуара, хотя сама идея газового двигателя ему не казалась новой.
Маринони помнил, что еще тридцать лет назад в Лондоне по реке Темзе плавала моторная лодка с газовым двигателем изобретателя Броуна. Да и сам Лебон, как слышал Маринони, еще в 1801 году предлагал использовать горючий газ в двигателях.
Заводчик обо всем этом напомнил и Ленуару. Но Ленуар вынул из кармана свою записную книжку и показал ее Маринони: там был выписан еще более длинный перечень изобретателей, предлагавших газовые двигатели. И тем не менее, как уверял Ленуар, его двигатель отличен от всех прочих и может быть практически построен. Он, Ленуар, берется всё изготовить сам, лишь бы было согласие хозяина.
Маринони не сразу уступил просьбе мастера. Ему не хотелось затрачивать средства и отрывать от основного дела Ленуара, — он мало верил в газовые двигатели, которые вот уже полвека пытаются строить, но всё безуспешно.