Густав Лаваль - [41]

Когда Рудольф Дизель в 1893 году выступил с предложением своего двигателя внутреннего сгорания, призванного заменить паровую машину, а затем и осуществил его в 1897 году, казалось, что дни парового двигателя и парового котла сочтены. Однако уголь, питавший паровые котлы, не так-то легко сдался на милость побеждающей нефти: вызванным к жизни потребностью промышленности паровым машинам с перегретым паром и вслед затем паровым турбинам по-прежнему были нужны и паровые котлы и уголь. Чтобы конкурировать с более экономичными нефтяными двигателями Дизеля, паровые машины должны были искать путей к более экономному расходованию пара, а стало быть, и топлива. Путь этот, указанный Лавалем, и заключался в переходе к работе паром высокого давления, для которого нужны новые конструкции паровых котлов.

Вопрос этот совсем не был так ясен, как теперь. В то время — это было около 1892 года — когда Лаваль взялся за разработку проблемы применения пара высокого давления, вопрос этот был очень далек от разрешения.

Правда, и ранее находились смельчаки, пытавшиеся применять такой пар. Так, немецкий инженер Альбанс, которому принадлежит старейшая конструкция водотрубного котла, сконструировал котел с давлением пара до сорока атмосфер — нечто неслыханное в то время. Двадцать лет спустя известный немецкий же изобретатель и конструктор, Вильгельм Шмидт, построил котел с давлением пара в шестьдесят атмосфер. Однако и тот и другой потерпели полную неудачу. Котлы взрывались при первых опытах, и мысль о возможности практического использования пара таких высоких давлений была оставлена надолго.

Таким образом у Лаваля, в сущности говоря, не было предшественников в этой области, и во всяком случае не было накопленного технического опыта и теоретических знаний. Между тем Лаваль сразу решил перейти от применявшихся в то время на практике давлений в десять атмосфер к неслыханным давлениям в сто десять и двести двадцать атмосфер.

Он делал колоссальный скачок вперед и делал его в правильном направлении, как это показало дальнейшее развитие вопроса, стоящего и сегодня в центре внимания мировой технической мысли.

Лавалевский паровой котел высокого давления, выставленный в Стокгольме в 1897 году, вместе с обслуживавшимся им турбогенератором, дававшим электрический ток для освещения выставки, в целом представлял собой единственную в своем роде установку, о которой заговорил технический мир.

Этот котел, высотою около 3 метров, с диаметром кожуха около 1½ метра, в основном состоял из одной длинной спиральной трубки небольшого сечения, свернутой во множество витков с газопроводами между ними. Вода накачивалась насосом с одного конца этого змеевика, а перегретый пар отбирался с другого его конца. Вся установка, поражавшая умы современников, представляла единое органическое целое с непрерывной автоматической подачей топлива и питательной воды, автоматическим регулированием давления пара при входе его в турбину и автоматическим регулированием работы котла путем вдувания воздуха в топочное пространство и под колосники. Давление пара этой первой в мире котельной установки высокого давления держалось на высоте ста двадцати атмосфер.

Котел давал до 800 килограммов пара в час. Турбина расходовала около 8 килограммов пара на киловатт-час.

Турбина имела два ряда рабочих лопаток и представляла собой тип турбины с двумя ступенями давления. Она делала до 13 тысяч оборотов в минуту и вращала через обычную лавалевскую передачу две динамомашины постоянного тока, а также приводила в действие шестицилиндровый питательный насос. Отработавший в турбине пар шел в вертикальный поверхностный конденсатор, снабженный водоструйным воздушным насосом, в котором, по-видимому, использовалась энергия всей охлаждающей воды, затем уже поступавшей в конденсатор.

Вся установка занимала площадь в 20 квадратных метров и внешне была очень компактной и изящной. Из деталей самого котла наиболее интересной являлась вращающаяся колосниковая решетка с центральной подачей топлива, регулируемой вращающимся коническим колпаком, выложенным, огнеупорным кирпичом.

Котел работал к полному удовольствию устроителей выставки и ее посетителей, однако не без многочисленных починок и поправок.

Разрез котла Лаваля

Починки эти, впрочем, производились по ночам и потому не привлекали внимания, тем более, что руководил ими сам Лаваль, быстро и решительно устранявший дефекты. Ближайшим его помощником оставался старый Зундберг, с которым он вместе когда-то вращал сепараторы на Регеринсгатане: это был опытный, трудолюбивый мастер из числа тех самоотверженных самоучек, кто молчаливой наблюдательностью, вниманием и старательностью возмещает недостаток своих знаний. Лаваль представлялся ему человеком необыкновенным, и в осуществление всех его даже самых фантастических идей Зундберг верил безоговорочно. Да и в самом деле Лаваль, знавший каждую деталь машины лучше всех тех, кто с ней возился, был убедительнее его изобретений. Личность его внушала более доверия к его идеям, чем они сами при их осуществлении в форме реальных машин.

Затруднения при практическом применении котла крылись главным образом в несовершенстве материала. Змеевики не могли выдерживать длительной эксплуатации: они перегревались в некоторых местах, стенки раскалялись и трубы лопались.