Parní stroje, parní turbíny, parní kotle

Čištění vody napájecí

Jen v případech velice řídkých vyskytuje se v přírodě voda, která by v parním kotli nezanechávala usazeniny v podobě kalu, bahna nebo kamene, jichž odstranění spojeno bývá se značnou námahou a velmi často i déle trvajícím přerušením chodu. Pochopitelno, že tak majitelé závodů s parním pohonem, tak i kotlárny výrobou parních kotlů se zabývající, snažili se, aby tvoření usazenin a kamene kotelného zamezili, při čemž zkoušeli všemožné prostředky chemické a mechanické, mnohdy se zdarem nepatrným, často také beze všelikého positivního výsledku. Připojené dva obrazy 172. a 173. znázorňují obtížnou práci při čištění kotle po surové vodě.

Chemickými preparáty přiměšovanými vodě napájecí docílilo se nejvýše jakéhosi omezení ve tvoření se přívary či kompaktního kotelného kamene, usazného v pevných kusech na stěnách a trubicích kotle, ale sraženiny tvořily se pčece, třeba jen v uvolněných kouscích a lístcích, a zabíraly jako před užíváním chemických přísad dosti omezené a přesně vypočtené místo v kotli a odstraňování jich z kotle bylo rovněž pracné a spojené s přerušením chodu. Posléze došlo se k náhledu, že nejúčinnějším prostředkem k zamezení sraženin a kamene v kotli jest racionelní čištění vody před napájením kotle pomocí chemikálií nebo bez nich ve zvláštních aparátech, které zastupují parní kotel, ovšem pokud se kamene týče, a honosí se předností, že odstraňování nečistot a kemene z nich není spojeno s žádnou nepříjemností ani přerušením chodu. Odstranění mechanicky přimísených nečistot děje se nejlépe cezením nebo filtrováním. Přiměřený výběr chemikálií řídí se vlastností dotyčné vody, rovněž i úprava aparátu, pomocí něhož čištění se provádí. Nehodí se tentýž aparát a chemický prostředek pro každou napájecí vodu. Výběr a množství chemikálií jakož i přiměřená konstrukce aparátu budiž každému jednotlivému případě ponechána zkušenému a věci znalému chemikovi a inženýru. V této příčině nestává všeobecných prostředků a přístrojů, jež by v každém případě kteroukiliv vodu dle jednoho a téhož předpisu učinily způsobiou ku výhodnému napájení kotle, neboť každá voda vyžaduje zvláštních dávek různých chemikálií, aby se z ní vyloučily nerostné rozpuštěné látky. I v případě, byl-li nalezen aparát, který účinkuje bezvadně, jedná se v prvé řadě o to, zda-li účinkuje automaticky, neboť jen takové přstroje, které nevyžadují žádné zvláštní obsluhy, mohou býti spolehlivou zárukou bezvadného účinkování. Špatná obsluha vykonávaná nespolehlivým orgánem může často přinésti více škody než užitku. Nejlépe může být řešena úloha tehdy, je-li po ruce dostatečný vzorek dotyčné napájecí vody, a jehož základě možno pak přesně stanoviti přiměřené množství chemikálií i výhodnou konstrukci aparátu. Steinmüller v Gummersbachu v Porýnsku sestrojil aparát znázorněný na obraze 174. v řezu a na následujícím obraze 175 v pohledu, k němuž budiž podotknuto, že úprava vnitřního zařízení může dle potřeby doznati přiměřených změn.

Surová voda teče na temeni aparátu do rozdělovače, z něhož vytéká přepadem třemi řiditelnými proudy. Hlavní proud teče především do vyhřívače a z něho do mísícího prostoru. Menší prostřední proud teče rourou do nejspodnější části vápenné jímky. Zvláštní úpravou trubice přivádí se do jímky vždy část atmosférického vzduchu, jímž se zvíří zásoba jemně rozetřeného vápna, kteréž příchází takto do těsnějšího styku s vodou a snadněji se rozpouští. Cívkou a proudící směsí vody a vzduchu uvádí se spodní vrstva v nádobě do proudu a usnadňuje rozpouštění vápna ve vodě. Atmosférický vzduch chová vždy kyselinu uhličitou, jež s roztokem vápna ve vodě, tak zvanou vápennou vodou, tvoří sraženinu ve vodě nerozpustného uhličitanu vápenatého. Vápno proměněné v uhličitan vápenatý jest nejen pro činnost aparátu ztraceno, ale zanáší v podobě lupénkového kalu nádobu. Aby se stálým těmto ztrátám předešlo, užívá se atmosférického vzduchu jen jednou při uvádění aparátu v činnost, ku další cirkulaci roztokem upotřebí se vzduchu již původního, zbaveného kyseliny uhličité. Za tou příčinou se vzduch původně do aparátu vniklý nevypouští, nýbrž zadržuje v nádobě a shromažďuje pod poklopem a pomocí trubice uvádí se v opětovný oběh. Jednoduchým tímto způsobem upravuje si přístroj samočinně vzduch kyseliny uhličité prostý. Čistá vápenná voda proudí trubicí do mísícího prostoru. Třetí proud vtéká do sklopné nádoby. Nádoba tato jest ve spojení s miskou, uloženou v jímce, v níž se nachází zásoba nasyceného roztoku sodnatého, upraveného vždy pro několikadenní spotřebu. Sklopením nádoby vypouštíse z misky odměřená dávka roztoku sody. Z řečeného patrno, že dávka roztoku sodnatého řídí se množstvím vody, které hlavním potrubím vtéká a jehož jedna část vtéká do sklopné nádoby, jež po naplnění změnou polohy příslunou dávku sody uvolňuje. Jest tudíž lhostejno, přitéká-li mnoho nebo málo vody hlavním potrubím, jelikož ustanovené množství sody uvolní se jen tehdy, až ve sklopné nádobě hladina vodní dosáhla určené výše. Aparát v této příčině pracuje úplně automaticky a vždy v jistém poměru k přiváděnému množství vody, nemůže tudíž nikdy nastati nepoměr mezi množstvím chemické přísady a vodou napájecí. Roztok sody vlévá se do mísícího prostoru, v němž se surová voda s chemikáliemi důkladně mísí, při čemž veškeré ve vodě dosud rozpuštěné a kotelní kámen tvořící přimíseniny v podobě vloček se vylučují. Zakalená voda prochází dutým kuželem, uloženým v nádobě. Zkušeností seznáno, že kalná, mírně kroužící voda, snadněji se od nečistot odlučuje a pročišťuje než voda proudící jediným směrem. Proto upraven kužel tak, aby kalná voda do něho přitékající nabyla kroužícího směrem k širšímu konci kužele se mírnícího pohybu. Pročištěná voda vytlačuje se z nádoby otvorem do přístrojů napájecích. Jen v případech, kdy surová voda bývá velice znečištěna organickými látkami, které na usazování vyloučeného kalu rušivě působí, užívá se pískovcového filtru. Vřaděním řečeného filtru může po krátké nebo delší době, dle toho v jaké míře byla surová voda znečištěna, nastati zanešením pískové vrstvy zácpa. V tomto případě se vrstva tato případným zařízením v krátké době nečistot zbaví. Účinek chemikálií podporuje značnou měrou teplo. Ve vodě studené vylučují chemikálie taktéž rozpuštěné přimíseniny, avšak teprve v delší době. Mírným vyhřátím vody se zmíněný účinek zrychluje. Z této příčiny se přívodem páry do zahřívače přivádí směsi potřebné teplo, jehož množství může se upraviti dle roční, právě panující doby, takže aparát pracuje po celý rok při stálé teplotě. Ku zahřívání upotřebená pára neznamená pro výkon strojní ztrátu, neboť se teplo vrací pomocí napájecích přístrojů do kotle. Přístroj tento zhotovuje L. & G. Steinmüller, kotlárna v Gummersbachu v Porýnsku. Jiný přístroj čistící jest znázorněn na obr. 176. Z výše položené nádržky teče surová voda trubicí E do sběrače A a z něho odbočuje část do nádoby K, v níž se rozpouští potřebná dávka sody, jiná část se vede do nádržky s přísadou vápna C a zbývající většin vody svádí se do nádoby B.

Nádoba tato jest válčitý plechový kotel nahoře otevřený, dole opatřený dnem, rozčleněný nálevkovými nádobami na příhrady. Každá z těchto nádob spočívá na krátkém hrdle, do něhož ústí úzká štěrbina, při čemž všechna hrdla tvoří rouru, ve které se nachází jiná roura, tak zvaná směšovací, jejíž vrchní konec nachází se v hrdle nálevky sběrače A a spodní konec končí u dna kotle B. Spojení směšovací roury s hrdly nálevkových nádob obstarávají kuličkové ventily, kterýmiž však poslední u dna nacházející se hrdlo opatřeno není. Nálevkové nádoby uzavřeny jsou vrchem filtrem M sestávajícím z vrstvy celulosy, jímž se voda mechanických přimísenin zbavuje. Výtokem D a rourou I odtéká voda přečištěná do nádržky. Voda postupuje směrem šípů a prostupuje filtr zdola vzhůru. Aparát jest zhříván ostrou párou proudící rourou F, rozpuštěné minerální látky a kal odtékají kohoutem H z nádržky G. Aparátem tím může se nabýti až 100 hl úplně čisté vody za hodinu. Bližší zprávy o něm podává Rudolf Schwarz ve Vídni III. Jiného druhu jest přístroj znázorněný na obrazech 177., 178. a 179.. Činnost tohoto přístroje spočívá na známém zjevu ve vápencových jeskyních při tvoření krápníků se vyskytujícím a pokud se vápenných vod týče, koná výhodné služby.

Sestává z kotle, v němž nad sebou uloženy jsou pánve, z nichž první naplňuje se surovou vodou zvenčí, do ostatních stéká pomalu v tenkých paprscích postupně vždy voda z výše uložené pánve. Stékání děje se přes dlouhý okraj nádob po spodní stěně, na jejíž nejnižším místě v tenký paprsek spojená voda teče o patro níže. Dosti značná dráha jemně rozestřené vody nestačila by zdlouhavým průběhem pro praktický účel k pročištění vody utvoření jakéhosi druhu krápníků, jaké spatřujeme na připojeném obraze. Vyloučení zemin z vody podporuje se tudíž teplem, čímž přibližně uvádí se voda ve stav v jakém se nachází v kotli parním. Potřebného tepla dostává se aparátu ostrou parou, přiváděnou do kotle trubicí A. Surová voda přitéká rourou B a čistá odtéká rourou D. Jednotlivá čistá pánev znázorněna jest na fotografickém snímku na obr. 178. a obložená umělými krápníky po delší potřebě rovněž na fotografickém snímku obr. 179. Čistění pánví usazeným kamene obložených musí se díti ihned po vyjmutí z kotle, ve kterémž případě dostačuje oškrábání vrstvy a omytí vodou. Otloukání přivodilo by poruchu na pánvi, která jest z plechu poměrně slabého, jmenovitě její okraje, přes něž voda stéká, snadno by se poškodily a propouštěly by vodu na potlučených místech v silnějších praméncích. O těchto aparátech podává zprávu Rudolf Schwarz ve Vídni III.