Parní stroje, parní turbíny, parní kotle

Přístroje k napájení kotle

Tlak v kotli panující a v četných případech i užívání vody kondensované nebo v ohřívačích zvlášť předem vyhřáté vyžadují zvláštní pumpy, která vodu do kotle vhání. Aby voda vlastním tlakem do kotle v chodu se nacházejícího proudila, k tomu by bylo třeba nádržky tak vysoko umístěné, aby tlak vody překonal tlak v kotli panující. Obecně, jak výše podotknuto, užívá se pump napájecích s pohonem buď ručním nebo strojním. Ruční napáječky jsou pumpy jednočinné, opatřené buď svislým stojanem nebo nástěnnou konsolou. Píst jejich jest válčitý pístec či plunžer, který se pohybuje neprodyšně v přiměřeně dlouhé botě. kuželové ventily uloženy jsou v rozšířeném rourovitém nálitku po stranách boty, jeden z nich jest ssací, druhý výtlačný, oběma dostává s vedení hřídelíkem umístěným pod dosedací plochou. Pohybuje-li se pístec, zavěšený táhlem na páce, vzhůru, vniká voda ventilem ssacím do boty, při zpětném pohybu pístce vytlačuje se uvolněným ventilem výtlačným do potrubí napájecího. Moderní pumpy napájecí mají vesměs ventily snadno přístupné. Výkonnost těchto ručních napáječek řídí se velikostí průměru pístce, výškou zdvihu, jakož i průměrem potrubí ssacího a výtlačného, k čemuž dlužno také přičísti přemáhání tlaku v kotli panujícího. Pump těchto možno také užíti ke zkoušení kotlů a rour ve příčině pevnosti. K tomu cíli montuje se pumpa do plechové nádržky a celek zařízen jest tak, aby se mohl přenášeti nebo převážeti. S výtlačným potrubím spojuje se při zkoušení manometr, který udává zatížení stěn kotle nebo roury. Vnitřní zařízení této pumpy znázorněno jest na obr. 180.

Při parním pohonu menších pump užívá se často výstředníku (obr. 181., 182. a 183.), spojeného s rozvidleným táhlem. Kývavý pohyb táhla mění se v přímý přímovodem s botou spojeným. Chceme-li napájení přerušiti, vypneme tyč výstředníku ze spojení s pístnicí pouhým uvolněním klínu rukojetí opatřeného, ve kterémž případě obě tyče se na prázdno po sobě posouvají. Pumpy tyto vyrábí A. L. G. Dehne, strojírna v Hale n. S.

U větších strojů obstarává napájení kotle zvláštní parní pumpa, opatřená vlastním parním strojem. Obyčejně užívá se prodloužené pístnice parního pístu k pohonu pumpy, tak že pumpa i parní stroj tvoří vespolek jediný celek. Účinek pumpy jest týž, jako u pumpy výše popsané, jen množství vody a někdy i překonávání parního napjetí v kotli jest větší. Rychlost vody v potrubí ssacím i napájecím obnáší asi 1 m za vteřinu, nejvýše však 1.5., ve ventilech pak pouze 1 m. Čím delší potrubí, tím jest výhodnější menší rychlost. Zdvih ventilů obnáší 1/6 až 1/8 jejich průměru. Při volbě pumpy dlužno přihlížeti k tomu, aby ssací ventil se nacházel, pokud tomu konstrukce dovoluje, co možná nejblíže ventilu výtlačného. Injektor jest napájecí přístroj, uváděný v činnost proudem páry. U strojů příliš velikých, jmenovitě tam, kde se vody užívá ještě k jiným účelům než k napájení, jest na místě parní pumpa, jinak injektor u větších strojů účinkuje úsporněji. Obyčejně k vůli jistotě užívá se napáječky i injektoru, posledního jako zálohy v případě, kdyby napáječka selhala. Pára proudící troubelem injektoru strhuje vodu kolem troubele se nacházející a tlačí ji do potrubí výtlačného. Voda k troubeli buď volně přitéká, nebo ji pára ssaje z níže položené nádržky, dle toho, je-li injektor nessavý nebo ssavý. Injektor ssavý čerpá vodu studenou z hloubky až 6.5 m, vodu horkou z hloubky 1.5 m. Injektor sestává ze tří troubelů, parního kondensačního a lapacího. Troubel kondensační a lapací jsou v celku nebo oddělené. V prvém případě jest místo, kde se oba troubele stýkají, opatřeno větším počtem otvorů, kterými proudí voda, v druhém případě prochází voda mezerou mezi oběma troubeli tak dlouho, pokud pára injektor při spouštění neovládla. Otvory i mezerou uniká s přebytečnou vodou i pára, jmenovitě tehdy, je-li jí více než třeba. Za správného chodu nemá tudy však ucházeti ani pára, ani voda. Ústí troubele lapacího, odděleného mezerou od troubele kondensačního, se rozšiřuje, čímž se proudění usnadní. Správná výkonnost injektoru vyžaduje jistých podmínek ve příčině přiměřené světlosti a tvaru troubelů a teploty napájecí vody, která musí v troubeli kondensačním rychle a úplně kondensovati páru ve vodu. Parní potrubí, jímž přivádí se pára, opatřuje se uzavíracím ventilem, kterým se uvádí injektor v činnost, nebo se z činnosti vypíná, rovněž výtlačné potrubí napájecí musí býti uzavřeno samočinným ventilem, jímž se při zastaveném injektoru návrat vodě zamezuje. Injektorům nessavým přivádí se voda z nádržky výše položené. Řez injektorem, znázorněný na obr. 184., ukazuje nám přehledně vnitřní zařízení. Pára vniká do injektoru troubelem A a z něho do kondensačního troubele D. V parním troubeli nachází se konický hrot B, kol něhož pára proudí v dutém paprsku do troubele kondensačního D, který jest opatřen kol čepu a pohyblivým jazýčkem přesně zapadajícím do příslušného výřezu troubele, při čemž rozvidlený konec jazýčku objímá oběma pysky b pevnou část troubele. Proti troubeli kondensačnímu D nachází se pouze malým prostorem oddělen troubel lapací. Rourou C přitéká voda do troubele kondensačního D a proudí otvory G rourou H z troubele lapacího do potrubí napájecího. Přebytečná voda spolu s párou uniká, jmenovitě na začátku chodu nebo při větším přítoku páry, hrdlem F, jež jest opatřeno chloptacím ventilem, do potrubí odpadového.

Vnikne-li do injektoru pára, otevře se pohyblivý jazýček E u hrdla kondensačního troubele D, tak že pára i voda unikají hrdlem F k potrubí odpadovému. Chladnější vodou kondensuje se pára a v injektoru nastane zředění vzduchu, jež dosáhne konečně takové převahy, že se tlakem atmosférického vzduchu jazýček E uzavře, čímž nastává pravá činnost injektoru, neboť voda napájecí i s kondensovanou vodou proudí troubelem lapacím do potrubí napájecího. Hrdlem C proudící voda napájecí nesmí býti teplejší 18 stupňů Celsia, jinak by výkonnost injektoru následkem nedostatečné kondensace páry trpěla. Kondensováním páry v injektoru zahřívá se i napájecí voda až na 90 stupňů Celsiových. Spodní konec injektoru opatřen jest regulačním zařízením, pomocí něhož se sblížením nebo oddálením troubelů upravuje větší nebo menší napájení. Injektor nessavý uvádí se v činnost parou spotřebovanou a mohu se jím napájeti parní kotle až do tlaku 5 atmosfér. Injektoru ssavému (obr. 185.) přivádí se z počátku jen málo páry do troubele kondensačního, aby vnikající voda mohla pohodlně kondensovati veškerou páru a vytvořila tak dostatečné zředění vzduchu v injektoru, kterým se ssací potrubí uvede v činnost. Po nastalém ssání přidává se hojně páry. Regulování přívodu páry děje se pomocí šroubu hřídelem, jehož konický konec obmezuje nebo uvolňuje páře cestu do parního troubele. Účelně provrtaným hřídelem usnadňuje se počátečný přívod páry, která úplně samočinně vyvozuje potřebné vakuum. Zařízením tímto upravuje se přiměřeně nejchoulostivější práce způsobem úplně samočinným. Na obraze jest patrný v dolejší části hřídele otvor, kterým pára z dutého hřídele do troubele kondensačního vniká, nad ním nachází se ještě konická uzavírka. Voda smíšená s parou vniká hrdlem a chloptacím ventilem do potrubí odpadového. Po nastalém úplném ssání proudí voda napájecí troubelem lapacím a ventilem v něm umístěným do potrubí napájecího. Injektor ten má na skladě firma Waldek & Wagner v Praze.

Universální injektor Körtingův sestává ze dvou injektorů, z nichž jeden vodu ssaje a druhý ji vytlačuje. Ssavý injektor přivádí vodu injektoru výtlačnému. Značnou jeho předností je, že ssaje vodu ještě 55 stupňů Celsia teplou, a vyhřívá tudíž napájecí vodu na vyšší stupeň než injektory jiné. Obr. 186. a 187. znázorňují zmíněný injektor v řezu a pohledu.

Nepatrným pošinutím ruční páky uzavírá kohout E kanál odváděcí M, následkem čehož proudí voda do troubele F1 a uniká odtud tak dlouho kanálem M1, pokud parní ventil V1 se úplně neotevře a současně kanál M1 kohoutem E úplně neuzavře. Následkem zamezeného odchodu vody kanály M M1 proudí voda ventilem G do kotle. Výše popsaný pochod vody napájecí jednotlivými odděleními injektoru uskutečňuje se tak rychle, že není třeba ku spouštění injektoru než pouhého posunutí páky z jedné strany na druhou v mírném tempu. V pohledu vyobrazený injektor spouští se pošinutím páky na pravo. Kde toho se jeví potřeba, aby injektor byl uveden v činnost opačným pohybem, nutno užíti injektoru levého, jehož vnitřní uložení jednotlivých troubelů jest uspořádáno obráceně. Nastanou-li poruchy na funkci injektoru, dlužno nejdříve zjistiti, zda nejsou troubele ucpány, nebo nenastalo-li u parních ventilů v aparáte uvolnění. Trvá-li porucha i po této revisi jakož i po vycídění troubelů a zabroušení ventilů dále, vyjmou se opatrně parní troubele a je-li potřeba i troubele F F1 a vycídí se bedlivě, při čemž nesmí býti užito ostrých a drásavých pomůcek. Nedají-li se troubele snadno z injektoru vyjmouti, zapne se odpoutaný injektor do svěráku a troubele se, jsou-li zašroubovány, opatrně vytočí, jsou-li pouze zapuštěny, mírným poklepem na okraji injektoru dřevěným kladívkem uvolní. Sestavuje-li se rozebraný injektor, třeba dbáti toho, aby se troubele zapouštěly bez jakýchkoliv utěsňovacích prostředků. Netěsný kohout se opravuje zabroušením, rovněž netěsný ventil G zbavuje se kotelného kamene a kalu. Přiměřené spojení injektoru s potrubím znázorňují obr. 188. a 189., z nichž obr. 188. představuje injektor napájený samočinně přitékající vodou, obr. 189. pak injektor ssavý.

U prvého obrazu přivádí se voda trubicí I opatřenou ventilem Y do injektoru A. Ruční pákou B otáčí se kohout E a uvádí se zároveň injektor v činnost. Rourou H a ventilem P proudí do injektoru pára, kondensuje se v něm a odchází rourou K do kotle. Chloptacím kohoutem, při spouštění injektoru odcházející voda stéká nálevkou T do potrubí odpadového nebo do jímky. U injektoru ssacího, na druhém obraze znázorněného, vniká pára rourou H a ventilem P po uvolnění páky do ústrojí injektoru A, ležatě umístěného. Kondensováním páry v injektoru nassává se voda napájecí rourou I z nádržky O a vytlačuje se výše položenou trubicí I směrem šípu do kotle. Ssací trubice opatřena jest na konci košem N, kterým se účelně zachycují hrubší přimíseniny. Chloptací trubicí E odchází při spouštění injektoru upotřebená voda. Trubice tato nesmí dolením koncem sahati do vody napájecí. Injektory tyto ssají studenou vodu při napjetí od 2 do 12 atmosfér do 2.5 až 4 m. Přitéká-li voda do injektoru samočinně, ohřívá se na 54 až 62 stupňů Celsia, ssaje-li se do výše až 2 m, ohřívá se na 50 až 54 stupňů. Je-li v místě vodovod, není radno spojiti s ním přímo injektor, za účelem jeho napájení, pro velice nestálý tlak, nýbrž jest výhodnější napájeti injektor ze zvláštní nádržky. Injektory tyto vyrábí firma B. & E. Körting ve Vídni

Ventil napájecí

Přívodem vody do kotle není úplně učiněno zadost všem požadavkům, jakých třeba ku spolehlivému napájení. Různé přístroje napájecí jsou sice opatřeny ventilem, který brání vodě, aby z kotle vlivem tlaku v něm panujícího neunikala zpět, ale za příčinou bezpečnosti opatřuje se ještě jeden ventil, tak zvaný napájecí či výronek, jenž zabraňuje návrat vodě i v tom případě, kdyby ventil přístroje napájecího neúčinkoval. Na obr. 190. znázorněn jest ventil napájecí v ve spojení s ventilem v1. Voda z potrubí napájecího uniká směrem šípu hrdlem a do výronku, pozvedá ventil v a proudí druhým hrdlem do kotle. Tím bylo by učiněno zadost ve příčině zamezení návratu vody z kotle. Aby však zjednáno bylo pojištění pro případ, že by výronek neúčinkoval, zapíná se mezi hrdlo výronku a kotel buď kohout nebo ventil uzavírací v1, nebo se výronek spojuje přímo s uzavírkou, jakou jest opatřen ventil v1. Za volného proudění vody jest ventil v1 uvolněn pomocí hřídelíku a šroubu, ve kterémž případě prochází voda směrem šípu hrdlem k.

Voda napájecí přivádí se rourou až do prostřed kotle. Napájení lokomotiv děje se injektory, jimž se dostává vody z nádržky obyčejně v tendru umístěné. U lokomobil děje se napájení většinou pumpou pomocí výstředníku.