Паровая машина – в старом двигателе — Энергетика и промышленность России — № 15-16 (131-132) август 2009 года — WWW.EPRUSSIA.RU
Паровая машина – в старом двигателе — Энергетика и промышленность России — № 15-16 (131-132) август 2009 года — WWW.EPRUSSIA.RU — информационный портал энергетика
http://www.eprussia.ru/epr/131/10224.htm
Газета «Энергетика и промышленность России» | № 15-16 (131-132) август 2009 года
Не торопитесь выбрасывать на свалку изношенный ДВС – он может обеспечить вас теплом и светом на долгие годы.
Со старыми автомобилями-пенсионерами церемониться нынче не принято. Можно завести в лес подальше от дома и бросить на «съедение» микроорганизмам. Если повезет, то в утиль, на переплавку. Что касается кузова и прочих частей, может быть, лучшей участи они уже и не достойны. А вот с ДВС не горячитесь – он вам еще послужит.
Проблема энергообеспечения знакома многим. Особенно в сельской местности, в деревнях, в отдаленных районах, где напряжение в сети, если оно вообще есть, редко поднимается чуть выше 150 В, а то и вовсе пропадает, измученное наледями и ветрами, изношенными сетями, трансформаторами, гнилыми опорами и пр. При таком скудном питании не работает или быстро ломается бытовая техника, становятся неэффективными обогреватели, а с компьютером и вовсе беда.
Выход, конечно, есть – мобильные генераторы, работающие на бензине или солярке. Только дорого это обходится: и сам агрегат, и особенно топливо.
Когда‑то, на старте, ДВС стремительно обогнал паровую машину по нескольким важным параметрам. Экономичность, компактность, быстрый запуск заставили автомобилистов мириться с дороговизной горючего. Чтобы уменьшить шумность, пришлось разработать изощренные системы глушения. Крайне невыгодные тяговые характеристики ДВС обернулись применением дорогих и тяжелых коробок передач и трансмиссий.
И тем не менее…
Последний (к сожалению) паромобиль американской фирмы «Добл», выпущенный в 30‑х годах прошлого века, обладал удивительными характеристиками. Плавно поворачивая дроссельный клапан, водитель мог так мягко регулировать скорость, что пассажиры не замечали ускорения и торможения. Но можно было ускорить автомобиль настолько резко, что рвались шины. Тот же диапазон регулирования скорости полностью сохранялся и на заднем ходу. Причем лишь прикосновения к педалям было достаточно для переключения с полного переднего на полный задний.
Такие поразительные свойства паромобиля получаются автоматически, как следствие чрезвычайно выгодных тяговых характеристик паровой машины, способной на малых оборотах создавать большой крутящий момент на колесах.
И хотя паровик пока по‑прежнему остается на задворках технического прогресса, именно эти качества возбуждают растущий интерес и просто поклонников, и изобретателей. Свидетельство тому – появление новых патентов в области паровой техники.
Сообщается, например, о разработке американского изобретателя Вильямса. На его паромобиле нет ни сцепления, ни коробки передач, ни стартера. Простого поворота клапана достаточно, чтобы за 10 с ускорить экипаж до 100 км/ч. Мощность парового двигателя 230 л.с. при 4800 об/мин. Максимальная скорость 280 км/ч. Всего 50 л воды хватает на 1500 километров пробега.
Российскому изобретателю Николаю Егину удалось свести в одном агрегате обе концепции: паровик и ДВС. Оказалось, что любой ДВС надежно работает от подходящего парогенератора. Для этого достаточно сделать нехитрое золотниковое устройство подачи пара в цилиндры – и пожалуйста, снимай мощность с коленчатого вала. Можно напрямую или более универсальным способом – с помощью электрогенератора.
В новой роли прекрасно чувствует себя даже очень потрепанный ДВС. Дело в том, что скорость вращения двигателя теперь составляет всего 1000 об/мин. Сравните с 5‑6 тысячами у двигателей современных автомобилей. Но не только умеренные обороты причина феноменальной надежности паровой установки.
Температура в цилиндрах машины в 5‑6 раз ниже, чем в ДВС. Пар, в отличие от горючей смеси, не взрывается, не разрушает поршень, а, расширяясь, мягко давит на него. Отсюда и плавность хода, и невысокие требования к материалам и допускам.
В новой концепции Н. Егин в качестве парогенератора использует другое свое важное изобретение – тепловые термохимические установки (ТХУ). Основа этих установок – добротный чугунный паровой котел, которому нет износа. Такие котлы по‑прежнему делают в России. Отслуживших свое ДВС тоже хватает: мотоциклы, «москвичи», «волги», «жигули», локомотивы и судовые дизели. Модельный ряд старых ДВС перекрывает все разумные потребности: от 1 кВт для садового домика до 2 МВт, дающих тепло и электроэнергию целому поселку. Такие большие мощности можно получить, если к котлу ТХУ с рабочим давлением 7‑9 атм подключить турбину российского производства, например радиального типа. В ней высочайшая надежность (60 тысяч часов до ремонта) сочетается с ценой на порядок более низкой, чем у зарубежных аналогов.
Идея вернуть в строй колоссальный ресурс старых ДВС выглядит поистине революционной. До этого не додумались даже на родине парового двигателя, где членами клубов многочисленных любителей и поклонников паровика являются даже лорды.
В паровую машину можно превратить не только автомобильный двигатель, но и мощный дизель, отработавший свой век на производстве, сэкономив тем самым тонны солярки. А в глухой глубинке, куда топливо можно доставить только на вертолете, это настоящее спасение.
Самыми существенными недостатками паровой тяги считаются большой вес и малая экономичность. Естественно, она становится выгоднее на мощностях порядка 800 л.с, когда теплоту отработанного пара можно использовать для отопления или технологических нужд. Именно такие требования предъявляют к тягачам и вездеходам на Крайнем Севере. А тандем ДВС и ТХУ (напомним, это тепловые термохимические установки «ЭРА») максимально расширяет модельный ряд и уже реально вписывается в габариты современного автомобиля.
Что же касается экономичности, паровая машина с ее низкими температурами пара не может сравниться с ДВС по расходу топлива на километр пути. Зато котел можно топить хоть торфом, хоть соломой, а «ЭРА» и вовсе будет рада и пластику, и старым калошам.
По подсчетам изобретателя, расходы на перевод ДВС в режим паровой машины окупятся за полгода. Вам обеспечены лет на 20‑25 источник тока мощностью 1‑25 кВт и чистота вокруг. Свалки могут превратиться в стратегический энергоресурс.
Уже есть фирма, конструирующая на заказ такие «паровозы», но это капля в море. Н. Егин полагает, что от деклараций и бесконечных экспериментов с нетрадиционными источниками энергии в России надо переходить к экспертной технической и экономической их оценке в целых отраслях, например в ЖКХ, и приступать к планомерному внедрению.
Также читайте в номере № 15-16 (131-132) август 2009 года:
- Страсти по трубопроводам
Мало кто помнит, что 110 лет назад в Госсовете Российской империи шли жаркие споры между молодым прогрессивным министром Витте и опытным чиновником консервативных взглядов графом Игнатьевым.
… - В Челябинске успешно развивают теплоснабжение
Челябинские тепловые сети, филиал ОАО «Уральская теплосетевая компания» (УТСК), успешно продолжают выполнение инвестиционного проекта, финансируемого концерном Fortum. …
- Всё о кабельной арматуре 110–220 кВ
Компания «Росполь-Электро» провела семинар в Санкт-Петербурге. …
- Завершены восстановительные работы
На подстанции ПС-20А (150 кВ) «Колэнерго» завершен восстановительный ремонт первого синхронного компенсатора. …
- Начата реконструкция подстанции «Еруслан»
Приволжское производственное отделение филиала ОАО «МРСК Волги» – «Саратовские распределительные сети» приступило к реконструкции подстанции «Еруслан» напряжением 110 на 10 киловольт, расположенной в Федоровском районе. …
…
Смотрите и читайте нас в
- — Выберите область поиска —
- — Выберите область поиска —
- Искать в новостях
- Икать в газете
- Искать в каталоге
‘
Блог Кречетникова.
Паровая машина и КПД общества
- <a href=http://www.bbc.co.uk/russian/topics/blog_krechetnikov><b>Артем Кречетников</b></a>
- Би-би-си, Москва
Подпишитесь на нашу рассылку ”Контекст”: она поможет вам разобраться в событиях.
Автор фото, RIA Novosti
Подпись к фото,
Макет машины Ползунова в музее в Барнауле
250 лет назад механик Барнаульского медеплавильного завода Иван Ползунов после пяти лет работы закончил сборку первой в мире паровой машины современного типа мощностью 32 лошадиные силы.
Идею использования энергии пара выдвинул еще в I веке Гиерон Александрийский. Первую действующую модель построил профессор математики Марбургского университета француз Дени Папен в 1690 году. В 1705-м он установил ее на баркас, став таким образом и создателем первого парохода,
В начале XVIII века паровые машины для откачки воды из шахт конструировали британцы Ньюкомен, Коули и Севери.
Не вдаваясь в технические детали, их агрегаты были несовершенны, имели низкий кпд и ограниченную сферу применения.
Ползунов, человек образованный и общавшийся с петербургскими академиками, знал о наработках предшественников и паровую машину не придумал, а усовершенствовал.
Макет и чертежи были отправлены
Екатерине II, которая наградила изобретателя 400 рублями и произвела в инженерные капитан-поручики.
Эй, дубинушка, ухнем!
Через два месяца Ползунов скончался от туберкулеза. Машина проработала еще три месяца, нагнетая воздух в плавильные печи, а затем сломалась.
Как установили впоследствии, причина была самой тривиальной: воду для котла брали без очистки из заводского пруда, и трубки забились илом. Разбираться в отсутствие энтузиаста никто не захотел.
Новая техника пришла в Россию спустя несколько десятилетий, и, «как положено», из Европы.
О Ползунове вспомнили только во второй половине 1940-х годов, когда Сталин велел доказать, что Россия — родина всего на свете.
В 1781 году патент на универсальную паровую машину непрерывного действия получил шотландец Джеймс Уатт. К 1800 году в Англии работала 321 паровая машина. Изобретение Уатта изменило мир, произведя Промышленную революцию, а имя ее создателя сразу же сделалось известно всем.
Подобное повторялось систематически. Многие россияне испытывали своеобразную гордость: да уж, мы такие, блоху подкуем, а печься о презренной пользе — не по-нашему. «Англичанин-мудрец, чтоб работе помочь, изобрел за машиной машину, а наш русский мужик, коль работа невмочь, он затянет родную «Дубину»!
«Умы такие ж»
Пропустить Подкаст и продолжить чтение.
Подкаст
Что это было?
Мы быстро, просто и понятно объясняем, что случилось, почему это важно и что будет дальше.
эпизоды
Конец истории Подкаст
Когда в апреле 1755 года при Московском университете открывали гимназию, ее первый директор, ученик Ломоносова Николай Поповский, держал перед учениками такую речь: «Если будет ваша охота и прилежание, то скоро вы сможете показать, что и вам от природы даны умы такие ж, какие и тем, которыми целые народы хвалятся; уверьте свет, что Россия больше за поздним начатием учения, нежели за бессилием, в число просвещенных народов войти не успела».
Природные умы у россиян действительно «такие ж», как у самых успешных наций, что доказал, в частности, Иван Ползунов. И сегодня десятки тысяч соотечественников по всему миру занимаются наукой и высокими технологиями и даже получают Нобелевские премии.
А вот вторая фраза Поповского вызывает сомнения. Если все дело в опоздании, давно должны были бы наверстать.
Пушкин в 1823 году свидетельствовал, что Россия экспортирует «по балтическим волнам» только лес и сало, а все сколько-нибудь сложное ввозит из «Лондона щепетильного». Прошло почти 200 лет, и мы снова слышим бессильные призывы «слезть с сырьевой иглы» и начать, наконец, делать что-то путное головой и руками.
Люди и институты
Егор Гайдар в книге «Долгое время» сформулировал понятие институциональной ловушки.
Великая неолитическая революция, начавшаяся после таяния ледника примерно 10 тысяч лет назад, создала практически все, что мы называем цивилизацией: сельское хозяйство, оседлый образ жизни, деньги, города, государство, письменность, выплавку металлов, колесо и парус.
Автор фото, Bank of England
Подпись к фото,
В Британии изобретателей и промышленников изображают на денежных купюрах. Джеймс Уатт (справа) и его многолетний партнер, первый производитель паровых машин бирмингемский фабрикант Мэтью Болтон
А примерно в эпоху строительства египетских пирамид технологический прогресс вдруг замер на четыре тысячи лет. Шумели на исторической авансцене сильные личности, возникали и рушились империи, создавались религии и философии, но производились те же продукты, примерно теми же способами и в тех же количествах. Среднедушевой ВВП в Древнем Риме, Китае династии Тан и Европе эпохи крестовых походов был примерно одинаков.
Не зря такую популярность завоевало мнение, что история — хождение по замкнутому кругу, все уже было, и все повторится.
Гайдар предложил объяснение: переход к земледелию многократно увеличил богатство, зато на смену обществу охотников, где каждый мужчина был воином, пришло разделение на бесправное крестьянство и вооруженную элиту, глядевшую на народ как на скот, который и существовать-то должен лишь затем, чтобы приносить доход хозяевам.
Низшие классы не были заинтересованы в инновациях и повышении производительности труда, потому что все отберут. Высшие — потому что и в отсталом обществе свое возьмут, а любые перемены чреваты дестабилизацией и потерей власти.
Созидательное разрушение
Другой знаменитый экономист, австриец Йозеф Шумпетер, ввел термин «созидательное разрушение».
Новое всегда вытесняет и уничтожает старое, в результате кто-то приобретает, а кто-то и наоборот.
С одной стороны, консервативная масса, уверенная, что если кто и выиграет от любых нововведений, то уж точно не они. С другой самовластные правители, больше всего заинтересованные в стабильности и неизменности существующего порядка.
А противостояла им во все времена горстка людей то ли с искрой Божьей, то ли с шилом в заднице, не скрывающая желания нажиться на своих инновациях.
Английские луддиты ломали машины. Жители средневекового королевства Такали на территории современного Южного Судана отказывались от письменности, чтобы труднее было собирать с них налоги.
Китайские богдыханы династии Мин запрещали мореплавание, чтобы купцы не богатели и не начинали слишком много о себе понимать. Австрийский император Франц I запрещал строить фабрики, чтобы не рос пролетариат.
Николай I открыл единственную железную дорогу Москва-Петербург, а дальнейшего строительства не приветствовал, дабы, по словам его министра финансов Егора Канкрина, не побуждать народ к ненужным перемещениям с места на место.
Александр II пересмотрел эту политику, поскольку после Крымской войны сделалось ясно, что слабость транспортной инфраструктуры ослабляет военную мощь. Вот такой аргумент самодержавной власти всегда понятен и близок!
Инклюзив и экстракция
Профессор Чикагского университета Джеймс Робинсон видит главную причину богатства и бедности народов в «инклюзивных» и «экстрактивных» социальных и политических институтах. Первые вовлекают максимально широкий круг людей в инновации и предпринимательство, создавая возможности и стимулы, вторые демотивируют и связывают руки.
Запад не родился свободным и прогрессивным.
Упомянутый Дени Папен захотел проплыть на своем пароходике по реке Фульда. Курфюрст Кассельский не одобрил, несмотря на ходатайство великого Лейбница. А когда изобретатель все-таки предпринял попытку, члены гильдии лодочников города Менден при попустительстве властей разломали судно вместе с паровым двигателем.
В 1589 году англичанин Уильям Ли изобрел станок для вязания шерстяных чулок и шапок. Королева Елизавета I отказала ему в патенте, заявив: «Вы замахиваетесь слишком высоко. Подумайте, что это может означать для моих бедных подданных. Это наверняка лишит их работы и сделает нищими».
Зато Елизавета и ее преемник Яков I без счета раздавали торговые монополии лордам, опоре и слугам престола, так что один член палаты общин в 1601 году саркастически спросил: «На хлеб монополии еще нет?».
А потом Британия и Россия, словно специально для сравнения, практически одновременно занялись модернизацией.
Только подошли к ней по-разному.
Автор фото, RIA Novosti
Подпись к фото,
Талантом Ползунов, вероятно, не уступал Уатту, но не благоприятствовали социальные условия
Англичане в 1688 году свергли авторитарного Якова II, пригласили на трон Вильгельма Оранского, предварительно зачитав ему публично Билль о правах, и прочно встали на путь плюрализма, свободной конкуренции, равенства всех перед законом и служебной роли государства. Чем дальше, тем больше расширялись возможности промышлять к своей выгоде по собственному разумению при гарантии, что нажитое не отнимут.
В России год спустя пришел к власти
Петр I.
Посетив через девять лет Англию, он заявил неизменному спутнику Алексашке, что тамошние порядки ему не нравятся: «Зело парламентом король их стеснен».
В отличие от большинства самодержцев Запада и Востока, Петр был прогрессистом, каких поискать. Но во всем делал ставку на принуждение.
Построил за казенный счет суконные фабрики (выражаясь по-современному, осуществил государственные инвестиции в инфраструктуру) и повелел «отдать их торговым людям, а буде не похотят, хотя бы и неволею».
Рабский труд бывал не только в России, но крепостных фабрикантов история не знала.
По словам того же Меншикова, Петр «прожил век, словно в батраках у Отечества». Каждый день без выходных сочинял в среднем по два указа о том, как правильно класть печи, смолить лодки, жать рожь и хоронить покойников.
Приехав в Холмогоры, возмутился: поморы строят «пузатые» корабли. Неправильно! Не как в Голландии!
Кочи действительно проигрывали в скорости, но ходить в Америку и Индию от них не требовалось. Зато, вмерзая в лед, не трескались, а выталкивались.
Россия потеряла уникальное ноу-хау, которое через 200 лет восстановил по старым рисункам норвежец Фритьоф Нансен.
Точно так же Сталин по непонятному капризу загубил кибернетику и генетику.
В Британии уже во времена Петра король не мог самодурствовать, а любому решению парламента предшествовала обстоятельная дискуссия с учетом всех интересов и доводов.
«Несмотря на разнообразное и жесткое сопротивление, я добился от парламента закрепления за мной права на «огненную машину» на 25 лет, что, я надеюсь, сулит мне большие выгоды, ведь значительный спрос на нее уже есть», — писал отцу Джеймс Уатт.
Письмо демонстрирует два обстоятельства.
Во-первых, возможность заработать на инновации, в отличие от России с дешевым трудом крепостных.
Во-вторых, парламент, очевидно, ставил интересы предпринимателей и изобретателей во главу угла.
Иван Ползунов первым делом ударил челом императрице. Точь в точь как современные россияне, по любому поводу обращающиеся лично к Путину.
Екатерине понравилась механическая игрушка, но в дальнейшем интереса к внедрению паровых машин она не проявила. А могла бы, будучи не в настроении, вообще сказать, что это ерунда, и кто бы возразил?
Инклюзивные институты — это когда у власти мало возможности заставить людей делать, что ей хочется, и запретить то, что им выгодно.
Или создавать привилегированные условия любимчикам и разорять неугодных.
Прогресс в неволе не размножается, чем бы ее ни оправдывали: стабильностью, управляемостью, справедливостью.
«Поймали птичку голосисту, и ну сжимать ее рукой. Пищит бедняжка вместо свисту, а ей твердят: пой, птичка, пой!».
Джон Х. Линхард Щелкните здесь для прослушивания аудио эпизода 1596.
|
БенцИсторические места, музеи и архивы
Познакомьтесь с историей Альберты во многих исторических местах, находящихся в собственности провинций, интерпретационных центрах, музеях и архивах по всей провинции. На веб-сайте каждого места есть информация, которая поможет спланировать ваше следующее приключение в Альберте.
Скачать карту всех населенных пунктов провинции (PDF, 460 КБ)
Брукс Акведук
Эта монументальная система акведуков является инженерным подвигом и свидетельством выносливых пионеров сельского хозяйства, которые осваивали регион.
Часовня отца Лакомба
Откройте для себя жизнь и творчество отца Лакомба и раннее поселение в Сент-Альберте. Исследуйте часовню, грот и кладбище.
Форт-Джордж и Букингемский дом
Совершите путешествие во времени и познакомьтесь с историей торговли мехом 1796 года, жизнью путешественников и коренных народов этого района.
Центр интерпретации Фрэнка Слайда
Самый смертоносный оползень в Канаде покрыл часть города под 110 миллионами тонн известняка 29 апреля 1903 года, в результате чего погибло более 90 человек.
Историческое место провинции Фрог-Лейк
В середине 1880-х годов агрессивные попытки правительства поселить представителей коренных народов в заповедниках вызвали бурную реакцию на Лягушачьем озере.
Прыжок с размозженным головой буйвола, объект Всемирного наследия
Исследуйте 6000-летнюю культуру равнин коренных народов на самом старом, самом большом и лучше всего сохранившемся прыжке с буйволом в Северной Америке.
Исторический Данвеган
Исследуйте истории коренных народов, торговли мехом и миссионерской жизни в четырех исторических зданиях на берегу могучей реки Пис.
Угольные шахты Лейтч
Исследуйте изящные руины канадской угледобывающей компании Crowsnest Pass начала 1900-х годов.
Лугид Хаус
Lougheed House, центр культурных мероприятий и программ Белтлайн, является национальным и провинциальным историческим памятником, музеем и рестораном.
Центр обнаружения нефтеносных песков
Откройте для себя историю, науку и технологии нефтеносных песков. Это самое близкое, что вы можете получить без ботинок и каски!
Okotoks Erratic — «Большая скала»
Эта выдающаяся геологическая достопримечательность южной Альберты представляет собой историческое место, имеющее большое духовное значение для народов черноногих.
Провинциальные архивы Альберты
Откройте для себя прошлое Альберты с помощью миллионов документов, фотографий, фильмов и других записей о нашей истории.
Музей карет Ремингтона
Крупнейший в своем роде музей в мире с самой большой коллекцией конных повозок в Северной Америке.
Музей Рейнольдса-Альберты
Обширная коллекция автомобилей, самолетов, тракторов и промышленных машин в этом музее предлагает динамичное исследование нашего механического наследия.
Королевский музей Альберты
Посетите крупнейший музей западной Канады, чтобы узнать об истории Альберты, которую вы больше нигде не найдете!
Королевский музей Тиррелла
Отпразднуйте впечатляющее разнообразие жизни на Земле, от мельчайшей пылинки до самого могучего динозавра, в Королевском музее Тиррелла.
Дом Резерфорда
Этот исторический дом первого премьер-министра Альберты Александра Кэмерона Резерфорда оживает благодаря костюмированным переводчикам, экскурсиям и специальным мероприятиям.