Сергей Григорьев - Паровоз

Вода, которую потребляет для образования пара наш локомотив, должна быть чиста и мягка: мутная вода загрязняет котел, жесткая вода дает в котле накипь, так хорошо известную всем по накипи в самоваре. Такая же накипь, состоящая главным образом из извести и гипса, образуется и на внутренних частях паровозного котла, но значительно быстрее, так как в паровозном котле испаряется очень много воды. Вы знаете, что самовар, в котором много накипи, «не поспевает» и греется значительно дольше, чем чисто вылуженный; это — от того, что слой накипи плохо передает воде тепло от накаленной изнутри медной трубы самовара. Или, как говорят, накипь плохо проводит тепло, и оно «пролетает» в трубу зря. В паровозе надо беречь топливо, поэтому мы после каждого тура паровоза (поездки туда и обратно) промываем котел паровоза внутри через люки напорной струей воды из бранспойта — в роде того, какой применяют пожарные. Струя воды сбивает накипь, которую мы называем еще «котельным камнем», и уносит с собою грязь. Котел нашего паровоза промыт, люки после промывки завинчены крышками.

Нефть, наполняющая бак нашего паровоза на тендере, — прекрасное топливо. Когда мы говорим, что «паровоз отапливается нефтью», это значит не то, что «отопление квартиры». Дома мы отапливаем для того, чтобы получить самое тепло, чтобы было в доме тепло нам самим. Паровоз отапливается для того, чтобы посредством пара воспользоваться движущей силой тепла. Однако же и для паровоза очень важно получение из топлива возможно большего количества тепла; чем больше тепла, тем больше пара, тем сильнее машина. Мало того, что топливо стоит денег, хотя и это немаловажно: если мы станем его тратить на паровозе безрассудно, то проезд по железным дорогам и провоз грузов по ним сделается дорог и невыгоден по сравнению с другими способами транспорта (передвижения). Кроме того, не забудем, что паровоз везет топливо с собой как груз. Когда паровоз «жрет» много топлива, он должен или везти его большой запас, или часто останавливаться, чтобы запасаться, — и то и другое невыгодно. Добыча топлива требует труда. Чем труднее добыть топливо, тем оно дороже. Но и легко добытое топливо может быть и хорошим, и плохим.

Топливо бывает хорошее и плохое, дорогое и дешевое. Для паровоза — надо избрать топливо самое выгодное (т.-е. хорошее и дешевое). Сжигать то топливо, какое есть, надо в топке паровоза с наибольшей выгодой. Выбор топлива для паровоза — дело хозяйственное: паровоз должен быть приспособлен к избранному топливу. А бригада (прислуга) должна уметь топить.

Какое же выбрать топливо для паровоза? Топливо продают обычно на вес, кроме дров, которые иногда оцениваются по объему «на кубик», т.-е. за кубическую сажень (около 10 куб. метров); но зная средний вес кубического метра дров, мы и купленные на «кубик» дрова можем оценить по весу. У нас же, техников, есть своя мера для оценки топлива (хорошо оно или плохо) по его теплотворной способности . Для измерения ее служит мера, которая называется «калорией» (единица тепла). Для испытания топлива у техников есть особые приборы, которые называются калориметрами (по-русски: тепломер). Испытывают топливо так: сжигают определенный вес испытанного топлива — нефти, каменного угля, дерева или торфа — в калориметре и смотрят, насколько согрелась в тепломере налитая в нем вода. Если воды в калориметре один килограмм и она согрелась на один градус термометра Цельсия, то считают, что сожженное топливо дало одну калорию тепла. Если воды в калориметре больше и она согрелась не на один градус, то, помножив вес воды в килограммах на повышение температуры воды в градусах, получим число калорий , полученных от сожженного топлива. Физики говорят так: одна калория есть то количество тепла, которое необходимо и достаточно, чтобы повысить температуру одного килограмма воды на один градус Цельсия. Теплотворная способность горючего вещества определяется числом калорий, которые дают полное сжигание одного килограмма горючего. Все топлива исследованы учеными на опыте. Сравним теплотворную способность обычных горючих веществ, применяемых для отопления паровозов.

Нефть…………………………………… дает 10 000 калорий

Англ. уголь «Кардиф»…………… 8 350

Донецкий антрацит ……………… 7 750

Англ. уголь «Нью-Кестль» …… 7 400

Сухой торф…………………………… 3 800

Сухие дрова ………………………… 3 400

Из этой таблички видно, что самым ценным по теплотворной способности топливом является нефть. В применении к отоплению паровозов нефть обладает и еще рядом выгод: ее можно легко перекачивать и переливать без потерь из хранилищ, баков , которые мы видели на больших станциях, в вагоны цистерны . Баки на паровозах наполняются быстро и просто наливанием через кран, подобный тому водяному крану, через который тендер паровоза наполняется водой. Нефть может долгое время без ущерба храниться, тогда как каменный уголь, извлеченный из недр земли на поверхность, от долгого хранения портится, теряя значительную долю теплотворной способности. На паровозе нефть не требует, как уголь, изнурительной работы кочегара, бросающего уголь в топку лопатой: она притекает сама по трубочке к топке и тут сжигается в форсунке — очень простой и остроумной горелке; притекающая к форсунке (рис. 4) нефть разбивается в пыльное облако струею пара, подобно тому как в пульверизаторе воздух рассеивает духи. Распыленная нефть зажигается и дает огромное пламя, раскаляющее своды топки. Нефть сгорает почти без дыма, нацело. Пламя ее легко убавить и прибавить простым поворотом двух кранов форсунки: парового и нефтяного. Если паровоз остановился и пар не расходуется, то мы привертываем форсунку; уменьшая пламя, форсунку можно погасить и совсем, и в одно мгновение зажечь, лишь это потребуется: распыленная нефть вспыхивает сама собой, попадая на раскаленный свод топки. Все эти и еще некоторые преимущества нефти и заставляют признать ее наиболее выгодным топливом для пассажирских паровозов, ведущих скорые поезда с частыми остановками, а также для паровозов, несущих на станциях маневровую службу по составлению поездов, подаче вагонов под нагрузку, уборке с путей прибывших составов, тех «кукушек», о которых мы упоминали. Но для товарных паровозов, делающих редкие остановки, угольное топливо выгоднее нефтяного, потому что нефть дорога. В настоящее время сырую нефть сжигать в топках паровых котлов признается техническим преступлением , так как в сырой нефти содержатся керосин и бензин и другие летучие вещества. После их выделения остается мазут . Его теплотворная способность превышает теплотворную способность лучших сортов каменного угля. Мазут дешевле сырой нефти и обладает всеми ее достоинствами, почему он чаще применяется к отоплению паровозов. Почти всегда, говоря о нефтяном отоплении паровоза, имеют в виду именно отопление нефтяными остатками — мазутом, но мы привыкли называть его нефтью. Однако же и мазут может быть подвергнут переработке — от него отделяют тяжелые смазочные масла, после остается черная густая смола-гудрон, идущая на устройство асфальтовых мостовых. Тяжелые нефтяные масла идут на смазку машин или для «нефтяных» двигателей, в которых, оказывается, выгоднее их сжигать, чем под котлами паровых машин.