Forum TITANIC - forum o Titanicu Strona Główna


Kolekcja Titanica NR 9

 
Napisz nowy tematOdpowiedz do tematu    Forum TITANIC - forum o Titanicu Strona Główna -> Artykuły o Titanicu / Kolekcja Titanica
Zobacz poprzedni temat :: Zobacz następny temat  
Autor Wiadomość
Kobra83




Dołączył: 13 Kwi 2012
Posty: 171
Przeczytał: 0 tematów

Pomógł: 3 razy
Ostrzeżeń: 0/5

Skąd: Gliwice
Płeć: Mężczyzna

PostWysłany: Pią 0:20, 04 Maj 2012    Temat postu: Kolekcja Titanica NR 9

Spis Treści: Układ napędowy "Titanica". Wytwarzanie pary. Maszyna parowa. Skraplanie. Pompa zasilająca. Mieszany układ napędowy.

Układ napędowy "Titanica"
Po epopei żaglowców na morzach i oceanach niepodzielne panowanie objęły parowce, a tym samym rozpoczął się okres współzawodnictwa napędu śrubowego i kołowego. Ostatecznie zwyciężył napęd śrubowy, który pozwalał uzyskać wyższą prędkość przy takim samym zużyciu paliwa. Działanie napędu śrubowego opiera się, ogólnie rzecz biorąc, na zasadzie działania śruby. Ta, obracając się na gwincie wewnętrznym, przemieszcza masę wody w kierunku rufy. Powoduje tym samym odrzut w przeciwnym kierunku, które to oddziaływanie wzdłuż osi poprzez łożysko wzdłużne przenosi się na jednostkę pływającą. W „Titanicu” zamontowano trzy śruby: dwie boczne, obracają­ce się w przeciwnych kierunkach, i jedną centralną, prawo- skrętną, czyli obracającą się zgodnie z ruchem wskazówek zega­ra z punktu widzenia obserwatora znajdującego się na rufie stat­ku płynącego do przodu. Skrzydła śrub nie zostały odlane razem z piastą, lecz połączone z nią przy pomo­cy przyśrubowanych koł­nierzy. Zewnętrzne śruby, z których każda ważyła 38 ton, miały po 7,17 metra średnicy i trzy skrzydła, natomiast śruba centralna,wadze 22 ton, miała około 5 metrów średnicy i w związku z tym została wyposażona w cztery skrzydła. W pewnym uproszczeniu można powiedzieć, że na układ napędowy „Titanica” skła­dały się cztery podstawowe elementy: kocioł, w którym wytwarzano parę wodną, maszyna parowa, czyli parowy silnik tłokowy lub turbina, kondensator, inaczej skraplacz, i pompa zasilająca.

Historia żeglugi to w jakimś sensie dzieje pojedynków. Najpierw współzawodniczyły ze sobą wiosła i żagle, później żagle i napęd silnikowy, a wreszcie parowce o napędzie kołowym z parowcami o napędzie śrubowym. W ostatniej rywalizacji niekwestionowane zwycięstwo na wszystkich morzach świata odniósł napęd śrubowy.
<script>[link widoczny dla zalogowanych]

Wytwarzanie pary
Sercem instalacji parowej były kotły, w których następowało spalanie, tworzące układ odrębny w stosunku do silników. Podstawowym elementem każdego kotła był zbiornik wypełnio­ny wodą niezbędną do wytwarzania pary wodnej. W kotłach następowało spalanie węgla, w wyniku którego powstawała energia cieplna. W „Titanicu” zamontowano cylindryczne kotły płomieniówkowe leżące. W dolnej części każdego kotła znajdo­wały się trzy paleniska, w których odbywał się proces spalania. W celu zwiększenia powierzchni grzewczej w komorze wodnej usytuowanej nad paleniskiem zainstalowano wiązki rur. Gazy powstające w czasie spalania, po przebyciu drogi w kotle do skrzyni ogniowej, wracały przewodami do dymnicy, a stamtąd do komina. Cylindryczną obudowę zamykały z dwóch stron płaskie pokrywy, wzmocnione systemem sta­lowych cięgien, zamocowanych na końcach przy pomocy śrub i nakrętek. Prawidłowe funkcjonowanie kotła wymagało dodat­kowych urządzeń: zaworów wlotowych i wylotowych, wskaź­ników poziomu wody, manometrów służących do pomiaru ciśnienia, zaworów bezpieczeństwa itd.

Jedna z dwóch wielkich bocznych śrub sfilmowana przez kamery telewizyjne ekspedycji Roberta Ballarda, w czasie której odnaleziono wrak "Titanica". Z trzech skrzydeł widoczne są tylko dwa. Trzecie zagłębiło się w miękkim mile dennym Oceanu Atlantyckiego.
<script>[link widoczny dla zalogowanych]

Kotły były tak wielkie, „że mógł przez nie przejechać dwupię­trowy tramwaj”, wskutek czego trzeba było stosunkowo dużo czasu, by ciśnienie wewnątrz tych kolosów osiągnęło żądaną wartość. Ze względu na znaczne rozmiary zasobnik wodny nie wymagał zainstalowania kołpaka parowego, zwanego też zbie- ralnikiem pary. Jest to komora, w której zbiera się sucha para wodna, co w przypadku gwałtownego wrzenia pozwala uniknąć wycieku wody na zewnątrz kotła. Kotłów było w sumie 29, z czego 24 podwójne, czyli z paleniskami po obu stronach (a zatem każdy z nich miał aż 6 palenisk) i 5 pojedynczych, do których węgiel ładowano tylko z przodu, z kotłowni numer jeden. Łącznie „Titanic” miał zatem 159 palenisk i wszystkie były usytuowane w środkowej części kadłuba, miedzy czwartą a dziesiątą grodzią wodoszczelną. Numeracja grodzi biegła od dziobu do rufy, natomiast kotłownie, których było w sumie sześć, ponumerowano w przeciwnym kierunku, czyli od rufy. Przed każdym kotłem znajdowały się pionowe zasobnie węglo­we, zajmujące przestrzeń od podwójnego dna do pokładu E. Jedenaście zasobni „Titanica”, oddzielonych od znajdujących się nad nimi pomieszczeń przy pomocy grubych blach, mogło pomieścić łącznie 7892 ton węgla.

Widok wszystkich trzech śrub "Titanica" jeszcze przed rozruchem. W porównaniu z ludźmi jeszcze bardziej pokazuje iż statek ten był prawdziwym kolosem na tamtejsze czasy.
<script>[link widoczny dla zalogowanych]

Maszyna parowa
Zaraz za kotłowniami, posuwając się w kierunku rufy statku, znajdowały się silniki. W pierwszej, większej maszynowni, mającej prawie 21 metrów długości, umieszczono dwa tłokowe silniki parowe, natomiast w drugiej, o długości 16 metrów, zainstalowana została turbina.
Dwie boczne śruby były napędzane przy pomocy czterocylin- drowych, rzędowych, trójprężnych silników parowych typu odwróconego, skonstruowanych w stoczni Harland & Wolff. Razem osiągały one moc 30 416 koni mechanicznych i zdolne były poruszać śruby statku w tempie do siedemdziesięciu pięciu obrotów na minutę, co przekładało się na prędkość 21 węzłów. W drugiej maszynowni znajdowała się niskoprężna turbina parowa Parsonsa o wadze 427 ton. Napędzała ona trzecią śrubę, wykorzystując parę wychodzącą z głównych silników. Ta dodatkowa moc 16 222 koni mecha­nicznych sprawiała, że transatlantyk mógł osiągnąć prędkość 24 węzłów, czyli o jeden, dwa węzły niższą niż liniowce Cunarda.
Zarówno w parowych silnikach tłokowych, jak i w niskoprężnej turbinie obieg pary w całym urządzeniu był zawsze jednakowy. W czasie działania silnika dzięki energii cieplnej powstającej w czasie spalania pewna ilość wody zamie­niała się w kotle w parę. Jednocześnie taka sama ilość pary wychodziła z kotła i rurami - dobrze izolowanymi w celu maksymalnego zmniejszenia strat cieplnych - dochodziła do silników. Tam, rozprężając się, para wodna wykonywała pracę mechaniczną, tj. poruszała tłokami silników lub łopatka­mi turbiny.

Skraplanie
Po wykonaniu tej pracy para wodna opuszczała silnik przy pomocy rur wylotowych i dochodziła do skraplacza. Tam zachodził proces odwrotny w stosunku do procesu zachodzące­go w kotle: para wodna, która wykonała już pracę w silniku, ulegała skropleniu. W skraplaczu miejsce powierzchni grzewczej zajmuje powierzchnia chłodząca, a zamiast źródła ciepła umieszcza się tu źródło zimna. I podczas gdy w kotle panuje zawsze ciśnienie wyższe od atmosferycznego, w skraplaczu utrzymuje się podciśnienie, czyli ciśnienie niższe od atmosfe­rycznego.

Na przekroju podłużnym "Titanica" widać rozmieszczenie kotłowni, które znajdowały się w centralnej części parowca, między czwartą a dziesiątą grodzią wodoszczelną, natomiast pionowe zasobnie węglowe były usytuowane między podwójnym dnem kadłuba a pokładem F, na którym znajdowały się m.in. kuchnie i jadalnia dla pasażerow trzeciej klasy.
<script>[link widoczny dla zalogowanych]

Do kotłów trzeba było oczywiście dostarczać słodką wodę, ponieważ użycie wody morskiej, wskutek wysokiej zawartości soli, groziłoby uszkodzeniem kotłów. Konieczne było zatem odzyskiwanie słodkiej wody przez skraplanie pary wychodzącej z silników. Uzyskana w ten sposób woda była ponownie używa­na do zasilania kotłów. Oczywiście nieuniknione były pewne straty w obiegu, które uzupełniano, dolewając przez specjalne otwory wodę czerpaną z zapasowych zbiorników lub uzyski­waną przez odsalanie wody morskiej w specjalnych parowni­kach. Jako płyn chłodzący wykorzystywano także wodę, tym razem morską. Skraplacz składał się zasadniczo z wiązki rur umieszczonych między dwoma płytami. Wszystko to znajdo­wało się w obudowie, po obu stronach zakończonej kołpakami. Wewnątrz rur krążyła woda morska, a na zewnątrz para wodna, która oddawała ciepło i ulegała skropleniu. Wskutek znacznego zmniejszenia objętości skraplanej pary wodnej w kondensatorze powstawało podciśnienie. Przy panującym w kondensatorze ciś­nieniu para wodna miała objętość kilku tysięcy litrów, nato­miast po skropleniu zamieniała się w kilka litrów wody. Prawidłowe funkcjonowanie kondensatora wymagało ciągłego usuwania skroplin, a szczególnie powietrza, które z różnych przyczyn znajdowało się w maszynie.

Pozostałości wielkiej turbiny Parsonsa o wadze 427 ton. Na skorodowanej już części turbiny, napędzającej centralną śrubę, widać wirniki, na które oddziaływała para wydostająca się z kotła.
<script>[link widoczny dla zalogowanych]

Pompa zasilająca
W czasie przechodzenia od wyższego poziomu (kocioł) do niż­szego (kondensator) para wodna rozprężała się. Towarzyszył temu spadek temperatury i ciśnienia, wzrost objętości i zamiana części energii cieplnej na pracę mechaniczną. Wszelkie straty cieplne w tym obiegu przekładały się na zmniejszenie wydaj­ności urządzenia, dlatego zaprojektowano je w taki sposób, by straty zredukować do minimum i uzyskać jak największą spraw­ność, czyli by jak najwięk­szy procent energii ciepl­nej z konden­satora ulegał zamianie na pracę. Wodę przepom­powywano potem z pow­rotem do kotła. Pompy powodowały ponowny wzrost ciśnienia, wykonując przy tym stosunkowo niewielką pracę. Do usuwania skroplin służyła pompa ekstrakcyjna, natomiast obieg wody morskiej wymuszała pompa obiegowa, napędzana przez niezależny sil­nik. Pompa ta była jedną z największych pomp na pokładzie, zatem w razie potrzeby mogła być użyta jako pompa zęzowa, tj. posłużyć do wypompowania wody z zalanego pomieszczenia i usunięcia jej do morza przez kondensator.

Jeden z kotłów pojedynczych, które wypadły z kotłowni numer 1, kiedy "Titanic" przełamał się w trakcie tonięcia.
<script>[link widoczny dla zalogowanych]

Pompa ekstrakcyjna natomiast kierowała wodę do tzw. zbiorni­ka skroplin. Był to specjalny zbiornik służący do gromadzenia wody ze skraplaczy: głównego i dodatkowego, ścieków z maszyn itp.

Współczesny wygląd jednej z wielu hal stoczni Harland & Wolff, w której odbywały się niektóre fazy montażu kotłów i innych części systemu napędowego przyszłego władcy oceanów.
<script>[link widoczny dla zalogowanych]

Mieszany układ napędowy
Najstarsza, znana już od stuleci, zasada działania systemu napę­dowego polegała na wykorzystaniu energii pary wodnej w sposób analogiczny do działania klasycznej turbiny wodnej. Podobnie jak spadająca woda ma określoną energię, zdolną poruszyć hydrauliczną turbinę, tak samo para, wytworzona w kotle i nakierowana do zbiornika o niższej temperaturze, ma energię, którą można wykorzystać w turbinie parowej.
W „Titanicu” turbinę poruszała para wydalana z dwóch głów­nych, parowych silników tłokowych, czyli maszyn parowych. Rozwiązanie to, opracowane w stoczni w Belfaście, było niezwykle korzystne, umożliwiało bowiem pełne wykorzystanie znacznego spadku temperatury między cylindrem niskiego ciśnienia a kondensatorem w silnikach tłokowych.

Umieszczenie krytego basenu nad jedną z kotłowni zapewniało odpowiednią temperaturę wody.
<script>[link widoczny dla zalogowanych]

W dwóch głównych silnikach para wodna oddziaływała wew­nątrz silnika, wprawiając w ruch tłoki, które przesuwały się na przemian, rzędowo, ruchem posuwisto-zwrotnym. W ten sposób tłok wykonywał pewną pracę, która przenosiła się na wał silnika za pośrednictwem korbowodu. Przy stosunkowo niewielkiej prędkości tłoka, powstawała zatem znaczna siła. Natomiast w turbinie para oddziaływała na odpowiednio wyprofilowane łopatki umieszczone na tarczy wirnika. Kiedy para osiągnęła odpowiednią prędkość, przez specjalną dyszę była nakierowywana na łopatki wirnika i powodowała jego obrót. Praca ta, pomijając pewne straty, była przenoszona bez­pośrednio na wał bez konieczności zastosowania innych mecha­nizmów wspomagających, jak w przypadku parowych silników tłokowych. W turbinie, odwrotnie niż w silniku tłokowym, uzyskiwało się niewielką siłę przy znacznej prędkości.

Jedno z wielu głównych wejść do stoczni Harland & Wolff. Tędy przechodziła codziennie większość robotników i inżynierów pracujących przy "Titanicu". To oni tchnęli życie w idee i projekty wielkiego transatlantyka, któremu dane było przejść do historii.
<script>[link widoczny dla zalogowanych]

Połączenie tych dwóch systemów napędowych stanowiło bez wątpienia nowatorskie rozwiązanie techniczne, zapewniające ogromną oszczędność. Para wodna pod początkowym ciśnie­niem najpierw wykonywała pracę w cylindrach dwóch silników tłokowych, napędzających śruby boczne, a później przechodziła do centralnej turbiny i dzięki znacznemu spadkowi temperatury wywołanemu różnicą ciśnień między otoczeniem a skraplaczem, mogła poruszać także łopatkami wirnika turbiny.

W następnym numerze między innymi: Przygotowania i ustalenie daty dziewiczego rejsu oraz kolizja z krążownikiem „Hawke”. Polecam!

Źródło: "Titanic" zbuduj sam. Kolekcja Hachette.


Post został pochwalony 0 razy

Ostatnio zmieniony przez Kobra83 dnia Wto 22:12, 28 Sie 2012, w całości zmieniany 1 raz
Powrót do góry
Zobacz profil autora
Wyświetl posty z ostatnich:   
Napisz nowy tematOdpowiedz do tematu    Forum TITANIC - forum o Titanicu Strona Główna -> Artykuły o Titanicu / Kolekcja Titanica Wszystkie czasy w strefie EET (Europa)
Strona 1 z 1

 
Skocz do:  
Możesz pisać nowe tematy
Możesz odpowiadać w tematach
Nie możesz zmieniać swoich postów
Nie możesz usuwać swoich postów
Nie możesz głosować w ankietach

Bright free theme by spleen stylerbb.net & programosy.pl
Regulamin