цилиндра, для наибольшей правильности его действия, желательно придавать ему вертикальное положение. При горизонтальном положении цилиндров большого диаметра, следовательно, с большим весом поршня, имеет место одностороннее изнашивание цилиндра в нижней его части; кроме того самый цилиндр под влиянием собственного веса получает некоторую эллиптичность с более короткой вертикальной осью поперечного сечения. Диаметр горизонтальных цилиндров в 2,Ъ м можно считать предельным. С вертикальными цилиндрами строились раньше В. м. балансирного типа (паровой и воздуходувный цилиндры имели параллельные оси штоков, а последние соединялись друг с другом коромыслом-балансиром); в настоящее же время строятся почти исключительно В. м., в которых шток воздуходувного цилиндра представляет собою продолжение штока парового цилиндра.

При устройстве воздуходувных цилиндров особенное внимание обращается на: 1) доведение до возможного минимума вредных пространств и 2) правильное расположение и надежность действия клапанов. Т. к. кампания доменной печи измеряется годами, то надежность действия клапанов, испытывающих в год от 60 до 80 млн. ударов, приобретает особенное значение. Отсюда вытекает необходимость иметь клапаны из ударно-стойкого материала и необходимость точного согласования веса клапана, высоты его подъема и числа оборотов машины. Клапаны располагаются непосредственно на крышках цилиндров или в особых коробках, укрепленных на этих крышках. Первое расположение дает меньшие вредные пространства и применяется почти исключительно при горизонтальных цилиндрах, при вертикальных же цилиндрах чаще употребляется система коробок. Клапаны делаются: шарнирные из кожи, с металлич. пластинками, скрепленными медными или железными заклепками; шарнирные войлочные; дисковые металлические (стальные или медные), без пружин; дисковые с пружинами; металлич. кольцевые. Кроме клапанов, в редких случаях употребляются золотники.

Поршень воздуходувного цилиндра дол: 1) иметь при большом диаметре малый вес и вполне надежную прочность; 2) давать максимальную герметичность при большей продолжительности службы. Поршень чугунный или железный кованый, с легкими дисками из листового железа с обеих сторон, имеет одежду, дающую герметичность- или органическую (кожа, холст, войлок, дерево) или металлическую (чугунные или стальные пружины). Смазка-графит.

При бессемеровском или тома-сов с к о м производстве абсолютное давление воздуха 2V2-3v2 ofn, цилиндры имеют более массивные размеры и число оборотов машлн больше, чем при доменном производстве, а потому при той же производительности-меньшие диаметры поршней редко свыше 1,5 м. Наиболее распространенный тип-горизонтальные сдвоенные машины с кривошипами под прямым углом, системы компаунд, с маховиком. Вследствие значительного нагревания воздуха одежда порш-

ней-только металлическая, смазка-минеральными маслами. Клапаны-гуттаперчевые или металлические: стальные и бронзовые. Иногда клапанные коробки охлаждаются водой, иногда имеют водяную рубашку и цилиндры.

С начала текущего столетия начали получать распространение турбовоздуходувки, приводимые в действие паровыми турбинами. До появления последних паровую поршневую В. м. стала вытеснять газовая В. м., которая, несмотря на ряд недостатков, в том числе меньшую надежность действия, дает много более дешевое дутье, чем паровая. Напр., два рядом находящихся з-да Донецкого бассейна имеют себестоимость 1 ООО дутья: при паре (цилиндрич. В. м.)-около 2 р. 50 к., при газе-г-46 к. В настоящее время, по мере повышения рабочего давления пара, температуры перегрева его и полезного действия котлов и самой турбины, последняя на 1 силу-час берет количество калорий, лишь немного превышающее таковое же газовой машины (как минимумы 2 400- 2 550 Cal на силу-час). В результате турбовоздуходувка начинает вытеснять и паровую и газовую В. м. Основные моменты благоприятствующие ее распространению-дешевизна топлива (Америка); при обратном явлении (Зап. Европа и особенно СССР), т. е. дороговизне топлива, с ней успешно конкурирует газовая В. М. Д. Татврчвнко.

2. В. м. с круговым движением рабочих органов. В. м. с вращательным движением поршней (вентиляторы типа Рута) находят себе в настоящее время весьма отря-ниченное применение; их вытесняют центробежные вентиляторы (с лопатками), обыкновенно предназначаемые для подачи дутья незначительного напряжения (см. Вентиляторы). Центробемсные вентиляторы применяют для подачи воздуха в газо генераторы и топки отражательных печей, а в последнее время-и в газовые горелки воздухонагревателей. Двигателями для центробежных вентиляторов служат электрические моторы, насаживаемые на общую с вентилятором ось. Мощность заводских моторов-от 5 до 80 Н*.

Пароструйные В. м. (инжекторы, или т. н. сифоны) засасывают воздух через коническ. насадки благодаря разжижению, к-рое производит пар при своем выходе из узкой трубки. Давление дутья, даваемое сифоном, незначительно (например для газогенераторов всего 25 мм водяного столба); количество же засасываемого воздуха регулируется давлением пара. Истечение его через трубку диам. 10 мм дает при давлении 2 atm, около 65 м, при 5 atm-150 м, а при 7 aim-ок. 200 м в минуту. По мере увеличения количества дутья увеличивается отношение веса пара к весу засасываемого воздуха, что представляет существенный недостаток этого воздуходувного устройства в применении его для дутья в печи. Другим его недостатком является большой расход пара для производства дутья.

Полезная работа сгущения дутья (в Н*) выражается формулой:

Ж= 2,22-In

в к-рой Q-количество дутья в 1 м.-выражено в jit, а представляет степень сгущения воздуха, или отношение абсолютного давления дутья к атмосферному давлению [напр.: 2,5-3,5 для продувки чугуна в конвертерах, 1,5-2,25 для доменных печей, работающих на коксе, 1,1-1,3 для дре-весноугольных печей и немногим больше 1 для горнов и вагранок (максимум 1,05)]. При определении необходимой мощности В.м. нужно иметь в виду неизбежные потери дутья и понижение давления его при проходе по воздухопроводу. Смотря по длине воздухопровода и степени его герметичности, запас дутья на потери берется не менее 20 % и доводится до 50 %. Потери давления при движении воздуха по воздухопроводу (от трения) определяются по ф-ле:

где к-числовой коэфф., зависящий от степени вязкости воздуха, шероховатости труб и других факторов, J!-длина воздухопровода в л* (длинный воздухопровод д. б., по возможности, избегаем), у-плотность воздуха (чем больше сгущение, тем больше потеря; чем выше t° дутья, тем меньше потеря), v-

скорость в jn/cK,--отношение периметра воздухопровода к его сечению (вследствие этого

деталей его устройства (конструкция поршней и клапанов имеет большое значение) и абсолютн. количества подаваемого воздуха.

К В. м., применяемым в металлургии черных металлов, предъявляются в нек-рых случаях исключительные требования: способность непрерьшно работать в течение нескольких лет без остановок на ремонт; возможность регулировать работу в широких пределах как в отношении количества дутья, так и его напряжения-в доменных В. м. максимум в iv2 раза больше нормального (что обусловливается пробной работой при приемке). При продувке чугуна в конвертерах возможны стоянки каждую неделю; давление и количество дутья почти постоянны; подача дутья меньше, чем при доменном производстве (она доходит, однако, до 1 ООО м/ми1гд,ля томасовск. конвертеров).

В настоящее время на металлургич. з-дах еще сохранились в работе поршн. цилиндрические воздуходувки большой мощности и совершенной конструкции с паровыми двигателями. Они очень удобны для работы при доменном производстве, т. к. допускают точную регулировку количества дутья в широких пределах без грубого нарушения экономичности в потреблении пара (обыкновенно от 6 до 7 кг пара на 1 IP). Но при установке новых воздуходувных машин паровые цилиндры

Фиг. 1.

воздухопроводы изготовляют круглого, а не прямоугольного сечения); чем больше.диаметр воздухопровода (т. е. ббльшая подача дутья), тем пропорционально меньшие в нем потери давления; при йаперед заданной потере давления в них допускаются тем ббль-тпие скорости, чем больше абсолютное количество подаваемого ими дутья. Для небольших расходов его (напр. в малых коксовых, древесноугольных домнах, вагранках, кузнечных горнах) допускаются скорости около 10 м/ск, но для расхода в 600-800 м/мин можно брать 15 м/ск; в самых больших установках (1 ООО и более) скорости достигают 20 и даже (Соединенные Штаты Америки) 25 м/ск (считая объем при 0° и атмосферном давлении). По заданной полезной работе сгущения воздуха машиностроительный завод устанавливает надлежащую мощность двигателя, принимая во внимание его кпд, который меняется в широких пределах в зависимости от типа двигателя,

т. э. т. JV.

заменяются газовыми (так назыв. машины внутреннего сгорания) или же ставятся (предпочтительно при готовой паровой установке) турбовоздуходувки.

Газовые цилиндрические воздуходувные машины тяжелы и громоздки, требуют дорогих фундаментов и большого помещения; применение их вызывает дополнительные расходы на тонкую очистку газа; наконец, они работают с высоким коэффициентом полезного действия (22-25 % ооыкно-венно и до 50 % при использовании отходящих газов для получения пара) только при нормальной нагрузке, понижая его значительно при сокращении числа оборотов что особенно неудобно при работе в доменном производстве. Тем не менее высокий термический коэффициент полезного действия этих машин (расход от 2 ООО до 2 200 Cal на 1 IP) в большинстве случаев делает работу их выгодной.

На фиг. 1 изображен продольный разрез современной газовой В. м. с 4 цилиндрами, соединенными общим штоком. Два цилиндра двигателя (правая сторона) работают

попеременно как 4-тактные, так что через каждые два хода поршней производится взрыв газа. В двух воздуходувных цилиндрах (левая сторона) производится последовательно (т. е. в 2 ступени) сжатие воздуха до высокого давления (например 6 atm), когда В. м. работает как компрессор. Подача дутья для доменных печей, т. е. под давлением, не превосходящим 2 atm, производится одним воздуходувным цилиндром наибольшего возможного диаметра и с малым сравнительно ходом (фиг. 2). При газовых В. м. новейшей конструкции устанавливают турбовоздуходувки (фирма DEMAG) или особые добавочные воздуходувные цилиндры на общем штоке (фирма Тиссен), дающие в минуту до 320 дутья под давлением - 7з служащего для продувки газовых циливдров после взрьша в них газовой смеси.

Газовые В. м. новейшего типа и наибольшей мощности, устанавливаемые теперь на наших южных з-дах (13 машин первой очереди), имеют размеры: длина хода 1,5 jh, диам. воздуходувных поршней 3,2 и 3,35 м; число оборотов 80 и 79, подача (при кпд 87%) 1 800 м/мин при давлении 1,1 atm] последнее может доходить до 2 aim при соответственном понижении подачи дутья. Мощность машин 3 800-3860 Н*. Гарантированный расход тепла 2 ООО-2 100 Cal на 1 ЕР. При машинах устанавливаются паровые котлы, использующие жар выхлопных газов: при 240 поверхности нагрева отдача до 1 кг пара на 1 Wff (давление 14 atm). Это повышает термич. кпд установки с 26-28 % до 31-33 %. Стоимость установки одной машины указанных размеров

Фиг. 2.

дает значительное уменьшение расходов на дутье. Наибольшая возможная производительность доменных печей при указанной подаче дутья-600 т чугуна в сутки.

Турбовоздуходувки занимают очень мало места (как резервные они устанавливаются в углу старых машинных зданий), легки и дешевы, не нуждаются в дорогом фундаменте, требуют минимум ухода.

Фиг. 3.

расходуют пара гораздо меньше, чем паровые цилиндрич. воздуходувки, но газа (для отопления паровых котлов)--больше, чем газовые В. м. При доменном производстве турбовоздуходувки могут хорошо работать

Фиг. 4.

Фиг. 5.

ТОЛЬКО тогда, когда они снабжены автоматической регулировкой количества дутья и способны не снижать его при увеличении противодавления в печи (многоступенчатые турбины).

Фиг. 3 изображает в разрезе турбовоздуходувку фирмы Б.-Б.-Р. (Браун-Бовери-

Фиг. 6.

и мощности (включая и расход на здание) доходит до 17* млн. р., но подача дутья ими обходится в 1 р. 80 к. на 1 W чугуна, что

Рато, Бадей в Швейцарии) с двусторонним засасыванием атмосферного воздуха и выдачей сжатого в середине; фиг. 4 и 5 пред-