ставляют одно из колес вентилятора и его лопатку (в увеличенном масштабе). При 2 900 об/м. эта В. м. подает 700 mjmuh. Для нек-рых из наших южных з-дов заказаны В. м. мошностью в 3 780 IP с подачей

1 500 м*/мин (в С. Ш. А. работают турбовоздуходувки с подачей 2 000 м/мин). Двигателем в турбовоздуходувках служат паровые турбины и электромоторы. На фиг. 6 дан общий вид турбовоздуходувки с паровой турбиной Б.-Б.-Р.; но она не всегда удобо-применима, как, напр., при доменном производстве, когда и количество и напряжение дутья меняются в широких пределах.

Электровоздуходувки не нашли себе пока широкого применения на заводах, так как на центральных силовых станциях, где имеются динамо, работающие от газовых машин, выгоднее получать дутье непосредственно от этих же машин, минуя лишнюю передачу.

Лит.: Мухачев П., Машины металлургич. производств, ч. I-Воздуходувные машины, Харьков, 1899; Тиме И., Справ, кн. для горн, инженеров,

2 изд., СПБ, 1899 (старое, но не утратившее своего значения сочинение); Htitte, справ, кн. для инженеров, И изд., ч. II, стр. 691-722, Берлин, 1926; Iberlng А., Die Geblase, Berlin, 1923; G-г о n-w а 1 d В., Zentrifugal-Ventilatoren, В., 1925; К г e u-z е г S., Vorziindungen an Gasmaschinen bei Ab-sticJien d. Hochofens, St. u. E. , Diisseldorf, 1926, p. 1288. M. Павлов.

ВОЗДУХОНАГРЕВАТЕЛИ, вспомогательные устройства для получения горячего дутья при выплавке чугуна в доменных печах. Открытие способа замены холодного доменного дутья горячим относится к 1828 г., когда Джемс Нейльсон патентовал применение горячего дутья к горнам и вагранкам. Аппараты для нагрева были примитивны и представляли чугунные трубы, расположенные над топками для каменного угля; через трубы шло дутье в домну. Нагревание дутья, несмотря на такую примитивность устройств, сразу дало экономию в расходе горючего в домне (домны работали на коксе). По данным проф. Окермана, для шведских древесноугольных печей при нагреве дья даже только до 200°, экономия горючего составляла 15 %. Старые данные относительно коксовых печей характеризуют производительность печи и расход кокса при холодном и при горячем дутье.

Производительность коксовых печей ирасход кокса при холодном дутье* и горячем дутье**.

В 1832 г. Фабер-дю-Фор на вюртемберг-ском заводе Вассеральфинген впервые применил к отодлению В. колошниковые (доменные) газы, считавшиеся в то время

отбросами производства, что сделало экономию от применения горячего дутья еще более значительной. После этого начался массовый переход домен на горячее дутье с одновременным совершенствованием системы В. и повышением t° нагрева. При повышении t° дутья экономия в расходе горючего возрастает, но не пропорциональ-н о повышению Исследования показали, что при t° дутья в 200° экономия в среднем составляет до 12%, при 400°-до 17%,при 600°-до 21%, при 800°-до 24%. Дальше экономии не получается.

По Окерману, это объясняется тем, что, повышая нагрев воздуха, мы вносим в печь известное количество теплоты извне и тем сокращаем расход горючего в домне, а это сокращение вызывает в свою очередь меньшую потребность вдуваемого в единицу времени воздуха. Т. о., сокращая количество вдуваемого воздуха, убавляют и количество теплоты, приносимое им в печь; следствием этого и является нарушение пропорциональности, и экономия горючего, с возрастанием нагрева, растет все медленнее и медленнее. С другой стороны, с увеличением t° дутья, а следовательно, с уменьшением количества горючего, сжигаемого на единицу чугуна, уменьшается и количество газов, к-рые, поднимаясь кверху в домне, встречают большее количество материалов (шихты) и полнее отдают им свою теплоту, доходя до колошника вполне охлажденными ( холодный колошник ). Это гл. обр. и обусловливает экономию горючего при горячем дутье. Но, продолжая дальше поднимать t° дутья и уменьшать количество газов в домне, можно получить даже расстройство хода домны, т. к. газы, помимо передачи тепла, играют еще более важную роль-роль химич. реагента (восстановителя), и реакция м. б. неполной, если реагента мало. А ход домны д. б. центром внимания в каждый данный момент.

Следует еще отметить разницу в нагреве дутья для древесноугольных печей по сравнению с коксовьши. Меньший нагрев дутья для древесноугольных печей объясняется двумя причинами: 1) древесный уголь является лучшим восстановителем, чем кокс, и при плавке на нем нет надобности в слишком высокой t°, и 2) зола древесного угля чиста и свободна от S, а потому нет надобности держать сильноосновные трудноплавкие шлаки, необходимые для выделения S, что делается при плавке на коксе, зола которого всегда содержит много S. На Урале при древесном угле переходят на домны большого тоннажа, до 100 m суточной производительности, с нагревом дутья до 500- 600°. В Швеции же при таком топливе и до настоящего времени выплавляют высококачественный передельный чугун с малым содержанием кремния и марганца в домнах малого тоннаяа с темп-рой дутья не свыше 400°, применяя первоначальный тип трубчатых В. (последние в других местах уже больше не применяются). Прототипом такого В. может служить так наз. вассер-альфингенский аппарат (фиг. 1). Он представляет систему лежачих зигзагообразных чугунных труб А, Al, заключенных

в кирпичный корпус прямоугольного сечения. Внизу корпуса помещается топка с колосниковой решеткой К, на которой поддерживается горение на случай перерыва

Фиг. 1.

притока доменного газа. Под решетку no-* ступает доменный газ из газопровода G, служащий горючим для нагрева дутья. Дутье поступает в трубы сверху через трубу Т и, пройдя путь по трубам А и Ai, нагревается и выходит через трубу В к доменной печи. Продукты горения удаляются из аппарата через дымовые трубы В с клапанами С, регулирующими тягу. Воздух, необходимый для сжигания газа, поступает в аппарат через поддувало Р, топочные дверцы W и ряд окошек v, приток воздуха регулируют заслонки. Сечение труб делают овальным для увеличения поверхности нагрева каждой трубы и для уменьшения площади, на к-рую оседают сверху пыль и зола от сгоревшего горючего материала, чем достигается ббльшая теплопроводность труб.

В аппаратах, составляющих разновидности только что описанного прибора, расположение труб бывает вертикальное, при чем они стоят на опорах или бывают подвешены верхними концами к верхней части корпуса; в зависимости от способа укрепления и самые аппараты носят название аппаратов со стоячими трубами и аппаратов с висячими трубами. Положительная сторона этих аппаратов-сравнительная дешевизна их постройки, отрицательная же сторона-дороговизна их ремонта и ограничение степени нагрева темп-рой в 400°. Эта t° недостаточна при плавке на коксе. Отливка труб д. б. тщательна в смысле размеров и чистоты поверхности и требует специального чугуна, иначе трубы при нагреве скоро лопаются. Чугун должен содержать 1 % Si, 0,4-0,5 % Мп, 0,4-0,5 % Р.

В 185Т г. Е. Коупер запатентовал применение принципа регенерации Сименса к нагреву дутья в аппаратах, где кирпичные насадки, заключенные в металлич. кожух и периодически нагреваемые пламенем колошниковых газов, нагревают затем пропускаемое через них дутье. В этих В. про-

дукты горения, омывая большую поверхность кирпичных насадОк, хорошо охлаждаются; в то же время дутье, соприкасаясь с раскаленными кирпичами, нагревается до более высокой t°, чем в чугунных трубах, а именно до 800-900°. Вследствие этого в оборудовании коксовых печей кирпичные воздухонагреватели в настоящее время совершенно вытеснили трубчатые.

До конца 80-х гг. 19 в. кроме аппарата Коупера применялся аппарат Витвеля, а также Массика и Крука, но эти В. были вытеснены наиболее совершенным в конструктивном отношении типом Коупера, получившим общее распространение (фиг. 2).

Фиг. 2.

Основой конструкции этого аппарата являются две части: 1) колодец (шахта), обыкновенно овального сечения, где происходит сгорание колошникового газа, и 2) насадки, выполненные, из специаль-

ных огнеупорных кирпичей, образующих вертикальные непрерывные каналы, но которым идут сначала продукты горения сверху вниз, а потом, когда аппарат нагреется, идет дутье в обратном направлении-снизу вверх. Вся конструкция заключена в цилиндрич, железный кожух и покрыта куполообразным сводом. Обычно до сих пор рассчитывали по четыре аппарата на одну домну; из них два должны находиться под газом, один под воздухом и один в запасе или, вернее, в чистке, так как газы несут много пыли и быстро засоряют насадки. При двух домнах есть уже возможность делать только семь аппаратов. Дальнейшие усовершенствования в конструкции понижают это число до пяти и даже до четырех. Усовершенствования в системе касаются: 1) размеров аппарата, связанных с увеличением нагревательной поверхности, 2) очистки газа от пыли и 3) увеличения скорости течения газов по каналам.

1) В отношении размеров-диаметр аппарата продолжает оставаться в пределах от 6 до 8 ж, а высота его достигла и даже превысила 30 м. Дальнейшее увеличение нагревательной поверхности идет за счет изменений в форме и размерах кирпичей насадки. Для удобства чистки каналов от пыли, для равномерного прогрева толщи кирпича, а также для удобства изготовления и укладки кирпича, форма его постепенно изменялась (фиг. 3, А, В, С, D, Е, F). Последняя форма

Фиг. 3.

F была применена в Германии к аппаратам Коупера с нагревом по системе P.S.S., о чем будет сказано ниже. Размеры каналов обычно бывают 150 х 150 мм и 180 х 180 мм, а толщина кирпича 50-80 мм.

2) Газы, идущие на нагревание коуперов, содержат от 0,1 до 1 г пыли в 1 л*, а потому аппараты засоряются и требуют чистки через каждые 5-8 недель. Опыты полутонкой очистки газа, с доведением содержания в нем пыли до 0,1-0,25 г в

1 м показали, что аппараты не требуют чистки в течение нескольких месяцев даже при уменьшенном сечении каналов. Очистка газа явилась лучшим способом для увеличения поверхности нагрева аппарата, так как это дало возможность значительно уменьшить размеры каналов, а следовательно, соответственно увеличить их число. Некоторые заводы нашли выгодным применить даже тонкую очистку, т. к. при этом число потребных аппаратов при домне значительно сокращается. Так, на америк. з-де Саут-Чикаго (South-Chicago) с установкой новой, более совершенной газоочистки, с содержанием пыли 0,024 г в 1 м, оказалось возможным уменьшить размеры каналов до 9x9 см вместо существовавших ранее 23 X 23 см, что увеличило нагревательную поверхность аппарата в два раза.

3) Крупным прогрессом в технике нагрева дутья нужно признать ускоренный нагрев коуперов по способу Pfoser-Strack-Stamm, называемому сокращенно Р. S. S. Идея способа состоит в том, что с увеличением скорости течения горячих газов и воздуха по каналам увеличивается скорость теплопередачи: при большой скорости движение их имеет вихревой характер, а при малой скорости происходит спокойное течение, параллельными струями. Увеличение скорости движения газа достигается при помопщ вентилятора; воздух для горения газа поступает из трубы холодного дутья или также от вентилятора. При подаче в аппарат большого количества газа является полная возможность сократить число аппаратов на газе . В Нейнкирхене (Neunkirchen), где способ этот был выработан, время нагрева аппарата было сокращено с 42 ч. до IV2 i-? что дало возможность вместо трех аппаратов, находившихся одновременно на газе, иметь только один. Характерными цифрами для работы В. системы Р. S, S, могут служить следующие: ° дутья, в среднем, лежала выше 800°; t° отходящих газов, в среднем, была равна 100°; расход газа составлял 20% всего его количества. При повреждениях газоочистителей В, работали часто 1-2 ч, на неочищенном газе; несмотря на это, засорения насадок не наблюдалось.

В конструкцию аппарата Коупера вносились разные изменения; для обозначения характера их к названию коупер прибавляют название автора изменений (коупер Кеннеди, коупер Беккера и др,). Аппарат коупер Кеннеди в Америке имеет круглый колодец, расположенный центрально. Известный германский доменщик инж. Бек-кер сделал разные размеры каналов в насадках (в середине меньшие, а по периферии ббльшие), достигнув этим более равномерного течения газов по всему сечению аппарата. В Америке были предложены аппараты, в которых газ и продукты горения делают не двойной оборот, как в обыкновенном аппарате Коупера, а тройной и даже четверной. Новостью в насадке можно считать ячейку 23 X 13 см из волнистого кирпича толщиной ЪОмм.

К существенным деталям аппарата Йоупе-ра относятся прежде всего клапан ы- газовый, дымовой, для холодного дутья и