Литература -->  Водородные ионы в производстве 

1 2 3 [ 4 ] 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159

с оборотным депо и 20 для прочих станций; 3) для особых надобностей-не менее 25 для станций с депо и 10 для станций без депо.

В. ж.-д., как видно на фиг. 7, изображающей схему водоснабжения, состоит из следующих частей: сооружений, собирающих воду (запруда, колодец) 1, водоприемника-2, всасывающей линии труб 3, механического оборудования-насосы и машины, приводящие их в движение,-4, напорной линии к резервуару 5, резервуара воды 6 и разводящей водопроводной сети с разборными устройствами 7. К этим частям иногда присоединяют устройства для химической очистки (смягчения) воды и устройства для механической и биологической очистки воды (фильтрование, коагулирование, хлорирование ит. п.). В гористых местностях бывают случаи, когда возможно собрать из родника, ручья или озера воду выше станции, и тогда все устройство водоснабжения состоит из резервуара, в который самотеком собирается вода, направляемая затем в разводящую сеть. Такие самотечные сооружения в нашей равнинной стране редки: их на


Фиг. 7.

нашей сети-30. Для естественных источников В. жел.-дор. (реки, озера, пруды), имеющих достаточный расход воды, устраивают лишь водоприемные сооружения, служащие для удобства постановки всасывающих труб (см. Водоприемники), для речек и ручьев с малым расходом воды прибегают к скоплению воды помощью плотин, б. ч. земляных. Источник воды должен обеспечивать суточный расход воды, увеличенный в полтора раза; при этом необходимо учитывать: фильтрацию, испарение, вымерзание в суровые зимы и, наконец, в степных местностях-осолонение.

Механическое оборудование В. ж.-д. до недавнего времени состояло преимущественно из паровых насосов Вортинг-тона при водоемах, а при артезианских скважинах-из штанговых насосов, питаем, паром от вертикальных котлов. Повсеместное распространение насосов Вортингтона объясняется их надежностью в работе, простотой конструкции и легкостью ремонта. Эти насосы, однако, отличаются весьма высоким расходом пара (50-75 кг/Н*) и топлива. Повышение мощности установок и вздорожание топлива заставили перейти к более сложным, но более экономным устройствам механич. оборудования. В настоящее время в новых установках применяют двойной аггрегат, состоящий каждый из приводного (плунжерного или центробежного) насоса, связанного ременной или зубчатой передачей с двигателем внутреннего сгорания (большей частью нефтяным); для расширения суще-

ствующего устройства к имеющемуся паровому оборудованию добавляют такой же ординарный аггрегат, при чем постоянно работает экономная установка с двигателем внутреннего сгорания, а паровая находится в резерве. На фиг. 8 и 9 приведены типичные


Фиг. 8.

примеры новейших установок механическ. оборудования средней мощности. На фиг. 8 показано оборудование водокачки на 100 м подачи воды в час, состоящее из дизеля и центробежного насоса с ременной передачей. Двигатель и насос расположены почти на одной высоте, что возможно при б. или м. постоянном уровне воды в реке и невысоком береге водоема. В случае, когда машин, здание, из опасения затопления машин, приходится строить на высоком берегу, для получения надежного всасывания (высота всасывания не должна превосходить 4-5 м) насос располагают в пониженной части здания. Т.к. плунжерные насосы вообще тихоходные, то для уменьшения числа оборотов кроме ременной приходится еще вводить зубчатую передачу. Устройство водокачек


Фиг. 9.

на крупных реках представляет значительные затруднения вследствие большой разницы в горизонтах весенних и меженних вод; эта разница б. ч. находится в пределах 8-10 м, а в исключительных случаях доходит до 16 Jit (р. Ока у Калуги). На фиг. 9 показан пример расположения водоподъемного здания на реке с большой разницей высоких и низких вод. Пол машинного



здашя расположен выше горизонта высоких вод, а насосы помещены в шахте, дно к-рой опущено на 6,5 м. Наверху помещена также коробка с зубчатой передачей,от которой идут вертикальные штанги, передвигающие плунжеры насоса. Такое устройство позволяет работать при разности горизонтов до 10 м. При установках небольшой мощности применяются весьма компактные аггрегаты, состоящие из двигателя и насоса (плунжерного или центробежного), монтированных на одной фундаментной плите. Типовое современное механическое оборудование при артезианских скважинах состоит из компрессора, нагнетающего воздух в скважину и выжимающего воду в резервуар, из которого вода затем центробежн. или плунжерным


Фиг. 10.

насосом нагнетается в водонапорную башню. Схема та;-кого оборудования показана на фиг. 10. В исключительных случаях, при большом диаметре скважин, применяют центробежные электронасосы с вертикальным валом. Электрическое оборудование водокачек распространено сравнительно мало. Из всех насосных аггрегатов водокачек нашей жел.-дор. сети имеется: паровых - 76%, с двигателями внутрен. сгорания- 20%, электрических- 4%. Собственно насосы распределяются так: 76% паровых, 7% центробежных, 17% приводных плунжерных. Механич, устройства В. ж.-д. при наибольшей работе, допускаемой их конструкцией, должны доставлять все требуемое суточное количество воды при одиночном оборудовании в течение 16 ч. работы, при двойном оборудовании- в течение 22 ч. для каждого аггрегата.

Общая емкость резервуаров водоемного здания составляет от /g до /4 наибольшего суточного расхода. Возвышение дна бака над рельсами согласовывается с диаметром разводящих труб т. о., чтобы из путевых гидравлическ. кранов можно было одновременно наполнить два тендера в течение не более 5 ьшнут.

Водоемные здания на наших дорогах строят по большей части двух типов: 1) малые здания, емкостью 60 и высотой (до низа бака) 8,5 м; на нижней каменной восьмигранной части располагают ,железный клепаный бак; верхняя, тоже восьмигранная, часть, атужащая лишь для предохранения от холода,-деревянная, рубленая шатром (этот тип представлен на

т. э. т. IV.

фиг. 11); 2) водоемные здания, емкостью свыше 100 м, делают чаще всего железобетонные; типичным примером их может служить здание, изображенное на фиг. 12. Резервуаров, емкостью больше 200 м, не делают и поэтому, если необходимо построить водоемное здание большей вместимости, ставят в нем два резервуара рядом или один под другим. Если станция расположена на косогоре, водоемное здание стараются вынести на гору и тем уменьшить высоту здания, сохраняя заданную высоту напора. Высота водоемного здания (если не предусматриваются особые мероприятия для повышения давления в разводящей сети) д. б. проверена на высоту пожарной струи.

На нескольких станциях ж.-д. сети СССР имеется так наз. пневматическое водоснабжение, при к-ром отсутствует водонапорная башня, а напор создается давлением воздуха, нагнетаемого компрессором. Преимущество этой системы заключается в возможности скрыто расположить главные органы водоснабжения, получить высокое напорное давление и регулировать величину напора; недостаток - высокая стоимость. Типовое устройство этой системы на большой станции с суточным расходом в 1 ООО состоит из 10 водяных


Фиг. и.

Фиг. 12.

и 10 воздушных резервуаров следующего назначения: пять водяных резервуаров для постоянных хозяйственных потребностей, емкостью каждый в 40 л* при давлении 2-4 aim; три резервуара для пожарной надобности, емкостью каждый также в 40 при давлении 9 atm и, наконец, два резервуара переменного запаса, рас-:кодуемого обычно для хозяйственных надобностей при давлении 2-4 atm, но в



случае пожара давление в этих резервуарах может быть поднято до 9 atm. Каждому водяному резервуару соответствует свой воздушный резервуар-аккумулятор; в аккумуляторах давление поддерживается двадцатисильным компрессором.

Южная часть нашей ж.-д. сети беднее водой, и на нескольких дорогах Ю. и Ю.-В. имеются большие районы без воды, годной для питания котлов. При небольшом движении такие безводные пункты снабжаются привозной в цистернах водой, на ма-гистральш.1Х же линиях устраивают вдоль линии водопроводы длиною до 100-150 км. Представление о характере и размерах такого сооружения могут дать следующие сведения об одном существующем продольном водопроводе длиной 140 км. Вода берется из реки и подается на ряд станций по водопроводным трубам с уменьшающимся диаметром в зависимости от уменьшающегося по пути расхода воды: первые 14 тш-диам. 250 мм, следующие 31 км,-225 мм, следующие 42 км-200 мм, следующие 32 км- 175 лш и последние 21 кл*-150 Л1Л1. Вода подается тремя насосными станциями - одной главной и двумя промежуточными; оборудование главной станции состоит из 3 двигателей по 62IP, 3 насосов первого и 3 насосов второго подъема, промежуточных станций-из 3 двигателей и 3 насосов мощностью: на второй станции по 37 БР, на третьей-по 25 Н*. При полном расчетном графике движения поездов должны работать два аггрегата. Вследствие допущенных высоких манометрических давлений уложены стальные трубы. Вдоль пути водопровода устроены запасные резервуары с трехсуточным запасом воды.

Устройство всасывающих, нагнетательных и разводящих сетей в общем не от.тичается от сетей обычных водопроводов, кроме гидравлическ. кранов для набора воды тендерами. Трубы в подавляющем большинстве чугунные; стальные трубы применяются в исключительных случаях. Внутренний диаметр труб для напорных линий рассчитывают для скорости движения воды не более 1 м/ск и, во всяком случае, делают не менее 125 мм. Линии разделяют на ремонтные участки длиной не более 500 м со смотровыми колодцами на границах участков, запорными кранами и патрубками для испытания линий. В повышенных точках сети устанавливают воздушные ванту-зы, а в пониженных - осадочные. Диаметр всасывающих труб превьштет диам. напорных труб не менее чем на 25 мм. Диам. разводящих труб рассчитывают так, чтобы при установленном времени наполнения тендера (3-5 м.) скорость движения воды во время этого наполнения не превосходила 1,5 м/ск; при этом диам, труб, подводящих воду к гидравлическ. кранам для наполнения тендеров, не должен быть менее 150 лш при длине трубопровода до 600 м и не менее 175 лш- при более значительной длине трубопровода. На фиг. 13 показан один из пользующихся широким распространением типов гидравлического крана.

Устройства для механич. и биологической очистки сходны с очистными устройства-


Фиг. 13.

ми городских водопроводов, но применяются в единичных случаях. Что же касается хи-мич. очистки, то многим водам на южной части нашей сети свойственна такая жесткость, что необходимо прибегать к смягчению воды прибавлением к ней кальцинированной соды и извести в количествах, соответствующих составу содержащихся солей. При этом накипеобразовате-лй, кальциевые и магниевые основания, выпадают из воды в виде нерастворимых осадков, к-рые отделяются затем отстаиванием и фильтрацией, и вода становится мягкой и осветленной. Выделение на-кипеобразователей не бывает совершенно полным, и в очищенной воде остается еще нек-рая жесткость до 6° (нем.), но этот остаток жесткости дает незначительную рыхлую накипь. Химическая очистка воды в Союзе ССР пока еще не имеет того распространения, какого она заслуживает, вследствие дороговизны первоначального устройства и трудности обеспечить необходимое умелое руководство и цадзор за процессом очистки.

Для питания паровозов во время постройки новых жел.-дор. линий устраивают временное В. ж.-д. в таких местах, где это наиболее удобно и дешево, обыкновенно на перегоне у речки с невысокими берегами; это В. ж.-д. состоит из парового или моторного аггрегата, накачивающего воду в поставленные на подмостки деревянные чаны или непосредственно в тендер паровоза.

В. ж.-д. за границей в принципе не разнится от вышеописанных устройств, отличаясь в конструктивных деталях. Главное различие заключается в ббльших диаметрах водопроводных труб, особенно разводящих, и, следовательно, ббльших скоростях набора воды. На американ. дорогах применяют деревянные водопроводы и деревянные резервуары на водоемных зданиях. Чтобы избежать потери напора и иметь возможность строить водоемные башни малой высоты, на кансдый гидравлич. кран или на пару стоящих рядом кранов возводят отдельное водоемное здание, чем устраняется надобность в укладке разводящей сети большого диам.

В Англии и Америке на некоторых линиях обращения скорых поездов, проходящих большие расстояния без остановок, устраивают на прямых и горизонтальных участках путевое водоснабжение, состоящее из железного клепаного корыта-канала, по которому течет вода. Корыто длиною 450- 600 м, шириной 0,5-0,7 л* и высотой 0,15- 0,18 ж укрепляется на шпалах по оси пути. С тендера паровоза спускают металлический рукав, забирающий на ходу воду. Вследствие трудности содержания, особенно зимой, когда приходится устраивать отопление этого корыта в предупреждение замер-



1 2 3 [ 4 ] 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159