Střípky z historie – Parní kotle – 4. část

Čtenářům Topin přinášíme unikátní a velmi zajímavý materiál, který byl publikován v encyklopedii Kronika práce, osvěty, průmyslu a nálezův, vydávané již od roku 1846 pražským nakladatelem I. L. Koberem. V roce 1905 zde byly v IX. díle souhrnně publikovány všechny tehdy známé poznatky věnované páře a parním kotlům. Obsáhlý článek je natolik pozoruhodný a odborně zajímavý i v současnosti, že ho publikujeme v našem časopise bez krácení, a tedy na pokračování. Srozumitelné, komplexní a systematicky utříděné poznatky o parních kotlech jsou úctyhodné a neztratily ani v průběhu dlouhé řady let nic ze své aktuálnosti. Mohou proto i dnes poskytnout řadu užitečných informací dnešní generaci technických odborníků.„Století páry“, jak bylo 19. století nazýváno, je nepochybně pevným odborným základem následujícího celosvětového technického rozvoje, a to také proto, že významně pozitivně ovlivnilo téměř všechna ostatní odvětví a tím podmínilo celý technický pokrok. V dnešním vydání časopisu Topin předkládáme našim čtenářům 4. pokračování článku Parní kotle, pojednávající podrobněji o typech těchto zařízení. Předchozí části jsme uveřejnili v sešitech Topin č. 3, 4–5 a 7/2021.

Roztřídění parních kotlů.

Dle polohy hlavních rozměrů rozeznáváme:

• horizontálné a vertikálné kotle.

Dle konstrukce:

• Jednoduché kotle válcové.
• Kombinované kotle válcové čili kotle se spodníky.
• Kotle s ohňovými rourami čili kotle plamencové.
• Kotle s ohňovými trubkami neb prostě trubkové.
• Kotle s vodními trubkami čili článkové.
• Kombinované čili složené neb sdružené kotle.

Jednoduchý válcový kotel.

Jest to válec, uzavřený po koncích (v čelech) buď vypouklými (bombovanými) nebo rovnými dny.

Tento druh kotlů staví se v rozměrech do 1,25 metrů průměru a 7,5 metrů délky a užívá se s výhodou všude tam, kde není třeba více výhřevné plochy než 20 m² a je dostatek volného místa.

Uspořádávají se též na stojato (obr. 6), zvláště při vysokých pecích a vytápí se pak plyny vedenými od kychty. Jinak je tento způsob zastaralý.

Kombinované kotle válcové.

Je-li nouze o místo, ale prospěšno zachovati výhody válcových kotlů, postaví se kotle nad sebou a spojí krátkými hrdly (obr. 7).

Nejhořejší kotel zove se hlavní neb vrchní kotel, ostatní s ním spojené a pod ním ležící nazývají se spodní kotle, ohřívači, bouilleury neb varníky.

Spodní kotle jsou vždy zúplna vystaveny účinku topivých plynů a proto též zcela vodou naplněny. Sestrojiti se musí tak, že nevzniknou žádné kouty, v nichž by se zadržela pára, a přepálením stěny kotle rychle se vyžraly, propálily (corrodovaly), což se též velice podporuje kalem hojnou měrou zde se usazujícím.

Výhřevná plocha těchto kotlů brává se 40–80 m². Topení je vždy vnější.

Kotle plamencové.

U těch se výhřevná plocha zvýší tím, že se do nich vloží od čela k čelu jedna neb dvě větší roury t. zv. roury ohňové neb plamence (obr. 8), jimiž plamen a plyny přímo šlehají.

Ohňové roury vydány jsou vysokému vnějšímu tlaku a proto se hotoví ze silného plechu a vystuží žebry. V novější době vyrábí se také z plechu vlnitého, jelikož klade větší odpor.

Protože namáhání plamenců je dosti značné, musí se častěji prohlédnouti a také od sazí očistiti a dostávají takové rozměry, že dospělý muž snadno jimi proleze.

Rošt dává se nejčastěji do plamenců, zřídka pod kotel.

Rozeznáváme:

• Kotle s jedním plamencem neb Kornwallské s vý hřevnou plochou do 50 m².
• Kotle s dvěma plamenci, Fairbairnovy čili Lancasterské (obr. 10).

• Zvláštní druh těchto kotlů jsou kotle Gallowayské (obr. 9), u nichž do plamenců f vloženy jsou ještě příčné roury, Gallowayské roury g, jimiž se nejen odpařování zvýší, nýbrž i ohňová roura vystuží. 

Kotle s ohňovými trubkami.

Při těchto kotlech prochází vodním prostorem velký počet úzkých trubek, upevněných na dnech kotle, na tak zv. stěnách trubních. Kolem trubek je voda, trubkami šlehá plamen a táhnou plyny.

Užívá se jich všude tam, kde při malém prostoru má býti značná výhřevná plocha a pak v případech, kde zazdění kotle není možné, jako při lokomotivách a lokomobilách. Kotel jest pak opatřen vnitřním to­ pením (obr. 11), topeniště jest totiž ve zvláštním prostoru uvnitř kotle v t. zv. komoře ohňové. Jednu stěnu tohoto ohniště tvoří stěna trubní.

Stěny komory ohňové jsou vesměs skoro rovné, náleží přímo ku ploše výhřevné a jsou tudíž kolkolem vodou obklopeny. Proti tlaku, jemuž jsou vydány, musí být dobře vystuženy a děje se to tím, že se mezi ně a vnější plášť dají rozpory S, měděné neb železné. Zhusta se rozpory ve směru délky navrtávají a prasknou-li pak stříká otvorem voda i vidí se hned, které rozpory praskly.

Svršek bývá vystužen buď podobnými rozporkami S, anebo žebry R zvlášť při starších konstrukcích.

Pod ohništěm jest popelník T. Ohňové trubky ústí, na konci kotle do dýmnice K.

Velikou nevýhodou kotlů s ohňovými trubkami jest tečení a pukání ohňových trubek. Pokryjí-li se totiž trubky kotelním kamenem, roztahují se jinak než stěna trubní a těsnost tím trpí. Tečení mnohdy prudkým ohněm přestává, obyčejně však nutno topení zastavit.

Praskne-li neb propálí-li se trubka, nedá se zpraviti v chodu, třeba zastavit a prasklou vyměnit.

Trubky se v obou stěnách trubních zaválí a rozevrou, zřídka jen se vešroubují.

Kotle s vodními trubkami (článkové).

Kotel této soustavy obr. 12 skládá se z 16–100 i více válcových trubek R o průměru 8–13 cm a tloušťce stěn 4–6 mm, jež na rozdíl od kotlů s ohňovými trubkami naplněny jsou vo­dou a obklopeny topivými plyny.

Kotle tohoto druhu, v nichž často vyvíjí se páry až o 30 atmosférách napnutí, označeny bývají též co bezpečné proti explosi (výbuchu).

Název ten asi není odůvodněn, neboť jednotlivé díly těchto kotlů rovněž explodují, ač ex plose nikdy nemá tako ­vého rozsahu jako u jiných konstrukcí.

Z dosud provedených, ale málo rozšířených kotlů této soustavy jest nejužívanější kotel firmy Belleville a spol. v Paříži (obr. 12).

Nevýhodou těchto kotlů sluší nazvati, že má-li se odstraniti kal a kámen
z kotle, značné množství šroubů odejmouti dlužno, jež pak ve značné míře třeba nahraditi novými, poněvadž, byvše dlouho vydány žáru, těžce se uvolňují a závit se snadno strhává.

Dalším nedostatkem jest malý parní prostor, následkem čehož tlak páry stále kolísá, dále malá hladina vodní, tak že pára se vyvinuje bouřlivě, jest mokrá a k mnohým účelům se naprosto nehodí.

Kotle s vodními trubkami uspořádávají se také na stojato. Takového kotle, pocházejícího od anglického továrníka Merryweathera užívá se, an rychle páru vyvíjí, při parních stříkačkách (obr. 13).

Vodní trubky s umístěny jsou v prostoru ohňovém f ve třech sou středných řadách a uprostřed v šikmo položené skupině. Čistění těchto trubek je velice obtížné, jak uvnitř tak z venku.

Kotle kombinované (sdružené).

Jednotlivé zde uvedené soustavy kotlů spojují se vzájemně v nové soustavy, tak ku př. vznikne soustava Dupuisova, spojí-li se jedno duchý válcový kotel se stojatým kotlem s ohňovými trubkami.

Dobrý příklad sdruženého kotle tvoří často užívaný kotel TenBrinkův, svými výhodami známý a zvláštním způsobem topení se vyznačující.

V obr. 14 jest předek takového kotle znázorněn.

F jest krátká, kuželovitá, šikmo polo-žená roura ohňová umístěna v krátkém spodním kotli V, ležícím na příč pod dvěma neb více kotli vrchními. V ohňové rouře upraven jest rošt R nakloněný o 44–48°, upravený ve svrchní části na způsob roštů stupňových. Pod roštem je popelník T, souvislý s prostorem T₁ pod spodním kot lem »spodníkem« se prostírajícím.

Palivo, jehož musí být tolik přiloženo, že spodní část topeniště zúplna vyplňuje a vzduch pouze mezi roštnicemi vniká, přikládá se košem (v obr. překlopen).

Přes okraj U ohňové roury táhnou plamen a plyny do tahů Z, a aby se úplného spálení docílilo, přivádí se vzduch otvorem O, protože přístup vzduchu pod rošt jest nedostatečný a spalování z té příčiny v topeništi nedo konalé. Otvor O opatří se záklopkou, tak že je možno proud vzduchu regulovati.

Aby se palivo při zatápění zadrželo, uspořádává se zhusta klapka K.

Vzduch proudící pod rošt reguluje se též dvířky H, uzavírajícími popelník T.

Spodník V jest s vrchním kotlem spojen dostatečně širokými hrdly S, jimiž pára zde se čile vyvinující do vrchního kotle proudí, a tam se nahromadí.

Nevýhodou těchto kotlů je, že ohňový můstek tvoří hrana, jež silným žárem a přímým plamenem mnoho trpí a brzo se propálí.

---

Little Sherds of History
Steam Boilers – Part IV.

Today we are presenting a unique and very interesting material for Topin readers. The article was issued in the encyclopedia Chronicle of Work, Enlightenment, Industry and Findings, published in Prague since 1846 by I. L. Kober.
In 1905 in volume IX., all then known knowledge devoted to steam and steam boilers was presented here in summary.
Understandable, comprehensive and systematically organized knowledge about steam boilers is respectable and has not lost any of its relevance even over a long number of years. Therefore, they can still provide a lot of useful information to nowadays generation of technical experts.
The „century of steam“, as the nineteenth century was called, is undoubtedly a solid professional basis for the subsequent global technological development, also because it has had a significant positive effect on almost all other sectors and thus conditioned all technical progress.

Today we bring our readers the fourth part of this series and assume that they will be happy to read something new about steam boilers and that they may apply this knowledge nowadays, because steam has not yet completely disappeared from our lives.

Keywords: history, steam, steam boilers.