3. Многоступенчатые турбины

3. Многоступенчатые турбины

Рато

«Чтобы иметь успех и избежать ошибок в области прикладной механики, все ваши поиски должна сопровождать математика!»

Молодой человек, неустанно повторявший эти слова своим ученикам, был самым юным профессором в мире. Ему шел двадцать четвертый год, когда он начал читать лекции по аналитической механике, промышленной электротехнике и машиностроению в знаменитой Сент-Этьеннской горной школе. Лекции юного профессора поражали слушателей блестящим изложением, глубиной познаний, разносторонностью. Не прибегая ни к каким запискам и конспектам, опираясь на свою изумительную память и еще более на своеобразное математическое мышление, Огюст Рато увлекал своих слушателей; однако он уводил их не в отвлеченные рассуждения о теории, а в область искусства приложения теории для разрешения практических задач.

Он постоянно останавливал внимание учеников на создателе водяной турбины Бенуа Фурнейроне, чей огромный портрет украшал актовый зал школы. Именно по поводу Фурнейрона, самого замечательного воспитанника Сент-Этьеннской школы, Рато говорил:

— Теория — не все. Она только указывает путь, а не решает вопросов. Чтобы достигнуть успеха в области прикладной механики, нужно добавить понимание отдельных мелочей явления, нужно вносить поправки в теорию. Нужно уметь, как говорится, практикой проверять теорию!

Этим умением как раз и обладал в высшей степени сам Рато. В нем сочетались теоретик и практик, мыслитель и экспериментатор. Он был полным хозяином в области математических знаний и признавался друзьям, что может целые часы думать только одними формулами и числами, без единого слова. И этот же самый ум находил без затруднений практическое решение любой задачи, которую капиталистическое хозяйство ставило в данный момент перед техникой.

Рато давал теоретическое обоснование каждому новому опыту в турбостроении, едва лишь он начинался. Через десять лет он составил обширный научный трактат о турбомашинах, остающийся и до сих пор основным для всех интересующихся вопросом в полном объеме. Как практик он не только предложил тип практически совершенной паровой турбины, но еще и указал новый путь к максимальному использованию теплотворной способности топлива.

Рато вывел основные формулы для нахождения скорости истечения пара из отверстий и сопел, формулы для определения мощности турбины, формулы для расчета на прочность отдельных ее частей. Он исследовал массу вопросов и даже вопрос трения пара о колесо турбины.

Есть люди, одаренные абсолютным слухом и музыкальной памятью. Они читают ноты, как мы книги, — зажав уши, подперев голову руками. Математики так же читают трактаты, состоящие из одних только формул и чисел. Они видят машину, глядя на формулы, как музыкант слышит музыку, читая ноты. Рато был типичным математиком, с той разницей, что он не только видел свои машины, мысля формулами и чертежами, но и строил их.

Если бы он рос в других условиях, он, может быть, показывал бы в бродячем цирке пораженным зрителям свое искусство производить в уме сложнейшие вычисления с невероятной быстротой. Но родители его были почтенные, обеспеченные люди, и Рато стал профессором, академиком и даже «великим французом» в годы первой мировой войны.

Огюст Рато родился 13 октября 1863 года в маленьком Руайяне, расположенном близ впадения реки Жиронды в Атлантический океан. В этом городе, насчитывавшем всего пять-шесть тысяч жителей, отец Рато был организатором и начальником городских общественных работ.

Летом Руайян, привлекавший своим благоустроенным курортом десятки тысяч парижан, обращался в шумный, веселый город, развлекавший маленького школьника. Мальчик беспечно толкался в толпе курортников, гулявших по приморской набережной в весенние жаркие утра, и всячески избегал глядеть на башенные часы, строгие черные стрелки которых напоминали ему о приближающейся расплате за опоздание. Но зимой, когда привлекательные места для прогулок становились унылыми и скучными, маленький Рато всецело отдавался учебе, обнаруживая не только способности, но и трудолюбие.

Отец Рато, пользуясь своим общественным положением, добился приема сына в Парижскую политехническую школу, доступ в которую был столь затруднителен для рядовых французов.

Блестящий мундир и шпага, делавшие большеголового, но красивого юношу заметным во всяком обществе, никак не повлияли на образ жизни восемнадцатилетнего студента. Он окончил школу лучшим в своем выпуске. Отсюда его направили в Парижскую высшую горную школу.

Этот высокий, стройный брюнет с живыми карими глазами, необычайно располагавший к себе всех, кто с ним сталкивался, казалось, был создан вовсе не для научной карьеры. Однако по окончании Горной школы, прослужив всего лишь год в качестве инженера на каменноугольных копях в Родезе, Рато вернулся к научной работе. Он получил место профессора Горной школы в Сент-Этьенне.

Здесь он провел десять лет, занимаясь теоретическим исследованием работы турбомашин. Затем он перебрался в Париж, чтобы перейти от теоретических исследований к практическим выводам. С его научным авторитетом ему нетрудно было заинтересовать проектом своей паровой турбины один из лучших машиностроительных заводов в Париже — «Сотте-Гарле». Испробовав ряд опытных конструкций под руководством Рато, завод приступил к постройке турбины мощностью в 1000 лошадиных сил.

Это происходило в 1898 году. Постройку турбины не успели закончить к открытию Всемирной выставки, однако вера в точность расчетов Рато была у всех настолько велика, что выставочный комитет принял вместо турбины ее чертежи и отдельные части. Жюри выставки ознакомилось с построенной турбиной на заводе.

Теоретические расчеты Рато убедили его прежде всего в том, что активная турбина выгоднее реактивной и что для наивыгоднейшего использования скорости пара на колесе турбины лопатки колеса активной турбины должны двигаться со скоростью вдвое меньшей, чем скорость истекающего из сопла пара.

Но скорость истечения пара из сопла всецело зависит от разницы давлений и температур в начале и конце его расширения. Чем больше падение давления и температуры при расширении пара, тем выше его скорость. Давление дара в котле может доходить до двухсот атмосфер, а давление в конденсаторе, где кончается расширение, бывает значительно меньшим, чем обычное атмосферное давление. При такой разнице давлений в начале и конце процесса расширения пара скорость его чрезвычайно велика. Уже при выходе пара из котла с давлением в десять атмосфер на воздух через сопло Лаваля скорость его доходит почти до километра в секунду, а при выпуске такого же пара в конденсатор, где давление равно десятой доле атмосферного, скорость пара составляет 1167 метров в секунду. Пуля современной винтовки движется значительно медленнее.

Применяя перегретый пар, скорость его можно повысить еще больше. Если все падение давления происходит на одном колесе активной турбины, для полного использования скорости пара нужно было делать, как Лаваль, турбины с окружной скоростью колеса в триста — четыреста метров в секунду, дававшие до тридцати тысяч оборотов в минуту.

Для соединения такого быстроходного двигателя с исполнительным механизмом или с генератором электрического тока прибегали к зубчатым передачам системы Лаваля. Размеры этих передач значительно превышали размеры самой турбины. Для надежной работы турбины нужны были, кроме того, гибкий вал и диск равного сопротивления, изготовление которых давалось нелегко.

Но и преодолев все эти затруднения, Лавалю не удалось построить турбины мощностью свыше 500 лошадиных сил.

Задача сводилась к тому, чтобы дать такую конструкцию активной турбины, которая при сравнительно небольшом числе оборотов имела бы высокий коэффициент полезного действия, могла применяться для любых мощностей и изготовление отдельных частей которой не встречало бы затруднений.

Для Рато важно было установить задачу, разрешение же ее не представляло больших затруднений. Он решил, что разность давлений и температур в котле и конденсаторе должна преобразовываться в скорость пара в целом ряде систем, последовательно расположенных, состоящих из групп сопел и рабочего колеса.

Исходя из этого, Рато разделил цилиндр турбины на ряд камер специальными диафрагмами. В этих диафрагмах он укреплял направляющие лопатки, через которые пар проходил из одной камеры в другую. В каждой камере помещалось одно рабочее колесо. Разумеется, все колеса насаживались на один общий вал.

Таким образом, при переходе из одной камеры в другую пар расширялся в направляющих лопатках, заменявших сопла, и давление его падало постепенно.

Турбина Рато имела немало преимуществ перед турбинами Парсонса и Лаваля. Однако конструкторское бюро Рато и его маленький завод не скоро получили заказы.

Когда в 1902 году Рато установил свою первую турбину на каменноугольных копях в Брюа, он сознавался одному из своих приятелей:

«Директор копей не очень-то уверен, что сделал выгодное дело! Он согласился на это только из уважения ко мне».

Первый период исключительно практической деятельности Рато, после десятилетней профессуры в Сент-Этьенне продолжался четыре года: за это время он разработал конструкцию турбины нового типа, положил начало серийному производству этой турбины, сделал первые установки на производстве, выпустил первые турбовентиляторы своей системы и, наконец, создал тепловой аккумулятор. Это изобретение имело крупное значение для развития турбостроения и, главное, указало практический путь для разрешения одной из основных проблем энергетической техники — наибольшего использования теплотворной способности топлива.

Горный инженер, представлявший собой редкостное соединение больших знаний и практического опыта, Рато, конечно, не мог не заметить, посещая рудники, что шахтные подъемные паровые машины работают без конденсаторов, выпуская отработавший пар на воздух. Из-за неудобств, связанных с установкой конденсатора, подобным же образом работали прокатные машины, паровые молоты, воздуходувки.

Вал турбины Рато.

Общий вид турбины Рато.

Этот выбрасываемый на воздух пар не давал спать молодому инженеру. При наличии турбин, решил он, отработавший в паровой машине пар возможно и выгодно использовать в паровой турбине с конденсатором, которая может работать паром низкого давления.

Что могло мешать осуществлению этой простой идеи? Затруднение состояло в том, что паровые машины такого рода работают неравномерно, давая то много, то мало отработавшего пара, в то время как турбине нужен равномерный приток пара, особенно если она вращает генератор электрического тока.

В противоположность Лавалю, решавшему задачи, в которых было слишком много неизвестных, и вследствие того часто терпевшему неудачи, Рато, как истый математик, прежде всего стремился правильно ставить задачу. Разрешение ее при достаточном количестве данных не представляло труда.

Практическое решение вопроса, вставшего перед ним в рудниках, сводилось к тому, чтобы между турбиной низкого давления и паровой машиной установить аккумулятор. Аккумулятор запасал бы излишнюю теплоту отработавшего пара во время усиленной работы и отдавал бы ее турбине в периоды слабой работы паровой машины. При наличии такого аккумулятора пар, неравномерно поступающий из машин, должен пойти в турбину совершенно равномерно.

Такой аккумулятор и построил Рато. Он представлял собой железный резервуар, наполненный внутри чугунными сосудами с водой. При избытке пара чугун и вода отнимали у него теплоту, и часть пара конденсировалась в воду. При недостатке пара из машин давление в аккумуляторе падало, точка кипения, естественно, понижалась, часть воды превращалась в пар, и этот пар прибавлялся к отработавшему пару, проходящему через аккумулятор в турбину.

Аппарат был рассчитан так, что запаса теплоты хватало на обычные периоды остановки или слабой работы паровых машин, продолжающихся не более одной-двух минут. Если машины останавливались на больший срок, в аккумулятор автоматически добавлялся свежий пар непосредственно из котла.

Тепловой аккумулятор давал возможность предприятиям с переменным расходом пара значительно повысить использование теплотворной способности топлива.

Сначала предложением Рато воспользовались судостроители. Они начали сооружать на судах комбинированные установки паровых двигателей и турбин. Первым судном подобного типа был пароход «Отаки», вслед за которым был построен еще ряд таких судов. К ним принадлежали известные трансатлантические гиганты «Титаник» и «Олимпик». Все эти суда строились по такой системе: два внешних гребных вала приводились в движение паровыми машинами, а средний вал обслуживался паровой турбиной. В турбину подводился отработавший в паровых двигателях пар, имевший при поступлении сюда давление в две атмосферы. Из турбины он шел в конденсатор.

«Титаник» несколько лет спустя погиб в Атлантическом океане, столкнувшись с плавучей льдиной огромных размеров. Разумеется, в этой катастрофе система его машин нисколько не повинна.

Как ни велико было значение практической деятельности Рато, она не принесла ему материальных выгод за эти годы. Основанные им предприятия не могли существовать, опираясь на одно «уважение» заказчиков к имени ученого и его авторитету. К тому же сам Рато почувствовал необходимость вернуться к теоретическим исследованиям. Все эти обстоятельства заставили его занять кафедру промышленной электротехники в Парижской высшей горной школе и возвратиться к профессуре.

По-прежнему он оставался блестящим лектором и оказывал на слушателей огромное влияние. Секрет влияния заключался еще и в том, что Рато видел в своих учениках будущих работников отечественной промышленности и относился к ним скорее как к сотрудникам своего предприятия, нежели как к случайным слушателям, будущее которых его не касается. Он был особенно внимателен к обращавшимся к нему за помощью студентам, и они платили ему привязанностью, столь несвойственной вообще отношениям, существовавшим между профессурой и студенчеством казенных школ.

Вернувшись к научной и педагогической работе., Рато, конечно, не оборвал своей связи с промышленным и деловым миром. Кое-как собственные его предприятия развивались, хотя скорее они напоминали опытные мастерские, чем коммерческие учреждения. Здесь Рато осуществлял одну за другой конструкции разных турбомашин. Из них наибольшее значение имел для промышленности сконструированный им турбокомпрессор, заменивший на предприятиях прежние громоздкие воздуходувные поршневые машины. Здесь, как и в его вентиляторе, быстроходность турбины была основным достоинством. Верный своему практическому чутью и пониманию природы, Рато применял турбомашины лишь там, где турбина естественно сливалась с исполнительным механизмом, требовавшим большого числа оборотов.

«Счастлив только тот, — говорил Рато, — кто исполнил свое назначение!»

Свое собственное назначение он видел в реализации огромных знаний и теоретических заключений. К исполнению этого назначения он стремился всю жизнь. Увидев, что профессура мешает ему выполнять свое назначение, он вышел в отставку и всецело занялся прикладной техникой.

Рато быстро стяжал репутацию выдающегося ученого-инженера. Вскоре он приобрел в этом мире огромный авторитет. Он был новым типом предпринимателя-ученого, одинаково легко разбирающегося и в практических нуждах промышленности и в подготовленности прикладной техники для удовлетворения этих нужд. Сам он не имел средств для организации большого дела, но в эпоху предвоенного подъема очень многие французские капиталисты готовы были объединить свои интересы с маленькими предприятиями Рато и, главное, с его капиталом в виде патентов и изобретательских способностей.

Так возникло в Ля-Курневе, близ Парижа, «Общество Рато», располагающее и до сего времени крупнейшими машиностроительными и турбостроительными заводами.

Живой, общительный человек, Рато широко использовал залы различных научных обществ для своих выступлений. Они заменили ему школьные аудитории.

Но особенное значение получила общественная деятельность Рато во Франции во время первой империалистической войны. В эти годы ко многим его титулам и почетным дипломам ему было прибавлено звание «великого француза».

Свободный от всяких военных обязанностей, Рато добровольно явился во время мобилизации в Сент-Этьенн и выразил готовность работать в военной промышленности. Его назначили управляющим делами Комиссии по усилению военной мощи Франции. Вскоре Рато предложил модель тяжелого снаряда, имевшего при взрыве весьма значительный радиус так называемого «полезного действия». Этих снарядов французские заводы выпустили свыше четырех миллионов штук. Затем Рато реализовал замечательное изобретение, обеспечившее французской авиации колоссальное превосходство, — именно «наддув» в двигателях внутреннего сгорания. Дело в том, что на большой высоте, на которой иногда должны двигаться самолеты, особенно военные, разрежение воздуха очень значительно. Такого воздуха оказывается недостаточно для нормальной работы двигателя при обычном способе засасывания, вследствие чего мощность двигателя резко снижается. Рато направил отходящие из двигателя газы в небольшую газовую турбину, которую соединил с компрессором. Этот турбокомпрессор подавал в цилиндры воздух в сжатом виде, и таким образом двигатель на любой высоте питался нормально.

Впоследствии наддув в двигателях внутреннего сгорания стал применяться очень широко. В годы же войны, когда турбокомпрессорами были снабжены лишь двигатели французских и союзных самолетов, изобретение Рато разрешило огромной важности вопрос о полете на большой высоте.

Награжденному орденом Почетного легиона изобретателю поручили затем заняться специально вопросом отката артиллерийских орудий. Вопрос этот, имеющий для артиллерии большое значение, Рато изучил со всей тщательностью и вниманием. В результате, по свидетельству специалистов, он создал прекрасно разработанную теорию работы орудий, которая легла в основу пушек новой системы. Работы эти остаются для широких кругов до сего времени полнейшей тайной, но, по свидетельству лиц, с ними знакомых, они являются шедевром творческой деятельности Рато.

Увенчанный премиями Фурнейрона и Понселе, награжденный всеми знаками отличия, Рато был в 1918 году избран членом Французской академии наук и деканом вновь организованного Отдела прикладных наук.

Тип активной многоступенчатой турбины, предложенный Рато, получил большое развитие в Швейцарии, Германии и Франции.

Особенное значение в этом деле получило конструктивное осуществление активной турбины со ступенями давления, данное Генрихом Целли.

Положив в основу своей конструкции идею Рато, Целли внес ряд усовершенствований. Прежде всего он сократил число ступеней, принятых Рато, до десяти. В скором времени образовался синдикат из нескольких заводов для постройки турбин Целли. Постройкой их затем занялись многие заводы, в том числе и «Общество постройки турбин Лаваля» в Стокгольме. Некоторые из этих заводов сохранили основной тип «Рато — Целли», то есть турбины с одними ступенями давления, другие же стали строить комбинированные активные турбины с колесами Кэртиса в верхней части турбины.

Двухвенечный диск Кэртиса дает возможность снизить скорость лопаток вчетверо против скорости пара, а трехвенечный — в девять раз.

В системе Кэртиса пар проходит через расширяющееся сопло Лаваля, но скорость пара используется не в одном ряде лопаток, как у Лаваля, а в двух или более. Эти ряды лопаток размещаются обыкновенно на одном диске; в промежутках между двумя подвижными рядами лопаток помещается неподвижный ряд лопаток, служащий для изменения направления движения пара.

Осуществление турбин Кэртиса приняла на себя американская компания «Дженераль электрик», которая начала строить эти турбины в 1902 году.

Производство турбин типа Кэртиса не было охранено в Европе патентом, и многие фирмы, строившие первоначально турбины типа «Рато — Целли», перешли к постройке смешанных турбин с колесом Кэртиса в верхней части и с несколькими ступенями давления — в нижней.

Этот тип сделался наиболее распространенным и в общих чертах удерживается до сих пор.

Паровые турбины в дореволюционной России строились в незначительном количестве, только на Металлическом заводе в Петербурге. Первоначально завод строил турбины системы Рато, но число построенных им до революции стационарных турбин было чрезвычайно незначительно.

Судовые турбины строились исключительно для военных судов, причем для линейных кораблей и больших крейсеров применялись турбины Парсонса. Право производства их приобрели Балтийский судостроительный, Франко-русский и Николаевский судостроительный заводы.

Турбины для контрминоносцев и небольших крейсеров строились Металлическим заводом и Судостроительным заводом в Ревеле (ныне Таллин).

Уже в самом начале реконструктивного периода социалистическое хозяйство нашей страны приступило к развитию собственного турбостроения.

Трудности, стоявшие перед советскими заводами, были огромны. Не только отсутствовал опыт, оборудование, технические материалы, даже чертежи; все это можно было получить без большого затруднения при техническом содействии иностранных фирм, всячески добивавшихся того, чтобы заставить советские предприятия строить турбогенераторы по их типу, их чертежам. Дело заключалось в том, чтобы создать советский турбогенератор, по качеству стоящий выше машин этих фирм.

В 1930 году завод имени Кирова построил генератор мощностью в 50000 киловатт для Каширской электростанции. Коэффициент полезного действия у него оказался выше, чем у турбогенератора «Сименс — Шуккерт».

В подобных же условиях развивалось и турбостроение на Металлическом заводе в Ленинграде. Перед рабочими и инженерно-техническим составом завода стояла задача освободить советскую электропромышленность от необходимости соединять советские генераторы с заграничными турбинами. Металлический завод искал новых и лучших конструкций. Бюро паровых турбин завода под руководством инженера М. И. Гринберга разрабатывало одновременно чертежи новейших комбинированных турбин, переходя к крупнейшим мощностям.

Заложив в 1931 году серию крупных турбин, завод сдал в эксплуатацию для целого ряда советских электростанций шестнадцать турбин мощностью в 24 000 киловатт каждая и две турбины мощностью по 50 000 киловатт для Невдубстроя. Начиная с 1930 года заводом были также запроектированы крупные теплофикационные турбины, то есть турбины промышленные, специального назначения.

Первые две турбины этого типа установлены на Московской и Ленинградской электростанциях. Московская турбина мощностью в 12 тысяч киловатт, давая ток электростанции, пропущенным через турбину паром отапливает Кремль и прилегающие к нему в центре города здания: Академический Большой театр и другие.

Таким образом, наши заводы не только освоили производство лучших типов мощных и сверхмощных турбин, но и начали производить по собственным чертежам мощные теплофикационные турбины.

Не имея своего опыта в постройке мощных турбин, завод в то же время не мог слепо следовать чужому, так как без изменений в конструкциях и производстве европейские типы турбин невозможно было использовать. Завод не располагал оборудованием, рассчитанным на производство турбин мощностью в 50 ООО киловатт. Трудности изготовления подобной турбины связаны главным образом с ее размерами. Цилиндр низкого давления такой турбины в собранном виде настолько превышает габариты железнодорожного транспорта, что для перевозки к месту назначения он должен делаться разъемным, а для этого необходима исключительная тщательность обработки отдельных частей, чтобы удержать в конденсаторе вакуум.

К десятилетию первого советского турбогенератора объединенными силами Металлического завода и завода «Электросила» импорт турбогенераторов был совершенно прекращен. Турбогенераторы 1934 года были уже построены целиком из советских материалов. С этого же года начинается изготовление турбогенераторов для внешнего рынка.

Десятилетие первого советского турбогенератора совпало и с двумя другими моментами, чрезвычайно значительными для развития советского турбостроения. К концу года Металлический завод и завод «Электросила» приступили к изготовлению рабочих чертежей турбогенератора на 100 000 киловатт. Этот турбогенератор рассчитан на три тысячи оборотов в минуту, причем размеры машины не превышают размеров пятидесятитысячных турбогенераторов.

В том же юбилейном году вступил в строй новый Турбогенераторный завод в Харькове, представляющий собой исключительное предприятие как по оборудованию и размерам, так и по мощности своей продукции. Он рассчитан на изготовление турбин мощностью до 200 000 киловатт. Первой турбиной его была турбина мощностью в 50 000 киловатт для Зуевской электростанции, но в конструкторском бюро были готовы все рабочие чертежи и для изготовления турбогенератора мощностью в 100000 киловатт.

Несмотря на полное прекращение котлотурбинного производства в начале Великой Отечественной войны, строители котлов и турбин, твердо веря в победу советского оружия, шли по пути творческих исканий.

Конструкторское бюро Ленинградского металлического завода было эвакуировано в один из далеких районов Урала. В дни сталинградских боев этому коллективу было поручено приступить к проектированию мощных турбин и барабанного котла высокого давления. Это был смелый шаг вперед.

Кончилась война. Прошел год мирного труда. Дружный коллектив турбостроителей не только восстановил свой завод, но и построил первую турбину высокого давления пара мощностью в 100 ООО киловатт.

Чем же она замечательна?

Турбина рассчитана на давление пара в 90 атмосфер и температуру 480 градусов при трех тысячах оборотов в минуту. По своей экономичности она не уступает лучшим образцам современных турбин. Быстроходные турбины лучших американских фирм имеют, например, два вала, турбина же советского завода — одновальная. Это дает ей значительный выигрыш в размерах, затрате металла, упрощает ее изготовление и эксплуатацию.

В Советском Союзе выпускаются не только эти самые мощные в мире одновальные быстроходные турбины высокого давления, но и турбины сверхвысокого давления — 150000 киловатт, 170 атмосфер! В Соединенных Штатах Америки и в Западной Европе турбины мощностью около 100000 киловатт и выше изготовлялись тихоходными и двухвальными, более тяжелыми по сравнению с советскими турбинами. Но за последние годы турбинные фирмы США стали на советский путь проектирования паровых турбин и освоили производство турбин такого типа мощностью до 200000—300000 киловатт.

В послевоенные годы советские ученые совместно с турбостроительными и котлостроительными заводами решили важную задачу технического прогресса нашей энергетики: перевод тепловых электростанций с довоенных параметров пара — 29 атмосфер, 400 градусов на более высокие — 90 атмосфер, 500 градусов.

В настоящее время Центральный научно-исследовательский котлотурбинный институт имени И. И. Ползунова в содружестве с котлотурбинными заводами работает над созданием котельных и турбинных агрегатов с давлением пара: 90—200 атмосфер и с температурой в 535–600 градусов и выше.

Мощность паровых турбин повышается со 100 000–150 000 киловатт до 200 000–250 000 киловатт. В будущем даже турбина мощностью в 200 000–250 000 киловатт будет снабжаться паром от одного сверхмощного котельного агрегата. Такой принцип строительства электростанций значительно снизит стоимость их сооружения и в несколько раз уменьшит численность эксплуатационного персонала.

Успехи, достигнутые в области турбостроения, велики, однако экономический коэффициент полезного действия конденсационных турбин в лучшем случае только сравнялся с коэффициентом полезного действия двигателей Дизеля. Таким образом, единственным путем, по которому могло идти дальнейшее экономическое использование тепла в силовых установках, оставался путь использования отходящего пара для нужд производства. Прямым результатом предложений, сделанных в этой области и разработанных отдельными конструкторами, было распространение паровых турбин на фабриках и заводах, где они при современных технологических процессах оказались наиболее выгодными и удобными двигателями.

Дело в том, что современное производство почти всегда нуждается в теплоте и электрической энергии. Тепло подводится обычно в виде пара. Теплосиловая установка и состоит в том, что пар из котлов высокого давления сначала направляется в паровую турбину, где теряет часть своего давления, а затем идет на тепловые нужды производства, в то время как турбина снабжает предприятие электрической энергией. Типы турбин такого промышленного назначения чрезвычайно разнообразны. Современная техника, легко преодолевая конструктивные трудности, имеет возможность удовлетворить запросы любого предприятия так, что в теплосиловой установке используется теплотворная способность топлива на 80–90 процентов.

В условиях капиталистического общества основным препятствием к распространению и развитию этих промышленных турбин среди многих других является раздробленность предприятий. Крупные теплосиловые установки с использованием отходящего тепла требуют объединения нескольких предприятий, часто разнородных.

Последним достижением энергетической техники в полной мере смогло воспользоваться, как и многими другими, только советское социалистическое плановое хозяйство.

Среди советских предприятий, осуществивших у себя впервые почти полное использование тепла сжигаемого топлива, характерным является паросиловое хозяйство Балахнинского бумажного комбината.

Для производства бумаги нужно очень много пара, идущего на обогревание каландров бумагоделательной машины. Каландры сушат и гладят превращающуюся в бумажную ленту древесную массу. Котельная установка фабрики состоит из нескольких паровых котлов высокого давления. Пар отсюда по паропроводам направляется сначала в паровую турбину, вращающую генератор электрического тока, а затем идет уже в каландры бумагоделательной машины. После этого он поступает еще в радиаторы парового отопления зданий фабрики.

Теплосиловая установка, таким образом, обслуживает все потребности комбината в тепле и частью — в электроэнергии, потребной для электродвигателей, приводящих в действие бумагоделательную машину.

Так как не всякое предприятие нуждается в соответствующем количестве тепла и электроэнергии, то мы создаем теплоэлектроцентрали, представляющие самостоятельное предприятие, вырабатывающее пар и электрический ток. Вокруг этой теплоэлектроцентрали строятся фабрики и заводы, которые она снабжает паром и током с таким расчетом, чтобы тепло и ток централи использовались этими предприятиями полностью.

Совершенно ясно, что осуществление подобных установок возможно только в плановом, социалистическом хозяйстве и немыслимо при частновладельческой системе. Этот факт с горечью отмечал в 1930 году Международный энергетический конгресс в Берлине.

Советская энергетика является носителем наиболее передовых тенденций современной техники. По темпам развития электрификации Советскому Союзу принадлежит первое место в мире. Многие достижения советской научно-технической мысли являются наивысшими в современной технике и получают общее признание во всем мире.