Двигатель с масляной горелкой — это паровой двигатель , использующий нефть в качестве топлива. Этот термин обычно применяется к локомотиву или судовому двигателю, который сжигает нефть для нагрева воды, чтобы производить пар, который приводит в движение поршни или турбины , из которых извлекается энергия.
В 1860-х годах были запатентованы различные экспериментальные паровые котлы, работающие на нефти. Большинство ранних патентов использовали пар для распыления распыленного масла в топке парового котла. Попытки сжигать нефть со свободной поверхности не увенчались успехом из-за изначально низкой скорости сгорания с доступной площади поверхности. [2] [3]
21 апреля 1868 года паровая яхта «Генриетта» совершила плавание по реке Клайд , используя нефтяной котел, разработанный и запатентованный мистером Дональдом из George Miller & Co. [2] [4] Конструкция Дональда использовала струю сухого пара для распыления масла в печи, выложенной огнеупорными кирпичами. До переоборудования нефтяной горелки « Генриетты » компания George Miller & Co была зарегистрирована как использовавшая нефть для питания своих заводов в Глазго в течение «значительного времени». [4]
В конце 19 века было запатентовано множество конструкций горелок, в которых использовались комбинации пара, сжатого воздуха и насосов для впрыскивания масла в топки котлов. Большинство ранних конструкций масляных горелок были коммерчески неудачными из-за высокой стоимости масла (по сравнению с углем), а не из-за технических проблем с самими горелками. [2]
В начале 20-го века морские и большие паровые двигатели, работающие на нефти, обычно использовали электродвигатели или паровые насосы для впрыска. Масло извлекалось из резервуара для хранения через всасывающие фильтры и через нагреватели масла, снижающие вязкость. Затем масло прокачивалось через выпускные фильтры перед тем, как попасть в горелки в виде вихревого тумана. Воздух для горения подавался через специальные фронты печи, которые были оснащены заслонками для регулирования подачи. Меньшие наземные паровые двигатели, работающие на нефти, обычно использовали паровые струи, подаваемые из главного котла, для впрыскивания распыленного масла в сопла горелок. [5]
В 1870 году пароходы SS Iran [3] или SS Constantine [6] [7] (в зависимости от источника) стали первыми судами, перешедшими на сжигание мазута. Оба были торговыми пароходами, базировавшимися на Каспии . [3] [6]
В 1870-х годах Императорский Российский флот переоборудовал корабли Каспийского флота в нефтяные горелки, начиная с «Хивенца» в 1874 году. [3]
В 1894 году нефтяной танкер SS Baku Standard стал первым судном, работающим на нефти, которое пересекло Атлантический океан . В 1903 году Red Star Liner SS Kensington стал первым пассажирским лайнером, совершившим пересечение Атлантики с котлами, работающими на мазуте. [7]
Мазут имеет более высокую плотность энергии, чем уголь, и судам, работающим на нефти, не нужно было нанимать кочегаров, однако уголь оставался доминирующим источником энергии для морских котлов на протяжении всего 19 века, в первую очередь из-за относительно высокой стоимости мазута. [3] Нефть использовалась в морских котлах в большей степени в начале 20 века. К 1939 году около половины судов в мире сжигали мазут, из них около половины имели паровые двигатели, а другая половина использовали дизельные двигатели. [6]
Паровозы
Масляные горелки, разработанные Томасом Уркухартом, были установлены на локомотивах Грязино - Царицынской железной дороги на юге России . [2] Томас Уркухарт, работавший начальником локомотивного хозяйства Грязино-Царицынской железнодорожной компании, начал свои эксперименты в 1874 году. К 1885 году все локомотивы Грязино-Царицынской железной дороги были переведены на работу на мазуте. [8]
В Великобритании одним из первых пионеров железнодорожных локомотивов, работающих на нефти, был Джеймс Холден [ 9] [2] из Great Eastern Railway . В системе Джеймса Холдена пар вырабатывался путем сжигания угля до того, как включалось нефтяное топливо. [10] Первый локомотив Холдена, работающий на нефти , Petrolea, был класса T19 2-4-0 . Построенный в 1893 году, Petrolea сжигал отработанное масло, которое железная дорога ранее сбрасывала в реку Ли . [11] Из-за относительно низкой стоимости угля, нефть редко использовалась на британских речных поездах и в большинстве случаев только там, где была нехватка угля. [12]
В Соединенных Штатах первый паровоз, работающий на нефти, был введен в эксплуатацию на железной дороге Southern Pacific в 1900 году. [13] К 1915 году в Соединенных Штатах было 4259 паровозов, работающих на нефти, что составляло 6,5% от всех локомотивов, находящихся в эксплуатации. [13] Большинство паровозов, работающих на нефти, эксплуатировались в районах к западу от Миссисипи , где было много нефти. [13] Американское использование паровозов, работающих на нефти, достигло пика в 1945 году, когда они потребляли около 20% всего топлива (измеряемого по энергоемкости) во время железнодорожных грузовых перевозок. [14] После Второй мировой войны паровозы, работающие на нефти и угле, были заменены более эффективными дизельными двигателями и к 1960 году были почти полностью выведены из эксплуатации. [14]
Класс NZR KA - переоборудован из угольного в 1947-53 гг.
Северная Америка
(символ «*» указывает на то, что локомотив был переоборудован или переоборудуется с угольного на мазутный для коммерческих или экскурсионных перевозок)
^ Спинелли, Майк (25 мая 2006 г.). «Дизель на полигоне: флагман Land Rover выйдет на нефтяном топливе». Jalopnik . Получено 8 сентября 2017 г.
^ abcdef Бертин, LE; Робертсон, Лесли С. (1906). «Глава 5 — Жидкое топливо». Судовые котлы . D Van Nostrand Company, Нью-Йорк. С. 121–170.
^ abcdef Генри, Джеймс Доддс (март 1908 г.). «Глава 1 — Рост великой промышленности». Нефтяное топливо и империя . Bradbury Agnew & Co, Лондон. С. 29–53.
^ ab "Жидкое топливо для пароходов". North British Daily Mail : 4. 24 апреля 1868 г.
^ Baillie, AF (декабрь 1925 г.). «Коммерческое применение нефтяного топлива». The Shipbuilder — Журнал судостроения, морского машиностроения и смежных отраслей промышленности . 33 (январь-декабрь 1926 г.). Институт инженеров и судостроителей в Шотландии: 264–265.
^ abc Winkler, Matthew (2003). «Введение в судовое нефтяное топливо». Справочник по топливу и смазочным материалам . ASTM International . стр. 145.
^ ab Генри, Джеймс Доддс (1907). Тридцать пять лет транспортировки нефти . Bradbury Agnew & Co, Лондон. стр. 8.
^ "Thomas_Urquhart". Graces Guides to British Industrial History . Получено 30 октября 2021 г.
^ "История локомотивов GER". Энциклопедия Лондонской и Северо-Восточной железной дороги .
^ Брукс, Лин Д. "Топливная энергия и паровая тяга" . Получено 24 июля 2008 г.
^ Сабурен, А. (июль 1913 г.). «Записки о транспортной промышленности». Современная техника . 5 : 36–37.
^ abc Моррисон, Том (2018). Американский паровоз в двадцатом веке . McFarland and Company Inc. стр. 201–202. ISBN978-1476679006.
^ ab Iden, Michael (25 октября 2017 г.). Топливная эффективность грузовых железнодорожных перевозок в США в 1920–2015 гг. и далее (PDF) . 19-я конференция по охране окружающей среды на железных дорогах. Иллинойсский университет в Урбане-Шампейне. Архивировано из оригинала (PDF) 24 февраля 2006 г. Получено 18 августа 2022 г.
^ https://www.railadvent.co.uk/2023/09/dame-vera-lynn-steam-locomotive-wont-burn-coal-when-it-returns-to-service.html 3672 Не будет сжигать уголь при возвращении в эксплуатацию
^ 4965 Подтверждено получение нефтяной конверсии Паровая железная дорога выпуск 555 март 2024 г. страница 22
.jpg/1280px-USS_Trippe_(DD-33).jpg)