?

Log in

No account? Create an account
kouzdra [entries|archive|friends|userinfo]
kouzdra

[ website | www.kouzdra.org ]
[ userinfo | livejournal userinfo ]
[ archive | journal archive ]

Силовой водопровод [Jun. 6th, 2011|03:49 pm]
kouzdra
[Tags|]

Набрел тут совершенно случайно на еще одну альтернативную техноложку: силовой водопровод. Сейчас единственной разновидностью силовой сети является электрическая. Что забавно, до сравнительно недавнего времени (начала 70-х годов XX века) существовала водяная альтернатива.

Идея, что водопровод высокого давления можно использовать для передачи энергии к разного рода механическим устройствам - кранам, лифтам, etc довольно стара - патент на этой дело получил еще в 1812 году Джозеф Брама, также известный как усовершенствователь ватерклозета и изобретатель гидравлического пресса. Смысл идеи понятен - проще и удобнее поставить одну паровую машину, которая более или менее с постоянной нагрузкой крутит помпу и развести от нее трубы к водокачке и потребителям, чем извращаться с механическими передачами или ставить паровой движок на каждый отдельный девайс.

В 1840-е она начала применяться на практике, в 50-е был изобретен гидравлический аккумулятор - устройство, позволяющее применять значительно более высокие давления (фактически - бочка с водой, на которую давит тяжелый груз) и технология стала применяться на практике:


Гидравлический аккумулятор в гавани Бристоля


С конца 70-х годов начали развиваться и общественные гидравлические сети.

Было их довольно много - наиболее известная (и самая видимо крупная) - London Hydraulic Power Company, учрежденная в 1883 году и функционировавшая до 1977 года. Общая протяженность линий компании в лучшие ее годы составляла 290 километров, имела установленную мощность около 5 мегаватт и рабочее давление около 50 атм.


схема трубопроводов компании


Немного фоток хозяйства компаниии:


Здание компании на Grossvenor Road, Pilmico, 1960



Насосный зал там же, 1910


Одна из линий проходила под Темзой в тоннеле бывшей подземки в районе Тауэрского Моста, которая выполняла функции "паромчика под рекой"(длина около 500 метров). После постройки моста тоннельчик оказался не нужен и был пристроен под водопроводные трубы:


Трубопроводы - слева - высокого даления,
справа - обычный водопровод



Гидравлический аккумулятор в помещении станции бывшей подземки


Использовалась энергия по разному - в лифтах обычно вода толкала поршень, который либо неспоредственно поднимал лифт:



либо тянул трос:


если надо было что-то крутить использовали ковшовой турбины, благо напоры для них там более чем достаточные.

В зданиях гостиниц и т.п., куда была подведена гидравлическая тяга, использовались водяные пылесосы: шланг втыкался в водоструйный насосик и без рева и воя всасывал грязь и выкидывал ее в водопроводный сток.

Вот. Такая собственно техноложечка.
LinkReply

Comments:
[User Picture]From: leshij_frir
2011-06-06 01:57 pm (UTC)
Еще стоит добавить, что обеспечение электроизоляции существенно проще, чем герметичности под высоким давлением.
3. Разрыв трубы в одном месте вызывает падение давления во всех связанных трубах, а разрыв электрической сети - потерю напряжения только после него.
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: rdia
2011-06-06 02:08 pm (UTC)
Иногда и поднятие напряжения до него. Или ещё какие-нибудь приколы.

Например, одна из аварийных ситуаций на АЭС - это падение нагрузки на турбине. Т.е. отрубание генератора от сети.
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: leshij_frir
2011-06-06 02:22 pm (UTC)
Стабилизаторы тоже уже придуманы от повышения (для обоих вариантов, кстати).
Угу. А для насоса - засорение трубы. Отрицательные стороны есть везде, кто ж спорит.
(Reply) (Parent) (Thread)
From: asox
2011-06-06 05:38 pm (UTC)
Стабилизаторы тоже уже придуманы от повышения

"Стабилизатор" на пару-тройку киловатт?
Там, вообще говря, такой ахиннеи накручивают - что ни дай бог.
(Reply) (Parent) (Thread) (Expand)
[User Picture]From: kouzdra
2011-06-06 02:09 pm (UTC)
Разрыв трубы в одном месте вызывает падение давления во всех связанных трубах, а разрыв электрической сети - потерю напряжения только после него.

Зато, например, есть такая замечательная вещь, как короткое замыкание.
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: leshij_frir
2011-06-06 02:17 pm (UTC)
Для него придумали такую замечательную вещь, как отключающий автомат, превращающий КЗ в разрыв.
А вот от разрыва трубы под давлением я что-то не смог найти решения. Клапана не подходят.
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: kouzdra
2011-06-06 02:31 pm (UTC)
Прорыв трубопровода на 50 атм сопровождается обычно столь зрелищными я, что и руками крантик закрутят очень быстро. Другоге дело, что небось были у них какие-то предохранители - надо поискать...
(Reply) (Parent) (Thread) (Expand)
From: macofffrot
2011-06-06 02:48 pm (UTC)
Зато в холостую электрическая передача больше по любому работает,
при некоторых операциях где скажем резкие движения требуются
вообще намного экономичнее.
(Reply) (Parent) (Thread)
From: karpion
2011-06-06 04:50 pm (UTC)

Предохранители

Рисовать не умею, попробую рассказать словами.

Итак, есть вертикальная трубка внутренним диаметром 10 мм; по ней подаётся воздух или вода вверх. В ней делаем утолщение внутренним диаметром 15 мм, между утолщением и основной трубой - конусные переходы. В утолщение кладём шарик диаметром 12 мм. Под своим весом шарик падает вниз, но поток его приподнимает.
Если поток превышает некую скорость, то шарик поднимается слишком высоко и затыкает верхнее отверстие.

Если надо сделать подвижную систему, которая может быть не вертикальной - вес шарика заменяется на пружину.

Есть ещё один вариант: Ставим на стенке трубы поршень на пружине. Пока в трубе есть давление - поршень нажат, и заслонка (перпендикулярная потоку воды/воздуха) пропускает воду/воздух. Если давление в трубе падает - поршень отжимается пружиной, заслонка перекрывает трубу.
Разумеется, заслонка стоит ДО поршня.
(Reply) (Parent) (Thread) (Expand)
From: karpion
2011-06-06 02:16 pm (UTC)

Разрыв или короткое замыкание

Обратите внимание: обрыв труби ли дегерметизация - это аналог не разрыва кабеля, а короткого замыкание, которое выбивает всю сеть. Именно потому, что воздух "водопроводен" (хороший каламбур, да?).
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: leshij_frir
2011-06-06 02:19 pm (UTC)

Re: Разрыв или короткое замыкание

Для электроэнергии как раз не всю. Давным давно найдено решение - пробки. :)
(Reply) (Parent) (Thread)
From: karpion
2011-06-06 04:38 pm (UTC)

Re: Разрыв или короткое замыкание

Ну так и для гидравлики/пневматики существуют аналогичные предохранительные устройства. Так что полная аналогия с КЗ.
(Reply) (Parent) (Thread)
From: asox
2011-06-06 05:34 pm (UTC)
3. Разрыв трубы в одном месте вызывает падение давления во всех связанных трубах, а разрыв электрической сети - потерю напряжения только после него.

По ТОЭ, как я понимаю, у Вас была "единица"?
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: leshij_frir
2011-06-07 09:59 am (UTC)
С ТОЭ у меня все нормально, не волнуйтесь.
Напомню про суть дела - нас интересует возможность получения мощностей. В большинстве применений скачки напряжения не сильно беспокоят.
В случае разрыва кабеля, идущего к одному потребителю с одного рубильника, все, кто подключены через кабеля идущие с других рубильников продолжают благополучно получать свои мощности. Не меньше, чем было.
Если не верите, можете посчитать.
(Reply) (Parent) (Thread)
From: asox
2011-06-07 12:06 pm (UTC)
Обрыв шланга - как здесь правильно отметили - это к.з., а не "обрыв кабеля".
Соотвественно - ...
Кстати, скачки напряжения потребителей обычно вполне бепокоят.
И, кстати, "обыв кабеля" вполне может сопровождаться "козой" с соотвествующими эффектами - от пиротехнических до санитарных.
(Reply) (Parent) (Thread) (Expand)