Лесопилка в стиле «ретро»

Как паровая поршневая машина заменила электропривод лесопилки

Паровая техника вековой давности вытеснила вполне современный приводной электродвигатель на частной лесопилке Pila Machov в г. Махов, Чехия. Демонстрационный проект уникальной реконструкции энергетического хозяйства и электропривода лесопилки доказал не только жизнеспособность классической паровой поршневой машины в XXI столетии, но и подчеркнул ее положительную роль в политике энергосбережения.

Вероятно, у собственников лесопилки Pila Machov возникла острая потребность в экономии электроэнергии, которая недешева и постоянно, что ни для кого не секрет, дорожает. Лесопилку превратили в настоящее царство водяного пара: здесь он дает силу приводу одной дисковой пилы (вторая оснащена электроприводом и находится в резерве), а также обеспечивает сушку древесины и обогрев здания лесопилки. Словом, прямо паровая лесопилка, подобная тем, что были так распространены в XIX веке и даже в начале XX века.

Замена приводного электродвигателя мощностью 25 кВт на 30-киловаттную паровую машину позволила сократить удельный расход электроэнергии, затрачиваемой на обработку одного кубического метра древесины, с 12 до 1,5 кВт∙ч, то есть в восемь раз. Правда, электропривод, в отличие от паросиловой установки, не нуждается в паре и подводе трубопровода с холодной водой. Зато опилки и древесные отходы как топливо для паросиловой установки фактически бесплатные, поскольку на лесопилке их в избытке.

Паросиловую установку разместили прямо в здании лесопилки. А отработавший пар используется для сушки древесного сырья и пиломатериалов.

Интересно отметить некоторые особенности и характеристики паровой техники в этом необычном проекте реконструкции лесопилки. Котел и поршневая машина появились на лесопилке еще в начале прошлого века и успешно эксплуатировались несколько десятилетий, а потом их остановили и законсервировали. Сохранившийся горизонтальный жаротрубный цилиндрический паровой котел от компании-поставщика Novák & Jahn (г. Прага) был выпущен еще в 1911 году и работал на буром угле. В ходе реализации проекта реконструкции были заменены жаровые трубы, приведены в порядок кирпичная кладка, обмуровка котла и увеличен рабочий объем топки, адаптированной к сжиганию опилок и кусковых древесных отходов длиной до двух метров.

Котел производит насыщенный пар пониженного избыточного давления – не более 0,5 МПа. КПД этого котла – 70–75%. На его величину, в частности, влияют состав и влажность древесного топлива. Расход древесных отходов с удельной теплотой сгорания около 12 МДж/ кг составляет порядка 150 кг/ч.

Изюминкой проекта реконструкции лесопилки стал пуск классической (тихоходной, или низкооборотной) одноцилиндровой горизонтальной паровой машины, изготовленной компанией Prager Maschinenbau AG из Праги еще в 1900 году. Регулятор частоты вращения вала этой машины – центробежный. Чистая механика! Сохранено даже техническое решение в виде ременной повышающей передачи вращения от маховика-шкива на валу машины к дисковой пиле.

Подведем итоги. Так чем же, по мнению авторов этого проекта, паромашинный привод лесопилки лучше электрического?

Иван Трохин, инженер общественной научной группы «Промтеплоэнергетика»,
Московский государственный областной технологический университет