Tarnowskie Góry, 2010.05.09
Motto: „Towarzyszu” Kopydłowski młodzi inżynierowie skonstruują lepsze kotły niż Wy” - powiedział towarzysz Łokieć z Komitetu Wojewódzkiego PZPR w Katowicach. |
Instytut Maszyn i Urządzeń Energetycznych Politechniki Śląskiej ul. Konarskiego 22 44-100 Gliwice |
Opowieść o losie polskiej energetyki zgotowanym jej przez jednego agenta SB.
Część 106.
Powody pozostawienia polskich kotłów rusztowych w stanie zacofania technicznego
z okresu pierwszych lat istnienia Peerelu.
O tym co przede wszystkim złożyło się
na całkowity brak w Polsce nowoczesnych kotłów rusztowych.
II. Drugim powodem było występowanie przez Centralne Biuro Konstrukcji Kotłów do Urzędu Patentowego o udzielanie patentów na tworzone przez inż. J. Kopydłowskiego konstrukcje kotłów i ich urządzenia, po którym to wystąpieniu biuro reagowało następnie niestosowaniem lub zaprzestawaniem stosowania danego rozwiązania w swojej dokumentacji.
2. Okoliczności i skutki udaremnienia przez agenta SB produkcji wodnych kotłów rusztowych według wynalazku nr 77300, pozostawiającego swoim rozwiązaniem daleko w tyle wszystkie takie światowe konstrukcje - część siódma.
e/d. O tym, jak zakpiono z wymogu zapewnienia samonośności konstrukcji kotła o ścianach wykonanych techniką „welded wall” vel „membrane wall” w przypadku kotłów wodnych typoszeregu WRp według wynalazku nr 133461.
Wśród stwierdzeń zawartych w założeniach autorstwa mgr inż. Józefa Wasylowa jest i takie: „Blok kotła dzięki zastosowaniu ekranów szczelnych jest konstrukcją samonośną. ... Do wzmocnienie ścian membranowych kotła przewidziano belki opasujące cały blok kotła.” - str. 16.
Zastosowane w USA techniki „skin casing”, a następnie „welded wall” vel „membrane wall” w wykonywaniu ścian zewnętrznych dużych kotłów energetyki zawodowej nigdy nie stanowiły o samonośności tych kotłów. Przede wszystkim z tego powodu, że ekrany te niczego nie niosły, będąc podwieszanymi od góry do specjalnej stalowej konstrukcji, do której były jednocześnie podwieszane wszystkie pozostałe elementy kotła, w tym wężownice jego powierzchni konwekcyjnych.
Natomiast „bandaże” opasujące zewnętrzne ściany kotła wykonane tą techniką, rozmieszczone w pewnych odstępach na jego wysokości, miały za zadanie zabezpieczać te ściany przed wybrzuszeniem w kierunku na zewnątrz. Szczególnie w warunkach anormalnej pracy paleniska z wybuchowym spalaniem pyłu, czy oleju opałowego i gazu. Były to ustawione płasko odpowiednio duże profile walcowane (dwuteowniki), nazwane w owych drugich założeniach „belkami” i pokazane na Rys. 95 i Rys. 96a.
Na czas skonstruowania w 1970 r przez inż. J. Kopydłowskiego kotła wodnego według późniejszego wynalazku nr 77300, jako konstrukcji o ścianach wykonanych techniką „skin casing”, nie było żadnego przykładu takiego rozwiązania kotła jako wspartego od dołu. Wiedział on jednak, że w takim kotle - z wyeliminowaniem stalowej konstrukcji służącej do podwieszenia całej jego części ciśnieniowej - rozwiązanie jego części ciśnieniowej musi podlegać tym samym regułom wytrzymałościowych, co w przypadku każdej stalowej konstrukcji obciążonej określoną masą i w określony sposób. Utrudnieniem w spełnieniu przez niego tych wymogów był fakt, że rury takiej konstrukcji nośnej musiały zarazem spełniać swoje zadanie w procesie wymiany ciepła od spalin, podlegając dodatkowo zróżnicowanym wydłużeniom cieplnym (patrz część 105).
Kocioł według wynalazku nr 77300 (przedstawiony na Rys. 92; Rys. 93 i Rys. 94 części 105) nie ma żadnych „bandaży” (belek) opasujących jego ściany zewnętrzne. Swoją wyjątkową samonośność zawdzięcza natomiast trzem podłużnym komorom i łączącym je rurom o dużej średnicy (tworzącym jak gdyby pionowe słupy bocznych jego ścian i belki jego stropu) oraz poziomym rurom łączącym w odpowiedni sposób pionowe odcinki rur o dużych średnicach. W tym rozwiązaniu części ciśnieniowej kotła mamy analogię do więźby drewnianego domu, o której przecież nikt nie powie, że nie jest już wielowiekowo dobrze sprawdzonym rozwiązaniem Wszystkie komory i rury są zespawane ze sobą (to w odróżnieniu od rozwiązania w kotłach typoszeregu WRp).
Najbardziej obciążonym wytrzymałościowo jest w tym kotle układ rur nośnych w obrębie pierwszego ciągu konwekcyjnego (Rys. 92b). Przy jego masie jako bloku transportowego wynoszącej 9000 kg na którą w znacznej części składa się masa elementów nośnych, po wstawieniu do kotłowni mieści on w sobie wężownice powierzchni konwekcyjnej o masie 10500 kg. Rury tych wężownic w ilości 38 ustawione są poprzecznie do osi wzdłużnej kotła, z komorami wlotowymi i wylotowymi znajdującym się po bokach kotła, w płaszczyźnie ścian bocznych. Te komory są zarazem poprzecznymi belkami łączącymi ze sobą rury o dużych średnicach ścian bocznych kotła, z których jedna znajduje się w płaszczyźnie tylnej ściany komory paleniskowej, a druga w płaszczyźnie tylnej ściany ciągu konwekcyjnego, będącej zarazem tylną ścianą kotła. Nośny układ rurowy w płaszczyźnie tylnej ściany kotła jest wzmocniony dodatkowo dolną komorą ekranu tylnej ściany kotła, łączącą obie skrajne rury o dużych średnicach (Rys. 93b). Niezależnie od tego, dolna część bloku ciągu konwekcyjnego kotła jest usztywniona blaszanym kanałem odprowadzającym spaliny do pośredniego odpylacza spalin oraz dwoma dolnymi komorami tylnego ekranu komory paleniskowej i blachami zewnętrznego opancerzenia zamykającymi przestrzeń kotła nad tylną częścią rusztu.
O wyjątkowej stateczności całego tego układu nośnego stanowi dodatkowo fakt, że wężownice powierzchni konwekcyjnej podparte są od dołu na ich komorach wlotowych, czyli w ogóle nie obciążają swoją masą jego górnej części, jak również całej środkowej części kotła.
Bardzo dobrze jest także usztywniony blok kotła w obrębie przedniej ściany komory paleniskowej (Rys. 93a). Do związania w tym miejscu ze sobą ścian bocznych komory paleniskowej zostały wykorzystane dwie dolne komory ekranu przedniego komory paleniskowej. Z łączącymi je pionowymi rurami pozwalają one jednocześnie na całkowite wyeliminowanie betonu ogniotrwałego z płaszczyzny dolnej części przedniej ściany komory paleniskowej, ograniczając jego zastosowanie wyłącznie do pokrycia nim obramowania samych okien wylotu węgla z narzutników.
Na całym stopie kotła rury o dużych średnicach bardzo skutecznie pełnią rolę krokwi w więźbie dachowej (Rys. 94c i Rys. 94d).
Przedstawione na Rys. 95 i Rys. 96 rozwiązanie części ciśnieniowej
kotłów typoszeregu WRp według wynalazku nr 133461 to przede wszystkim
kpiny z wymogów stawianych konstrukcji nośnej jako takiej.
W konstrukcji kotłów typoszeregu WRp według owych drugich założeń mamy analogię do wiaty zmontowanej z samych blaszanych ścian i dachu, bez konstrukcji nośnej, w dokonaniu tego przez pozbawionych świadomości skutków nagromadzenia się na dachu śniegu.
Same płaskie ściany powstałe z zespawanych ze sobą rur o średnicy 57 mm. a więc bardzo cienkie, stanowią także całą konstrukcję nośną kotłów typoszeregu WRp, jeśli nie liczyć poziomych komór z wprowadzonymi do nich owymi rurami, swobodnie wieńczących wszystkie ściany kotła.
Pomijając już część kotła jaką jest utworzona wyłącznie z tych rur jego komora paleniskowa niosąca samą siebie, do górnych komór wieńczących ścianę przednią i tylną ciągu konwekcyjnego podwieszone są wężownice całej powierzchni konwekcyjnej, mającej w przypadku kotła typu WRp46 masę około 27 ton. Cała ta masa ciśnie w dół owe komory ze znajdującymi się pod nimi płaskimi ścianami szczelnymi, a więc będącymi „membrane walls”, które z samej nazwy -membranowe - są do odkształcania się. W tym samym kotle WRp46, komory te - jako umieszczone poprzecznie do jego osi wzdłużnej - mają długość sześciu metrów.
Komora ściany przedniej ciągu konwekcyjnego, jako wieńcząca ją swobodnie u góry, ma przy tym dodatkowo podtrzymywać wszystkie jej pionowe rury, które jako będące zarazem rurami tylnej ściany komory paleniskowej nie są niczym podparte od dołu. Dodatkowo ściana ta (Rys. 95) nie posiada nawet żadnych belek mających służyć jej „wzmocnieniu”, a u dołu wisi na niej dodatkowo różności co niemiara.
Skutki takiego bezmyślnego rozwiązania łagodziłoby znacznie podparcie wężownic od dołu, jak ma to miejsce w kotle typu WAR. Do takiego rozwiązania, tak jak w wielu innych przypadkach, autorzy tej konstrukcji musieliby posiadać jednak zdolność do technicznego myślenia. Jak w rozwiązaniu przedstawionym na Rys. 95 można by dokonać samego podwieszenia wężownic do owych komór, tego nawet wyobrazić sobie nie można.
Pozostanie oczywiście faktem, że do stworzenia konstrukcji kotła według tych drugich założeń nie dysponowano żadnym zagranicznym wzorem nowoczesnego wodnego kotła rusztowego. Takim wzorem mogło być dla nich tylko rozwiązanie uznane już wcześniej przez Urząd Patentowy za wynalazek nr 77300. Dlaczego, to przynajmniej niektórym otrzymującym opowieść wystarczą rysunki załączone do jej części 105.
Praktyka kilkudziesięciu minionych lat wykazała, że jest to dalej wzór dla całej światowej techniki kotłowej, nie tylko w zastosowaniu do wodnych kotłów rusztowych, lecz na wszystkie pozostałe paliwa, co wynika już z opisu tego wynalazku.
Kotły typoszeregu WRp według owych drugich założeń w ogóle nie powinny zostać dopuszczone do eksploatacji przez Urząd Dozoru Technicznego - ze względu na nieodpowiednią stateczność ich konstrukcji.
Załączniki: Rys. 95 i Rys. 96 (-) Jerzy Kopydłowski
Do wiadomości: 1. Raciborska Fabryka Kotłów „RAFAKO” ul. Łąkowa 31; 47-300 Racibórz 2. Sędziszowska Fabryka Kotłów „SEFAKO” ul. Przemysłowa 9; 28-340 Sędziszów 3. Fabryka Palenisk Mechanicznych ul. Towarowa 11; 43-190 Mikołów 4. Zakłady Urządzeń Kotłowych „Stąporków” ul. Górnicza 3; 26-220 Stąporków 5. Krajowa Agencja Poszanowania Energii ul. Mokotowska 35; 00-560 Warszawa 6. Wojewódzki Inspektorat Ochrony Środowiska ul. Powstańców 41 a; 40-024 Katowice
|
|
Powtarzając to co uprzednio usłyszał od agenta SB; inż. J. Kopydłowski miał wtedy 41 lat.
Pod naciskiem ówczesnego Zjednoczenia Przemysłu Budowy Maszyn Ciężkich „ZEMAK”, lub dla uniknięcia odwoływania się w tej sprawie przez inż. J. Kopydłowskiego.
3