Pár rad stavitelům parních lodí: Kotlíky

Jak jsem slíbil v posledním textu a který ladous laskavě přenesl na MoNaKo, chci se podělit o své draze nabyté zkušenosti s výrobou kotlíků pro modely parníků.

Přestože pracujeme obvykle s přetlakem 1 až 2 atp (používám tyto archaické veličiny záměrně, neboť se zabýváme archaickými zařízeními). Ale je to veličina, kterou ukazuje manometr a basta, je roztopený kotel zdrojem určitého nebezpečí, neb se jedná o naakumulovanou energii, která se může uvolnit ve zlomku vteřiny a napáchat škody, v lepším případě opařením. To vzrůstá s vodním objemem kotle.

Je dobré si předem rozmyslet, jak chceme parník provozovat. Malý vodní objem zkracuje dobu roztopení (to není až takový problém), zmenšuje nároky na velikost kotle atd. Nechceme-li doplňovat vodu do kotle kontinuálně (a to je pro začátečníka obtížné) vystačí u dobře udělaného strojku a vodním objemu kotle cca 1 litr asi na 30 minut provozu.

Kolik se vytvoří páry z vody, je závislé na tlaku - viz parní tabulky. Z jednoho litru se vytvoří asi 1700 litrů při 1 at. Při plnotlakém plnění si spočtete, kolik otáček na to strojek udělá.

Apeluji na vás, abyste pracovali pečlivě a dodrželi základní bezpečnostní zásady. Vyplynou z textu.

1. Vhodná konstrukce
V tlakových nádobách obecně se používají válcové nebo kulové plochy. Jsou odolné bez vyztužení. Vzhledem k technologii využíváme zejména válcové, u kulových tomu brání obtížná výroba. Kulové tedy nahrazujeme rovinnými, ale ty by měly být vyztuženy (viz rozpěrky lokomotivních kotlů), nebo silnější, než válcová část.

2. Vhodný materiál
Doporučuji měď. Nekoroduje (příliš rychle). Má vynikající tepelnou vodivost, tzn. nehrozí místní přehřátí. Dá se s ní pracovat i v kutilských poměrech. Bude rozvedeno dále. Mnoho kolegů přešlo na nerez. Ta vyžaduje profesionálního svářeče. Tedy měď. U kotle doporučuji tvrdé pájení. Máme-li možnost použít autogen (s kyslíkem), je možno využít mosaznou pájku (je asi 10x levnější než stříbro), ale výsledné náklady jsou asi srovnatelné se stříbrem, protože zaplatíte za kyslík.

3. Pečlivá příprava
Všechny díly je třeba sestavit s malými vůlemi (ne nulovými) a zajistit proti posunu např. ocelovými dráty. Myslete na to, že roztavené stříbro má obrovskou vzlínavost a schopnost vlivem povrchového napětí pohnout pájenými díly. Jakmile se posunou nezajištěné díly už to těžko napravíte.

Položte vše na šamotovou cihlu a zakryjte minerální vatou (isolace).

Použijeme PB hořák alespoň 3, lépe však 7 kW. V isolaci vytvoříme tunel, aby plamen mohl procházet a nevracel se. Protože je to měď prohřeje se všechno naráz a nelze počítat s místní opravou nebo výrobou. Do spojů ťuknete stříbrnou pájkou a je-li vše dobře prohřáto, stříbro rychle zaplní pájené spoje. Je to příjemná a hezká práce. Až na to horko.

Po vychladnutí kotlík naplníme vodou a ponoříme do vody na pár dní, aby se odstranilo tavidlo.

Pak vyzkoušíme kotlík na těsnost a pevnost připojením na vodovod (alespoň 6 atp).

Nejčastější koncepce, výhody, nevýhody

• Plamencový: Obtížnější výroba. Lákavé je to, že plamen je jaksi uvnitř, což u lodí ze dřeva nebo laminátu obzvlášť uklidňuje.
• Dalším problémem je aerodynamický odpor spalinového traktu. Všichni jsme si užili problémů s různými ventilátory, ejektory apod. Ona výška komínu cca 30 cm nedává moc velký tah.
• Válcový: Pro začátečníka asi nejvhodnější. Jednoduchý, dobrý vodní objem. Menší teplosměnnou plochu můžeme vylepšit radiálně vedenými trubkami průměru 12 až 20 mm.
• „Three Drum Boiler” neboli Admiralitní: Pokud jste navštívili lehký křižník Belfast na Temži, viděli jste ho tam. Já ho používám skoro u všech lodí (Cervia, Renown, Grey Goose). Má tvar obráceného V, kdy tři bubny v rozích trojúhelníku jsou propojeny rovnými trubičkami. Je vhodný ve spolupráci s keramickým hořákem.
• Nevýhodou je malý vodní objem, dost složitá výroba (Cervia má asi 56 trubiček), ale velká teplosměnná plocha a dobré odvádění spalin.

Všeobecně
I když jsem vždy vybavoval kotel vodoznakem, dnes uznávám, že to nemá cenu. Není tam, kdo by se na něj díval. Na druhou stranu doporučuji pro klid duše instalovat 1 až 2 pojišťovací ventily. Návod byl kdysi v Modeláři, sice kulička zatížená pružinkou, nebo něco na způsob Papinova hrnce (kuželka zatížená závažím, přímo nebo přes páku.)

Pro různá potrubí a propojky si musíme rozmyslet co budeme pájet a co šroubovat. Na stroji již vystačíme s měkkým pájením, při výrobě šroubení vystačíme s očkem a závitníkem M8x1.

Tomáš Kočí