燃煤蒸汽时代的舰艇怎么排放煤渣?就直接排海里么?会不会泄露行踪?

张亮kkk


兔哥回答;蒸汽机的出现利用燃煤其实也是一个进步,开始可是烧劈材,当然这个进步很快。锅炉其实就是锅和炉的结合体,锅盛水,炉烧锅,产生蒸汽,利用蒸汽推动活塞做往复循环运动,带动轴承旋转;锅炉安装到机车上就带动车轮旋转。锅炉安装到舰船上就带动螺旋桨旋转,原理一样。但舰船上的动力需求要大很多,因此,一台锅炉肯定不够,通常都多达几个到二十几个,而且,舰船用来作战,锅炉不能都集中布放,并且对体积的大小限制严格。早期的舰船燃煤锅炉都是人工上料,除渣,通常每隔几个小时就需要除渣。那么,媒渣又是怎么排放的呢?



这个问题要分时间段,锅炉有几种燃烧方式,也就是炉型,每一个炉型都是一个锅炉进步的阶段,早期的船的锅炉都是自然循环式的,其中在十九世纪出现了火管和水管两种锅炉,水管就是管里放水,外面用火烧。火管管就是管燃烧的烟热气体从管里通过,外面是水。目的一样把水烧开要蒸汽,这个时候还没出现蒸汽轮机,一切都是人工,产生的煤渣直接扔海里去,那个时候没环保这个词而且媒渣的产量很大,不能放船上,容易产生灰尘,如果用水喷淋又产生煤气,因此直接扔海里,没人管。直到二十世纪初蒸汽轮机才发展相对成熟了,锅炉也开始了发展。通常都是采用弯管水管锅炉,三十年代使用直流锅炉,而到了四十年代就普遍采用了强制循环式的锅炉,就是利用电机带动水循环,现在也是如此。


锅炉对燃煤的要求也是不断的进步的,早期的锅炉都是以烧煤为主,除渣工作量很大,都是固定的炉排,也就是我们熟悉的炉箅子,这样的情节通过《海上钢琴师》《泰坦尼克号》也有所描述,工人很多,铁锹,铁铲,铁钩等用具齐上阵。直到三十年代左右以后就开始采用机械炉排,例如,链条式的炉排的出现。另外,燃煤也从以前的固体块状通过粉煤机处理变成粉末状。粉末不需要人工上煤,而是通过通风管把粉煤吹进炉膛。粉煤的好处是能够燃烧充分,热效率高,同时产生的煤渣少。我们从早期的燃煤舰船的烟筒也能看出巨大的煤烟冒出,二战日本的航母的排烟道也都很巨大,烟气也大,其中多数都是烟尘颗粒物。


燃煤舰船上的烟道又粗又长,因此吸力大,能够把燃烧的烟尘带出烟道,排向空气中,所剩下的煤渣很少。但是舰船上的煤的储备不可能是粉末状的,不放便装运,也占地方,并且容易结块,很可能是粗颗粒状,这样里方便装船也有利于燃烧,并且也放便使用时的流出。粉煤机的结构都很大,对于舰船来说,体积的要求很重视,是否安装兔哥并没有找到考证的资料。但从上世纪初,小型的粉煤机并非是不能制造,而且军舰的锅炉都是分开布置,以几个为一组,一组一个粉煤机还是可行的,当然有待考证。


无论是哪种煤质,二战及以前,舰船都是煤和重油的双燃料锅炉,而且锅炉的上煤,除渣都是利用机械来完成,但人工活量依然不小,属于半机械化的性质。在二十世纪初的船上,打开锅炉送煤口,利用吊起的长形铁槽,把煤送到炉膛深处的情况很普遍,这样就可以烧块煤了,而炉口的就人工装填。除渣采用链条炉排,也有振动式炉排,除渣方便多了。舰船锅炉多是层燃锅炉,方便出渣。无论哪种方式,炉渣是不会储存但舰船上的,会经过专门的通道排放到海里。那时即没环保一说,也不重要,有什么比打仗还破坏环境的,没有了。


扔掉煤渣的第二个原因是当时的粉煤灰没用处,水泥利用粉煤灰是在五十年以后的事了。总之早期的船用锅炉的煤渣都是直接扔海里。


兔哥42928


燃煤时代,风帆被蒸汽机所代替,英国率先研发装备了带实验性质的蒸汽动力战舰,除了拥有很长的船体和重炮的7000-8000吨乃至上万吨的铁甲舰以外,还包括2000吨级的巡防舰。

当时,巡防舰也被称为巡洋舰,实际上也就当下护卫舰的排水量,参考北洋水师邓世昌的座驾舰长76米,满载排水量2300吨的致远号巡洋舰。

以上铁甲舰后来被进一步演绎成战列舰,包括当时的巡洋舰等新型有别与风帆的水面舰艇,不仅航速快,而且续航力高,海面自持力也很高,成了英法美俄等西方列强重点发展的舰种,海军进入了燃煤的蒸汽机时代。

所谓的蒸汽机,发展到当下,也就三种形式,最早的即燃烧煤炭,20世纪30年代以前较多;此后发展出了既烧煤,同时又烧重油的蒸汽机,20世纪30年代到二战时期的巡洋舰以上的舰艇,基本上都是煤油两重燃料燃烧;今天的蒸汽机就是纯烧重油的蒸汽机了。

蒸汽机作为舰艇动力,是人类发展的一座里程碑,自此告别了慢悠悠靠天气自然风推动风帆作为动力的时代,燃煤锅炉烧开水,产生蒸气推动舰艇传动轴运转,带动螺旋桨不停地旋转,赋予舰艇前行或后退,有了动力的舰艇跑了更快更远,只要带足燃煤即可。

煤炭燃烧能产生热量,但是煤炭永远达到充分燃烧的状态,一般热效应在80%已经非常高了,这就使得资源没有得到充分利用,必然产生大量的煤炭燃烧产生的废煤渣,不可能永远堆积在煤炉内的,肯定会被清理掉,否则,燃煤就塞不进去了。

废煤渣,这玩意内含大量碳化物、硫化物,会造成污染,且气味难闻,影响锅炉兵健康;因此,煤炉内的废煤渣,就由专门负责清理废煤渣的水兵来处理,将其运出底舱,倾倒入海中,当时,人类还没环境保护意识,对于废煤渣的处理,简单粗暴直接倒海完事。

由司炉工将废煤渣用铲子铲出来,倒入专用盛放废煤渣的推车内,借住贯穿甲板通常4个大通风筒,用专用的废煤渣吊运装置,实际上就是用金属链条将盛放废煤渣推车吊到甲板上,最终将废煤渣通过舷侧的杂物筒直接倒进海里。

废煤渣很快就沉入海底,至于会不会泄露舰船的行踪,肯定是不会的;当时,是纯燃煤的时代,还没什么潜艇,因此,不必担心废煤渣入海暴露舰艇行踪。

但燃煤舰艇不暴露行踪都非常困难,原因就是巨大烟囱不断朝天空喷射出厚厚的黑黑的浓烟,水兵站在舰艇桅杆上,或瞭望兵专设的塔台上,非常远的距离内,肉眼都能看得一清二楚,在用单筒望远镜时,极远距离水天一线时,就能发现燃煤舰艇所冒出的黑烟。


国平军史


蒸汽动力时代军舰所使用的动力装置通常是燃煤锅炉搭配往复式蒸汽机,锅炉烧水产生蒸汽,蒸汽在气缸内膨胀做功推动活塞作往复运动,从而借助连杆机构和曲柄轴带动螺旋桨旋转。在20世纪30年代之后,燃煤锅炉基本上被重油锅炉所取代,蒸汽机也被更为先进的蒸汽轮机所淘汰,宣告了一个时代的结束!

(1897年,美国战列舰燃煤锅炉内部)

燃煤蒸汽锅炉虽然多使用无烟煤这种碳化程度达到90%以上的优质煤(例如英国的威尔士白煤),而且部分杂质会随着烟囱而飘出去,但是仍然不可避免的会产生煤渣这种垃圾副产品,而煤渣这种玩意儿通常含有硫化物,污染大,又占地方,最主要的是影响燃煤锅炉燃烧效率。因此在煤渣沉积过多时,必须掏煤炉,而掏出来的煤渣往往都是被直接排进海里的,并不会做另外的处理,毕竟那时候并没有什么环保概念。


(水兵掏煤炉)

煤炭蒸汽锅炉虽然构造简单,但是也并没有我们想象的那么简陋,因为煤炭并不是简单堆放在锅炉中燃烧,而是放置在一种铸铁打造的叫做炉排的玩意儿上面。炉排具有通气孔,除了可以加强通风透气,提高燃烧效率之外,还有一个功能就是收集煤渣。


(炉排)

舰船燃煤锅炉的煤排通常分为下饲式和倾斜式,有些还有专门的震动装置,这些炉排都设计有一定的倾斜角度和空隙,当煤渣堆积过高后,就会因为重力或者震动而自行落入底部的灰坑,要完全清理炉排上的煤渣只需要水兵用铲子稍微掏两下即可,而当灰坑内煤渣堆积过多时就必须进行处理了。

(燃煤锅炉内部构造


掉入灰坑中的煤渣怎么清理呢?这就是个苦差事了,水兵首先要用铲子将灰坑中的煤渣铲出来,但是由于燃煤锅炉位于封闭的甲板之下,不方便处理,所以还要通过贯穿甲板的大通风筒内的起重装置将煤渣一点点运到甲板之上,然后将煤渣通过舷侧的专用杂物筒直接倒进海里。(从通气筒吊运煤渣)

例如北洋海军的主力定远级铁甲舰,动力装置就是8座圆式锅炉和两台水平式三汽缸往复式蒸汽机,为了处理锅炉燃烧后的煤渣,定远级四个主通风筒内都有专用的煤渣吊运装置,而这也是当时蒸汽战舰的必备设施之一!



(定远舰)

除了人工吊运煤渣外,有一些先进战舰还会配备专业的自动吹煤灰装置,这些军舰会在靠近锅炉的舷侧专门开辟一个收集口,而在收集口通道内再安装鼓风机,鼓风机开启后直接将煤渣吹出海面,这种装置比较复杂,因而没有被大面积推广。

有人问这些煤渣直接排进海里不会暴露目标吗?呵呵,那时候雷达没有诞生,搜索海上军舰基本都靠目视,军舰烟囱冒的煤烟可比煤渣目标大多了,煤渣沉入海底后就基本上没有踪迹了,谁还会在乎这些呢?


(看到这黑烟没)


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