Черепановы

Первый из этих двигателей был установлен на Выйском механическом заведении Черепановых для приведения в действие различных металлообрабатывающих станков: токарных, сверлильных, винторезных, гвоздарных и прочих. До этого на черепановской «фабрике» работала, как мы помним, 4-сильная паровая машина 1824 года, которая теперь, в связи с применением там более мощного двигателя, была перенесена на один из платиновых приисков.

Вторая машина, мощностью в 10 лошадиных сил, была построена М. Е. Черепановым для Вилюйского золотого прииска и обслуживала промывальные («мутильные») механизмы.

Корпус, в котором она действовала и где производились золотопромывальные работы, прежде нужно было отапливать 12 чугунными печами. Теперь же отпадала всякая необходимость в пёчах, потому что помещение отапливалось посредством использования тепла от паровой машины.

В том же 1839 году была построена еще одна черепановская паровая машина для медеплавильного цеха Выйского завода. Установка была введена в строй через год. Она обслуживала воздуходувные мехи при медеплавильных печах. Устройство котла этой машины представляло особый интерес: котел обогревался отходящими газами медеплавильных печей и не требовал дополнительного расхода топлива.

***

Важные опыты по использованию тепла и теплопроводности отходящих газов медеплавильных и доменных «печей были начаты на тагильских заводах в конце 30-х годов по инициативе Фотея Швецова.

Известно, что отходящие газы металлургического производства имеют высокую температуру и, кроме того, сами обладают свойством горючести. Ученые во многих странах давно уже занимались вопросом о возможности обогрева этими газами котлов паровых машин для других установок.

Одним из первых выдвинул такое предложение французский металлург Бертье в 1814 году. Мы знаем, что когда Швецов учился в Париже, Бертье был одним из его учителей. Молодой русский инженер имел возможность познакомиться у него с идеей улавливания теряющегося тепла газов. И вот по возвращении в Россию Швецов, а затем Черепановы и Мокеев серьезно занялись практической разработкой способов улавливания тепла отходящих газов доменных печей, кричных, медеплавильных горнов и т. д.

Опыты тагильских мастеров проходили одновременно с подобными же исследованиями во Франции, Англии и германских государствах.

Черепановы (а также Павел Мокеев) принимали в этих опытах самое деятельное участие, они полностью разделяли мнение, высказанное Швецовым, что использование «теряющегося жара» металлургических печей могло произвести «замечательный переворот в заводском производстве». В заводской переписке за 1839 год указывалось, что Мирон Черепанов специально изучал постановку опытов использования тепла отходящих газов на заводах Шепелева.

В 1840 году на Выйском заводе начала работу печь при прокате меди. Эта печь действовала на отходящих газах двух медеплавильных горнов. Строилась и другая такая же печь. Обе печи должны были обеспечить прокат от 20 до 25 тысяч пудов меди в листы.

В 1841 году отходящие газы кричных горнов использовались на Нижне-Салдинском заводе для подогрева железа и стали в процессах проката и проковки: на Верхне-Салдинском заводе при выделке гвоздей, а на Нижне-Лайском заводе при прокате листового железа.

***

В начале 40-х годов Черепановы продолжали постройку небольших паровых машин, как правило для золотых и платиновых приисков.

Одна из таких машин, мощностью в 4 лошадиных силы, была установлена в 1840 году на Вязовском прииске. В следующем году Черепановы перенесли ее на Медный рудник и использовали в качестве привода для воздуходувных устройств при действовавших там медеплавильных печах.

В заводской переписке весной 1842 года отмечалось, что черепановская машина доставлена на Медный рудник с Вязовского прииска вместо выстроенной для опыта и проработавшей лишь недолго паровой турбины. При этом разъяснялось, что от применения паровой турбины заводоуправление отказалось из соображений экономии топлива, поскольку котел паровой машины обычного типа мог быть полностью переведен на обогрев отходящими газами от четырех медеплавильных печей, тогда как паровая турбина требовала расхода дров.

Имя изобретателя турбины в переписке не упоминалось, но можно предположить, что конструктором этого нового типа парового двигателя был Павел Мокеев.

Идея постройки паровой турбины, то есть двигателя ротационного (вращательного) типа, в котором поток пара воздействовал бы непосредственно на подвижную часть (ротор) двигателя, возникла давно.

Прообразы паровой турбины можно найти в неосуществленных (да в то время и неосуществимых) проектах Дж. Бранка и некоторых других изобретателей XVII века. Алтайские теплотехники делали опыты по устройству паровой турбины с конца XVIII века. Один из них, П. М. Залесов, построил в 1807 году деревянную модель паровой турбины, предназначенной им для откачки воды из шахт Сузунского рудника.