Warszawa, dnia 1 1 stycznia 193 r3. To LXXII m PRZEGLĄD...

Nr. 1(1-2)Przedruk wzbroniony.

Warszawa, dnia 1 1 stycznia 1933 r. Tom LXXII

PRZEGLĄD TECHNICZNYCZASOPISMO POŚWIĘCONE SPRAWOM TECHNIKI I PRZEMYSŁU

T R E S C :

P o s t ę p y f i z y k i j ą d r a a t o m u , nap. Dr. L. Wer-tenslein, Profesor Wolnej Wszechnicy w Warszawie.

S t r a t a w y l o t o w a w t u r b i n a c h p a r o w y c h ,nap. A. J. Uklański, inżynier - mechanik.

P r o j e k t y s i e c i e u r o p e j s k i e j n a j w y ż s z e -g o n a p i c c i a, nap. J. Silberstein, inżynier - elektryk.

Z n a c z e n i e p o s t ę p u t e c h n i k i . Dwa przemówie-nia J. M. Rektora Politechniki Warszawskiej, Prof. Dr.W. Chrzanowskiego.

P r z e g l ą d p i s m t e o h n i c z n y c h.

B i b 1 j o g r a f j a.

SOMMAIREi

P r o g r e s d e l a s c i e n c e r e 1 a t i v e a u n o y a ud e 1' a t o m e (a suivre), par M. lu Dr. L. Wcrtenstein,Professeur a l'Oniversitś Librę de Varsovie.

L a p e r t e p a r e n t r a l n e m e n t d * e n e r g i e r e-s i ii u c 1 1 e a u e o n d e n s a t e u r d e s l u r b i -n e s a v s p e u r (a sulvre), par M. A. J. Uklański,Ingenieur meeanicien.

L e s p r o j e t s d e s 1 i g n e s t r a n s e u r o p e e n-n e s d e trhs h a u t e t e n s i u n, p a r M. J . Sil-bers te in, I n g e n i e u r ćlectricien.

L ' i m p o r t a n c ot e e h n i q u c

d 11 p r ó g r e s ii ee t i n d u s t r i e l l e .

l a s c i e n c eDeux (liscours

de M. le Dr. W. Chrzanowski, Recteur de 1'ficole Poly-teehnicjue de Varsovie.

R e v u e d o c u m e n t a i r e.B i 1) 1 i o g r a p h i e.

Postępy fizyki jądra atomu.Napisał Dr. L. Wertenstein, Profesor Wolnej Wszechnicy w Warszawie.

Wielkie postępy, poczynione w latach ostat-nich w fizyce jądra, nietylko budząentuzjazm wśród specjalistów w tej dzie-

dzinie, ale są ponadto wysoce interesujące dlakażdego fizyka, a nawet i dla badacza historjinauki, który się zastanawia nad tem nicustannemprzesuwaniem się środka ciężkości fali postępunauki na coraz to inne dziedziny. Jeszcze pięć lattemu w fizyce jądra panował pewien zastój, a na-tomiast coraz większe triumfy święciła elektroni-ka, nauka o peryferycznych własnościach atomu.Sama nazwa fizyka jądra weszła w użycie od nie-dawna, gdyż nazwa „nauka o promieniotwórczo-ści" stała się zbyt wąska: gdy dawniej niemalwszystkie wiadomości o jądrze zawdzięczaliśmyzjawiskom promieniotwórczym, obecnie wiadomo-ści tych w niemniejszym stopniu dostarczają dzie-dziny nie związane bezpośrednio z promienio-twórczością. Ożywienie ruchu naukowego w fizycejądra przypisać należy trzem tak splecionym z so-bą czynnikom, że trudno rolę każdego wydzielić:wydoskonaleniu techniki doświadczalnej, zwłaszczametod wykrywania oddzielnych cząstek jonizują-cych, świetnym, niekiedy przypadkowo dokonanymodkryciom, wreszcie osiągnięciu przez teorje ato-mowe tak wysokiego stopnia doskonałości, żemożna zaufać ich wskazówkom i kierować się nie-mi w wyborze sposobów zgłębiania zagadki jądra.Jest przy tem niezmiernie pouczającym przykła-dem zgodnego współdziałania wszystkich kierun-ków w fizyce, że ów rozkwit teorji, owo ukonsty-tuowanie się mechaniki atomowej nie byłobymożliwe bez owocnej i intensywnej pracy lat po-przednich na polu elektroniki i spektroskopji.

Zależnoć fizyki jądra od fizyki atomu peryfe-rycznego jest zresztą także i bezpośrednia. Jądrojest układem w idealny niemal sposób izolowanym

od zewnętrznych części atomu i w pierwszem przy-bliżeniu działa na elektrony tylko polem, któregowielkość wyznacza jego całkowity nabój elektrycz-ny. Jednakże szczegóły budowy jądra są, że takpowiem, widoczne od strony powłoki elektronowej.Z jednej strony powodują drobne zakłócenia po-ła elektrycznego, w którem poruszają się elektro-ny, z drugiej strony, dzięki mechanizmowi, któ-rego zrozumienie zawdzięczamy teorji kwantów, tesłabe sprzężenia wystarczają do tego, by pewnerysy budowy jądra znalazły zadziwiająco zupełnywyraz w statystyce stanów atomowych. Jest to wy-nikiem swoistej zasady mechaniki kwantowej, któ-rą możnaby nazwać zasadą „wszystkiego lub ni-czego", że jest głęboka różnica między przypad-kiem, gdy np. jądra w cząsteczce są zupełnie iden-tyczne, a przypadkiem, gdy różnią się między sobąchoćby w drobnych bardzo szczegółach.

Mam tu na myśli wpływ struktury jądra,a w szczególności jego momentu obrotowego (spi-nu) oraz momentu magnetycznego na rozkład na-tężeń w widmach pasmowych i na budowę nadsub-telną widm prążkowych. Zapomocą metod, któ-rych nie będę tu rozpatrywał, możemy w wieluprzypadkach, na podstawie badań spektroskopo-wych, wyznaczyć moment obrotowy jądra danegopierwiastka oraz ustalić, czy jądra te są układami,których zbiory tworzą stany t. zw. symetryczne,t. j . rządzą się statystyką Bosego-Einsteina, czyteż stany antysymetryczne, przepisane przez sta-tystykę Fermiego - Diraca. Reasumując otrzymanew tej dziedzinie wyniki, powiem, że moment obro-towy jądra, wyrażony w wielokrotnościach h/47r,jest zawsze liczbą całkowitą. Liczba ta równa sięzeru, rzadziej jest parzysta, gd> masa atomowa,wyrażona w wielokrotnościach masy protonu, jestliczbą parzystą, jest zaś nieparzysta i najczęściej

HlZKGLĄD TECHNICZNY

równa się jedności, gdy -masa atomowa jest liczbąnieparzystą. Pierwszemu przypadkowi odpowiadastatystyka symetryczna, drugiemu — statystykaantysymetryczna.

Sprawy te omawiam pobieżnie, gdyż zadaniemmojem jest przedstawienie tych wiadomości o ją-drze, których nie zawdzięczamy spektroskop]i.

Zagadnienie budowy jądra jest jakby wielkąkampanją wojenną, prowadzoną jednocześniewszystkiemi dozwolonemi sposobami. Jest ona czę-ściowo planowa i systematyczna, częściowo zaśskłada się ze śmiałych, improwizowanych wycie-czek, które niekiedy największe przynoszą zwy-cięstwa. Jakkolwiek ten ostatni typ kampanji naj-bardziej może obfituje w momenty dramatyczne,niemniej jest obowiązkiem referenta najpierwprzedstawić ogólny plan działań. Pierwszą naszątroską jest odgadnąć „prawo wewnętrzne jądra",ustalić podstawy, na których możnaby oprzećteorję jego budowy. Dalej, chcemy wiedzieć, jakajest liczba i natura składników jądra. Pragniemypoznać strefę przejściową między niedostępnemnam wnętrzem jądra a względnie dobrze nam zna-nym światem „zewnętrznym", światem elektronów.Wreszcie — last but not least — celem ostatecz-nym, jest wiedza czynna, jest zdobycie umiejętno-ści wywoływania dowolnych rekonstrukcyj jądra,realizowanie transmutacji pierwiastków, choćbyw skali mikroskopowej.

Jest uzasadnione naukowo, jest usprawiedli-wione historycznie, że zasad teorji nie chcemy two-rzyć niezależnie od pozostałej fizyki, że zapożycza-my je z dziedziny — dosłownie biorąc — najbli-żej leżącej, z dziedziny atomu peryferycznego. In-nemi słowy, postulujemy, że jądro ma być ukła-dem, w którym dają się odróżnić poszczególnecząstki, który istnieje w różnych stanach o ściśleokreślonej energji. Powstaje pytanie, czy możemyspełnić ten postulat. Zauważmy, że pojęcie stanujądra — jeżeli założymy istnienie pramaterji po-wszechnej, wodoru oraz gazu elektronowego —obejmuje, jako przypadek szczegółowy, pojęcie pier-wiastka chemicznego, gdyż np. jądro helu i jądrotlenu możemy uważać za dwa różne stany jądrowe.Powracając na chwilę jeszcze do spektroskopji,zaznaczę, że dostarcza ona niezmiernie przekony-wającego dowodu istnienia, w niektórych przynaj-mniej przypadkach, takich stanów dokładnie spre-cyzowanych. Mianowicie, zanikanie kolejne pasmw widmie cząsteczkowem helu i tlenu stanowi nie-zsbity dowód, że wszystkie jądra helu i tlenu sąw stanie normalnym najzupełniej ideiltyczne, a za-tem mają jednakową energję. Inną metodą byłobyzbadanie, czy jądra czystych odmian izotopowychmają wszystkie dokładnie tę samą masę. A s t o ntwierdzi, że tak jest istotnie, ale — rzecz prosta •—w granicach niepewności pomiarów, których do-kładność nie przekracza dwóch tysiącznych jed-nostki ciężaru atomowego. Zgodnie z podstawowemprawem Finsteina, niepewności masy A m odpo-wiada niepewność energji Am. c2. Prosty rachu-nek pokazuje, że spektrograf masowy zapewnić nasmoże conajwyżej, że wahania w zawartości ener-getycznej, jeżeli istnieją, są rzędu jednego miljó-na woltelektronów.

W przypadku przemian promieniotwórczychmamy możność bezpośredniego wyznaczenia róż-nicy energji w dwóch stanach jądrowych, miano-

wicie różnicy energji dwóch jąder, z których jednopowstaje z drugiego. Wiadomo, że to przetwarza-nie się jąder może nastąpić bądź drogą przemia-ny a, bądź przemiany /?. Studjowanie tych prze-mian prowadzi do wniosków, które w formie nie-co uproszczonej dają się przedstawić, jak nastę-puje. Energja przemiany a jest wielkością ściśleoznaczoną, energja przemiany fi jest wielkościąnieoznaczoną. W istocie wiemy, że prędkości czą-stek /3, t. zw. pierwotnych, posiadają wartości, sta-nowiące w pewnym dość znacznym przedzialezbiór ciągły, natomiast prędkości cząstek, przynaj-mniej niektórych, pierwiastków promieniotwór-czych — a jak do niedawna sądzono — wszystkich,są dokładnie jednakowe we wszystkich indywi-dualnych przemianach. Tak zatem tylko przemia-ny a pozwalają nam wyznaczyć różnicę zawartościenergetycznej jąder poszczególnych pierwiastków.Ponadto jednak poznajemy również zmiany stanutego samego jądra w znaczeniu spektroskopi-stów, w znaczeniu chemików, w znaczeniu zwykłem.Wyrażają się one w promieniowaniu y. Promienio-wanie to uważamy za skutek wzbudzenia jądra dostanu o większej energji, do wyższego poziomu,jak się mówi w spektroskopji. Ma to miejsce nie-mal zawsze natychmiast po przemianie {$, aiiekie-dy również i po przemianie a. Częstości promieni y,wyznaczone sposobami, o których nie będziemy tumówić, dają się w niektórych przypadkach upo-rządkować w myśl optycznej zasady kombinowa-nia poziomów, przeź założenie istnienia pewnejliczby stanów wzbudzonych, oraz stanu normalne-go, niewzbudzonego. Widzimy zatem, że zjawiskapromieniowania a i y przebiegają zgodnie z wyżejwymienionym postulatem stanów kwantowychi jest rzeczą naturalną doszukiwać się związkumiędzy temi typami promieniowania.

Związek ten został istotnie niedaw.no wyjaśnio-ny, dzięki odkryciu t. zw. cząstek o długim zasię-gu oraz t. zw. struktury subtelnej widma cząstek cc.Rozpatrzmy przypadek, gdy po przemianie /3 nastę-puje przemiana a. Jak już wiemy, przemiana ft po-zostawia jądra w stanie wzbudzonym, ich powrótdo stanu normalnego następuje w jednym lubw kilku etapach. Jeżeli jednak, uprzedzając dal-szy ciąg wykładu, założymy, że jądro składu sięmiędzy innemi z cząstek a, jako z elementów swejbudowy, i stan wzbudzony, przez analogję z optyką,rozumieć będziemy, jako przejście cząsteczki a nawyższy poziom energetyczny, możemy sobie wy-obrazić, że powrót jądra ze stanu wzbudzonegoodbędzie się nie przez emisję kwantu y, lecz przezwyrzucenie jednej z cząstek a tego jądra. Jasnąjest rzeczą, że w tym przypadku cząstka a uniesieponad zwykłą wartość energji, charakterystycznądla cząstek a danego jądra, pewien nadmiar energji,mianowicie energję wzbudzenia. Cząsteczka ta mu-si zatem posiadać zasięg większy od zwykłego.Zresztą prawdopodobieństwo takiego zdarzenia jestbardzo niewielkie, jak wynika z teorji emisji czą-stek a oraz ogólnej teorji trwania stanów wzbu-dzonych. Stąd wniosek, że tylko nieliczne cząstkimogą posiadać zasięgi dłuższe od normalnyciIstnienie cząstek « o długim zasięgu zostało odkryiejuż dość dawno temu przez lorda R u t h er lor-da; w nowszych czasach sumienne badania PaaiM e i t n e r i P h i l i p pa oraz R u t h e r f or-da, W y n n - W i l l i a m s a i W a r d a usla-

Nr. i PRZEGLĄD TECHNICZNY

łaja w przypadku RaC i ThC względną liczbę i za-sięgi tych cząstek. Liczba ta jest rzędu kilku lubkilkunastu na miljon cząstek normalnych.

Jeżeli pochodzenie tych cząstek jest istotnie ta-kie, jak to podaliśmy wyżej, powinniśmy miećEif =hv,-> gdzie Eu jest różnicą energji dwóchjakichkolwiek grup cząstek o długim zasięgu, v(.zaś jest jedną z częstości widma y RaC, wzgl. ThC.W widmie y RaC istnieje nawet kilka prążkówo dość znacznem natężeniu, które dają się przed-stawić w powyższy sposób, natomiast w przypad-ku ThC objaśnienie to nie daje się zastosowaćchoćby z tego powodu, że widmo y nie należy doThC, lecz do ThC" według schematu

ThCThCa

ThC"|3,7

i tem samem nie może mieć wpływu na promie-nie ThC.

Bardziej przekonywające są badania nad związ-kiem promieni a i y, który odsłania dokonane przezR o s e n b l u m a odkrycie t. zw. struktury subtel-nej promieni a. Odchylając promienie zapomocąwielkiego elektromagnesu Akademji Pary-skiej w Bellevue, w ten sposób, iż opisy-wały pełne półkole, tworząc, jak w znanejmetodzie D a n y s z a, ostry obraz źródła,Rosenblum wykrył, że niektóre pierwiastkiwysyłają promienie złożone z grup o ściśleoznaczonych prędkościach. Rys. 1 przed-stawia strukturę subtelną promieni ThC. Spra-wą tą zajął się natychmiast szereg badaczy.Strukturę subtelną posiada promieniowanieRa, RaC, AcC, AcX, An, Rth. Zjawisko struk-tury subtelnej różni się ilościowo od zjawiskadługich zasięgów tem, że liczba cząstek w po-szczególnych grupach jest w tym przypadkutego samego rzędu, co liczba cząstek w gru-pie głównej. Oznaczmy energję grup przezE, Ei, E2 i t. cl. Moglibyśmy sądzić, że energjaprzemiany może przybierać te różne wartości,że nie jest zatem określona jednoznacznie.Rozumowanie takie jest jednak zbyt upro-szczone, opiera się ono milcząco na założe-niu, że jądro w stanie normalnym ulegaprzemianie jedynie na inne jądro, równieżw stanie, normalnym. Załóżmy natomiast, żenowe jądro może powstawać w stanie wzbu-dzonym do poziomu e ] ; e2 i t. d. W takichprzemianach energja wydzielona wynosić po-

jądra materji, przez które przechodzą. Innemi sło-wy, zachodzi absorpcja jądrowa promieni y. Gdy-by takiej absorbcji jądrowej nie było, promienie yze względu na wielkość ich kwantu, wielokrotnieprzewyższająca wielkość energji wiązań wewnątrz-atoniowych (elektronowych), powinnyby być po-chłaniane przez materję w stopniu proporcjonal-nym do koncentracji elektronów w jednostce ma-terji, niezależnie od natury pierwiastka, gdyżwszystkie elektrony K, L, M i t. d. zachowują sięwzględem promieni y jak elektrony swobodne.Współczynniki absorbcji atomowe, t. j . odniesionedo jednego atomu, winny być proporcjonalne, doliczby porządkowej, czyli do liczby elektronóww atomie. W rzeczywistości, jak to wykazały pracep. M e i t n e r, J a c o b s o n a , C h a o, T a r -r a n t a i G r a y a , współczynniki atomoweabsorpcji promieni y bardzo twardych, np. pro-mieni y ThC", rosną ze wzrostem liczby porządko-wej szybciej, niż ta liczba: nadwyżka wynosi ok.30% w przypadku ołowiu. Jest rzeczą naturalnąprzypisać tę nadwyżkę absorpcji jądrowej. Zacho-dzi pytanie, w czem wyraża się ta absorpcja? Jakwiadomo, absorpcja w elektronach polega prze-

winna E — el = Ex, E—e2 = E2 i t. d. In-k bx 2

nemi słowy, struktura subtelna świadczyo istnieniu poziomów E — Elt E — E2 i t. d.,gdzie E oznacza energję cząstek normalnych.Słuszność hipotezy można sprawdzić, badającczęstości promieniowania y, następującego natych-miast po danej przemianie a: kwanty tego pro-mieniowania winny równać się wspomnianym róż-nicom energji. Nie możemy wchodzić w szczegóły:powiemy krótko, że iiaogół ta prosta konsekwen-cja teorji stanów wyróżnionych sprawdza się do-skonale we wszystkich badanych dotąd przypad-kach.

Zagadnienie związku między promieniami y i aposiada jeszcze inne nader ciekawe oblicze. Jeżelipromienie y pochodzą ze stanów wzbudzonych ją-dra, to należy oczekiwać, że są w stanie wzbudzić

ThX RThRys. 1. Struktura subtelna promieni a.

Każdy z prążków na zdjęciach odpowiada grupit promieni ao ściśle oznaczonej prędkości. Są to t. zw. widma magnetycznepromieni a. Zdjęcie górne przedstawia widmo toru ThC i Th C, na-stępne— widmo pochodnych aktynu AcA, An, AcC, RAc, AcX, naj-niższe — widmo pochodnych toru ThA, Tu, ThC, ThX, RTh. Jak.widać, niektórym pierwiastkom, np. ThC i AcA, odpowiada jedentylko prążek, większość innych posiada strukturę subtelna, którajest najwidoczniejsza w przypadku ThC. Prędkości maleją nazdjęciach od lewej do prawej ręki. Na zdjęciu górnem widać słabozaznaczony, silnie odchylony prążek, odpowiadający cząstkom

o długim zasięgu ThC.

ważnie na efekcie Comptona i w słabym tylkostopniu na zjawisku fotoelektrycznem. Wedługp. M e i t n e r i H u p f e 1 d a oraz T a r r a n t aG r a y a , skutkiem absorpcji jądrowej jest reemi-sja promieniowania y z wydajnością tem większą,im jądro jest cięższe. Według ostatnich autorów,promieniowanie wtórne jądra utworzone jestz dwóch składników o energji kwantowej 1 miljo-na i 0,5 miljona wollelektronów. Natura tych skład-ników nie zależy od rodzaju pochłaniającej ma-terji, zmienia się tylko ich względne natężenie orazcałkowite natężenie, proporcjonalne w pierwszem

PRZEGLĄD TECHNICZNY 1033

przybliżeniu do kwadratu liczby atomowej. T a r-r a n t i G r a y czynią wielce ciekawe przypuszcze-nie, że promienie y wzbudzają heljony1) wewnątrzjijder. Promieniowanie jądrowe ma być fluoresccn-cją heljonów. Zauważymy jeszcze, że — jak to po-kazał H e r s z f l n k i e l , a potwierdzają wspo-mniani autorzy — liczba elektronów wtórnych wy-syłanych przez jądra jest również większa, niż towynika z wielkości efektu Comptona, obliczonejna podstawie znanego wzoru Klena - Nishiny orazz wielkości efektu fotoelektrycznego. Jest jednakrzeczą nieustalony, czy ów nadmiar elektronówprzypisać należy jądru; możliwe, że świadczy ontylko o niedoskonałości wzoru Kleina - Nishiny.

Po tej dygresji powrócimy do głównego zagad-nienia, t. j . do zagadnienia budowy jądra. Biorącrzeczy ściśle logicznie, istnienie ciągłego widma /?uniemożliwia konsekwentną teorję budowy jądra,

50 60 100 IZO

Liczba protonów

160 180 200 210

Rys. 2. Krzywa deficytu masy.Deficyt masy przedstawiony jest jako funkcja liczby pro-tonów w jądrze, t. j . liczby całkowitej, najbardziej zbliżo-nej do masy atomowej danego jądra. Rzędnemi są deficytymasy „przeciętnego protonu w jgrh-ze", t, j . różnica międzyprzecielmj rnasij protonu w danem jądrze a jednością,Liczby te otrzymujemy, dzieląc przez liczbę protonów uła-mek, który dodać trzeba do liczby protonów, by otrzymać

rzeczywista masę danego jądra.

opartą na istnieniu stanów wyróżnionych. Jednakżeuważamy za ważniejsze wznoszenie budowli tym-czasowych, mieszczących i porządkujących choćbyczęść danych doświadczalnych, od biernego wycze-kiwania chwili, gdy teorja zupełna stanie się możli-wa. Radzimy sobie w ten sposób, że przemiany /?prowizorycznie ignorujemy i zakładamy, że jądraróżnych odmian izotopowych posiadają ściśleokreślone zawartości energji. W tym stanie rze-czy tablica mas atomowych, jakiej dostarcza namspektrografja masowa, jest równoważna tablicywartości energetycznych jąder. W interpretacjitych danych czynimy, jak wiadomo, założenie, żepracegiełką. materjalną wszystkich jąder jest p r o-t o n. Ponieważ jednak nabój jądra jest zawszemniejszy od sumy nabojów zawartych w niem pro-tonów, przeto możnaby sądzić, że jądra muszą za-wierać również pewną liczbę elektronów, a wówczassprawa nieoznaczoności ich energji, o której mówi-liśmy poprzednio, staje przed nami w całej ostro-ści. Za chwilę .zobaczymy, że jest wyjście z tejsytuacji. Narazie rozpatrzmy wyniki A s t o n a,poczytując jądra za utworzone z protonów i elek-tronów, tak jakgdyby zasada zachowania energjistosowała się również i do elektronów. Chcąc w wy-

nikach tych dopatrywać się wskazówek o geneziepierwiastków, zakładamy, że jądra o coraz większejmasie powstają przez kolejne wchłanianie proto-nów przez jądra lżejsze i że taka synteza w tymprzypadku tylko odbywać się może samorzutnie,gdy towarzyszy jej wydzielanie się energji, t. j .(w myśl zasady równoważności masy i energji),utrata masy. Innemi słowy, przyłączenie się. samo-rzutne protonu o masie. m J z do jądra o masie, mnwtedy tylko jest możliwe, gdy m„+i <mn+mn.Wiadomo, że najbardziej przejrzyste jest takieuporządkowanie tych wyników, w którem podane>są t. zw. deficyt]] masy, t. j . odchylenia masy ato-mowej od liczby całkowitej. Ponieważ masa pro-tonu swobodnego jest znacznie (blisko o 80%)większa od jedności, przeto liczba ta nie daje bez-pośrednio ilości energji wydzielonej w związaniusię np. n protonów i m elektronów w jądro o ma-sie atomowej A = n i liczbie porządkowejZ — n— m. Jednakże fakt, że deficyt masy, jakwidać na znanej krzywej As t o n a (rys. 2),przechodzi przez minimum w okolicy Z = 30, po-czem wzrasta, dowodzi, że energja wiązania pro-tonu stopniowo słabnie wraz ze wzrostem masyjądra. Podkreślić należy z naciskiem, że to zmniej-szanie się energji wiązania bynajmniej nie tłuma-czy jeszcze nietrwałości jąder ciężkich, np. pro-mieniotwórczych, gdyż samorzutne utworzenie sięjądra o masie n + 1 z jądra o masie n i z protonutylko w tym przypadku byłoby energetycznie nie-możliwie, gdyby m, + 1 > mn + mJ:M]00,3. In-nemi słowy deficyt masy musiałby wzrastać prze-szło o 0,0073, gdy n wzrasta o 1. Krzywa Astonadaleka jest od takiego przebiegu, przyrost deficy-tu masy, gdy masa wzrasta o 1, jest bardzo powol-ny. Natomiast, gdy masa wzrasta o 4, przyrost ten,w części krzywej odpowiadającej pierwiastkomciężkim, jest większy od 0,0011, t. j . od deficytumasy heljonu. Możemy zatem napisać

gdy n jest duże. Ta okoliczność tłumaczy nam,dlaczego jądra ciężkie mogą samorzutnie rozpadaćsię drogą utraty cząstek a.

Całkowitą korzyść z tablicy wartości energe-tycznych jąder odniesiemy wtedy dopiero, gdy bę-dzie obejmowała wszystkie jądra, gdy dokładnośćjej będzie jeszcze większa niż obecnie, wreszcie,gdy zdobędziemy jasne wyobrażenie o liczbie i na-turze elementarnych składników jądra. Zajmijmysię tem zagadnieniem.

Wspominałem już, że stanowisko prowizoryczneteoretyka jądra wobec przemian polega poprostu•na ich ignorowaniu. Jest to grzech przeciw logice,istnieje jednak szereg okoliczności łagodzących,które zmniejszają jego doniosłość. Elektrony czy-nią niejako wszystko, co jest w ich mocy, by daćo sobie zapomnieć. Gdyby jądra utworzone byłyistotnie z protonów i elektronów, jako niezależnychelementów konstrukcyjnych, wówczas musiałobybyć możliwe powstanie izobaru1) o Z mniejszemz izobaru o Z większem, np. złota z rtęci, przezwtargnięcie elektronu do jądra rtęci, przez odwró-cenie 2>rzemiany /?. W rzeczywistości, pomimo licz-nych prób, niekiedy przedwcześnie rozreklamowa-nych, nie dało się dotąd nigdy wbić elektronu

L) Będziemy używalinazwą „cząstka a".

nazwy „heljon" równolegle ! ) Izobarami nazywamy pierwiastki o jednakowej ma-sie atomowej i różnej liczbie porządkowej Z".

Nr. 1 PRZEGLĄD TECHNICZNY

w jądro, co jest tem bardziej uderzające, że jądro,jako dodatnie, winno przyciągać elektrony. Można-by odpowiedzieć na ten argument, że niemożnośćsztucznego wywołania pewnej przemiany nie jestjeszcze dowodem, że nie zachodzi ona w naturze,ale bądź co bądź dziwne jest, że tylko tej, pozornienajłatwiejszej przemiany, nie umiemy zrealizować,gdy znamy już dzisiaj, o czem mowa będzie zachwilę, tyle innych typów sztucznej syntezy jąder.Bardziej jeszcze znamienne jest, że dostępne po-miarom własności jądra : jego spin oraz charakterstatystyczny są całkowicie niezależne od obecnościelektronów w jądrze. Można powiedzieć, że elektro-ny istnieją w jądrze w stanie zamaskowanym, rolaich ogranicza się do zmniejszenia całkowitego na-boju jądra. Przeważa obecnie pogląd, że jądro niezawiera elektronów wolnych, co oznacza, że w roz-ważaniach matematycznych, dotyczących budowyjądra, elektron wogóle nie wchodzi w rachubę.

Przystępując z kolei do ustalenia natury in-nych składników jądra, zatrzymamy się na chwi-lę tylko na protonie. Jakkolwiek „obrona protonu"może się wydać zbyteczna, można przytoczyć, jakobezpośrednie dowody istnienia protonów w jądrach,po pierwsze, zjawiska rozbijania przez cząsteczki apierwiastków lekkich, którym towarzyszy emisjaprotonów, po drugie odwrócenie tych zjawisk,mianowicie dezintegrację jąder drogą bombardo-wania ich protonami, dokonaną świeżo przezC o c k r o f t a i W a 11 o n a. Następuje wówczas,jak o tem mowa będzie w dalszym ciągu, pochło-nięcie protonu przez jądro i emisja heljonu. W zu-pełnie podobny sposób, ojnerając się ponadto naistnieniu samorzutnych przemian a, możemy twier-dzić, że również i hel jony są składnikami budowyjąder. Heljon jest utworem energetycznie bardzotrwałym, jego powstaniu z 4 protonów towarzyszyznaczne wydzielenie energji, jak widać ze wzoru:'ttss = ^ '»i/f ~~ 0.026. To też jest rzeczą ponętną,dopatrywać się w heljonie elementu konstrukcyj-nego par excellcnce, jak gdyby gotowego bloku ce-giełek, szczególnie dogodnego przy wznoszeniu bu-dowli. G a m o w założył, że każde jądro zawieramaksymalną liczbę heljonów, jaka daje się utwo-rzyć z danej liczby protonów, np. jądro o masie4 n + a, gdzie a < 4, zawiera n heljonów. Wobectego, że heljony posiadają podwójny nabój elemen-tarny dodatni, a zatem odpychają się wzajemnie,powstaje pytanie, jakie są siły, wiążące je w więk-szą całość. Na pytanie to nie umiemy dać odpo-wiedzi; musimy poprzestać na przypuszczeniu, żew odległościach bardzo małych elektrostatyczne si-ły odpychania ustępują miejsca siłom przyciągania.Że siły takie — których natura jest dotąd zagad-ką — istnieją, o tem świadczą pewne anomaljew rozpraszaniu cząstek przez jądra, anomalje,o których mowa będzie w dalszym ciągu. WedługG a m o w a, w jądrach bardzo lekkich, a więc po-siadających bardzo małe wymiary, siły te dominu-ją nad wszystkiemi innemi i nadają jądrom wiel-ką spójność i trwałość. Natomiast w jądrach cięż-kich, w których wzajemne odległości heljonów sąwiększe, pojawiają się i uzyskują przewagę odpy-chania elektrostatyczne: stąd nietrwałość jąder naj-większych, najcięższych, której wyrazem są samo-rzutne przemiany promieniotwórcze. Ta hipotezaGamowa, zmniejsza nieco kłopot, jakiego przyspa-rzają nam elektrony, gdyż heljony występują jako

samodzielne jednostki, elektrony w nich zawartesą naprawdę zamaskowane i mogą nie być branew rachubę. Ponieważ każdy heljon zawiera 2 elek-trony, przeto na każde cztery jednostki ciężaruatomowego mamy dwa elektrony nieczynne. Jed-nakże, z wyjątkiem niektórych pierwiastków lek-kich (hel, węgiel, azot i t. d.), liczba porządkowajest mniejsza od polowy masy atomowej, a zatemliczba elektronów w jądrze większa od połowy ma-sy atomowej. Np. w jądrze uranu, którego masawynosi 238, liczba porządkowa zaś 92, istnieje 146elektronów. Ponieważ w tem jądrze, zgodnie z po-.stulatem Gamowa, istnieje 236/4 = 59 heljonów,przeto we wspomniany sposób możemy „ukryć"tylko 118 elektronów, a co do pozostałych 28 nie-ma, jak możnaby sądzić, innego wyjścia, jak za-łożenie, że istnieją w jądrze, jako samodzielne jed-nostki. Trudność tę rozwiązuje hipoteza neutro-nów, wygłoszona po raz pierwszy przez B r a g g ai R u t h e r f o r d a, następnie rozwijana przezG. F o u r n i e r a, a w ostatnich czasach potwier-dzona przez odkrycia małżonków J o l i o t , odkry-cia, których właściwą interpretację podał uczeńi współpracownik lorda Rutherforda, J. C h a d-w i c k. Neutron — to cząstka o masie 1 (w jed-nostkach ciężaru atomowego), o naboju 0, jest tozatem proton, którego nabój uległ zobojętnieniu.Należy wyobrażać sobie neutron, jako utwór, wy-nikły ze złączenia się protonu z elektronem, jak-gdyby atom wodoru skurczony do ostatecznychgranic.

Punktem wyjścia odkrycia neutronów były pra-ce B o t h e ' g o i B e c k e r ' a , dotyczące emisjipromieniowania y przez jądra lekkich pierwiast-ków, bombardowanych promieniami a. Najsilniej-sze promieniowanie pochodzi od berylu, boru i li-tu, energja kwantu a. obliczona na podstawieabsorpcji waha się, według Bothego, od miljona dokilku mil jonów woltelektronów; promienie te sąnowiem nieco bardziej przenikliwe od najtward-szych, jakie znamy, promieni y naturalnych. Mał-żonkowie J o l i o t badali promienie berylu, borui litu zapomocą komory jonizacyjnej, połączonejz niezmiernie czułym elektrometrem (Hofmanna)i zamkniętej od strony źródła blaszką glinową gru-bości 0,01 mm. Na drodze promieni ustawiali róż-ne substancje pochłaniające i zauważyli, że prądjonizacyjny wzrasta niemal dwukrotnie, gdy ekranutworzony jest z materji, bogatej w wodór, np.z parafiny. Jest rzeczą zadziwiającą, że badaczeci, mając do czynienia z promieniami o tak wiel-kiej przenikliwości, użyli jako substancji pochła-niającej materji lak lekkiej. Trudno powiedzieć,czy to był szczęśliwy przypadek, czy genjalna in-tuicja. Uczeni francuscy1) stwierdzili, że wzrostprąciu jonizacyjnego należy przypisać promienio-waniu wtórnemu, wzbudzonemu przez promienieberylu w parafinie. Charakter tego promieniowa-nia, jego wydatna zdolność jonizacyjna oraz bar-dzo mała przenikliwość przekonały ich niebawem,że polega ono na emisji protonów z parafiny podwpływem promieniowania berylu. Przypuszczenieto zostało potwierdzone przez nich i przez A u g e-r a zapomocą zdjęć w komorze W i 1 s o n a. Narys. 3 widzimy odbitki takich zdjęć: jasne smugi—

l) Pani Joliot jest córką pani Curie i prace swe ogłaszapod nazwiskiem Ireny Curie.


to ślady protonów, wyrzuconych z umieszczonejw komorze blaszki parafiny lub ze znajdującej sięw niej zawsze pary wodnej. Odkrycie małżonkówJoliot wzbudziły powszechne zainteresowaniei wkrótce potem Chadwick ze współpracownikamipokazał, że pod wpływem promieni berylu zacho-dzi również emisja jąder innych lekkich pierwiast-ków, up. helu lub azotu. Wyznaczając wytworzo-

Kys. !i. Fotografjc śladów protonów, rozpędzonychprzez neutrony.

Punktem wyjścia toru protonu na górnem zdjęciu jest (nie-widoczny) skrawek parafiny, bombardowany przez neutro-ny. Na zdjęciu dolnem proton wyrzucony został z cząsteczkipary wodnej. Jak widzimy, sam neutron nie pozostawia posobie żadnego .bezpośredniego śladu.

ną przez te jądra jonizację zapomocą komory po-łączonej ze wzmacniaczem wielolamipowym, fizy-cy angielscy mogli ustalić wartość maksymalnąenergji kinetycznej rozpędzonych jąder. Małżon-kowie. Joliot sądzili, że obserwowane przez nichzjawisko jest rodzajem efektu Comptona, w któ-rym kwanty promieniowania gamma udzielająprędkości nie elektronom, lecz protonom lub in-nym jądrom. Hipoteza ta jednak nie dała się utrzy-mać. Nie możemy tu wchodzić w szczegóły, poda-my tylko główne argumenty, które przemawiająprzeciwko niej. Jeżeli jądra uzyskują istotnie pręd-

kości wskutek zderzenia z kwantami, możemy napodstawie ich energji kinetycznej wyliczyć wiel-kość kwantu y, Otrzymujemy w ten sposób warto-ści niezmiernie wysokie, np. kwanty zdolne do na-dania protonom obserwowanej prędkości musiały-by mieć energję, rzędu 50 miljonów woltelektro-nów, co jest zgoła nieprawdopodobne, gdyż stoiw sprzeczności z wartością współczynnika ichabsorbcji, pozatem nie umiemy sobie wyobrazićprocesu jądrowego, któremu towarzyszyłoby aż takznaczne wydzielanie energji. Bardziej jeszcze ważkijest fakt, że energja kwantu wyliczona na podsta-wie domniemanego efektu Comptona nie jest jed-nakowa w przypadku wszystkich jąder, lecz wzra-sta szybko wraz z ich masą, np. w przypadku ją-der azotu energja ta musiałaby być większa od100 miljonów woltelektronów. Wobec tych trud-ności, C h a d w i c k postawił śmiało hipotezę, żeprzyczyną zjawiska są nie kwanty y, lecz neutrony.Zaznaczymy mimochodem, że jest rzeczą psycho-logicznie zrozumiałą, iż koncepcja ta zrodziła sięw umyśle badacza, który w ciągu wielu lat współ-pracował z Rutherfordem i w środowisku, w któ-rern niejednokrotnie omawiano hipotezę istnienianeutronów.

Na pierwszy rzut oka nie widzimy związkumiędzy neutronami a odkryciem małżonków Jo-liot; nasuwa się pytanie, co właściwie ma byćźródłem powstawania neutronów i dlaczego one tomają być odpowiedzialne za owe szczególne, dotądniespotykane w nauce efekty. Zastanówmy sięprzeto bliżej nad tera, co zajść może, gdy cząstkitrafiają w jądra berylu. Już B o t h e i B e c k e rzałożyli, że następuje wówczas synteza jądrowa:jądro berylu łączy się z cząstką, wytwarzajc jądroizotopu węgla, według wzoru „alchemicznego":

(liczby górne oznaczają liczbę porządkową, liczbydolne zaś — masę danego jądra).

Jak już zaznaczyliśmy, analizując krzywąAstona w dziedzinie pierwiastków lekkich, po-wstawaniu jąder złożonych i jąder prostszych to-warzyszy wydzielanie się energji. Bothe i Beckersądzili nawet, że kosztem tej właśnie energji po-wstaje promieniowanie y berylu. Wyobraźmy so-bie jednak za Chadwickiem, że świeżo utworzonejądro C1 3 jest nietrwałe i zamienia się natychmiastna jądro głównego izotopu węgla, to jest C1 2. Ponie-waż nabój tych jąder jest jednakowy, przeto prze-mianie tej towarzyszyć musi jednoczesna emisjaprotonu i elektronu. Jest rzeczą niezmiernie ponętnązałożyć, że są to idealne warunki do wyzwoleniasię neutronów, to jest, że proton i elektron są wy-syłane nie osobno, lecz jako jedna całość. Zasta-nówmy się teraz nad tem, w jaki sposób ten cie-kawy domysł zdać może sprawę z obserwowanychfaktów. Promienie berylu są nadzwyczajnie prze-nikliwe; łatwo pokazać, że cecha ta winna przysłu-giwać neutronom. W istocie neutron jest układemelektrycznie niemal zupełnie obojętnym; jeśli muprzypiszemy wymiary jakiegoś lekkiego jądra, np.protonu, pole elektryczne, jakie wytwarza, powin-no być znikomo małe w odległości rzędu wymiarówatomowych, neutron wywierać może zatem działa-nia na inne jądra lub elektrony jedynie z odległo-ści niezmiernie małej, powiedzmy obrazowo w bez-pośredniem zetknięciu. Stąd wynika, że neutron


znajduje na swej drodze bardzo mało sposobnoścido utraty swej energji kinetycznej; innemi słowy,promieniowanie neutronowe posiadać winno cechypromieniowania przenikliwego, takiego właśnie, ja-kiem jest promieniowanie berylu. Wyobraźmy so-bie jednak, że nastąpi zderzenie neutronów z pro-tonem lub innem jądrem. Nie znamy coprawdanatury sił, które wówczas w grę wchodzą, może-my jednak z całkowitą pewnością założyć, że zde-rzenie takie odbywa się zgodnie z podstawowemuprawami mechaniki, to jest z prawem zachowaniaenergji i pędu. Jeżeli tak jest istotnie, możemy napodsLawie obserwowanych maksymalnych warto-ści energji kinetycznej rozpędzanych jąder wyli-czyć energję kinetyczną neutronu. Np. w przypad-ku spotkania neutronu z protonem energje te win-ny być sobie równe. Decydującym argumentem nakorzyść hipotezy Chadwicka była okoliczność, żewyliczona w ten sposób energja neutronów jestniezależna od natury uderzanych jąder i wynosi,w przypadku neutronów berylu około 6 miljonówwoltclektronów, co jest wielkością całkiem praw-dopodobną w procesie jądrowym uważanego typu.To też hipoteza Chadwicka została ogólnie przy-jęta: posługiwano się nią w licznych pracach, po-święconych neutronom, jakie wykonane zostaływ ostatnich miesiącach w Cambridge przez F e a-t h e r a i De e, w Paryżu przez małżonków J o-1 i o t, A u g e r a, de B r o g 1 i e ' u, T h i e-b a u d a i L e p r i n c e - R i n g u e t a, w Ber-linie przez R a s e t t i e g o, w Wiedniu przezK i r s c h a , Okazało się, że neutrony wysyła nie-Lylko beryl, lecz również bor i lit. Jako źródłopromieniowania «, bombardującego te pierwiastki,używano bądź polonu, bądź radonu z jego pochod-nemi. Ponieważ jedynem znanem działaniemneutronów jest rozpędzanie lekkich jąder, przetometoda badań polega zasadniczo na tem, że pro-mienie berylu, boru i litu (po uprzedniem prze-puszczeniu przez ekran, pochłaniający promienio-

wania innej natury, o których bliżej mówić niebędziemy) skierowujemy neutrony do odbiornika(komory Wilsona lub jonizacyjnej) i badamy roz-pędzone przez nie jądra. W len pośredni sposóbzdołano ustalić szereg własności neutronów. Napierwszem miejscu wymienić należy przybliżonewyznaczenie masy neutronów. Posiłkujemy się przytem tak zwaną metodą bilansu energetycznego,stosowaną często w zjawiskach dezintegracji sztucz-nej, wywołanej przez promienie a. Wymaga onadokładnej znajomości mas wszystkich jąder, wcho-dzących w grę w zjawisku powstania neutronu,i dlatego nie może być zastosowana w przypadkupromieni berylu, gdyż jedynerai danemi, na któ-rych się można opierać, są dane spektrografji ma-sowej, a dotąd nie udało się na tej drodze wyzna-czyć masy atomowej berylu, natomiast masy ato-mowe izotopów boru zostały dokładnie wyznaczo-ne przez Astona. W przypadku neutronów borureakcja „alchemiczna" pisze się jak następuje:

?i + Hel = ttj(symbol n oznacza neutron). Odpowiadające tejreakcji równania bilansu energetycznego napisze-my, oznaczając przez E energję równoważną masiedanego jądra, przez L — energję kinetyczną, jaknastępuje:

= En T ~r Tjn +

Masa jądra boru wynosi 11,00825, heljonu4,00106, jądra azotu 14,0042, energja kinetycznaheljonu (w jednostkach masy) 0,00565, energjaneutronu 0,0035, energja jądra azotu 0,00061. Stądwyliczamy, że masa neutronu wynosi 1,0067. Jestzatem mniejsza od masy protonu o 0,001, a możeo 0,002, gdyż wyznaczenie powyższe nie jest bar-dzo dokładne. Dochodzimy wobec tego do wniosku,że syntezie neutronu z elektronu i protonu towa-rzyszy wydzielenie energji rzędu jednego do 2 mil-jonów woltelektronów. frl. n.).

Strata wylotowa w turbinach parowych"Napisał Aleksander Jerzy Uklański, inżynier - mechanik.

Z agadnienie straty wylotowej, posiadającepierwszorzędne znaczenie dla projektowaniai ruchu turbin parowych, było już wielokrot-

nie poruszane i wyjaśniane z różnych stron. Zada-niem artykułu niniejszego jest ujęcie całości zagad-nienia oraz uwydatnienie pewnych szczegółów, któ-re nie były jeszcze, lub też w mierze niedostatecz-nej, przedstawione w literaturze.

Strata wylotowa zmniejsza przedewszystkiemsprawność turbiny i stanowi — zwłaszcza w turbi-nach o wielkiej mocy i dobrej próżni — stosunko-wo dużą pozycję w porównaniu ze stratami we-wnętrznemi. Racjonalny wybór wielkości stratywylotowej zgóry przy projektowaniu turbiny po-zwala osiągnąć najmniejszy możliwy w danych wa-runkach rozchód ciepła, względnie najmniejszymożliwy koszt jednostki wytworzonej energji, a gra-

*) Referat, wygłoszony na VI Zjeździe Inż. MechanikówPolskich (w maju r. ub.).

nica wielkości straty wylotowej określa pośredniomoc graniczną turbiny. Wreszcie znajomość zmien-ności straty wylotowej z obciążeniem turbiny po-zwala na dokładniejsze okreśLenie zmian rozchodupary.

Wielkość straty wylotowej, zarówno jak i jejzmienność z obciążeniem, związane są ściśle z wiel-kością i zmiennością próżni za ostatnim wieńcemwirnika (czy też u wejścia pary do skraplacza), za-tem przedstawienie zagadnienia straty wylotowejwymaga również krótkiego omówienia tej dziedziny.

Związki i pojęcia ogólne.Według znanego równania bilansu energji, pra-

ca wewnętrzna 1 kg pary w turbinie może być wy-rażona wzorem

Th = i, - /o — ~- ( Ą — Ą ),,7

w którym iv i2 oznacza zawartość ciepła, zaś c:,Co — szybkość bezwzględną pary przed i za turbiną.


W e wzorze t y m nie jes t uwzględniona s t r a t a ze-w n ę t r z n a c iepła przez p r o m i e n i o w a n i e i przewodze-nie. Pomijając także wyraz Ac\ : 2 g, jako posiada-jący wartości nieznaczne w porównaniu z innemi(np. ok. 0,2 Kal/kg dla cx = 40 m/sek), otrzymamywzór zasadniczy

gdzie strata wylotowa Ma — A.a£ : 2g =cl: 8380. iPraca wewnętrzna jest zatem mniejsza niż róż-i

nica zawartości ciepła, względnie różnica rzędnychi\ — i2 w układzie i — s (rys. 1), o wielkość energji

kinetycznej paryodlotowej. Punkt1 na rys. 1 okre-śla stan pary przedzaworem głównymturbiny, punkt 2 ~u wylotu z ostat-niego wieńca wir-nika. WielkośćAc\ '• 2ff j'est cał-kowicie straconadla pracy we-wnętrznej w turbi-nie, niesłuszne by-łoby jednak ozna-

Rys. l.

czanie punktem 3 (na linjistałego ciśnienia) stanu pa-ry zaraz za wylotem. Punktten nie ma związku bezpo-średniego z obiegiem paryw turbinie, gdyż energjakinetyczna pary odlotowejnie zamienia się odrazucałkowicie w ciepło.

Związki liczbowe straty wylotowej z innemiwielkościami wyprowadzić można na podstawierys. 2, przedstawiającego trójkąt szybkości u wylo-tu z wieńca wirnikowego. Kąt j32 jest kątem wyj-ściowym łopatki. Przyjmujemy, że szybkość względ-na w2 tworzy ten sam kąt fi2 z obwodem. Szybkośćbezwzględną c2, określającą stratę wylotową, wy-znaczymy ze wzoru:

ea = ]/ w22 sin2 /?2 + (w2 cos j32 — u)2.

Szybkość względna w2 wynika z zależnościw2 Fo = V% = G u2, gdzie F 2 oznacza przekrój wy-lotowy, prostopadły do kierunku szybkości względ-nej, G — rozchód pary w kg/sek, zaś V2 i v2 —objętość całkowitą, względnie właściwą przepływa-jącej pary.

Przekrój wylotowy F 2 = w D I S sin /32, przy-tem D i I oznaczają średnią średnicę i wysokośćłopatek u wylotu z ostatniego wieńca, zaś S —spółczynnik zwężenia z powodu grubości łopatek.Zakładając, że spółczynnik ten nie zmienia się zezmianą kąta fi2 (przynajmniej w niewielkich gra-nicach), możemy dla danych D i / napisać F 2 == const. sin /32.

Jeżeli objętość pary V2 jest stała, wówczasi»2=const. : F 2 = const. : sin /32, albo też E«2sin/32 == const., a szybkość bezwzględna c, zależy tylko

2, norm.

Rys. 2.

od wyrazu {w2 cos /32 — u) i osiąga minimum(a wraz z nią i strata wylotowa), jeśli w2 cos /32 == u. W tym wypadku c2 = w2 sin p2 = u tg fi2,skąd sin a2 = 1, a2 = 90°.

Wynik ten oznacza, że przy obciążeniu, dla któ-rego rozchód pary ma być najmniejszy, szybkość c2powinna być skierowana osiowo, czyli prostopadledo obwodu. Nazywa się to wyjściem prostopadłem.Zatem przy obciążeniu ekonomicznem turbiny wyj-ście pary z ostatniego wieńca wirnika powinno byćprostopadłe.

Oznaczając szybkość bezwzględną wylotową pa-ry przy wyjściu prostopadłem do obwodu przezC2> norm. a przekrój wylotowy, prostopadły doosi, przez F2)nnrm = F 2 : sin J32 = ir D I S, mamyL2> norm = V2 •' F2, n o r m = G v2 : TT D I S.

W praktyce, z rozmaitych względów, <nie zawszemożna tak dobrać przekrój wylotowy, aby przyobciążeniu ekonomicznem było w2 cos /32 = u,i często kąt a2 jest nieco mniejszy lub większy od90". Gra tu rolę przedewszystkiem ograniczonaw praktyce ilość rozporządzalnych profilów łopat-kowych i konieczność dostosowania turbiny projek-towanej do posiadanego modelu. Oprócz tego wy-bór kąta a2 różnego od 90° może być spowodowanyprzez chęć otrzymania określonej wielkości stratywylotowej przy obciążeniu częściowem.

Strata wylotowa a sprawność turbiny.

Praca wewnętrzna 1 kg pary w turbinie H{ == Ai — Ai„. zatem sprawność wewnętrzna turbiny,t. j . stosunek pracy wewnętrznej do pracy teore-tycznej (adjabatycznej) będzie

•!\l =

Ai — \i„

gdzie C„, oznacza stratę wylotową, jako część cał-kowitego spadku adjabatycznego H„ .

Pierwszy wyraz możemy określić jako spraw-ność wewnętrzną maksymalną •/•;,-,„,ax, t. j . spraw-ność wewnętrzną, odpowiadającą turbinie bez stra-ty wylotowej: 7], = T,;, m a x i gdy tw = 0 ,

Sprawność TJ,- m „ x jest miarą strat, związa-nych z ułopatkowaniem turbiny i powstającychwewnątrz turbiny, a więc strat tarcia i uderzeńpary w dyszach i łopatkach, wentylacji i tarciaczęści wirujących o parę, nieszczelności między-stopniowych i t. p. Wymienione straty zależą odstanu pary dolotowej, całkowitej ilości pary, prze-pływającej przez turbinę, sposobu wykonania dyszi łopatek, wreszcie od charakterystycznej liczbyParsonsa. Dla tych samych warunków pary do-lotowej i tego samego typu turbin można przyjąć,że sprawność YJ,-, m.,x zależy tylko od ilości pary,a więc od mocy turbiny, i da się zgóry ustalić.W ten sposób ocena sprawności wewnętrznej TJ;może następować na podstawie wielkości stratywylotowej.

Podobnie, jak sprawność wewnętrzna •(],• m u ,można również przyjąć, że i sprawność mechanicz-na T)„, zależy tylko od mocy turbiny, przytemw szerokich granicach obciążenia jest prawie stała.Możemy zatem przez analogję nazwać termodyna-miczną (albo efektywną) sprawnością maksymalnąiloczyn v)Ł m a x . r|ui = r(e, m a x i przyjąć, że zależyon tylko od mocy turbiny. Sprawność termodyna-


iniczna (efektywna) -qB = t\t . -qm = (TJ,-, m a x — L,„) . YJ,U = -= i],, max - C» • ty». Zakładając t,„. T/„ * C», otrzj.mamy YJ8 = 7j8, ,„ax — Cw.

Dla turbin pewnego typu i danych warunkówpary dolotowej można ustalić wykres sprawnościtermodynamicznej największej 7], m.,x w zależ-ności od mocy turbiny. W ten sposób ocena spraw-ności termodynamicznej -qe oraz rozchodu parymoże się opierać również na podstawie wielkościstraty wylotowej. Oprócz tego, z podanej wyżejzależności wynika, że dla dużych jednostek turbi-nowych, w których straty wylotowe mają poważnąwielkość, przeliczanie rozchodu pary na inne wa-runki pracy, a w szczególności na inną próżnię,musi się odbywać z uwzględnieniem straty wylo-towej .

Strata wylotowa zmniejsza sprawność turbiny,może jednak w pewnych warunkach mieć korzyst-ny wpływ na sprawność ogólną turbiny wraz zeskraplaczem. Mianowicie, przyjęliśmy, jako miaro-dajna do obliczenia straty wylotowej, próżnię u wy-lotu z ostatniego wieńca wirnika, a zatem na po-czątku nasady wylotowej między turbiną a skra-placzem. Nadanie parze, przepływającej przez tęnasadę, odpowiedniej — często dość wysokiej szyb-kości — oraz pokonanie oporów przepływu wyma-ga pewnej różnicy ciśnień na początku i na końcunasady (t. j . u wylotu z turbiny i wlotu do skrap-lacza), co sprawia, że dobra próżnia, wytworzonaprzez skraplacz, może nie być całkowicie wyzyska-na, a rozchód pary się powiększa. Racjonalneukształtowanie nasady wylotowej pozwala uzyskaćprzepływ bez straty próżni, wytworzonej przezskraplacz, kosztem energji kinetycznej pary odlo-towej, jeżeli będzie ona dostatecznie duża, a więcw turbinach o dużej mocy i dobrej próżni. W tensposób część straty wylotowej może być odzyska-na (co jednak nie ma wpływu na sprawność we-wnętrzną samej turbiny). Przy projektowaniu tur-biny można wówczas nie uwzględniać spadku ci-śnienia w nasadzie wylotowej i przyjmować próż-nię u wlotu do skraplacza równą próżni u wylotuz ostatniego wieńca wirnikowego.

Wielkość i zmienność próżni.Jak wynika ze związków "zasadniczych, szyb-

kość wylotowa przy wyjściu prostopadłem c „ , n o r m ~= V2 : F2, n o r m = G v2 : iT D ł S, zatem strata wylo-towaAta, norm = Ca

8. n 0 , m ! 8380 = Gs V2* i 8380 U D 18)*.Widoczna jest stąd paraboliczna zależność stra-

ty wylotowej od całkowitej objętości pary, wzglę-dnie od objętości właściwej v2, jeżeli inne wielko-ści są stałe. Wówczas A i„ varm = const. P22. Odpo-wiada to np. wypadkowi, gdy przy projektowaniuturbiny wymiary przekroju wylotowego, t. j . wiel-kości Dii, są już zgóry oznaczone ze względu nawybór określonego modelu turbiny, a ilość pary G,odpowiadająca pewnej mocy, zmienia się niewiele,albo, gdy stosunek G : F2, n o „ m jest stały.

Objętość właściwa pary odlotowej zmienia sięw przybliżeniu odwrotnie proporcjonalnie do ci-śnienia, można przeto powiedzieć, że strata wyloto-wa zmienia się w przybliżeniu odwrotnie propor-cjonalnie do kwadratu przeciwciśnienia (wyrażo-nego w ata).

Przy projektowaniu turbiny, wielkość próżni,jaka da się wytworzyć w skraplaczu, jest do pew-nego stopnia określona rozporządzalną temperatu-rą wody chłodzącej, a zależy przedewszystkiem odilości wody chłodzącej i jednostkowego obciążeniaskraplacza, zaś w mniejszym stopniu od spółczyn-nika przenikania ciepła oraz zawartości ciepła paryodlotowej (ze względu na nieznaczną zmiennośćobu tych wielkości). Istnieją pewne granice, po-między któremi zmieniają się te wielkości, określa-jąc jednocześnie granice wyboru normalnej próżnidla danej temperatury wody chłodzącej. Wybórmniejszej albo większej próżni w tych granicachpowinien uwzględniać, oprócz zmiany w rozchodziepary, napędu pomp kondensacyjnych i kosztuskraplacza, także zmianę straty wylotowej, którąmożna przez odpowiednią zmianę próżni znaczniezmniejszyć lub powiększyć. Oprócz granic wymie-nionych, istnieje jeszcze jedna. Wybór modelu tur-biny określa wielkość przekroju wylotowego i jed-nocześnie pewną największą objętość pary, któramoże przejść przez ten przekrój. Objętość właści-wa pary określa dla danej próżni ilość pary, a za-tem i moc turbiny. Drogą prób można określić naj-większą możliwą jeszcze do wyzyskania przez tur-binę próżnię, powodującą jednocześnie największąstratę wylotową. Przy wyborze próżni będzie cho-dziło w tym wypadku o określenie punktu, w któ-rym strata rozchodu pary z powodu zmniejszeniapróżni zrównoważy się zmniejszeniem mocy na-pędu pomp, zmniejszeniem kosztu skraplacza,wreszcie powiększeniem sprawności z powodumniejszej straty wylotowej.

Dla obciążeń innych niż normalne przyjmujesię w wypadku ogólnym, że ilość wody chłodzącejpozostaje bez zmiany, co powoduje polepszeniepróżni przy obciążeniach częściowych, a pogorsze-nie — przy przeciążeniu. Te zmiany próżni wpły-wają na zmniejszenie stopnia zmienności stratywylotowej. Charakter zmienności próżni z obciąże-niem wynika z ogólnych związków pomiędzy tem-peraturą nasycenia pary odlotowej a wielkościamicharakterystycznemi skraplacza. Opierając się natych związkach oraz na pewnych założeniach, mo-żna ustalić mniej lub więcej przybliżoną zależnośćpomiędzy temperaturą nasycenia a temperaturąwejściową wody chłodzącej i rozchodem pary:i0 = f(tvG). Stąd, oraz z zależności p — f (tg),można wyznaczyć wykres próżni w funkcji ilościpary.

W szczególnym wypadku można przyjąć, żepróżnia się nie zmienia, co wymaga regulowaniailości wody chłodzącej. Wypadek ten ma znaczeniewtedy, gdy zmiany obciążenia są długotrwałe, t. j .gdy turbina pracuje długi okres czasu z danem ob-ciążeniem, czy też przeciążeniem.

Przedstawienie wykreślne straty wylotowej.Związek szybkości wylotowej c.2 z innemi wiel-

kościami trójkąta szybkości może być użyty doprzedstawienia wykreślnego. Założenie stałej obję-tości pary Vs, przepływającej przez przekrój wylo-towy, pozwala na określenie t. zw. normalnej szyb-kości i straty wylotowej. Określenie wielkości kątajS2 według równania iv2cosfi2 = u wyznacza jedno-cześnie przekrój wylotowy turbiny i kierunek szyb-kości w2 tak, że odtąd zmieniać się może tylko

10 PRZEGLĄD TECHNICZNY 1933

wielkość tej szybkości wskutek zmiany ilości paryze zmianą obciążenia turbiny, czy też wskutekzmiany objętości właściwej (przyczem nie uwzględ-niamy narazie wpływu tej zmiany na kierunekszybkości w2), słowem, wskutek zmiany całkowitejobjętości pary V2.

Jak wynika z trójkąta szybkości,c 2

2 = w2i — 2 u w2 cos y + ii2.Podstawiając w» = G v2 : F2, otrzymamy

G2 ua2 Q v2

c 2 = — — 2 u cos Ba . .4- u2

zaś Aż„ = c222:8380.

Równanie to dla danego przekroju F 2 i stałegokąta j32 przedstawia się w postaci

A in = const. V22 + const. V2 + const..,

zaś dla pewnej określonej wartości v2 :A ia = const. G2 + const. G + const.,

skąd widać, że wy-kres straty wyloto-wej w zależności odobjętości, czy teżilości pary, będzieparabolą, posiada-jącą minimum.

Charakterystycz-nemi wielkościamitej paraboli sąprzedewszystkiem:rzędna początkowaoraz spółrzędnepunktu najniższego(rys. 3).

norm

Dla G = 0 otrzymujemy c22

(1 = u2, cik j 2 n

= u,w2 — 0, co zresztą wynika wprost z trójkąta szyb-kości, wreszcie strata wylotowa, czyli rzedną po-czątkowa paraboli, będzie Ai„ 0 = n2 : 8380.

Minimum osiągnie funkcja, gdy pochodnawzględem w2 będzie = 0, t. j . gdy 2 w2 — 2 u cos /32 == 0, w2 = u. cos jS2. Wówczas

C2>2min = l l 2 W22 = U2^ C o s 2 I8*) = u 2 s i n 2 @2<c2, „i,! = u s.in /32, odcięta punktu najniższego Gmiri

= w2 • Fg : v-2 = u F2 cos /32 : v~, zaś rzędna, czylistrata wylotowa

A i f/| m i n = u2 sina /J2 : 8380.Trzecim punktem charakterystycznym paraboli

jest punkt, odpowiadający wyjściu normalnemu,gdy w2 cos jS2 = u, a szybkość wylotowa Coi I ) o m == w2sin/32 = u t g ^ 2 . Ilość pary G'norm == w2 Fo : u., = u F2 : v2 cos ,60, wreszcie strata wy-lotowa Ai,, ^ o r m = u2 tg2 p2 : 8380.

Charakterystycznym spółczynnikiem, określają-cym zawartość paraboli, jest spółczynnik przy G2,równy y2

2: 8380. F,2-Dla różnych wartości objętości właściwej v„

wykresem straty wylotowej jest pęk parabol.Wszystkie będą miały teoretycznie jednakowe mi-nimum, gdyż nie zależy ono od v2. W rzeczywisto-ści powiększenie objętości właściwej (t. j . zmniej-szenie przeciwciśnienia), jeżeli skutkiem niego ob-jętość całkowita pary odlotowej wzrośnie ponadwielkość normalną, może spowodować, jak to wy-jaśniamy dalej, iż kąt wyjściowy szybkości w2 bę-dzie większy od kąta nachylenia łopatki, co zkolei

sprawia powiększenie się wartości minimum. Imlepsza próżnia, t. j . im większe v2, tem bardziejstronie są parabole oraz tem bliżej osi rzędnychznajduje się wierzchołek. Wszystkie parabole będąprzecinały oś rzędnych w tym samym punkcie,gdyż wielkość rzędnej początkowej również nie za-leży od v2 ani od kąta B2.

Strata wylotowa przy obciążeniach częściowych.

Poprzednie rozważania teoretyczne wyjaśniarys. 4, przedstawiający szereg trójkątów szybkościdla różnych wielkości w2, t. j . dla różnych objęto-ści V2, albo dla różnych obciążeń turbiny. Zazna-czony jest na tym rysunku przedewszystkiem trój-kąt normalny, gdy c 2 > n o r m jest prostopadłe do ob-wodu. Ze zmianą obciążenia zmienia się szybkośćwzględna w2, a wraz z nią szybkość bezwzględ-na i strata wylotowa. Stratawylotowa rośnie, gdy w2 >u : cos B2. Gdy w2 < u : cos /32,wówczas szybkość c2, a wrazz nią strata wylotowa począt-kowo maleją. Jak widać z ry-sunku, szybkość wylotowa c2

osiąga minimum, gdy stajesię prostopadła do kierunkuszybkości względnej w2, cozresztą wynika z poprzednichrozważań. Odpowiednią wiel-kość oznaczamy przez c2 : m i n

Po przekroczeniu tego mini-mum szybkość wylotowa zno-wu wzrasta i może osiągnąćwartość większą niż c.?noim.

Z rys. 4, jak i z poprzednich rozważań, widocznesą następujące związki:C2, n n r a = « ł g fo > C2, min = C2,„orm- COS B2 = U Sili B2,

oraz w2h n o r B 1 = u : cos B2, w2, m i n = u . cos B2.Ze związków tych wynikają stosunki

7 Z.norm

Rys. 4.

2c a , min w%, min

A i— cos2 j82.

a, norm ut, norm

Taką samą wartość będzie miał również stosu-nek odpowiednich objętości czy też ilości pary,jeśli objętość właściwa pary będzie stała. WówczasG = w2 F2 : v2 = const. w2, zaś G„,in : G n o r m = cos2/32.

Szczególnie interesującym jest wypadek, gdykąt /32 = 450, sin ji2 = cos /32 =0,707, t g / 3 2 = l .Wówczas e2 „o r m = u, c 2 m h i = 0,707 u, Stosunekstrat wylotowych będzie A f., l i ; i n : A i„ n,, r m = 0,5,czyli strata wylotowa najmniejsza będzie połowąstraty normalnej. Taki sam będzie stosunek obję-tości całkowitych pary oraz ilości pary, jeślii>2 = const. Oznacza to, że strata wylotowa osiągnieminimum, jeśli ilość pary zmniejszy się do połowy,a zatem przy obciążeniu ok. 40-5-45% normalnego.

Wreszcie, gdy j32 = 45", strata wylotowa przyobciążeniu normalnem Af„i l l 0 r m = u'2 : 8380 = Ai,.,,,,czyli jest taka sama, jak przy G = 0.

Jeśli kąt /52 > 45<>, wówczas cos2/92 < J, tg2/32>l,strata wylotowa przy obciążeniu normalnem

2 : 8380, stosunek straty najmniejszejA i.a, normdo normalnej będzie < 0,5, a minimum przesuniesię w kierunku mniejszych obciążeń.

Jeśli kąt /32 < 45°, wówczas cos2/32 > i,tg2 /32 < 1.A ia n o n t J < u.2 : 8380, stosunek straty najmniejszej

Nr. 1 PRZEGLĄD TECHNICZNY 11

do normalnej będzie > 0,5, wreszcie minimum prze-sunie się w prawo. Dla małych zatem ktjtów /3„może się zdarzyć, że strata wylotowa przy małemobciążeniu przewyższy stratę przy obciążeniu nor-malnem.

Zakładaliśmy wyżej, że objętość właściwa parynie zmienia się. Jeżeli — jak to się najczęściej zda-rza — ze zmianą ilości pary zmienia się równieżi objętość właściwa pary odlotowej, wówczas mamyzależność bardziej złożoną i wykres straty wyloto-wej będzie krzywą, posiadającą minimum (i tę sa-mą rzędną początkową), odbiegającą jednak kształ-tem od paraboli. Nie zmieni się również teoretycz-nie •wielkość tego minimum, przesunie się ono tylkow kierunku mniejszych obciążeń.

Z powyższych rozważań wynika, że zmiennośćstraty wylotowej z obciążeniem jest tem silniejsza,im większy jest kąt /32, a zatem stopień zmiennościzwiększa się wraz z wielkością bezwzględną stratywylotowej. Własność ta posiada duże znaczenie,jeśli chodzi o wzrost rozchodu pary przy obciąże-niach częściowych turbin o dużej mocy. W turbi-nach takich rzeczywista sprawność termodyna-miczna mało zależy od sprawności -q,, m n x , którazmienia się niewiele, a głównie od straty wyloto-wej. Ponieważ zmniejsza się ona znacznie przy ob-ciążeniach mniejszych od normalnego, przetowzrost rozchodu pary przy obciążeniach częścio-wych będzie mniejszy, niż w turbinach o małej mo-cy. Ogólnie można powiedzieć, że w turbinach z du-żemi stratami wylotowemi punkt ekonomiczny matendencję do przesuwania się w kierunku mniej-szych obciążeń.

Granice wielkości straty wylotowej.Poprzednio wyprowadzony był wzór na stratę

wylotową przy wyjściu prostopadłem, odpowiada-jącem obciążeniu normalnemu, mianowicie

"A i«. norm = «2 tg2 j82 : 8380,z którego wynika, że strata wylotowa przy wyjściuprostopadłem zależy wyłącznie od średniej szybko-ści obwodowej wT ostatnim, t. j . wylotowym wieńcuwirnika oraz od kąta wylotowego /32.

Rys. 5 przedstawia wykres straty wylotowejw Kal/kg w zależności od szybkości obwodowej, dlaróżnych wartości kąta /32. Wielkości, odpowiadają-ce małym szybkościom obwodowym i małym ką-tom /32, dotyczą również małych średnic i małychilości pary, względnie małych objętości. Jako wiel-kość graniczną, możnaby uważać szybkość około200 misek oraz kąt 40". Straty wylotowe poniżejtych granic można uważać jako m^łc, powyżejzaś — jako duże.

Przytoczony wzór wraz z wykresem jest mia-rodajny, jeśli chodzi o porównanie ze sobą turbinróżnej wielkości i systemów, gdyż nie zależy on odmocy turbiny, ani od ilości pary przepływającej,ani wreszcie od tego, czy wylot jest pojedynczy, po-dwójny i t. d., a jedynie od wymiarów przekrojuwylotowego.

Dolna granica straty wylotowej nie istnieje teo-retycznie, praktycznie zaś ograniczony jest główniekąt j82, gdyż zbyt małe kąty są niedogodne ze wzglę-dów konstrukcyjnych.

Jeżeli chodzi o granicę, górną, to odróżnić trze-ba względy na sprawność turbiny, oraz względyteoretyczne, ograniczające wielkość szybkości

względnej pary w.,. Odmiennie należy tu traktowaćwypadek, gdy stopień wylotowy turbiny jest reak-cyjny, odmiennie zaś, gdy akcyjny. Wiadomo, żerozprężanie się pary w części końcowej ABD łopa-tek kierowniczych, czy wirnikowych, ograniczonej

20.

fOO i50 2(X) HO ,300 35OmAekŚrednio siybkoic. cbwodowu

Rys. 5.

Rys. (i.

ściankami tylko z jednej strony, powoduje w pew-nych warunkach odchylenie strumienia pary odkierunku, wyznaczonego nachyleniem łopatki(rys. 6). W stopniu czysto akcyjnym, gdy niemarozprężania się pary w wirniku, niema również te-go odchylenia, y = 0, i przy wyjściu prostopadłemCo,norm = u tg /3o. Rozprężanie się pary w tej częścikońcowej łopatek wirnika następuje tylko w stopniureakcyjnym, gdy wirnik ma pokonać większy spa-dek ciśnienia, niż to odpowiada stosunkowi kry-tycznemu. Wówczasprzekrój najmniejszyAD jest t. zw. prze-krojem krytycznym,w którym panuje ci-śnienie krytyczne, aprzeciwciśnienie wy-stępuje poza tymprzekrojem, bądź wobrębie trójkąta ABD,bądź też poza nim,zależnie od wielkościcałkowitego stosunku ciśnień, o czem mówimy da-lej. Skutkiem tego rozprężenia się pary powiększasię zarówno szybkość względna (ponad krytyczną),jak i bezwzględna, a strumień pary zbacza o kąt y.Stratę wylotową określa szybkość, panującaw przekroju końcowym BD. Jeżeli w tym przekrojuwyjście pary będzie prostopadłe, wówczas c2, n o r r a == a i<j' /3'2, gdzie pr, = /?2 + y.

Szybkość krytyczna, t. j . największa możliwado osiągnięcia szybkość w przekroju AD, określanajwiększą objętość pary, jaka może przejść przezten przekrój, oraz — dla danej próżni — najwięk-szą ilość pary i największą możliwą do osiągnięciamoc. Strata wylotowa osiąga wówczas również war-tość największą, przytcm określa ją szybkość kry-tyczna, jeśli dalsze rozprężanie się pary nie nastę-puje, w przeciwnym zaś razie — szybkość w prze-kroju końcowym BD. W tym wypadku wielkośćstraty ograniczona jest przez największy możliwyjeszcze do pokonania w trójkącie ABD stosunekciśnień.


Przy projektowaniu turbiny, jeśli chodzi o moż-liwie całkowite wyzyskanie przekroju wylotowego,a jednocześnie o możność dostosowania ostatniegostopnia do opanowania zmian próżni, można np.przyjąć, że przy obciążeniu normalnem szybkośćw przekroju AD osiąga wartość krytyczną, alew części końcowej łopatek para się już nie rozprę-ża (a rozprężać się będzie dopiero przy przeciąże-niu). Odpowiada to założeniu, że ciśnienie w prze-kroju AD równe jest przeciwciśnieniu w skrapla--czu, a spadek ciśnień w ostatnim wirniku określony;jest stosunkiem krytycznym. W tym wypadku gór-na granica straty wylotowej normalnej wyznaczonajest szybkością krytyczną.

Ową szybkość krytyczną określimy ze znanego

wzoru io,, = y ]9 P 2 l>2 ~ / 9 k P>> vv> w k t ó 'rym p2 i v2 oznaczają ciśnienie i objętość właściwąpary za ostatnim wieńcem wirnika. Spółczynnikk = 1,035 + 0,1 x. Przyjmując średnią wartośćx — 0,9, otrzymamy k = 1,125. Dla obranej warto-ści x oraz przeciwciśnienia, zmieniającego się w wą-skich granicach, np. 0,04 +• 0,08 ata, iloczyn p2 v2

jest prawie stały i średnio = 1,31. Podstawiając te

wielkości, mamy wkl. = ok. 380 m/sek. Zakładamyc2, n o r m =wkr sin jS2, stąd Ai, max = w2

kr sin2/?2:8380 == ok. 17,2 sin2 J32 = ok. 8,6 -+-10,1 Kal/kg, jeśliprzyjmiemy /32 = 45 -̂ -50°, jako kąt największy.

Dla ostatniego stopnia czysto akcyjnego niematakiego ograniczenia, gdyż tam para w łopatkachwirnikowych nie rozpręża się, a tylko zmienia kie-runek szybkości, podczas gdy rozprężanie nastę-puje w łopatkach kierowniczych. W kierownicyostatniego stopnia może być osiągnięta szybkośćnadkrytyczna bezwzględna, zarówno jak i szybkośćwylotowa względna z wirnika. Stratę wylotowąogranicza tu tylito dopuszczalna szybkość obwodo-wa średnia u oraz kąt wylotowy [32. Przyjmującnajwiększą wartość kąta fi2 = 45°, mamy Aż„ n ] a x == u" : 8380. Zamiast szybkości średniej może byćwprowadzona szybkość obwodowa na końcach łopa-tek u r r a x = {D + 1) u : D. Jeżeli jako największąwartość stosunku I: D przyjmiemy 0,25, wówczasu m a x = 1,25 u, zaś Ma = u2

m a x : 13100. Np. dla"max- 3 5 0 "*" 4M misek otrzymamy Ai„ = ok. 9,4-:--+• 12,2 Kal/kg. Dla /?2 = 50° i tych samych szybko-ści obwodowych będzie Ai„ = ok. 13,4 -H17,3 Kal/kg.

(d. n.J

Projekty sieci europejskiej najwyższego napięciaNapisał J. Silberstein, inżynier - elektryk.

N a Berlińskiej Konferencji Energetycznejw r. 1930 zgłosił dr. Oliven znany czytel-nikom „Przeglądu Technicznego" projekt

sieci europejskiej1), ujmujący w jeden systemelektryczny Europę Zachodnią i środkową wrazz południową częścią Rosji. Projekt wzbudził wiel-kie zainteresowanie w kołach techników całegoświata. Zarówno rozmach, z jakim zagadnienie zo-stało potraktowane, jak i osoba autora, który jestgeneralnym dyrektorem największego niemieckiegoholdingu elektrycznego „Gesellschaft fur elektrischeUnternehmungen — Ludw. Loewe & Co A. G.", —nakazywały poważne ustosunkowanie się do spra-wy, która przestaje już dziś być fantazją, czy mu-zyką przyszłości.

Główne uzasadnienie swego planu widziałdr. OIiven w następujących punktach: wyrówna-nie wytwarzania i zapotrzebowania energji w róż-nych ośrodkach i krajach, możliwość zużytkowaniasił wodnych, dotąd nierozbudowanych wobec brakuodbiorców energji, złagodzenie szczytów obciążeń,które dziś są największą plagą elektrowni, dziękiróżnicy czasu w różnych krajach, w których wobectego godziny największego obciążenia wypadną niejednocześnie.

Przypomnimy pokrótce przebieg głównych linijnajwyższego napięcia (400 kV), według tego pro-jektu. Są to trzy linje południkowe i dwie równo-leżnikowe.

1-a linja południkowa bierze początek w Nor-wegji, gdzie zasilana jest przez bogate, a niewyzy-skane siły wodne; w Góteborgu łączy się z siecią

!) N o w i n y T e c h n i c z n e , 1930, zesz. 29/30, str.93—96. Patrz także ETZ, 1930, str. 986.

szwedzką; drogą na Hamburg i Berlin łączy sięz elektrowniami środkowo - niemieckiego zagłębiawęgla brunatnego, dalej — ze spadkami wodnemiAlp, przechodzi przez Brennero do Genui i docho-dzi do Rzymu. Długość linji wynosi 3000 km.

2-a linja południkowa biegnie od Calais, gdziebyłaby wybudowana wielka elektrownia, korzysta-jąca z taniego dowozu węgla angielskiego, francu-skiego i belgijskiego, przechodzi przez Paryżi Lyon, łączy się ze spadkami wodnemi Rodanui jego dopływów7, przecina Hiszpanję szlakiem: Bar-celona, Saragossa (spadki wodne), Madryt i kończysię w Lizbonie, gdzie projektowana jest wielka elek-trownia na tanim węglu angielskim. Długość linji—2100 km.

3-a linja południkowa zaczyna się w Warszawie,przecina Zagłębie Dąbrowsko-Śląskie, Czechosłowa-cję, łączy się w Austrji ze spadkami wodnemi Ty-rolu, kończy się w Jugosławji, dając możność roz-budowy sił wodnych wybrzeża Dalmatyńskiego.Długość linji — 1500 km.

4-a linja, równoleżnikowa, zaczyna się w Zagłę-biu Dąbrowsko - śląskiem (ewentualnie nawetw Małopolskiem Zagłębiu Naftowem), łączy sięw Halle (Saksonja) z 1-ą linją południkową, prze-chodzi przez zagłębie węglowe zachodnio-niemieckiei kończy się w Paryżu. Długość linji 1200 km.

5-a linja, równoleżnikowa, biegnie na południeod poprzedniej; zaczyna się w Zagłębiu Doniec-kiem, łączy się z elektrownią wodną na Dnieprze(obecnie już zbudowaną), przechodzi przez Odessę,posiadającą dogodne warunki do budowy elektrow-ni na ropie naftowej, przez Bukareszt, spadki wod-ne na Dunaju przy żelaznych Wrotach, Budapeszt,Wiedeń; tu krzyżuje się z 3-ą linją południkową,biegnie dalej po północnej stronie Alp, odbierając

Xr. 1 PRZEGLĄD TECHNICZNY

energję spadków wodnych austrjackich, szwajcar-skich i francuskich, kończy się w Lyonie. Długośćlinji 3000 km.

Koszt budowy sieci, nie licząc rozbudowy elek-trowni wodnych i cieplnych, wyniósłby około 4500miljonów złotych. Zakładając oprocentowanie po-życzki, subskrybowanej przez kraje zainteresowa-ne, wraz z amortyzacją, w wysokości 4l/2l%, orazkoszta ruchu i konserwacji 2%, Oliven otrzymujekoszt kilowatogodziny po stronie niskiego napięciastacyj transformatorowych, przyłączających siećkrajową do europejskiej, 3,2 do 3,4 grosza.

szcze rolę w elektryfikacji. Oczywiście, niema mo-wy o tem, by budować sieci na napięcia średnie naprąd inny, niż trójfazowy, mowa tu jest jedynieo sieci na napięcie najwyższe.

Zastosowanie prądu trójfazowego o napięciu±00 kV pociągnęłoby za sobą szereg niedogodności.Jedną z najpoważniejszych jest kolosalna moc bez-watowa, wywołana opornością indukcyjną linji; je-śli moc ta ma nie obciążać prądnic i transformato-rów zakładu wytwórczego, muszą być zastosowaneurządzenia, przesuwające kąt fazowy. Projekt Oli-vena przewiduje też budowę 25 takich star.yj, skła-

IRopa

Rys. 1, Sieć transeuropejska najwyższego napięcia według projektu Dr. Olivcna.

Realizacji projektu stoją na przeszkodzie wzglę-dy raczej polityczne i finansowe, niż techniczne. Nieda się zaprzeczyć, że pozycja Niemiec w omawianejsieci jest jeszcze bardziej korzystna i uprzywilejo-wana, niż to wynika z ich sytuacji geograficznej.Nie ulega jednak wątpliwości, że poszczególne od-cinki sieci budowane będą już w niedalekiej przy-szłości. Ostatnio ogłoszono nawet parę projektówtechnicznych, dotyczących fragmentów sieci euro-pejskiej.

Na pierwszy plan wysuwa się kwestja rodzajuprądu, użytego do przenoszenia energji na takznaczne odległości i przy tak wysokicm napięciu.Samo zagadnienie „rodzaju prądu" wydać się musidziwnem każdemu, kto wic, że w ciągu ostatnie"1

dziesiątków lat prąd zmienny, a w szczególnościtrójfazowy, wyparł całkowicie prąd stały. Cały roz-wój przesyłania energji na odległość związany jesltak ściśle z wprowadzeniem prądu trójfazowego, żepowrót do prądu stałego wydaje się nietylko trud-nym, lecz wręcz niemożliwym. Tem niemniej spra-wa jest szeroko dyskutowana i wydaje się, że prą-dowi stałemu przeznaczone jest odegrać wielką je-

dających się z transformatorów i silników synchro-nicznych, biegnących luzem. Jednak koszt takiegourządzenia jest bardzo wielki. Drugą niedogodno-ścią prąciu zmiennego jest zjawisko t. zw. korony —jarzenia, występującego na przewodach i powodu-jącego wielkie straty energji; ażeby tego uniknąć,trzeba stosować przewody o bardzo znacznej śred-nicy, a więc linki puste w środku, drogie i kłopotli-we w montażu.

Zbudowanie kabla na 400 kV prądu 'imiennegojest dziś niemożliwe, wobec czego przejście przezmorze (Norwegja — Danja) prowadzone musi byćlinją napowietrzną. Można c opraw da obrać szlaktaki, że głębokość morza w żadnem miejscu nieprzekroczy 25 m, więc budowa wież jest możliwa,koszty jednak byłyby bardzo znaczne.

Wszystkich tych wad, a oprócz tego i szereguinnych, nie posiada prąd stały wysokiego napięcia.Pamiętać trzeba pozatem, że — jeśli chodzi o izo-lację linji, — to napięcie 400 kV prądu stałego od-powiada napięciu —r=-= 280 kV prądu zmiennego,ponieważ dla izolacji ważna jest nie skuteczna, lecz


maksymalna wartość napięcia (amplituda krzy-wej). Budowa linji 400 kV prądu stałego nie odbie-ga więc tak daleko od wykonanej już budowy kil-ku linij na napięcie 220 kV prądu zmiennego; rów-nież , i aparaturę na to napięcie uważać można zazupełnie pewną.

Zachodzi pytanie, czy technika prądu stałegostoi dostatecznie wysoko, by móc zrealizować po-dobny projekt. Zasadniczy schemat przesyłaniaen.ergji byłby: energja byłaby wytwarzana przezturboprądnice prąciu trójfazowego, transformowa-na na wysokie napięcie, zamieniana na energję prą-du stałego, przesyłana w tej postaci po linji zakła-du odbiorczego, gdzie uskuteczniany byłby odwrot-ny .proces zamiany na prąd trójfazowy, zniżanie na-pięcia i dostarczanie energji odbiorcom.

Wytwarzanie bezpośrednie prądu stałego o na-pięciu, jakie tu wchodzi w grę, należy uznać za moż-liwe, jednak niekorzystne. Jedyna w Europie insta-lacja na prąd stały jest to linja Moutiers-Lyon2),pracująca od r. 1906. Długość linji wynosi 448 km,napięcie 125 kV; długość kabla 72 km. W instala-cji tej zastosowano system Thury, polegający naszeregowem połączeniu kilku prądnic, które dająw ten sposób to samo natężenie prądu; jeśli zapo-trzebowanie mocy spada, wyłącza się jedną (lubwięcej) prądnic i obniża się przez to napięcie sieci,natomiast natężenie prądu pozostaje niezmienne.Urządzenie to różni się więc zasadniczo od zwykłychinstaiacyj trójfazowych, pracujących przy stałemnapięciu. Turboprądnice ostatnio zainstalowane(1927 r.) są na napięcie 22 kV i moc 3500 kW;prądnica taka składa się właściwie z 3-ch mecha-nicznie sprzężonych osobnych maszyn, z którychkażda daje napięcie 7300 V.

Możliwe jest podniesienie napięcia na kolekto-rze do 10 kV, ale wyżej — przy obecnym stanietechniki — pójść nie można. Wobec tego dla osią-gnięcia 400 kV trzeba byłoby połączyć w szereg co-najmniej 13 takich turboprądnic (3-tworniko-wych). Każda z tych maszyn musi być odizolowanaod ziemi na napięcie, odpowiadające jej miejscuw szeregu. Powoduje to, oczywiście, znaczne skom-plikowanie urządzenia.

Największa moc turboprądnicy prądu stałego,jaką możnaby obecnie uzyskać, wynosi 30 — 40 ty-sięcy kW; maszyna taka składałaby się właściwiez 4-ch prądnic, umieszczonych po obu stronach tur-biny wodnej. Moc byłaby stosunkowo znaczna, gdyżnajwiększa dotąd prądnica trójfazowa, pracującaz turbiną wodną, posiada moc 77 500 kVA (Dnie-prostroj). Jednak podana tu moc 40 000 kW osią-gnięta być może przy wolnych obrotach (125obr/min), a w razie większych obrotów musi byćobniżona. Wynika stąd, że bezpośrednie wytwarza-nie prądu stałego, możliwe ostatecznie w zakładach,pracujących na małych spadkach wodnych, jestniemal wykluczone przy znacznych spadkach, wy-magających większej liczby obrotów, a tembardziejw zakładach cieplnych, w których stosowane turbi-ny parowe są nie do pomyślenia przy małej szybko-ści obrotów.

Uznać więc należy, że jako maszyny wytwórczenadają się o wiele lepiej prądnice prądu trójfazo-wego. Moc ich może być doprowadzona do 100 i wy-

ETZ 1930, str. 114.

żej tysięcy kW: zastosowanie turbin wodnych o du-żej mocy powoduje też obniżenie kosztów urządzeńwodnych.

Do przetwarzania prądu trójfazowego na prądstały byłyby zastosowane prostowniki rtęciowe. Bu-dowa ich w okresie ostatnich kilku lat poczyniłabardzo znaczne postępy i wolno przypuszczać, żew niedługim już czasie osiągnąć będzie można na-pięcie do 50 kV i natężenie prądu 2000 — 2500 A.Prostowniki byłyby załączone równolegle po stro-nie prądu .zmiennego, zaś szeregowo po stronie prą-du stałego. Odpowiednie uzwojenia transformatorazasilającego musiałyby być odizolowane od ziemina napięcie, odpowiadające miejscu, zajmowanemuprzez dany prostownik w ich szeregu. Dla otrzyma-nia mocy 1 000 000 kW przy napięciu 400 kV po-trzebahy było 8 takich prostowników. Zastosowa-nie prostowników zamiast prądnic przedstawia sze-reg dogodności, wynikających z tego, że aparatynieruchome są łatwiejsze do izolowania, niż maszy-ny wirujące, że nie posiadają one kolektorów, któresą głównem źródłem uszkodzeń w maszynach prądustałego.

Energja, przesłana w postaci prądu stałego dozakładu odbiorczego, musi być tu zamieniona z po-wrotem na energję prądu zmiennego. Również i tu-taj maszyny wirujące — przetwornice, których sil-niki napędowe byłyby połączone w szereg, nastrę-czają szereg trudności. Muszą być zastosowane apa-raty nieruchome. Skonstruowanie ich leży w zało-żeniu całego systemu sieci prądu stałego.

Aparaty takie, które nazwiemy zmiennikami3),są przedmiotem zainteresowania koncernów elek-trycznych od kilku już lat. Amerykańska GeneralElectric Co. prowadzi próby nad t. zw. thyratro-nem, który polega na wprowadzeniu siatki sterują-cej pomiędzy katodę i anodę; napięcie, przyłożonedo siatki, powoduje jakgdyby modulację prądu sta-łego według wymaganej częstotliwości. Westinghou-se oraz Siemens 4) prowadzą również prace w tymkierunku, których bliższe rezultaty nie były dotądogłaszane; pomysł polega, podobnie do poprzednie-go, na stworzeniu dla prądów silnych urządzeniaanalogicznego do lampy trójelektrodowej. Japońskiuczony dr. M i t s u d a wygłosił na Kongresie Ener-getycznym w Tokjo (1929 r.) referat5) o opraco-wanem przez siebie urządzeniu, które składa sięz wspólnej katody i kilku anod w naczyniu próż-niowem; łuk, powstający pod wpływem przyłożo-nego napięcia prądu stałego, przerywany jest przeztarczę z otworami, która obraca się w przestrzenimiędzy katodą i anodami; częstotliwość prądu,otrzymanego na wtórnem uzwojeniu transformato-ra, zasilanego przez zmiennik, jest proporcjonalnedo ilości anod, ilości otworów tarczy i jej szybkościobrotowej. Dr. Mitsuda wykonywał doświadczeniena modelu o mocy 7 kW.

Powyższe próby prowadzone są ze zrozumiałych. względów w tajemnicy. Jednak dochodzące n,asskąpo wieści pozwalają przypuszczać, że realizacjajest już niedaleka. Faktem jest, że niemiecki inży-nier dr. G o s e b r u c h , który z ramienia firmySiemens prowadzi studja nad możliwościami i pro-jektami sieci europejskiej, w ogłoszonym niedawno

3) Ang. rectinverter, niem. Wechsclrichter.'i) Siemens Zeitschrift 1931, str. 142.3) ETZ 1930, str. 806.


artykule") traktuje sprawę powyższą jako zupeł-nie realni} i nawet zestawia to rozwiązanie z inne-mi. Podobne stanowisko zajmują i inni autorzy,którzy, wypowiadając sic. za prądem stałym, opie-rają się w swych iprojektach na wprowadzeniu oma-wianych aparatów. Sądzić więc należy, że ostatecz-ne rozwiązanie jest kwest ją bliskiej przyszłości.

Przy prądzie stałym zastosowany byłby układtrójprzewodowy, przytcm przewód zerowy byłbyskombinowany z ochronnym i uziemiony. Wobectego napięcie przewodu względem ziemi wynosiłobytylko połowę napięcia roboczego, czyli 200 kV;z punktu widzenia izolacji linji jest to równoznacz-ne z napięciem 142 kV prądu zmiennego.

Rys. 2. Przesyłanie energji z Norwegji do Holandji, Belgji i Francjiwedług projektu inż. Schjólberg - Henrikscna.

Jeśli chodzi o przekrój przewodu, to — przytem samem natężeniu prądu — prąd stały wymagao 83% więcej miedzi, niż prąd trójfazowy. Jed-nak — dla budowy linji znacznie donioślejsza —izolacja jest dla prądu zmiennego potrzebna wyż-sza, odpowiednio do napięć o 41% wyższych. Wo-bec tego przy danej budowie linji, danych izolato-rach i odstępach między przewodami, można za-miast linji prądu zmiennego zawiesić linję prądustałego o napięciu wyższem; ostatecznie osiągnąćmożna oszczędność miedzi, wynoszącą do 25%.

przejścia nad wodą (głębokość morza nie większa,niż 20—25 ni) są wykonane z linki z bronzu krzemo-wego; na tych samych słupach prowadzone sij dwatory 3-przewodowe. Linja prądu stałego składałabysie. z 2 X 4 X 500 mm' linek miedzianych pełnychoraz 2 X 95 mm- linek przewodów zerowych; prze-wody te byłyby zawieszone na dwóch rzędach słu-pów; przejścia przez wodę — kablowe.

Straty przenoszenia wyniosłyby 18,2% przy prą-dzie zmiennym, 29,5% przy prądzie stałym, w sto-sunku do mocy użytecznej. Ponieważ zakład wy-twórczy jest wodny, a spadki wodne w Norwegjipozw:alają na nieograniczone niemal zwiększeniemocy zainstalowanej, więc większe straty powodują

jedynie konieczność większychinwestycyj, koszta ruchu zaśprawie nie zmieniają się.

Przy obliczeniu rentownościprzyjęto oprocentowanie 6%,amortyzację w ciągu 30 lat orazużytkowanie 6000 godzin rocznie,co odpowiada rocznej sprzedażyenergji 5,7 miljardów kWh. Au-tor zastrzega się, że otrzymaneceny prądu mają charakter je-dynie crjentacyjny, służąc doporównania różnych rozwiązań.

I. Prąd zmienny.

Elektrownia na fjordach po-siada 16 prądnic trójfazowych80 000 kW, 10,5 kV, 50 okr/sek,sprzężonych z turbinami wodne--mi Peltona po 115 000 KM.Elektrownia obejmuje równieżtransformatory 10,5/410 kV,urządzenia rozdzielcze i t. d.

•A

Omówimy teraz kolejno parę niedawno ogłoszo-nych projektów sieci najwyższego napięcia.

Cytowany już artykuł dr, Gosebrucha zawierazestawienie 5-ciu możliwych rozwiązań przenosze-nia energji z Norwegji do Niemiec, z odgałęzieniamiw Goteborgu dla Szwecji i w Kopenhadze dla Danji.

Moc, odbierana w Hamburgu, celem przeniesie-nia na sieć niemiecką 220 kV, lub też na niższe na-pięcie dla potrzeb lokalnych, wynosić ma 750 000kW, w Goteborgu— 100 000 kW, w Kopenhadze —100 000 kW. Napięcie na początku Linji 3 X 410 kVdla prądu zmiennego, 2 X 205 kV dla prądu stałego.Linje napowietrzne dla prądu zmiennego wykona-ne są z linki miedzianej, pustej w środku, o prze-kroju 520 mm- i średnicy zewnętrznej 50 mm,

'») ETZ 1931, str. 08!).

Długość linji transmisyjnej, 2 X 3 X 520 mm",410 kV, wynosi 1045 km. Długość linji nadwodnej37 km; wysokość słupów do 200 ni, odległość 800 —1500 m. Do przesuwania kąta fazowego służy 6 sta-cyj po 120 000 kVA; w Goteborgu i w Kopenhadzezainstalowane są stacje transformatorowe po100 000 kW, 400/110/10 kV, w Hamburgu —750 000 kW, 400/220/110/10 kV.

II. Prąd stuli] systemu Thurij — no stałe natę-żenie prądu.

Elektrownia posiadałaby 32 turbiny wodne,z których każda pędziłaby 4 prądnice prądu stałego3120 V X 3200 A = 10 000 kW. W te.n sposób mocelektrowni wyniosłaby, podobnie jak i w wypad-ku 1,-1280 000 kW, ilość prądnic—128 szt.

Linja przenosząca składa się z dwóch tras:2X1 045 km, 2X500 mm- oraz 2X95 mnv! (przewódzerowy); przejścia przez wodę wykonane są w po-staci 28 kabli jednożyłowych, kabla zerowego i sy-gnalizacyjnego; długość kabli 37 km. Na stacjachodbiorczych w Goteborgu i Kopenhadze pracują po3 zespoły przetwornicowe po 40 000 kW, w Ham-burgu — 11 zespołów po 80 000 kW; każdy zespółskłada się z 8-iu silników prądu stałego, umieszczo-nych po 4 z obu stron prądnicy trójfazowej. Silnikipołączone są w szereg tak, by napięcie na każdymz nich wynosiło 3120 V.


III. Prąd stały systemu Thunj — na stałe na-pięcie.

Elektrownia i zakład odbiorczy w Hamburgu —jak w wypadku II. Zakłady odbiorcze w Goteborgui Kopenhadze pracują pomiędzy przewodem skraj-nym i zerowym, t. zn. przy napięciu 200 kV. Zakła-dy te otrzymują po 40 silników prądu stałego5000 V, 2500 kW; 8 silników pędzi prądnicę trój-ifazową 20 000 kW, Przekrój przewodu zerowegopomiędzy Goteborgiem i Kopenhagą musi być po-większony do 2 X 150 mm:!.

IV. Prąd stały — prostowniki w elektrownii silniki szeregowe w zakładach odbiorczych.

V. Prąd stały — prostowniki w elektrownii zmienniki w zakładach odbiorczych.

Autor nie podaje danych, dotyczących projekto-wanych prostowników i zmienników w rozwiąza-niach IV i V.

W tabelce poniższej zestawione są koszty inwe-stycyjne oraz wytwarzania i przesyłania energji dlawszystkich pięciu rozwiązań.

TABELA I.

qN

N

«

III

IIIIVV

Koszt a z a k ł a d o w e

urządzenieprzfirn*-svące

ogóle.T

miljony ztotvch

131013701S7013111311

730735755735628

20402105212520181939

Koszt

loco elek-trowniawytwórcza

2,622,752,752,622,62

itWh, gro

transportu

1,511,531,071531,30

szy

ogóiemlocosieć1)11 Tg

4,134,284,324,153,92

Z zestawienia wynika, że najkorzystniejsze podwzględem gospodarczym jest rozwiązanie V, stosu-jące prąd stały do przesyłania energji, oraz pro-stowniki i zmienniki na końcach linji. Trzeba turaz jeszcze podkreślić, że prostowniki na tak wiel-kie moce, jakie tu wchodziłyby w grę, nie są dotądwyrabiane, a zmienniki są dopiero w stadjum opra-cowania laboratoryjnego. Ponieważ jednak rozwią-zanie V, obok korzyści gospodarczych, posiada rów-nież wielkie zalety techniczne, można przewidywać,że będzie ono przyjęte, o ile tylko odpowiednie apa-raty będą mogły być wytwarzane.

Wyniki podobne w tendencjach, aczkolwiekróżniące się co do wartości liczbowych, otrzymałaiitor projektu 7) przesyłania energji z Norwegji doHolandji, Belgji i północnej Francji, zgłoszonegona czerwcową sesję zeszłoroczną Konferencji Mię-dzynarodowej Wielkich Sieci, — inżynier norweskiS c h j o l b e r g - H e n r i k s e n . Energja, wytwa-rzana w zakładach wodnych Norwegji południowo-zachodniej, byłaby zbierana w centrali zbiorczejo mocy 1 500 000 kW i stąd przesyłana. Projektnie obejmuje instalacji zakładów wytwórczych,przyjmując pewną cenę za kWh przy użytkowaniu6000 godzin rocznie.

Projekt rozpatruje 3 szlaki, któremi prowadzo-na być może lin ja przenosząca. Rozwiązanie Aprzyjmuje drogę najkrótszą (1150 km), obejmu-jąc kabel podwodny Norwegja-Holandja o długości

550 km. Rozwiązanie B przyjmuje drogę przezSzwecję, Danję, Niemcy Północne; długość wynosiokoło 1650 km, jednak cała linja wykonana byćmoże jako napowietrzna, nie wyłączając krótkichodcinków wodnych. Rozwiązanie C przyjmuje dro-gę przez Danję i Niemcy Północne z pominięciemSzwecji, obejmując kabel podwodny Norwegja —Danja o długości 160 km.

Dla szlaku B autor rozpatruje dwie alternaty-wy: przenoszenie przy pomocy prądu trójfazowe-go (B) oraz przy pomocy prądu stałego (D). Dlaszlaków A i C, ze względu na konieczność tikładaniakabli podmorskich, wchodzi w grę jedynie prądstały. Pomijając względy natury gospodarczej, pod-kreślić należy, że na korzyść szlaku A przemawia-ją względy polityczne; wątpliwe jest, czy Belgjai Francja zgodziłyby się na zakontraktowanieznacznych ilości energji, dostarczanej hnją, biegną-cą przez terytorjum niemieckie.

Tabela II zestawia wyniki obliczenia i główniej-sze dane techniczne, dotyczące 4-ch rozpatrywa-nych rozwiązań. Linja powietrzna prądu stałegoskłada się z 3-ch rzędów słupów, na których zawie-szonoby po 2 przewody 400 mm2; linja kablowaobejmuje 2X9 kabli jednożyłowych 210 mm2. Linjanapowietrzna prądu zmiennego składa się z 2-chrzędów słupów, na których wiszą po 3 przewody400 mm2. Prąd zmienny wymaga stacyj pośrednichdo przesuwania kąta fazowego. Zamiana prąduzmiennego na stały w centrali zbiorczej oraz prą-du stałego na zmienny w miejscu odbioru energjiodbywa się przy pomocy prostowników, względniezmienników', których możliwość zastosowania autorzakłada.

Koszty zakładowe obejmują centralę zbiorcząoraz odbiorczą na końcu linji, wszystkie potrzebnetransformatory, prostowniki, zmienniki, stacjeprzesuwnikowe.

Oprocentowanie przyjęto 5%, amortyzację 3%,konserwację i utrzymanie kabli 1%, linij napo-wietrznych 1,5%, urządzeń maszynowych 2%.

Koszt wytwarzania energji loco centrala odbior-cza przy 6000 godzin użytkowania rocznie wynosi96 zł./kWrok, czyli 1,6 gr./kWh.

Tabela uwidacznia wyższość gospodarczą prądustałego nad zmiennym; kapitał zakładowy A w po-równaniu z B wynosi zaledwie 52%, koszt przesy-łania energji 49%, cena sprzedażna energji 67%.

Inż. Schjolberg-Henrikscn, reasumując wynikiswych rozważań i obliczeń, twierdzi, że realizacjaprojektów przesyłania energji na wielkie odległościzależy od wypracowania systemu przesyłania prą-dem stałym.

Na zeszłoroczną również sesję MiędzynarodowejKonferencji Wielkich Sieci zgłoszony został innyprojekt8) sieci najwyższego napięcia. Autor jego,inżynier francuski G. V i e 1, twierdzi, że przy po-mocy linij rjrądu zmiennego o napięciu 400 kVprzeprowadzić można unifikację gospodarki ener-getycznej Francji, rozprowadzając po całym krajuogromne zasoby spadków wodnych (7,5 miljonówkW), a nawet wysyłając nadmiar do krajów sąsied-nich, jak Belgja i Holandja. W dalszym ciągu swejpracy Viel szkicuje projekt sieci europejskiej.

J) Transmission et expo.rtation d'energie par courantcontinu a haute tension, Paris 1931. 8) Etude d'un reseau a 400 000 volts, Paris 1931.


T A Ii E L A II.

Ii o z w i ;[ •£ a n

Długość linji l;mw tem linja podmorska ,

Moc centrali zbiorczej ]t\yNapięcie kVStacje do poprawy cosę kVAStrata na przenoszenie %Koszty zakładowe:

kabel podmorski zł.linja napowietrznainne urządzeniaogółem

Koszt przesyłania energji:stały koszt rocznystrata energjiogółem

Koszt przesyłania zł/kWrokKoszt loco centrala odbiorcza zł/kWrok

gr/kWh

1150680

1 500 0002 300

18

1050

1 500 0003 380

25

396 000 000 !264 000 000 11320 000 000156 000 000 264 000 0 iO816 000 000 1 584 000 000

74 000 00026 000 000

100 000 000821782,95

152 000 00086 000 000

188 000 0001672634,33

13001(10

1 500 0002 300

8 220 00021,5

lisoonooo407 000 000156 000 000768 000 000

72 OTO 00031000 000

103 000 000881843,07

1650

1 500 0002 300

26,5

720 000 000156 000 00;)876 000 000

84 000 00')38 000 000

122 000 0001112073,44

Dla uniknięcia zjawiska korony, autor przyjmu-je zewnętrzną średnicę przewodów 80 mm; prze-wód wykonany byłby z kilku umieszczonych kołosiebie linek aluminjowych i stalowych, otoczonychwspólną powłoką z cienkiej stalowej blachy nie-rdzewiejącej; ogólny przekrój aluminjum 840 min-,stali — 200 nim2 dla linji, która ma przenosić400 000 kW na odległość 1000 km. Odległość mię-dzy słupami 250 m, zwis 7 m, wysokość słupa37,5 m.

Głównem źródłem przeskoków i przebić izolato-rów jest nierównomierny rozkład potencjałuwzdłuż łańcucha izolatorów; jeśli łańcuch składa sięze znacznej ilości izolatorów — w danym wypadkudla napięcia 500 kV trzeba ich aż 15 szt. — wpływnierównomierności może stać się wręcz zgubny.Viel usiłuje wobec tego narzucić w sztuczny sposóbbardziej dogodną formę rozkładu potencjałów, a toprzez połączenie ze sobą izolatorów, znajdującychsię w środku łańcucha, przy pomocy przewodu me-talowego, biegnącego równolegle do przewodów prą-dowych; przewód len „równoważący" byłby przezpewną oporność połączony z przewodem prądo-wym, otrzymując napięcie równe połowie napięciaroboczego. W ten sposób z punktu widzenia naprę-żeń elektrycznych linja byłaby rozbita na dwie li-nje, każda o napięciu o połowę niższem od robocze-go; wpłynęłoby to oczywiście dodatnio na pewnośćpracy. Pomysł przewodu równoważącego jest za-czerpnięty ze znanego pomysłu wprowadzeniawarstw przewodzących pomiędzy izolację kabli wy-sokonapięciowych, również celem poprawy rozkła-du pola elektrycznego.

Odległość między przewodami oraz między prze-wodem a ziemią Viel podaje 10 m; przy normalnemnapięciu roboczem nie zachodziłoby zjawisko ulo-tu, natomiast w razie przepięcia straty na koronęi ulot pochłaniałyby wiele setek kW na kilometrdługości linji, stanowiąc najlepszą jej ochronę.

Ażeby nie obciążać prądnic mocą bezwatową,trzeba ustawić wzdłuż linji stacje silników synchro-nicznych o ogólnej mocy 300 000 kVA przy mocyprzesyłanej 400 000 kW.

Warunki pracy linji na tak wysokie napięcieprądu zmiennego są zasadniczo różne od linij zwy-kłych. Tak np. nie można tu właściwie mówićo spadku napięcia wzdłuż linji; napięcie na końcu

w pewnych wypadkach może być nawet wyższe odnapięcia, przyłożonego na początku. Viel projektujelinję w ten sposób, żeby napięcia na początku i koń-cu były równe przy obciążeniu, wahającem się po-między 0 a 480 000 kW. Natomiast w innych pun-ktach linji napięcie będzie posiadało wartość inną,wahając się na połowie długości linji pomiędzy470 kV przy biegu jałowym a 345 kV przy najwięk-szem obciążeniu. Dlatego też izolację linji obliczaćtrzeba nie na 400, lecz na 500 kV.

Rys. 3. Projekt sieci europejskiej wedł. Inż. G. Vlel'a,

Włączenie linji nastręcza wielkie trudności.Przy prostem włączeniu przy pomocy zamknięciawyłączników powstałyby bardzo niebezpieczne zja-wiska stanu nieustalonego, a na koniec linji, otwar-ty w tym momencie, przyszłaby fala kolosalnegoprzepięcia. Należałoby więc włączać projektowanąlinję od strony odbioru, zasilając ją początkowoprzy pomocy silników synchronicznych, pędzo-nych w tym wypadku przez specjalną przetwornicę,wytwarzającą prąd o zmiennej częstotliwości; prze-twornica byłaby zasilana z sieci miejscowej. Napię-cie na linji, wytwarzane przez silniki synchronicz-


ne, stopniowo powiększanoby, dochodząc wreszciedo 400 kV na otwartym końcu linji; w tej chwiliwłączanoby prądnice zakładu wytwórczego. Silni-ki synchroniczne na końcu odbiorczym normalniepracowałyby, jako przesuwniki fazowe.

Wspomnieć należy, że obliczenia Viela doprowa-dziły go do paradoksalnego wniosku, że prąd zwar-cia na linji może być w niektórych wypadkachmniejszy od prądu roboczego; wobec tego dlaochrony linji nie można stosować przekaźnikównadmiarowych, lecz specjalne urządzenia, reagują-ce na brali równowagi, uziemienie i t. d.

Ze względu na brak, ewentualnie na niepewnośćdziałania odpowiednich wyłączników na tak wyso^kie napięcia, nie dawanoby ich wcale, wykonywającoperacje włączenia i wyłączenia linji po stronie„niskiego" napięcia transformatorów, a mianowi-cie na napięciu 150 kV; linja więc traktowana jestjako jedna całość wraz z transformatorami na obukońcach.

Obciążenie kosztami: przesyłania i tranfonno-wania energji na obu końcach- linji, regulowanianapięcia i kąta fazowego, — podaje dla. różnychczasów użytkowania poniższa tabelka.

T A B E L A III. i

Przesyłanie na 1000 km •. .Transformowanie na początku

linjiTransformowanie na końcu

linjiRegulacja

Ogółem gr/kWh

UiylUownnie roczne godzin1000

4,80

1,48

1,431,61

9,27

31)00 6000 8000

1,75

0,50

0,500,50

3,25

0,98

0,25

0,250,27

1,75

0,80

0,21

0,210,21143

Według tabeli powyższej, autor oblicza zasięgróżnego rodzaju zakładów elektrycznychj uwzględ-niając koszt wytwarzania energji i porównywującgo z kosztem transportu węgla.

Okazuje się, że energję spadków wodnych przyużytkowaniu rocznem 6000 godzin opłaca się prze-

syłać na odległość 1770 km, przy 8000 godzin —3000 km. Ponieważ przy współpracy wielkich za-kładów elektrycznych energja wodna służy do po-krycia obciążenia podstawowego, zaś zakłady ciepl-ne pokrywają jedynie szczyty obciążenia, — zapew-nione są więc wysokie wartości czasu użytkowania,dochodzące do 7500 godzin rocznie. W tych warun-kach opłaca się przesyłać energję na odległość2700 km.

Jeśli chodzi o transport energji zamiast tran-sportu węgla, Viel oblicza, że opłaca się przesyłaćenergję, wytworzoną w zakładzie cieplnym przykopalni, na odległość 1000 km przy użytkowaniulinji 2560 godzin rocznie. Liczbę tę otrzymano,przyjmując rozchód paliwa 0,8 kg/kWh oraz koszttransportu węgla 92,25 franków za tonnę i 1000 km.

Projekt Viela przewiduje rozbudowę zakładówwodnych w Alpach (2 400 000 kW), w Pirenejach(1 400 000 kW), w Massif Central (1 500 000 kW)i na Renie (500 000 kW). Zakłady wodne pracowa-łyby na wspólną sieć państwową wraz z zakładamicieplnemi, zgrupowanemi w północnych okręgachwęglowych (2 300 000 kW). Rozbudowa projekto-wanych zakładów wodnych i sieci najwyższego na-pięcia kosztowałaby przeszło 18 miljardów złotych.

Viel zgłosił również projekt sieci europejskiej,opracowany nieco odmiennie, niż projekt Olivena.Do sieci tej przyłączona byłaby również i Anglja;w tym celu zostałby wybudowany tunel pomiędzyAnglją a lądem Europy. Fakt, że szczyty obciążeniawystępowałyby w różnych krajach z przesunięciemo parę godzin ze względu na różne czasy, pozwoliłbyzmniejszyć moc, zainstalowaną w zakładach ciepl-nych, o 7 000 000 kW.

Celem wykazania możliwości finansowej zreali-zowania tych ogromnych planów, autor zestawiaje z budową sieci kolejowej w Europie, która we-dług niego kosztowała około 400 miljardów złotych.Projekt sieci europejskiej wraz z rozbudową zakła-dów wodnych na ogólną moc 78 000 000 kW (w temRosja 33 000 000 kW), oblicza Viel na 190 miljar-dów złotych.

Znaczenie postępu technikiDwa przemówienia J. M. Rektora Politechniki Warszawskiej, Prof. Dr. W. Chrzanowskiego.

Przemówienie na inauguracji roku akademic-kiego 1932/33 w dn. 1.X.32.

Zgromadziliśmy się dziś na uroczystość otwar-cia nowego roku akademickiego.

Na wstępie tego obchodu składam w imieniunaszej Politechniki, jako tegoroczny jej gospo-darz, najgorętsze podziękowanie Panu Prorektoro-wi Prof. Dr. Pszenickiemu za Jego trzyletnie za-szczytne rządy rektorskie. Panie Prorektorze, su-mienność i sprężystość w spełnianiu ciężkich obo-wiązków Rektora naszej Uczelni, — ciągła troska0 należyty jej rozwój, — wreszcie bezstronność,życzliwość i wielki takt w stosunku do profesorów1 studentów zjednały Ci powszechne uznanie naszejPolitechniki. Znając Twoje oddanie się sprawomUczelni, jestem przekonany, że niejednokrotniewesprzesz mnie Swą cenną radą w czasie megourzędowania.

Panowie Koledzy, zaszczyciliście mnie powierze-niem rządów naszej Politechniki na obecny rokakademicki, dając mi przez to dowód Waszego zau-fania. Dziękuję za to jak najserdeczniej. To zau-fanie Wasze będzie mi największym bodźcem dowytężenia wszystkich sił, aby obowiązki na mniewłożone należycie spełnić. Znaczenie Politechnikii jej rozwój zależą w głównej mierze od indywidual-nej pracy profesorów, tak naukowej, jak i,pedago-gicznej, a następnie od zgranej ich współpracyw ciałach kolegjalnych Uczelni. Zdaję sobie z tegojasno sprawę, że zadaniu memu podołać mogę tyl-ko przy Waszym współudziale i wydatnej Waszejpomocy; — dla dobra naszej Uczelni proszę o niejak najusilniej.

Młodzieży droga, okres Twego pobytu na Poli-technice jest okresem przygotowania do zawodutechnika, dla dobra Ojczyzny i ludzkości.

Nr. 1 IJKZK(;L..\D TECHNICZNY

Zadaniem techniki jest tworzenie dóbr mate-rjalnych na pożytek ludzkości. W tem najogólniej-S£em pojęciu technika nie ma nic wspólnego z wy-nikiem ekonomicznym, a istota jej polega na two-rzeniu urządzeń, które ułatwiają człowiekowi cięż-ką pracę fizyczną i zaspakajają wymagania mate-rjalne. Dzięki środkom, stworzonym przez techni-kę, szerokie warstwy ludności winny mieć moż-ność oddania się działalności umysłowej. Dopierotechnika umożliwiła ogólny rozwój kulturalny, —jest więc ona jednym z elementów kultury.

Bliższe zadanie techniki polega na tworzeniuwartości ekonomicznych, służących do podniesie-nia dobrobytu ogólnego ludności i przynoszącychzysk ich wytwórcy, oraz na tworzeniu urządzeń,służących do obrony państwa.

Ścisła łączność pomiędzy techniką i ekonom jąrozciąga się na wszystkie dziedziny techniki. Drogibitej, czy kolejowej, uspławTnienia rzeki czy kana-łu, zbudowania mostu czy tunelu nie wykonywuje-my dlatego, aby stworzyć nowe dzieło techniki, leczdla podniesienia dobrobytu danej części kraju, lubteż ze względów strategicznych; równocześnie wy-konywujący te dzieła technik posiada osobisty celekonomiczny, mianowicie osiągnięcie pewnego zy-sku. Także utrzymanie komunikacji ma nietylko nacelu stworzenie udogodnień dla ludności, lecz prze-dewszystkiem względy ekonomiczne.

Jeszcze dobitniej występuje cel ekonomicznydziałalności technicznej w produkcji przemysłowej,tak w dziedzinie mechaniki i elektrotechniki, jaki w dziedzinie przemysłu chemicznego. Przemysłtworzy i organizuje nie dla nauki, nie dla postęputechniki, nie dla wykonania rzeczy nowych, leczbezcelowych, natomiast najbliźszem zadaniem jegopracy jest zdobycie zysku dla przedsiębiorstwa.

Również w architekturze, która dawniej two-rzyła wyłącznie dzieła sztuki, odgrywają obecniewzględy ekonomiczne coraz większą rolę; to też no-woczesna architektura stara się łączyć piękno z uży-tecznem.

Z powodu wzajemnej zależności produkcji tech-nicznej i życia gospodarczego, nie wolno inżynie-rowi nigdy ani na chwilę zapominać, że dla wszyst-kich jego prac prawa ekonomiczne są równie waż-ne, jak prawa nauk technicznych.

Niezależnie od Łych zagadnień życia codzienne-go, ścisła praca badawcza musi mozolnie rozwijaćsię w imię postępu techniki. Z chwilą, gdy pracabadawcza doprowadzi do stworzenia nowego pro-duktu technicznego, staje się on wartością gospo-darczą i wówczas powstaje zadanie ekonomicznewykonania produktu nowego zapomocą najmniej-szych kosztów własnych.

Działalność inżyniera zamyka się dotychczasprzeważnie w zakresie t. zw. techniki klasycznej,obejmującej budowę mostów, tuneli, kanałów,środków komunikacyjnych wszelkiego rodzaju,wznoszenie wielkich budowli architektonicznych,budowę i fabrykację wszelkiego rodzaju maszyn,urządzeń maszynowych i elektrycznych, wyrobywielkiego i średniego przemysłu chemicznego, gór-nictwo i hutnictwo. Natomiast wielka dziedzina wy-twarzania produktów codziennego użytku, jak prze-mysł produktów żywnościowych, ubraniowy, me-blowy i t. p. obywa się dotychczas bez współpracyinżyniera.

Znając w najogólniejszych zarysach zadaniatechniki, musimy postawić pytanie, jakie zadaniepowinna spełnić Politechnika, jako najwyższa uczel-nia nauk technicznych. Odpowiedź nasza musibrzmieć: praca badawcza, która w wyniku dopro-wadza do celów ekonomicznych, oraz kształceniepotrzebnych dla życia gospodarczego kierowniczychsił technicznych.

Praca badawcza odbywa się w zakładach nauko-wych Politechniki, — na polu nauk doświadczal-nych w laboratoriach, na polu nauk teoretycznychw postaci prac naukowych, w dziedzinach więcejpraktycznych przez utrzymywanie ścisłego kon-taktu z praktyką techniczną, przez opracowywaniezadań dla niej w formie projektowania lub ocenyprojektów urządzeń technicznych, tak pod wzglę-dem technicznym, jak i gospodarczym.

Kształcenie kierowniczych sił technicznych, któ-re wymieniłem jako drugie zadanie politechniki,wymaga odpowiednich studjów politechnicznych.Podstawą działalności technicznej są nauki przyrod-nicze i mechanika, które wymagają nietylko znajo-mości wyższej .matematyki, lecz i wyszkolenia umy-słu pod względem ścisłego myślenia przy pomocymatematyki. Gruntowne wykształcenie w tych dzie-dzinach jest podstawą twórczej działalności tech-nicznej. Studja praktyczne dzielą się, stosownie dogłównych działów t. zw. techniki klasycznej, naszereg wydziałów. Nauki techniczne poszczególnychwydziałów rozrosły się jednakże tak bardzo, że za-kresu jednego wydziału trudno objąć byłoby w cią-gu czteroletnich studjów, — najwyżej encyklope-dycznie. Ponieważ encyklopedyczne wykształcenienie może przysposobić do pracy twórczej, przeto po-wstały na większości wydziałów sekcje, które przy-sposabiają studentów do samodzielnej pracy tech-nicznej przy pomocy przedmiotów, które może po-głębić student stosownie do swych zdolności i swe-go zamiłowania. Skutkiem tego niedostatecznie wta-jemniczeni w istotę kształcenia politechnicznegomniemają, że poszczególne sekcje wydziałowekształcą specjalistów. Zapatrywanie to jest z grun-tu mylne, bo specjalizować uię można tylko w prak-tyce technicznej, a nie w uczelni. Politechnika maza zadanie nauczyć studenta samodzielnie technicz-nie myśleć, aby w życiu praktycznem potrafił napodstawie zdobytej wiedzy technicznej twwzyć sa-modzielnie dobra natury technicznej dla osiągnię-cia celów ekonomicznych. Tak pojęte kształcenie,poparte należytem wyszkoleniem ekonomicznem,umożliwia absolwentom politechnik pożytecznąpracę w praktyce technicznej, nietylko w zakresieprzedmiotów, wykładanych na pewnym wydzialePolitechniki, lecz i pokrewnych.

Wychodząc z założenia, że politechniki kszLałcąkierownicze siły techniczne, nie mogę podzielić za-patrywania, które czasem słyszymy, że politechnikipowinny dostarczać przemysłowi dwa rodzaje inży-nierów, mianowicie niższego i wyższego stopnia.Dla inżynierów niższego stopnia miałyby być ogra-niczone wymagania, w szczególności w teoretycz-nych naukach podstawowych. T. zw. inżynier stop-nia niższego jest to technik, czynnik bardzo po-trzebny w praktyce, lecz kształcony przez szkołytechniczne różnego typu. Kto nie posiada odpowied-nich zdolności lub warunków do przezwyciężeniastudjów politechnicznych, ten powinien udać się,


mimo uzyskania świadectwa dojrzałości w szkoleśredniej, do zawodowej szkoły technicznej.

Przemysł potrzebuje tak techników, jak i inży-nierów. Technik projektuje i fabrykuje według da-nych reguł, zadaniem inżyniera natomiast jestwprowadzanie na podstawie nauk przyrodniczychnowych reguł, np. dla konstrukcji i fabrykacjiprzyrządów, mających na celu osiągnięcie lepszegoskutku ekonomicznego. !

Konstruktor maszyn, który w swych projektachuwzględnia tylko stronę techniczną, a nie troszczysię o stronę ekonomiczną, t. j . o stosunek kosztó\ywyrobu projektowanego produktu do wartości jegodla odbiorcy, nie jest kierującym inżynierem, a jestnatomiast technikiem.

Kierownik ruchu, który zna doskonale urządzernia maszynowe swego warsztatu, lecz nie potrafiwydać podległemu personelowi takich zarządzeń,aby wytwórnia pracowała z największą sprawno-ścią, nie jest kierującym, inżynierem, tylko dozoru-jącym technikiem.

Zastosowanie w życiu praktycznem wykształce-nia, zdobytego w politechnice, zależy naogół od cha-rakteru jednostki. On decyduje też o zdobyciu naj-wyższych stanowisk kierowniczych w technice prze-mysłowej. Do otrzymania stanowiska lego rodzaju,a przedewszystkiem do utrzymania się na niem, niewystarcza sama wiedza zawodowa, decydującymczynnikiem są dopiero cechy osobiste w połączeniuz umiejętnością zawodową. Naczelne stanowiskow przemyśle może piastować tylko człowiek dziel-ny, o silnej woli i niezłomnym charakterze, z du-żym taktem życiowym, indywidualność wybitna,umiejąca produkować z zyskiem ekonomicznym.

Studium politechniczne wymaga pracy wyjątko-wo wytrwałej. W celu osiągnięcia możliwie dobre-go wyniku tak pod względem ukończenia studjóww czasie ustalonym, jak i zdobycia rzeczywistejwiedzy i umiejętności zawodowej, trzeba zdobyć sięna pełny, długotrwały wysiłek.

Młodzieży droga! Pamiętaj o tem, że nieugiętawola i energja osobista odgrywają w życiu rolę de-cydującą, o ile poparte są rozwagą i doświadcze-niem. Kształć więc te cechy charakteru, a wewszystkich sprawach, wymagających rozwagi i do-świadczenia, zwracaj się z pełnem zaufaniem o ra-dę do nas, starszych, którzy razem z Wami tworzy-my dopiero całość Uczelni.

W przekonaniu, że Uczelnia nasza spełni swezadanie, otwieram nowy rok akademicki.

Przemówienie na „Święcie Politechniki"w dn. 20.XI.32.

W imieniu Politechniki witam wszystkich do-stojnych gości, którzy zaszczycili swą obecnością„Święto Politechniki", witam serdecznie młodzież,która poświęca się mozolnym studjom technicz-nym w naszej Uczelni.

Politechnika posiada, jak wszystkie państwoweszkoły akademickie w Rzeczypospolitej, dość znacz-ny samorząd. Wobec tego, zdaje ona z wynikuswych prac i swej działalności w ubiegłym rokuakademickim sprawozdanie publiczne przez ustaprofesora najwięcej powołanego, mianowicie tego,który w tym czasie piastował godność Rektora.Tradycją lat ubiegłych i dziś sprawozdanie to bę-dzie wygłoszone, czuję się jednak w obowiązku za-

znaczyć, iż w myśl uchwały Senatu akademickiego„Święto Politechniki" ma być w przyszłości połą-czone z obchodzoną od kilku lat uroczystością inau-guracyjną przy otwarciu nowego roku akademic-kiego.

Na tegorocznym obchodzie inauguracyjnympodkreśliłem w najogódniejszych zarysach zadaniatechniki i rolę, jaką w stosunku do tych zadań speł-nić winny Politechniki. Technika jest ściśle złączo-na z ekonomią. Stąd wypływają w obecnie przeży-wanem, ciężkiem .przesileniu gosipoclarczem dośćjednostronne zarzuty w stosunku do techniki. Sły-szymy zdania, iż wynalazki techniczne spowodowa-ły panujące ogromne bezrobocie, pod którego brze-mieniem uginają się państwa i narody. Słyszymyzdanie, że „technika jest przekleństwem ludzkości",bo prowadzi walkę z przyrodą, a w walce tej czło-wiek ulec musi.

Trudno podzielić te zapatrywania. Technikarozwijała się bowiem powoli przez tysiące lat, pra-cując dla zaspokojenia najprymitywniejszych po-trzeb ludzkich i dając zatrudnienie oraz utrzymarnie stosunkowo niewielkiej liczbie ludzi. Dopieropod koniec 18-go wieku epokowy wynalazek ma-szyny parowej, tej staruszki, która dziś odgrywajuż małą rolę, umożliwił rozwój najróżniejszych ga-łęzi przemysłu, dając przez to utrzymanie licznymrzeszom. Potwierdza to niezbicie statystyka. Dor. 1800 liczba ludności w Europie wynosiła przezcałe wieki około 180 mil jonów, a dopiero z rozwo-jem przemysłu wzrastała ona stopniowo, dochodzącobecnie do 460 mil jonów.

Temu ogromnemu przyrostowi ludności nie mo-gło dać zatrudnienia, zapewniającego możnośćegzystencji, ani rolnictwo, ani rzemiosło, — uczy-niła to natomiast technika, w szczególności przezswe wielkie wynalazki i przez umiejętne zastosowa-nie pomysłów pionierów techniki, Wymienię tylkonajważniejsze ich nazwiska z poszczególnych dzia-łów, więc z dziedziny przemysłu maszynowego —Watt, Otto, Diesel, de Laval, Parsons, Linde,Stodoła, — z dziedziny elektrotechniki: Galvani,Volta, Auer, Welsbach, Goolidge, Siemens, Hertz,Roentgen, Edison, Marconi, a w przemyśle chemicz-nym — Bayer, Hoffmann, Liebermann, Knorr,Chardonnier, Haber, Bosch. Nie mniejsze, a czasemnawet większe znaczenie od samego pomysłu po-siada twórcza praca inżyniera wykonywającego,który z pomysłu stwarza dopiero produkt technicz-ny, przez co .staje się on wartością gospodarczą.Pracę tę uskuteczniły wytwórnie, kierowane przezwybitnych inżynierów o szerokim poglądzie ekono-micznym, którzy często, mimo pierwotnych licz-nych .niepowodzeń, przyczynili się, dzięki wytrwa-łości i celowemu działaniu, do wielkich postępówtechniki.

Postęp techniki odciąża coraz więcej człowiekaod ciężkiej pracy fizycznej. Jeden z największychinżynierów-teoretyków doby obecnej, prof. Stodołaz Zurychu, wypowiedział w roku ubiegłym zapatry-wanie, iż można wyobrazić sobie przyszłość, w któ-rej technika podniesie człowieka do takiego pozio-mu życiowego, przy którym zniknie wszelka ogłu-piająca i uciążliwa praca mięśni, a nowe pokolenieludzi będzie pielęgnowało organizm fizyczny jedy-nie ze względów higienicznych, zapomocą ulubio-nych sportów. Z pewnością niewielu z nas uważa-łoby taką przyszłość za dobrą dla ludzkości, oba-


wiając się jej degeneracji. A jednak w oświadcze-niu prof. Stodoli zarysowują się dwa wielkie zada-nia, które czekają na rozwiązanie. Przedewszyst-kiem trzeba podnieść przy pomocy techniki ogólnypoziom życiowy ludzi, co dotyczy jeszcze bardzowielu krajów. Niezależnie od tego trzeba stworzyćwarunki, w których ogół ludzi, przy krócej trwają-cej pracy, miałby zapewniony dostateczny byt ma-terjalny.

Zagadnienia te są wybitnie ekonomiczne, lecztechnika jest z niemi jak najściślej złączona.

Jaką drogę ma obrać technika, aby w rozwiąza-niu tych zagadnień spełnić rolę twórczego elemen-tu, gdy ogólne warunki ekonomiczne zezwolą nazmiany?

Z pewnością powrót do rzemiosła, zalecanyprzez wielu, jako jedyne lekarstwo na obecne bez-robocie, jest niemożliwy, bo nikt z tych, którzy za-kosztowali wygody dobrych komunikacji lub przy-jemności światła elektrycznego, samochodu i radja,nie chcieliby wyrzec się ich. Rzemiosło nie mogłobyzaspokoić naszych dotychczasowych wymagań. Bie-gunowo przeciwne byłoby rozwiązanie zapomocąt. zw. ogólnej gospodarki planowej. Twórcza pracatechniki, złączonej nierozerwalnie z ekonomją, wy-maga pracy wybitnie indywidualnej, przy posiada-niu jasno określonego planu działalności, — niemoże jej zastąpić „praca komisyjna". Ogólna gos-podarka planowa zabija indywidualność, a techni-ka gospodarcza wykazuje, że bardzo często plan„przy zielonym stoliku", jak najszczegółowiej roz-ważony i nakreślony, nie uwzględnił różnych czyn-ników, bo nie mógł ich uwzględnić, a jednak obró-ciły one w niwecz wyniki spodziewane.

Innym dowodem słuszności powyższego twier-dzenia jest trudność, z jaką wielkie zcentralizowa-ne wytwórnie przemysłowe przeżywają obecne prze-silenie gospodarcze. Powstały one przeważnie z eko-nomicznie niezdrowego założenia, bo ze względówspekulacyjnych, licząc na utopijne możności zbytu.Stosownie, do tego założenia, zainwestowały w urzą-dzenia mechaniczne, które zastępują pracę ludzką,zbyt wiele kapitału. Z powodu znacznie mniejszegozbytu swych wyrobów, urządzenia wspomniane mo-gą być tylko częściowo, przeważnie w bardzo nie-znacznym procencie wyzyskane. Strata jest po-dwójna, raz nierentujące się zastąpienie pracy ludz-kiej przez maszynę, drugi raz załamywanie się eko-nomiczne przedsiębiorstw, wyrażające się ograni-czeniem pracy, a spowodowane zbyt dużemi inwe-stycjami. Zastosowanie postępu technicznego jesttylko wówczas słuszne i zdrowe, jeśli daje towartańszy i lepszy, — a zatem pracę fizyczną ludzką

i zwierzęcą należy tylko wtedy zastępować maszyną,gdy zmiana taka zapewnia trwałe wyniki ekono-miczne.

Widzimy też, że mniejsze i średnie wytwórnie,w których indywidualna i planowa praca jednostekkierowniczych odgrywać może większą rolę, w któ-rych nie utopiono w nierentującem się zmechani-zowaniu zbyt dużo kapitału, znoszą obecne przesi-lenie gospodarcze znacznie lżej.

Droga, prowadząca do ideału, przedstawionegoprzez prof. Stodołę, jest długa i wymaga stopnio-wego rozwoju, jeśli mamy uniknąć wielkich wstrzą-sów ekonomicznych. Obecne przesilenie gospodar-cze zostało bezwątpienia wywołane skutkami woj-ny europejskiej, lecz pogłębiły je błędy, popełnionena całym świecie w dziedzinie ekonomicznej i spo-łecznej, tak przez sfery rządowe, jak i prywatno-gospodarcze.

W życiu ekonomicznem pracują finansiści,przemysłowcy, ekonomiści, prawnicy i kierującesiły techniczne. Nie mówiąc o winach innych,otwarcie przyznać trzeba, że kierujący inżynierowieponoszą dużą, choć może tylko pośrednią winęw stosunku do pogłębienia obecnego przesileniagospodarczego.

Ulegając sugestji, że brak towarów, który pa-nował w czasie wojny i po wojnie, będzie trwały,inżynierownie mechanicy, elektrycy i chemicy do-stosowali do tego swe projekty. Zachęcani przez fi-nansistów, rozbudowali i zmechanizowali zbytniowytwórnie, wychodząc z założenia, że technika no-woczesna ma przeogromne możności produkowa-nia, a zapominając o podstawowej zasadzie gospo-darczej, że produkcja musi być dostosowana domożliwego zbytu. Wielkie przecenienie tego zbytuprzyniosło niepowetowane straty. Zawinili też in-żynierowie dróg i mostów oraz architekci, skłania-jąc się do wykonywania budowli kosztownych, nie-raz nawet luksusowych, lecz nie rentujących się;czasem nie potrafili oni przekonać swych mocodaw-ców, że w okresie zubożenia powojennego należytworzyć nietylko dzieła piękne i trwałe, lecz prze-dewszystkiem ekonomiczne.

Mimo obecnego przesilenia gospodarczego, lu-dzie nie będą chcieli obejść się bez dobrodziejstwtej „przeklętej" techniki. Dla ogólniejszego korzy-stania z darów techniki, konieczna jest jednak od-budowa gospodarcza, w której indywidualna pracakierowniczych inżynierów o szerokim poglądzieekonomicznym musi odegrać dużą rolę.

Pragnąłbym szczerze, aby w wielkiej tej pracywzięli w przyszłości udział uczniowie naszejUczelni.

P R Z E G L Ą D P I S M T E C H N I C Z N Y C HBUDOWNICTWO.Oryginalna konstrukcja wspornikowa z żelbetu.

N.i targach w Budapeszcie wykonano ciekawa budowlęz żelbetu w celu przekonania zwiedzających o niezwykłychmożliwościach konstrukcyjnych przy zastosowaniu tego two-rzywa.

Budowla składa si(J z filara, zamocowanego w funda-mencie (rys. 1 i 3), ze wspornikiem o wysięgu 9 m. Koniecwspornika, wygięty pod katem 45°, podtrzymuje mimośro-dowo osadzoną na wysokości 8 m płytę.

Na wysokości 3,2 m i 6,4 m znajdują sie spocznilu żel-betowe.


I.

Rys. 1. Rzuty pionowy i poziomy konstrukcji. Rys. 2. Widok budowli obciążonej ludźmi.

Płyta górna połączona jest poprzezspoczniki 2 terenem schodami, które jednakwykonano ze stali, aby całość wyglądałaprzejrzyście.

Konstrukcję obliczono na mimośrodko-we zginanie i skręcanie. Wykonanie desko-wań i uzbrojenia trwało 5 dni, betonowa-nie 1 dzień. W 36 godzin po zabetonowaniukonstrukcję rozdeskowano i poddano prób-nemu obciążeniu 500 kg/m2; następnegodnia obciążono ludźmi (rys. 3) i oddano doużytku publiczności. Tak szybkie wykona-nie całości robót objaśnia się zastosowa-niem do betonu szybkotwardniejącego ce-mentu glinowego, dla którego opisana kon-strukcja jest cenna reklamą. ( B e t o nU. E i s e n , zesz. 19 z 1932 r.). .„ ż

GOSPODARKAENERGETYCZNA.

Wielkie siłownie w MagnitogorskuJak wiadomo, wśród wielkich instala-

cyj przemysłowych, wznoszonych obecnie naobszarze Rosji sowieckiej, jeden z większychośrodków wytwórczych budowany jest naUralu, w Magnitogorsku. Ośrodek ten będziemiał za zadanie głównie wyrób stali w opar-ciu o miejscowe nadzwyczaj bogate zasobymagnetytu. Z wytwórczością tą jednak połączony bę-dzie wyrób koksu i przeróbka produktów ubocznychkoksownictwa, tak że całość obejmie wielkie przedsiębior-stwa: górnicze, metalurgiczne i chemiczne. Zespól tychprzedsiębiorstw obsługiwany będzie przez 5 siłowni.

Dział hutniczy zawierać będzie 8 wielkich pieców o wy-dajności 2,5 miljona tonn rocznie. Dwa z tych pieców, naj-większe w Europie, są już w ruchu. Wielkie piece będą

ism mii g'"«" " '«'«

Rys. 8, Uzbrojenie konstrukcji żelbetowej.

obsługiwane przez 2 centrale dmuchaw, które będą. ponadtozużytkowane jako elektrownie; poza tem będą 3 elektrowniewłaściwe o mocy łącznie 632 000 kW.

Pierwsza stacja dmuchaw, której budowa jest ukoń-czona, posiada 8 kotły sprowadzone z Niemiec (Diirrwerke)i 5 turbodmuchaw dwu typów (wyrobu Gutehoffnungsliiittei Brown - Boveri). Kotły są opłomkowe, opalane pyłem wę-glowym z domieszka gazu wielkopiecowego i gazu koksownia-


nego w proporcji 60:20:20. Komory spalinowe posiadają pal-niki w 4-ch rogach, wdmuchujące mieszankę ukośnie; ścia-ny boczne komór są chłodzone; rurami wodnemi, od dołuzamyka komory ruszt wodny.

Wydajność każdego kotła wynosi 115 t/godz., pow.ogrzewana — 1084 m-, pow. płaszcza i rusztu wodnego340 m2, przegrzewacza 1038 m'-\ podgrzewacza powietrza710 ni2; objętość każdej komory spalinowej — 650 m!!.W drugiej stacji dmuchaw pracować będzie 4 kotły wyroburosyjskiego (z nich jeden zapasowy).

Poza temi dwiema instalacjami, fabryka metalurgicznadostarczać będzie 100 000 kg pary na godz., uzyskanej z cie-pła odpadkowego, pochodzącego z 71 pieców.

Co się. tyczy elektrowni, to pierwsza z nich wytwarzaćbędzie 341000 UW; obecnie jest ona zbudowana tylko w czę-ści. Druga elektrownia jest w stadjum projektowania, przy-czem rozważa się możliwość pobierania z jej turbin pary,która dostarczyłaby wody gorącej do ogrzewania tworzą-cego się miasta, liczonego na 200 000 mieszkańców. Moc tejelektrowni wyniosłaby 48 000 kW. Trzecia elektrownia, o mo-cy prawdohodonie 150 000 kW, obsługiwałaby wytwórnięchemiczna, która, poza przeróbka produktów koksowania,dystylowałaby smołę i wytwarzała atnonjak syntetycznyoraz nawozy sztuczne. ( P o w e r , sierpień 1932). j\[

METALOZNAWSTWO.Stal do azotowania o wyższej zawartości siarki

łatwiej się obrabia.Zazwyczaj poddaje się stal do azotowania obróbce

cieplnej przed azotowaniem, co sprzyja wytwarzaniu sięstruktury sorbitycznej. Po hartowaniu wyżarza się tworzywow temperaturze 650 do 700"C, poczem materjał ulega obróbcewiórowej, jak stal zwykła podobnej twardości. Istnieje jed-nak zrozumiałe dążenie do uzyskania stali do azotowaniałatwiej obrabialnej.

Autor zbadał dwa gatunki stali do azotowania: jedennormalny, drugi — o wysokiej zawartości siarki, zakłada-jąc a priori, iż ostatni wykaże łatwiejsza obrabialność.Skład chemiczny obu gatunków stali był następujący:

a bWęgla 0,330 0,320 %Manganu . . . . 0,480 0,470 „Krzemu . . . . 0,230 0,070 „Ahrminjum . . . 1,086 1,110 „Chromu 1,200 1,290 „Molibdenu . . . . 0,220 0,260 „Siarki 0,022 0,170 „Fosforu 0,017 0,018 „

Próby wytrzymałości i udarnośei wykonano po harto-waniu w wodzie od 925° i wyżarzaniu w 540 do 7G0()C.

Wyniki badali wskazują, że granica sprężystości jestprawie jednakowa u obu gatunków stali; wydłużenie i prze-wężenie stali b są nieco niższe, natomiast udarność jej ustę-puje o wiele stali a. Atoli naogól własności stali o wyższejzawartości siarki czynią zadość wymaganiom większościzastosowań stali do azotowania.

Autor podaje nadto krzywe twardości w zależności odgłębokości, otrzymane przy badaniach po azotowaniu pró-bek obu gatunków w temp. 525" w ciągu 48 godzin. Krzywete, jak również mikrofotografie, wykazują nieco niższątwardość w głębi warstwy naazotowanej stali o wyższej za-wartości siarki. Próby zaś obrabialnośei wypadły wyraźniena korzyść tej ostatniej stali. Badania korozyjnośei daływyniki jednakowe dla obu gatunków.

Tak więc stal o wyższej zawartości siarki może byćstosowana tam, gdzie chodzi o łatwiejszą obróbkę i gdzienie zależy na szczególnie wysokiej udarności. ( I r o n A g e,21 lipca 1932). C.

SPAWANIE.Spawanie w budowie statków.

Tam, gdzie chodzi o lekkość i szczelność, jak w budo-wie statków i okrętów, spawanie znajduje naturalny terendo jaUnajszers/ego rozwoju. Pierwsze statki oceanicznez r. 1920 całkowicie spawane przeszły już próbę czasu i po-twierdziły te nadzieje, które pokładano w nowego typukonstrukcjach. Zalety spawanych ustrojów występują szcze-gólniej w razie uszkodzeń statków przez zderzenie i t. p.W licznych wypadkach tych niepożądanych prób wytrzy-małości i szczelności ustroje spawane wykazały swoją wyż-szość nad nitowanemi. Ostatnio zbudowane krążowniki10 000-tonnowe amerykańskie i niemieckie mogły otrzymać,dzięki spawaniu, znacznie silniejsze uzbrojenie, niż to byłoprzewidziane w chwili ograniczenia tonnażu jednostek bo-jowych.

Na 24 rysunkach autor podaje przykłady statków spa-wanych, wykonanych w Ameryce, Anglji, Belgji, Niemczechi Francji. Jest to pierwsze studjum lego rodzaju w prasietechnicznej polskiej. ( S p a w a n i e i C i ę c i e M e t a 1 i,1932, zesz. 4 i 5 — 6).

I).

Naprawa styków szyn zapomocą spawaniaacetylenowo-tlenowego.

Naprawa wybitych i wykruszonych końców szyn nastykach przez nakładanie metalu zuuomoca. palnika acety-lenowo-tlenowego i doprowadzanie tym sposobem końcówszyn do normalnych wymiarów jest od 10 lat szeroko roz-powszechnione w Ameryce. Chicagoskie koleje naprawiływ ten sposób przeszło miljon styków, kolej Southern Pa-cific Co. — 1 200 000 styków i t. d.

Głównym powodem, dla którego jest stosowane spawa-nie acetylenowe, a nie spawanie łukowo-elektryczne, jestmożność przekuwania metalu nakładanego w stanie gorą-cym, co ulepsza strukturę metalu i pozwala nadać warstwienałożonej odpowiedni kształt bez późniejszego szlifowania.Przy spawaniu łukowem metal nakładany stygnie tak szyb-ko, że przekuwanie jest niemożliwe, u obróbka zapomocąszlifierki znacznie podraża robotę. Przez zagrzanie palni-kiem i odpowiednie przekucie można koniec szyny dopro-wadzić częściowo do pożądanego kształtu, zanim się przy-stąpi do nakładania, przez co można naprawę uskutecznićmniejszą ilością metalu, niż przy spawaniu łukowem; poza-tem przy spawaniu łukowem musi być metal nałożonyz nadmiarem, aby po zeszlifowaniu dostać powierzchnięgładką. Naprawa styku odbywa się na torze, bez rozkręca-nia styku, przytem normalny ruch pociągów nie jest za-kłócany. Wycinanie odstępu dylatacyjnego między szynami,przy spa"wanui palnikiem, odbywa się na gorąco zapomociłśeinaka, a wycinanie go szlifierką — przy spawaniu łuko-wem — jest dość kosztowne.

Styk nakładany palnikiem można również poddaćobróbce termicznej przez hartowanie i odpuszczanie, cojest niemożliwe przy spawaniu łukowem.

Metoda stosowana w praktyce amerykańskiej polegana zagrzaniu styku do temperatury 1500rtF (816nC) i ochło-dzeniu go następnie strumieniem wody, którym polewa sięstyk, póki temperatura nie spadnie poniżej 100". Następniepowoli zagrzewa się styk do temperatury 400"C, co sięsprawdza zapomocą pałeczek stopu, topiącego się przy tejtemperaturze. Osiąga się tym sposobem twardość ok. 300° Bl\

Drut, którym się nakłada szynę, zawiera więcej węglaniż szyna, gdyż część węgla wypala się w płomieniu pal-nika. Oprócz drutów węglistych, zawierających większe do-


mieszki manganu, stosuje się. druty specjalne ze stali chro-ni omolibdenowej.

Autor omawia badania przeprowadzone w Polsce nadprzydatnością różnych drutów do nakładania styków *) orazpodaje szczegółowy opis metody, stosowanej przy próbnychrobotach, wykonanych na linjach Polskich Kolei Państwo-wych. Dzięki inicjatywie Stów. dla Rozwoju Spawaniai Cięcia Metali oraz zrozumieniu, jakie dla tej sprawy oka-zało Ministerstwo Komunikacji, Polska jest pierwszym kra-jem w Europie, która stosuje spawanie acetylenowe do na-prawy styków. Polskie próby wykazały, że twardość warstwynałożonej wynosi po zahartowaniu około 400°Br i spadapo odpuszczeniu do 270°Br, przytem zawartość węgla wy-nosi 0,48%, a więc pod względem. twardości i zawartościwęgla naprawiona szyna odpowiada szynie nowej.

Autor podkreśla fakt, stwierdzony przez badania pol-skie, że gruboziarnista struktura szyny, która powstaje na-skutek ciągłego walcowania jej na zimno przez koła po-jazdów, ulega ulepszeniu w czasie procesu spawania, a todzięki wyżarzeniu w płomieniu palnika. W zakończeniuautor nawołuje koleje francuskie do przeprowadzenia ana-logicznych sludjów. ( R e v u e de l a S o u d u r e A u t o -S e n e , Nr. 226, 1932). D.

BibljografjaElektrische Lichtbogenschweissung. Handbuch fur die

Anwendung der Lichtbogenschweissung in der gesam-ten Industrie. K. M e l l e r . Wydanie 2-gie. 374 rys.Nakład S. Hirszel, Lipsk.Jest to podręcznik spawania elektrycznego łukowego,

przeznaczony dla inżynierów i techników, zawierający takteoretyczne podstaw[y spawania łukowego, jak i praktycznewiadomości, niezbędne do stosowania spawania w przemyśle.

Na wstępie autor opisuje różne metody spawania łuko-wego oraz podaje charakterystykę łuku elektrycznego. Ma-szyny do spawania ręcznego i automatycznego, płądem sta-łym lub zmiennym — są treścią rozdziału drugiego. Tendział elektrotechniki spawania łukowego jest potraktowanybardzo szczegółowo i pieczołowicie zilustrowany przezobrazki wyrobów (wyłącznie) Siemensa, czemu znowu dzi-wić się nie można, biorąc pod uwagę stanowisko autoraw tej firmie.

Rozdział III — najważniejszy — traktuje o spawaniustali miękkiej. Autor zręcznie wprowadza czytelnika w za-gadnienia metaloznawcze połączeń spawanych, rozpatrującstrukturę i skład naprzód stali używanych w przemyśle,a potem drutów i elektrod używanych do spawania (spoiwo)i wreszcie wpływ rozmaitych czynników na własności me-chaniczne spoin. Sama technika spawania jest być możezbyt pobieżnie potraktowana, za mało zanalizowano rów-nież możliwe błędy spawania i ich rozliczne przyczyny.Reklamowy charakter tej publikacji, a może tylko entuzjazmautora do spawania łukowego, tłumaczy tę jego niechęć dorozwodzenia się nad błędami wykonania. Zagadnienie na-prężeń szkodliwych z powodu skurczu — pierwszorzędnejwagi, a tak mało zbadane dotychczas — zostało poruszoneprzez autora na zasadzie ciekawych, acz jeszcze niekom-pletnych badań Lottmana. Prace R, Kinkead'a (St. Zj.)i Keel'a (Szwajc), które ukazały się w tym czasie, będązapewne uwzględnione przez autora w następnem wydaniu.Sposoby obliczania wytrzymałości połączeń spawanych ogra-niczył autor, zapewne ze względu na brak miejsca, do kilkutypowych przykładów**).

*) Badania te pozwoliły zapoczątkować krajowy wy-rób tych drutów. (Przyp. ref.).

**) Dokładniejsze informacje znaleźć można u Komme-rclla, Schmucklera (niem.), Gocltzera (franc.) i u prof.Bryły.

Autor podaje dalej sposób znakowania spoin i przykła-dy projektowania części spawanych zamiast odlewów,względnie konstrukcyj nitowanych.

Ciekawem studjum o kosztach spawania kończy siędział o spawaniu stali miękkiej. Studjum to, świetnie uło-żone i bardzo przejrzyście zilustrowane 40 wykresami, jestpierwsza pracą tego rodzaju, racjonalnie wykonaną. Autorpodaje, jak wpływa na koszt własny spawania blach róż-nej grubości: stopień wyzyskania czasu roboczego, szybkośćtopienia elektrod, ich cena jednostkowa, zużycie i cena jed-nostkowa prądu, cena robocizny i t. p. Nie podaje nato-miast (i słusznie)- „przeciętnych" cyfr bezwzględnych, którenigdy nie odpowiadają rzeczywistości i wprowadzają zwykleczytelnika w błąd. Autor zresztą nie ustrzegł się tej po-myłki w zakończeniu tego rodziału, porównując koszty spa-wania łukowego i acetylenowego i szafując już zupełniekonkretnemi, a błędnemi cyframi na niekorzyść spawaniapalnikiem. Chęć reklamowania spawania łukowego zbytjaskrawy znalazła tu wyraz.

Następne 3 krótkie rozdziały zawierają spawanie żeli-wa, metali nieżelaznych oraz cięcie łukiem — dziedziny,w których spawanie łukowe nie robi postępów, ani nie znaj-duje przemysłowego zastosowania.

Natomiast bardzo pożyteczne jest zestawienie przezautora w rodziale VII rozmaitych metod badań spoin podwzględem jakości wykonania i wytrzymałości. Ponieważprzy wykonywaniu konstrukcyj podlegających nadzorowiwładz, jak kotły, zbiorniki, konstrukcje budowlane, mosto-we i t. p., muszą być przeprowadzane próby w celu wyboruodpowiednich elektrod i stwierdzenia kwalifikacyj spawaczy,dział ten ma duże znaczenie praktyczne.

Ostatni rozdział zawiera liczne fotografje i staranneopisy wybitnych konstrukcyj, wykonanych zapomocą spa-wania łukowego. Nie wszystkie przykłady są szczęśliwie do-brane, dotyczy to np. typowych połączeń konstrukcyj że-laznych (rys. 326), którym można przeciwstawić już z na-szej polskiej praktyki bardziej racjonalne rozwiązania.Bardzo szczegółowo potraktowano dział konstrukcji statkówspawanych.

Bardzo poważną wadą tego działu jest jego charakterreklamowy. Spawanie łukowe jest w stadjum wywalcza-nia sobie należytego miejsca w technologji wśród dawnych,wypróbowanych latami, metod łączenia metali. Silna pro-paganda ze strony zainteresowanego przemysłu jest zrozu-miała, gdyż spawanie jest mało znane i wielu technikówtrzeba jeszcze przekonywać o jego zaletach. W zapale pro-pagandowym jednak idzie się często zbyt daleko, bo aż dozwalczania innych metod, zapomocą cyfr, mówiąc delikatnie„naciągniętych". Od dzieła naukowego wymaga się powagii bezstronności, choćby było wydane przy wybitnem po-parciu firmy zainteresowanej (w danym wypadku f. Sie-mens - Schuckert, jak wynika z przedmowy).

Uwadze czytelnika polskiego polecam na str. 348 opispierwszego na świecie mostu drogowego całkowicie spawa-nego, wykonanego pod Łowiczem wg. projektu prof. Bryły.Autor podaje o nim różne szczegóły techniczne i pisze, żejest pierwszym mostem tego rodzaju w Europie, ale w ja-kim kącie Europy... przemilcza. Jest to rzecz dla niemieckiejliteratury technicznej charakterystyczna.

I jeszcze jedna drobna uwaga: co ma wspólnego spa-wanie łukowe z Traktatem Wersalskim? A jednak na str.374 autor wspomina „sehr harte Bedingungen des Versail-ler Vertrages". Nie jest to odosobniony wypadek w nie-mieckiej literaturze technicznej w dziedzinie spawalnictwa.Pewien rodak p. Mellera w podręczniku o „Cięciu palnikiemtlenowo - acetylenowym" zilustrował (jako przykład) cięciena złom starych luf armatnich i przy tej okazji „wyciął"tyradę na temat oburzającego traktatu wersalskiego, któryzmusił Niemcy do zniszczenia swego uzbrojenia.

To jako przyczynek do charakterystyki propagandyniemieckiej, która nawet prasy technicznej używa do celówpolitycznych.

Z. Dobrowolski.

Wydawca: Spółka z ogr. odp. „Przegląd Techniczny". Redaktor odp. Inż. Czesław Mikulski.

Warszawa, dnia 1 1 stycznia 193 r3. To LXXII m PRZEGLĄD...

Documents

Transcript of Warszawa, dnia 1 1 stycznia 193 r3. To LXXII m PRZEGLĄD...