Архив: Проекты целлюлозного завода, заводов серной кислоты. 1926

   

   

 

 

 

 

В настоящий момент экономического развития, когда наша промышленность почти достигла довоенного уровня, на 95% использовала консервированные предприятия и восстановила разрушенные, когда мы ощутимо приблизились к возможностям широкой индустриализации страны, — перед нами встает грандиозная задача постройки новых фабрик и заводов на совершенно новой социальной основе и технической базе. Эта задача возникает одновременно как в смысле замены и обновления основного капитала существующей промышленности, зачастую недоброкачественного и износившегося до последних эксплоатационных возможностей, так и в смысле дальнейшего планового расширения производства, т.-е. подлинного социалистического строительства.

 

Если присмотреться к наследованным нами фабрикам и заводам, то в их подавляющем большинстве увидим беспорядочное, часто случайное нагромождение производственных и строительных элементов. Мы увидим отсутствие рациональной и экономической планировки отдельных процессов и всей производственной схемы, т.-е. согласованных процессов и движения фабриката, и одновременно и несоответствие строительных оболочек протекающему в них производству, не говоря уже, конечно, о полном отсутствии элементарных культурных условий труда.

 

Оболочка же фабричного здания должна непрерывно приспособляться и следовать за процессом производства, дополнять его рациональное построение до предельных возможностей современной строительной техники и экономики, и потому она связывается в неразрывное целое с механизмами и установками, помещенными в ней, а формы ее осложняются и делаются непохожими на основные гражданские сооружения. Отсюда вытекает сложность габаритов и разнообразие конструкций. Работа фабрично-заводского строителя заключается здесь в целесообразном решении схемы, в изыскании удовлетворяющих всем требованиям производства форм, в проектировании и расчете конструкций легких, простых и экономичных, выгодно работающих с инженерной точки зрения. Сложные габариты современный строитель осуществляет преимущественно в жестких рамных конструкциях, часто дающих единственное правильное и экономическое решение и представляющих зачастую многократно статические неопределенные системы. Дальнейшие задачи — нормализация и стандартизация конструкций всех отдельных частей фабрично-заводского здания и целых ячеек. Значение и роль этих частей — стен, перекрытий, конструкций-аппаратов и др. — должны быть расширены, и эти части, в отдельных случаях, связываются в одно конструктивное целое в статическом решении схемы.

 

Таковы предпосылки технической базы, диктуемые современностью.

 

Новые социальные условия создают и новую социальную основу, предъявляя фабрике ряд новых требований. Социалистическая фабрика должна резко отличаться от фабрики капиталистической. Основное различие — то, что наша фабрика должна создать культурные условия труда и удовлетворить запросы, появляющиеся в результате непрерывного роста культурного уровня рабочих масс. С этой точки зрения фабрика прежде всего есть место, где рабочий класс проводит 1/3 своей жизни. Требование нормальных условий труда дает новые задачи благоустройства, санитарии и гигиены фабрично-заводского предприятия. Строитель должен решить эти задачи, должен спроектировать фабрику так, чтобы в ней было много света, нормальная температура, чистый воздух. Он должен, следовательно, в совершенстве и технически экономично решить вопросы освещения, отопления или рефрежерации, вентиляции, увлажнения или осушки, а также очистки воздуха от пыли и газов. Он должен вместе с тем предусмотреть устройство удобных раздевален, душей, умывален, гигиеничных уборных, помещений для отдыха и курительных, столовых и комнат завтраков, комнат кормления грудных детей и пр. и пр. Строитель должен предвидеть даже те требования культурного труда, которые не получили еще определенного выражения, т.-е. те, какие может дать научный анализ трудовых процессов и их внешних условий.

 

Все эти технические и социальные условия требуют от строителя умения, начиная с компановки и прорисовки планов, проектировать фабрику, дающую при данных производительных силах максимальную производительность труда, нормальный для социалистической промышленности амортизационный строительный капитал и здоровый трудовой режим, без непроизводительной траты живой или механической энергии.

 

Конструктивная оболочка удачно решенного таким путем максимального, по своему типу фабрично-заводского здания уже несет в себе основы организованной архитектуры, и здесь строитель должен дать ей наибольшую формальную выразительность, вдумчиво углубляясь в логику и инженерную экономику конструкции и строительного материала. Основным признаком выполнения этой задачи, как и в мастерстве всякого художника, будет наибольшая выразительная сила при наименьшей затрате материала.

 

Такая архитектура, вырастающая в процессе организации всех технических и социальных данных, т.-е. отвечающая на запросы, предъявляемые строительством социализма, очевидно, выражает также и „замыслы“ нашей эпохи.

 

Созидать эти новые промышленные типы может лишь строитель, прочно стоящий на материалистической базе и вооруженный профессиональными знаниями и опытом.

 

Н.-Т. Кружок Фабрично-Заводских Строителей при инженерно-строительном факультете МВТУ, основанный студентами фабрично-заводского цикла факультета, приняв это за руководящую линию своей работы, выражает „ОСА“ и журналу „CA“ пожелания дальнейшего углубления в проработке функционального метода, расширения пропаганды путем устройства общественных и профессиональных лекций и докладов, а также пополнения журнала „CA“ возможно бо́льшим количеством материала для подробного изучения методов проектирования.

 

 

 

 

 

Необходимость разделения завода на отдельные части, вытекающая из разнообразия внутренних режимов помещений (низкая температура — в одном, вредные газы — в другом, большая влажность и высокая температура — в третьем) позволила довести это разделение в строительном отношении до полной независимости конструктивных приемов, дающих решения для каждого корпуса в отдельности.

 

 

Древесное отделение, получившее самостоятельный характер, выполнено из железо-бетона. Пролеты его малы, помещение полухолодное и несгораемое. Внутренний объем его почти не имеет разделений — один зал сложной формы.

 

Древесный баланс, поступающий в отделение по лесотаске, транспортируется из него в варочный корпус в виде щепы. Поступление сырья (бревна, колчедан, известь) предполагается по судоходной реке. Кислотное отделение питается колчеданом из склада, расположенного рядом, на берегу реки. Сернистый газ, полученный в отделении, перерабатывается в кислоту в турмах, изображенных на генеральном плане в виде группы черных точек. Далее кислота поступает в резервуары возле варочного корпуса и хранится здесь для обработки щепы в варочных котлах.

 

 

Бункера для щепы варочного отделения вынесены из оболочки здания наружу. Этим почти вдвое снижено самое здание. Бункера клепаные из листового железа. Внутренняя поверхность их выложена тесом из лиственницы, представляющим защитный слой от механических повреждений. Каждый бункер опирается по всему периметру на жел.-бет. кольцо. Последние соединены в одно жесткое целое и держатся каждое на 4-х столбах, пронизывающих расположенное внизу здание и ориентированных под углом в 45° к его осям. По высоте эти стойки связаны в группы по 4 шт. ригелями и плитами, которые служат смотровыми мостками для варочных котлов, расположенных под бункерами, и составляют вместе со стойками безраскосную жесткую систему (воспринимающую все нагрузки, вертикальные и горизонтальные). Воспринятые такой системой усилия от ветра на стену здания и на бункера частью гасятся в земле, частью передаются ею на верхнее перекрытие, работающее в горизонтальной плоскости как балка и заякоренное за торцевые простенки. Внутренний объем не разбит на этажи.

 

 

Вопрос освещения решается совершенно свободно. Снаружи сооружение распадается на две части: ограждающую оболочку в виде простых прямоугольных параллелепипедов, которая укрывает внутреннюю аппаратуру внизу, и обнаженное и сложное собрание форм цилиндрических, конических и других — вверху. Обе части не связаны прямо, а скорее противопоставлены друг другу.

 

 

Выработка целлюлозы происходит в главном корпусе. Он расположен очень близко к варочному корпусу из-за общего парового хозяйства. Паросиловая вклинилась между ними. Готовая целлюлоза и оберточная бумага отправляются со складов, стоящих у главного корпуса, по железной дороге.

 

Перекрытие зала главного корпуса — плоское с фонарями и металлической конструкцией — объясняется размерами зала (40 × 70 м), необходимостью максимального освещения для поддержания его в идеальной чистоте, а также нежеланием загромождать проходы и все помещение тяжелой железо-бетонной конструкцией. Вся металлическая конструкция, долговечность которой была бы не гарантирована при обилии пара и росы, изолирована от помещения и поставлена в условия, более свойственные материалу (на морозе).

 

 

Металлические фермы, имеющие попарно верхний пояс, проходят в плоскостях стекол и опираются этим поясом на клепаную стойку, оштукатуренную снаружи и защемленную в земле. Перекрытие, состоящее из железо-бетонной плиты на двутавровых металлических балках с тепловой изоляцией и рабицем снизу, подвешено к фермам. Таким образом, вся конструкция есть висячая система. В случае перегружения одного пролета, для предотвращения поворота ферм около точки опоры и одновременного перемещения перекрытия, пришлось ввести дополнительные диафрагмы жесткости: двутавровый прогон, приходящийся против столба, проходит сквозь фонарь и упирается в столб, не давая этим возможности горизонтального перемещения плоского перекрытия. Возможность же вертикального перемещения сохранена, чтобы все вертикальные нагрузки не передавались бы на этот прогон и была бы гарантирована передача всех вертикальных сил на главную ферму. Следовательно, горизонтальное перекрытие оказывается закрепленным через 20 м (расстояние между стойками). В пролете же 20 м оно работает, как балка с горизонтальной плоскостью изгиба, воспринимая все горизонтальные силы как от перегружения одного пролета, так и от ветра на фонарь, стремящегося перекрутить треугольник, составленный плоскостями ферм. В конце концов, все горизонтальные усилия, приходящиеся на один пролет, воспринимаются соответствующей стойкой в виде моментов, достигающей у основания стойки величины М_max — 60 т/м. Если бы горизонтальные силы суммировать по всем пролетам (по всему поперечному разрезу зала) и передать их на периметр стен, система бы утратила эластичность, выгодную в отношении температурных деформаций. Преимуществами системы являются: редкая расстановка стоек, облегченная металлическая конструкция, огражденная рабицем и нижним стеклом фонарей от вредных влияний, равномерное для всех машин и сильное освещение и максимальное сбережение кубатуры и строительной высоты зала. Некоторый перерасход железа из-за наклонной плоскости работы ферм искупается сокращением расчетного пролета тяжелого перекрытия.

 

Кровля плоская с местными уклонами в 0,01, отводящими воду по стойкам внутрь зала. Изнутри перекрытие представляется как бы опирающимся стеклянными поверхностями фонарей на крайне тонкие стойки.

 

 

 

 

Хотя мозгом каждого промышленного предприятия (фабрики или завода) является то оборудование, которое „вырабатывает“ фабрикат, однако, без правильного конструирования оболочки для этого „мозга“, последний не может функционировать с максимальным полезным эффектом.

 

В особенности теперь, когда новые, здоровые идеи в проектировании промышленных предприятий побеждают старые традиции, убивают консерватизм, — гармоническое сочетание „оборудования“ со зданием является логически необходимым.

 

Старый метод проектирования промышленных предприятий, который выражался в „самостоятельном“ проектировании оборудования, а затем „оболочки“ для него, теперь не выдерживает никакой критики. Многочисленные примеры рельефно доказали целесообразность совместного проектирования производственника со строителем. Последний, ознакомившись с производством, давал новые, подчас поражающие своей революционностью, идеи новой планировки завода, идеи, которые оказывались здоровыми и принимались производственником.

 

Предлагаемые вниманию читателей проекты заводов серной кислоты, разработанные по заданию и в постоянном контакте с автором настоящей заметки, еще раз доказывают целесообразность совместной работы производственника со строителем.

 

 

---

 

 

ЗАВОД КАМЕРНОЙ СЕРНОЙ КИСЛОТЫ. Г. М. ОРЛОВ. SCHEFELSÄURE-FABRIK. G. М. ORLOFF

 

Сырье — серный колчедан, поступающий с Урала по реке Каме; транспортируется с реки при помощи разгрузочного крана и гунтовских вагонеток в круглый (в плане) железобетонный склад. Такое решение склада дает: наилучшее использование кубатуры; возможность вести загрузку и разгрузку при помощи одного кругового крана, вращающегося на оси, в центре складах и, кроме того, рассчитанный как железобетонный резервуар с двойной арматурой; круглый склад, несмотря на большое давление колчедана (удельный вес 2,56) на стенку склада, имеет легкую конструкцию с толщиной стенки в 150—200 (мм), лишенную всяких контрофорсов, хорошо работающую на растяжение.

 

 

Односторонняя загрузка и разгрузка устранены. В первом случае — вагонетки при помощи крана распределяют колчедан по всей площади склада равномерно, во втором — имеющийся на кране грейфер забирает колчедан, также равномерно, оставляя все время уровень колчедана горизонтальным.

 

Из склада серный колчедан по лотку поступает в дробильное отделение и дальше элеватором и лентой распределяется по механическим печам Ведже, где подвергается обжигу (в количестве 36 тонн в сутки). Печное отделение — железобетонная рамная конструкция с приподнятым ригелем металлической затяжкой, на которой уложена лента, распределяющая колчедан по печам.

 

 

Эвакуация твердого продукта обжига отброса производства (огарка) из печей Ведже осуществляется посредством шнека, который с целью предохранения от пыли рабочей атмосферы находится в закрытом желобе, помещенном ниже уровня пола печного отделения.

 

 

Печной газ (после обжига колчедана), содержащий сернистый ангидрид, подвергается очистке в электрических пылеочистительных камерах Котрелля (Cottreel) и поступает в башенное отделение (башни Гловера). Здесь он из поступающей сверху нитрозы (серная кислота в смеси с нитрозил-серной кислотой) смешивается с окислами азота и дальше переходит в большой емкости свинцовые камеры (камерное отделение), где и образуется серная кислота, благодаря соединению сернистого ангидрида, находящегося в печном газе, с кислородом и поступающей одновременно пульверизированной водой (или паром). Полученная в камерах серная кислота перекачивается на суперфосфатный завод.

 

 

Совершившие свою работу окислы азота из последней камеры поступают в башни Гей-Люссака; здесь они поглощаются серной кислотой и полученная вновь нитроза снова перекачивается в башни Гловера (замкнутый процесс).

 

 

Камерное отделение, состоящее из двенадцати тангенциальных камер (h=14 м, d=7 м), заключено в оболочку, необходимую в наших климатических условиях, точно очерченную по габариту всей установки. Криволинейный контур стены улучшил работу последней на ветровые усилия и облегчил конструкцию. Конструкция стенок — металлический каркас из двутавровых балочек (стойки) и угольников (горизонтальные пояса). Заполнение — американская металлическая сетка, оштукатуренная с двух сторон.

 

 

При разработке генерального плана основной задачей была увязка между собой трех самостоятельных цехов — завода серной кислоты, суперфосфатной и азотной кислоты.

 

 

 

 

 

От пловучего выгружателя, обслуживающего оба завода, колчедан лентой конвеерного типа поступает на склад. Сгребаемый механическими передвижными гребками, по наклонным к середине плоскостям пола, колчедан двумя лентами поступает в дробилку.

 

 

Для ограждения кучи от атмосферных осадков применена трапецоидальная (по габариту кучи), пролетом в 13 м, рамная конструкция из двутавр, балок № 32. Следующее за складом печное отделение решено как рамная односкатная жел.-бет. конструкция. Односкатная, так как верх печей желательно иметь свободным, что возможно, отодвинув падающую ленту к краю и не увеличивая строительной высоты сооружения, только при односкатной конструкции. Это дает также хорошее освещение верха печей и вентиляцию, не прибегая к фонарю, дает возможность считать торцевую кирпичную стену контрофорсом высокой стене башенного отделения. Во избежание действия сернистого газа на жел.-бет., арматура в рамах заложена на 6 см от поверхности, а сам бетон торкретирован. Чтобы не скапливалась конденсационная вода, перекрытие поверх жел.-бет. плиты утеплено камышитом, воздушной прослойкой, досчатым настилом и двойными руберойдом. Галлерея с лентой и футерованный боров подвешены к ригелю.

 

 

В башенном отд., куда газ поступает, пройдя пыльную камеру, сконцентрирован для удобства наблюдения весь механический и регулирующий аппарат. Печи Ведже конические и камеры сист. Mills—Packard охлаждаются водой, требуя 32000 ведер в сутки. Бак на 3-час. запас воды поставлен над средней башней, что дало возможность использовать стойки его как каркас для стен всего отделения. Жел.-бет. перекрытие на уровне верха башен рассмотрено как балка, имеющая опорами торцевые кирпичные стены, воспринимающая на себя весь ветер. Из башни Гловера газ последовательно проходит через 8 камер, орошаемых снаружи водой. Оставить камеры на открытом воздухе, как это делали на Западе, в нашем климате, в виду t° зимой, при которой остановился бы процесс, невозможно, почему камеры ограждены легкой жел.-бет. оболочкой. Чтобы эту оболочку использовать и в виде несущей конструкции, плану стены придан пилообразный вид и входящий треугольник рассчитан как защемленная балка; также благодаря этой конструкции удалось сократить длину поперечных балок по всей высоте здания на 1,5 м с каждой стороны. Для охлаждения, а также чтобы оставить проходы между камерами свободными, борова выпущены наружу и поднимаются во входящем треугольнике стены. Торцевой кирпичной стене камерного отд. придана устойчивость башней - стройкой для серной кислоты, из которого кислота самотеком идет на рядом стоящий суперфосфатный завод.

 

ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ МВТУ. ЗАВОДА СЕРНОЙ КИСЛОТЫ В. Р. ЦАБЕЛЬ. МОСКВА, 1926

 

ПЕРСПЕКТИВА. PERSPEKTIVE