Так как число оборотов этих турбин было непомерно велико для непосредственного привода от вала турбины, то оно обычно уменьшалось в 10–30 раз геликоидальной передачей (l), которая и передавала уже энергию рабочим механизмам или непосредственно, или дальнейшей передачей при помощи ремней.
Для приведения в действие механизмов, работающих при большом числе оборотов, как например центробежных насосов, центрофуг и вентиляторов, передача не применялась, и тогда получалась установка, занимавшая очень мало места при сравнительно большой мощности.
Весьма чувствительный центробежный регулятор, приводимый в действие одним из передаточных приводов, действовал при посредстве рычага на паровыпускной клапан и поддерживал постоянную скорость вращения при самых разнообразных изменениях нагрузки.
Коэффициент полезного действия турбин Лаваля оказался очень значительным, причем при высоких давлениях пара он, как и в паровых двигателях, повышался, но в турбинах можно было пользоваться более высокими давлениями пара, так как в них не было подвижных, непропускающих пара частей, вроде поршней и сальников паровых двигателей.
Турбины от 5 до 40 лошадиных сил расходовали, работая без конденсатора, при давлении в котле в шесть атмосфер, от 20 до 25 килограммов пара на лошадиную силу в час. При давлении в котле в двадцать атмосфер, работая без конденсатора, стосильные турбины расходовали пара вдвое меньше.
При наличии конденсатора работа турбин была еще экономичнее: двадцати- и сорокасильные турбины при давлении пара в котле, равном пяти-шести атмосферам, расходовали около 12–13 килограммов пара на силу в час, т. е. столько же, сколько расходовали наилучшие паровые машины больших мощностей.
Эти весьма благоприятные, по сравнению с поршневыми паровыми машинами, результаты, вместе с большой простотой работы турбин, их обслуживания, легкостью установки и небольшим местом, занимаемым ими, — обеспечивали новым двигателям широкое распространение.
Как только выяснились преимущества новых двигателей, к постройке турбин по лицензиям Лаваля приступили машиностроительные заводы других стран. В Германии и Франции эти предприятия вскоре стали выпускать турбины Лаваля мощностью в 200 и 300 лошадиных сил.
На Всемирной выставке 1900 года в Париже, где появились одновременно с двигателями Дизеля и турбины Парсонса, была выставлена турбина Лаваля, мощностью в 350 лошадиных сил.
Однако и эти турбины уже явились пределом мощности, достигнутой собственно лавалевыми турбинами.
Еще задолго до этого беспокойный изобретательский гений Лаваля обратился к решению совершенно иных проблем.
В его записных книжках после его смерти были обнаружены заметки, в которых высказывались идеи применения в турбине ступеней скорости, осуществление которых совершенно изменило бы судьбу его турбины, развитию которой мешала ее неудобная передача.
Но всем своим дальнейшим развитием активная турбина была обязана уже не ему, а его последователям — Кертису, Целли и Рато.
Тем не менее значение турбины Лаваля в истории развития современного турбостроения исключительно велико. Как и всякий новатор, Лаваль указал основной путь, по которому дальше его и с большим практическим успехом могли пойти другие.
Развитие турбины Лаваля и ее значение
Как только в мастерских Лаваля были изготовлены первые турбины и произведено их испытание, доказавшее не только возможность, но и выгодность их практического применения, изобретатель, нисколько не сомневаясь в том, что вслед за тем на новые двигатели последует рыночный спрос, приступил к постройке небольшого специального паротурбинного завода.
Этот завод был построен и оборудован близ Стокгольма к концу 1892 года. По чертежам Лаваля он начал изготовлять первые турбины мощностью в десять и двадцать сил. Главным образом эти турбины предназначались для вращения динамомашин. В те времена еще только начиналось бурное распространение электрического освещения, и почти не существовало мощных электрических станций, которые могли бы удовлетворить запросы всех потребителей. Отдельные предприятия стремились к постройке собственных электростанций для освещения.
Двадцатисильные, а затем сорока- и шестидесятисильные турбины Лаваля как нельзя более отвечали запросу времени. Предприятия, имевшие паровые котельные установки, чрезвычайно охотно шли на постановку удобных, простых, не требующих специальных машинистов новых двигателей для освещения, и завод Лаваля работал очень хорошо.