Тромпа – водотрубная воздуходувка
Самым эффективным и технологичным устройством в этом ряду стала водотрубная воздуходувка, которая также называлась водяным барабаном, или тромпой (trompe, Wassertromelgeblase).
Основные составляющие тромпы – деревянный бассейн,
водопроводные трубы, «духовой» ящик.
Рисунок из книги Джона Перси «Iron and steel». 1864 г.
Некоторые исследователи авторство её изобретения приписывают итальянскому инженеру Джамбаттиста делла Порта и даже указывают точный год – 1590 г.
Тромпа применялась в комплексе так называемым с каталонским сыродутным горном и вододействующим молотом особой конструкции. В таком виде процесс производства кричного железа оставался конкурентоспособным по отношению к более прогрессивной технологической схемой, включавшей доменную и пудлинговую печи, вплоть до середины XIX в., когда были изобретены способы получения литой стали. Специалисты XIX в. характеризовали тромпу как «весьма остроумное и простое устройство, вполне способное производить ровное и непрерывное дутьё».
Тромпа состояла из большого деревянного бассейна В объёмом около 10 м3, деревянного «духового» ящика С и двух (или более) вертикальных водопроводных труб АА, которыми ящики соединялись. Водопроводные трубы изготовлялись из чугуна или выдолбленных стволов деревьев, их длина составляла от 3,5 до 8 м.
Вверху в трубы вставлялись воронки из деревянных брусков с. Непосредственно под воронками в стенках труб проделывались небольшие отверстия е (с наклоном около 40...50°). Они имели диаметр около 7...8 см и служили для притока воздуха. Деревянный духовой ящик С имел в разрезе трапецеидальную или цилиндрическую форму. В верхней крышке ящика помещалась прямоугольная труба р для отвода воздуха. На некотором расстоянии от крышки труба с помощью уплотняющей манжеты из бараньей кожи r соединялась с соплом s, сделанным из железа или красной меди. В нижней части одной из боковых стенок духового ящика находилось отверстие n, служившее для выпуска воды. Размеры этого отверстия должен был быть таким, чтобы вода в духовом ящике постоянно оставалась на одном и том же уровне. Под нижними отверстиями водопроводных труб АА располагалась доска, или «скамейка» l, верхняя сторона которой закрывалась чугунной плитой, предохранявшей от разрушения дерево, постоянно подвергавшееся воздействию падающей с большой высоты воды.
Для подачи дутья приподнимали с помощью рычага коническую пробку d и открывали верхнее отверстие водопроводных труб. Вода устремлялась из бассейна вниз, но, благодаря коническим воронкам, заполняла не всю трубу – возле стенок создавалось разреженное пространство. Под воздействием разрежения воздух поступал в трубу через отверстия и смешивался с водой, которая увлекала его в духовой ящик. В духовом ящике воздушно-водяная струя разбивалась на мельчайшие капли от удара об скамейку. Вода из ящика вытекала через отверстие n, а воздух по трубе р поступал к фурме и далее в горн.
Регулирующее устройство в бассейне тромпы. Рисунок из книги Джона Перси «Iron and steel». 1864 г.
Духовой ящик и фурма для подачи дутья в каталонский горн. Рисунок из книги Джона Перси «Iron and steel». 1864 г.
Объёмом вдуваемого воздуха управляли меняя количество воды, поступавшей в духовой ящик, путём изменения положения пробок d, которые подвешивались на цепях к рычагам. На другом конце каждого рычага прикреплялась длинная цепь, опускавшаяся до самого горна. Благодаря этому рабочие могли управлять интенсивностью дутья непосредственно во время работы.
