СкверНЯк {ẁẃ} (ermiak) wrote in engineering_ru,
СкверНЯк {ẁẃ}
ermiak
engineering_ru

Category:

Все еще безнасосное. Размер имеет значение!

Наверное, последний безнасосносно-горелочный пост и посвящен он будет наиболее популярным в мире и наименее известным в русскоязычном сегменте горелкам. Горелкам со сложной судьбой, которым постоянно приходилось буквально выгрызать себе место в жестокой конкуренции с более совершенными собратьями. Но начать придется издалека. Даже дальше, чем обычно.

Итак, 18 век. Нет керосина, калильных колпачков и карбида. Даже Дэви еще не задумался приспособить сетку к лампадке. Есть только разнородные плошки с фитилем и маслом-жиром. Горит масло плохо, коптит сильно, но альтернатив особых нет - свечи и лучины. Я не вполне представляю, какую разумную деятельность можно вести при таком свете, но шопаделать...

Напомню, сама работа любой огневой лампы - это неукоснительное соблюдение взаимоисключающих параграфов. Топливо должно быть высокоуглеродистым, чтобы было, чему светить (у масла с этим все хорошо), но оно должно сгорать как можно полнее, чтобы копоти было меньше, чем света. Но не полностью, иначе светить будет нечему (не заменит горелка Бунзена тысячесвечный Осрам!:) И Ами Арганд, швейцарский изобретатель, создал хитрое устройство: масляную лампу с кольцевым или, точнее, трубчатым фитилем, воздух к которому подавался и снаружи, и изнутри. С такой тягой масляная лампа начинала светить на бодрый десяток свечей, чем слегка (по нынешним временам; а тогда больше, чем на треть!) превосходила еще несуществующую эталонную "летучую мышу" из палаты мер и весов. Важной особенностью этих ламп был маслобак поднятый над горелкой - сам по себе плотный фитиль не мог поднять достаточно масла и его приходилось питать гравитационно. Просто запомните эту особенность, она еще вылезет. Запомните и еще одно устройство, названное Flame Spreader, которое я пока назову Рассекателем Пламени.



[Я дам тебе имя...]Я дам тебе имя
Вот старейший прием волшебства!


Миф о наречении имен часто недооценивается, но следует понимать: не дав имени, невозможно выделить объект или явление, невозможно сколь-нибудь эффективно обращаться с ним. По мере роста понимания, имена становятся все более точными и вместе с абсолютным пониманием явления появляется и то, что называется Истинным Именем.

Так вот, русский технический язык, особенно старый, довольно беден и многие Имена в нем просто отсутствуют (а многие из присутствующих - оказываются названиями торговых марок, популярных в русскоязычном сегменте; Примус, Ксерокс и Памперс, угу). Имена приходится давать на ходу, чтобы хоть как-то продвинуться вперед. Поэтому не ищите их в рунете, их попросту нет.




Вот тот перфорированный цилиндр с пуговицей сверху и есть "рассекатель".

Он устанавливался над центральным воздухопроводом горелки. Зачем он нужен? Пламя горелки с кольцевым фитилем горело очень жарко, разогретый воздух создавал сильную тягу и воздух из центрального канала без рассекателя просто пролетал сквозь пламя без какой-либо пользы.

В первую половину 19 века лампы Арганда и их клоны были самыми яркими светильниками... до появления керосина.

Керосин дал возможность получать такой же яркий свет, но с использованием простого и дешевого ПЛОСКОГО фитиля. Сложные и дорогие Аргандовы лампы -вымерли- затаились, уступив место керосиновым. Но вскоре выяснилось, что "Высота некоптящего пламени" у керосина - это очень важный параметр и при подъеме фитиля "на все деньги", лампа начинала бессовестно коптить. Так что в 1884 с аргандовых ламп стряхнули пыль, разместили бак под горелкой и вновь запустили в производство. Рассекатели к тому времени усовершенствовались и стали выглядеть примерно так:





Такие лампы были дороже, жрали больше и светили ярче простой керосиновой лампы (как же хочется написать "керосинки" - но увы, тэрмынология!) Но гонка за канделами была в самом разгаре и вскоре им вновь пришлось отступить под натиском калильных и электрических ламп. Кстати говоря, по причине практического отсутствия ламп с калильной сеткой в русскоязычном мире, "калильными" до революции иногда назывались лампы накаливания. Кек.

Вскоре выяснилось, что новые лампы не только светят ярче, но и греют вполне прилично. И так незаметно в квартиры постучалась эпоха портативных обогревателей. Дело в том, что не только готовка на твердотопливной плите или печи крайне заморочна; обогрев твердотопливной печью еще более неприятен. Несмотря на весь прогресс в печном отоплении, оно даже сейчас остается таковым, а тогда ситуация была еще менее приятной. И речь идет даже не об отрицающих какой-либо бытовой комфорт островных нациях - даже на материках речь зачастую шла о том или ином варианте буржуйки-толстобрюшки - "шведку" или "голландку" в квартиру не затащишь, да и в доме печь еще сложить надо. В общем, обогреватель открыл новую эру теплых комнат:)

Первые обогреватели были модификациями серийных ламп, но вскоре стало понятно - РАЗМЕР ИМЕЕТ ЗНАЧЕНИЕ. Эти слова я буду повторять регулярно; это - девиз для горелок с кольцевым фитилем. Ну так вот, размер. Оказалось, что горелка с рассекателем легко масштабировалась, не теряя своих преимуществ. А это позволяло увеличить мощность нагревателя до бодрых трех киловатт. Что ценнее, при правильно подобранном рассекателе воздуха хватало для полного сгорания керосина. ПОЛНОГО И БЕЗДЫМНОГО! А при точной настройке дымовой трубы, еще и нормальным синим пламенем! Без какого-либо наддува, самотягой!



Эти еще горели оранжевым пламенем, как лампа на стероидах. По крайней мере, мне не удалось найти классический Перфекшн с синим пламенем, но это продлится недолго.



"Спасший людей прошлой зимой..." Во время эпидемии испанки владельцы керосиновых обогревателей не толпились, покупая уголь и дрова и пережили зиму.

А вскоре появилось устройство, называемое "Blue flame" "flame spreader" heater. Blue flame вначале использовалось, как особенность горения керосина, но вскоре стало названием класса - "огневой обогреватель прямого нагрева". Прямого - в смысле, выхлопной трубы у него нет и выхлоп идет непосредственно в помещение. Сейчас blue flame может быть и керосиновым, и пропановым - но выхлоп всегда будет в комнату.

Вот как он работает:





Круглая тумба с раскаленным верхом... что-то это напоминает... Да, чайники на обогреватели начали ставить сразу после их появления. А в отсутствии необходимости согласования с Госпланом, многочисленные (а они появлялись почти каждый год!) производители немедленно оснастили обогреватели конфоркой. У "Перфекшн" это будет "IVANHOE"






И понимание: А ведь это МЫСЛЬ! Не невнятная горелка, которой еще с Примусом конкурировать, а полноценная кухонная плита для негазифицированных районов (а этих газифицированных было раз, два и обчелся, включая использующих светильный газ). Про электрификацию помолчим; о ней я как-нибудь расскажу... наверное... но пока остановимся на том, что стиральная машинка на двухтактном моторе - это не дикость:)





В общем, вот в такой мир и вошли кухонные плиты с горелками с рассекателем пламени. Быстро зажигаются, хорошо регулируются, устойчиво стоят на кухне. В общем, размер имеет значение:) Здесь следует отметить важную деталь, которая на долгие годы станет визитной карточкой нового поколения горелок: питатель-автопоилка. Видите такую торчащую из плиты в сторону гениталию? Это лоток для топливного бака, который устанавливается туда в перевершутом состоянии и постоянно поддерживает уровень в лотке. Помните - "вот из пластика бутылка; крышка есть, но сбоку дырка тут у самого у дна - для чего же мне она?" Вот вот, оно самое. Вместо перегреваемого несколькими мощными горелками бака - вынесенный в сторону бачок и питатель, уровень керосина в котором всегда одинаков. Изменился и фитиль: вместо сгорающего хлопчатого фитиля появился долговечный асбестовый или стеклотканевый фитиль. Кстати, несмотря на то, что конструкция просто просит перезаправки "на ходу", я не встречал таких рекомендаций. Тем более, что бачка керосина хватало на пару дней регулярной и плотной готовки.

Нужно ли говорить, что к новым горелкам пошли вслед духовки, запекалки и прочие примочки. Естественно, вскоре появился и водонагреватель. И, если что, это еще 1917 год и все еще горелки на рассекателях пламени.





Однако, вместе со всем этим великолепием, замершим в свое развитии аж до 50-60 годов прошлого века, стало понятно, что единственное возможное улучшение керосиновой плиты - это радикальное измнение конструкции. Дело в том, что горелки на рассекателях пламени имели пару неустранимых недостатков: Необходимость ДЛИННОЙ СИНЕЙ ТРУБЫ(тм)Перфекшн для БЕЗОПАСНОГО СИНЕГО ПЛАМЕНИ(тм)Аладдин и чистого керосина. И "чистый" здесь следует читать, не просто как "без грязи и примесей солярового масла", а "самый высококачественный керосин". Настолько, что до сих пор владельцы уцелевших горелок вынуждены искать самый лучший даже по современным меркам керосин. Никакого тракторного, авиационного или промывочного! Только чистый, как слеза "сухой" керосин. Самый сухой, по возможности - порошковый:) В общем, развиваться было куда.

И вскоре решение нашлось. Я не могу назвать автора, но горелки нового типа немедлено заполнили рынок. Их называли "Босс", "Флоренс", "Перфекшн" (куда же без них!) и так далее. Что же это было?















Все та же кольцевая горелка с упрощенным сетчатым рассекателем, на которую водрузили "Каталитический преобразователь".

Выглядел он, как стальной горшок с ручкой, внутри которого была еще пара перфорированных цилиндров из мягкой отожженной стали. Пары от фитиля поднимались между цилиндрами, плавно перемешивались с воздухом и сгорали бесцветным пламенем. А как же катализатор? Не знаю. других реакций в этой голове не происходило.

Это современный конвертер; стекло позволяет рассмотреть конструкцию.



Что же дал каталитический преобразователь?
+ Горелка стала меньше.
+ Сгорание стало полнее
+ Массивная голова позволяла испарять любой керосин
+ Горелка легко масштабировалась "вверх" и позволяла построить по-настоящему МОЩНЫЕ нагреватели на 6+ КВт. А это уже уровень полноразмерной "буржуйки" или, как их называли на западе "толстопузика".

Но и минусов у новой горелки нашлось немало:
- Массивная голова требовала длительного разогрева; 5-10 МИНУТ на старт плитки - это норма! И на угасание еще столько же.
- Массивная голова вместе с автопоилкой вяло реагировали на управление. Примерно, как электроплита - повернул ручку и огонь снизился через несколько минут.

Но в общем и целом, получилась вполне приличная кухонная плита для дооолгой неторопливой готовки. Плита, не горелка. Большая и мощная. Вполне естественно, что почти сразу же к новой горелке приспособили духовки, тостеры и прочие водогреи.

Что же в ней было? Для иллюстрации возьмем керосиновую горелку Thermil.




Плита объединяет в себе две "вертикальные" горелки с кольцевыми фитилями и "каталитическими преобразователями".





Вот здесь виден как раз фитиль. Так вот, для розжига нужно
Залить бак керосином на 3/4 и подождать несколько минут, пока фитиль не намокнет.
Приподнять фитиль ручкой управления



Снять или приподнять "каталитический конвертер" и поджечь фитиль. Когда керосин загорится по кругу, вернуть конвертер на место. И подождать, пока вся эта конструкция не нагреется и не перестанет коптить.



Для горелок с автопоилкой возьмем Butterfly№2413. Это современная (лол) индонезийская плита, полностью повторяющая Босса столетней давности. Так вот, здесь система немного отличается:



Нужно заправить бак керосином и, ловко перевернув его, поставить в лоток питателя.

Открыть кран и подождать, пока фитиль не намокнет.

Приподнять или снять "каталитический преобразователь" и поджечь керосин на фитиле.



Вернуть преобразователь на место и ждать, пока он прогреется.


В середине 30-х служба технической разведки притащила в СССР образец керосиновой плиты нового поколения. Я не могу точно назвать модель, но с абсолютной уверенностью назову производителя:


KEROGAS



КЕРОГАЗ. Так в СССР началась эпоха горелок с "каталитическим преобразователем". Советские инженеры быстро разобрались в работе горелки, переименовали "каталитический преобразователь" в "газосмеситель" (упоминания "каталитизатора" будут встречаться до войны и перестанут - в послевоенное время). В отличие от Примуса (пожизненно неизменного, как и его прототип), советские керогазы (теперь это имя можно употреблять) начали собственную эволюцию, лишь иногда пересекающуюся с иностранными образцами.

Вот, например, керогаз из отходов производства Харьковского посудно-оцинковочного завода НКМП УССР. Обратите внимание на игольчатый кран, характерный для американских прототипов. На Западе они сохранятся, а вот в СССР - скоро исчезнут.



[Советское описание керогазов. Наслаждаемся техническим языком!]...Керогаз - нагревательный прибор, широко применяющийся в быту трудящихся.

Тепловая мощность керогаза — около 5000 технических калорий — основана на полном сгорании углеводородов керосина. Нормальное горение керогаза сопровождается голубоватым пламенем. Языки желтого пламени недопустимы, так как являются показателем неполного сгорания углеводородов. К достоинствам горения керогаза следует отнести: отсутствие копоти, бесшумность и быстроту закипания.

Сущность горения керогаза заключается в том, что асбестовый фитиль, погруженный на 2/3 своей высоты в кольцевое гнездо горелки, наполненное керосином, транспортирует пламя в кольцевое пространство между двумя катализаторами — перфорированными цилиндрами. В этом пространстве происходит полное сгорание подымающегося по фитилю керосина, т.е. сгорают углеводороды керосина — наиболее тяжелые внизу и легкие вверху. Сгорание углеводородов должно быть обеспечено достаточным количеством воздуха. Достигается это естественной тягой воздуха под решетку горелки и в пространство — между кожухом и цилиндрами-смесителями.

Чрезмерное количество воздуха, засасываемое снизу в пространство между цилиндрами-смесителями, могло бы охлаждать цилиндры и способствовать снижению температуры в пространстве между ними; поэтому подача воздуха дроселируется сетками и решетками. Отсюда следует, что диаметры, высота и количество отверстий в цилиндрах-смесителях являются величинами расчетными. Это относится к диаметру самих отверстий и к шагу их расположения по длине развернутой сетки и по высоте ее....


Уже к 40-му году почти каждый завод, имеющий цех товаров народного потребления выпускал свою, зачастую уникальную конструкцию керогаза. Советские инженеры, к чести своей, перепробовали все мыслимые варианты исполнения горелок, регулировок и материалов. Баки из металла, стекла и пластика. Питатели-автопоилки и подъемные фитили. Регулировка подъемом бака(!) и краном.



Рисунок, по форме бака, довоенного керогаза. Увы, найти даже фотографии довоенных керогазов проблематично, а жаль. Например, я встречал упоминание трехконфорочной кухонной плиты с духовкой еще на две головы - это уже достойно даже американских прародителей!

Тогда керогаз позиционировался, как горелка для зажиточных по советским меркам семей, имеющих собственную кухню и возможности для приготовления блюд сложнее картошки с луком. И воспринят он был с восторгом, который, впрочем, быстро улетучился. Керогаз сохранил все свои недостатки и дополнил их советской культурой производства. И фактически получилась не просто плита для зажиточных (а стоил он дороже керосинки-"Греца" и "Примуса") - а ТРЕТЬЯ горелка для зажиточных семей. Третья потому, что керосинка и примус оставались необходимостью номер один.

На Примусе можно быстро вскипятить чайник и согреть завтрак. Керосинку можно было доверить ребенку. Керогаз же по-прежнему был пригоден только для долгой и вдумчивой готовки.

В общем, большинство сохранившихся советских керогазов - сильно послевоенного производства, когда конструкции были вылизаны и приведены в соответствие со стандартами и возможностями советской промышленности.

К тому времени керогазы четко разделились на два типа: Класс I - "табурет" с автопоилкой и класс II - вертикальной конструкции ("Ленинград", "Вулкан").

Класс I здорово напоминает Butterfly №2413, но общего у них только табуреточная конструкция.



Отличия видны особенно явно в "тяжелой" двухконфорочной версии.





Butterfly №2414 имеет один питатель на пару голов; керогаз К-II кл. I «Б» - представляет собой пару одиночных керогазов в общем корпусе. Обратите внимание на рукоятки управления - игольчатый кран в советской конструкции исчез; его заменило устройство перекоса "автопоилки".

"Саратов"


"Новороссийск"


"Ленинградский". Выглядит архаичнее предыдущих; форма у него откровенно довоенная.




Тип II был более редкой и более совершенной версией керогаза с подъемом фитиля. Такие керогазы были компактнее, но сложнее конструктивно и требовательнее к той самой культуре производства. В общем, сохранилось их немного.










Были и другие конструкции узкопрофессионального назначения - но это экзотика и редкость редкостная.






[Вспоминательное] Когда-то давным-давно бабушка купила керогаз. Мощный и двухконфорочный, но коптящий и гадкий. Она сложила его в ящик и отправила на завод с письмом
"Якби ваша жiнка була б така ж чорнява, я я пiсля вашого керогазу, ви б такi керогази не випускали!".
Прислали исправный:)


Дашавское месторождение и начало газификации страны в конце 50-х нанесли тяжелейший удар по керосиновым горелкам. С приходом газа, трубопроводного и сжиженного, тысячи примусов и керогазов полетели на свалки, а оставшиеся затаились по дачам и селам. И если компактный Примус еще мог отвоевать себе место в сарае на случай ядерной войны - то толстому керогазу пришлось совсем тяжело. Конечно, в селах и деревнях готовка на керосине еще оставалась, но это была уже агония. Продолжительная, мучительная, но необратимая. В конце концов к 70-м подвоз топливного керосина в населенные пункты прекратился.


В керосиновом же отоплении в СССР "потребности не было".


Не менее драматичная история происходила и по другую сторону железного занавеса. У приличного буржуя "потребностей" было больше, так что ассортимент горелок был пошире. Были отопители для теплиц,



были инфракрасные обогреватели,



были горелки для подогрева мотора зимой (да, это безопаснее паяльной лампы!)







Но время движется неостановимо и с началом газификации и электрификации городов и сельской местности повторилась советская история. Наиболее везучие образцы отправились в укладки на случай ядерной войны и зомби-апокалипсиса; от остальных остались упоминания. Обогревателям повезло больше - холодные зимы случаются чаще, чем зомби, в том же "Аладдине" ломаться нечему - а фитили выпускаются до сих пор. Но тут история наподдала классическим горелкам поистине с вертушки:

На рынок посыпались навороченные и дешевые японские обогреватели. Для понимания - это было примерно, как сейчас Китай весьма среднего пошиба. Но технически очень навороченные и отработанные, благо традиция хренового отопления и догрева комнаты обогревателем в Японии была частью национальной культуры. На этом историю западных обогревателей, что с рассекателем, что типа "керогаз" можно было завершать.



И вообще всю историю горелок с "каталитическим преобразователем". Обогреватели японские, уцелевшие кухонные горелки лежат в бункерах рядом с тушняком и керосиновыми лампами - но тут ВНЕЗАПНО выяснилось, что диким племенам, возомнившим себя государствами, тоже нужно готовить еду! Примус подсуетился первым, но ... я уже писал, он лучше дровяной плиты, но приготовить на нем что-то сложнее иишницы с картохой - нафиг-нафиг. И керогазы снова вернулись на кухни.

Это и аналоги старинных керосиновых плит "для зажиточных семей" - и новенькие компактные керогазики для всех остальных. В последнем поколении керогазов дорогой кольцевой фитиль был заменен несколькими (6-8-12-24!) простыми веревочными хлопковыми фитилями с общим механизмом подъема. Такие горелки известны, как "китайский керогаз", "Butterfly" и еще несколько дюжин имен, которые мало что скажут не-аборигенам юго-восточной Азии.





Как видно, недостатки керогазов были заботливо сохранены и приумножены разборным газосмесителем. Тем не менее, эти горелки выпускаются в безумных количествах для совсем уже нетребовательных дикарей. А для уважающих себя - есть те же самые "Butterfly 2847" и другие похожей конструкции.





Несмотря на кажущуюся гениальность такой модификации, работу горелки это ухудшило. Фитили выгорают, причем, неравномерно и фронт испарения перекашивается. А с ним перекашивается и вся газодинамика, которая, несмотря на примитивность конструкции, довольно сложная. В общем, коптить оно рано или поздно начинает совершенно неизбежно, особенно учитывая культурный уровень пользователей (политкорректная замена более расистской причины). Вторая проблема традиционна - РАЗМЕР ИМЕЕТ ЗНАЧЕНИЕ. Из-за небольшого размера режимы АДСКИЙ ОГОНЬ и ЛЕДЯНОЕ ДЫХАНИЕ разделяет одна тысячная угловой секунды оборота ручки управление:)

В индонезийской брошюре я нашел и инфернальный керогаз с двухрядным фитилем. И это, блин 7+ киловатт с одной крохотной табуретки! Примерно, как полноразмерная буржуйка. Тут даже трехголовому примусу-"горынычу" есть, о чем задуматься.



В русскоязычном же мире последней агонией керогазов стал "солярогаз"/"чудо-печь", выпускаемая несколькими заводами. Конструкция очевидная, но очень уж на любителя.



Так что желающие познакомиться с этими чудесами техники, как современными, так и историческими - имеют все возможности. На этом безнасосную серию можно и завершить.
Tags: быт, история, отопление и теплоснабжение
Subscribe
promo engineering_ru февраль 13, 2016 15:14 178
Buy for 50 tokens
Пишет borianm: Наткнулся я на фотографии, сделанные на экспериментальном обстреле из 24-фунтовой пушки реконструированного куска борта шведского корабля Ваза, проводившегося при поддержке компании Сааб Бофорс в 2014-м году в Швеции. Энтузиасты построили по старым технологиям копию…
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 19 comments