ВЫРАЩИВАНИЕ И СОДЕРЖАНИЕ СКОТА. 12 страница

Вес в пудах одного кубического метра годовалых дров приблизи-

251

тельно следующий: сосновых — 80, березовых — 150, еловых — 105, ольховых — 140 и осиновых — 130 пудов.

Торф в продаже встречается в трех видах: резаный и в ы­сушенный, формованный и, наконец, прессо­ван н ы й. По составу торф различают: 1) смолистый торф, чернобурого цвета, дает сильный жар, удельный вес 0,620 — 1,030; 2) землистый или болотный, представляет собой ил, об­разовавшийся из торфа, горит хорошо, удельный вес 0,410 — 0,900; 3) волокнистый или дерновый, удельный вес 0,11 — 0,678. Состав торфа очень разнообразен. После просушки на воздухе горф содержит воды от 6 до 53%, золы 3 — 24%, углерода 50 — 60%, водорода 5 — 6% и кислорода и азота 30 — 40%. Для торфа без воды, в среднем, можно принять: углерода 54,56%, водорода 4,87%, кислорода и азота 33,27% и золы 7,30%.

Объем воздуха, необходимый для горения: теоретический 66 — 75 куб.м, практический 133 — 150 куб.м на 1 кг торфа.

Из ископаемых углей известны три главных вида:бурый уголь или лигнит, собственно каменный уголь и антрацит.

Лигнита бывает около 12 сортов, смотря по материалу, из которого он образовался и степени его переработки. В среднем состав его можно принять: воды 14,14%, золы 9,78, углерода 51,79, водорода 4,21, кис­лорода и азота 20,08. Теплопроизводительная способность — 4781, исключая же воду и золу — 6283 единицы. Сорта с содержанием воды более 50% для топлива не годятся.

Объем воздуха, необходимый для горения: теоретический 83 — 104, практический 166 — 208 куб.м.

Состав каменного угля и антрацита изменяется по месту добыва­ния. В России употребляется для отопления привозной уголь из Вели­кобритании и наши русские сорта, из которых донецкий антрацит считается наиболее чистым и богатым углеродом. Количество углерода колеблется между 66,08 и 84,08 %; водорода 5,21 — 5,58 %; азота 11,21 - 28,71 % и серы 0,28 — 3,30 %. Удельный вес 1,340 - 1,545.

Древесный уголь по своему составу отличается богатством углеро­да, которого содержит около 84%, водорода 2,67%, кислорода и азота 5,20%, воды 6,14% и золы 2,91%. Для полного сгорания угля нужно теоретически 104, практически 208 куб.м воздуха.

Торфяной уголь содержит углерода 71,87%, водорода 3,27%, кисло­рода и азота 11,28%, воды 5,82% и золы 7,76%. Объем воздуха, необхо­димого для горения: теоретический 91, практический 183 куб.м.

Состав кокса изменяется в зависимости от качества угля, из кото­рого он выжжен. В среднем кокс содержит: углерода 80,36%, водорода 0,89%, кислорода и азота 1,51%, воды 4,65% и золы 9,59%. Воздуха необходимо 100 и 200 куб.м.

Кроме твердого топлива, в некоторых местностях России употреб­ляется для отопления также жидкое топливо. Наиболее распространен­ным является нефть и продукты ее перегонки, начиная с температуры 150° до 400° ; при этом получается дестилатов 30-40% общего веса. Из

252

них 4 - 5% бензина, остальные 25 - 30% составляют керосин, фотоген остающиеся густые остатки — мазут— идут на топливо

Чем больше удельный вес продуктов перегонки нефти, тем выше температура вспышки, а следовательно тем меньше огнеопасность. Ь этом отношении наиболее удобным по экономическим причинам и по температуре вспышки — мазут.

Состав нефти приблизительно следующий: углерода 84,65%, водо­рода 12,71%, кислорода и азота 2,64%. Теплопроизводительная спо­собность 10000. Объем воздуха, необходимый для горения нефти, 145 куб.м — практически весьма разнообразен и зависит от прибора, в котором происходит горение.

Советы истопнику.Дрова должны быть сухие, выдержанные, прошлогодней рубки, поленья приблизительно одинакового размера Толстые поленья не успеют прогореть, когда от топки уже останутся уголья.

Дрова укладываются наклонно, и когда они разгорятся, открывают дверцу от вьюшек, чтобы комнатный воздух, входя в трубу, уменьшал тягу. Одновременно с этим почти совсем закрывают дверцы топлив­ника.

Наиболее рациональный способ топки тот, при котором уголья не вполне сжигаются, но применять этот способ можно лишь в печах, снабженных герметической дверцей; поэтому после того, как процесс горения закончится, о чем свидетельствуют потускневшие уголья и отсутствие синеватого пламени, уголья пригребают к устью, а трубу закрывают; спустя час открывают душники.

Общий недостаток большинства печей состоит в том, что приток воздуха в них плохо регулируется: при отсутствии воздуха — печь дымит, при излишнем его количестве — сгорание дров происходит слишком быстро. Пламя ревет, образует искры, а тепло от горения уходит без пользы в трубу

Печи с вьюшками не дают возможности регулировки тяги; более рационально, когда печи, кроме вьюшек, снабжены еще и задвижками

Печи с одиночной дверцей выгоднее переделать, снабдив их двои ными. Этот расход будет немного меньше, чем трата топлива

Рано закрытая печка грозит опасностью угара. Синеватое пламя ь печи — верный признак присутствия угарного газа, который, не находя себе выхода наружу (при закрытой трубе), просачивается в комнат) грозя обитателям смертельным отравлением

Нагрев от сырых дров процентов на 30-35 меньше, чем от хорошс выдержанных. Дрова шипят, выделяя воду, чадят, пламя меркнет, и образуется едкий дым. Он мало-помалу скопляется в печной трубе выделяя сажу, портит воздух помещения, закупоривает трубу. Вместо нагрева приходится остужать помещение, открывая окно или форточ­ки. Топка такими дровами достигает как раз противоположной цели вместо тепла несет холод, вместо вентиляции и освежения воздуха получается его отравление.

Большое влияние на качество дров имеет расположение лесорубки Дрова, порубленные на сухой делянке, по качеству древесины всегда

253

будут стоять выше, чем дрова с низин. Различить одни от других не трудно. Действительно, за отсутствием подходящего питания, на хо­лодной сырой почве низин ни береза, ни сосна, ни ель не достигают полного своего развития. Кора их покрыта чешуйками мха, сердцевина дряблая, поленья корявые. На заболоченных низинах деревья прини­мают уродливый вид и не достигают даже средней толщины своей породы.

К «добротным» породам обыкновенно причисляются: береза и оль­ха, дающие лучшее топливо в нашей области. Принадлежа к плотным породам, береза сгорает медленно, «держит долго жар», дает плотный уголь.

Самыми плохими по своей невыгодности являются дрова осины. Это — «горе-дрова», дающие мало тепла и углей и слишком быстро сгорающие.

Не следует обольщаться и сравнительной дешевизной осиновых и еловых дров.

Напиленные дрова полезнее всего расколоть на мелкие поленья сразу, а не по мере потребления, особенно если имеется подозрение, что дрова не вполне выдержаны, в таком случае необходима скорейшая их расколка в целях лучшей и более быстрой просушки.

Горение.Горение, в общепринятом значении этого слова, есть такое действие атмосферного воздуха на горючий материал — дрова, уголь и пр., при котором получается тепло и свет. Количество света при горе­нии, однако, не находится в прямом отношении к количеству теплоты, и потому не то пламя наиболее горячо и сильно, которое ярко светит.

Не все случаи горения с образованием теплоты и света могут быть употреблены в практике для отопления. Для этого необходимо, чтобы при горении отделялось наибольшее количество теплоты, чтобы веще­ства, употребляемые для горения, доставлялись бы природой в боль­шом количестве и, наконец, чтобы продукты горения были летучи и выпускаемые в воздух не были вредны для животных и растений.

Вот почему в практике для получения теплоты употребляется иск­лючительно соединение углерода и водорода с кислородом атмосфер­ного воздуха. Последний представляет смесь нескольких газов и паров воды; содержание влаги постоянно меняется, смотря по состоянию атмосферы и местности. Главную составную часть воздуха составляют а з о т, приблизительно около 4/5, к и с л о р о д 1/5 и незначительные примеси углекислоты, аммиака и других газов, открытых в последние годы и мало исследованных в науке.

Из всех этих газов участвует в процессе горения только кислород; азот же не только не приносит никакой пользы горению, а напротив, нагреваясь от прикосновения с горящим телом, уносит некоторое ко­личество теплоты.

Определенное количество воздуха в состоянии поддержать горение только до тех пор, пока в нем есть свободный кислород, иначе горючее вещество погаснет.

Также точно и горение само собою прекратится, когда израсходу­ется весь горючий материал. Вот почему для поддержания горения

254

необходимо возобновлять как горючий материал, так и воздух, находя­щийся в прикосновении с ним. Возобновление горючего вещества составляет в промышленности большую статью расхода, но и возоб­новление воздуха посредством тяги в печах также обходится недаром.

При горении углерод топлива, соединяясь с кислородом воздуха, может образовать два химических соединения, или иначе говоря, два продукта горения: углекислоту и окиси углерода. Эти газы образуются не всегда одновременно и не при тождественных обстоятельствах. Так, когда углерод горит в воздухе, то он превращается в углекислоту и окиси углерода вовсе не образуется, если же приток воздуха будет недостато­чен, как это часто бывает при горении топлива в печи, или же когда углекислота в момент своего образования приходит в соприкосновение с раскаленным углем, происходит разложение углекислоты на окись углерода и свободный кислород.

Само собою понятно, что горение топлива будет происходить при наивыгоднейших условиях только в том случае, когда весь углерод превратится в углекислоту, в этом случае говорят, что горение полное, в отличие от неполного горения, когда часть углекислоты разлагается и получаются окиси углерода.

Зная состав воздуха и количество углерода, содержащегося в топ­ливе, можно высчитать теоретически то количество воздуха, которое необходимо для полного сгорания 1 кг топлива.

Мы знаем, что при всяком горении образуются газообразные про­дукты, т.е. углерод из твердого состояния переходит в газообразное, а так как при таком переходе часть теплоты делается скрытой, то, следо­вательно, теплота, которую мы собираем при горении топлива, будет остаток за вычетом теплоты, сделавшейся скрытой. Известно также, что всякое химическое соединение происходит только при непосредствен­ном прикосновении тел, вступающих в соединение, а потому при горении необходимо, чтобы все частицы углерода пришли в прикосно­вение с кислородом воздуха и чтобы образующиеся при горении газы отделялись и не препятствовали этому прикосновению.

При горении топлива на открытом воздухе это достигается тем, что углекислота отделяется при очень высокой температуре, вследствие чего она будет относительно легче воздуха, поднимется вверх и заме­нится свежим воздухом. В печах этого не бывает и потому необходимо для удаления углекислоты из топки (газ тяжелее воздуха) устроить тягу, так как в противном случае, углекислота превратилась бы, вслед­ствие недостаточного притока воздуха, в окись углерода и самое горе­ние могло бы совершенно прекратиться. Окись углерода принадлежит к числу смертоносных газов (угар), а присутствие углекислоты в воз­духе, которым мы дышим (более 20%) делает его вредным для дыха­ния.

Углерод, заключающийся в топливе, бывает только в твердом виде, почему и горение его происходит только на поверхности, которая вследствие накаливания, делается более или менее яркой, смотря по быстроте горения; синеватое же пламя во время горения будет заметно только тогда, когда, при недостаточном притоке воздуха, в середине

255

массы угля образуется окись углерода, воспламеняющаяся на поверх­ности этой массы при встрече вновь притекающего кислорода. Заме­тим также, что уголь — твердое тело и потому он не может быть смешан с газом, а вследствие этого для сгорания незначительного объема угля необходим незначительный объем кислорода, а тем более воздуха, и, следовательно, при воспламенении угля при этих условиях не может произойти взрыва.

Совершенно иное бывает при горении водорода, который составляет главную составную часть воды. Так как газы смешиваются между собою очень легко и так как количество отделяющейся теплоты при горении водорода очень значительно, то горение почти мгновенно распространяется по всей смеси и образует пламя, и тогда быстрое увеличение объема пламени производит взрыв (гремучий воздух). Вообще водород отделяет при горении более теплоты, чем какое-либо другое горючее вещество, но пламя его едва заметно; если же в него ввести какое-либо другое тело, например платиновую проволоку или кусочек мела, то это тело раскаляется добела и становится очень ярким. Яркость происходит от раскаливания находящихся в нем твер­дых тел.

При горении водорода образуется вода, которая при этой высокой температуре переходит в пар, улетучивающийся вместе с углекислотою вверх, в то время как снизу будет притекать свежий воздух.

Условия, при которых достигается возможно полное горение топ­лива в печах, следующие: 1) достаточный приток воздуха, 2) возможно полное смешение газообразных продуктов разложения топлива с при­текающим к нему воздухом и 3) поддержание достаточно высокой температуры в печи.

Общие основные устройства печей.При устройстве печей имеет­ся в виду не одно только нагревание данного помещения до требуемой комнатной температуры, но также и вентилирование жилого помеще­ния.

Охлаждение жилых помещений при плотно закрытых дверях и окнах происходит: 1) от прохождения тепла из помещения наружу через окна и двери и 2) от проникания холодного наружного воздуха внутрь помещения.

На основании вычислений, проверенных опытом, принято считать, что при 1° С разницы между наружною и внутреннею температурою 1 кв.м стены в 2,5 кирпича пропускает в час 4,5 ед. тепла; 1 кв.м деревянной стены из бревен в 25 см, снаружи обшитой досками и внутри оштукатуренной,— 2,5 ед. тепла, а 1 кв.м такой же стены, не обшитой досками и не оштукатуренной,— 4 ед. тепла; 1 кв.м двойных окон и дверей — 9,5 ед. тепла; 1 кв.м потолков или полов — 1,5 ед. тепла.

Для естественной вентиляции можно принять, что через 1 кв.м стен в 2,5 кирпича, двойных окон и дверей, потолков и полов, средним числом, проникает в час около 0,15 куб.м внешнего воздуха, охлажда­ющих воздух помещения на 0,3 х 7,3 = 2,19 ед. тепла (на согревание 1 куб.м воздуха на 1°С требуется 3,65 ед. тепла).

В практике потерю теплоты от естественной вентиляции в расчет не

256

принимают, так как она с избытком возмещается теплотою, выделяе­мою людьми, живущими в помещениях.

Таким образом, для поддержания температуры помещения на по­стоянном уровне нужно только, чтобы нагревательный прибор достав­лял помещению ровно столько тепла, сколько оно теряет его через охлаждение. Если известны нагревательная способность топлива, по­лезное действие печи и величина охлаждения помещения при данных условиях, можно уже с некоторою точностью определить количество топлива, нужное для согревания помещения до желаемой температуры.

Полезное действие печи или то количество тепла, которое она, воспринимая от топлива, может передать помещению, зависит, глав­ным образом, от величины и качества нагревательных поверхностей, т.е. поверхностей, соприкасающихся с воздухом помещения.

Из опытов известно, что при 10° С разницы температуры между нагревательною поверхностью и комнатным воздухом 1 кв.м поверх­ности передает в 1 час:

Чугунной или железной стенки........................... 70 ед. тепла.

Кирпичной стенки, толщиной в 1/2 кирпича,

обделанной железом............................................. _    63 «

Кирпичной стенки, обделанной изразцами........ 35 .

На внутренних (камерных) нагревательных поверхностях передача тепла происходит только через соприкосновение, так как теплота от лучеиспускания не попадает в помещение, а потому для них надо принимать в расчет только 0,6 сказанных величин.

С увеличением или уменьшением разницы между температурою комнатного воздуха и нагревательных поверхностей, пропорционально увеличивается или уменьшается и передача тепла поверхностями: на­пример, 1 кв.м чугунной поверхности, при разнице в 20°С передает в час 70 х 2 = 140, при разнице в 30°С — 70 х 3 = 210 ед. тепла и тд.

Итак, если нам известно охлаждение помещения в течение опреде­ленного промежутка времени, например, 1 час, а также качество и температура нагревательных поверхностей, то, руководствуясь этими данными, мы можем определить величину нагревательных поверхно­стей и размеры печи для нагревания данного помещения до требуемой температуры.

При таких расчетах надо, однако, принять во внимание, что темпе­ратура нагревательных поверхностей в различных частях печи и в различное время дня, в печах, топящихся непостоянно, бывает не­одинакова. Поэтому обыкновенно определяют только среднюю величи­ну нагревательных поверхностей, а для того, чтобы печь давала доста­точно тепла и в сильные морозы, необходимо сделать расчет именно для этих морозов.

Всякая печь должна состоять из трех главных частей: 1) о ч а гаили топливника, для помещения и сжигания топлива, 2) д ы -моходов со стенками, выделяющими теплоту для согревания отапливаемого помещения, и 3) дымовой трубы, назначение которой отводить продукты горения и избыток воздуха наружу.

Для того чтобы топливо, уложенное в топливник, могло гореть,

257

необходим приток воздуха и возможно лучшее смешение его с топли­вом.

Течением дыма вверх по трубе обусловливается тяга, вызывающая приток воздуха в топливник. Сама тяга или скорость течения дыма в трубе, при равных других условиях, будет тем сильнее, чем больше разница в температуре между дымом и внешним воздухом и чем выше труба.

Для обыкновенных комнатных печей высота трубы соразмеряется с числом этажей, отапливаемых печами. При одноэтажных домах высота в 5 саженей (10,5 м) считается достаточной. Кроме того, труба должна иметь гладкую внутреннюю поверхность и правильное верти­кальное направление, ибо только при этих условиях будет происходить правильная тяга, которая и без того замедляется дымоходами. На течение дыма в трубе действует также ветер, дождь, снег и другие случайные влияния.

Топливник должен иметь настоящий объем и во всяком случае достаточный для помещения в нем того количества топлива, которое предназначено для нагревания печи. Глубина или длина топливника, во избежание слишком сильного нагревания топочных дверец, должна быть при топке дровами не более, как на 20 см длиннее длины поленьев, а высота также не более того, чтобы могло свободно развиться пламя горящего костра. Вообще высоту эту можно считать достаточной, если между перекрышкою (сводом) топливника и наложенным в него топ­ливом остается пространство высотою в 1/3 высоты всего топливника.

Величина хайла (отверстия, ведущего из топливника в дымо­ходы) может быть различная; но поперечное сечение хайла не должно быть меньше той величины, которая требуется для правильного выхода дыма и притока воздуха.

Приток воздуха, как уже сказали выше, должен быть достаточный для полного горения топлива, причем образующиеся газы, подымаясь вверх, поступают в дымовые каналы, отдают большую часть своего жара стенкам дымоходов и, следуя далее, выходят наружу. На их место выступают из топки новые газы, образующиеся от сгорания топлива со свежим воздухом, входящим через поддувало в топку.

---

Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 538; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!