Горелки (Becs, burner, Brenner) — приборы, служащие для сжигания газообразных и жидких осветительных продуктов, с целью ли освещения или нагревания, называются горелками. В этой статье будут рассмотрены: I. Газовые Г., т. е. для сжигания газа: А) с целью освещения и В) с целью нагревания, и II. Г. для сжигания нефтяных продуктов: А) бензина, В) керосина и С) тяжелых масел.
I. Газовые горелки. а) Газовые горелки для освещения. Светильный газ, вытекая непосредственно из широкого отверстия газовой трубы, горит пламенем, которое не дает много света, коптит и очень неустойчиво. Для получения спокойного, хорошо светящего и не коптящего пламени необходимо регулировать отношение между количеством вытекающего газа, его давлением, удельным весом и шириною отверстия, из которого вытекает газ. Это отношение выражается следующею формулою:
где Q — обозначает количество вытекающего газа, h — давление, измеряемое водяным столбом, а — ширина отверстия, M — коэффициент истечения, s — удельный вес газа. Из этой формулы видно, что количество вытекающего газа прямо пропорционально ширине отверстия и квадратному корню давления и обратно пропорционально квадратному корню из удельного веса. При большой скорости истечения газа к пламени его доставляется больше воздуха, так что не все частички углеводородов успевают накалиться и светиться, и поэтому выгоднее заставлять газ вытекать под небольшим давлением из более широкого отверстия. Отверстия Г. должны быть тем меньше, чем больше удельный вес газа. Условия горения каменноугольного светильного газа, как в Г. с открытым пламенем, так и в аргантовых Г. были прекрасно изучены еще в 1860 г. французами Одуэном и Бераром.
А) газовые Г., употребляемые для освещения, можно разделить на: а) Г. с открытым пламенем, b) аргантовые Г., с) регенеративные Г. и d) Г. накаливания.
а) Г., с открытым пламенем бывают с одним или с двумя круглыми отверстиями (фиг. 1 а) или со щелью, так наз. разрезные Г. (фиг. 1 b).
Г. обыкновенно делают из каолина, редко из железа, так как последние ржавеют и вообще легко портятся. Пламя Г. с одним круглым отверстием имеет форму пламени свечи. Пламя Г. с двумя отверстиями имеет форму рыбьего хвоста (Fischschwanzbrenner). Ширина круглых отверстий для Г. различных величин изменяется обыкновенно на 0,125 мм. Пламя разрезных (со щелью) Г. (фиг. 1 b) имеет форму крыла летучей мыши (Fledermausbrenner). Эти Г. имеют пустую головку и поэтому известны под названием пустоголовых Г. (Hohlkopfbrenner). Диаметр головки изменяется, смотря по расходу газа (числу куб. футов, расходуемых Г. в час) в Г.; так бывают 5, 6 и 7 футов. Г. Одуэн и Берар, исследуя разрезные Г. различного диаметра (от 4,5—9 мм) со щелями различной ширины (от 0,1—1,00 мм), пришли к заключению, что при равном расходе (3,5 куб. фут., или 100 литр. в час) наибольшая сила света соответствует ширине щели — 0,7 мм. Эти опыты были произведены с парижским светильным газом, имеющим среднюю световую силу. Шириною щели обусловливается толщина пламени, и для газа, богатого углеродом, нужно брать разрезные Г. с весьма узкими щелями — так, напр., для тяжелого нефтяного газа ширина щели Г. не должна быть более 0,1 мм. Наибольшая сила света Г. соответствует слабым давлениям газа, т. е. медленному течению газа из Г. Опыты показали, что наибольшая сила света соответствовала давлению газа в Г. в 2—3 мм. Увеличивая давление и вместе с ним расход газа в Г., Одуэн и Берар определили изменения величины пламени и нашли, что высота пламени разрезной Г. вообще мало изменяется, между тем как ширина пламени довольно правильно увеличивается, по мере увеличения давления. Так, при возрастании давления в Г. от 4—21 мм высота пламени увеличилась только с 8 до 10 см, а ширина пламени с 11 до 27 см. Увеличивая постепенно расход газа в разрезной Г. мы замечаем, что пламя, достигнув известного расхода, начнет принимать неправильную форму: внизу пламени, по бокам его, появляются так называемые языки. Относительная сила света такого пламени становится меньше, т. е., несмотря на увеличение расхода газа, сила света не увеличивается, что указывает не только на неполное сгорание газа, но и на охлаждение пламени вследствие того, что вытекающий в избытке из Г. газ понижает температуру пламени и ослабляет через это его световую силу. Определяя силу света различных Г. с одним и тем же газом при различных расходах, мы можем определить их относительное достоинство, т. е. для каждой Г. найти расход газа, при котором пламя ее имеет наибольшую силу света. По этой относительной силе света мы и сравниваем различные Г. между собою и определяем их экономическое значение. Так, мы говорим, что наименьший расход газа на 1 свечу в разрезной Г. 12,6 л. в час, или, сжигая 100 литров газа в час в разрезной Г., мы можем произвести свет, равный 8 свечам. Этим расчетом и пользуются для определения стоимости освещения, употребляя те или другие Г. Ниже мы увидим, что приведенный расход газа есть наибольший, кот. мы имеем в газовых Г., другими словами, что разрезная Г. есть наименее экономичная газовая Г., т. е. сжигающая на 1 свечу в час больше газа, чем газовые Г. других типов. Это наибольшее потребление газа разрезною Г. или вообще Г. с открытым пламенем объясняется тем обстоятельством, что в этих Г. часть теплоты, развиваемой при горении газа, тратится непроизводительно на нагревание постоянно сменяющегося наружного воздуха, между тем как в прочих Г. поступающий извне к пламени воздух предварительно нагревается около сильно нагретых металлических частей Г. и стекла. Это предварительное прогревание воздуха или горение газа в сильно нагретом воздухе лучше всего достигается в регенеративных Г., вследствие чего относительный расход газа в этих Г. есть наименьший.
b) Аргантовые Г., т. е. Г. с двойным притоком воздуха, изобретены были еще в 1789 г. французом Aimé Argand для масляных ламп и затем применены для газа. В этих Г. газ вытекает из ряда мелких отверстий, сделанных в кольцеобразной Г. из фарфора или каолина, и горит у каждого отверстия особым пламенем, которые, соприкасаясь своими наружными краями, образуют одно общее цилиндрическое пламя. Воздух к пламени в аргантовой Г. поступает внутрь пламени и снаружи, между пламенем, и поэтому в этих горелках различают внутренний и наружный приток воздуха. Все усовершенствования, сделанные в аргантовых Г. со времени изобретения, касаются главным образом изменения числа и ширины отверстий Г. и регулирования наружного и внутреннего притока воздуха. На фиг. 2 изображена аргантовая Г. Sugg London № 1, принятая в Англии за нормальную Г. для измерения силы света.
В ней газ по трем трубкам доставляется в кольцеобразную Г., имеющую 24 отверстия; Г. окружена металлическим конусом; высота стекла 152 мм; диаметр — 47 мм. Условия горения в аргантовых Г., конечно, более сложны, чем в Г. с открытым пламенем. Одуэн и Берар изучили эти условия, изменяя отдельные части аргантовой Г., и пришли к следующим выводам: а) наибольшее значение в аргантовой Г. имеют диаметр и число отверстий, высота стекла и направление притока воздуха: b) наиболее выгодный диаметр отверстий для Г., горящей без конуса, от 0,6—0,8 мм; при конусе следует диаметр отверстий увеличить до 1—1,5 мм; с) выгодно по возможности увеличивать число отверстий. Опыты показали, что при одном и том же расходе аргантовая Г. с 30 отверстиями дает света на 25 проц. более, чем та же Г. с 20 отверстиями того же диаметра. Этот результат вполне объясняется следующим образом: при равном расходе газа при большем числе отверстий газ вытекает медленнее; кроме того, когда отверстия далеко отстоят друг от друга, то пламя дробится, отдельные язычки пламени не сливаются между собою и в промежутки входит воздух, понижая световую силу пламени; d) увеличение высоты стекла с 220—250 мм понижает силу света от 5—7 проц.; е) конус, надеваемый на Г., хотя понижает силу света пламени на 5 проц., но сообщает ему большую устойчивость; f) с увеличением расхода газа сила света Г. увеличивается, но для аргантовых Г., так же как и для разрезных Г., наибольшая световая сила соответствует слабым давлениям, т. е. медленному истечению газа. Давление в 2—3 мм совершенно достаточно для аргантовой горелки. Количество воздуха, необходимое для благоприятного сгорания газа в Г., при различных условиях, различно. Одуэн и Берар при помощи особых приспособлений вводили внутрь и снаружи пламени определенное количество воздуха и установили наивыгоднейшие отношения для аргантовых Г., между количеством внутреннего и наружного воздуха. Вводя в Г. различные количества воздуха внутрь и снаружи при определенном расходе газа и измеряя в каждом отдельном случае силу света Г., они нашли, что наибольшая световая сила Г. соответствует расходу газа в 107 литров в час при 570 литр. наружного и 125 литрах внутреннего воздуха, т. е. на 1 литр каменноугольного газа необходимо до 6,5 литров воздуха. При увеличении количества воздуха до 7,5 литров получается еще хорошее пламя, но дальнейшее увеличение притока воздуха производит ослабление силы света. Аргантовые Г., существующие в продаже весьма различной формы, отличаются размерами и числом отверстий, различным устройством корзинки, тяги воздуха. Исследуя эти Г. и сравнивая их по относительной световой силе или относительному расходу газа, мы находим, что расход газа колеблется от 9 до 15 литров на 1 свечу, так что наименьший расход газа на 1 свечу для аргантовой Г. нужно принять 9 литров. На фиг. 3 изображена аргантовая Г. Мушаля с двумя стеклами; воздух в Г. не может иначе попасть, как пройдя между нагретыми стеклами, так что здесь происходит подогревание воздуха, поступающего в Г.
с) Регенеративные горелки. В 1879 г. Фридрих Сименс взял в Германии привилегию на регенеративную горелку, в которой продукты горения газа утилизировались на нагревание газа и воздуха, поступающих к пламени. Первоначальная форма регенеративной горелки имела обыкновенное пламя, обращенное снизу кверху; но вскоре, одновременно с Фридрих. Сименсом, Бовер, Виллиам Сегг, Буцке начали приготовлять регенеративные горелки с обращенным книзу пламенем. Примером таких обращенных (invertirte Regenerativbrenner) регенеративных горелок может служить изображенная на фиг. 4 горелка Буцке.
Г. Буцке (фиг. 4) характеризуется тем, что прогретый газ выходит из одной общей круглой щели. Присутствие внутри пламени цилиндра из огнеупорной глины делает пламя более беловатым, чем в других регенеративных Г. В этих Г. и газ и воздух перед поступлением в Г. сильно накаливаются. Это сильное накаливание газа может влиять на изменение его состава и вместе с тем на его световое достоинство. Сименс в своей Г. с плоским пламенем избегнул этого, вследствие чего эта Г. отличается от прочих Г. не только по конструкции, но и по принципу. На этом же принципе построены Г. Шульке (Кордье). В этих Г. газ горит в накаленном воздухе.
d) Горелки накаливания. В Г. накаливания светильный газ не горит светящим пламенем, а служит для накаливания твердого тела; поэтому употребляемая для этой цели Г. есть обыкновенная бунзеновская Г. (которая будет ниже описана) с несветящимся пламенем, получаемым при сгорании в ней смеси воздуха со светильным газом. Из наиболее известных газовых Г. накаливания суть: а) Г. Selon и Lewes с конусом из платиновой проволоки и b) Г. Ауэра фон Вельсбаха. Кроме того, для освещения водяным газом употребляют особые известковые гребни Фанельма (см. Водяной газ). Г. Селона и Льюса отличается весьма простым устройством; она состоит из обыкновенной бунзеновской Г., конуса из тонкой платиновой проволоки и цилиндрического стекла. Свет этой Г. — красноватый, неприятный для глаза, и по отношению расхода газа эта Г. не представляет никаких выгод перед обыкновенными аргантовыми горелками, так как в них расход газа на 1 свечу в час больше 10 литров. До настоящего времени особенное внимание возбуждает Г. накаливания Ауэра фон Вельсбаха, который постоянными усовершенствованиями довел, что его Г. в настоящее время есть наиболее экономичная газовая Г., причем свет ее, отличающийся мягкостью, чрезвычайно приятен для глаз. Существенные части этой Г. следующие: бунзеновская Г. с расширенным отверстием, которое снаружи обложено шпекштейном, и подвешенное на проволоке накаливаемое тело, состоящее из золы, получаемой при обжигании шерстяной или хлопчатобумажной ткани. Эту ткань, имеющую форму цилиндра, прежде Ауэр приготовлял пропитыванием азотнокисл. и уксуснокислыми солями лантана, эрбия и иттрия. В последней привилегии, взятой на приготовление накаливаемого тела, Ауэр удерживает в секрете состав употребляемых им для пропитывания веществ. Основываясь на данных, которые нынешнее лето были сообщены г. Фендрихом на съезде газовых инженеров в Киле, оказывается, что с новым накаливаемым телом Г. Ауэра при расходе 120 литров газа в час дает 80 свечей, так что 1,5 литра на свечу-час, что, как мы видели, не достигается ни в одной газовой Г. Это незначительное потребление газа имеет еще ту выгоду, что освещение этими газовыми Г. не так портит воздух. Лучеиспускание теплоты этой Г. также весьма незначительно. Свет этой Г. настолько бел, что все цвета являются такими же, как при дневном свете. Свет по мере употребления накаливаемого тела ослабевает. Но опыты показывают, что накаливаемое тело по прошествии 524 часов горения утратило силу света на 29%. Эти Г. требуют большого давления газа; лучшие условия горения достигаются при давлении от 20—22 мм. В Вене эти Г. в настоящее время весьма распространены. Число Г. с новым накаливаемым телом в последние 9 месяцев достигло до 90000. Газовые общества, желая большего распространения этих Г. Ауэра, принимают на себя установку и уход за ними, так как главное условие в обхождении с этими Г. будут точное центрирование накаливаемого тела и содержание Г. в чистоте.
Сравнивая различные газовые Г., употребляемые для освещения, по относительному расходу газа на свечу-час, мы видим, что менее экономичными Г. будут разрезные и аргантовые, но представляющие выгоду в том отношении, что уход за ними наиболее прост. Напротив, регенеративные и Г. накаливания Ауэра, представляющие большую экономию газа, требуют значительно больше хлопот и расходов по уходу за ними. При исследовании газовых Г. нужно иметь в виду световое достоинство газа, употребляемого при этом испытании, так как в различных городах световая сила газа различна; так, напр., в Лондоне газ при сгорании 5 куб. фт. в нормальной Г. Сегга дает 16 свечей, а в Петербурге — только 13 свечей. На этом основании, приводя данные о количестве света, испускаемого тою или другою Г., нужно указать, с каким газом были исследованы эти Г. (подробн. см. Фотометрия).
В) Газовые горелки для нагревания. Если каменноугольный газ смешать до зажигания с 2 или 2,5 объемами атмосферного воздуха, то он горит пламенем, которое не коптит и не светится, а развивает много теплоты. Эту механическую смесь светильного газа с атмосферным воздухом, горящую бесцветным пламенем, и употребляют для нагревания и отопления, применяя различного устройства Г. Для полного сгорания 1 объема каменноугольного газа необходимо 6 объемов воздуха, при чем получается прозрачное с синевато-зеленым конусом пламя, имеющее наивысшую температуру. Дальнейшее увеличение количества воздуха не увеличивает количества развиваемого тепла. В Г., обыкновенно употребляемых для нагревания, не достигается этого предельного отношения (1:6), так как пламя начинает погасать (zurückschlagen). Этого отношения можно достигнуть, вдувая в Г. воздух посредством мехов. Наиболее простой газовой Г. для нагревания будет обыкновенно бунзеновская Г., употребляемая в лабораториях. В ней газ вытекает из небольшого отверстия узкой внутренней трубки, находящейся в основании Г. На эту узкую внутреннюю трубку надета наружная, более широкая и длинная трубка, имеющая внизу боковые отверстия для входа воздуха. Размеры этой наружной трубки, т. е. ее поперечник и длина, должны находиться в определенном отношении к отверстию, из которого вытекает газ. Существует много видоизменений первоначальной бунзеновской Г.; на одно из них следует обратить внимание, именно на Г. профессора Теклу (фиг. 5).
Наружная трубка в этой горелке книзу расширена в виде воронки. На внутреннюю трубку, имеющую снаружи винтовую нарезку, навинчивается круглая пластинка, которая, вращаясь по последней, может или совсем закрыть воронкообразное отверстие, или сделать его желанной величины, следовательно — этой пластинкою можно регулировать приток воздуха. Газовая трубка имеет внизу два боковых отверстия; в одно из них поступает газ из газопровода, а в другое — противолежащее первому — проходит горизонтальный винтовой стержень, ввинчивая или вывинчивая который, можно регулировать приток газа. Если воронкообразное отверстие вполне закрыто пластинкою, то газ, вытекающий из Г., горит светящимся пламенем. Опуская вниз пластинку, приток воздуха увеличивается и пламя начинает обесцвечиваться; сначала оно синевато, а при дальнейшем постепенном опускании пластинки образуется только зеленоватый конус непосредственно у отверстия Г. Если на круглое отверстие надеть насадку с щелью в 2 мм ширины и 55 длины (фиг. 5, с), то получится пламя, в котором при более низком положении пластинки, регулирующей приток воздуха, может расплавиться горизонтально подвешенная медная проволока в 6 см длины и 5 мм в поперечнике. Трубка из калийного стекла (наружного поперечника 18 мм, толщина стенок в 2 мм) легко и скоро сгибается в пламени этой Г.
При устройстве Г. для нагревания наблюдают, чтобы воздух, необходимый для полного сгорания газа, поступил к пламени со всех сторон. Коль скоро это условие не выполнено, слышится запах газа, что говорит о неполном сгорании. Поперечник трубки (Mischungsduse), в котором смешиваются газ и воздух до сгорания, для каменноугольного газа должен быть в 75 раз более, чем поперечник отверстия, из которого вытекает газ, а длина этой трубки должна быть в 10—14 раз более, чем ее поперечник. Пламя должно быть направлено по возможности в центр дна нагреваемого сосуда; принимая форму целой пластинки, оно должно иметь поперечник 2/3 или 3/4 поперечника дна нагрев. сосуда. Расстояние пламени от дна нагреваемого сосуда влияет на нагревание. При начале нагревания это расстояние должно быть больше, чем во время самого нагревания, так как в начале должно сгорать большое количество газа. В Г. Воббе (фиг. 6) трубка горелки имеет фланцеобразную насадку; газ выходит из щели, образуемой между двумя горизонтальными пластинками; ширина этой щели регулируется винтами, вследствие чего одна и та же Г. может быть применена для каменноугольного и тяжелого нефтяного газа.
В устройстве этой Г. обращено особенно внимание на возможно большее утилизирование скорости истечения вытекающего газа. Размеры этой Г. так рассчитаны, что происходит образование такой гремучей смеси, при которой скорость поступательного движения равна скорости взрыва.
Во всех многочисленных газовых приборах, очагах, кухнях, каминах, употребляемых для нагревания (кипячения), жарения и печения, применяется Г. Бунзена или Воббе. Приборы, служащие собственно для нагревания (Kochapparaten), можно разделить на четыре разряда: 1) аппараты, в которых газ вытекает из мелких отверстий, расположенных в виде решета (Pilzbrenner); 2) аппараты, в котор. отверстия расположены в виде двух концентрических кругов; каждый ряд отверстий получает газ отдельно, так что, употребляя кран тройного пути, можно заставить гореть или один наружный ряд отверстий, или один внутренний, или оба слабо гореть. 3) Третий разряд составят нагревательные аппараты с Г. Воббе выше описанного устройства. Подобные же Г. применены в приборах для нагревания утюгов; в этих приборах обращено внимание на то, чтобы гладящая поверхность утюга не приходила непосредственно в соприкосновение с газовым пламенем. Затем эти Г. нашли применение в приборах для жарения кофе, для нагревания воды для ванн. Для определения полезного действия газовых приборов для нагревания обыкновенно поступают таким образом, что берут определенное количество воды (1 литр) в сосуде определенной формы и материала и определяют время и количество газа, которое нужно сжечь, чтобы нагреть воду до кипячения; причем наблюдают, чтобы начальная температура воды, температура комнаты, давление газа во всех опытах были одни и те же. Такие опыты, произведенные над приборами различной конструкции, показали, что в среднем утилизируется 2221,2 калорий на 1 куб. м газа. Следовательно, принимая теоретическую тепловую способность 1 куб. м каменноугольного газа, равную 5150 калориям, оказывается, что лучшие газовые приборы при употреблении каменноугольного газа дают 43,13% полезного действия. Известно, что в обыкновенных плитах и очагах, отапливаемых твердым топливом, деревом или коксом, мы имеем 12—20% полезного действия. Описанные газовые Г. нашли себе применение не только в очагах и плитах для варки кушанья, но и в духовых печах, употребляемых для жарения и печения. На фиг. 7 изображена подобная печь. Внутри она состоит из кожуха из цинкованной жести.
Между последним и наружной облицовкой из майолика, кахели, находится слой асбеста, дабы по возможности предупредить охлаждение жаровой трубы (Bratrohr). Обе Г., регулируемые кранами, лежат поперек печи; одна из них, передняя (расходующая 350 литр. газа в час), служит для производства нижнего жара, задняя (расходующая 250 литр. газа в час) — для верхнего жара. Г. зажигают фитилем, переднюю — через клапан, находящийся под дверью жаровни, верхнюю — через дверь в жаровню. При жарении, смотря по тому, будет ли мясо заправлено водою или нет, необходим больший или меньший нижний жар. Регулирование нижнего жара производится краном передней Г. Уменьшение нижнего жара достигают, вкладывая изолирующую пластинку из асбеста между жаровней (Bratpfanne) и нижней пластинкою (Unterlagsplatte). Для увеличения верхнего жара кладется железный лист на угловое железо, прикрепленное на различных высотах к внутренней стенке печи. Тогда пространство печи уменьшается и верхний жар идет между жаровней и вставленной пластинкой в отводящий канал. При печении для ослабления нижнего жара кладут на нижнюю пластинку асбестовую пластинку и на нее уже ставят пирожный лист. Для нагревания газом помещений, комнат служат газовые камины, которые бывают или с асбестом, или рефлекторные. В каминах первого рода обыкновенные бунзеновские Г., расположенные рядами, накаливают шамотовые пластинки и лежащие на них куски асбеста. В рефлекторных каминах Г. нагревают шамотовую пластинку вверху и волнообразный медный рефлектор внизу. Горючие газы проходят по чугунным каналам с ребрами, идут сперва вниз, а затем отводятся в дымоходы печей. Сименс снабжает свои газовые камины терморегулятором, который включают в газопровод, так что, коль скоро помещение нагрелось до желаемой температуры, приток газа к Г. камина уменьшается. Что же касается количества потребляемого камином газа и производимого им теплового эффекта, то, понятно, это будет зависеть не только от величины нагреваемого помещения, но также от толщины стен, материала, из которых они сделаны, числа окон, дверей и т. д. Применение газа для нагревания вообще и в особенности для приготовления пищи сводится к следующим преимуществам перед другими топливами: чистота и опрятность, отсутствие золы, пыли и дыма, уменьшение работы при уходе за печью, быстрота нагревания и вообще приготовления кушанья.
II) Г. для сжигания нефтяных продуктов с целью освещения могут быть разделены на: А) Г. для сжигания легких нефтяных продуктов (бензина); В) Г. для сжигания керосина; С) Г. для сжигания тяжелых минеральных масел (пиронафта и солярового масла).
А) Наиболее распространенная горелка для бензина будет бензиновая свечка Пушкарева (фиг. 8), представляющая подсвечник с трубкой из молочного стекла; в подсвечник наливается бензин, а внутри стеклянной трубки находится собственно Г. следующего устройства (фиг. 8): am — металлическая трубка с вставленным в нее фитилем т, верхний конец которого не доходит вполне до отверстия Г.; абкк — регулятор, состоящий из прутика аб с сидящим на нем кольцом а, к которому припаяны два рожка кк.
В шляпке оо находится винтовая трубка, в пазы которой входят косые нарезы б прутика аб. Вращая шляпку оо в ту или другую сторону, мы подымаем и опускаем прутик аб и вместе с ним рожки кк. При возвышении рожков пламя усиливается, а при понижении — ослабевает. Нарезка p служит для ввинчивания Г. в резервуар, отверстие n — для сообщения резервуара с наружным воздухом. Пламя бензиновой свечи — белое, спокойное, без копоти, но легко гаснущее при переноске. Требуется тщательный уход (прочистка Г.) за Г. и весьма осторожное обращение с бензином, т. к. пары последнего образуют с воздухом взрывчатую смесь.
В) Керосиновые горелки бывают: с плоской светильней без стекла и со стеклом, обыкновенные с круглой светильней и интенсивные. Несмотря на существование описаний и испытаний большого числа находящихся в продаже керосиновых Г., до сих пор нет еще такого опытного изучения керосиновых Г., как это сделано для газовых Г. Одуэном и Бераром, которым бы точно определялись условия наилучшего горения керосина и устанавливалась зависимость силы света и ее неизменяемость во время горения от отдельных частей Г. Результаты всех этих испытаний Г. заключаются только в указаниях на их относительное достоинство, на их сравнительную экономичность в расходовании керосина, на их большую или меньшую безопасность. Плоские Г. различаются по ширине фитиля; так, бывают 14-, 10— и 5-линейные Г. С шириною фитиля увеличиваются размеры пламени и сила света последнего, но это увеличение не идет пропорционально. Плоские Г. бывают также с двумя фитилями (Г. «Дуплекс»); даже была попытка делать Г. с четырьмя фитилями, располагая их крестообразно (лампа Кобозева).
Но увеличение пламени горелки и вместе с ним увеличение силы света через увеличение ширины и числа фитилей весьма ограничено; поэтому во многих горелках, поступивших в последнее время в продажу, заботятся увеличить толщину и рыхлость фитиля, так как по рыхлому фитилю минеральное масло лучше подымается. На фиг. 9 изображена обыкновенная плоская Г. в продольном разрезе, где аа — плоская четырехугольная фитильная трубка, которая своею нижней частью впаяна в помещение для шестеренок АА; вв — шестеренки, приводимые в движение штифтиком с головкою к.
Нарезкою ее Г. ввинчивается в резервуар; на верхней части последней надет кожух ББ, ВВ с сеткою (ББ) для притока воздуха, галерейкой (ВВ) для стекла и колпачком (пп), окружающим фитильную трубку (аа) и имеющим прорез (лл) для пропуска фитиля. Внешний воздух, поступая через сетку ББ, направляется под колпачок (пп) и здесь разделяется на два притока: один (внутренний), идущий между колпачком и фитильною трубкою к нижним частям пламени, а другой (наружный) — проникающий через отверстия (ии) в нижней части колпачка в промежуток между колпачком и стеклом и подымающийся к верхним частям пламени. Для улучшения тяги воздуха обыкновенно употребляют стекла, которые для простых плоских горелок в нижней части расширены, а для Г. с двумя фитилями эта широкая часть стекла по бокам несколько сплюснута. Высота стекла для Г. шириной не более 14 линий бывает в 8—10 дюймов, а для Г. шире 14 линий — доходит до 12 дюймов. Много было, однако, попыток заменить тягу воздуха, производимую стеклом, каким-нибудь приспособлением, вызывающим искусственную тягу воздуха, и тем самым избавиться от употребления стекла. К числу наиболее удачных попыток надо отнести механическую лампу Гичкоса и пневматические лампы Кумберга, Макарова с подогреванием воздуха. Лампа Гичкоса есть обыкновенная плоская Г. с металлическим резервуаром, который устанавливается на металлическую (полую) подставку, так что между резервуаром и стенками подставки образуется свободный проход для воздуха. Сверху резервуар плотно покрывается металлическим колпачком с прорезом для фитиля. В низу подставки находится вентилятор, приводимый в движение часовым механизмом (действующим 4—5 час.). Пламя такой Г. окружают тюльпаном из молочного стекла. Эти Г. Гичкоса до сих пор употребляются для освещения вагонов на Финляндской жел. дор. Керосиновые Г. с круглой светильней представляют большое разнообразие как в их устройстве, так в их названиях. Так известны Г.: феномен, луна, космос, интернационал, миллион и т. д. Круглые Г. различают также по ширине фитиля (8-, 10-, 14— и 20-линейные Г.), причем обозначаемая здесь ширина не есть действительная ширина фитиля, а ширина фитиля, сложенного вдвое, так что действительная ширина фитиля 14-линейной Г. не 14, а 14 х 2 = 28 линиям. Круглые Г. бывают с пуговкой и без пуговки. Последняя служит для раздробления пламени, что способствует лучшему смешению наружных частей пламени с воздухом. Кроме обыкновенных круглых Г., которые, смотря по ширине фитиля, дают свет в 12—25 свечей, в последнее время в продаже находятся керосиновые лампы с круглыми горелками, дающими свет в 40—80 свечей и более. Эти интенсивные лампы заслуживают особого внимания, так как благодаря им керосиновое освещение стало сильно вытеснять газовое из таких помещений, как магазины, лавки, вообще где нужно усиленное освещение. Все лампы этого рода имеют сквозной металлический резервуар. В лампе (фиг. 10), известной под названием «Миллион», фитиль d плотно заполняет пространство между наружной стенкой сквозного канала и внутренней стенкой фитильной трубки, так что пламя не в состоянии проникнуть внутрь резервуара.
Керосин наливается через отверстие а, плотно закрываемое пробкою b. Поднятие фитиля d, равно как изменение величины пламени и тушение последнего у стоячих ламп производится передвижением рычага е в щели f. Висячая лампа зажигается, не снимая стекла, посредством воскового фитиля, вводимого через сквозной канал лампы к Г. Стекла для этих ламп обыкновенно имеют шарообразное расширение (матовое), переходящее в усеченный конус, обращенный широким концом кверху. Хотя эти интенсивные Г. сравнительно мало расходуют (3,5 грм. на свечу-час) керосина, но общее количество сжигаемого керосина довольно значительно, так что необходимо устраивать вентиляцию (вытяжные трубы системы Лембека) помещения для удаления продуктов горения. Хотя нагревание керосина в этих лампах довольно значительно (38—40°), но все эти лампы так устроены, что пламя не может проникнуть внутрь резервуара, в ту часть, где пары керосина смешаны с воздухом, так что возможность взрыва устранена. Многие керосиновые лампы, как, напр., лампы Гинкса, Шафтсбюри и др., снабжены предохранительными механизмами, приходящими в движение и тушащими лампу, коль скоро она будет опрокинута.
С) Г. для тяжелых нефтяных масел. Вопрос о сжигании в лампах нефтяных масел, или погонов, получаемых при обработке нефти, между керосином и смазочными маслами давно занимал наших нефтепромышленников. Еще в 1881 г. в русск. физико-химич. обществе был учрежден конкурс, на средства В. И. Рагозина, на лампы для сжигания так называемых соляровых масел, удельн. веса от 0,865 до 0,875. В 1883 году премия была присуждена г. Кумбергу за лучшую из представленных ламп. Это была плоская 10 лин. Г., которая при сжигании нефтяного масла удельного веса 0,87 давала за первые три часа горения в среднем 4,8 свечи при расходе 4,4 грм. на свечу и в следующие три часа — в среднем 3,5 свечи при расходе 5 грм. Эти данные, конечно, не могли удовлетворить и потому во время выставки предметов освещения и нефтяного производства в 1887 г. Имп. русское технич. общество в видах лучшего сбыта соляровых масел и доставления бензинного освещения учредило конкурс на две премии, назначенные мин. госуд. имущ. на лампы для тяжелых масел, одну на деревенскую лампу, другую — на лампу для домашнего употребления. Из ламп, представленных на конкурс, более удовлетворяли условиям конкурса две, Макарова — как деревенская, и лампа Семашки — для домашнего употребления. Макаров еще в последнее время сделал некоторые усовершенствования в устройстве своей лампы. Лампа эта (фиг. 11) состоит из кольцеобразного резервуара А, соединенного наклонными трубками СС с средней трубкой В, в которую опускается фитиль Г. М.
Трубка В окружена другой трубкой dddd, образующей около нее кожух. В отверстия ffff входит воздух и подымается кверху, а через отверстия к, к, к поступает к пламени. Таким образом, наружный воздух сначала опускается вниз в зазор между резервуаром АА и внутренней трубкой dddd, входит через ff в кольцеобразный канал и по нему уже поднимается до самой Г. Фитиль двойной, один фитиль идет лишь до начала воронки Г., другой проходит насквозь и оканчивается почти у самого конца фитильной трубки, имеющей по бокам соответствующие разрезы. Фитиль а, проходящий насквозь через Г., прикрыт снимающимся колпачком R, изображенным на фиг. (фиг. 12).
Пламя этой лампы отличается белизною и устойчивостью, при переноске лампы не дрожит и не дает копоти. Сила света в среднем 5 свечей и в продолжение 7 часов горения незначительно изменяется. Расход тяжелого масла на свечу 3,27 грм. в час.
Из ламп для домашнего употребления, сжигающих одинаково хорошо как керосин, так и тяжелое масло удельного веса 0,870, заслуживает особого внимания лампа Семашко, построенная на совершенно новом принципе, чем доселе употребляемые лампы для нефтяных продуктов. Автор объясняет принцип своей лампы следующим образом: если в резервуар с маслом опустить пьезометрическую трубку, наполнить ее маслом и верхнее отверстие заткнуть фитилем, который затем зажечь, то масло в трубке не опустится, а под давлением внешнего воздуха будет затем наполнять собою трубку и питать фитиль. Существенная выгода этого устройства заключается в том, что путь, проходимый маслом по фитилю во время горения, остается постоянным, причем длина пути сокращается до минимума. Круглый фитиль (фиг. 13) окружен маслом с внешней стороны, которое поступает в окружающее фитиль кольцевое пространство по двум трубкам b, погруженным в резервуар; две другие трубки соединены между собою внизу и служат для наполнения лампы. Сам фитиль не соприкасается непосредственно с маслом, а отделен от него упругой прокладкой с (из сукна и ваты), которая помещается в кольцевом пространстве, образуемом двумя цилиндрическими стенками; первая, отделяющая кольцевое пространство, где находится масло, от прокладки, состоит из цилиндра, сделанного из листовой меди и имеющего посередине расположенные по окружности отверстия d, через которые масло проникает в прокладку; эта стенка неподвижна; вторая, отделяющая прокладку от фитиля, состоит из двух колец, связанных между собою вертикальными полосками, которые расположены довольно редко с целью по возможности уменьшить мертвое поле прикосновения между фитилем и прокладкой. Эта стенка съемная, для облегчения набивания, осмотра и исправления. Фитиль помещается в регуляторную трубку (фиг. 13), надеваемую на внутреннюю воздухопроводную трубку горелки, и устанавливается зубчатым колесиком, находящимся в сцеплении с регуляторной трубкой. Действие лампы, следовательно, таково: масло из нижнего резервуара под некоторым давлением поступает в наружное кольцевое пространство Г. а, откуда проникает в кольцеобразную прокладку с и затем в фитиль f. При наливании лампы сперва закладывают набивку, затем отвертывают трубку (р) и вставляют маленькую воронку, через которую и наливают масло; сначала оно поступает по трубкам (вв) в наружное кольцевое пространство, затем по двум остальным трубкам в резервуар. Наливать масло не следует доверху, дабы не закрыть пространство для входа воздуха в резервуар. Пламя лампы в виде тюльпана совершенно яркое и белое. Сила света в среднем около 12 свечей, колебание в продолжение 7 часов 3,88 свечи. Расход масла на 1 свечу — около 3,5 грм. Разогревания масла в резервуаре почти нет, так как резервуар вполне отделен от горелки.
Освещение больших пространств полей, железнодорожных путей, пристаней посредством тяжелых нефтяных продуктов производится посредством особого цилиндрического металлического резервуара, из которого давлением сжатого воздуха выбрасываются в особо устроенную Г. пульверизированные нефтяные продукты. Этот способ освещения, известный в Англии под названиями the Lucigen, света Wells, весьма удобен в тех случаях, когда нужно в короткое время осветить большую площадь, напр. при крушении поезда железной дороги, для производства полевых работ, возведения построек, укреплений в ночное время. Как видно из рисунка, этот прибор (фиг. 14) благодаря своим небольшим размерам легко может быть поставлен на тележку и перевозим с места на место. В металлический сосуд вделаны ручной носос для сжатия воздуха, манометр и труба, по которой доставляется нефтяной продукт к Г., которая в приборе Seigle имеет следующее устройство (фиг. 15).
Две полые чугунные камеры А и А′ соединены герметически между собою двойной пластинкой B, в которой сделаны отверстия (В фиг. 15). Кольцевой канал, заложенный в толще чугунных камер, разделен перегородками, между которыми циркулирует нефтяное масло, поступая в отверстие i (фиг. 15) и выходя через отверстие а в камеру С, которая плотно прикреплена и в основании которой ввинчен стержень D, соединенный с трубкою фильтра E. В самом стержне D просверлен — канал Г. Внизу труба-фильтр E имеет несколько отверстий; она наполняется железными стружками, слегка сжатыми. Во время прохождения нефтяное масло, доставляемое из резервуара по трубе I, нагревается пламенем Г., превращается в пары, которые, пройдя через фильтр E, сами загораются. Воздух, необходимый для сгорания, поступает через отверстия как в камере F, так и пластинки В. В центре этой двойной (фиг. 15) пластинки находится конус H, основание которого совпадает с шириною отверстия канала в камере А, а вершина, суживаясь, открывается в канал в камере А′. Эта комбинация конуса с трубою А′ производит сильное и правильное всасывание воздуха, необходимое для сгорания струи газа, проходящего по внутреннему каналу Г. Благодаря такой конструкции Г. может безостановочно действовать, и пламени Г. можно дать любое направление; так, напр., пламя можно обратить книзу и под Г. повесить рефлектор. Для зажигания Г. нужно ее нагреть только до температуры превращения в пар нефтяного масла, что достигается, сжигая предварительно керосин в камере F. Пламя этой Г. длиною в 70 см, сила света до 2000 свечей. Расход масла от 7—8 литров в час. Нагревание и отопление нефтяными продуктами будут рассмотрены в статьях: Нефтяные топки и Форсунки. Ср. Aoudouin et Paul Berard, «Etude sur les divers becs employés pour l’éclairage an gaz et recherches des conditions les meilleures pour la combustion» (П., 1878, 2-ое изд.); С. Ламанский, «Газовые горелки и лампы на выставке предметов освещения и нефтяного производства» (СПб., 1889), «Journal für Gasbeleuchtung» за 1892 г.; Андреев, «Журн. Русск. физико-химич. общ.» (1883); Алибегов и Долинин, «Керосиновые лампы, выбор и уход за ними» (СПб. 1887); «Лампы для керосина и тяжелых масел» (Отчет экспертной комиссии при Императорском русском техническом обществе, СПб. 1889 г.); Villon, «L’éclairage, le chauffage et la force motrice par les hydrocarbures lourds» (П., 1892).