Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Швейцарская керосиновая лампа с плоским фитилем. Выступающая вправо ручка регулирует фитиль и, следовательно, размер пламени.

Керосиновая лампа (также известная как парафиновая лампа в некоторых странах) представляет собой тип освещения устройства , которое использует керосин в качестве топлива . Керосиновые лампы имеют фитиль или кожух в качестве источника света, защищенный стеклянным дымоходом или шаром; лампы можно использовать на столе или переносные фонари могут использоваться для переносного освещения. Как и масляные лампы , они полезны для освещения без электричества, например, в регионах без электрификации сельской местности , в электрифицированных районах во время отключения электроэнергии , в кемпингах и на лодках.. Керосиновые лампы бывают трех типов: с плоским фитилем, с центральным тягом (трубчатый круглый фитиль) и колпачковые. Керосиновые фонари, предназначенные для переносного использования, имеют плоский фитиль и изготавливаются в вариантах с глухим, горячим и холодным дутьем.

Керосиновые лампы под давлением используют газовую мантию ; среди других производителей они известны как лампы Petromax , Tilley или Coleman . Они производят больше света на единицу топлива, чем лампы фитильного типа, но более сложны и дороги в конструкции и более сложны в эксплуатации. Ручной насос нагнетает воздух, который нагнетает жидкое топливо из резервуара в газовую камеру. Пар из камеры горит, нагревая мантию до накала, а также выделяя тепло.

Керосиновые лампы широко используются для освещения в сельских районах Африки и Азии, где электричество не распределяется или стоит слишком дорого. Керосиновые лампы потребляют около 77 миллиардов литров топлива в год, что эквивалентно 1,3 миллиона баррелей нефти в день [1], что сопоставимо с годовым потреблением реактивного топлива в США, составляющим 76 миллиардов литров в год. [2]

История [ править ]

Первое описание простой лампы, использующей неочищенное минеральное масло, было предоставлено персидским алхимиком ар-Рази ( Рази ) в Багдаде 9-го века , который назвал ее «наффата» в своей « Китаб аль-Асрар» (« Книга секретов» ). [3] В 1846 году Авраам Пинео Геснер изобрел заменитель китового жира для освещения, получаемый из угля. Позже, сделанный из нефти, керосин стал популярным горючим для освещения. Современные и самые популярные версии керосиновой лампы были позже сконструированы польским изобретателем и фармацевтом Игнацием Лукасевичем во Львове в 1853 году [4].[5] [6] [7] Это было значительное улучшение по сравнению с лампами, предназначенными для сжигания растительного масла или масла спермы.

Типы [ править ]

Лампа с плоским фитилем [ править ]

Фонарь New Zealand Railways на железной дороге Weka Pass

Лампа с плоским фитилем - это простой тип керосиновой лампы, который сжигает керосин, вытянутый через фитиль, за счет капиллярного действия . Если этот тип лампы сломается, это может легко вызвать пожар. Лампа с плоским фитилем имеет топливный бак (колодец) с прикрепленной горелкой. Четыре выступа, прикрепленные к топливному баку, удерживают стеклянную трубу, которая предотвращает выброс пламени и усиливает тепловую тягу . Стеклянный дымоход нуждается в «горловине» или небольшом сужении, чтобы создать надлежащую тягу для полного сгорания топлива; тяга переносит больше воздуха (кислорода) мимо пламени, помогая производить бездымный свет, который ярче, чем открытое пламя.

Дымоход используется для более важных задач. Держатель мантии / фитиля имеет отверстия по внешним краям. Когда фонарь горит и к нему прикреплен дымоход, тепловая тяга втягивает воздух через эти отверстия и проходит через верхнюю часть мантии, как дымоход в вашем доме. Это имеет охлаждающий эффект и предохраняет мантию от перегрева. Без правильно установленного дымохода существует определенное условие безопасности. Это еще более важно при использовании ламп Aladdin. У них также есть более тонкий дымоход, чтобы вызвать более быстрый поток воздуха. Этой информации следует придерживаться независимо от типа используемого фонаря.

Горелка лампы имеет плоский фитиль, обычно сделанный из хлопка . Нижняя часть фитиля погружается в колодец и впитывает керосин; верхняя часть фитиля выступает из фитиля горелки лампы, которая включает механизм регулировки фитиля. Регулировка того, насколько фитиль выступает над фитильной трубкой, регулирует пламя. Фитиль окружает фитиль и обеспечивает поступление нужного количества воздуха в горелку лампы. Регулировка обычно выполняется с помощью небольшой ручки, приводящей в движение крик, который представляет собой металлическую зубчатую звездочку, опирающуюся на фитиль. Если фитиль расположен слишком высоко и выходит за пределы конуса горелки в верхней части фитильной трубки, лампа будет выделять дым и сажу.(несгоревший углерод). Когда лампа горит, керосин, который впитал фитиль, горит и дает чистое яркое желтое пламя . Когда керосин горит, капиллярное действие фитиля вытягивает больше керосина из топливного бака. Все керосиновые лампы с плоским фитилем используют конструкцию горелки глухого пламени, при которой на пламя подается холодный воздух снизу, а горячий воздух выходит сверху.

Этот тип фонаря очень широко использовался на железных дорогах как в передней, так и в задней части поездов, а также для ручных сигналов из-за своей надежности. В то время, когда в ночное время за пределами крупных городов было мало конкурирующих источников света, ограниченная яркость этих ламп была достаточной и их можно было увидеть на достаточном расстоянии, чтобы служить предупреждением или сигналом.

Лампа с центральной тягой (трубчатый круглый фитиль) [ править ]

Основная статья: лампа Аргана
Трубчато-фитильная керосиновая лампа "центральная тяга"

Лампа с центральным тягом, или лампа Аргана , работает так же, как лампа с плоским фитилем. Горелка оснащена высоким стеклянным дымоходом, высотой около 12 дюймов (300 мм) или выше, чтобы обеспечить мощную тягу, необходимую для правильного горения лампы. В горелке используется фитиль, обычно из хлопка., который состоит из широкого плоского фитиля, свернутого в трубку, швы которой затем сшиваются, образуя полный фитиль. Затем трубчатый фитиль устанавливают в «держатель», который представляет собой некоего рода зубчатую рейку, которая входит в шестерни механизма подъема фитиля горелки и позволяет фитилю подниматься и опускаться. Фитиль проходит между внутренней и внешней трубками фитиля; внутренняя фитильная трубка (центральная тяговая труба) обеспечивает «центральную тягу» или тягу, которая подает воздух к распространителю пламени. Когда лампа горит, центральная тяговая труба подает воздух к распространителю пламени, который распространяет пламя в огненное кольцо и позволяет лампе гореть чисто.


Лампа накидки [ править ]

Основная статья: Газовая мантия
85-миллиметровая установка на парах лампы накаливания Chance Brothers , которая обеспечивала свет для маяка Самбург-Хед до 1976 года. Лампа (изготовленная примерно в 1914 году) сжигала испаренный керосин (парафин); испаритель нагревали горелкой на денатурированном спирте (метилированном спирте) до света. При зажигании часть испарившегося топлива направлялась в горелку Бунзена, чтобы испаритель оставался теплым, а топливо - в виде пара. Топливо нагнеталось к лампе воздухом; смотрителям приходилось накачивать воздушный контейнер примерно каждый час. Это, в свою очередь, привело к повышению давления в контейнере с парафином, чтобы подать топливо в лампу. «Белый носок» - это, по сути, несгоревшая мантия, на которой горел пар.

Разновидностью «центрально-тяговой» лампы является плащ-лампа. Мантия представляет собой сетку примерно грушевидной формы, сделанную из ткани, надетую на горелку. Мантия обычно содержит торий или другие соли редкоземельных элементов ; при первом использовании ткань сгорает, а соли редкоземельных элементов превращаются в оксиды, оставляя очень хрупкую структуру, которая нагревается (ярко светится) под воздействием тепла пламени горелки. Накидные лампы значительно ярче, чем лампы с плоским или круглым фитилем, излучают более белый свет и выделяют больше тепла.. Лампы с мантией обычно используют топливо быстрее, чем лампа с плоским фитилем, но медленнее, чем с круглым фитилем с центральным тягом, поскольку они зависят от небольшого пламени, нагревающего мантию, а не от того, что весь свет исходит от самого пламени.

Накидные лампы почти всегда достаточно ярки, чтобы использовать абажур, а нескольких накладных ламп может хватить для обогрева небольшого здания в холодную погоду. Накидные лампы из-за более высокой температуры, при которой они работают, не производят сильного запаха, за исключением случаев, когда они впервые зажжены или погашены. Как и лампы с плоским и круглым фитилем, их можно регулировать по яркости; однако следует проявлять осторожность, поскольку при слишком высокой установке дымоход лампы и кожух могут покрываться черными участками сажи. Лампа, установленная слишком высоко, безвредно сгорит сажу, если ее быстро выключить, но если ее не поймать достаточно быстро, сама сажа может загореться, что может привести к неисправности лампы.

Одна популярная модель мантийной лампы использует только фитиль и не находится под давлением. [ требуется разъяснение ]

Большие фиксированные напорные керосиновые лампы мантии были использованы в маяке маяков для навигации судов, ярче и с меньшим расходом топлива , чем масляные лампы , используемой ранее. [8]

Керосиновый фонарь [ править ]

Мертвое пламя
Горячий взрыв
Холодный взрыв

Керосиновый фонарь, также известный как «амбарный фонарь» или «ураганный фонарь», представляет собой лампу с плоским фитилем, предназначенную для портативного и уличного использования. Они изготовлены из спаянных или обжатых штамповок из листового металла, причем наиболее распространенным материалом является луженая листовая сталь, за которой следуют латунь и медь. Есть три типа: мертвое пламя, горячее дутье и холодное дутье. Конструкции как с горячим, так и с холодным дутьем называются трубчатыми фонарями и являются более безопасными, чем лампы с глухим пламенем, поскольку при опрокидывании трубчатого фонаря поток кислорода к горелке прекращается, и пламя гаснет в течение нескольких секунд. [9]

Самые ранние переносные керосиновые фонари "стеклянный шар" 1850-х и 1860-х годов были типа мертвого пламени, что означало, что у них был открытый фитиль, но поток воздуха к пламени строго контролировался по направлению вверх с помощью комбинации вентиляционных отверстий. внизу горелки и дымоход с открытым верхом. Это привело к удалению сквозняков из стороны в сторону и, таким образом, значительному уменьшению или даже устранению мерцания, которое может возникнуть при открытом пламени.

Более поздние фонари, такие как фонари с горячим и холодным дутьем, пошли дальше этого контроля воздушного потока, частично или полностью заключив фитиль в «дефлектор» или «конус горелки», а затем направив воздух, который будет подаваться для горения в фитиль, одновременно предварительно нагревая воздух для горения.

Конструкция с горячим дутьем, также известная как «трубчатый фонарь» из-за металлических труб, используемых в его конструкции, была изобретена Джоном Х. Ирвином и запатентована 4 мая 1869 года . [10] Как отмечается в патенте, «новый способ создания фонаря, при котором ветер, вместо того, чтобы воздействовать на пламя таким образом, чтобы погасить его, служит для поддержки или поддержания и предотвращения его гашения». Это улучшение по существу перенаправляет ветер, который обычно имеет тенденцию гасить пламя незащищенного фонаря мертвого пламени, вместо этого перенаправляется, замедляется, предварительно нагревается и подается в горелку, чтобы фактически поддерживать и способствовать горению топлива.

Позже Ирвин усовершенствовал эту конструкцию, изобрел и запатентовав свою конструкцию холодного дутья 6 мая 1873 года . [11] Эта конструкция похожа на его более раннюю конструкцию «горячего дутья», за исключением того, что обедненные кислородом горячие побочные продукты сгорания перенаправляются и предотвращаются от рециркуляции обратно в горелку за счет изменения конструкции всасываемых продуктов, так что только богатые кислородом свежие воздух втягивается из атмосферы в лампу («входные отверстия для свежего воздуха расположены вне восходящего потока продуктов сгорания, и тем самым предотвращается попадание этих продуктов [в воздухозаборник]» [11]). Основное преимущество этой конструкции по сравнению с более ранней конструкцией «горячего дутья» заключалось в максимальном увеличении количества кислорода, доступного для горения, за счет подачи в горелку только свежего воздуха, тем самым увеличивая яркость и стабильность пламени. [12]

Топливо [ править ]

Загрязнение лампового топлива даже небольшим количеством бензина приводит к более низкой температуре воспламенения и более высокому давлению паров топлива с потенциально опасными последствиями. Пары пролитого топлива могут загореться; пар, скопившийся над жидким топливом, может привести к избыточному давлению и пожару. Керосиновые лампы по-прежнему широко используются в помещениях без электрического освещения; Стоимость и опасность воспламенения пламенем являются постоянной проблемой во многих странах. [13]

Производительность [ править ]

Лампы с плоским фитилем имеют самую низкую светоотдачу, лампы с круглым фитилем с центральной тягой имеют в 3–4 раза большую мощность, чем лампы с плоским фитилем, а лампы под давлением имеют еще более высокую мощность; диапазон от 8 до 100 люмен . Керосиновая лампа мощностью 37 люмен в течение 4 часов в день потребляет около 3 литров (6,3 балла США; 5,3 имп. Балла) керосина в месяц. [14]

Мощность масляной лампы в силе свечей (CP), люменах и лампах накаливания в эквиваленте электроэнергии [ необходима цитата ]
Ширина плоского фитиляСвечаЛюменВатты [15]
3/8 "4503.3
1/2 "7885.9
5/8 "91137,5
3/4 "101258,3
7/8 "–1"1215110.1
1-1 / 2 "2025116,7
2 × 1 дюйм, 1-1 / 16 дюйма, 1-1 / 8 дюйма3037725
2 × 1-1 / 2 "50628,542
1-1 / 4 "раунд" Дрессель бельгийский "6784256
1-1 / 2 "раунд" Райо "80100066,6
2-1 / 2-дюймовая круглая «костровая» или «магазинная» лампа3003771251

12,57 люмен = 1 CP

См. Также [ править ]

  • Свечи
  • Список источников света
  • Роберт Эдвин Ньюбери
  • Безопасная лампа для бутылок

Ссылки [ править ]

  1. ^ Жан-Клод Болай, Александр Шмид, Габриэла Техада Технологии и инновации в целях развития: научное сотрудничество для устойчивого будущего , Springer, 2012 ISBN  2-8178-0267-5, стр.308 .
  2. ^ ^ Управление энергетической информации. «Объемы продаж нефтепродуктов главным поставщиком США» .
  3. ^ Зайн Bilkadi ( Калифорнийский университет, Беркли ), "Масло оружия", Saudi Aramco World , январь-февраль 1995, стр. 20-27.
  4. ^ "Нефтяная тропа" . Архивировано из оригинала на 2009-08-28.
  5. ^ "Лукасевич, Игнаций" . Энциклопедия мировой биографии . Encyclopedia.com.
  6. ^ «Фармацевт представляет керосиновую лампу, спасает китов» . Исторический канал .
  7. ^ «Игнаций Лукасевич (1822–1882) - польский фармацевт и Прометей» . polska.pl . Министерство иностранных дел Польши.
  8. ^ Деннис Л. Благородные маяки и хранители: Служба маяков США и ее наследие , Naval Institute Press, 2004 ISBN 1-59114-626-7 , стр. 34. 
  9. ^ «Трубчатые масляные фонари - часто задаваемые вопросы» . WT Kirkman фонариков, Inc. Архивировано из оригинала на 2013-10-29.
  10. ^ Патент США 89770 , Джон Х. Ирвин, «Улучшение фонарей», выданный 1869-05-04 
  11. ^ a b Патент США 138654 , Джон Х. Ирвин, «Улучшение ламп», выдан 6 мая 1873 г. 
  12. ^ Стоит отметить, что термины «горячий воздух» и «холодный воздух» не встречаются напрямую ни в одном из патентов Джона Ирвина. Вероятно, эти термины вошли в употребление позже или, возможно, были маркетинговыми терминами, изобретенными продавцами керосиновых ламп.
  13. ^ Шеперд, Джозеф Э .; Перес, Фрэнк А. (апрель 2008 г.). «Керосиновые лампы и кухонные плиты - опасность загрязнения бензином». Журнал пожарной безопасности . 43 (3): 171–179. DOI : 10.1016 / j.firesaf.2007.08.001 .
  14. ^ Нарасимха Дезиразу Рао Распределительное влияние энергетической политики в Индии: последствия для справедливости Стэнфордский университет, 2011, стр.36.
  15. ^ "Калькулятор преобразования люменов в ватт (Вт)" . www.rapidtables.com . Проверено 27 августа 2017 .

Внешние ссылки [ править ]

  • «Как собрать керосиновую лампу» . Поставка антикварных ламп .
  • Информация о мигании керосиновых ламп
  • Информация о керосиновых лампах и фонарях Dietz
  • Изготовление и ремонт керосиновых ламп
  • Основы масляных ламп для выживших