Не заменит горелка Бунзена тысячесвечный Осрам! Ч2. Кембрийский взрыв.

engineering_ru — 24.08.2021 Теги: Джонсон Краткое содержание предыдущей части: при сильном нагреве некоторые вещества начинают ярко светиться. Этот эффект кандолюминисценции может быть использован в освещении путем нагрева хлопчатого колпачка, пропитанного солями редкоземов, горелкой типа бунзеновской. Несмотря на определенные успехи в виде появления газокалильных фонарей и спиртокалильных домашних ламп, изобретатели и инженеры столкнулись с массой неочевидных сложностей.

Картинки беспардонно смародерствованы с https://classicpressurelamps.com http://www.aladdinlamps.info https://williamsugghistory.co.uk http://light.papo-art.com/ https://terry-marsh.com https://uslhs.org и оставшейся части интернетов, так что смотреть их можно на свой страх и риск (если совесть вам позволяет игнорировать авторские права).

Вообще, конец XIX - начало ХХ века - время уникальное. Скорость появления технических новинок, да еще и разом отправляющих вчерашние новинки в список "безнадежно устаревших" сложно даже представить. Причем, новинки были на совершенно разных и взаимоисключающих технических платформах - с соответствующей жесточайшей конкуренцией. Время, когда электромобили носили керосиновые и ацетиленовые фары. И время, когда газо- керосино- и спиртокалильные лампы столкнулись с электрическим освещением.

Нет, на самом деле электрическое освещение было и раньше, еще до массовых калильных колпачков. И не менее жестоко конкурировало с газовыми рожками "открытого пламени". Жестоко потому, что абсолютного превосходства не было ни у кого. Электричество было невероятно простым и удобным способом освещения, не требующим для обращения никакого мозга сложнее спинного. Но но но... Электрический свет - это не лампы и даже не электростанции. Это, крайне неочевидно - линии электропередач. Без них электричество робко прижимается к пыхтящему и дымящему индивидуальному паровому генератору и вся его простота и удобство просто убиваются необходимостью содержать машинистов и кочегаров. И электрическое освещение оказывалось просто безумно дорогим. Кроме того, угольные лампы светили несравнимо тусклее даже газового рожка, так что в богатых домах, с подведенным газом и электричеством начали появляться комбинированные газо-электрические светильники. Лампу просто быстро включить и выключить; но если нужен яркий свет на вечер - зажигался газовый рожок.



ХХ век принес яркий свет калильных ламп - но и электрические лампы успели обзвестись металлическими танталовыми, а вскоре и ОСмий-вольфРАМовыми нитями, что сразу вдвое и втрое увеличило их эффективность.
Пошатнувшийся "паритет" сохранился. По крайней мере, в бытовом освещении.



Отличия от предыдущей картинки видите? Труба, торчащая из газового абажура. Однозначный признак калильной горелки.

Пропали комбинированные светильники только к середине нулевых, когда энергоэффективные металлические лампы превзошли по надежности угольные. Да, первое поколение металлических ламп требовало установки в строго определенном положении и перегорало от легкого удара.

Но это были проблемы богатых. Для большинства же вопрос ставился проще - "свети, чем есть". И для тех, кто так и не получил доступа ни к газу, ни к электричеству единственным решением оставались автономные светильники.


Первыми преимущества керосинокалильных ламп оценили на маяках. Я уже упоминал, что первую лампу на маяк установили еще в конце 19 века, но с началом 20-го маяки начали массово переоборудоваться на калильный свет.
Ранние лампы для маяков. Китсон и здесь отметился.



Лампа рядом с топливными баками. Музеефицированная.



Важная деталь: на лампах маяков колпачки так и останутся "прямыми" торчащими вверх колпачками. Размер имеет значение:)

Еще топливные баки


Вскоре калильный свет вытеснил с маяков ВСЕХ конкурентов на долгие десятилетия. До 60-х годов маяки будут светить керосино-калильным светом. Даже ацетилену останутся только необслуживаемые автоматические бакены и резервный свет на случай поломки лампы. Об электричестве и говорить нечего: "осрам" на тысячу свечей - ну куда вы со своим фонариком взрыв сверхновой подсвечиваете?

В бытовом же сегменте продолжалась ДРАМА. Если уличные фонари и лампы специального назначения очень быстро приходили к идеальному (на очередном технологическом уровне) исполнению, то вот с бытовыми светильниками постоянно были проблемы и извращения.

Сразу начнем с обещанной "лампой с воздушным наддувом бака".





Пусть там и говорят про капиталиста и 300% прибыли - но конструктор понял, что баллончик с углекислотой для наддува настольной лампы - это удобно и выгодно, но покупатели могут и не понять. А там какой-то Китсон из Америки грозится устроить революцию в освещении. И Джордж Вашингтон (не тот) тоже чего-то там патентует.
В общем, вместо баллончика-"бомбочки" с углекислотой создатель приспособил к своей лампе бак для сжатого воздуха с накачкой ручным насосом лисапедного размера.

Вот слева воздушный, а справа - топливный бак.



Да, теперь лампа называлась LUX. LUX EM-1, если точнее. Когда-нибудь "Люкс" станет "электролюксом", а пока - вот это.



Внешний насос выглядит непривычным для владельцев сколь-нибудь современных горелок решением - но его ценность понимается только с опытом.



Дело в том, что примус работает на относительно низком давление в полтора-два очка. на трех уже срабатывает клапан (если он не зачеканен заранее:). Лампы же работают на давлении ОТ 2 атмосфер. Проясняется? Бачок лампы больше примусного, насосик же там все такой же крохотный, производительность его низкая и для работы лампы потребуется 30-40 качков - или 5-6 внешним насосом. Неслучайно в паяльных лампах замена насоса на ниппель из автомобильной камеры - широко известная модернизация.

Но, думаю, никто не будет спорить, что это - легаси и порнография; можно сделать проще и лучше. И уже в 1903 году появляются лампы, которые не стыдно и в доме держать:) Одна из них - произведение уже упомянутого Китсона

.

Вполне совершенная лампа, даже со встроенным насосом, запатентованная еще в 1897, но появившая в металле только в ХХ веке.

И новые лампы, которые я (пользуясь своим правом давать Имена), назову "дуговые калильные лампы" "arc lamp".





Да, названия - это крайне увлекательная часть изучения археотеха. В общем, не каждая "oil lamp" заправляется маслом, не все "arc lamp" требуют электричества, а "petrol" и "petroleum" - совсем не одно и то же.

Обратите внимание на такое блюдечко над горелкой. Это сажеулавливатель. Лампа предназначалась для горожан, которым закопченные потолки были совершенно ни к чему (да, в бунзеновской горелке керосин сгорает чисто, да - но потолок все равно засирается).









Я не могу точно сказать, почему они "дуговые". Это может быть и описание яркости свечения, и конструкции.

Громоздкий и длинный генератор таких ламп чаще всего проходил дугой над абажуром. Размещение и конструкция генератора были постоянной головной болью инженеров. Доходило даже до отвода пламени из горелки в сторону чисто на нагрев короткого генератора, как в этой лампе Бистрома



- но все-таки общая мысль сошлась на нагреве теплом выхлопа.



"Дуговые" лампы стали визитной карточкой нулевых годов ХХ века. Их производство скоро прекратится под натиском более совершенных ламп.

В городском хозяйстве новые лампы тоже оценили. Даже в крупных городах электрические и газовые сети покрывали разве что центр. А автономным фонарям никаких сетей не надо - достаточно фонарщика на телеге с керосином или денатуратом. Для небольших городов альтернатив керосинокалильным фонарям вообще не было.





Так, еще в 1902г в уездном городе А рассматривался вопрос модернизации освещения. И расчеты с натурными экспериментами показали, что один керосинокалильный фонарь в 900 свечей заменяет 20 фитильных керосиновых фонарей в 12 свечей (городской фонарь в 12 свечей! В стоп-сигнале лампочка ярче!) только по свету.







Примерно такие автономные фонари стали просто ультимативным решением для небольших городов, не имеющих газовой инфраструктуры. Они не требовали ничего, кроме столба с лебедкой для опускания фонаря для перезаправки. Думается, следы лебедок на стенах зданий относятся именно к керосинокалильному освещению. Оба, кстати - производства LUX и в дореволюционных источниках название "Люкс" относится именно к этой фирме.

А как же прогрессивное электрическое освещение, реакционно игнорируемое царским правительством? Его цена была такой, что электрическое освешение могли позволить себе или очень богатые, или очень коррумпированные города. Так, расчетный расход на керосинокалильный фонарь в 900 свечей был 48 рублей (еще тех) в год. Электрическое же освещение того же уровня обошлось бы в 125 рублей в год. Тем не менее, электрическое освещение считалось более подходящим для жилых помещений, так что параллельно рассматривался проект постройки электростанции, способной питать 3000 16-свечных ламп. Лол.
В общем, до постройки ДнепроГЭСа и дамбы Гувера (а по сути - годов так до 60-х*) у электрического освещения будут большие сложности. Кроме того, первые поколения металлических ламп накаливания отличались удручающей ненадежностью даже в сравнении с угольными (которые в нулевых годах признавались, как крайне выносливые). В общем, вернемся к полноценному освещению:)
*Да, некоторые небольшие страны перешли на электрическое освещение раньше, но в общем и целом эпоха массового керосинового освещения закончилась только к 60-м годам; примерно к этому времени прекрашается производство бытовых (но не "штормовых") керосинокалильных ламп.

В 1905 Китсон лично презентует керосинокалильное освещение станции в Сандерленде. Но он был далеко не единственным - аналогичные системы начинают производиться повсеместно.



Например, бельгийский светильник систеы Джорджа Вашингтона (не того, просто однофамилец)





Да, в дореволюционных источниках лампы "Вашингтон" тоже упоминаются регулярно.

Более того, уличное освещение ОПЯТЬ адаптировали к домашнему. Назвали их "Hollow wire lamp", что я переведу, как "лампы с трубчатым подвесом". В таких лампах бак с керосином располагался в служебном помещении, а сама лампа подвешивалась с помошью тонкой трубки. Демонстрационный рекламный образец.



Лампа Питнера и топливный бак.





К баку могли подключаться самые разные светильники:





Лампы с трубчатым подвесом в той или иной форме будут выпускаться почти до второй войны, так что с ними мы еще встретимся.


В 1906 же году регистрируется торговая марка производителя электрических ламп накаливания с ОСмий-вольфРАМовой спиралью. ОС-РАМ. OSRAM. Новые лампы становятся надежнее и экономичнее угольных и металлических ламп прошлых поколений; появляется и возможность масштабировать мощность до той самой 1000 свечей. Вот только керосиновый светильник на 1000 свечей существовал уже несколько лет и обходился в разы дешевле как финансово, так и технически и топливно (КПД электростанции 20-50%; КПД лампы около 2-5%*). Без вариантов.
*необычно высокий КПД ламп объясняется просто: в те годы еще не было Великого Электролампового Звговора, поэтому производились и "энергосберегающие" (а фактически - перекальные) лампы под полторы-две свечи на ватт - в то время, как заговоршики договорились об ограничении "1 свеча на ватт", из-за чего знакомые нам современные лампы накаливания стали удобным эталоном по принципу "сколько ватт - столько и свечей".


Уже не революционно-первые и еще не пришедшие к совершенству образцы.
Люкс адаптирует свою лампу к новым условиям, выпуская версию ЕР с новым шариковым генератором. Лет 5 назад это было бы Событием:)





"Гравитационные" лампы не только не вымерли, но и пошли в наступление. К настенным и настольным лампам типа таких Sun Vapor





Или таких New Speciality Mfg


добавились новые типа Луис-Рунжа






Фитильные лампы продолжали свое бессмысленное существование. Их эпоха все никак не наступала, производители разорялись и понимали, что где-то стратегически лажанули. Тем не менее, продолжались эксперименты с рассекателями, к Г-образному подвесу добавились центральный торчащий из рассекателя штырь (San-Diego).





И П-образная рамка и, почти одновременно - жесткая рама для колпачка типа такой Edward Miller & CO



Или Canchester



Это позволило точнее устанавливать колпачок над пламенем, но чего-то еще не хватало. Чего-то маленького, но такого необходимого.

Колпачок по-прежнему был все тем же "чулочком", мало чем отличащимся от используемого в газовых фонарях.






В 1907 Виктор Джонсон работал в "торговой компании Коннектикута", торговал немецкими фитильными калильными лампами Practicus и понял, что идея хорошая, а вот исполнение хромает на оба костыля. В 1908 он выходит из американского представительства компании и создает Mantle Lamp Company of America.

Что же заметил Джонсон? Ну, все, что я уже рассказал тоже. Но было и еще кое-что важное: Первое поколение фитильных (и не только фитильных) калильных ламп использовали конструктив газового светильника и лампы-молнии. В результате, пламя било не туда, а подвес колпачка и конус горелки деформировались от перегрева.

Вот, кстати говоря, рекламное фото фитильно-бунзеновской лампы с очевидно перекошенным колпачком. Но на трубчатой лампе результат такого перекоса был еще плачевнее.



В 1910 инженер свежесозданной Mantle Lamp Company of America Чарльз Смит предложил решение:

Во-первых, использовать рамное крепление колпачка.







Да, рамки уже были известны, но Смит вскоре предложил вместо нижней части рамки использовать съемный конус горелки. Теперь он заменялся вместе с колпачком, что снимало проблему температурной деформации.



Идея оказалась настолько удачной, что этот колпачок был снят с производства только в 2000г!

Также Смит предложил новый рассекатель со сложной боковой и верхней перфорацией. Если на первой лампе Аладдина (а лампа была названа "Аладдин"!) была простая "пуговица", а на второй - не менее простой и устаревший "наперсток", то на третьем Аладдине появился уникальный рассекатель



И ЭТО СТАЛО РЕШЕНИЕМ! Новый рассекатель настолько улучшил форму факела и смесеобразование, что световой поток почти удвоился.



Так фитильные калильные лампы триумфально вернулись на рынок и показали, что керосинокалильная лампа может быть простой и надежной. Следует заметить, что Джонсон запатентовал все нововведения и эволюция фитильных керосиновых ламп.. не прекратилась, но во многом сосредоточилась в одних руках. Адия, Радиа, Вандер и остальные продолжали производить лампы, но с "Аладдинами" они никакого сравнения не выдерживали.


В 1908 (1905 - по некоторым данным) же году появилось еще одно техническое решение, действительно ознаменовавшее новую эпоху калильного освещения. Это так называетая "перевернутая горелка", запатентованная еще 1897. Появилась она на газовых фонарях высокого давления и представляла собой "Т" -образную конструкцию с парой сопел горелок, направленных вниз, вдоль ножки "Т". К соплам подвешивались сетки в виде мешочков, иногда многослойных. Зачем это все?

Перевернутая горелка не давала дополнительного затенения и была бы неоценима в настольной лампе... Но, в полном соответствии с изгибами эволюции, появилась она в городских фонарях типа "виндзор".. в смысле, в "самом обычном газовом фонаре".



Новые горелки оказались настолько лучше старых, что немедленно началось производство "мод-китов"-насадок с перевернутыми горелками для старых фонарей.



Правда, это же требовало повышения давления в системе, но выгода была слишком велика, чтобы останавливаться с перенастройкой редукторов.

Неочевидным, но важным следствием появления перевернутых горелок стало революционное изменение калильной сетки. Если раньше это был жесткий и хрупкий колпачок, то теперь сетка стала мягким и компактным мешочком, который можно было хранить и перевозить в простом конверте. А горелка высокого давления сама надует из него светящийся шарик.

Естественно, яркие бестеневые горелки немедленно появились в подвесных уличных фонарях. Например, таких - с трубчатым подвесом:







А вскоре появились и самые знаковые и характерные уличные лампы - "пончики" типа вот этого "Аладдина". Это не американский, это шведский Аладдин; общего у них только название.



Топливный бак в виде "пончика", перевернутая горелка, никаких трубопроводов - что еще нужно для универсального городского освещения?






Лампы продолжали совершенствоваться; громоздкие генераторы "дуговых" ламп уменьшались и уже к началу 10-х годов настольная лампа больше напоминала электрическую - всем, кроме того, что светила ярче.







Вот, кстати говоря, пример лампы AGM F66 13 года.



Сложная и на 1913 (а также - до 20х и в основном - до 30х) совершенная горелка с новой по тем временам системой, которую через 8 лет Колман назовет "быстрым розжигом" (такая петелька парогенератора, которую достаточно прогреть спичкой) - и совершенно карбюраторной дроссельной заслонкой для регулировки качества смеси (такая штука над маленьким рычажком). Система быстрого старта была пока еще сложной и заморочной; пусковой генератор и главный поток топлива управлялись отдельными кранами - но все равно это было лучше, чем тыкать в лампу факелом из асбестовой ватки, пропитанной денатуратом.



Hollow wire светильники тоже обзавелись модными "обратными" горелками.









Выпускаются калильные лампы и фонари и в России. Преимущественно это лампы Т

Оставить комментарий

Популярные посты:

• Ранее
• Архив