свойства и температура плавления, процедура плавки и меры безопасности
Свинец расплавить не очень сложно. Сделать это можно и самостоятельно, воспользовавшись ёмкостью из алюминия или тонкостенной стали.
Этот металл плавится при невысокой температуре, достичь которую можно посредством обыкновенной газовой конфорки или электрической плиты.
Характеристики свинца
На нашей планете содержится 0,0016% этого металла от совокупной массы земной коры. Этот показатель хоть и небольшой, однако, если его сравнивать с иными химическими элементами — висмутом, золотом, ртутью, то свинец находится на гораздо более высокой позиции.
Преимущественный источник сырьевого материала — сульфидные полиметаллические руды. Металл имеет следующие качества:
- мягкость;
- невысокая температура плавления;
- обрабатывать этот металл можно и самостоятельно.
Этот материал характеризуется грязно-сероватым оттенком. На участке среза металл имеет синеватый отлив, который постепенно становится тусклым. Это связано с окислительным процессом, который происходит благодаря влиянию кислорода. На срезе при этом формируется оксидный слой.
Это тяжёлый металл, его плотность составляет 11,34 г/см³. Этот показатель примерно в полтора раза выше, нежели у обыкновенного железа. Помимо всего прочего, свинец также относится к наиболее мягким металлам.
Его поверхность с лёгкостью царапается даже обыкновенным ножиком или ногтём. Свинец является крайне гибким, расплющить этот металл можно обыкновенной киянкой или молотком. А ещё он нередко используется для литья или плавления своими руками.
Температура плавления
Температурные показатели, при которых свинец начинает закипать — 1751 градус.
А оксидная плёнка, защищающая материал от воздействия коррозии, начинает плавиться лишь при температуре в 850 градусов Цельсия, что затрудняет сваривание этой разновидности металла с другими. Кроме того, уровень летучести свинца существенно увеличивается при температуре в 700 градусов.
Материал отлично обрабатывается и в охлаждённом виде. Из него можно сделать тонкий слой фольги. Если на этот металл воздействует давление в 2 тонны на квадратный сантиметр, то он приобретает вид монолита.
Подготовка к плавлению свинца
Для начала нужно найти ёмкость. Будет отлично, если ручка сосуда будет сделана из какого-нибудь жароустойчивого материала. Для этой цели можно воспользоваться старым кофейником или чайником.
Материал можно плавить и в устаревшей посуде, сделанной из чугуна, пользуясь глубокой и длинной ложкой для заливки.
Если поблизости нет подходящей ёмкости, то можно применить и обыкновенную консервную «жестянку». Однако, здесь
Не забывайте, что во время работы нужно быть предельно осторожным. Чтобы упростить процедуру, на одной стороне банки можно сделать небольшой желобок. В таком случае раскалённый металл будет выливаться тоненькой струйкой чётко в необходимое место.
Очищенный от примесей материал можно помельчить, чтобы он расплавился как можно скорее. Ёмкость нужно надёжным образом поставить над горелкой и как следует прогреть. Это нужно сделать для того чтобы избавить поверхность от лишних примесей и влаги.
Процедура плавки
Не нужно пытаться расплавить сразу весь подготовленный свинец, ведь взаимодействовать с раскалённой поверхностью ёмкости будет лишь самый нижний слой.
Сначала расплавьте два-три куска, чтобы сформировалась лужица, после чего постепенно накидывайте новый материал. Так у вас появится возможность сделать рабочую площадь более объёмной.
После плавления с поверхности металла нужно убрать слой мусора, примесей и шлака. Заливка должна осуществляться в нагретую форму. А также свинец характеризуется оперативным застыванием. Материал быстро утрачивает текучесть, становится более густым, в связи с чем не может полностью наполнить собой форму.
Меры безопасности
Дома нереально добиться закипания свинца, так как температура при этом должна быть крайне высокой. Так или иначе, но летучесть этого металла заметно увеличивается уже при 700 градусов.
При повышении температурных показателей, люди, находящиеся рядом, могут пострадать от неблагоприятного воздействия испарений материала.
В том случае, если нет необходимости, не нужно доводить свинец до «красноты». Расплавленный свинец может навредить следующим образом:
- При попадании на поверхность кожного покрова, он может стать причиной сильных ожогов, так как температура плавления свинца довольно высокая.
- Капли металла быстро прожигают предметы одежды.
- Если раскалённый металл попадёт на легковоспламеняющиеся предметы и материалы, то это запросто может стать причиной пожара.
А также следует избегать попадания жидкости в раскалённый металл. В противном случае может появиться фонтан из раскалённых брызг, которые могут доставить много проблем.
Плавить свинец нужно на свежем воздухе или в помещении с хорошей вентиляцией. Нежелательно избегать применения защитных средств. Респиратор или обыкновенная марля способны защитить лёгкие от металлической пыли.
Температура горения газа в зажигалке
Пламя — это явление, которое вызвано свечением газообразной раскалённой среды. В некоторых случаях оно содержит твёрдые диспергированные вещества и (или) плазму, в которых происходят превращения реагентов физико-химического характера. Именно они и приводят к саморазогреву, тепловыделению и свечению. В газообразной среде пламени содержатся заряженные частицы —
Виды пламени
Свечение огня делится на два вида:
Почти каждое свечение видимо для человеческого глаза, но не каждое способно испускать нужное количество светового потока.
Свечение пламени обуславливается следующими факторами.
- Температурой.
- Плотностью и давлением газов, которые участвуют в реакции.
- Наличием твёрдого вещества.
Наиболее общая причина свечения — это присутствие в пламени твёрдого вещества.
Многие газы горят слабо светящимся или несветящимся пламенем. Из них наиболее распространены сероводород (пламя голубого цвета как при горении), аммиак (бледно-жёлтое), метан, окись углерода (пламя бледно-голубого цвета), водород. Пары летучих некоторых жидкостей горят едва светящимся пламенем (спирт и сероуглерод), а пламя ацетона и эфира становится немного коптящим из-за небольшого выделения углерода.
Температура пламени
Для разных горючих паров и газов температура пламени неодинакова. А ещё неодинакова температура разных частей пламени, а область полного сгорания имеет более высокие показатели температуры.
Некоторое количество горючего вещества при сжигании выделяет определённое количество теплоты. Если строение вещества известно, то можно рассчитать объём и состав полученных продуктов горения. А если знать удельную теплоту этих веществ, то можно рассчитать ту максимальную температуру, которую достигнет пламя.
Стоит помнить о том, что если вещество горит в воздухе, то на каждый объём вступающего в реакцию кислорода приходится четыре объёма инертного азота. А так как в пламени присутствует азот, он нагревается теплотой, которая выделяется при реакции. Исходя из этого можно сделать вывод о том, что температура пламени будет состоять из температуры продуктов горения и азота.
Невозможно точно определить температуру, но можно это сделать приблизительно, так как удельная теплота изменяется с температурой.
Вот некоторые показатели по температуре открытого огня в разных материалах.
- Горение магния — 2200 градусов.
- Горение спирта не превышает температуры 900 градусов.
- Горение бензина — 1300−1400 градусов.
- Керосина — 800, а в среде чистого кислорода — 2000 градусов.
- Горение пропан-бутана может достигать температуры от 800 до 1970 градусов.
- При сгорании дерева температурный показатель колеблется от 800 до 1000 градусов, а воспламеняется оно при 300 градусах.
- Температурный параметр горения спички составляет 750−850 градусов.
- В горящей сигарете — от 700 до 800 градусов.
- Большинство твёрдых материалов воспламеняется при температурном показателе в 300 градусов.
Пламя свечи
Пламя, которое каждый человек может наблюдать при горении свечи, спички или зажигалки, представляет из себя поток раскалённых газов, которые вытягиваются вертикально вверх, благодаря силе Архимеда. Фитиль свечи вначале нагревается и начинает испаряться парафин. Для самой нижней части характерно небольшое свечение синего цвета — там мало кислорода и много топлива. Именно из-за этого топливо не полностью сгорает и образуется оксид углерода, который при окислении на самом крае конуса пламени ему придаёт синий цвет.
За счёт диффузии в центр поступает немного больше кислорода. Там происходит последующее окисление топлива и температурный показатель растёт. Но для полного сгорания топлива этого недостаточно. Внизу и в центре содержатся частицы угля и несгоревшие капельки. Они светятся из-за сильного нагревания. А вот испарившееся топливо, а также продукты сгорания, вода и углекислый газ практически не светятся. В самом верху наибольшая концентрация кислорода. Там не догоревшие частицы, которые в центре светились, догорают. Именно по этой причине эта зона практически не светится, хотя там наиболее высокий температурный показатель.
Классификация пламени
Классифицируют свечение огня следующим образом.
- По восприятию визуальному: цветные, прозрачные, коптящие.
- По высоте: короткие и длинные.
- По скорости распространения: быстрые и медленные.
- По температурному показателю: высокотемпературные, низкотемпературные, холодные.
- По характеру перемещения среды реакционной: пульсирующие, турбулентные, ламинарные.
- По состоянию горючей среды: предварительно перемешанные и диффузионные.
- По излучению: бесцветные, окрашенные, светящиеся.
- По агрегатному состоянию горючих веществ: пламя аэродисперсных и твёрдых реагентов, жидких и газообразных.
В диффузном ламинарном пламени выделяют три оболочки (зоны). Внутри конуса пламени существует:
- зона тёмная, где нет горения из-за малого количества окислителя — 300−350 градусов;
- зона светящаяся, где осуществляется термическое разложение горючего и оно сгорает частично — 500−800 градусов;
- зона слегка светящаяся, где окончательно сгорают продукты разложения горючего и достигается максимальный температурный показатель в 900−1500 градусов.
Температурный параметр пламени зависит от интенсивности подвода окислителя и природы горючего вещества. Пламя распространяется по предварительно перемешанной среде. Происходит распространение по нормали от каждой точки фронта к поверхности пламени.
По реально существующим смесям газовоздушным распространение всегда осложнено возмущающими внешними воздействиями, которые обусловлены трением, конвективными потоками, силами тяжести и прочими факторами.
Именно из-за этого реальная скорость распространения от нормальной всегда отличается. В зависимости от того, какой характер носит скорость распространения, различают такие диапазоны:
- При горении детонационном — более 1000 метров в секунду.
- При взрывном — 300−1000.
- При дефлаграционном — до 100.
Пламя окислительное
Оно располагается в самой верхней части огня, которая имеет наибольший температурный показатель. В этой зоне горючие вещества почти полностью превращены в продукты горения. Здесь наблюдается недостаток топлива и избыток кислорода. Именно по этой причине вещества, которые помещены в эту зону, окисляются интенсивно.
Пламя восстановительное
Эта часть наиболее близка к центру или находится чуть ниже его. Здесь мало кислорода для горения и много топлива. Если в эту область внести вещество, в котором имеется кислород, то он отнимется у вещества.
Температура огня в зажигалке
Зажигалка — это устройство портативное, которое предназначено для получения огня. Она может быть бензиново или газовой, в зависимости от применяемого топлива. Ещё существуют зажигалки, в которых собственного топлива нет. Они предназначаются для поджига газовой плиты. Качественная турбозажигалка — это прибор относительно сложный. Температура огня в ней может достигать 1300 градусов.
Химический состав и цвет пламени
У карманных зажигалок небольшой размер, это позволяет их переносить без каких-либо проблем. Довольно редко можно встретить настольную зажигалку. Ведь они из-за своих больших размеров для переноски не предназначены. Их дизайн разнообразен. Есть зажигалки каминные. Они имеют небольшую толщину и ширину, но довольно длинные.
На сегодняшний день становятся популярными рекламные зажигалки. Если в доме нет электроэнергии, то невозможно ей поджечь газовую плиту. Газ поджигает образующаяся электрическая дуга. Достоинствами этих зажигалок являются следующие качества.
- Долговечность и простота конструкции.
- Быстрое и надёжное зажигание газа.
Первая зажигалка с современным кремнём создана в Австрии в 1903 году после изобретения ферроцериевого сплава бароном Карлом Ауэром фон Вельсбахом.
Ускорилось развитие зажигалок в период Первой мировой войны. Солдаты начали применять спички для того, чтобы видеть в темноте дорогу, но их местоположение выдавала интенсивная вспышка при поджиге. Необходимость в огне без значительной вспышки способствовало развитию зажигалок.
В то время лидерами производства зажигалок «кремнёвых» были Германия и Австрия. Такое портативное устройство, которое предназначено для получения огня, находящиеся в кармане многих курильщиков, при неправильном обращении может таить в себе немало опасностей.
Зажигалка в период работы не должна вокруг себя разбрызгивать искры. Огонь должен быть стабильным и ровным. Температура огня в зажигалках карманных достигает примерно 800−1000 градусов. Свечение красного или оранжевого цвета вызвано частицами углерода, которые раскалились. Для бытовых горелок и турбозажигалок применяется в основном газ бутан, который легко сжигается, не имеет запаха и цвета. Бутан получают путём переработки при высоких температурах нефти, а также её фракций. Бутан — это легковоспламенимые углеводороды, но он абсолютно безопасен в конструкциях современных зажигалок.
Подобные зажигалки в быту очень полезны. Ими можно поджечь любой воспламеняющийся материал. В комплект турбозажигалок входит настольная подставка. Цвет пламени зависит от горючего материала и температуры горения. Пламя костра или камина в основном имеет пёстрый вид. Температура горения дерева ниже температуры горения фитиля свечи. Именно из-за этого цвет костра не жёлтый, а оранжевый.
Медь, натрий и кальций при высоких температурных показателях светятся различными цветами.
Электрическая зажигалка была изобретена в 1770 году. В ней водородная струя воспламенялась от искры машины электрофорной. Со временем бензиновые зажигалки уступили место газовым, которые более удобные. В них обязательно должна находиться батарейка — источник энергии.
Не очень давно появились зажигалки сенсорные, в которых без механического воздействия происходит зажигание газа воздействием на сенсорный датчик. Сенсорные зажигалки карманного типа. В основном, в них содержится информация рекламного типа, которая нанесена при помощи тампонной или шелкотрафаретной печати.
Зажига́лка — устройство для получения огня. Зажигалка в зависимости от конструкции и используемого топлива может быть газовой, бензиновой или электрической.
Содержание
История [ править | править код ]
Первая газовая зажигалка, огниво Дёберейнера, была изобретена Иоганном Вольфгангом Дёберейнером в 1823 году. В ней химически получаемый водород каталитически поджигался на платине. Несмотря на взрывоопасность водорода и использование едкой кислоты, она производилась до 1880 года.
Также существовали механические огнива, сделанные на основе оружейных кремневых замков. На основе этих идей в 1867 году компания Cartier получила патент на зажигалку. [1] Однако значительный размер классического огнива на основе кремня и железа не позволял сделать малогабаритную зажигалку. Ситуация кардинально изменилась в 1903 году, с открытием ферроцерия бароном Карлом Ауэром фон Вельсбахом. Этот сплав, заменив железо в кресале, позволил заменить неудобный минерал кремень на обычную сталь. И сегодня мишметаллы являются основой для изготовления кресальных камней для зажигалок. Тогда кремнёвая зажигалка и обрела конструкцию, практически без изменений дошедшую до наших дней: зазубренное стальное колёсико высекает искру из ферроцериевого кресала, а искра поджигает пропитанный бензином фитиль либо выходящий из клапана газ.
Развитие зажигалок было ускорено во время Первой мировой войны. Солдаты использовали спички, чтобы видеть дорогу в темноте, но интенсивная вспышка при зажигании выдавала их местоположение. Необходимость в огне без большой вспышки способствовала развитию индустрии зажигалок. К концу войны зажигалки были массово производимым продуктом. Лидером производства подобных зажигалок в то время была родина ферроцерия, Австрия, а также Германия. Чуть позже зажигалки стали массово выпускаться по всему миру.
В 1947 году компания S.T.DuPont представила на международной выставке в Париже первую в мире газовую зажигалку современной конструкции. В 1970-х появились современные одноразовые газовые зажигалки «Cricket» и Bic. В 1980-х стали выпускать зажигалки, с высоким давлением паров на выходе редуктора, т. е. турбо-зажигалки. Они давали острое направленное пламя, которое трудно было погасить ветром.
Конструкция [ править | править код ]
Топливные зажигалки [ править | править код ]
Большинство зажигалок работает по принципу поджига специального легковоспламеняющегося топлива, заправленного в зажигалку. Горящее топливо служит источником огня для пользователя зажигалки.
Горючее [ править | править код ]
В качестве топлива чаще всего используются легко испаряющиеся жидкие углеводороды, чаще всего бензин для так называемых бензиновых зажигалок и сжиженные углеводородные газы для газовых зажигалок. Принципиальная разница между ними в том что топливо газовых зажигалок испаряется очень быстро и потому содержится в герметичных контейнерах под небольшим давлением, образованным парами испаряющегося газа. А бензин испаряется относительно медленно и потому не требует герметичной емкости.
В газовых зажигалках в качестве горючего используются сжиженная смесь пропана и бутана, которая после прохождения через редуктор испаряется, образуя легковоспламеняющуюся смесь газа и воздуха.
В бензиновых зажигалках горят пары бензина.
В зависимости от типа горючего температура пламени зажигалки может достигать следующих величин:
Подача топлива [ править | править код ]
В газовых зажигалках для дозированной подачи газа из емкости в зону горения используется газовый редуктор, обычно выполненный в виде пористого пластикового стержня. В нём происходит постепенное снижение давления газа. Различают зажигалки с низким давлением паров газа на выходе редуктора и так называемые турбозажигалки с высоким давлением паров. Турбозажигалки дают плотный направленный поток газа, сбить пламя с которого ветром гораздо труднее.
В бензиновых зажигалках используется сменный фитиль в виде хлопкового жгутика.
Поджиг [ править | править код ]
Для первичного поджига топлива зажигалки используются несколько принципов:
- принцип огнива: искрообразование от стружки пирофорных сплавов (ферроцерия), образующейся от трения о кремень;
- пьезоэлектрический поджиг: воспламенение электрической искрой, возникающей при пробое воздушного зазора высоким напряжением от пьезоэлемента;
- каталитический поджиг паро́в органических веществ.
Электрические зажигалки [ править | править код ]
Существуют зажигалки без топлива, создающие требуемые температуры пропусканием тока через проволоку или длительным электрическим разрядом (искровым или дуговым).
Первоначально такие зажигалки были стационарными, работая от электрической розетки. Были распространены во второй половине XX века, в том числе в СССР. Принцип действия основан на искровом разряде, возникающем на контактах при коммутации индуктивной нагрузки. Цикличность действия обеспечивалась пружиной и электромагнитом. Контакт под действием пружины замыкал цепь, включая электромагнит, который размыкал контакт и обесточивал электромагнит; затем процесс повторялся. Образующаяся серия искр позволяла поджечь газ в бытовом газовом оборудовании. Достоинством подобных зажигалок было надёжное и быстрое зажигание газа, простота и долговечность конструкции, отсутствие обслуживания. Недостатки: зависимость от наличия электричества, высокий уровень радиопомех, опасность электротравматизма.
В XXI веке начали появляться карманные зажигалки, работающие от аккумулятора. В дуговых зажигалках миниатюрная электронная схема генерирует высокое напряжение, достаточное для пробоя воздуха между электродами с мощностью, достаточной для поддержания миниатюрной электрической дуги. Представляет собой импульсный преобразователь с повышающим электромагнитным или пьезоэлектрическим трансформатором.
В проволочных зажигалках кусочек нихромовой проволоки раскаляется до красного каления током от батареи, аналогично автомобильному прикуривателю. Температура нагревательного элемента и особенности конструкции таких зажигалок затрудняют поджиг паров огнеопасных газов и огнеопасных конструкционных материалов типа красок, дерева или пластика. Потому они получили название беспламенных зажигалок и распространены в местах, где ограничено применение открытого огня.
Дизайн [ править | править код ]
Дизайн зажигалки напрямую зависит от её назначения. Наибольшее распространение получили карманные и кухонные зажигалки. Иногда встречаются стационарные зажигалки.
Кухонные зажигалки предназначены для розжига бытовых газовых приборов и каминов. Такие зажигалки имеют удлинённый носик, чтобы можно было подобраться к горелкам.
Карманные зажигалки имеют небольшие размеры, их легко переносить. Оформление совершенно любое, но ограничены размеры. Настольные зажигалки довольно редки. Такие зажигалки достаточно массивны и не предназначены для переноски. Дизайн таких зажигалок может быть любым. Существуют также специальные каминные зажигалки, при большой длине они имеют небольшую ширину и толщину, и даже зажигалки от известных брендов. Не так давно появились сенсорные зажигалки, в которых зажигание газа происходит без механических воздействий, а путём воздействия на сенсорный датчик.
Стационарные зажигалки обычно предназначены для баров и курительных комнат — их труднее украсть. Иногда они становятся элементом интерьера. Существуют стационарные беспламенные зажигалки для курительных комнат опасных производств, домов престарелых.
Реклама [ править | править код ]
В последнее время всё большую популярность набирают так называемые рекламные зажигалки. Они представляют собой обычную карманную зажигалку с информацией, как правило, рекламного характера, наносимой с помощью шелкотрафаретной или тампонной печати. Широко используются крупными сетями магазинов и гостинично-ресторанными компаниями для рекламы услуг и продвижения товаров.
Запрет сувенирных зажигалок [ править | править код ]
В ЕС и ряде штатов США приняты либо готовятся к принятию законодательные акты, воспрещающие оборот сувенирных зажигалок, выполненных в виде предметов, не являющихся зажигалками (животных, героев мультфильмов, фонарей, фотоаппаратов и др.), которые могут быть ошибочно принятыми детьми за игрушки, и привести в их руках к травмам, ожогам и пожарам [2] [3] [4] [5] .
Безопасность и нормативы [ править | править код ]
Существуют международные и национальные требования к зажигалкам, направленные на безопасность обращения с ними. Международный стандарт ISO 9994:2005(E) «Lighters — Safety specification» («Зажигалки — требования безопасности»), где описаны технические требования к зажигалкам и методы тестирования. Например, для получения пламени оговариваются минимум двукратное действие пользователя с усилием не ниже 15 Ньютонов. Также оговариваются максимальная высота пламени, устойчивость к падению и непрерывному горению, стойкость к температурам окружающей среды, требования к предупреждающим символам и т. п.. [6]
Некоторые региональные стандарты, например, европейский EN 13869:2002, оговаривают ограничения дизайна зажигалок чтобы они не были привлекательными для детей несознательного возраста. Например, выполненных в виде предметов, не являющихся зажигалками (животных, героев мультфильмов, фонарей, фотоаппаратов и др.), которые могут быть ошибочно принятыми детьми за игрушки, и привести в их руках к травмам, ожогам и пожарам [2] [3] [4] [5] .
Температура огня заставляет в новом свете увидеть привычные вещи – вспыхнувшую белым спичку, голубое свечение горелки газовой печки на кухне, оранжево-красные язычки над пылающим деревом. Человек не обращает внимания на огонь, пока не обожжёт кончики пальцев. Или не спалит картошку на сковороде. Или не прожжёт подошву кроссовок, сохнущих над костром.
Когда первая боль, испуг и разочарование проходят, наступает время философских размышлений. О природе, цветовой гамме, температуре огня.
Горит, как спичка
Кратко о строении спички. Она состоит из палочки и головки. Палочки изготавливают из дерева, картона и хлопчатобумажного жгута, пропитанного парафином. Дерево выбирают мягких пород – тополь, сосну, осину. Сырьё для палочек называют спичечной соломкой. Чтобы избежать тления соломки, палочки пропитывают фосфорной кислотой. Российские заводы мастерят соломку из осины.
Головка спички проста по форме, но сложна по химическому составу. Темно-коричневая голова спички содержит семь компонентов: окислители – бертолетова соль и дихромат калия; стекляннюу пыль, сурик свинцовый, серу, костный клей, цинковые белила.
- тополь – 468;
- осина – 612;
- сосна – 624.
Температура огня спички равна температуре возгорания древесины. Поэтому белая вспышка серной головки сменяется желто-оранжевым язычком спички.
Если пристально разглядывать горящую спичку, то взгляду предстают три зоны пламени. Нижняя – холодная голубая. Средняя в полтора раза теплее. Верхняя – горячая зона.
Огненный художник
При слове «костёр» вспыхивают не менее ярко ностальгические воспоминания: дым костра, создающий доверительную обстановку; красные и желтые огни, летящие к ультрамариновому небу; переливы язычков с голубого до рубиново–красного цвета; багровые остывающие угли, в которых печётся «пионерская» картошка.
Изменяющийся колер пылающего дерева сообщает о колебаниях температуры огня в костре. Тление дерева (потемнение) начинается со 150°. Возгорание (задымление) происходит в интервале 250-300°. При одинаковом поступлении кислорода породы деревьев горят при несовпадающих температурах. Соответственно, градус костра тоже будет отличаться. Берёза горит при 800 градусах, ольха – при 522°, а ясень и бук – при 1040°.
Энтузиасты научных опытов измеряют температуру огня в костре прибором под названием пирометр. Изготовляют три типа пирометров: оптические, радиационные, спектральные. Это бесконтактные приборы, разрешающие оценивать мощность теплового излучения.
Изучаем огонь на собственной кухне
Кухонные газовые плиты работают на двух видах топлива:
- Магистральный природный газ метан.
- Пропан–бутановая сжиженная смесь из баллонов и газгольдеров.
Химический состав топлива определяет температуру огня газовой плиты. Метан, сгорая, образует огонь мощностью 900 градусов в верхней точке.
Сжигание сжиженной смеси даёт жар до 1950°.
Внимательный наблюдатель отметит неравномерность раскраски язычков горелки газовой плиты. Внутри огненного факела происходит деление на три зоны:
- Тёмный участок, расположенный возле конфорки: здесь нет горения из-за недостатка кислорода, а температура зоны равна 350°.
- Яркий участок, лежащий в центре факела: горящий газ разогревается до 700°, но топливо сгорает не до конца из-за недостатка окислителя.
- Полупрозрачный верхний участок: достигает температуры 900°, и сгорание газа полноценное.
Цифры температурных зон огневого факела приведены для метана.
Правила безопасности при огневых мероприятиях
Разжигая спички, камин, газовую плиту, позаботьтесь о вентиляции помещения. Обеспечьте приток кислорода к топливу.
Не пытайтесь самостоятельно ремонтировать газовое оборудование. Газ не терпит дилетантов.
Появление оранжевых и желтых оттенков в огне конфорки сообщает о необходимости профилактических манипуляций с плитой. Мастера прочистят оборудование, удалят пыль и сажу, горение которых и изменяет привычный цвет огня.
Иногда огонь в горелке становится красным. Это сигнал опасного содержания угарного газа в продуктах сгорания. Поступления кислорода к топливу настолько мало, что плита даже тухнет. Угарный газ без вкуса и запаха, и человек рядом с источником выделения вредного вещества заметит слишком поздно, что отравился. Поэтому красный цвет газа требует немедленного вызова мастеров для профилактики и наладки оборудования.
При каких температурах горят зажигалки? — Наука и Техника — Каталог статей
Карманные зажигалки поджигают бутан или нафталиновое топливо с кремнем и сталью, образуя небольшое пламя. Оба топлива имеют стандартный температурный диапазон, но фактическая температура их пламени зависит от времени, в течение которого зажигалка включена, а также от температуры окружающей среды, содержания кислорода и движения окружающего воздуха. Обычно можно найти одноразовые бутановые зажигалки, но многие люди также используют многоразовые фитили из нафталина.
Бутановые зажигалки
Одноразовые бутановые зажигалки воспламеняются при температуре 77 градусов по Фаренгейту. Если бутановая зажигалка не теряет тепло, называемое адиабатической температурой, она может достигать 4074 градуса, но большинство пламени бутана фактически сгорают при температурах, близких к 3578 градусам, из-за их взаимодействия с окружающей средой. Поскольку для горения необходим кислород, температура пламени меняется в зависимости от высоты, движения воздуха и атмосферного давления. Пламя постоянно отдает тепло окружающему воздуху, а пламя в холодных средах горит при более низких температурах, чем в жарких. Пламя, окруженное прохладным, движущимся воздухом, теряет тепло еще быстрее, поскольку воздух отводит тепло фитиля, заменяя его более холодным воздухом.
Нафталин зажигалки
Карманные зажигалки фитиля используют пропитанный нафталином топливо фитилем вместо постоянного потока газа, сжигаемого бутановыми зажигалками. В то время как пламя нафталина может достигать адиабатической температуры 4591 градусов по Фаренгейту, фактическая температура отдельного пламени обычно намного ниже из-за тех же факторов окружающей среды, которые влияют на бутановое пламя.
Использование человеком и безопасность
Зажигалки находят применение во многих мероприятиях. Курильщики часто носят их, также как и туристы и повара, которые используют некоторые виды барбекю. Точно так же зажигалки находят применение в большинстве домов для зажигания фитилей свечей. Тем не менее, люди должны соблюдать осторожность при обращении с зажигалками, так как человеческая кожа может гореть при температурах до 109,4 градусов по Фаренгейту, если тепло применяется в течение длительных периодов времени, что не так много, чтобы проверить эту теорию на себе. Аналогичным образом, зажигалки должны храниться в руках детей. СМИ иногда сообщают, что дома сгорели, потому что дети играли с зажигалками.
Холодный огонь: несколько способов удивить гостей
Наверняка каждый человек видел, как в кино или цирке люди держат пламя на своей руке, а то и жонглируют либо бросаются им. И если в фильме спецэффекты могут быть созданы при помощи компьютерной графики, то в цирке это выглядит настоящим чудом. На самом деле явление сие имеет вполне научное пояснение и у химиков получило название «холодный огонь». При желании можно удивить зрелищем гостей на празднике, сделав его самостоятельно.
Определимся в терминах
Под необжигающим пламенем химия подразумевает цепную реакцию окисления, при которой наблюдается свечение. Так что если строго следовать терминологии, холодный огонь пламенем не является. Его используют для создания весьма зрелищных спецэффектов и некоторых разновидностей фейерверков. Давать холодное пламя способен целый ряд эфиров и кислот, как органических, так и неорганических. Чаще всего применяется этиловая производная борной кислоты.
Нередко под холодным огнем подразумевают и визуальную «обманку», в которой процесс горения как таковой отсутствует. Ее обычно используют не для фокусов, а в дизайнерских целях.
Самый эффектный способ, как сделать холодный огонь в домашних условиях
Если рассматривать наиболее известный вариант создания пламени, которое не обжигает, то для него понадобятся вполне доступные ингредиенты. Берется ложка спирта (медицинского или химически чистого, применяемого для анализа). Она смешивается с равным объемом борной кислоты в порошке. Ее, как и спирт, можно купить в любой аптеке. В раствор капается капля концентрированной сильной кислоты – соляной или серной. Для несведущих: такая заливается в аккумуляторы, так что достать ее тоже не проблема. Посудина с заготовкой нагревается. Быстрее и безопаснее всего это сделать на примитивной водяной бане. Когда смесь станет ощутимо теплой, но еще не горячей, можно приступать к показу фокуса.
Если вы ни разу еще не делали холодный огонь, не стоит поджигать его прямо на ладони – при отсутствии сноровки получите травму. Лучше свернуть шарик из ниток, пропитать его составом и лишь после поджигать. Спичка (зажигалка) нитяного комочка касаться не должна.
Осторожность превыше всего!
Холодным огонь остается лишь до тех пор, пока сгорает образованный реагентами эфир. Когда он закончится, займется непосредственно этиловый спирт – а вот его температура горения довольно высока. Кроме того, не стоит забывать о том, что участвующая в создании пламени кислота – вещество опасное. Так что следует позаботиться о мерах предосторожности:
- Ни в коем случае не увеличивайте дозу кислоты. Во-первых, может получиться взрывоопасная смесь. Во-вторых, вы можете получить химический ожог, положив шарик на ладонь.
- Проследите, чтобы поблизости от зажигаемого клубочка не было волос или края одежды. Неопытный фокусник может не уловить момента возгорания спирта, а упомянутые вещи легко воспламеняются.
- Держите поблизости негорючую небольшую емкость, чтобы закрыть и потушить холодный огонь, когда он станет горячим. Или же показывайте фокус над кухонной раковиной, чтобы быстро его в нее скинуть.
После определенного количества тренировок, когда вы научитесь контролировать изменения температуры до такой степени, чтобы не получать ожоги, необжигающее пламя можно будет зажигать прямо на ладони.
Более безопасный вариант
Можно сделать холодный огонь и другим способом, хотя он будет выглядеть менее эффектно, поскольку пламя от него имеет привычный, не окрашенный зеленоватым, цвет. Берется небольшой клочок хлопчатобумажной ткани, скатывается в клубок и обматывается (а лучше — прошивается) нитками так, чтобы не разворачивался. В неглубокую мисочку наливается низкотемпературное горючее, например, изопропанол. Можно взять так называемый бензин для зажигалок, но тут нужно проявлять осторожность: у этих жидкостей температура горения бывает разной, можно нарваться на вполне ощутимую. Тканевый шарик окунается в горючее, отжимается и поджигается. Комочек руку будет греть, но если перекатывать его по ладони и меж пальцами, почувствуете лишь приятное тепло. А если смазать место выкладывания шарика кремом, то можно держать его и на одном месте. Единственная мера безопасности – не трогать верхушку пламени – это гарантированный ожог.
Короткое пламя
Есть и другие методики, как сделать холодный огонь своими руками, основанные в большинстве своем на ловкости фокусника и небольших хитростях. Проще всего осуществить два варианта:
- Смешать спирт или ацетон с водой до такой концентрации, чтобы жидкость горела, но не вспыхивала. Руки смазываются специальным огнестойким гелем (продается в магазинах, специализирующихся на реквизите и розыгрышах). Горючее наливается в лодочку из ладони и поджигается. Строго говоря, это не холодный огонь, поскольку температуру горения имеет стандартную, а выдерживается она безболезненно только за счет геля. Но выглядит эффектно и убедительно.
- Тонкая ткань пропитывается водкой, и пары поджигаются, когда материя расправлена на ладони. Платок загорается, но из-за низкой концентрации спирта гаснет до того, как образуются ожоги. Дополнительный залог безопасности – держать ладонь максимально ровно.
Имитация пламени
Осталось рассмотреть каминный холодный огонь. В домашних условиях, не имея возможности выложить настоящий камин, многие романтики поступают именно так. В коробку (можно даже картонную) помещается вентилятор так, чтобы поток воздуха от него был направлен вверх. По углам ставятся светодиоды и оптические фильтры красного, синего и желтого цвета. По бокам внутри размещаются зеркала. Из ткани нарезаются треугольники и клеятся на коробку. Система включается в розетки – и холодное пламя создает в комнате уют.
Пламя и его классификация, зоны, температура и цвет
Температура открытого огня: температурный режим огня в зажигалке, влияющие факторы и классификация
Пламя — это явление, которое вызвано свечением газообразной раскалённой среды. В некоторых случаях оно содержит твёрдые диспергированные вещества и (или) плазму, в которых происходят превращения реагентов физико-химического характера. Именно они и приводят к саморазогреву, тепловыделению и свечению.
В газообразной среде пламени содержатся заряженные частицы — радикалы и ионы. Это объясняет существование электропроводности пламени и его взаимодействие с электромагнитными полями.
На таком принципе построены приборы, которые могут приглушить огонь, изменить его форму или оторвать его от горючих материалов при помощи электромагнитного излучения.
Свечение огня делится на два вида:
- несветящиеся;
- светящиеся.
Почти каждое свечение видимо для человеческого глаза, но не каждое способно испускать нужное количество светового потока.
Свечение пламени обуславливается следующими факторами.
- Температурой.
- Плотностью и давлением газов, которые участвуют в реакции.
- Наличием твёрдого вещества.
Наиболее общая причина свечения — это присутствие в пламени твёрдого вещества.
Многие газы горят слабо светящимся или несветящимся пламенем.
Из них наиболее распространены сероводород (пламя голубого цвета как при горении), аммиак (бледно-жёлтое), метан, окись углерода (пламя бледно-голубого цвета), водород.
Пары летучих некоторых жидкостей горят едва светящимся пламенем (спирт и сероуглерод), а пламя ацетона и эфира становится немного коптящим из-за небольшого выделения углерода.
Температура пламени
Для разных горючих паров и газов температура пламени неодинакова. А ещё неодинакова температура разных частей пламени, а область полного сгорания имеет более высокие показатели температуры.
Некоторое количество горючего вещества при сжигании выделяет определённое количество теплоты. Если строение вещества известно, то можно рассчитать объём и состав полученных продуктов горения. А если знать удельную теплоту этих веществ, то можно рассчитать ту максимальную температуру, которую достигнет пламя.
Стоит помнить о том, что если вещество горит в воздухе, то на каждый объём вступающего в реакцию кислорода приходится четыре объёма инертного азота. А так как в пламени присутствует азот, он нагревается теплотой, которая выделяется при реакции. Исходя из этого можно сделать вывод о том, что температура пламени будет состоять из температуры продуктов горения и азота.
Обратите внимание
Невозможно точно определить температуру, но можно это сделать приблизительно, так как удельная теплота изменяется с температурой.
Вот некоторые показатели по температуре открытого огня в разных материалах.
- Горение магния — 2200 градусов.
- Горение спирта не превышает температуры 900 градусов.
- Горение бензина — 1300−1400 градусов.
- Керосина — 800, а в среде чистого кислорода — 2000 градусов.
- Горение пропан-бутана может достигать температуры от 800 до 1970 градусов.
- При сгорании дерева температурный показатель колеблется от 800 до 1000 градусов, а воспламеняется оно при 300 градусах.
- Температурный параметр горения спички составляет 750−850 градусов.
- В горящей сигарете — от 700 до 800 градусов.
- Большинство твёрдых материалов воспламеняется при температурном показателе в 300 градусов.
Пламя свечи
Пламя, которое каждый человек может наблюдать при горении свечи, спички или зажигалки, представляет из себя поток раскалённых газов, которые вытягиваются вертикально вверх, благодаря силе Архимеда.
Фитиль свечи вначале нагревается и начинает испаряться парафин. Для самой нижней части характерно небольшое свечение синего цвета — там мало кислорода и много топлива.
Именно из-за этого топливо не полностью сгорает и образуется оксид углерода, который при окислении на самом крае конуса пламени ему придаёт синий цвет.
За счёт диффузии в центр поступает немного больше кислорода. Там происходит последующее окисление топлива и температурный показатель растёт. Но для полного сгорания топлива этого недостаточно. Внизу и в центре содержатся частицы угля и несгоревшие капельки. Они светятся из-за сильного нагревания.
А вот испарившееся топливо, а также продукты сгорания, вода и углекислый газ практически не светятся. В самом верху наибольшая концентрация кислорода. Там не догоревшие частицы, которые в центре светились, догорают.
Именно по этой причине эта зона практически не светится, хотя там наиболее высокий температурный показатель.
Классификация пламени
Классифицируют свечение огня следующим образом.
- По восприятию визуальному: цветные, прозрачные, коптящие.
- По высоте: короткие и длинные.
- По скорости распространения: быстрые и медленные.
- По температурному показателю: высокотемпературные, низкотемпературные, холодные.
- По характеру перемещения среды реакционной: пульсирующие, турбулентные, ламинарные.
- По состоянию горючей среды: предварительно перемешанные и диффузионные.
- По излучению: бесцветные, окрашенные, светящиеся.
- По агрегатному состоянию горючих веществ: пламя аэродисперсных и твёрдых реагентов, жидких и газообразных.
В диффузном ламинарном пламени выделяют три оболочки (зоны). Внутри конуса пламени существует:
- зона тёмная, где нет горения из-за малого количества окислителя — 300−350 градусов;
- зона светящаяся, где осуществляется термическое разложение горючего и оно сгорает частично — 500−800 градусов;
- зона слегка светящаяся, где окончательно сгорают продукты разложения горючего и достигается максимальный температурный показатель в 900−1500 градусов.
Температурный параметр пламени зависит от интенсивности подвода окислителя и природы горючего вещества. Пламя распространяется по предварительно перемешанной среде. Происходит распространение по нормали от каждой точки фронта к поверхности пламени.
По реально существующим смесям газовоздушным распространение всегда осложнено возмущающими внешними воздействиями, которые обусловлены трением, конвективными потоками, силами тяжести и прочими факторами.
Именно из-за этого реальная скорость распространения от нормальной всегда отличается. В зависимости от того, какой характер носит скорость распространения, различают такие диапазоны:
- При горении детонационном — более 1000 метров в секунду.
- При взрывном — 300−1000.
- При дефлаграционном — до 100.
Пламя окислительное
Оно располагается в самой верхней части огня, которая имеет наибольший температурный показатель. В этой зоне горючие вещества почти полностью превращены в продукты горения. Здесь наблюдается недостаток топлива и избыток кислорода. Именно по этой причине вещества, которые помещены в эту зону, окисляются интенсивно.
Пламя восстановительное
Эта часть наиболее близка к центру или находится чуть ниже его. Здесь мало кислорода для горения и много топлива. Если в эту область внести вещество, в котором имеется кислород, то он отнимется у вещества.
Температура огня в зажигалке
Зажигалка — это устройство портативное, которое предназначено для получения огня. Она может быть бензиново или газовой, в зависимости от применяемого топлива. Ещё существуют зажигалки, в которых собственного топлива нет. Они предназначаются для поджига газовой плиты. Качественная турбозажигалка — это прибор относительно сложный. Температура огня в ней может достигать 1300 градусов.
Химический состав и цвет пламени
У карманных зажигалок небольшой размер, это позволяет их переносить без каких-либо проблем. Довольно редко можно встретить настольную зажигалку. Ведь они из-за своих больших размеров для переноски не предназначены. Их дизайн разнообразен. Есть зажигалки каминные. Они имеют небольшую толщину и ширину, но довольно длинные.
На сегодняшний день становятся популярными рекламные зажигалки. Если в доме нет электроэнергии, то невозможно ей поджечь газовую плиту. Газ поджигает образующаяся электрическая дуга. Достоинствами этих зажигалок являются следующие качества.
- Долговечность и простота конструкции.
- Быстрое и надёжное зажигание газа.
Первая зажигалка с современным кремнём создана в Австрии в 1903 году после изобретения ферроцериевого сплава бароном Карлом Ауэром фон Вельсбахом.
Ускорилось развитие зажигалок в период Первой мировой войны. Солдаты начали применять спички для того, чтобы видеть в темноте дорогу, но их местоположение выдавала интенсивная вспышка при поджиге. Необходимость в огне без значительной вспышки способствовало развитию зажигалок.
В то время лидерами производства зажигалок «кремнёвых» были Германия и Австрия. Такое портативное устройство, которое предназначено для получения огня, находящиеся в кармане многих курильщиков, при неправильном обращении может таить в себе немало опасностей.
Важно
Зажигалка в период работы не должна вокруг себя разбрызгивать искры. Огонь должен быть стабильным и ровным. Температура огня в зажигалках карманных достигает примерно 800−1000 градусов. Свечение красного или оранжевого цвета вызвано частицами углерода, которые раскалились.
Для бытовых горелок и турбозажигалок применяется в основном газ бутан, который легко сжигается, не имеет запаха и цвета. Бутан получают путём переработки при высоких температурах нефти, а также её фракций.
Бутан — это легковоспламенимые углеводороды, но он абсолютно безопасен в конструкциях современных зажигалок.
Подобные зажигалки в быту очень полезны. Ими можно поджечь любой воспламеняющийся материал. В комплект турбозажигалок входит настольная подставка.
Цвет пламени зависит от горючего материала и температуры горения. Пламя костра или камина в основном имеет пёстрый вид. Температура горения дерева ниже температуры горения фитиля свечи.
Именно из-за этого цвет костра не жёлтый, а оранжевый.
Медь, натрий и кальций при высоких температурных показателях светятся различными цветами.
Электрическая зажигалка была изобретена в 1770 году. В ней водородная струя воспламенялась от искры машины электрофорной. Со временем бензиновые зажигалки уступили место газовым, которые более удобные. В них обязательно должна находиться батарейка — источник энергии.
Не очень давно появились зажигалки сенсорные, в которых без механического воздействия происходит зажигание газа воздействием на сенсорный датчик. Сенсорные зажигалки карманного типа. В основном, в них содержится информация рекламного типа, которая нанесена при помощи тампонной или шелкотрафаретной печати.
Источник: https://tokar.guru/metally/temperatura-plavleniya/temperatura-otkrytogo-plameni-i-ognya-v-zazhigalke.html
Цвет пламени
Пламя
Пламя бывает разного цвета. Посмотрите в камин. На поленьях пляшут желтые, оранжевые, красные, белые и синие языки пламени. Его цвет зависит от температуры горения и от горючего материала. Чтобы наглядно себе это представить, вообразите спираль электрической плитки.
Если плитка выключена — витки спирали холодные и черные. Допустим, вы решили подогреть суп и включили плитку. Сначала спираль становится темно-красной. Чем выше поднимается температура, тем ярче красный цвет спирали.
Совет
Когда плитка разогревается до максимальной температуры, спираль становится оранжево-красной.
Естественно, спираль не горит. Вы же не видите пламени. Она просто очень горячая. Если нагревать ее дальше, то будет меняться и цвет. Сначала цвет спирали станет желтым, затем белым, а когда она раскалится еще больше, от нее будет исходить голубое сияние.
От чего зависит цвет пламени
Нечто подобное происходит и с пламенем. Возьмем для примера свечу. Различные участки пламени свечи имеют разную температуру. Огню нужен кислород.
Если свечу накрыть стеклянной банкой, огонь погаснет. Центральный, прилегающий к фитилю участок пламени свечи, потребляет мало кислорода, и выглядит темным.
Верхушке и боковым участкам пламени достается больше кислорода, поэтому эти участки ярче.
По мере того как пламя продвигается по фитилю, воск тает и потрескивает, рассыпаясь на мельчайшие частички углерода. (Каменный уголь тоже состоит из углерода.) Эти частички увлекаются пламенем кверху и сгорают.
Они очень горячие и светятся, как спираль вашей плитки. Но частички углерода намного горячее, чем спираль самой жаркой плитки (температура сгорания углерода примерно 1 400 градусов Цельсия). Поэтому свечение их имеет желтый цвет.
Около горящего фитиля пламя еще горячее и светится синим цветом.
Пламя камина или костра в основном пестрого вида. Дерево горит при более низкой температуре, чем фитиль свечи, поэтому основной цвет костра — оранжевый, а не желтый. Некоторые частички углерода в пламени костра имеют довольно высокую температуру. Их немного, но они добавляют пламени желтоватый оттенок.
Остывшие частички раскаленного углерода — это копоть, которая оседает на печных трубах. Температура горения дерева ниже температуры горения свечи. Кальций, натрий и медь, нагретые до высокой температуры, светятся разными цветами. Их добавляют в порох ракет для расцвечивания огней праздничных фейерверков.
Цвет пламени и химический состав
Цвет пламени может меняться в зависимости от химических примесей, содержащихся в поленьях или другом горючем веществе. В пламени может находиться, например, примесь натрия. Натрий — это составная часть поваренной соли. Если натрий раскалить, он окрашивается в ярко – желтый цвет. В огонь может попасть кальций.
Мы все знаем, что кальция много в молоке. Это металл. Раскаленный кальций окрашивается в яркий красный цвет. Если в огне горит фосфор, то пламя окрасится в зеленоватый цвет. Все эти элементы или содержатся в дереве, или попадают в огонь с другими веществами. Смешение цветов пламени, как и смешение цветов радуги, может дать белый цвет, поэтому в пламени костра или камина видны белые участки.
Источник: https://kipmu.ru/cvet-plameni/
Виды сварочного пламени
Сварочное пламя образуется при сгорании горючего газа или паров горючей жидкости в кислороде. Пламя нагревает и расплавляет основной и присадочный металл в месте сварки.
Наибольшее применение при газовой сварке нашло кислородно-ацетиленовое пламя, так как оно имеет высокую температуру (3150°С) и обеспечивает концентрированный нагрев.
Однако в связи с дефицитностью ацетилена в настоящее время получили широкое распространение (особенно при резке металлов) газы-заменители ацетилена — пропан-бутан, метан, природный и городской газы.
От состава горючей смеси, т. е. от соотношения кислорода и горючего газа, зависят внешний вид, температура и влияние сварочного пламени на расплавленный металл. Изменяя состав горючей смеси, сварщик тем самым изменяет основные параметры сварочного пламени.
Обратите внимание
Для получения нормального пламени отношение кислорода к горючему газу должно быть для ацетилена — 1,1-1,2, природного газа — 1,5-1,6, пропана — 3,5.
Все горючие газы, содержащие углеводороды, образуют сварочное пламя, которое имеет три ярко различимые зоны:
- ядро
- восстановительная зона
- факел
Водородное пламя ярко различимых зон не имеет, что затрудняет его регулировку по внешнему виду.
При зажигании газовой струи, вытекающей из сопла, пламя перемещается по направлению движения струи газовой смеси.
Скорость истечения для каждого газа подбирается такой, чтобы пламя не проникало внутрь сопла горелки и не отрывалось от него.
Газ в струе должен прогреваться до температуры воспламенения, ацетилен воспламеняется при температуре 450-500°С, а газы-заменители — 550-650°С. Поэтому ядро пламени при сгорании газов-заменителей длиннее, чем при сгорании ацетилена.
а — окислительное, б — нормальное, в — науглероживающее; 1 — ядро, 2 — восстановительная зона, 3 — факел
Рисунок 1 — Виды сварочного пламени
Процесс сгорания ацетилена в кислороде можно условно разделить на две стадии. Сначала под влиянием нагрева происходит распад ацетилена на элементы: С2Н2=2С+Н2.
Затем происходит первая стадия сгорания ацетилена за счет кислорода смеси по реакции 2С+Н2+O2=2СО+Н2. Вторая стадия горения протекает за счет кислорода воздуха: 2СО+Н2+1,5O2=2СO2+Н2O.
Процесс горения горючего газа в кислороде экзотермичен, т.е. идет с выделением теплоты.
Ядро имеет резко очерченную форму (близкую к форме цилиндра), плавно закругляющуюся в конце, с ярко светящейся оболочкой.
Оболочка состоит из раскаленных частиц углерода, которые сгорают в наружном слое оболочки. Размеры ядра зависят от состава горючей смеси, ее расхода и скорости истечения.
Важно
Диаметр канала мундштука горелки определяет диаметр ядра пламени, а скорость истечения газовой смеси — его длину.
Площадь поперечного сечения канала мундштука горелки прямо пропорциональна толщине свариваемого металла. Сварочное пламя не должно быть слишком «мягким» или «жестким».
Мягкое пламя склонно к обратным ударам и хлопкам, жесткое — способно выдувать расплавленный металл из сварочной ванны.
При увеличении давления кислорода скорость истечения горючей смеси увеличивается и ядро сварочного пламени удлиняется, при уменьшении скорости истечения ядро укорачивается. С увеличением номера мундштука размеры ядра увеличиваются. Температура ядра достигает 1000°С.
Восстановительная (средняя) зона располагается за ядром и по своему более темному цвету заметно отличается от него. Длина ее зависит от номера мундштука и достигает 20 мм. Зона состоит из продуктов неполного сгорания ацетилена — оксид углерода и водорода.
Она называется восстановительной, так как оксид углерода и водорода раскисляют расплавленный металл, отнимая кислород от его оксидов. Если в процессе сварки расплавленный металл сварочной ванны находится в средней зоне, то сварочный шов получается без пор газовых и шлаковых включений. Этой зоной пламени выполняю сварку и поэтому ее называют рабочей.
Восстановительная зона имеет наиболее высокую температуру (3140°С) в точке, отстоящей на 3-6 мм от конца ядра.
Зона полного сгорания (факел) располагается за восстановительной зоной. Она состоит из углекислого газа, паров воды и газа, которые образуются в пламени при сгорании оксида углерода и водорода восстановительной зоны за счет кислорода окружающего воздуха. Температура этой зоны значительно ниже, чем температура восстановительной, и колеблется от 1200 до 2520°С.
В зависимости от соотношения между кислородом и ацетиленом получают три основных вида сварочного пламени: нормальное, окислительное и науглероживающее. Нормальное пламя теоретически получают тогда, когда в горелку на один объем кислорода подают несколько больше от 1,1 до 1,3 объема ацетилена.
Нормальное пламя характеризуется отсутствием свободного кислорода и углерода в его восстановительной зоне. Кислорода в горелку подается немного больше из-за небольшой его загрязненности и расхода на сгорание водорода. В нормальном пламени ярко выражены все три зоны.
Окислительное пламя получается при избытке кислорода, при подаче в горелку на один объем ацетилена более 1,3 объема кислорода.
При этом ядро приобретает конусообразную форму, значительно сокращается по длине, становится с менее резкими очертаниями и приобретает более бледную окраску. Сокращаются по длине также восстановительная зона и факел. Все пламя приобретает синевато-фиолетовую окраску.
Совет
Пламя горит с шумом, уровень которого зависит от давления кислорода. Температура окислительного пламени выше нормального, однако сваривать стали таким пламенем нельзя из-за наличия в пламени избытка кислорода.
Избыток кислорода приводит к окислению металла шва, шов получается пористым и хрупким. Окислительное пламя можно применять при газовой сварке латуни и пайке твердыми припоями.
Науглероживающее пламя получается при избытке ацетилена, когда в горелку на один объем ацетилена подается 0,95 и менее объема кислорода. Ядро такого пламени теряет резкость своего очертания, на конце его появляется зеленый венчик, по которому судят об избытке ацетилена.
Восстановительная зона значительно светлее и почти сливается с ядром, а факел приобретает желтоватую окраску. При большом избытке ацетилена пламя начинает коптить, так как в нем ощущается недостаток кислорода, необходимого для полного сгорания ацетилена.
Находящийся в пламени избыточный углерод легко поглощается расплавленным металлом и ухудшает качество металла шва. Температура науглероживающего пламени ниже, чем нормального и окислительного.
Уменьшая подачу ацетилена в горелку до полного исчезновения зеленого венчика на конце ядра, ацетиленовое пламя превращается в нормальное. Слегка науглероживающее пламя применяют для сварки чугуна и при наплавке твердыми сплавами.
Характер сварочного пламени сварщик определяет на глаз по форме и окраске пламени. При регулировании пламени необходимо обращать внимание на правильность подбора расхода горючего газа и кислорода.
Вытекающая из мундштука горючая смесь оказывает механическое воздействие на расплавленный металл сварочной ванны и формирует валик шва. Жидкий металл отжимается к краям ванны. Характер формообразования металла зависит от угла наклона мундштука горелки к поверхности свариваемого металла.
а — вертикальном, б — наклонном, в — схема перемещения жидкого металла в ванне
Рисунок 2 — Схема механического воздействия пламени на жидкий металл сварочный ванны при различных положениях мундштука
Давление газов оказывает влияние на жидкий металл, перемещая его к задней стенке сварочной ванны, образуя чешуйки шва. При большом давлении кислорода горючая смесь вытекает из мундштука с большой скоростью, пламя становится «жестким» и выдувает расплавленный металл из сварочной ванны, затрудняя тем самым сварку.
Качество наплавленного металла и прочность сварного шва зависят от состава пламени, поэтому во время газовой сварки сварщик должен следить за его характером, регулировать его состав в течение всего процесса сварки.
Характер пламени подбирают в зависимости от свариваемого металла и его свойства.
Для газовой сварки сталей требуется нормальное пламя, для сварки чугуна, наплавки твердых сплавов — науглероживающее, для сварки латуни — окислительное пламя.
Источник: http://weldering.com/vidy-svarochnogo-plameni
Пламя: строение и описание :
Огонь сам по себе является символом жизни, значение его трудно переоценить, так как он с давних времен помогает человеку согреться, видеть в темноте, готовить вкусные блюда, а также защищаться.
История пламени
Огонь сопровождал человека еще с первобытного строя. В пещере горел огонь, утепляя и освещая ее, а отправляясь за добычей, охотники брали с собой горящие головни. На смену им пришли просмоленные факелы — палки.
С помощью них освещались темные и холодные замки феодалов, а громадные камины отапливали залы. В античные времена греки использовали масляные лампы – глиняные чайнички с маслом.
В 10-11 веках стали создавать восковые и сальные свечи.
В русской избе до многие столетия горела лучина, а когда в середине 19 века из нефти начали добывать керосин, в обиход вошли керосиновые лампы, позже — газовые горелки. Ученые и сейчас занимаются изучением строения пламени, открывая новые его возможности.
Цвет и интенсивность огня
Для получения пламени необходим кислород. Чем больше кислорода, тем лучше процесс горения. Если раздувать жар, то в него попадает свежий воздух, а значит – кислород, и когда тлеющие кусочки дерева или угольки разгораются, возникает пламя.
Пламя бывает разных цветов. Дровяное пламя костра танцует желтым, оранжевым, белым и голубыми цветами. Цвет пламени зависит от двух факторов: от температуры горения и от сжигаемого материала. Для того чтобы увидеть зависимость цвета от температуры, достаточно проследить за накалом электрической плиты. Сразу после включения спирали нагреваются и начинают светиться тусклым красным цветом.
Чем больше они накаляются, тем ярче становятся. И когда спирали достигают наивысшей температуры, они становятся яркого оранжевого цвета. Если бы можно было накалить их еще больше, они бы изменили свой цвет к желтому, белому, и, в конце концов, к голубому. Голубой цвет обозначал бы наивысшую степень нагрева. Подобное происходит и с пламенем.
От чего зависит строение пламени?
Оно мерцает разными цветами, в то время, когда фитиль сгорает, проходя сквозь тающий воск. Огонь требует доступ кислорода. Когда свеча горит, в середину пламени, возле дна, много кислорода не попадает.
Поэтому оно выглядит более темным. Но вершина и бока получают много воздуха, поэтому там пламя очень яркое. Оно нагревается более чем 1370 градусов по Цельсию, это делает пламя свечи в основном желтого цвета.
А в камине или в костре на пикнике можно увидеть даже больше цветов. Дровяной огонь горит при температуре ниже, чем свеча. Поэтому он выглядит больше оранжевым, чем желтым. Некоторые частицы углерода в огне очень горячие и придают ему желтизны. Минералы и металлы, такие как кальций, натрий, медь, нагреты до высоких температур, придают огню разнообразные цвета.
Цвет пламени
Химия в строении пламени играет немалую роль, ведь его различные оттенки происходят от разных химических элементов, которые находятся в горящем топливе. Например, в огне может присутствовать натрий, который входит в состав соли. Когда натрий горит, он излучает яркий желтый свет. Еще в огне может быть кальций – минерал. Например, кальция очень много в молоке.
Когда кальций нагревается, он излучает темно-красный свет. А если в огне присутствует такой минерал, как фосфор, он даст зеленоватый цвет. Все эти элементы могут быть как в самом дереве, так и других материалах, попавших в огонь.
В конце концов, смешивание всех этих разных цветов в пламени может образовать белый цвет – совсем как радуга цветов, собранных вместе, образует солнечный свет.
Откуда берется огонь?
Схема строения пламени представляет собой газы в горящем состоянии, в которых находятся составные плазмы или твердые дисперсные вещества. В них происходят физические и химические превращения, которым сопутствует свечение, выделение тепла и нагрев.
Языки пламени образовывают процессы, сопровождаемые горением вещества. Если сравнивать с воздухом, газ имеет меньшую плотность, но под действием высокой температуры он поднимается вверх. Так и получаются долгие или короткие языки пламени. Чаще всего имеет место мягкое перетекание одной формы в другую. Чтобы увидеть такое явление, можно включить горелку обычной газовой плиты.
Огонь, воспламенившийся при этом, не будет равномерным. Зрительно пламя можно разделить на три главные зоны. Простое изучение строения пламени свидетельствует о том, что различные вещества горят с формированием разного типа факела.
При воспламенении газовоздушной смеси сначала формируется короткое пламя, с голубым и фиолетовым оттенком. В нем можно рассмотреть зелено-голубое ядро в форме треугольника.
Зоны пламени
Рассматривая, какое строение имеет пламя, выделяют три зоны: во-первых, предварительную, где начинается нагрев смеси, выходящей из отверстия горелки. После нее идет зона, где совершается процесс горения.
Эта область захватывает верх конуса. Когда не хватает притока воздуха, сгорание газа идет частично. При этом образовываются оксид углерода и остатки водорода.
Их горение происходит в третьей зоне, где присутствует хороший доступ кислорода.
Для примера представим строение пламени свечи.
Схема горения включает:
- первую — темную зону;
- вторую – зону свечения;
- третью — прозрачную зону.
Нитка свечи не поддается горению, а только совершается обугливание фитиля.
Строение пламени свечи представляет собой раскаленный поток газа, поднимающийся вверх. Процесс начинается с нагревания, пока не происходит испарение парафина. Зону, прилежащую к нити, именуют первой областью.
Она имеет незначительное свечение голубого оттенка из-за избытка количества горючего материала, но малого поступления кислорода.
Тут происходит процесс частичного сгорания веществ с образованием чадного газа, который затем окисляется.
Обратите внимание
Первую зону охватывает светящаяся оболочка. В ней находится достаточный объем кислорода, который способствует окислительной реакции. Именно здесь при интенсивном накаливании частичек оставшегося топлива и угольных частичек наблюдается эффект свечения.
Вторая зона охвачена чуть заметной оболочкой с высокой температурой. В нее проникает много кислорода, что содействует полному сгоранию топливных частичек.
Пламя спиртовки
Для различных химических опытов применяют мелкие резервуары со спиртом. Их именуют спиртовками. Строение пламени подобно свечному, но все же имеет свои особенности. Фитиль просачивается спиртом, чему содействует капиллярное давление. При достижении вершины фитиля происходит испарение спирта. В виде пара он воспламеняется и горит при температуре не больше 900 °C.
Строение пламени спиртовки имеет обычную форму, оно почти бесцветное, со слегка голубоватым оттенком. Его зоны более размытые, чем у свечи. В спиртовой горелке, основа пламени находится над калильной сеткой горелки. Углубление пламени ведет к снижению объема темного конуса, а из отверстия выходит светящаяся зона.
Химические процессы в пламени
Процесс окисления проходит в неприметной зоне, которая расположена вверху и имеет наивысшую температуру. В ней частички продукта горения поддаются окончательному сгоранию.
А излишек кислорода и нехватка топлива ведут к сильному процессу окисления. Этой способностью можно пользоваться при быстром нагревании веществ над горелкой.
Для этого вещество окунают в верхушку пламени, где горение совершается значительно быстрее.
Восстановительные реакции происходят в центральной и нижней части пламени. Тут находится достаточный запас горючего и небольшой доступ кислорода, необходимый для процесса горения. При добавлении в эти зоны кислородсодержащих веществ происходит отщепление кислорода.
Как восстановительное пламя рассматривают процесс распада железа двухвалентного сульфата. При проникновении FeSO4 в середину факела, происходит сначала его нагрев, а потом распад на оксид трехвалентного железа, ангидрид и двуокись серы. В этой реакции происходит восстановление серы.
Температура огня
Для любой области пламени свечки или горелки свойственны свои показатели температуры, зависящие от доступа кислорода. Температура открытого пламени в зависимости от зоны может меняться от 300 °C до 1600 °C.
Примером выступает диффузионное и ламинарное пламя, строение трех его оболочек. Конус пламени в темной области имеет температуру нагрева до 360 °C. Над ним расположена зона свечения.
Важно
Ее температура нагрева варьируется от 550 до 850 °C, что приводит к расщеплению горючей смеси и процессу ее сгорания.
Наружная область слегка заметна. В ней нагрев пламени достигает 1560 °C, что объясняется свойствами молекул горящего вещества и скоростью поступления окислителей. Здесь процесс горения самый энергичный.
Очищающий огонь
В пламени заключается огромный энергетический потенциал, свечки используются в ритуалах очищения и прощения. А как приятно посидеть возле уютного камина тихими зимними вечерами, собравшись семьей и обсуждая все, что произошло за день.
Огонь, пламя свечи несут громадный заряд позитивной энергии, ведь недаром сидящие у камина ощущают покой, уют и умиротворение в душе.
Источник: https://www.syl.ru/article/359344/plamya-stroenie-i-opisanie
Классификация пожароопасных и взрывоопасных зон. Класс взрывоопасности
Главная → Статьи → Доступно о пожарной безопасности
1. Классификация зон по условиям пожарной безопасности
Открытые пространства, часть или весь объём помещений, где эксплуатируются электроустановки, и в которых обращаются (хранятся, обрабатываются, применяются) горючие вещества классифицируют на пожароопасные и взрывоопасные зоны.
| Ст. 17 ТР о ТПБ [2]: классификация пожароопасных и взрывоопасных зон применяется для выбора электротехнического и другого оборудования по степени их защиты, обеспечивающей их пожаровзрывобезопасную эксплуатацию в указанной зоне. |
| Пункт 20 Правил противопожарного режима в РФ [4]: руководитель организации обеспечивает наличие на дверях помещений производственного и складского назначения и наружных установках обозначение их категорий по взрывопожарной и пожарной опасности, а также класса зоны в соответствии с главами 5, 7 и 8 Федерального закона «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» |
2.1 Классификация пожароопасных зон
Термины и определения, применяемые при классификации пожароопасных зон
Горючие вещества и материалы – вещества и материалы, способные самовозгораться, а также возгораться при воздействии источника зажигания и самостоятельно гореть после его удаления или образовывать горючие пар, газ или туман.
Горючая жидкость – жидкость, способная самостоятельно гореть после удаления источника зажигания, и имеющая температуру вспышки выше 61 0 С. ГЖ с температурой вспышки выше 61 0 С, нагретые до температуры вспышки и выше, относятся к взрывоопасным (п. 7.3.12 ПУЭ) .
Температура вспышки – самая низкая температура жидкости, при которой в условиях специальных испытаний над ее поверхностью образуются пары, способные воспламеняться в воздухе от источника зажигания, устойчивое горение при этом не возникает.
Пожароопасная зона – пространство внутри и вне помещений, в пределах которого постоянно или периодически обращаются горючие вещества и в котором они могут находиться при нормальном технологическом процессе или при его нарушениях (п. 7.4.2 ПУЭ) . Эти зоны характеризуются также отсутствием возможности образования взрывоопасных смесей.
Классификация пожароопасных зон
Классификация ПОЗ приведена в ТР о ТПБ [2] и в ПУЭ [3], и не имеет существенных отличий. Отличия в определениях классов пожароопасных зон выделены в табл. 2 жирным шрифтом . С учётом положений п. 20 Правил противопожарного режима в практической деятельности необходимо руководствоваться классификацией, приведённой в ТР о ТПБ.
По степени опасности пожароопасные зоны делятся на четыре класса , в порядке убывания пожарной опасности: П-I, П-II, П-IIа, П-III:
Таблица 1
| Помещения | П-I | ГЖ с t всп. > 61 о С |
| П-II | Пыли с НКПВ > 65 г/м 3 | |
| П-IIа | ТГМ | |
| Снаружи | П-III | Всё |
Таблица 2
| Класс зоны | Характеристика зоны по ПУЭ | Характеристика зоны по ТРоТПБ | Примеры |
| П-I | Зоны, расположенные в помещениях, в которых обращаются горючие жидкости с температурой вспышки выше 61 ° С | Зоны, расположенные в помещениях, в которых обращаются горючие жидкости с температурой вспышки 61 и более ° С | Склады минеральных масел; насосные станции по перекачке горючих жидкостей; камеры масляных трансформаторов, выключателей |
| П-II | Зоны, расположенные в помещениях в которых выделяются горючие пыль или волокна с нижним концентрационным пределом воспламенения более 65 г/м 3 к объему воздуха | Зоны, расположенные в помещениях, в которых выделяются горючие пыли или волокна | Деревообрабатывающие, трепальные, чесальные, льноперерабатывающие, ткацкие, прядильные установки; малозапыленные помещения элеваторов |
| П-IIа | Зоны, расположенные в помещениях, в которых обращаются твердые горючие вещества | Зоны, расположенные в помещениях, в которых обращаются твёрдые горючие вещества в количестве, при котором удельная пожарная нагрузка составляет не менее 1 МДж/м 2 | Склады бумаги, древесины, швейных изделий, мебели; библиотеки; музеи; архивы; сборочные цехи деревообрабатывающих предприятий |
| П-III | Расположенные вне помещения зоны, в которых обращаются горючие жидкости с температурой вспышки выше 61 °С или твердые горючие вещества | Зоны, расположенные вне зданий, сооружений, в которых обращаются горючие жидкости с температурой вспышки 61 и более °С или любые твердые горючие вещества | Открытые или под навесом склады минеральных масел; склады каменного угля, торфа, древесины; сливо-наливные эстакады масел |
Зоны, в которых горючие вещества сжигаются или утилизируются путем сжигания, не относятся в части их электрооборудования к пожароопасным (п. 7.4.7 ПУЭ).
Зоны в помещениях вытяжных вентиляторов, обслуживающих помещения с пожароопасными зонами класса П-II, относятся также к зонам класса П-II. Зоны в помещениях вентиляторов местных отсосов относятся к пожароопасным зонам того же класса, что и обслуживаемая ими зона (п. 7.4.8 ПУЭ).
При размещении в помещениях и вне помещений единичного пожароопасного оборудования, зона в пределах 3 м по горизонтали и вертикали от него считается пожароопасной.
2.2 Классификация взрывоопасных зон
Классификация ВОЗ приведена в ТР о ТПБ [2] и в ПУЭ [3]. При этом, в отличие от пожароопасных зон, данная классификация имеет существенные различия, как по обозначению классов взрывоопасности зон, так и в подходе к их определению.
ТР о ТПБ при классификации ВОЗ следует руководствоваться для объектов, запроектированных после его вступления в силу (01.05.2009). Для остальных объектов классификация зон проводилась по ПУЭ, в связи с чем в настоящее время действуют две системы классификация ВОЗ.
2.2.1. Классификация взрывоопасных зон по ПУЭ (шестое издание)
Термины и определения, применяемые для классификации ВОЗ по ПУЭ (п.п. 7.3.2-7.3.35)
Взрыв – быстрое преобразование веществ (взрывное горение), сопровождающееся выделением энергии и образованием сжатых газов, способных производить работу (п. 7.3.2).
Источник: https://xn--01-6kcaj2c6aih.xn--p1ai/articles/dostupno_o_pozharnoj_bezopasnosti/pbeu_klassifikaciya_zon/
Cварочное пламя и его свойства — Газовая резка
Сварочное пламя возникает в результате сгорания газообразного горючего или паров горючей жидкости в чистом кислороде. От состава горючей смеси, т. е. от соотношения в ней кислорода и ацетилена зависит внешний вид, температура и влияние сварочного пламени на расплавленный металл. С изменением состава горючей смеси изменяется свойство сварочного пламени.
Схемы различных видов ацетилено-кислородного пламени (нормального, окислительного и науглероживающего) приведены на рис. 30.
Нормальное пламя теоретически получают, когда на один объем ацетилена в горелку подают один объем кислорода.
Рис. 30. Ацетилено-кислородное пламя
а — нормальное; б — окислительное; в — науглерожизающее; 1 — ядро; 2 — восстановительная зона; 3 — факел
В данном случае металл шва получается более однородный, без пор, газовых пузырей и включений.
Практически же, вследствие некоторой загрязненности кислорода, нормальное пламя образуется при несколько большем количестве кислорода — при отношении ацетилена к кислороду от 1 : 1 до 1 : 1,3.
Нормальное ацетплено-кислородное пламя имеет три ярко очерченные зоны. Ядро имеет резко очерченную, несколько бочкообразную форму с закругленным концом. Оболочка ядра ярко светится, так как состоит из раскаленных частиц углерода.
Само же ядро имеет синеватый цзет и температуру около 900 °С. Размеры ядра находятся в прямой зависимости от расхода горючей смеси и скорости ее истечения.
Совет
Диаметр канала мундштука определяет диаметр ядра пламени, а скорость истечения газовой смеси — длину пламени.
Площадь поперечного сечения канала мундштука прямо пропорциональна толщине свариваемого металла. Устойчивое горение пламени зависит от скорости истечения смеси.
Сварочное пламя не должно быть слишком «мягким» или «жестким». Первое склонно к обратным ударам и хлопкам, а второе — выдувает расплавленный металл из сварочной ванны.
С увеличением давления кислорода скорость истечения смеси увеличивается и ядро удлиняется, Если уменьшить скорость истечения смеси, то ядро укорачивается.
При увеличении номера мундштука размеры ядра соответственно увеличиваются.
Восстановительная зона темного цвета, отличается от ядра и остальной части пламени. Она состоит из продуктов неполного сгорания ацетилена: окиси углерода и водорода. Они раскисляют расплавленный металл, т. е. отнимают кислород от окислов металла, имеющихся в ванне расплавленного металла.
Процесс отнятия кислорода от окислов металла называется восстановлением, отсюда данную зону пламени называют восстановительной. Если в процессе сварки расплавленный металл сварочной ванны находится в восстановительной зоне, то металл шва получается без пор, газовых и окисных включений и других дефектов.
Восстановительная зона обладает наиболее высокой температурой в точке, отстоящей на 3—6 мм от конца ядра (около 3200 °С). Этой зоной пламени разогревают и расплавляют металл.
Факел (окисная зона) расположен за восстановительной зоной. Факел состоит из углекислого газа (двуокись углерода), паров воды и азота, которые появляются в пламени при сгорании окиси углерода и водорода восстановительной зоны за счет кислорода окружающего воздуха. Температура факела значительно ниже, чем температура восстановительной зоны, и колеблется в пределах 1200—2500 °С.
Обратите внимание
Окислительное пламя образуется в том случае, когда в горячей смеси на один объем ацетилена приходится более 1,3 объема кислорода. При этом ядро приобретает конусообразную форму, значительно сокращается по длине, приобретает менее резкие очертания, более бледную окраску.
Восстановительная зона и факел сокращаются по длине, пламя становится короче и приобретает синевато-фи-олетовую окраску. Горение идет с шумом, степень которого зависит от давления кислорода и соотношения газовой смеси. При повышении содержания кислорода в газовой смеси пламя горит с большим шумом.
Температура окислительного пламени выше нормального, однако сварить им сталь нельзя из-за наличия в пламени избытка кислорода. Избыток кислорода приводит к окислению, и шов становится пористым и хрупким.
Науглероживающее или ацетиленистое пламя образуется в результате подачи в горелку 0,35 и менее объема кислорода на один объем ацетилена. У конца ядра появляется зеленый венчик, который указывает на избыток ацетилена, а ядро пламени теряет резкие свои очертания и становится расплывчатым.
Восстановительная зона несколько светлее и почти сливается с ядром, совсем исчезает граница между восстановительной зоной и факелом. Факел приобретает желтоватую окраску. При большом избытке ацетилена пламя начинает коптить, так как в нем ощущается недостаток кислорода, необходимого для полного сгорания ацетилена.
Находящийся в ацетиленовом пламени избыток ацетилена разлагается на углерод и водород. Углерод легко переходит в ванночку расплавленного металла и ухудшает качество шва. Температура ацетиленового пламени ниже нормальной. Уменьшая подачу ацетилена в горелку до полного исчезновения зеленого венчика на конце ядра, ацетиленовое пламя превращают в нормальное.
Пламя с избытком ацетилена применяют для наплавки твердых сплавов. Для сварки алюминиевых и магниевых сплавов используют пламя с незначительным избытком ацетилена.
Характер сварочного пламени сварщик определяет на глаз. Как правило, начинающий сварщик очень быстро приобретает навык точно регулировать сварочное пламя по форме и цвету. При регулировании пламени горелки следует обращать внимание на правильность подбора расхода кислорода и размера ядра пламени.
Важно
С повышением давления кислорода смесь выбрасывается из мундштука со слишком большой скоростью и пламя становится «жестким», выдувая расплавленный металл сварочной ванны напором струи горячих газов и тем самым затрудняя сварку.
При большой скорости истечения кислорода пламя отрывается от конца мундштука, а при слишком низком давлении кислорода пламя становится короче, при приближении мундштука горелки к металлу горелка начинает резко хлопать и может возникнуть обратный удар.
При правильно подобранном давлении кислорода пламя горит ровно и устойчиво, не сдувая расплавленный металл с поверхности сварочной ванны.
Горючая смесь вытекает из мундштука горелки с большой скоростью, поэтому пламя оказывает механическое воздействие на жидкий металл сварочной ванны и формирование валика шва. Вследствие этого жидкий металл отжимается к краям ванны.
Характер формообразования металла зависит от угла наклона мундштука горелки к поверхности свариваемого металла (рис.31).
Качество наплавленного металла и прочность сварного шва во многом зависят от характера пламени. Поэтому сварщик должен обращать внимание на внешний вид сварочного пламени и правильно его регулировать.
В течение всего процесса сварки пламя необходимо регулировать, так как при нагреве наконечника горелки состав газовой смеси изменяется, в частности уменьшается количество ацетилена. В связи с этим при регулировке пламени необходимо оставлять некоторый «запас ацетилена», поэтому ацетиленовый вентиль на горелке не должен открываться полностью.
Тогда, по мере нагрева горелки и уменьшения количества ацетилена в газовой смеси, сварщик, не прекращая процесса сварки, добавляет ацетилен в газовую смесь, постепенно открывая вентиль большим пальцем правой руки.
Совет
Рис. 31. Схема механического воздействия пламени горелки на расплавленный металл ванны при различных положениях мундштука
а — вертикальном; б —наклонном; в—схема перемещения металла в ванне
Тепловая мощность пламени выражается часовым расходом (дм3/ч) ацетилена или другого горючего газа.
Характер пламени подбирают в зависимости от толщины металла и его физических свойств.
Так, например, для сварки чугуна, хромистых сталей и наплавки твердого сплава пламя подбирают с небольшим избытком ацетилена, а для сварки латуни —с избытком кислорода.
Изменением тепловой мощности пламени можно в широких пределах регулировать скорость нагрева и плавления металла; это является одним из положительных качеств газовой сварки.
итать далее:
Эксплуатация газосварочной и газорезательной аппаратуры и оборудования
Эксплуатация переносных ацетиленовых генераторов
Качество сварных соединений
Технология резки
Механизированная резка
Ручная резка
Cварочные деформации и напряжения
Cварка чугуна
Cварка цветных металлов и сплавов
Сварка низкоуглеродистой стали
Источник: http://stroy-server.ru/notes/cvarochnoe-plamya-i-ego-svoistva
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Cтраница 3
В отличие от электродуговой при газовой сварке для местного нагревания свариваемых в расплавленном состоянии металлических частей и добавочно вводимого присадочного материала используется тепло, образующееся при сгорании горючих газов в кислороде с температурой пламени 3100 — 3200 С. В качестве горючего газа наибольшее применение имеет ацетилен, дающийнаиболее высокую температуру пламени и наибольшее количество тепла, полезно используемого при сварке. [31]
| Схематический разрез диффузионного пламени. [32] |
Во второй зоне пары или газы сгорают не полностью и частично восстанавливаются до углерода. В третьей зоне происходит полное сгорание продуктов второй зоны и наблюдаетсянаиболее высокая температура пламени. Высота пламени возрастает с увеличением скорости потока газов и изменяется обратно пропорционально плотности газов и паров. [33]
При газовой сварке для местного расплавления свариваемых металлических частей и дополнительно вводимого присадочного материала используется тепло, образующееся при сгорании горючих газов в кислороде с температурой пламени 3100 — 3300 С.
В качестве горючего газа в основном применяют ацетилен С2Н2, дающийнаиболее высокую температуру пламени и большое количество теплоты. Кислород О2 добывается для промышленных целей на кислородных станциях из воздуха или электролизом воды.
[34]
При газопламенной обработке в качестве источника тепла используется газовое пламя, получаемое в результате горения горючего газа в атмосфере чистого кислорода. В качестве горючих газов используют ацетилен, водород, природные газы, пары бензина или керосина и др.Наиболее высокую температуру пламени ( 3200 С) при сжигании в кислороде дает ацетилен. [36]
Обратите внимание
Горение может быть диффузионным и кинетическим. В зоне 5 пары или газы сгорают не полностью и частично восстанавливаются до углерода. В зоне 4 происходит полное сгорание продуктов зоны 5 и наблюдаетсянаиболее высокая температура пламени. Высота пламени возрастает с увеличением скорости потока газов и изменяется обратно пропорционально плотности газов и паров. [38]
| Теоретические расчетные температуры газокислородных пламен. [39] |
Одной из важнейших характеристик пламени является его температура. Действительные температуры пламени примерно на 100 — 200 С ниже теоретических.
Из всех углеводородных горючих газов ацетилен в смеси с кислородом даетнаиболее высокую температуру пламени. Характер кривых на рис.
38 показывает, что вряд ли можно ожидать появления новых углеводородных композиций обладающих какими-либо особыми термическими характеристиками. [40]
При газопламенной обработке металлов для получения высокотемпературного пламени применяются различные горючие газы и пары горючих жидкостей.
По химическому составу в большинстве случаев они представляют собой углеводородные соединения или смеси различных углеводородов.
Наибольшее распространение для газовой сварки получил ацетилен, создающий при сгорании в кислороденаиболее высокую температуру пламени. [41]
| Асбестирован-ная металлическая сетка. [42] |
Вторая область 2 — смесь избытка светильного газа и недостатка воздуха ( кислорода), эта область пламени носит название восстановительной. Пламя в ней бесцветное. Наиболее высокая температура пламени в наружной области 3, где происходит полное сгорание светильного газа. В этой смеси присутствует некоторый избыток кислорода и пламя здесь самое горячее, температура его достигает 1500 С. [43]
Ядро ацетилено-кислородного пламени, примыкающее к горелке, имеет форму конуса с закругленным концом и ярко-белой светящейся оболочкой. В ядре происходит неполное сгорание ацетилена с образованием гемиоксида углерода и водорода. Ядро раскисляет ванну жидкого металла.
Затем идет зона полного сгорания, она светится менее ярко. Газ в этой зоне состоит из оксида углерода и водорода. Эта зона защищает ванну расплавленного металла от азота и кислорода воздуха.
Важно
Наиболее высокая температура пламени находится в точке, отстоящей от конца ядра зоны неполного сгорания на 2 — 4 мм. Здесь температура достигает 3100 — 3200 С. Этой частью пламени производят нагрев и расплавление металла в процессе сварки.
Остальная часть пламени, называемая факелом и обозначенная на рисунке буквой с, состоит из диоксида углерода, паров воды и свободного кислорода. [44]
При устойчивом диффузионном горении кислород из воздуха проникает в зону горения в результате молекулярной диффузии. При кинетическом горении кислород и горючее вещество поступают в зону горения предварительно смешанными. При проникновении кислорода в зону горения вследствие диффузии образующееся пламя называется диффузионным. Оно состоит из трех зон.
В первой ( внутренней) зоне находятся горючие пары или газы; из-за недостаточной концентрации кислорода в этой зоне горение не происходит. Во второй ( центральной) зоне пары или газы сгорают частично, а в третьей ( внешней) зоне происходит полное сгорание горючей смеси.
В последней зоне наблюдаетсянаиболее высокая температура пламени, достигающая у ацетилена 2100 С, сероуглерода 2200 С, бензина 1400 С. [45]
Страницы: 1 2 3
Источник: https://www.ngpedia.ru/id505556p3.html
Газ для заправки зажигалок — что нужно знать – Справочник электрика
Выбирая, каким газом заправить зажигалку, необходимо учитывать несколько факторов:- химический состав топлива,
- стоимость топлива,
- конструкционные особенности зажигалки.
Какой газ используется в зажигалках
Современные газовые зажигалки заправляют сжиженным бутаном, изобутаном и бутано-пропановой смесью, которая отличается более низкой стоимостью. В старых моделях использовался водород и пропан, однако, от них впоследствии отказались ввиду высокой взрывоопасности.На сегодняшний день, зажигалки наполняют вышеописанными сжиженными газами углеводородного типа.
Для наглядности: температура закипания пропана составляет -20 °C, а у бутана равняется +10 °C.
В первой ситуации вероятность взрыва устройства превышает допустимый уровень. Во второй ситуации только значительный перегрев может привести к тому, что вещество разорвет изделие.
Интересный факт: пламя синего цвета, благодаря которому прославилась модель Zippo Blu имеет такой окрас именно благодаря использованию бутана в качестве топлива.
Особенности газа, используемого в зажигалках
Бюджетные модели отечественных производителей в большинстве своем не требовательны и работают на низкокачественной смеси пропана и бутана слабой очистки. Для дорогих моделей используется более качественный наполнитель — сжиженный бутан или изобутан тройной очистки. Некоторые брендовые аксессуары поддерживают только такое топливо и никакие другие химические составы. Ведь низкокачественные вещества могут значительно снизить срок службы устройства или попросту их испортить.Газ для заправки продается в баллончиках различного объема и отлично подходит для заправки различных моделей, обеспечивая качественный процесс воспламенения и поддержания горения.
Важно! Любые пропанобутановые смеси работают под более высоким, в сравнении с чистым бутаном, давлением. Для пьезовых механизмов это недопустимо.
Почему в зажигалках используется жидкий газ
Особенности конструкции зажигалки предусматривают, что любое летучее вещество, находящееся в ее резервуаре ввиду высокого сжатия приобретает жидкую форму. Из-за этого газовые резервуары в таких устройствах максимально герметичны. Интересная особенность: в резервуаре газ находится в жидком состоянии под низким давлением, но при нарушении герметичности эти параметры могут упасть настолько, что вещество из жидкого превратится в летучее.Кроме стандартных моделей, существуют зажигалки, топливо в которых находится под более высоким давлением, что дает несколько преимуществ: усиленный поток пламени и лучшую ветрозащищенность. Газ, как топливо для зажигалок, в отличии даже от дорогих марок бензина, не перебивает табачный аромат и не дает сторонний привкус.
Рекомендации по использованию газовых зажигалок
Использование даже такого небольшого аксессуара как зажигалка может иметь негативные последствия, если не придерживаться ряда советов.- Не держите устройство вблизи источника тепла или огня (печь, радиатор, камин, или же прямые солнечные лучи).
- Используйте и храните зажигалку вдали от детей — содержащийся в ней горючий газ представляет опасность. Устройство, находящееся в неопытных руках, может привести к печальным результатам.
- Перед заправкой стоит прочитать предупреждающие надписи на банке и ознакомиться с инструкцией. В процессе держитесь вдали от открытого огня.
- Избегайте механических повреждений. Газовые зажигалки болезненно «переносят» падения — это может привести к сбою подачи газа и искры, а также нарушить герметичность. Для правильной заправки устройства также необходимо следовать нескольким рекомендациям. Во-первых, необходимо подобрать подходящий переходник для клапана. Во-вторых, при заправке зажигалку стоит держать клапаном вверх, а баллон — носиком вниз.
Лучшая температура огня — Отличные предложения по температуре огня от глобальных продавцов температуры огня
Отличные новости !!! Вы находитесь в нужном месте по температуре огня. К настоящему времени вы уже знаете, что что бы вы ни искали, вы обязательно найдете это на AliExpress. У нас буквально тысячи отличных продуктов во всех товарных категориях. Ищете ли вы товары высокого класса или дешевые и недорогие оптовые закупки, мы гарантируем, что он есть на AliExpress.
Вы найдете официальные магазины торговых марок наряду с небольшими независимыми продавцами со скидками, каждый из которых предлагает быструю доставку и надежные, а также удобные и безопасные способы оплаты, независимо от того, сколько вы решите потратить.
AliExpress никогда не уступит по выбору, качеству и цене.Каждый день вы будете находить новые онлайн-предложения, скидки в магазинах и возможность сэкономить еще больше, собирая купоны. Но вам, возможно, придется действовать быстро, поскольку эта максимальная температура огня должна стать одним из самых востребованных бестселлеров в кратчайшие сроки. Подумайте, как вам будут завидовать друзья, когда вы скажете им, что получили температуру огня на AliExpress. Благодаря самым низким ценам в Интернете, дешевым тарифам на доставку и возможности получения на месте вы можете еще больше сэкономить.
Если вы все еще не уверены в температуре огня и думаете о выборе аналогичного товара, AliExpress — отличное место для сравнения цен и продавцов.Мы поможем вам решить, стоит ли доплачивать за высококлассную версию или вы получаете столь же выгодную сделку, приобретая более дешевую вещь. А если вы просто хотите побаловать себя и потратиться на самую дорогую версию, AliExpress всегда позаботится о том, чтобы вы могли получить лучшую цену за свои деньги, даже сообщая вам, когда вам будет лучше дождаться начала рекламной акции. и ожидаемая экономия.AliExpress гордится тем, что у вас всегда есть осознанный выбор при покупке в одном из сотен магазинов и продавцов на нашей платформе.Реальные покупатели оценивают качество обслуживания, цену и качество каждого магазина и продавца. Кроме того, вы можете узнать рейтинги магазина или отдельных продавцов, а также сравнить цены, доставку и скидки на один и тот же продукт, прочитав комментарии и отзывы, оставленные пользователями. Каждая покупка имеет звездный рейтинг и часто имеет комментарии, оставленные предыдущими клиентами, описывающими их опыт транзакций, поэтому вы можете покупать с уверенностью каждый раз. Короче говоря, вам не нужно верить нам на слово — просто слушайте миллионы наших довольных клиентов.
А если вы новичок на AliExpress, мы откроем вам секрет. Непосредственно перед тем, как вы нажмете «купить сейчас» в процессе транзакции, найдите время, чтобы проверить купоны — и вы сэкономите еще больше. Вы можете найти купоны магазина, купоны AliExpress или собирать купоны каждый день, играя в игры в приложении AliExpress. Вместе с бесплатной доставкой, которую предлагают большинство продавцов на нашем сайте, вы сможете приобрести fire temperature по самой выгодной цене.
У нас всегда есть новейшие технологии, новейшие тенденции и самые обсуждаемые лейблы. На AliExpress отличное качество, цена и сервис всегда в стандартной комплектации. Начните самый лучший шоппинг прямо здесь.
Свет погас — Свет, который не удался
Редьярд Киплинг
СОДЕРЖАНИЕ
ГЛАВА I
ГЛАВА II
ГЛАВА III
ГЛАВА IV
ГЛАВА V
ГЛАВА VI
ГЛАВА IX
ГЛАВА X
ГЛАВА XI
ГЛАВА XII
ГЛАВА XIII
ГЛАВА XIV
ГЛАВА XV
ГЛАВА I
Итак, мы уладили все, как только закончился шторм ‘y могло быть;И я должен был ждать в сарае, мои дорогие,
Потому что мне было всего три года;
И Тедди побежит к ноге радуги.
Потому что ему было пять лет и он был мужчиной;
И так все началось, мои дорогие,
И так все началось.
—Большие истории о сараях.
«Как вы думаете, что она сделает, если поймает нас, — сказала Мейси, — мы не должны этого иметь».
«Побей меня и запри в своей спальне», — без колебаний ответил Дик. — Патроны у вас есть?
‘Да; они у меня в кармане, но они ужасно бегают. Патроны штыревого огня срабатывают сами по себе?
‘Не знаю. Бери револьвер, если боишься, и дай мне их понести.
«Я не боюсь.Мейси быстро шагнула вперед, засунув руку в карман и вздернув подбородок. Дик последовал за ним с небольшим револьвером.
Дети обнаружили, что их жизнь была бы невыносима без стрельбы из пистолета. После долгих размышлений и самоотречения Дик сэкономил семь шиллингов и шесть пенсов — цену плохо сконструированного бельгийского револьвера. Мэйси могла внести в синдикат только полкроны на покупку ста картриджей. «Ты можешь сэкономить лучше, чем я, Дик», — объяснила она; «Я люблю вкусно поесть, и для тебя это не имеет значения.Кроме того, мальчики должны это делать ».
Дик немного поворчал из-за договоренности, но пошел и сделал покупку, которую дети собирались проверить. Револьверы не входили в схему их повседневной жизни, как это было предписано для них опекуном, который ошибочно должен был заменить мать этих двух сирот. Дик находился под ее опекой в течение шести лет, в течение которых она извлекала выгоду из пособий, которые, как предполагалось, были израсходованы на его одежду, а частично по недомыслию, частично из-за естественного желания боли — она была вдовой некоторых из них. годы, жаждущие снова жениться, — делали его дни тяжелыми на его молодых плечах.
Лампочка — Простая английская Википедия, бесплатная энциклопедия
Лампа накаливания Конструкция лампы накаливанияЛампочка производит свет от электричества. [1] В дополнение к освещению темного пространства, они могут использоваться, чтобы показать, что электронное устройство включено, для направления движения, для обогрева и для многих других целей. Миллиарды используются, некоторые даже в космосе.
Ранние люди использовали свечи и масляные лампы для освещения. Грубые лампы накаливания производились в начале и середине 19 века, но мало пригодились.В конце века благодаря усовершенствованным вакуумным насосам и улучшенным материалам они сияли дольше и ярче. Электростанции обеспечивали электроэнергией городские, а затем и сельские районы. [2] Более поздние газоразрядные лампы, в том числе люминесцентные, потребляют меньше электроэнергии, чтобы производить больше света.
Есть несколько видов лампочек:
- лампа накаливания — самая распространенная лампочка в доме примерно до 2003-2010 гг.
- ‘ Галогенная лампа’ — более эффективная лампа накаливания
- газоразрядная лампа — вид лампочки, включающий в себя люминесцентный свет.Компактные люминесцентные лампы (или КЛЛ) теперь заменяют лампы накаливания в доме Светодиод
- — раньше использовались только для маломощных мест, теперь их можно использовать как лампочки в доме
- электрическая дуговая лампа, самая ранняя разновидность, сейчас редкость, за исключением больших прожекторов
Лампочки преобразуют электричество в свет и тепло. За исключением тепловых ламп, тепло считается отходом. Лампа, излучающая больше света и меньше тепла, более эффективна.
Лампа накаливания [изменить | изменить источник]
] Лампа накаливания превращает электричество в свет, пропуская электрический ток через тонкий провод, называемый нитью накала. Электрические нити в основном состоят из металлического вольфрама. Сопротивление нити накаливания нагревает лампочку. В конце концов нить накала становится настолько горячей, что начинает светиться, производя свет. [3]
Нить накала должна быть защищена от воздуха, поэтому она находится внутри колбы, а воздух в колбе либо удаляется (вакуум), либо, чаще, заменяется инертным газом, который не воздействуют на что угодно, например на неон или аргон.Только около 3% энергии, которая уходит в лампочку накаливания, на самом деле производит свет, остальное — тепло. Это одна из причин, по которой светодиоды более эффективны.
Этот тип лампочки плохо работал и мало использовался, пока Джозеф Свон и Томас Эдисон не улучшили его в 1870-х годах. Это была первая лампочка, которую можно было использовать в домах — она не стоила слишком дорого и хорошо работала. Впервые людям не понадобился огонь (свечи, масляные лампы, керосиновые лампы и т. Д.), Чтобы зажечь свет.Он был достаточно ярким, чтобы люди могли легко читать по ночам или работать. Его использовали для освещения магазинов и улиц, и люди могли путешествовать после наступления темноты. Это положило начало повсеместному использованию электроэнергии в домах и на предприятиях. У них были углеродные нити, пока в 1900-х годах не были разработаны вольфрамовые. Они служат дольше и излучают более яркий свет.
Ранние устройства на электронных лампах представляли собой лампы накаливания, предназначенные для работы при более низких температурах, с добавлением электронных компонентов.
Люминесцентные лампы [изменить | изменить источник]
Люминесцентные лампы эффективны и излучают только ¼ тепла, чем лампа накаливания.Они также служат дольше, чем лампы накаливания, но до конца 20-го века были намного больше и не подходили для розеток для маленьких верхних фонарей и ламп, как лампы накаливания.
Люминесцентная лампа — это стеклянная трубка, обычно заполненная газом аргоном и небольшим количеством ртути. При включении катод нагревается и испускает электроны. Они попадают в аргон и ртуть. Газ аргон создает плазму, которая позволяет электронам лучше двигаться. Когда электроны попадают в атом ртути, он переводит молекулу в состояние, в котором она обладает большим количеством энергии (сохраняет энергию).Энергетическое состояние длится недолго, и когда энергия высвобождается, он испускает фотон. Фотоны ртути не видимы, как некоторые другие фотоны; они ультрафиолетовые. Итак, на стенке колбы есть люминофорное покрытие. Когда фотон попадает в молекулу люминофора, он, в свою очередь, переводит эту молекулу в возбужденное состояние. Когда этот люминофор высвобождает энергию, он испускает фотон, который мы видим, и возникает свет. Изменение типа люминофора может изменить цвет, который мы видим, но обычно люминесцентные лампы белее, чем лампы накаливания, которые слегка желтые.
LED [изменить | изменить источник]
Светодиод (также известный как светоизлучающий диод) выполнен как электроника. Это микросхема из полупроводникового материала. Светодиодные лампы более эффективны и служат намного дольше, чем лампы накаливания или люминесцентные лампы. В отличие от люминесцентных ламп, в светодиодах не используется ртуть, которая токсична. В течение нескольких лет светодиодные лампы были не такими яркими, как другие виды ламп, и стоили дороже.
- Большинство лампочек подходят к розетке, обеспечивающей высокий уровень электрического напряжения.Если розетка включена, даже если лампочка не горит, существует реальная опасность поражения электрическим током.
- Лампы накаливания сильно нагреваются при включении, и им требуется время, чтобы остыть. Прикосновение к горячей лампочке может вызвать ожоги.
- Большинство лампочек сделаны из стекла, поэтому они легко ломаются. У битого стекла острые края, которые могут порезать кожу.
- Если люминесцентная лампа лопнет, ртуть внутри будет выделять пары, которые при вдыхании могут вызвать отравление ртутью.
Edison Lightbulb Musée des Lettres et Manuscrits
- ↑ «Как работает лампочка?». 17 июня 1992 г. Дата обращения 20 мая 2012 г.
- ↑ «Изобретения Эдисона». about.com. Проверено 21 марта 2013.
- ↑ Оззи Зенер (2012). «Перспективы и ограничения светоизлучающих диодов». Проверено 20 мая 2012 года.