Печное искусство

J % J 0 ПЕЧНОЕ ИСКУССТВО.

П Р А К Т И Ч Е С К О Е Р У К О В О Д С Т В О для начинающихъ инженеровъ и архитек торовъ, а также для печниковъ, домовла д ѣ льцевъ и строителей.

С О С Т А В И Л Ъ

В. А. Строгоновъ.

ВЪ ЧЕТЫРЕХЪ ЧАСТЯХЪ. съ 27 таблицами и чертежами на 42 листахъ.

>О>н

03

«4

Д

Складъ издаиія; Москва, Ку&вецкій мостъ, кнвжа. маг. К. Тихомирова. МОСКВА, 1899.

Дозволено цензурою. Москва, 29 октября 1898 года.

•ііч âf- с

О Г Л А В Л Е H I Е.

Стр.

Предисловіе

VII

ЧАСТЬ ПЕРВАЯ. Теоретическая.

Глава

I. Теплота

1

„ „ „

И. Движеніе тепла

6

III. Воздухъ

15 25 33

TV. Влажность воздуха V. Гор ѣ ніе и топливо

„

ЧАСТЬ ВТОРАЯ. Голландская печь.

I. Общія по ѣ ятія

Глава

48 52 57 62 7ß 77 87 91 93 96

„ „ „ „ „ „ „ „ „

II. М ѣ сто печи

III. Основаніе печи

IV. Топливникъ.

V. Подъемный каналъ VI. Опускные каналы

»

VII. Печная камера

VIII. Воздушные каналы IX. Жаровые душники

X. Облицовка печи

XI . ІІріемы при кладк ѣ голландской печи

100 107 119

XII. Печные приборы

„ „

ХПІ. Разсчетъ голландской печи XIV. Печь подъ торфъ и уголь 131 XV. Сравненіе tie,чей старой и новой конструщіи. . . 134

.,

Х Ѵ І Ды.членіе печей

138 141 147

XVII. Отчею печи ne ір ѣ ютъ XVIII. Еакъ нужно топить печь

н

ЧАСТЬ ТРЕТЬЯ. Духовое отопленіэ.

I. Общія понятія

Глава

154 159 163 168 175 181 185 192 199

„ „ „ „ „

II. Камера

III. Воздухопріемникъ IV. Жаровые каналы V. Вытяжные каналы

VI. Отопленіе съ перем ѣ ннымъ токомъ . .

VII. Дымо-вентиляціонная труба VIII. Топливникъ и обороты

„

IX. Приборы

X. Пріемы при устройств ѣ духовою отопленія. . . . 202

„ „ „

XI. Разсчетъ частей системы

209 218

XII. Увлажнитель

XIII. Выборг системы отоплеиія 223 XIV. Отчею духовыя печи иногда дурно работаютъ . . 226 XV. Топка калорифера и уходъ за 232 ЧАСТЬ ЧЕТВЕРТАЯ. Разныя сооруженія.

1. Утермарковская печь II. Металлическая печи

Глава

238 242 251 257 270 283 293 298 310 317 322 331

„

III. Каминъ

\,

IV. Русская печь

„.

V. Плита

VI. Дымовая труба

,, „ „

VII. Вентиляціонная труба

VIII. Вытяжки

IX. Вентиляція кухонь

„

X. Ирачешная

„

XI. Фабричныя сушильни

ХП. Общге пріемы печныхъ работъ

„

П р и б а в л е н і е.

Несколько словъ о водяномъ отоплеиіи

340

Т А Б Л И Ц Ы.

Глава

I. Тернометрическія скалы

360

„ ,, „ ,,

II. Теплоемкость т ѣ лъ III. Расширеніе т ѣ лъ IV. Температура плавленія V. Теплопроводность т ѣ .ть

«

—

361 362 363

VI. Потеря тепла

. 364

„ „

VII. Скорость движенія Воздуха

—

VIII. Количество водяныхъ паровъ въ воздух ѣ

365 368 369 371 372 373 374 376 377 —

IX. Таблица психрометрическая

„

X. В ѣ съ испаряемой воды

„

XI. Коэффиціенты для поправки увлажненія

„

XII. Уд ѣ льный в ѣ съ газовъ

„

XIII. Данныя для разсчета топлива

XIV. Таблица в ѣ са дровъ

XV- а—б—в . Двутавровый балки XVI. В ѣ съ квадратнаго жел ѣ за

„

XVII. Температура пом ѣ щенія

г

„ XVIII, Средняя температура отопочнаго періода . . . . — „ XIX. Таблица линейныхъ м ѣ ръ 380 „ XX. ., квадратныхъ м ѣ ръ 381 „ XXI . „ кубическихъ „ — „ XXII. Объемъ вентиляціоннаго воздуха . 382 „ XXIII. Таблица (для умноженія) 383 „ XXIV. „ окружностей круга 384 „ XXV. „ площадей 386 „ XXVI. „ скоростей в ѣ тровъ 388 „ XXVII. Заработная плата печниковъ 389 РИС У и к и. На 42 листахъ 1—42

I I р ед и с л о в 1 е .

Вс якая книга по специальному предмету, а особенно техническаго содержанія, должна им ѣ ть достаточный поводъ для своего появле нія. Литература наша по печному искусству не особенно богата: Св іязевъ, Флавицкій, Лу. к а т е в ич ъ , Веденяпинъ, Степановъ, Романо вичъ ,—вотъ почти и все . В ъ сочиненіяхъ этихъ в ъ болыпинств ѣ случаевъ в с ѣ вопросы, касаю щееся отопленія, излагаются слишкомъ объ ективно, при помощи отвлеченныхъ формулъ, и совс ѣ мъ мало трактуются вопросы практи ческаго свойства, какъ не подлежащіе научной обработк ѣ . Такія сочиненія, конечно, годятся для ученыхъ спеціалистовъ, желающихъ по святить себя въ будущемъ этому искусству. Отсюда происходить такое положеніе д ѣ ла. Наша ученая молодежь, при начал ѣ своей практической д ѣ ятельности, хорошо знакомая лишь съ теоретическими началами своей спе циальности, з а недостаткомъ практическихъ

ГШ

указаній, путемъ иногда горькмо опыта и за висимости отъ другихъ пріобр ѣ таетъ необхо димые ей знанія. Съ другой стороны, люди, обладающіе практическими знаніями предмета и недостаточно подготовленные, не могутъ пользоваться сказанными сочиненіями, кото рый своимъ вн ѣ шнимъ видомъ, своими безко нечными формулами наводятъ на нихъ ужасъ и поэтому отбиваютъ всякую охоту браться з а нихъ. Такимъ образомъ в ъ литератур ѣ нашей по печному д ѣ лу существуетъ н ѣ который проб ѣ лъ, одинаково дающій себя знать какъ людямъ теоретически подготовленными, такъ и вовсе неподготовленными. Пополненіе этого ироб ѣ ла и составляетъ ц ѣ ль настоящей книги, в ъ ко торой я постараюсь: 1) облегчить молодыми инженерами и архитекторами знакомство съ практической стороной д ѣ ла, безъ котораго они лишены возможности самостоятельно и авторитетно разр ѣ шать вс ѣ недоразум ѣ нія, встр ѣ чающіяся на практик ѣ ; 2) дать людямъ мало подготовленными практическія указанія рйціоналъно обоснованны я , а также возможность яри помощи нехитрыхъ вычисленій самими разр ѣ шать и техническі е вопросы, связанные съ печными д ѣ ломъ.

В ъ разработк ѣ матеріала и въ изложеніи «го я всегда и везд ѣ старался давать всему надлежащая объясненія, памятуя изреченіе Бэ кона, что ((истинное познаніе состоишь въ знаніи причинъ». Часть первая заключаетъ в ъ себ ѣ изложеніе теоретической стороны предмета. Она назна чена для людей, не обладающихъ теоретиче ской подготовкой, и можетъ быть пропущена инженерами и архитекторами. Главы, содержаніе которыхъ въ оглавленіи напечатано курсивами, могутъ быть интересны, полезны и доступны всякому, хотя сколько-ни будь интересующемуся печнымъ д ѣ ломъ.

Ч А С Т Ь П Е Р В А Я . Т Е О Р Е Т И Ч Е С К А Я .

ГЛАВА I. Т е п л о т а .

Теплота проявляется всюду въ мір ѣ : н ѣ тъ такого явленія, гд ѣ бы она не присутствовала въ той или иной форм ѣ , такъ что все, одаренное жизнью и движеніемъ, обязано этимъ теплу, которое такими образомъ оживля етъ собою всю органическую природу. Главный источники тепла есть солнце. Мы на земл ѣ , для своихъ ц ѣ лей, добываемъ тепло или механическими путемъ, чрезъ ударъ, треніе, сжатіе, или при посредств ѣ химическихъ процессовъ, т.-е. гор ѣ нія. I. Степень теплоты какого-нибудь т ѣ ла называется температурой. Если т ѣ ло охлаждается, температура его понижается; если оно нагр ѣ вается, температура повы шается. Приборъ для изм ѣ ренія температуры называется термометром?. Для изм ѣ ренія среднихъ температурь обыкновенно употребляютъ ртутные термометры Цельсія, Реомюра и Фаренгейта. Разница между ними заключается въ томъ, что точка кип ѣ нія воды въ первомъ обозначена 100°, во второмъ 80° и въ третьемъ 212°, а точка таянія льда

на первомъ и второмъ на 0°, на Фаренгейт ѣ ж ѳ ни 32". Этотъ посл ѣ дній находится въ употребленіи только у англичанъ; Реомюръ у насъ въ Россіи и во Франціи въ обыденномъ употребленіи, a Цельсій практикуется глав нымъ образомъ въ научныхъ изсл ѣ дованіяхъ. Мы въ этой книг ѣ везд ѣ будемъ обозначать темпе ратуру по Цельсію. Для облегченія перевода градусовъ съ одной скалы на другую прилагается таблица № I. Напр., чтобы пере вести 25° Д. на Реомюръ: А 25« = = 20«Р; Э или 20° Реомюра перевести на Фаренгейта: 9 0 0 20« Р . = 32 + ^ Д = 77° Ф. ' 4 При изм ѣ реніи бол ѣ е низкихъ температуръ сл ѣ дуетъ употреблять спиртовые термометры, такъ какъ ртуть за мерзаетъ при —39°; кром ѣ того, при приближеніи къ этому пред ѣ лу правильность ея расширенія д ѣ лаетъ значительныя уклоненія. Спеціально въ печномъ д ѣ л ѣ для изм ѣ ренія бол ѣ е высокихъ температуръ (до 360°) въ м ѣ стахъ закрытыхъ, недоступныхъ для непосредственнаго наблюденія, сл ѣ дуетъ им ѣ ть угловой термометръ (рис. 1), при помощи котораго опред ѣ ляютъ температуру дыма во вьюшк ѣ , во ды въ котл ѣ , горячаго воздуха въ жаровыхъ каналахъ. Когда придется опред ѣ лять температуру твердаго т ѣ ла, которое нельзя, конечно, привести въ непосредствен ное и полное соприкосновеніе съ шарикомъ термометра, обыкновенно нужно высверлить въ этомъ твердомъ т ѣ л ѣ углубленіе, наполнить его ртутью и зат ѣ мъ вставить

въ нее шарикъ термометра, и тогда показанія его бу дутъ правильны. II. Для изм ѣ ренія количества теплоты употребляется особая м ѣ ра: единица теплоты. Единицей теплоты на зывается такое количество теплоты, какое необходимо ..для повышенія температуры одного фунта воды съ 0° до 1°. Смотря по тому, какой термометры будетъ упо требляться при этомъ, Цельсія или Реомюра, и самыя единицы будутъ носить соотв ѣ тствующія названія: т.-е. единица фунто - Цельсія или фунто - Реомюра. Также, если вм ѣ сто фунта воды будетъ взятъ килограммы, то и единицы будутъ называться: кило-Цельсія или кило Реомюра. Мы зд ѣ сь будемъ употреблять единицы фунто-Цельсія. III. Теплоемкостью или уд ѣ льной теплотой т ѣ ла на зывается число единицы теплоты, необходимое для по вышения температуры одного фунта этого т ѣ ла отъ 0° до 1°. Таблица II представляетъ собою коэффиціенты •теплоемкости различныхъ т ѣ лъ въ сравненіи.съ водою. Изъ этой таблицы видно, что различны® т ѣ ла, нагр ѣ ваясь, поглощаютъ не одинаковое количество теплоты. Такъ, 1 ф. воды, нагр ѣ той до 70°, поглотитъ теплоты 70 единицы, а 1 ф. жел ѣ за, нагр ѣ таго до т ѣ хъ же 70°, потребуетъ тепла только ( 1 X 70 X 0,11379) = 7,96 ед.; а лаприм ѣ ръ: ВО ф. кирпича, нагр ѣ ваясь до 85°, погло тятъ тепла: (85X30X0 , 215) = 548,25 ед. Если мы теплоемкость воды примемъ за 100, то теп лоемкость другихъ т ѣ лъ будетъ: Сосны 65,00 Водяного пара. . . 47,50 Воздуха 23,78

Кирпича Мрамора Стекла Жел ѣ за

2150 21,00 19,77 11,38

М ѣ ди Ртути

9,51

3,33 Нагр ѣ вая 1 ф. этихъ т ѣ лъ одной единицей теплоты,, мы доведемъ до температуры: Воду до 1° Сосну „ 1,5° Водяные пары. „ 2,1» Воздухъ. . . . „ 4,2» Кирпичи . . . » 4,6» Мраморъ . . . „ 4,8» Стекло . . . . » 5» Жел ѣ зо. . . . „ 8,8» М ѣ дь „ Ю,5» Ртуть „ 30». На практик ѣ намъ чаще всего придется р ѣ шать во просы относительно расхода тепла на подогр ѣ ваніе воз духа, поэтому мы должны знать, что обземная уд ѣ льная теплота его будетъ: 1 куб. фут 0,021 1 куб. сажен. . . . 7,2 Чтобы р ѣ шить, напр., сколько тепла потребуется на подогр ѣ ваніе воздуха 8 куб. саж. отъ 0° до 40°, полу чимъ: 8 X 7,2 X 40 — 2304 ед. теплоты. IY. Подъ вліяніемъ тепла вс ѣ т ѣ ла, твердыя, жидкія и газообразный, расширяются. Расширеніе это всегда бы-

ваетъ прямо пропорціонально температур ѣ т ѣ ла. Увели ченіе единицы начальной величины какого-либо т ѣ ла, при нагр ѣ ваніи его отъ 0° до 1°, называется коэффиціен томъ расширенія (см. табл. № III). Соотв ѣ тственно геометрическимъ элементамъ т ѣ лъ и коэффиціенты будутъ: 1) коэффиціентъ линейнаго рас ширенія, 2) коэффиціентъ квадратнаго распхиренія и 3) коэффиціентъ кубическаго расширенія. Примтры расширены. Во что обратится цинковая по лоса, длиною въ 16 футовъ, при увеличеніи ея темпе ратуры съ 20° до 100°, т.-е. при возвышеніи ея на 80°? Она удлинится до: 16 (1 - f 0,0000296 X 80) = 16 + 0,038 = 16,038 фута. Если мы при т ѣ хъ же условіяхъ возьмемъ листъ цин ковый въ 16 кв. футовъ, то при повышеніи его темпе ратуры на 80" онъ будетъ им ѣ ть: 16 (1 + 2 X 0,0000296 X 80) = 16 + 0,076 = 16,076 кв. фут. Если, наконецъ, возьмемъ цинковый кубъ въ 16 куб. футовъ и увеличимъ его температуру на 80°, то онъ бу детъ им ѣ ть: 16 (1 + 3 X 0,0000296 X 80) = . 16 + 0,114 = 16,114 куб. фут. Расширеніе жидкостей не одинаково при одинаковомъ повышеніи температурь, a расширеніе газовъ одинаково и равном ѣ рно. Какъ жидкія, такъ и газообразный т ѣ ла им ѣ ютъ свои коэффициенты расширенія (см. табл. M III). V. Т ѣ ла, подвергаемый д ѣ йствію бол ѣ е или мен ѣ е вы сокой температуры, плавятся. Точка плавленія у раз ныхъ т ѣ лъ различна. Таблица № ІУ показываетъ пре- .д ѣ лы температуръ плавленія. ІІосредствомъ плавленія разныхъ металловъ можно опред ѣ лить температуру, на-

прим., гор ѣ нія въ печи. Для этого въ печь ставятъ ча шечки съ шариками изъ металловъ съ различными плавкостями и о температур ѣ печи судятъ по тому, до котораго металла достигло плавленіе.

ГЛАВА II. Движеніе тепла.

Теплота отъ одного т ѣ ла къ другому передается дву мя способами: 1) чрезъ лучеиспусканіе и 2) чрезъ при косновеніе. Передача тепла посредствомъ лучеиспусканія подчи няется сл ѣ дующимъ законамъ: 1) Лучи тепла распространяются по прямымз линіямз. Такъ, напр., если мы передъ каминомъ во время топки поставимъ ширмы, то за ширмами мы тепла ощущать уже не будемъ; если во время солнца распустимъ надъ головой зонтикъ, то лучистая теплота солнца на насъ д ѣ йствовать не б ѵ детъ. 2) Напряжете лучистой теплоты обратно пропорціо нально квадратамз разстоянгй. Если на разстояніи од ного аршина пламя св ѣ чи испускаетъ на какую-нибудь поверхность изв ѣ стное количество теплоты, то на раз стояніи 2 аршинъ оно будетъ испускать на ту же поверх ность въ 4 раза (2X2) мен ѣ е прежняго, на разстояніи 5 арш. въ 25 разъ (5X5) мен ѣ е и т. д. 3) Напряжете тепловыхз лучей т ѣ мз слаб ѣ е, ч ѣ ш ме нте уголз ихз наклона кз нагр ѣ ваемой плоскости, т.-е. что косые лучи меньше несутъ тепла, ч ѣ мъ прямые. По этой причин ѣ зимою холодн ѣ е, ч ѣ мъ л ѣ томъ; этотъ же за конъ им ѣ етъ м ѣ сто, когда мы стоимъ противъ устья печи,.

во время топки ея, или когда отойдемъ н ѣ сколько въ сторону отъ устья. Тепловые лучи могутъ быть св ѣ тлые, когда они пред ставляютъ собою также и св ѣ товые лучи, какъ, напр., солнечные; но существуютъ и темные тепловые лучи при всякихъ источникахъ теплоты, какъ св ѣ тящихъ такъ и темныхъ. Св ѣ тлые и темные лучи не одинаково пропу скаются сквозь различяыя средины; такъ стекло вполн ѣ пропускаетъ св ѣ тлые лучи и значительно поглощаетъ темные. На этомъ свойств ѣ стекла основано употребленіе передъ каминами стеклянныхъ экрановъ. Всл ѣ дствіе непрерывнаго лучеиспускания, происходя щаго вокругъ т ѣ лъ по вс ѣ мъ направленіямъ, между ними устанавливается постоянный обм ѣ нъ теплоты. Если вс ѣ т ѣ ла, напр. въ комнат ѣ , им ѣ ютъ одну и ту же темпера туру, то каждое изъ нихъ лучеиспускаетъ количество теплоты равное тому, какое оно получаетъ отъ нихъ; или, лучше сказать, лучеиспусканіе теплоты между та кими т ѣ лами какъ бы совершенно прекращается. Этотъ прим ѣ ръ мы можемъ наблюдать въ театральныхъ фойе: тамъ каждый челов ѣ къ, находясь въ сред ѣ дру гихъ, нагр ѣ тыхъ до одинаковой температуры, перестаетъ терять животную теплоту чрезъ лучеиспусканіе, и по этому зд ѣ сь всегда чувствуется жаръ и духота; но стоить выйти въ пустую залу, им ѣ юіцуіо температуру одинаковую съ первой, какъ тотчасъ почувствуешь прохладу; это значить, что т ѣ ло начинаетъ терять излишекъ тепла лучеиспусканіемъ по направленію къ холоднымъ ст ѣ намъ комнатъ. Если мы поставимъ рядомъ два т ѣ ла, одно съ бол ѣ е высшей температурой, ч ѣ мъ другое, т.-е. одно хо лодное, а другое теплое, то теплое т ѣ ло тотчасъ же нач-

нетъ терять тепло лучеиспусканіемъ къ холодному до т ѣ хъ поръ, пока температуры ихъ не сравняются. Тепло передается отъ одного т ѣ ла къ другому еще прикосновеніемъ. Напр., возьмемъ сосудъ съ холодной водой и опустимъ въ него нагр ѣ тый чугунный шаръ. Шаръ тотчасъ же начнетъ выд ѣ лять тепло въ воду, и это будетъ продолжаться до т ѣ хъ поръ, пока темпера туры ихъ не сравняются. Передача теплоты прикосновеніемъ зависитъ отъ 1) разности температурь двухъ т ѣ лъ и 2) отъ формы охла ждающейся поверхности. Я не стану зд ѣ сь излагать т ѣ формулы, при помощи которыхъ обыкновенно опред ѣ ляется передача теплоты какъ лучеиспусканіемъ, такъ и прикосновеніемъ, потому 1) что случаи, гд ѣ могутъ прим ѣ няться эти формулы, р ѣ дки, и 2) что формулы эти выражены хотя и эмпи рически, т ѣ мъ не мен ѣ е вычисленія по нимъ довольно затруднительны для непривычныхъ; лица же, которыми эти формулы непрем ѣ нно понадобятся, могутъ найти ихъ въ курсахъ гг. Лукашевича и Веденяпина, Свойство, по которому теплота передается отъ одной части т ѣ ла къ другой, называется теплопроводностью. Различныя т ѣ ла проводятъ тепло не одинаково; напр., въ то время, какъ жел ѣ зо можетъ провести тепла 100 ед., пробка можетъ провести его за то же время и при т ѣ хъ же условіяхъ всего 0,51 ед. Теплопроводность каждаго т ѣ ла опред ѣ ляется особыми коэффиціентомъ, по таблиц ѣ № V.— Еоэффиціентомз же теплопроводности называется такое количество тепла, ка кое передается единицей квадратной поверхности, при толщин ѣ проводяіцаго слоя въ 1 футъ и при разности

температурь въ 1°. Напр., возьмемъ ст ѣ ну толщиною въ 2 фута, съ коэффиціентомъ теплопроводности въ 2,5, при чемъ температура поверхностей съ одной стороны будетъ въ + 20°, а съ другой—12°; значить, разность температурь будетъ 32, тогда ст ѣ на проведетъ: 2-5X32 , Л О — = 40 ед. т. и Если же ст ѣ на будетъ состоять изъ двухъ слоевъ, одного въ 2 фута толщины при коэффиціент ѣ тепло проводности въ 2,5, другого толщиной въ 0,7 фута съ коэффиціентомъ тепловопроводности 0,157, при разности температурь въ 32°, тогда — 3 2 1 : 0,7 = ™ = 6,1 ед. т. 2,5 0,157 ö , 2 b Съ теплопроводностью мы им ѣ емъ д ѣ ло, когда опре д ѣ ляемъ количество тепла, нужное для согр ѣ ванія жи лыхъ пом ѣ щеній.—Для того, чтобы определить количе ство и величину печей для какого-нибудь пом ѣ щенія, а также для опред ѣ ленія количества воздуха, какое нужно ввести въ пом ѣ щеніе для согр ѣ ванія его при духовомъ отопленіи, намъ прежде всего нужно знать, сколько теп ла требуетъ данное пом ѣ щеніе. Требуетъ же оно столько, сколько теряетъ своими поверхностями всл ѣ дствіе раз ности температурь пом ѣ щенія и наружной атмосферы. Прежде для опред ѣ ленія количества тепла, нуяшаго для отопленія изв ѣ стнаго пом ѣ щенія, брали кубиче скую вм ѣ стимость посл ѣ дняго, т.-е. число кубическихъ саженей воздуха, и на основаніи этого р ѣ шали вопросы Но уже при поверхностномъ взгляд ѣ такой иріемъ

оказывается нераціональнымъ. Напр., большой залъ въ 12 X 12 X 6 а Р' с ъ 3-мя большими окнами, располо женный въ среднемъ этаж ѣ , хотя и им ѣ ющій 32 куб. саж. вм ѣ стимости, потеряетъ въ 1 часъ при разности температурь въ 40° всего 3220 ед., между т ѣ мъ какъ, напр., небольшая угловая комната въ одноэтажномъ дом ѣ , съ4-мя небольшими окнами,им ѣ ющая разм ѣ ры бХбХ^ ' /а ар., а всего вм ѣ стимостью въ 6 куб. саж., потеряетъ теп ла при т ѣ хъ же условіяхъ 3328 ед., т.-е., сравнивая ихъ кубическое содержаніе, слишкомъ въ 5 разъ больше.— Значить, не кубическая вм ѣ стимость должна служить основаніемъ разсчета потери тепла; между т ѣ мъ и теперь еще многіе не знаютъ другого способа, кром ѣ этого. Пом ѣ щеніе теряете тепло своими поверхностями, всл ѣ д ствіе разности температурь по ту и по сю сторону ст ѣ ны и въ зависимости отъ рода матеріала, изъ котораго сд ѣ лана ст ѣ на, толщина которой также им ѣ етъ вліяніе на потерю тепла. Изъ таблицы № VI видно, какое ко личество единицъ теряетъ та или другая поверхность пом ѣ щенія, въ связи съ толщиною ея, принятою въ строи телы-юмъ д ѣ л ѣ , при разности температурь наружной и внутренней въ 1°. При пользованіи этой таблицей нужно им ѣ ть въ виду сл ѣ дующее: 1) Если какая-нибудь ст ѣ ны пом ѣ щенія, окна и пото локъ выходятъ тоже въ жилыя пом ѣ щенія съ темпера турой одинаковой съ нашимъ пом ѣ щеніемъ, то такія по верхности столько теряютъ тепла, сколько получаютъ и сами, т.-е. потери тепла черезъ нихъ совс ѣ мъ не проис ходить, и поэтому при разсчет ѣ такія поверхности въ счетъ не входятъ.

2) Если н ѣ которыя поверхности примыкаютъ къ по м ѣ тценіямъ, им ѣ ющимъ большую температуру, напр. къ банямъ, или им ѣ ющимъ какое-либо техническое назна ченіе (красильня, сушильня), тогда поверхности нашего пом ѣ щенія будутъ терять тепла меньше, ч ѣ мъ получать сами, т.-е. получится н ѣ который приходъ тепла, который также нужно принять въ разсчетъ. 3) Если ст ѣ ны и окна пом ѣ щенія будутъ выходить не на открытый воздухъ, а въ холодное пом ѣ щеніе, защи щенное отъ д ѣ йствія в ѣ тра, напр. въ холодные кори доры, на л ѣ стницы и проч., то при разсчет ѣ потери теп ла коэффициенты таблицы № VI сл ѣ дуетъ брать въ половину меньше, напр. 4 для каменной ст ѣ ны въ 2'/ 2 кирпича. * 4) Если полъ выходить на улицу, какъ это бываетъ въ воротахъ и про ѣ здахъ, устраиваемыхъ въ самомъ до м ѣ , то коэффиціентомъ теплопроводности нужно брать коэффиціептъ, назначенный для наружной ст ѣ ны, дере вянной или каменной, смотря по роду матеріала, кото рыми перекрыть про ѣ здъ. Для прим ѣ ра сд ѣ лаемъ разсчетъ потери тепла квар тирою (см. рис. 2), расположенной во 2-мъ этаж ѣ ; 3 ст ѣ ны деревянный, безъ обшивки и штукатурки, толщи ной въ 4 вершка, а одна, л ѣ вая, каменная въ 2'/ 2 кир пича; вверху жилья н ѣ тъ; высота комнатъ 4 ар. 8 вер., каждое окно ГДХ 2 ' / « ар., дверь 3 X 1 Vg а Р ш -; внизу подъ комнатами 3-ей и 4-ой, холодный сарай, а подъ остальными жилье; комнаты 1, 6 и 7 примыкаютъ къ хо лодному коридору. Величину поверхностей выразимъ въ квадр. саженяхъ:

Комната 1: Ст ѣ ны

1,65 кв. с. ( 5 ) - 8,25./ 5,00. J 2,00 я (2,5) —

?>

0,35 0,50

Окно

( 1 9 ) - 6,65.» 3,50. 7,32. ( 7 ) - ( 3 , 3 ) - ( 5 ) - 14,75. г

31

я

Дверь

я

Па

Потолокъ 2,22

я

2,95 1,05

Комната 2: Ст ѣ ны

я

Окна

( 1 9 ) - 19,95/ 56

я

Потолокъ 6,22

( 3 , 3 ) - 20,52.

я

1,80 КВ. С. ( 5 ) - 9,00. /

Комната 3: Ст ѣ ны

3,50 0,70 3,88

( 8 ) - 28,00.

я

??

( 1 9 ) - 13,30.< 83 ( 5 ) - 19,40 (3,3) — 12,80. ( 5 ) - 9,00. Г ( 8 ) - 24,00. 1 ( 5 ) - 16,65. (3,3) — 10,99. ( 5 ) - 14,75. 1 (3,3) — 17,59 ( 5 ) - 8,25. ( (2,5) — 5,00. < ( 1 9 ) - 6,65. (3,3) — 5,84. ( 1 9 ) - 13,30/ 74 ( 1 9 ) - 19,95. 53 26 1 (2,5)— 5,00. [ И

Окна Полъ

я

я

Потолоісъ 3,88

»?

1,80*

Комната 4: Ст ѣ ны

??

3,00 0,70 3,33

я

??

Окна Полъ

??

я

Потолокъ 3,33

??

2,95 1,05

Комната 5: Ст ѣ ны

??

Окна

??

Потолокъ 5,33

??

1,65 2,00 0,35

Комната 6: Ст ѣ ны

??

я

??

Окно

??

Потолокъ 1,77

??

2,00

Комната 7: Ст ѣ на

??

Потолокъ 1,77

(3,3) — 5,84.

??

Всего: 334. Итакъ, если разница температуръ, наружной и вну тренней, будетъ въ 1°, т.-е., напр., если въ комнатахъ будетъ 17°, а на улиц ѣ 16°, то квартира эта потеряетъ тепла es

каждый час5 334 единицы. Если разница температурь будетъ на 2°, то и тепла потеряется вдвое (334X2); если разница будетъ въ 40°, какъ это бываетъ зимою, то квар тира потеряетъ (334X40) = 13360 ед. теплоты въ часъ. Цифры эти им ѣ ютъ значеніе лишь въ томъ случа ѣ , если зданіе построено съ соблюденіемъ вс ѣ хъ условій, предписываемыхъ Строительнымъ Уставомъ, т.-е. если вс ѣ части зданія им ѣ ютъ законныя изм ѣ ренія. Если же въ силу случайныхъ недоразум ѣ ній или спеціальныхъ причинъ части потолковъ, а особенно сводовъ, ст ѣ нъ и пр. будутъ им ѣ ть толщину меньше законной, что часто бываетъ въ куполахъ храмовъ, въ каменныхъ фундамен тахъ деревянныхъ домовъ и проч., то сл ѣ дуетъ вс ѣ та т я части привести къ нормальному положенію, т.-е. если бы какія-либо части ст ѣ нъ оказались тоньше до~ пускаемыхъ, то ихъ сл ѣ дуетъ утолстить, но такъ, чтобы это утолщеніе не занимало много м ѣ ста и не увеличи вало зам ѣ тно тяжести ст ѣ ны. Такъ, часто встр ѣ чаются въ храмахъ верхніе купола, для приданія имъ большей легкости, сведенные въ одинъ или полтора кирпича. Конечно, такая толщина купола недостаточна, если раз сматривать ее съ точки зр ѣ нія передачи тепла; но вм ѣ ст ѣ съ т ѣ мъ было бы неудобно утолстить ее, напр., еще на кирпичъ, такъ какъ это было бы тяжело для купола. Очевидно, въ данномъ случа ѣ было бы лучше употребить на утолщеніе такой матеріалъ, который былъ былегокъ и отличался бы малой теплопроводностью, напр. кир пичный порошокъ, угольный порошокъ, древесная зола, пробка, войлокъ *) и проч. Если м ѣ стами ст ѣ ны ока-

*) Войлокъ передъ постилкой сл ѣ дуетъ намочить въ легкомъ известко вомъ раствор ѣ и просушить,—ото для того, чтобы впосл ѣ дствіи въ немъ не завелась моль.

жутся тоньше допустимыхть, то ихъ сл ѣ дуетъ утолстить деревянными досками съпростилкою войлоковъ по об ѣ ихъ стороны и потомъ оштукатурить. Такіе прибавочные слои для увеличенія толщины ст ѣ нъ называются изолирую щими слоями. Однимъ изъ лучшихъ слоевъ считается воздушный прослоекъ, заключенный герметически между двумя ст ѣ нками. По разсчету г. Веденяпина, сплошная ст ѣ на, на которую употреблено въ 1'/ 2 раза бол ѣ е ма теріала, ч ѣ мъ на двойную съ прослойкомъ воздуха, про водить теплоты, при однихъ и т ѣ хъ же температурныхъ условіяхъ, на 12% бол ѣ е, ч ѣ мъ двойная ст ѣ на съ воз душными прослойкомъ. Тотъ же воздушный прослоекъ, заключенный между двумя рамами въ нашихъ окнахъ, изолируетъ воздухъ пом ѣ щеній отъ наружной атмосферы, при чемъ ч ѣ мъ лучше пространство между рамами будетъ закупорено и защищено отъ прониканія туда внутренняго и наруж наго воздуха, т ѣ мъ будетъ лучше. Въ случаяхъ, если въ замкнутое оконное пространство проникнетъ наруж ный воздухъ, то онъ остудить внутреннее стекло, на которомъ всл ѣ дствіе этого и будутъ осаждаться пары, заключающееся въ комнатномъ воздух ѣ , такъ что вну треннее стекло со стороны комнаты покроется слоемъ льда. Если же въ замкнутое пространство проникнетъ комнатный воздухъ, то пары, заключающееся въ немъ, прикасаясь къ поверхности холоднаго наружнаго стекла, конденсируются на немъ, a зат ѣ мъ на стекл ѣ появится и ледъ. Опыты, произведенные Пекле, показали, что пе реходи теплоты черезъ одиночный и двоййой перепле ты относится какъ 1: 0,542. Для той же ц ѣ ли,—бол ѣ е изолировать отапливаемое

пом ѣ щеніе отъ наружной атмосферы,—обиваютъ вход ныя двери войлокомъ и обкладываютъ деревенскія избы снаружи соломой или кострой. Все это д ѣ лается не по тому, чтобы, напр., войлокъ, солома и пр. въ себ ѣ заклю чали тепло, а потому, что предметы эти заключаюсь (между волокнами, волосами) много воздуха, который препятствуетъ передач ѣ тепла отъ нагр ѣ таго предмета къ холодному, и служить такимъ образомъ изолирую щими слоемъ. ГЛАВА III. В о з д у х ъ . Съ воздухомъ больше всего приходится им ѣ ть д ѣ ло лицу, посвятившему себя печному искусству, поэтому и изученіе его должно быть по возможности всестороннее. I. Чистый атмосферный воздухъ состоять по объему изъ 21 части кислорода и 79 частей азота; зат ѣ мъ онъ содержитъ еще отъ 0,0003 до 0,0006 частей углекисло ты *) и перем ѣ нное количество паровъ. Кром ѣ того, въ атмосферномъ воздух ѣ носится пыль, состоящая изъ ми неральныхъ и органическихъ частицъ (в ѣ съ посл ѣ д нихъ иногда доходить до 60% всего количества воз душной пыли). Наконецъ, составь воздуха значительно *) Воздухъ жилыхъ, но вентюгаруемыхъ пом ѣ щеній содержитъ ея уже 0 , 001—0 , 002 частей по объему; въ зданіяхъ же, гд ѣ бываетъ большое скопленіе людей и гд ѣ пом ѣ щенія недостаточно вентилируются, содержание углекислоты в ъ воздух ѣ возрастаетъ до 0 , 003—0 , 005 и въ крайнихъ случаяхъ далее до 0,01 части безъ явныхъ иризнаковъ удушья. За этимъ нред ѣ ломъ дыханіе становится уже затруднительнымъ, a зат ѣ мъ появляют ся тошнота, головокруженіе и, наконецъ, обморокъ. При спокойномъ со стояніи воздуха углекислота, всл ѣ дствіе своего уд ѣ льнаго в ѣ са (1,529) , располагается у пола пом ѣ іценія, но при движеніи его свободно распро страняется и въ верхнихъ слояхъ.

изм ѣ няется въ зависимости 1) отъ пребыванія въ немъ людей; 2) отъ гор ѣ нія осв ѣ тительныхъ матеріаловъ; 3) отъ разложенія различных!» веществъ, им ѣ ющихся въ пом ѣ щеніяхъ; 4) отъ приготовленія пищи (кухонный чадъ) и 5) отъ отхожихъ м ѣ стъ. II. Уд ѣ льный в ѣ св воздуха по отношенію къ вод ѣ : 0,001293; отсюда видно, что онъ въ 773 раза легче воды и во столько же разъ подвижн ѣ е ея. Д ѣ йствительно, подвижность воздуха и способность его проникать сквозь твердыя т ѣ ла очень велика. На глядный тому прим ѣ ръ мы видимъ на оштукатуренных!» и давно некрашеныхъ потолкахъ, гд ѣ ярко выступаютъ св ѣ тлыя полосы, соотв ѣ тствующія положенію балокъ, на темнос ѣ ромъ фон ѣ потолка. Явленіе это происходить отъ того, что комнатный воздухъ, насыщенный пылью, просачивается сквозь потолокъ въ сл ѣ дующій этажъ или на чердакъ, при чемъ воздушная пыль, встр ѣ чая со противленіе своему движенію въ штукат ѵ рк ѣ , ос ѣ даетъ на ней; и такъ какъ балка представляетъ огромное со противленіе движенію самаго воздуха, то онъ и не филь труется сквозь м ѣ ста, занятыя балками, а потому и не отлагаетъ тамъ пыли, оставляя эти м ѣ ста св ѣ тлыми, незагрязненными. Воздухъ свободно проходить, подъ вліяніемъ напора, внутрь нашихъ жилищъ, каменныхъ и деревянныхъ, че резъ ст ѣ ны, окна, полы, потолки. На этомъ свойств ѣ воздуха— проникать сквозь ст ѣ ны зданія —основываютъ д ѣ йствіе естественной вентиляціи нашихъ жилищъ. Въ самомъ д ѣ л ѣ , количество наружна го воздуха, пост ѵ пающаго въ наши жилища путемъ есте ственной вентиляціи, довольно значительно. По изсл ѣ -

дованіямъ профессора Петтенкоффера, въ комнату, им ѣ ю щую 75 куб. метровъ, при разности температурь на ружной и внутренней 19°, притекало воздуху черезъ ст ѣ ны 54 куб. метра въ часъ. Лангъ, производивший опыты съ строительнымъ мате ріаломъ, опред ѣ ляетъ проницаемость ст ѣ нокъ, т.-е. ко личество проходящего воздуха вз кубич. футахз черезз 1 кв. футз ст ѣ ны, толщиною въ 1 футъ, при давленіи

въ 1 фунтъ, въ сл ѣ дующемъ вид ѣ : для песчаника, . . 0,059; для дуба

0,003;

„ кирпича. . . . 0,096; „ извест. раствора 0,430;

„ портланд. цемен. 0,065; „ алебастра . . . 0,019;

„ бетона 0,002; давленіе в ѣ тра при этомъ будетъ выражаться въ сл ѣ дующемъ: при слабомъ (4,4 фута въ секунду). . . 0,044 фун. „ ум ѣ ренномъ (7,3 „ „ „ ) . . 0,1224 „ „ св ѣ жемъ (22 „ „ „ ) . . 1,104 „ „ сильномъ (44 „ „ „ ) . . 4,412 „ При сильномъ и внезапномъ давленіи воздуха можно черезъ каменную ст ѣ ну задуть пламя св ѣ чи. Но ст ѣ ны сырыя или смоченныя снаружи дождемъ, а также окле енныя обоями, или окрашенныя масляной краской, почти совс ѣ мъ не пропускаютъ сквозь себя воздуха, III. ІІодз вліяніемз тепла, воздухз, какъ и всякое т ѣ ло, расширяется. Коэффиціентъ расширенія его 0,00366, или А5 его объема, на 1°. Такъ какъ съ расширеніемъ и Jj і О сжатіемъ воздуха намъ придется постоянно им ѣ ть д ѣ ло, то и выяснимъ вс ѣ пріемы, служащіе для составленія разсчета объемовъ при всякихъ температурахъ. 0,122; „ сосны

Прежде всего мы должны взять объемъ воздуха при 0°, напр. 15 куб. футовъ, и если зат ѣ мъ пожелаемъ узнать объемъ его, напр. при 20°, то получимъ: 15 (1 + 0,00366Х20)=15 +1,098=16,098 куб. фут. Наоборотъ, если мы знаемъ объемъ воздуха при какой нибудь высшей температур ѣ и желаемъ привести его къ объему при 0°, напр. возьмемъ объемъ въ 16,098 куб фут. при температур ѣ 20°, то при 0° получимъ объемъ: 16,098: (1 + 0,00366Х20)=(1+0,0732) = 16,098:1,0732 = 15 куб. фут. Если намъ будетъ данъ объемъ при 0° (напр. 16 куб. фут.) и нужно будетъ узнать объемъ при температур ѣ ниже 0°, напр. при—10°, то получимъ: 16 (1—0,00366ХЮ)=16—0,5856=15,4144 куб. фута; и, наоборотъ, если захотимъ объемъ при низшей темпе ратур ѣ привести къ объему при 0° (напр. 15,4144 куб. фута при температур ѣ —10°, по приведеніи къ объему при 0°), получимъ: 15,4144: (1—0,00366ХЮ)=(1—0,0366)=15,4144: 0,9634= = 16 куб. фут. Но чтобы переводить любой объемъ при высшей тем ператур ѣ къ объему при любой низшей температур ѣ и наоборотъ, не принимая въ разсчетъ объема при 0°, по-, ступаютъ сл ѣ дующимъ образомъ: 1) Для перехода отъ объема при низшей температур ѣ къ объему при высшей, напр. при перевод ѣ 20 куб. фу товъ при—12° къ объему при 16°, получимъ: on / 1+0 , 00366X16 ) _ /1 + 0,05856) _ /1,05856) 2 \1—0,00366X121 ~ ' 1—0,04392' Ѵ 0,95608' = 22,144 куб. фута.

2) Для перехода отъ объема при высшей температур ѣ къ объему при низшей, напр. при перевод ѣ 22,144 куб. фута при 16° къ объему при—12°, получимъ: 22144 (1-0 . 00366X121 = /1-0,043921 11 + о, 00366X16/ и + 0,05856' ' /0,95608\ , V ( Щ 8 5 б ) = 2 0 к у б - ІУ. Воздухъ, какъ т ѣ ло, им ѣ етъ в ѣ съ и довольно зна чительный. Такъ в ѣ съ его при нормальномъ давленіи и при температур ѣ 0° будетъ: въ одной куб. сажени — 30,767 фунта. „ 1 „ аршин ѣ —1,061 „ „ 1 „ фут ѣ — 8,5 золотниковъ. Само собою разум ѣ ется, что съ изм ѣ неніемъ темпера туры изм ѣ няется и в ѣ съ воздуха, при чемъ, ч ѣ мъ больше возвышается температура воздуха, т ѣ мъ меньше стано вится в ѣ съ его, и наоборотъ: ч ѣ мъ бол ѣ е понижается температура, т ѣ мъ в ѣ съ становится бол ѣ е. Для того, чтобы отыскать в ѣ съ воздуха при любой температур ѣ выше 0°, возьмемъ прим ѣ ръ: во что обратится в ѣ съ 1 куб. саж. воздуха, взятаго при 0° и подогр ѣ таго до 18°? .30,767: (1+0,00366X18) = (1 + 0,06588) = 28,865 фунта, и наоборотъ—отъ высшей температуры 18° къ 0°: 28,865 (1+0,00366X18) = (1 + 0,06588) = 30,767 фунта Если же мы пожелаемъ определить в ѣ съ воздуха при температур ѣ низшей 0°, напр. при—20°, тогда получимъ: 30,767: (1 —0,00366X20) = (1—0,0732) = 30,767: 0,9268 = = 33,197 фунт, и наоборотъ—при переход ѣ отъ низшей температуры, напр. отъ—20° къ 0°: 33,197 (1—0,00366X20) = (1—0,0732) = 33,197X0,9268 = = 30,767 ф.

Для перехода отъ любой высшей температуры къ лю бой низшей, напр., отъ + 18° къ—20° (в ѣ съ при+18° = = 28,865 фунт.) /1 + 0,00366X18 \ /1 + 0,06588 \ /1,065881 ' 4—0 , 00366X20 ' U—0,0732 / 10,9268 / = 33,197 фунт, и обратно при переход ѣ отъ низшей къ высшей, напр. отъ—20° къ + 18° (в ѣ съ при—20° одной саж. 33,197 фун товъ), будетъ: /1-0 , 00366X201 _ /1-0 , 0732 1 / 0,9268 1 ' Il +0 , 00366X18 1 + 0,06588' +,06588/ = 28,865 фунт. Отъ различнаго в ѣ са одинаковаго объема воздуха за виситъ тяга дымовой трубы. Въ самомъ д ѣ л ѣ , напр., въ дымовой труб ѣ съ поперечнымъ с ѣ ченіемъ въ 20 кв. верш, и при высот ѣ въ 30 арш. будетъ заключаться воз духа 0,087 куб. саж., который при средней температур ѣ въ 80° будетъ в ѣ сить 2,07 фун.; между т ѣ мъ такой же столбъ наружнаго воздуха при температур ѣ —20° будетъ в ѣ сить 2,888 фунта,. т.-е. на 0,818 ф. больше. Если мы на одну чашку в ѣ совъ положимъ тяжесть въ 2 ф., а на другую почти въ 3 ф., то очевидно, что та чашка, на которой будетъ меньшая тяжесть, пойдетъ вверхъ; такъ же точно и дымъ въ труб ѣ , какъ представляющий мень шую тяжесть, пойдетъ вверхъ, и т ѣ мъ быстр ѣ е, ч ѣ мъ больше разница въ в ѣ с ѣ его и наружнаго воздуха; по этому-то самая сильная тяга всегда бываетъ въ самый морозный день. Y. Воздухъ относится къ теплот ѣ такъ же, какъ грец кая губка къ вод ѣ . Какъ эта посл ѣ дняя можетъ напи тываться водою и при выжиманіи выд ѣ лять ее, такъ и

воздухъ можетъ напитываться тепломъ и лишаться его. Напр., возьмемъ 1 куб. футъ наруя-шаго воздуха при тем ператур ѣ въ — 20°, внесемъ его въ комнату, гд ѣ темпе ратура его черезъ н ѣ сколько времени сравняется съ ком натной температурой, напр. въ +18 ° , т.-е. онъ поглотить изъ нея столько тепла, сколько нужно, чтобы поднять его температуру на 38° (— 20° +18° ) . Когда же мы этотъ воздухъ снова вынесемъ на улицу, то онъ снова поте ряетъ все это тепло, путемъ передачи наружному воз духу, и опять будетъ им ѣ ть температуру — 20°. На такомъ свойств ѣ воздуха, какъ впрочемъ и всякаго т ѣ ла, вос принимать тепло и снова отдавать его, основана система духового отопленія. Система эта состоитъ въ сл ѣ дующемъ: берется изв ѣ стное количество воздуха изъ наружной .атмосферы, вводится въ камеру, нагр ѣ вается тамъ (на сыщается тепломъ), зат ѣ мъ поступаетъ въ отапливаемое пом ѣ щеніе, теряетъ тутъ часть своей теплоты и съ по ниженной температурой уводится опять въ наружную атмосферу. Разсчетъ же количества воздуха и количества •тепла производится сл ѣ дующимъ образомъ: Прим ѣ ръ: въ комнату поступаетъ изъ жароваго душ ника воздуха 1 куб. саж., съ температурой 50°, уходить же изъ комнаты этотъ воздухъ съ температурой 18° {14,4° Реом.), оставивъ въ комнат ѣ 32°. Зная теплоемкость 1 куб. сажени воздуха (7,2), найдемъ, что она оставить въ комнат ѣ : 32X7 , 2 = 230,4 ед. теплоты. Такимъ образомъ, напр., отъ 3 куб. саж. воздуха оста нется теплоты: 3 2 X 7 , 2 X 3 = 691,2 ед. тепл.

Значить, чтобы опред ѣ лить объеме воздуха, уравненіе это напишемъ въ сл ѣ дующемъ вид ѣ : 691,2 0 . , . Qo \у1 о ~ получимъ 3 (куб. сажени). Чтобы опред ѣ лить температуру, дадимъ уравненію такой видъ: 691 2 ' = получимъ 32° (температура). ' , 2X3 Чтобы получить количество единице: 32 X 7,2 X 3 = получимъ 691,2. При помощи этихъ уравненій можно р ѣ шать вс ѣ во просы, касающіеся объема воздуха, температурь и ко личества единицъ теплоты. Напр., сколько потребуется ввести въ пом ѣ щеніе воздуха (при духовомъ отопленіи) при температур ѣ въ душник ѣ 55° и въ вытяжк ѣ + 20° (разница 35°), чтобы онъ оставилъ въ пом ѣ щеніи 52209 ед. теплоты? 52200 о л _ 1 , 3 5ХХ2 = 2 0 7 Д КУб " СаЖ ' Если же, по разнымъ обстоятельствамъ, нельзя ввести въ пом ѣ щеніе 207,1 куб. саж. въ часъ, а возможно ввести лишь 180 куб. саж., тогда очевидно нужно увеличить, температуру въ душник ѣ , которая отыскивается такъ: 5 2 2 0 0 - ц в»- 180X7,2 ' прибавляя къ этой величин ѣ температуру въ вытяжк ѣ 20°, получимъ: 40,3°+ 20 = 60,3° (температура въ душник ѣ ). VI. Воздухъ движется по каналамъ не съ одинаковой скоростью. Скорость эта находится въ зависимости отъ формы канала, величины его поперечнаго с ѣ ченія, боль-

шей или меньшей шероховатости ст ѣ нокъ, отъ угловъ, поворотовъ, отъ перехода одного с ѣ ченія въ другое, отъ горизонтальныхъ направленій и, наконецъ, отъ темпера туры самого протекающаго воздуха, Въ печной практ.чк ѣ чаще всего встр ѣ чаются случаи, гд ѣ нужно опред ѣ лить поперечное с ѣ ченіе канала при изв ѣ стномъ количеств ѣ воздуха, какое нужно провести по этому каналу въ часъ. Въ такихъ случаяхъ скорость движенія воздуха (въ футахъ въ 1 секунду) берется условная, выработанная практикой. Напр., какого с ѣ ченія будетъ жаровой каналъ, проводящій воздухъ въ третій этажъ въ количеств ѣ 30 куб. саж., въ 1 часъ? — Скорость движенія воздуха въ третій этажъ обыкновенно прини мается въ 4 фута въ 1 секунду, тогда по таблиц ѣ M VII с ѣ ченіе канала будетъ: 30Х1Д2 = 33,6 кв. верш. Дал ѣ е, во 2 части въ XIII глав ѣ и въ 3 ч. въ XI ука заны скорости для всякихъ каналовъ, такъ что при по мощи этихъ данныхъ и табл. № VII всегда можно съ достаточными, приближеніемъ опред ѣ Лять с ѣ ченіе ка наловъ. Чтобы отыскать скорость движенія при данномъ объ ем ѣ воздуха (напр. 30 куб. саж.) * и данномъ с ѣ ченіи (напр. 33,6 квад. верш., или 0,72 фута): 3600^X^0,72 = 4 Ф у т а ( СК °Р° СТЬ )- Если же им ѣ ются с ѣ ченіе канала (въ футахъ, напр. 0,2 ф.) и скорость (въ футахъ яге, напр. 5,6 ф.) и по этимъ даннымъ требуется отыскать количество воздуха (въ куб. футахъ), протекающаго въ теченіе одного часа,, то уравненіе будетъ:

3600 X 0,2 X 5,6 = получимъ 4032 куб. ф, или: (343) = = 11,75 куб. саж. Какъ въ этомъ уравненіи, такъ и въ предыдущемъ число 3600 означаетъ число секундъ въ 1 час ѣ . Вс ѣ каналы нужно д ѣ лать съ н ѣ которымъ запасомъ, такъ какъ въ зависимости отъ разныхъ условій весьма трудно съ точностью опред ѣ лить сеченіе канала. Когда же онъ сделанъ съ запасомъ, то не составить труда убавить его, если действительность не будетъ соответ ствовать вычисленнымъ величинамъ: изъ большого ка нала всегда можно сделать малый, изъ малаго же боль шой сделать невозможно. Скорость движенія воздуха въ каналахъ проверяется особыми инструментами— анемометромз. Анемометры бываютъ пружинные, съ [противов ѣ сомъ и вращательные. Пружинный анемометръ профессора Вольперта даетъ лишь приблизительныя показанія, такъ какъ ему присущи многіе недостатки, вредно вліяющіе на точность его; но онъ все-таки очень удобенъ по бы строте наблюденій и полезенъ въ техъ случаяхъ, где не требуется точныхъ наблюденій, напр. при сравненіи действія несколькихъ каналовъ. Недавно вошедшій въ употребленіе анемометръ съ протпвовесомъ инженера Григоровича (рис. 3) также полезенъ въ случаяхъ, не требующихъ особой точности и продолжительности на блюденій. Вращательные анемометры (рис. 4) употребляются въ техъ случаяхъ, когда приходится определять скорость движенія воздуха въ местахъ скрытыхъ, недоступныхъ глазу. Устройство ихъ и пользованіе ими настолько просты и понятны, что не требуютъ особыхъ объяснений,

т ѣ мъ бол ѣ е, что эти объясненія всегда можно получить въ томъ оптическомъ магазин ѣ , гд ѣ продаются эти ин струменты. ГЛАВА IV. Влажность воздуха. Воздухъ при всякихъ температурахъ, даже самыхъ низкихъ, насыіценъ водяными парами. Насыщеніе это не одинаково (табл. VIII), и выражается не пропорцио нально повышенію температуры, какъ это видно изъ сл ѣ дующаго разсчета, гд ѣ вз одной куб. сажени заключается паровъ въ воздух ѣ при абсолютномъ насыщеніи: при — 30° . . . . 0,99 золотника

— 20° . . . . 2,20 —10° . . . . 4,94 =F 0° . . . . 11,13 + 10°. . . . 21,37

»

99

»

99

п

99

99

Г)

. . 39,12

„ 20» .

V

99

„ 30» . . . . 68,65

т>

99

„ 40» . . . . 1,205 фунта.

99

„ 50» . . . . 1,956 „ 60» . . . . 3,067 „ 70» . . . . 4,668 „ 80» . . . . 6,901 „ 90» . . . . 10,009 „100» . . . 13,987

»

»

99

99

»

99

»

99

99 „ И т. д. Отсюда мы видимъ, что между первымъ и посл ѣ днимъ числами разница температуры въ 130°, а паровъ при 100° заключается въ 1359 разъ больше, ч ѣ мъ при — 30°. Абсолютными насыщеніемъ называется полное насы щеніе, при которомъ если въ воздухъ добавить еще н ѣ -

которое количество паровъ, то это количество превра тится тотчасъ же въ туманъ и въ воду и выд ѣ лится изъ воздуха. Обыкновенно абсолютное насыщеніе возду ха въ наружной атмосфер ѣ бываетъ въ случаяхъ отъ —10° и ниже, выше же —10° очень р ѣ дко (это только тогда, когда появляется туманъ). Въ болынинств ѣ же случаевъ насыщеніе достигаетъ лишь изв ѣ стнаго пре д ѣ ла и выражается въ % полнаго насыщенія; такъ, напр., если въ 1 куб. сажени воздуха при температур ѣ 20° паровъ будетъ заключаться не 39,12 золотника (абсо лютное насыщеніе), а только 16,43 золоти., тогда это со ставить: ч щ | = 0,42 или 42%. Степень насыщенія воздуха водяными парами назы вается его іигрометрическимз состояніемз или влажностью Пред ѣ лъ влажности воздуха въ наружной атмосфер ѣ съ одной стороны, граничить съ полнымъ насыщеніемъ, а съ другой—опускается до незначительнаго процента; такъ въ Африк ѣ наблюдались случаи, когда влажность доходила до 11%. Въ нашемъ климат ѣ такой влажно сти въ воздух ѣ не бываетъ, и разв ѣ въ р ѣ дкихъ слу чаяхъ она понижается до 25%. Въ нашихъ же жилиіцахъ влажность воздуха при ду ховомъ отопленіи и весьма сильной вентиляціи въ р ѣ д кихъ случаяхъ понижается до 20%, такъ какъ сухой воздухъ, обладая въ высшей степени способностью по глощать влагу, при вход ѣ въ комнаты тотчасъ же на сыщается водяными парами, всегда им ѣ ющимися въ обитаемыхъ пом ѣ щеніяхъ отъ людей (накожныя испа ренія), самоваровъ, сосудовъ съ водою и проч.

Относительная сухость или сырость воздуха зависитъ отъ температуры его, такъ что одинъ и тотъ же воздухъ будетъ сухимъ или сырымъ, смотря по тому, будемъ ли мы нагр ѣ вать или остужать его. Напр., если мы возьмемъ 1 куб. сажень воздуха при температур ѣ + 20° при на сыщены 25 золотниками водяныхъ паровъ, то влажность его будетъ: 25 : 0,689 или 64%. 39,12' Если мы этотъ воздухъ подогр ѣ емъ, не убавляя во дяныхъ паровъ, до + 30°, тогда его влажность будетъ: 25 Щ65 =0 , 364 или 36%%. Если же нагр ѣ емъ до 40°, то влажность понизится до: 115,68 Такимъ образомъ, ч ѣ мъ бол ѣ е мы будемъ подогр ѣ вать воздухъ, т ѣ мъ бол ѣ е будетъ уменьшаться его относи тельная влажность, хотя количество влаги въ немъ все время будетъ оставаться одно и то же. Если же мы тотъ же воздухъ, взятый при 20° и на сыщенный, напр., до 64%, остудимъ до +10° , то влаж ность его поднимется до: 25 - 2 ^ - 1 , 1 7 = 117./., т.-е. на 17% превысить полное насыщеніе, всл ѣ дствіе чего этотъ излишекъ въ 17% или 3,63 золоти, паровъ превратится въ туманъ и воду, т.-е. въ пом ѣ щеніи про изойдешь сырость. Сухость и сырость воздуха зависать еще отъ того, будемъ ли мы искусственно прибавлять къ нему водя- 2 5 1,205X96 2 0 :0,216 или 21%%.

ныхъ паровъ, или убавлять. Напр., если къ 1 куб. саж. воздуха при температур ѣ + 2 0 ° и при насыщеніи въ 64% прибавишь паровъ 10 золоти., то влажность его бу детъ: ® X W ) Ü « , W ш 8 9 , / і % . Значить, влажность воздуха увеличится. Если же мы отъ этого воздуха, наоборотъ, возьмемъ влаги 10 зо лоти., то его влажность опустится до: 1 0 =0 , 383 „ля 387,7.. Іакимъ образомъ воздухъ можно высушить двумя способами: 1) или повысивъ его температуру; 2) или взявъ у него часть влаги путемъ конденсаціи. Точно такъ же можно сд ѣ лать его сырымъ: 1) или понизивъ его температуру; 2) или прибавивъ къ нему искусственно водяныхъ паровъ. При духовомъ отопленіи воздухъ въ пом ѣ щеніи всегда отличается большой сухостью,—это видно изъ сл ѣ дую щаго разсчета: чрезъ воздухопріемникъ воздухъ посту паетъ въ камеру изъ наружной атмосферы съ темпера турой, напр., —10° при полномъ насыщеніи, т.-е. съ 4,94 зол. влаги въ каждой куб. сажени, а, проходя черезъ камеру и пом ѣ щеніе, поступаетъ въ наши легкія при + 20°, когда для полнаго насыщенія требуется влаги 39,12 золотниковъ; значить, его влажность будетъ: 4 94 "39^2 = 0,126 или 12%%. Причину такой сушки воздуха многіе видятъ въ томъ, что калориферъ отнялъ отъ воздуха часть заключаю щейся въ немъ влаги. Но такъ какъ отнятіе влаги со-

вершается черезъ конденсацію паровъ *), то въ камер ѣ всл ѣ дствіе этого должны бы были образоваться лужи во ды, чего мы никогда обыкновенно не зам ѣ чаемъ; поэтому и высушиваніе воздуха, очевидно, происходить не этимъ путемъ, а посредствомъ повышенія первоначальной тем пературы; такимъ образомъ калориферъ въ сухости воз духа не виноватъ, какъ ни стараются взвалить на него эту вину. Какая же степень влажности воздуха въ нашихъ жи лищахъ должна быть признана нормальной и наибол ѣ е здоровой? 1) Сухой и чистый воздухъ всегда здоров ѣ е сырого и испорченнаго; такъ что сырой и испорченный, если повысить н ѣ сколько его температуру, т.-е. посушить, уже становится мен ѣ е вреднымъ. 2) Сухой воздухъ парализуетъ развитіе микроорга низмовъ. 3) Влажность никогда не должна приближаться къ полному насыщенно, во изб ѣ жаніе появленія сырости на поверхностяхъ пом ѣ щенія, бол ѣ е подверженныхъ осты ванію, напр. на окнахъ. 4) Самый здоровый и пріятный наружный воздухе для нашего организма—это при температур ѣ 17°—20° и при насшценіи нарами до 60%—70%. * ) Если иринесемъ в ъ теплую комнату стаканъ холодной воды и по ставимъ его на тарелку, то зам ѣ тимъ, что стаканъ снаружи вспот ѣ етъ, потомъ дастъ ц ѣ лые потоки воды, которая и будетъ стекать въ тарелку до т ѣ хъ поръ, пока вода въ стакан ѣ не нагр ѣ ется до комнатной темпе ратуры; между т ѣ мъ воды въ стакан ѣ не убудетъ ни одной капли. Откуда же взялась вода в ъ терелк ѣ ? Очевидно, изъ окружающаго воздуха путемъ конденсаціи на холодномъ стакан ѣ . Конечно, воздухъ пом ѣ щенія посл ѣ этого потеряетъ н ѣ сколько въ своей влажности.

Такъ какъ комнатный воздухъ никогда не бываетъ чистъ, то, принимая это обстоятельство, какъ н ѣ которую поправку на влажность, установимъ отношенія между температурой и влажностью его въ сл ѣ дующемъ вид ѣ *): При температур ѣ 5°—10° влажность 70% до 60%. 10°—15° „ 60% „ 50%. 15°—20° „ 50% „ 45%. 20°—25° „ 45% „ 40%. Для изм ѣ ренія степени влажности воздуха, т.-е. для опред ѣ ленія % насшценія его парами, существуешь н ѣ сколько инструментовъ, изъ которыхъ я укажу на два: гигрометръ и психрометръ Августа. Гигрометрз (рис. 5)—инструментъ очень простой и пользованіе имъ не представляетъ никакихъ трудностей. Пов ѣ шенный на ст ѣ н ѣ , онъ, подобно барометру, самъ по казываетъ стр ѣ лкою ѳ / 0 насыщенія воздуха; но показанія его не отличаются точностью: въ болынинств ѣ случаевъ они удаляются отъ точныхъ, процентовъ на пять. Употребленіе психрометра доктора Августа (рис. 6) за ключается въ томъ, что шарикъ одного изъ термоме тровъ обертывается марлей, концы которой опускаются внизъ въ чашечку, наполненную дистиллированной во дой, которая поднимается по марл ѣ и смачиваетъ ша рикъ. Минуть черезъ 15, когда ртуть въ термометр ѣ съ мокрымъ шарикомъ установится на м ѣ ст ѣ , зам ѣ чаютъ градусы сухого и мокраго термометровъ и, по таблиц ѣ № IX, отыскиваютъ соотв ѣ тствующее число, которое и покажетъ процентное содержаніе влаги въ воздух ѣ . Напр., температура сухаго термометра'(крайній л ѣ вый

* ) Флавицкій.

вертикальный столбецъ) будетъ 22°, а мокраго 19,7, то гда влажность воздуха будетъ равна 80%. Если процентное содержаніе влаги въ воздух ѣ на пхихъ жилищъ опускается ниже нормальныхъ границъ (40%), т о въ подобныхъ случаяхъ приб ѣ гаютъ къ искус ственному увлажненію воздуха. Это искусственное увлаж неніе заключается въ томъ, что въ воздухъ прибавляет ся влага при посредств ѣ какого-нибудь аппарата. При духовомъ отопленіи чаще всего употребляется обыкно венный сосудъ изъ кровельнаго оцинкованнаго жел ѣ за, который ставится на батареи колорифера и своей по верхностью испаряетъ нужное количество воды. Табли ца № X показываетъ, сколько воды можетъ испаряться при разныхъ температурахъ съ одного квадр. фута при бол ѣ е или мен ѣ е быстромъ возобновленіи воздуха. Но такъ какъ таблица эта показываетъ испареніе въ абсо лютно сухой воздухъ, чего на д ѣ л ѣ никогда не быва етъ, то цифры этой таблицы даютъ только н ѣ которое приближеніе къ д ѣ йствительной величин ѣ и потому тре буютъ поправокъ. Таблица XI даетъ соотв ѣ тствующіе температур ѣ коэф фиціенты, на которые нужно множить цифры, найден ный по таблиц ѣ № X. Напр.: по таблиц ѣ №X при тем ператур ѣ въ 60° съ одного кв. фута при ум ѣ ренномъ возобновленіи воздуха испаряется воды 1,454 фунта; коэф фиціентъ по таблиц ѣ № XI для поправки при 60° бу детъ 0,56; сл ѣ довательно, въ д ѣ йотвительности воды испарится: 1,454X0,56 = 0,814 фунта. При опред ѣ леніи количества воды, какое нужно до бавить въ воздухъ, нужно руководиться сл ѣ дующими