Горелки спиртовыеУстройство и характеристики. Спиртовка из чего состоит


Спиртовки лабораторные. Устройство и характеристики

Введение

Представленный материал предназначен для персонала организаций, в которых используются лабораторные горелки.

На станице «Устройство назначение принцип действия и характеристики лабораторных горелок» рассмотрены лабораторные газовые горелки.

В настоящей работе рассмотрены лабораторные спиртовые горелки (далее спиртовки), использующих для нагрева материалов жидкое топливо (этиловый спирт).

Для удобства работы статья разбита на отдельные разделы, к которым можно непосредственно перейти из оглавления.

По всему тексту с правой стороны имеются вертикальные стрелки, щелкнув на которых, можно вернуться в раздел оглавление.

Содержание
Назначение и области применения спиртовок

Спиртовки служат для нагрева материалов и изделий в открытом пламени с температурой не более 900°C и тепловой мощностью не более 170 Вт.

Используется в химических и школьных лабораториях, микробиологических, цитологических, биотехнических лабораториях, медицинских учреждениях а также везде, где требуется применение открытого пламени небольшой тепловой мощности.

Применяются для подогрева и плавления материалов, стерилизации в открытом пламени инструментов, для фламбирования в медицине, для нагрева небольших лабораторных сосудов (пробирок, колб, тиглей и т.п.) и других подобных термических процессов.

Устройство спиртовок

Спиртовка это горелка, содержащая резервуар для спирта, имеющий крышку, через которую пропущен фитиль, при этом нижний конец фитиля размещен в резервуаре а верхний конец вне его.

Спирт из резервуара поднимается по фитилю за счет капиллярного давления и испаряется, когда достигнет выступающей из резервуара верхней части фитиля.

Пары спирта поджигаются и спиртовка горит с температурой пламени не выше 900°Цельсия.

Таким образом в каждой спиртовке имеются две основные части. Это резервуар для спирта и устройство для его сгорания (т.е. собственно сам фитиль и связанные с ним конструктивные элементы).

Фитиль спиртовки

Резервуар для спирта является основной несущей частью спиртовки, а важнейшей и главной ее частью является фитиль, который переносит жидкое топливо (спирт) из резервуара на конец фитиля, где это топливо горит, образуя пламя, которое используется для нагревания.

Способность фитиля переносить спирт в зону горения обеспечивается действием капиллярных сил, которые, в свою очередь, обусловлены эффектами смачиваемости и поверхностного натяжения в капиллярных каналах материала фитиля.

Если фитиль расположен вертикально, спирт поднимается к зоне горения, преодолевая силу тяжести. Необходимый баланс сил определяется размерами капиллярных каналов материала фитиля.

В верхней части резервуара расположена горловина, через которую пропускается фитиль. Также через горловину спиртовка заправляется жидким топливом.

Так как спиртовка имеет две рабочие зоны, в одной из которых спирт поступает в фитиль, а во второй этот спирт горит, то для того чтобы разделить вышеуказанные рабочие зоны горловина резервуара снабжается крышкой, через которую и пропускается фитиль.

Фитиль пропускается через фитильную трубку, которая является необходимым элементом крышки резервуара, при этом последняя может устанавливаться как внутри горловины, так и вне ее, охватывая последнюю с внешней стороны.

Фитиль должен размешаться в фитильной трубке крышки таким образом, чтобы, с одной стороны, иметь возможность плавно и легко перемещаться в трубке, а с другой стороны, контакт трубки с фитилем должен быть достаточно плотным (т.е. фитиль должен быть установлен в фитильную трубку с некоторым обжатием).

Установка фитиля в фитильную трубку с некоторым обжатием позволяет, с одной стороны, практически исключить вытекание спирта через фитильную трубку в нештатных ситуациях, т.к. гидродинамическое сопротивление фитильной трубки, плотно заполненной волокнистой массой фитиля, очень велико; с другой стороны, обжатие фитиля не позволяет фитилю самопроизвольно сползти вниз по фитильной трубке при работе спиртовки.

Однако последнее обстоятельство не является важным для спиртовок, имеющих механизмы удержания фитиля в фитильной трубке и перемещения его относительно последней.

Практически во всех указанных выше случаях необходимо стремится к тому, чтобы обжатие фитиля в фитильной трубке было минимальным, так как при увеличении обжатия диаметр капиллярных каналов уменьшается и скорость подъема спирта по фитилю резко падает.

Отличительные характеристики спиртовок

В лабораторной практике применяются спиртовки многочисленных конструкций. Однако все различие между спиртовками можно свести к некоторым основным признакам, которыми являются:

  • ■ материал резервуара (стекло или металл)
  • ■ форма резервуара (круглая или граненая)
  • ■ внутренний объем резервуара
  • ■ материал, толщина фитиля и его форма
  • ■ наличие или отсутствие устройств для регулировки длины выступающей части фитиля

Материал резервуара может быть изготовлен из стекла или металла. Применяется стекло лабораторное толщиной 2 мм и бутылочное толщиной 3 мм. Спиртовки изготовленные из бутылочного стекла более предпочтительны для использования, так как имеют высокую механическую прочность.

В качестве металла для изготовления резервуара спиртовки используются латунь или бронза, поскольку эти металлы при случайном ударе не образуют искр, которые могли бы привести к воспламенению спирта в резервуаре. По этой же причине и все другие конструктивные элементы спиртовок изготавливаются из материалов не образующих при ударе искру.

Материал резервуара следует выбирать исходя из условий работы спиртовки. Если спиртовка эксплуатируется в помещениях с твердым полом (каменным или металлическим), то предпочтительно использовать спиртовку с металлическим резервуаром.

Спиртовки со стеклянным корпусом значительно дешевле металлических. Кроме того при работе спиртовки всегда можно наблюдать за уровнем спирта в резервуаре. Однако стекло -хрупкий материал, имеющий малое сопротивление при ударе, и поэтому всегда имеется возможность разрушения резервуара спиртовки при падении на твердый пол, что может вызвать разлив горящего спирта.

Поэтому в помещениях с повышенными требованиями по пожарной безопасности применение стеклянных спиртовок не рекомендуется.

Форма резервуара определяет внешний вид спиртовки. Применяются круглые спиртовки (цилиндрической, конусообразной и шаровой формы) и спиртовки, у которых резервуар имеет граненую форму. Круглые спиртовки имеют наиболее широкое применение.

Граненый корпус (резервуар) позволяет устанавливать спиртовку, как в вертикальном так и в наклонном положении. Наклонное положение удобно при работе с легкоплавкими материалами (например, восками). Наклонное положение исключает попадание капель воска на фитиль.

Но граненые спиртовки дороже круглых, что иногда следует учитывать.

Внутренний объем резервуара не имеет решающего значения для работы спиртовки. Скорее этот вопрос надо увязывать с требованиями пожарной безопасности. Внутренний объем резервуара спиртовки надо выбирать таким, чтобы при при ее эксплуатации, как минимум, не требовалось бы вновь заправлять спиртовку в течении одного часа ее работы..

Материал, толщина фитиля и его форма важные элементы для работы спиртовки. Используются фитили из хлопчатобумажной ткани и асбестового шнура. Наибольшее распространение получили фитили из хлопчатобумажной ткани, так как они дают более стабильное и ровное пламя по сравнению с асбестовыми фитилями, другими недостатками которых являются относительно низкая температура пламени и малый ресурс службы.

Кроме того, при использовании асбестовых фитилей возможно попадание в дыхательные пути волокон асбеста, находящихся в составе этих фитилей, что может привести к повреждению здоровья. Поэтому, по возможности, избегайте использование для спиртовок асбестовых фитилей.

На рис. 1 показан хлопчатобумажный фитиль для спиртовок.

увеличить

Рис.1 Фитиль хлопчатобумажный

Что касается толщины фитилей, то надо исходить из того, что чем толще фитиль тем больше топлива он подает в зону его сгорания. Более толстые фитили дают и более объемное пламя с большей высотой последнего.

В результате тепловая мощность у спиртовок с более толстым фитилем несколько выше, однако при этом выше и расход спирта. Для большинства лабораторных работ, выполняемых при помощи спиртовок достаточна толщина фитиля не менее 4,8 мм и не более 6,4 мм.

нажми

Рис.2 Баннер фитилей

Более толстые фитили необходимы для выполнения некоторых профессиональных работ, где требуется высокое и объемное пламя. Желательно в наборе иметь спиртовки с разной толщиной фитиля и использовать их в зависимости технологических требований, предъявляемых к выполняемой работе.

Две формы фитилей применяются в спиртовках: круглые (в сечении) фитили и плоские, изготовленные из тканной ленты. Спиртовки с плоскими фитилями применяются для нагрева изделий большой протяженности, например, стеклянных трубок.

Устройство для регулировки размеров выступающей части фитиля обеспечивает большое удобство при работе со спиртовками, так как не требуется каждый раз гасить пламя спиртовки, чтобы отрегулировать параметры пламени (высоту и объем) путем изменения размеров выступающей части фитиля.

Большинство спиртовок последних моделей имеют устройства для регулировки выступающей верхней части фитиля, рекомендуемая величина которой составляет не менее 3 мм и не более 15 мм.

Регулировка выступающей верхней части фитиля может производиться либо перемещением фитильной трубки относительно фитиля, либо, наоборот, перемещением фитиля относительно фитильной трубки.

В первом варианте фитильная трубка выполнена в виде раздвижной системы, состоящей из двух трубчатых элементов, верхний из которых выполнен в виде подвижной втулки и установлен на скользящей посадке на другом нижнем неподвижно закрепленном трубчатом элементе. При перемещении верхнего трубчатого элемента ( вниз или вверх) уменьшается или увеличивается общая длина системы из двух трубок. Поэтому размеры выступающей части фитиля соответственно либо увеличиваются, либо уменьшаются.

Во втором варианте устройство для регулирования длины верхней части фитиля выполнено в виде механизма преобразующего вращательное движение в поступательное. Основным элементом этого устройства является зубчатое колесо с заостренными зубьями. Трубка для фитиля имеет продольный сквозной паз, в который входит небольшой сегмент зубчатого колеса. Высота этого сегмента выбирается таким образом, чтобы зубья колеса входили в тело фитиля на глубину не более 1-2 мм.

Указанное зубчатое колесо закрепляется неподвижно на валу на одном из концов которого установлена рукоятка. От рукоятки вращательное движение передается зубчатому колесу, которое посредством зубьев, имеющих плотный контакт с телом фитиля перемещает фитиль вверх или вниз относительно фитильной трубки.

Спиртовки с устройствами регулировки выступающей части фитиля дороже, чем спиртовки без этих устройств. Однако несколько более высокая цена с лихвой покрывается удобствами для профессиональной работы, которые это устройство обеспечивает.

Масса спиртовок обычно не превышает 0,25 кг, а высота - не более 120 мм.

Сводная классификация спиртовок с учетом вышеприведенных признаков приведена на сайте «Практические рекомендации по выбору спиртовок для лабораторных работ».

Конструкции спиртовок

Рассмотрим на примерах основные конструкции спиртовок.

сменить рисунок

Рис.3 Спиртовка СЛ-1 1 - резервуар2 - спирт3 - фитиль4 - втулка5 - колпачок

На рис. 3 изображено устройство стандартной спиртовки CЛ-1.

Эта спиртовка изготовлена из лабораторного стекла толщиной 2мм, имеет круглую форму и хлопчатобумажный фитиль. Устройство для регулировки выступающей части фитиля отсутствует.

Резервуар (поз.1) заполнен спиртом (поз.2). Фитиль (поз.3) размещается в спиртовке таким образом, чтобы его нижний конец был в резервуаре, погруженным в спирт, а верхний конец должен быть вне резервуара в открытом воздухе.

Крышка резервуара выполнена в виде втулки (поз.4), которая установлена внутри горловины резервуара, и через осевое отверстие в которой с некоторым обжатием пропущен фитиль. Спиртовка имеет колпачок (поз.5), который используется как для тушения пламени спиртовки, так и для предотвращения испарения топлива с верхней части фитиля.

Внешний вид этой спиртовки можно увидеть на этом же рисунке, если к нему подвести курсор.

сменить рисунок

Рис.4 Спиртовка 306 1 - резервуар 2 - крышка 3 - трубка 4 - фитиль 5 - втулка 6 - колпачок

На рис.4 показан внешний вид спиртовки мод.306.

Эта спиртовка изготовлена из бутылочного стекла толщиной 3мм, имеет граненую форму и хлопчатобумажный фитиль. Имеется устройство для регулировки выступающей части фитиля путем перемещения фитильной трубки относительно фитиля.

Резервуар (поз.1) имеет металлическую крышку (поз.2), которая крепится на горловине резервуара с помощью винтовой резьбы. В отверстии крышки закреплена металлическая фитильная трубка (поз.3), через которую пропущен фитиль (поз.4). На трубке установлена подвижная втулка (поз.5), посредством которой и осуществляется регулировка выступающей части фитиля. При перемещении втулки вверх выступающая часть фитиля уменьшается, вниз - увеличивается.

Спиртовка имеет колпачок (6), который устанавливается сверху на втулку. В качестве опорной поверхности на рабочем столе может использоваться любая из пяти граней резервуара, что позволяет пользоваться спиртовкой как в вертикальном , так и в наклонном положении.

Одно из наклонных положений этой спиртовки можно увидеть, если к рисунку подвести курсор.

Пламя спиртовки, имеющий граненый резервуар, при установке на различные грани показано на рис.5

Рис. 5 Пламя граненой спиртовки°

На рис.6 показан внешний вид спиртовки мод.304.

Эта спиртовка изготовлена из бутылочного стекла толщиной 3мм, имеет цилиндрическую форму и хлопчатобумажный фитиль. Имеется устройство для регулировки выступающей части фитиля путем перемещения фитиля относительно фитильной трубки.

сменить рисунок

Рис.6 Спиртовка с регулировкой фитиля 1 - рукоятка2 - вал3 - фитиль4 - трубка;5 - трубка стабилизатора пламени6 - отверстие7 - колпачок

Спиртовка имеет рукоятку (поз.1), посредством которой через вал (поз.2) вращение передается зубчатому колесу (на рисунке не показано). Острые зубья этого колеса взаимодействуют с фитилем (поз.3), перемещая его относительно трубки (поз.4) вверх или вниз в зависимости от направления вращения рукоятки.

Трубка стабилизатора пламени (поз.5) закреплена соосно относительно трубки в которой находится фитиль.В зазор между трубками поступают пары спирта через отверстие диаметром 1,5 мм (поз.6). На выходе трубки стабилизатора пламени пары поджигаются и в результате вокруг выступающей части фитиля создается дополнительное круговое пламя. Вышеупомянутое отверстие имеет и другое назначение. Посредством него выравнивается давление внутри резервуара и вне его.

Внешний вид этой спиртовки можно увидеть на этом же рисунке слева, если к нему подвести курсор.

Обычно топливо для спиртовки заливается через верхнее отверстие резервуара после снятия крышки. Однако имеются спиртовки, резервуар которых имеет боковую заправочную горловину с притертой пробкой.

Свойства топлива для спиртовок

Все спиртовки в качестве топлива преимущественно используют этиловый спирт.

Этиловый спирт (этанол) - бесцветная жидкость, обладающая запахом, легковоспламеняющаяся и горящая голубоватым слабо светящимся пламенем. Плотность 0,794 г/см3. Температура кипения чистого этилового спирта при нормальном давлении +73,9°C. Удельная теплота сгорания 7100 ккал/кг (для сравнения у метилового спирта этот параметр 5700 ккал/кг, а у керосина 10000 ккал/кг). Этиловый спирт гигроскопичен, хорошо смешивается с диэтиловым эфиром, глицерином, бензолом и т.п. Хранят этиловый спирт в емкостях с плотно притертой пробкой.

Для оценки пожарной опасности этилового спирта при использовании спиртовок необходимо учитывать температуру вспышки и температуру самовоспламенения.

Температура вспышки этилового спирта - это наименьшая температура при которой над его поверхностью образуются пары, способные вспыхнуть в воздухе от источника зажигания. Устойчивого горения при этом не наблюдается. Ориентировочно температура вспышки характеризует те температурные условия, при которых горючее вещество становится огнеопасным при хранении в открытом сосуде или при случайном разливе. Температура вспышки этилового спирта равна +13°С.

Температура самовоспламенения — это наименьшая температура , при которой начинается горение вещества при контакте с воздухом в отсутствие источника зажигания. Для этилового спирта температура самовоспламенения составляет +365°С.

На рынке имеются три вида этилового спирта: спирт этиловый ректификованный из пищевого сырья; спирт этиловый технический гидролизный и спирт этиловый технический синтетический.

Спирт этиловый технический синтетический иногда окрашивают в сине-фиолетовый цвет путем добавления красителя метилвиолета С24h38N3Cl. Одновременно с красителем добавляют и вещества с резким запахом, для чего обычно используют пиридин С5H5N. Такой спирт называется денатуратом.

Согласно последним нормативным документам (ГОСТ Р 52574-2006) денатурат может быть изготовлен и в виде бесцветной жидкости, но имеющей резкий запах, для чего в спирт добавляют кротоновый альдегид Ch4-CH=CH-CHO в объемной доле около 0,2%.

Все эти виды спиртов можно использовать в качестве жидкого топлива для спиртовок.

Утвержденный нормативными документами средний расход спирта при горении спиртовок составляет за 1 мин. горения 1,7 мл. Соответственно за 15 мин горения составляет 25 мл. а за 1 час -100 мл. Этими нормами можно пользоваться при нормировании расходов спирта при выполнении тех или иных технологических операций.

Однако следует иметь в виду, что нормативные нормы расхода спирта превышают фактические расходы, которые в среднем составляют 25-30 мл/час.

Все виды этилового спирта (из пищевого сырья, технический гидролизный и синтетический) по воздействию на организм человека относят к 4-му классу опасности (малотоксичным веществам). Предельно допустимая концентрация (ПДК) паров этилового спирта в воздухе рабочей зоны производственных помещений должна быть не более 1000 мг/м³.

В спиртовках происходит горение спирта по химической реакции

СН3OH + 3О2 = 2СО2 + 3Н2О

Кислород (О2) берется из окружающего воздуха и как видно из уравнения горения этилового спирта при горении образуется только вода (Н2О) и углекислый газ (СО2). И то и другое присутствует вокруг нас в огромных количествах, поэтому можно считать, что использование спиртовок для выполнения лабораторных работ абсолютно безвредно для окружающего персонала.

Рис.7 Температура пламени спиртовки

Параметры горения топлива

Основными параметрами, характеризующими процеcс горения топлива в спиртовках являются: температура горения, тепловая мощность спиртовки и расход топлива (спирта). Эти три параметра следует учитывать при практической работе со спиртовками.

Температурой горения называется максимальная температура, которая может быть достигнута при полном сгорании спирта. Для спиртовок эта температура не превышает 900°Цельсия.

На рис. 7 показано распределение температуры вдоль пламени фитиля. В нижней части пламени спиртовки температура не превышает 350°Цельсия а максимальная температура в 900°Цельсия достигается в верхней части пламени.

Более подробная информация о пламени спиртовки представлена в приложении 01.

О пламени спиртовки

При горении спиртовки имеет место диффузионное пламя, при котором спирт сгорает на границе пламени, где происходит взаимная диффузия воздуха и топлива.

При этом процессы горения и смешивания паров спирта с воздухом развиваются параллельно. Так как процессы смешивания протекают значительно медленнее процессов горения, то скорость и полнота сгорания определяются скоростью и полнотой смешивания паров спирта и воздуха. Смешение топлива с воздухом при этом протекает путем медленной молекулярной диффузии.

Структура пламени спиртовки 1 - конусное ядро;2 - зона образования смеси из паров спирта и продуктов горения;3 - зона образования смеси из продуктов сгорания и воздуха;4 - граница между зонами.

На рисунке приведена упрощенная схема факела спиртовки, возникающего за счет взаимной молекулярной диффузии паров спирта и воздуха. Внутри конусного ядра 1 находится чистые пары спирта, испаряющиеся с поверхности фитиля. В зоне 2 образуется смесь, состоящая из паров спирта и продуктов горения, а в зоне 3 - смесь из продуктов сгорания и окружающего воздуха.

Граница 4 между зонами 2 и 3 представляет собою гладкий конусный фронт пламени, к которому снаружи диффундируют молекулы воздуха, а изнутри молекулы спирта. Образовавшиеся во фронте пламени продукты горения диффундируют навстречу парам спирта, интенсивно нагревая их в предпламенной зоне, и частично вытесняются в воздух, окружающий факел.

Достоинствами диффузионного пламени спиртовки является сравнительное постоянство температуры по всей высоте (длина пламени), компактность спиртовок и простота их изготовления.

На рис.8 показано крупным планом изображение пламени спиртовки.

увеличить

Рис.8 Пламя спиртовки

Важной характеристикой спиртовки является тепловая мощность спиртовки, т.е. количество тепла, образующегося в результате сгорания жидкого топлива (этилового спирта) в единицу времени. Тепловая мощность спиртовок измеряется в ваттах.

Тепловая мощность спиртовки прямо пропорциональна расходу и теплоте сгорания этилового спирта и колеблется для спиртовок в пределах 150...220 ватт в зависимости от конструкции спиртовки.

Имеет значение и для спиртовок и расход этилового спирта, максимальное фактическое значение которого обычно составляет не более 30...35 мл/час.

Типовой расчет мощности спиртовки приведен в приложении 02.

О тепловой мощности спиртовки

Тепловая мощность спиртовки вычисляется как произведение часового расхода спирта на его теплоту сгорания.

Расчет производится по формуле:

Nквт = (0,278) х Vn х Q

где Nквт - мощность спиртовки в квт.; Vn - номинальный массовый расход спирта в кг/час; Q - теплота сгорания этилового спирта в мДж/кг (равна 27 мДж/кг).

Рассмотрим пример: 27 мл (или с учетом плотности 21,3 г) этилового спирта сгорело в спиртовке за 1 час. Найдем мощность спиртовки.

Решение: Nквт = (0,278) х 21,3х10-3 х 27 = 0,160 кВт

Техника безопасности при работе со спиртовками

При работе со спиртовками надо соблюдать правила техники безопасности. Необходимо использовать спиртовку только по назначению, указанному в ее техническом паспорте.

Перед тем, как зажечь спиртовку следует произвести ее внешний осмотр и удостовериться, что выступающая часть фитиля составляет не менее 3 мм, на элементах корпуса спиртовки отсутствуют следы спирта, а фитиль установлен в фитильной трубки с обжатием.

Категорически запрещается зажигать фитиль спиртовки посредством другой спиртовки.

Запрещается заправлять спиртовку вблизи устройств с открытым пламенем. Не заполняете спиртовку топливом более чем наполовину объема резервуара. Нельзя перемещать или переносить спиртовку с горящим фитилем.

Заправляйте спиртовку только этиловым спиртом. Гасите пламя спиртовки только посредством колпачка, входящего в комплект спиртовки.

Запрещается эксплуатация спиртовок, не имеющих колпачка для тушении пламени

Не держите на рабочем столе, где используется спиртовка, легковоспламеняющиеся вещества и материалы, способные воспламеняться от кратковременного воздействия на них источника зажигания с низкой тепловой энергией (пламя спички, искра и т.п.).

При работе не наклоняйте спиртовку, а при возникновении такой необходимости, рекомендуется использовать спиртовки, работающие в наклонном положении ( граненые спиртовки ).

При опрокидывании спиртовки и разливе на столе горящего спирта немедленно накройте спиртовку плотной тканью, а при необходимости используйте для гашения пламени и огнетушитель. Горящий спирт можно заливать и водой.

Для тушения возгорания не рекомендуется использовать синтетические ткани, так как они имеют низкую температуру возгорания и выделяют вредные вещества при контакте с пламенем.

Не оставляйте без присмотра горящие спиртовки!

Помещение в котором производится работа со спиртовкой (спиртовками) должно быть оснащено первичными средствами пожаротушения, например, порошковым огнетушителем марки ОП-1 или ОП-2.

На прилагаемом видеоролике подробно показано как надо работать со спиртовкой.

Техника безопасности при работе со спиртовкой

Спиртовки от компании ООО ФИРМА БСТ-3

Спиртовки, представляемые компанией «ООО ФИРМА БСТ-3», отвечают самым высоким требованиям, предъявляемым к устройствам для профессиональной работы.

Для изготовления спиртовок использованы самые современные и совершенные материалы.

Все металлические части спиртовок выполнены из высококачественной бронзы или латуни с гальваническим никелевым или хромированным покрытием. Все стеклянные элементы изготовлены из прочного толстого стекла, достаточно стойкого против разрушения при механических воздействиях.

В качестве стекла для изготовления резервуара для спирта применяется толстостенное бутылочное стекло толщиной 3 мм или такой же толщины высокопрочное граненое стекло.

Спиртовки оборудованы механическими устройствами для регулировки длины выступающей части фитиля, при этом сами фитили изготовлены из высококачественных сортов хлопка, что гарантирует стабильную работу спиртовок при эксплуатации.

Защитные элементы спиртовок, а именно металлические колпачки, соединены с корпусом спиртовки прочной металлической цепочкой, что позволяет колпачкам всегда находится "под рукой" и экстренно их использовать при необходимости.

В высоком качестве изготовления и в современном дизайне этих спиртовок можно убедиться, если сравнить их с некоторыми аналогами отечественного рынка.

В таблице приведены технические характеристики спиртовок, которые поставляет на отечественный рынок компания ООО ФИРМА БСТ-3. Все спиртовки имеют максимальную температуру горения 900° Цельсия и срок службы не менее 5 лет.

Если подвести курсор к рисунку (модели 302 ,304 и т.д.) и щелкнуть по нему, то можно перейти к подробному техническому описанию спиртовки этой модели.

Спиртовки. Технические характеристики Параметры Модель 302 304 305 306 Материал резервуара Внутренний объем резервуара, мл Толщина фитиля, мм Расход спирта, мл/час Тепловая мощность, ватт Высота, мм Ширина, мм Масса (нетто), г
латунь стекло стекло стекло
150 85 115 115
6,4 6,4 6,4 12,7
27 28 29 30
177 183 190 197
80 100 110 117
95 65 85 83
137 153 220 200
Условия эксплуатации

Спиртовки должны эксплуатироваться в хорошо проветриваемом закрытом отапливаемом помещении при температуре от +10° до +35°Цельсия и относительной влажности до 80% при температуре +25°Цельсия. Помещение должно быть оборудовано первичными средствами пожаротушения.

Преимущества и недостатки

В заключение приведем преимущества и недостатки лабораторных спиртовок (горелок спиртовых) по сравнению с другими видами лабораторных горелок.

ПРЕИМУЩЕСТВА
  • ● Малый вес - не более 220 г.
  • ● Простота использования - необходимо только добавлять спирт в топливную емкость (резервуар), а далее спирт самостоятельно подается в область горения.
  • ● Надежность - все элементы конструкции практически безотказны в работе.
  • ● Бесшумность работы- при работе спиртовка не создает каких-либо посторонних шумов.
  • ● Отсутствие резких запахов - запах спирта перед тем как он поджигается, ничтожен по сравнению с запахом газообразного топлива в аналогичных случаях.
  • ● Не требуется техническое обслуживание - нет необходимости в проведении регламентных, а также и ремонтных работ по регулировке и очистке элементов конструкции.
  • ● Безопасность в работе - применяемое топливо в малых количествах не взрывоопасно, разлитый горящий спирт легко можно потушить, применяя стандартные средства пожаротушения (плотные ткани из натуральных волокон и порошковые огнетушители).
  • Простота хранения топлива - допускается хранение небольших объемов топлива (порядка 1л.) в обычной пластиковой бутыли.
  • ● Невысокая цена - стоимость спиртовок значительно ниже лабораторных газовых горелок или других видов горелок, применяющих жидкое топливо (керосин, бензин).
  • ● Экологически чистое топливо - не загрязняет окружающую среду (безопасно при попадании в воду и почву и не образует токсичных веществ при сгорании).
НЕДОСТАТКИ
  • ○ Низкая тепловая мощность - теплота сгорания этилового спирта ниже чем у других видов как жидкого топлива (керосин, бензин), так и газообразного топлива (метан,пропан).
  • ○ Ненадежная работа при низких температурах - плохое испарение топлива при минусовых температурах.
  • ○ Малая механическая прочность - стеклянные элементы спиртовок имеют малое сопротивление при ударе, что может привести к их повреждению или разрушению при механических воздействиях.

Мы надеемся, что представленный материал поможет специалистам определиться во всем многообразии лабораторных спиртовок, представленных на отечественном рынке, и сделать правильный выбор при их приобретении.

Как непосредственно выбрать необходимую модель спиртовки подробно изложено на странице «Практические рекомендации по выбору спиртовок для лабораторных работ» .

Сводные данные по всем газовым и спиртовым горелкам для профессионального лабораторного и бытового использования (всего 36 моделей) имеются на сайте «Горелки открытого пламени для пропана, метана и спирта» .

Музыкальная пауза. Отдыхаем!

www.bst3m.ru

Все о лабораторных спиртовых горелках (спиртовках)

Введение

Представленный материал предназначен преимущественно для персонала организаций, в которых используются лабораторные горелки.   Ранее в статье, опубликованной на нашем сайте  «Лабораторные газовые горелки. Устройство и характеристики»  были рассмотрены технические аспекты практического использования лабораторных газовых горелок.

В настоящей работе рассмотрены аналогичные технические аспекты но уже применительно к горелкам спиртовым (далее спиртовки), использующих для нагрева материалов жидкое топливо (этиловый спирт).

Для удобства работы статья разбита на отдельные разделы, к которым можно непосредственно перейти из оглавления, расположенного ниже, щелкнув мышью на названии того или иного раздела. По всему тексту статьи с правой стороны имеются вертикальные стрелки, щелкнув на которых, можно вновь вернуться в раздел оглавление.

Содержание
Назначение и области применения спиртовок

Рассмотрены спиртовки лабораторные, преимущественно нашей компании, которые применяется для подогрева и плавления материалов, пайки низкотемпературными припоями, стерилизации в открытом пламени инструментов, для фламбирования в медицине, для нагрева небольших лабораторных сосудов (пробирок, колб, тиглей и т.п.) и других подобных термических процессов.

Имеют высокое качество изготовления, профессиональное исполнение и современный дизайн

Используются в химических и школьных лабораториях, микробиологических, цитологических, биотехнических лабораториях, медицинских учреждениях, испытательных и зуботехнических лабораториях, а также везде, где требуется применение открытого пламени небольшой тепловой мощности.

Достоинства спиртовок

Спиртовки, представляемые нашей компанией, отвечают самым высоким требованиям, предъявляемым к устройствам для профессиональной работы.

Для изготовления спиртовок использованы самые современные и совершенные материалы.

Все металлические части спиртовок выполнены из высококачественной бронзы или латуни с гальваническим никелевым или хромированным покрытием. Все стеклянные элементы изготовлены из прочного толстого стекла, достаточно стойкого против разрушения при механических воздействиях.

Спиртовки оборудованы механическими устройствами для регулировки длины выступающей части фитиля, при этом сами фитили изготовлены из высококачественных сортов хлопка, что гарантирует стабильную работу спиртовок при эксплуатации.

Защитные элементы спиртовок, а именно металлические колпачки, соединены с корпусом спиртовки прочной металлической цепочкой, что позволяет колпачкам всегда находится "под рукой" и экстренно их использовать при необходимости.

В высоком качестве изготовления и в современном дизайне этих спиртовок можно убедиться, если сравнить их с некоторыми аналогами отечественного рынка.

Устройство спиртовок

Спиртовка это горелка, содержащая резервуар для спирта, имеющий крышку, через которую пропущен фитиль, при этом нижний конец фитиля размещен в резервуаре а верхний конец вне его. Спирт из резервуара поднимается по фитилю за счет капиллярного давления и испаряется, когда достигнет выступающей из резервуара верхней части фитиля. Пары спирта поджигаются и спиртовка горит с температурой пламени не выше 900°Цельсия.

Таким образом в каждой спиртовке имеются две основные части. Это резервуар для спирта и устройство для его сгорания (т.е. собственно сам фитиль и связанные с ним конструктивные элементы).

Резервуар для спирта является основной несущей частью спиртовки, а важнейшей и главной ее частью является фитиль, который переносит жидкое топливо (спирт) из резервуара на конец фитиля, где это топливо горит, образуя пламя, которое используется для нагревания. При этом под понятием "фитиль" понимается тело из капиллярно-пористого материала, смачиваемого спиртом и способное переносить этот спирт вдоль фитиля из резервуара к тому месту на фитиле, из которого спирт удаляется путем его испарения или сжигания.

Способность фитиля переносить спирт обусловлена проницаемой пористостью материала, из которого изготовлен фитиль, обеспечивающей перенос жидкого топлива из резервуара в зону горения под действием капиллярных сил, которые, в свою очередь, обусловлены эффектами смачиваемости и поверхностного натяжения в капиллярных каналах материала фитиля. Если фитиль расположен вертикально, спирт поднимается к зоне горения, преодолевая силу тяжести. Необходимый баланс сил определяется размерами капиллярных каналов материала фитиля.

В верхней части резервуара расположена горловина. Через горловину пропускается фитиль, который обеспечивает работу спиртовки. Также через горловину спиртовка заправляется жидким топливом.

Так как спиртовка имеет две рабочие зоны в одной из которых спирт поступает в фитиль а во второй этот спирт горит, то для того чтобы разделить вышеуказанные рабочие зоны горловина резервуара снабжается крышкой, через которую и пропускается фитиль. Фитиль пропускается через фитильную трубку, которая является необходимым элементом крышки резервуара, при этом последняя может устанавливаться как внутри горловины, так и вне ее, охватывая последнюю с внешней стороны.

Фитиль должен размешаться в фитильной трубке крышки таким образом, чтобы, с одной стороны, иметь возможность плавно и легко перемещаться в трубке, а с другой стороны, контакт трубки с фитилем должен быть достаточно плотным (т.е. фитиль должен быть установлен в фитильную трубку с некоторым обжатием).

Установка фитиля в фитильную трубку с некоторым обжатием позволяет, с одной стороны, практически исключить вытекание спирта через фитильную трубку в нештатных ситуациях, т.к. гидродинамическое сопротивление фитильной трубки, плотно заполненной волокнистой массой фитиля, очень велико; с другой стороны, обжатие фитиля не позволяет фитилю самопроизвольно сползти вниз по фитильной трубке при работе спиртовки. Однако последнее обстоятельство не является важным для спиртовок, имеющих механизмы удержания фитиля в фитильной трубке и перемещения его относительно последней.

Практически во всех указанных выше случаях необходимо стремится к тому, чтобы обжатие фитиля в фитильной трубке было минимальным, так как при увеличении обжатия диаметр капиллярных каналов уменьшается и скорость подъема спирта по фитилю резко падает.

сменить рисунок

Рис.1 Спиртовка СЛ-1 1 - резервуар2 - спирт3 - фитиль4 - втулка5 - колпачок

На Фиг.1 схематично изображено устройство стандартной спиртовки CЛ-1.

Резервуар (поз.1) заполнен спиртом (поз.2). Фитиль (поз.3) размещается в спиртовке таким образом, чтобы его нижний конец был в резервуаре, погруженным в спирт, а верхний конец должен быть вне резервуара в открытом воздухе. Крышка резервуара выполнена в виде втулки (поз.4), которая установлена внутри горловины резервуара, и через осевое отверстие в которой с некоторым обжатием пропущен фитиль. Спиртовка имеет колпачок (поз.5), который используется как для тушения пламени спиртовки, так и для предотвращения испарения топлива с верхней части фитиля.

Внешний вид этой спиртовки можно увидеть на этом же рисунке, если к нему подвести курсор.

Резервуар спиртовки может быть изготовлен из стекла или металла. Применяется стекло лабораторное толщиной 2 мм и бутылочное толщиной 3 мм. Спиртовки изготовленные из бутылочного стекла более предпочтительны для использования, так как имеют высокую механическую прочность. В качестве металла для изготовления резервуара спиртовки используются латунь или бронза, поскольку эти металлы при случайном ударе не образуют искр, которые могли бы привести к воспламенению спирта в резервуаре. По этой же причине и все другие конструктивные элементы спиртовок изготавливаются из материалов не образующих при ударе искру.

Резервуары спиртовок отличаются между собой своей формой. Применяются круглые спиртовки (цилиндрической, конусообразной и шаровой формы) и спиртовки, у которых резервуар имеет граненую форму. Граненый корпус (резервуар) позволяет устанавливать спиртовку в различных наклонных положениях, что например, удобно при работе с восками, чтобы капли воска не попадали на фитиль.

сменить рисунок

Рис.2 Спиртовка 306 1 - резервуар 2 - крышка 3 - трубка 4 - фитиль 5 - втулка 6 - колпачок

На Фиг.2 показан внешний вид спиртовки мод.306. Стеклянный резервуар, граненой формы (поз.1) имеет металлическую крышку (поз.2), которая крепится на горловине резервуара с помощью винтовой резьбы. В отверстии крышки закреплена металлическая фитильная трубка (поз.3), через которую пропущен фитиль (поз.4). На трубке установлена подвижная втулка (поз.5), назначение которой будет объяснено позже.

Спиртовка имеет колпачок (6), который устанавливается сверху на втулку. В качестве опорной поверхности на рабочем столе может использоваться любая из пяти граней резервуара, что позволяет пользоваться спиртовкой как в вертикальном , так и в наклонном ее положении.

Одно из наклонных положений этой спиртовки можно увидеть, если к рисунку подвести курсор.

Пламя спиртовки, имеющий граненый резервуар, при установке на различные грани показано на Фиг.3

Рис.3 Пламя граненой спиртовки°

В лабораторных спиртовках наибольшее распространение получили фитили изготовленные из хлопчатобумажной ткани, состоящей из прямых нитей. Однако применяются также и фитили, изготовленные из асбестового шнура.

Большинство спиртовок последних моделей имеют устройства для регулировки выступающей верхней части фитиля, рекомендуемая величина которой составляет не менее 3 мм и не более 15 мм. Регулировка выступающей верхней части фитиля может производиться либо перемещением фитильной трубки относительно фитиля, либо перемещением фитиля относительно фитильной трубки.

В первом варианте фитильная трубка выполнена в виде раздвижной системы , состоящей из двух трубчатых элементов, верхний из которых выполнен в виде подвижной втулки и установлен на скользящей посадке на другом нижнем неподвижно закрепленном трубчатом элементе. При перемещении верхнего трубчатого элемента ( вниз или вверх) уменьшается или увеличивается общая длина системы из двух трубок. Поэтому размеры выступающей части фитиля соответственно либо увеличиваются, либо уменьшаются.

Во втором варианте устройство для регулирования длины верхней части фитиля выполнено в виде механизма преобразующего вращательное движение в поступательное.

Основным элементом этого устройства является зубчатое колесо с заостренными зубьями. Трубка для фитиля имеет продольный сквозной паз, в который входит небольшой сегмент зубчатого колеса. Высота этого сегмента выбирается таким образом, чтобы зубья колеса входили в тело фитиля на глубину не более 1-2 мм.

Указанное зубчатое колесо закрепляется неподвижно на валу на одном из концов которого установлена рукоятка. От рукоятки вращательное движение передается зубчатому колесу, которое посредством зубьев, имеющих плотный контакт с телом фитиля перемещает фитиль вверх или вниз относительно фитильной трубки.

сменить рисунок

Рис.4 Спиртовка с регулировкой фитиля 1 - рукоятка2 - вал3 - фитиль4 - трубка;5 - трубка стабилизатора пламени6 - отверстие7 - колпачок

На Фиг.4 показан внешний вид спиртовки, которая имеет устройство регулировки размеров верхней части фитиля выполненное по второму варианту.

Спиртовка имеет рукоятку (поз.1), посредством которой через вал (поз.2) вращение передается зубчатому колесу (на рисунке не показано). Острые зубья этого колеса взаимодействуют с фитилем (поз.3), перемещая его относительно трубки (поз.4) вверх или вниз в зависимости от направления вращения рукоятки.

Трубка стабилизатора пламени (поз.5) закреплена соосно относительно трубки в которой находится фитиль.В зазор между трубками поступают пары спирта через отверстие диаметром 1,5 мм (поз.6).

На выходе трубки стабилизатора пламени пары поджигаются и в результате вокруг выступающей части фитиля создается дополнительное круговое пламя. Вышеупомянутое отверстие имеет и другое назначение. Посредством него выравнивается давление внутри резервуара и вне его.

Внешний вид этой спиртовки можно увидеть на этом же фигуре, если к ней подвести курсор.

Обычно топливо для спиртовки заливается через верхнее отверстие резервуара после снятия крышки. Однако имеются спиртовки, резервуар которых имеет боковую заправочную горловину с притертой пробкой.

Отличительные характеристики спиртовок

В лабораторной практике применяются спиртовки многочисленных конструкций. Однако все различие между спиртовками можно свести к некоторым основным признакам. Основные технические характеристики по которым спиртовки отличаются друг от друга являются:

  • материал резервуара (стекло или металл)
  • форма резервуара (круглая или граненая)
  • внутренний объем резервуара
  • материал, толщина фитиля и его форма
  • наличие или отсутствие устройств для регулировки длины выступающей части фитиля

Материал резервуара следует выбирать исходя из условий работы спиртовки. Если спиртовка эксплуатируется в условиях, при которых возможно случайное падение спиртовки на каменный или металлический пол, то с точки зрения техники безопасности предпочтительно использовать спиртовку с металлическим резервуаром.

Спиртовки со стеклянным корпусом значительно дешевле металлических. Кроме того при работе спиртовки всегда можно наблюдать за уровнем спирта в резервуаре. Однако стекло -хрупкий материал, имеющий малое сопротивление при ударе, и поэтому всегда имеется возможность разрушения резервуара спиртовки при падении на твердый пол, что может вызвать разлив горящего спирта.

Поэтому в помещениях с повышенными требованиями по пожарной безопасности применение стеклянных спиртовок изготовленных из тонкого лабораторного стекла не рекомендуется.

Форма резервуара круглая получила наиболее широкое распространение. Граненые спиртовки дороже круглых и их следует применять только при выполнении ряда специфических работ,например, связанных с нагревом легкоплавких материалов типа восков, чтобы исключить попадание капель разогретого материала на фитиль спиртовки.

Внутренний объем резервуара не имеет решающего значения для работы спиртовки. Скорее этот вопрос надо увязывать с требованиями пожарной безопасности. Внутренний объем резервуара спиртовки надо выбирать таким, чтобы при при ее эксплуатации, как минимум, не требовалось бы вновь заправлять спиртовку в течении одного часа ее работы..

Материал, толщина фитиля и его форма важные элементы для работы спиртовки. Используются фитили из хлопчатобумажной ткани и асбестового шнура. Наибольшее распространение получили фитили из хлопчатобумажной ткани, так как они дают более стабильное и ровное пламя по сравнению с асбестовыми фитилями, другими недостатками которых являются относительно низкая температура пламени и малый ресурс службы фитиля.

Кроме того, что очень важно, попадание в дыхательные пути волокон асбеста, находящихся в составе асбестового фитиля, может привести к тяжелому заболеванию (мезотелиома). Поэтому, по возможности, избегайте использование для спиртовок асбестовых фитилей.

На рис. 5 показан хлопчатобумажный фитиль для спиртовок.

увеличить

Рис.5 Фитиль хлопчатобумажный

Что касается толщины фитилей, то надо исходить из того, что чем толще фитиль тем больше топлива он подает в зону его сгорания. Более толстые фитили дают и более объемное пламя с большей высотой последнего. В результате тепловая мощность у спиртовок с более толстым фитилем несколько выше, однако при этом выше и расход спирта.

Для большинства лабораторных работ, выполняемых при помощи спиртовок достаточна толщина фитиля не менее 4,8 мм и не более 6,4 мм.

нажми

Рис.6 Баннер фитилей

Более толстые фитили необходимы для выполнения некоторых профессиональных работ, где требуется высокое и объемное пламя. Желательно в наборе иметь спиртовки с разной толщиной фитиля и использовать их в зависимости технологических требований, предъявляемых к выполняемой работе.

Две формы фитилей применяются в спиртовках: круглые (в сечении) фитили и плоские, изготовленные из тканной ленты. Спиртовки с плоскими фитилями применяются для нагрева изделий большой протяженности, например, стеклянных трубок.

Устройство для регулировки размеров выступающей части фитиля обеспечивает большое удобство при работе со спиртовками, так как не требуется каждый раз гасить пламя спиртовки, чтобы отрегулировать параметры пламени (высоту и объем) путем изменения размеров выступающей части фитиля. Спиртовки с устройствами регулировки выступающей части фитиля дороже, чем спиртовки без этих устройств. Однако несколько более высокая цена с лихвой покрывается удобствами для профессиональной работы, которые это устройство обеспечивает.

Масса спиртовок обычно не превышает 0,25 кг, а высота - не более 120 мм.

Сводная классификация спиртовок с учетом вышеприведенных признаков приведена на сайте«Практические рекомендации по выбору спиртовок для лабораторных работ» .

Свойства топлива для спиртовок

Все спиртовки в качестве топлива преимущественно используют этиловый спирт Этиловый спирт (этанол) - бесцветная жидкость, обладающая запахом, легковоспламеняющаяся и горящая голубоватым слабо светящимся пламенем. Плотность 0,794 г/см3. Температура кипения чистого этилового спирта при нормальном давлении +73,9°C. Удельная теплота сгорания 7100 ккал/кг. Этиловый спирт гигроскопичен, хорошо смешивается с диэтиловым эфиром, глицерином, бензолом и т.п. Хранят этиловый спирт в емкостях с плотно притертой пробкой.

Для оценки пожарной опасности этилового спирта при использовании спиртовок необходимо учитывать температуру вспышки и температуру самовоспламенения.

Температура вспышки этилового спирта - это наименьшая температура при которой над его поверхностью образуются пары, способные вспыхнуть в воздухе от источника зажигания. Устойчивого горения при этом не наблюдается. Ориентировочно температура вспышки характеризует те температурные условия, при которых горючее вещество становится огнеопасным при хранении в открытом сосуде или при случайном разливе. Температура вспышки этилового спирта равна +13°С.

Температура самовоспламенения — это наименьшая температура , при которой начинается горение вещества при контакте с воздухом в отсутствие источника зажигания. Для этилового спирта температура самовоспламенения составляет +365°С.

На рынке имеются три вида этилового спирта: спирт этиловый ректификованный из пищевого сырья; спирт этиловый технический гидролизный и спирт этиловый технический синтетический.

Спирт этиловый технический синтетический иногда окрашивают в сине-фиолетовый цвет путем добавления красителя метилвиолета С24h38N3Cl. Одновременно с красителем добавляют и вещества с резким запахом, для чего обычно используют пиридин С5H5N. Такой спирт называется денатуратом.

Согласно последним нормативным документам (ГОСТ Р 52574-2006) денатурат может быть изготовлен и в виде бесцветной жидкости, но имеющей резкий запах, для чего в спирт добавляют кротоновый альдегид Ch4-CH=CH-CHO в объемной доле около 0,2%.

Все эти виды спиртов можно использовать в качестве жидкого топлива для спиртовок.

Утвержденный нормативными документами средний расход спирта при горении спиртовок составляет за 1 мин. горения 1,7 мл. Соответственно за 15 мин горения составляет 25 мл. а за 1 час -100 мл. Этими нормами можно пользоваться при нормировании расходов спирта при выполнении тех или иных технологических операций.

Однако следует иметь в виду, что нормативные нормы расхода спирта превышают фактические расходы, которые в среднем составляют 25-30 мл/час.

Спирт этиловый ректификованный из пищевого сырья и спирт этиловый питьевой по степени воздействия на организм человека относят к 4-му классу опасности. Предельно допустимая концентрация (ПДК) паров этилового спирта в воздухе рабочей зоны производственных помещений должна быть не более 1000 мг/м³.

В спиртовках происходит горение спирта по химической реакции

СН3OH + 3О2 = 2СО2 + 3Н2О

Кислород (О2) берется из окружающего воздуха и как видно из уравнения горения этилового спирта при горении образуется только вода (Н2О) и углекислый газ (СО2). И то и другое присутствует вокруг нас в огромных количествах, поэтому можно считать, что использование спиртовок для выполнения лабораторных работ абсолютно безвредно для окружающего персонала.

Рис.7 Температура пламени спиртовки

Параметры горения топлива

Основными параметрами, характеризующими процеcс горения топлива в спиртовках являются: температура горения, тепловая мощность спиртовки и расход топлива (спирта). Эти три параметра следует учитывать при практической работе со спиртовками.

Температурой горения называется максимальная температура, которая может быть достигнута при полном сгорании спирта. Для спиртовок эта температура не превышает 900°Цельсия.

На Фиг.6 показано распределение температуры вдоль пламени фитиля. В нижней части пламени спиртовки температура не превышает 350°Цельсия а максимальная температура в 900°Цельсия достигается в верхней части пламени.

Более подробная информация о пламени спиртовки представлена в приложении 01.

Все о пламени спиртовки

При горении спиртовки имеет место диффузионное пламя, при котором спирт сгорает на границе пламени, где происходит взаимная диффузия воздуха и топлива.

При этом процессы горения и смешивания паров спирта с воздухом развиваются параллельно. Так как процессы смешивания протекают значительно медленнее процессов горения, то скорость и полнота сгорания определяются скоростью и полнотой смешивания паров спирта и воздуха. Смешение топлива с воздухом при этом протекает путем медленной молекулярной диффузии.

Структура пламени спиртовки 1 - конусное ядро;2 - зона образования смеси из паров спирта и продуктов горения;3 - зона образования смеси из продуктов сгорания и воздуха;4 - граница между зонами.

На рисунке приведена упрощенная схема факела спиртовки, возникающего за счет взаимной молекулярной диффузии паров спирта и воздуха. Внутри конусного ядра 1 находится чистые пары спирта, испаряющиеся с поверхности фитиля. В зоне 2 образуется смесь, состоящая из паров спирта и продуктов горения, а в зоне 3 - смесь из продуктов сгорания и окружающего воздуха.

Граница 4 между зонами 2 и 3 представляет собою гладкий конусный фронт пламени, к которому снаружи диффундируют молекулы воздуха, а изнутри молекулы спирта. Образовавшиеся во фронте пламени продукты горения диффундируют навстречу парам спирта, интенсивно нагревая их в предпламенной зоне, и частично вытесняются в воздух, окружающий факел.

Достоинствами диффузионного пламени спиртовки является сравнительное постоянство температуры по всей высоте (длина пламени), компактность спиртовок и простота их изготовления.

На рис.8 показано крупным планом изображение пламени спиртовки.

увеличить

Рис.8 Пламя спиртовки

Важной характеристикой спиртовки является тепловая мощность спиртовки, т.е. количество тепла, образующегося в результате сгорания жидкого топлива (этилового спирта) в единицу времени.

Тепловая мощность спиртовок измеряется в ваттах.

Тепловая мощность спиртовки прямо пропорциональна расходу и теплоте сгорания этилового спирта и колеблется для спиртовок в пределах 150...220 ватт в зависимости от конструкции спиртовки.

Имеет значение и для спиртовок и расход этилового спирта, максимальное фактическое значение которого обычно составляет не более 30...35 мл/час.

Типовой расчет мощности спиртовки приведен в приложении 02.

О тепловой мощности спиртовки

Тепловая мощность спиртовки вычисляется как произведение часового расхода спирта на его теплоту сгорания.

Расчет производится по формуле:

Nквт = (0,278) х Vn х Q

где Nквт - мощность спиртовки в квт.; Vn - номинальный массовый расход спирта в кг/час; Q - теплота сгорания этилового спирта в мДж/кг (равна 27 мДж/кг).

Рассмотрим пример: 27 мл (или с учетом плотности 21,3 г) этилового спирта сгорело в спиртовке за 1 час. Найдем мощность спиртовки.

Решение: Nквт = (0,278) х 21,3х10-3 х 27 = 0,160 кВт

Техника безопасности при работе со спиртовками

При работе со спиртовками надо соблюдать правила техники безопасности. Необходимо использовать спиртовку только по назначению, указанному в ее техническом паспорте. Запрещается заправлять спиртовку вблизи устройств с открытым пламенем. Не заполнять спиртовку топливом более чем наполовину объема резервуара. Нельзя перемещать или переносить спиртовку с горящим фитилем.

Категорически запрещается зажигать фитиль спиртовки посредством другой спиртовки. Заправлять спиртовку только этиловым спиртом. Гасить пламя спиртовки только посредством колпачка. Не держать на рабочем столе, где используется спиртовка, легковоспламеняющиеся вещества и материалы, способные воспламеняться от кратковременного воздействия источника зажигания с низкой тепловой энергией (пламя спички,спиртовки).

При работе не наклонять спиртовку, а при возникновении такой необходимости, использовать спиртовки, работающие в наклонном положении ( граненые спиртовки ). При опрокидывании спиртовки и разливе на столе горящего спирта немедленно накройте спиртовку плотной тканью, а при необходимости используйте для гашения пламени и огнетушитель. Помещение в котором производится работа со спиртовкой (спиртовками) должно быть оснащено первичными средствами пожаротушения, например, порошковым огнетушителем марки ОП-1 или ОП-2.

На прилагаемом видеоролике подробно показано как надо работать со спиртовкой

Техника безопасности при работе со спиртовкой

Технические характеристики спиртовок

В таблице приведены технические характеристики спиртовок, которые поставляет на отечественный рынок компания ООО ФИРМА БСТ-3. Все спиртовки имеют максимальную температуру горения 900° Цельсия, срок службы не менее 5 лет, оснащены устройством регулировки размеров выступающей части фитиля, в качестве материала фитиля используется хлопчатобумажная ткань. Все детали изготовленные из латуни имеют хромированное покрытие. В качестве стекла для изготовления резервуара для спирта применяется толстостенное бутылочное стекло толщиной 3 мм или такой же толщины высокопрочное граненое стекло.

Если подвести курсор к номеру модели (302 ,304 и т.д.) и после изменения цвета выбранного номера щелкнуть по нему, то можно перейти к подробному техническому описанию спиртовки этой модели.

Спиртовки. Технические характеристики Параметры Модель 302 304 305 306 Материал резервуара Внутренний объем резервуара, мл Толщина фитиля, мм Расход спирта, мл/час Тепловая мощность, ватт Высота, мм Ширина, мм Масса (нетто), г
латунь стекло граненое стекло граненое стекло
150 85 115 115
6,4 6,4 6,4 12,7
27 28 29 30
177 183 190 197
80 100 110 117
95 65 85 83
137 153 220 200
Условия эксплуатации

Спиртовки должны эксплуатироваться в хорошо проветриваемом закрытом отапливаемом помещении при температуре от +10° до +35°Цельсия и относительной влажности до 80% при температуре +25°Цельсия. Помещение должно быть оборудовано первичными средствами пожаротушения.

Преимущества и недостатки

В заключение приведем преимущества и недостатки лабораторных спиртовок (горелок спиртовых) по сравнению с другими видами лабораторных горелок.

ПРЕИМУЩЕСТВА
  • ● Малый вес - не более 220 г.
  • ● Простота использования - необходимо только добавлять спирт в топливную емкость, а далее спирт самостоятельно подается в область горения.
  • ● Надежность - все элементы конструкции практически безотказны в работе.
  • ● Бесшумность работы- при работе спиртовка не создает каких-либо посторонних шумов.
  • ● Отсутствие резких запахов - запах спирта перед тем как он поджигается, ничтожен по сравнению с запахом газообразного топлива в аналогичных случаях.
  • ● Не требуется техническое обслуживание - нет необходимости в проведении регламентных, а также и ремонтных работ по регулировке и очистке элементов конструкции.
  • ● Безопасность в работе - применяемое топливо в малых количествах не взрывоопасно, разлитый горящий спирт легко можно потушить, применяя стандартные средства пожаротушения (порошковые огнетушители).
  • Простота хранения топлива - допускается хранение небольших объемов топлива (порядка 1л.) в обычной пластиковой бутыли.
  • ● Невысокая цена - стоимость спиртовок значительно ниже лабораторных газовых горелок или других видов горелок, применяющих жидкое топливо (керосин, бензин).
  • ● Экологически чистое топливо - не загрязняет окружающую среду (безопасно при попадании в воду и почву и не образует токсичных веществ при сгорании).
НЕДОСТАТКИ
  • ○ Низкая тепловая мощность - теплота сгорания этилового спирта ниже чем у других видов как жидкого топлива (керосин, бензин), так и газообразного топлива (метан,пропан).
  • ○ Ненадежная работа при низких температурах - плохое испарение топлива при минусовых температурах.
  • ○ Малая механическая прочность - стеклянные элементы спиртовок имеют малое сопротивление при ударе и легко разрушаются при механических воздействиях.

Мы надеемся, что представленный материал поможет специалистам определиться во всем многообразии лабораторных спиртовок, представленных на отечественном рынке, и сделать правильный выбор при их приобретении.

labgorelka.ru

Спиртовка - Лабораторные спиртовки

Химия - Спиртовка - Лабораторные спиртовки

01 марта 2011

Оглавление:1. Спиртовка2. Лабораторные спиртовки3. Топливо4. Преимущества5. Недостатки

Лабораторные спиртовки применяются для подогрева и плавления материалов, стерилизации в открытом пламени медицинских инструментов, для нагрева небольших лабораторных сосудов и других подобных термических процессов.

Конструкция

Емкость для спирта является основной несущей частью лабораторной спиртовки, а важнейшей и главной ее частью является фитиль, который переносит жидкое топливо из емкости на конец фитиля, где это топливо горит и используется для нагревания. Емкость для спирта изготовлена в виде резервуара, в который опущен нижний конец фитиля. Резервуар имеет горловину, которая снабжена крышкой. Крышка необходима, чтобы отделить зону горения спирта от внутреннего объема резервуара, где находится жидкое топливо. Крышка резервуара может быть размещена как внутри горловины, так и вне ее, охватывая последнюю с наружной стороны. В отверстии крышки, через которую проходит фитиль, обычно устанавливают направляющую трубку. Фитиль должен размешаться в трубке таким образом, чтобы, с одной стороны, иметь возможность плавно и легко перемещаться в трубке, а с другой стороны, контакт трубки с фитилем должен быть достаточно плотным, чтобы фитиль не выпал из трубки. Крышка спиртовки может иметь устройство для регулировки выступающей длины фитиля, рекомендуемая величина которой составляет не более 15 мм.

Обычно топливо для спиртовки заливается через верхнее отверстие резервуара после снятия крышки. Однако имеются спиртовки, резервуар которых имеет боковую заправочную горловину с притертой пробкой. Количество заливаемого топлива определяется внутренним объемом резервуара. Спирт из резервуара поднимается по фитилю за счет капиллярного давления и испаряется, когда достигнет верхнего конца выступающей части фитиля. Пары спирта поджигаются и спиртовка горит с температурой пламени не выше 900° Цельсия. Большинство спиртовок имеют металлический, либо стеклянный колпачок, который используется как для тушения пламени спиртовки, так и для предотвращения испарения топлива.

По конструктивным элементам лабораторные спиртовки отличаются друг от друга по следующим параметрам:

  • материал резервуара;
  • форма резервуара;
  • внутренний объем резервуара;
  • материал и толщина фитиля;
  • наличие или отсутствие устройства для регулирования выступающей части фитиля;

Материал резервуара следует выбирать исходя из условий работы спиртовки. Если спиртовка эксплуатируется в условиях, при которых возможно случайное падение спиртовки на каменный или металлический пол, то с точки зрения техники безопасности предпочтительно использовать спиртовку с металлическим резервуаром. Спиртовки со стеклянным корпусом значительно дешевле металлических. Кроме того при работе спиртовки всегда можно наблюдать за уровнем спирта в резервуаре. Однако стекло -хрупкий материал, имеющий малое сопротивление при ударе, и поэтому всегда имеется возможность разрушения резервуара спиртовки при падении на твердый пол, что может вызвать разлив горящего спирта. Поэтому в помещениях с повышенными требованиями по пожарной безопасности применение стеклянных спиртовок, особенно изготовленных из тонкого лабораторного стекла, не рекомендуется.

Круглая форма резервуара получила наиболее широкое распространение. Граненые спиртовки дороже круглых и их следует применять только при выполнении ряда специфических работ,например, связанных с нагревом легкоплавких материалов типа восков, чтобы исключить попадание капель разогретого материала на фитиль спиртовки.

Внутренний объем резервуара спиртовки надо выбирать таким, чтобы при при ее эксплуатации, как минимум, не требовалось бы вновь заправлять спиртовку в течение одного часа ее непрерывной работы.

Материал и толщина фитиля важные элементы для работы спиртовки. Используются фитили из хлопчатобумажной ткани и асбестового шнура. Наибольшее распространение получили фитили из хлопчатобумажной ткани, так как они дают более стабильное и ровное пламя по сравнению с асбестовыми фитилями. Что касается толщины фитилей, то надо исходить из того, что чем толще фитиль тем больше топлива он подает в зону его сгорания. Более толстые фитили дают и более объемное пламя с большей высотой последнего. В результате тепловая мощность у спиртовок с более толстым фитилем несколько выше, однако при этом выше и расход спирта. Для большинства лабораторных работ, выполняемых при помощи спиртовок достаточна толщина фитиля не менее 4,8 мм и не более 6,4 мм. Более толстые фитили необходимы для выполнения некоторых профессиональных работ, где требуется высокое и объемное пламя. Желательно в наборе иметь спиртовки с разной толщиной фитиля и использовать их в зависимости технологических требований, предъявляемых к выполняемой работе.

Устройство для регулировки размеров выступающей части фитиля обеспечивает большое удобство при работе со спиртовками, так как не требуется каждый раз гасить пламя спиртовки, чтобы отрегулировать параметры пламени путем изменения размеров выступающей части фитиля. Спиртовки с устройствами регулировки выступающей части фитиля дороже, чем спиртовки без этих устройств. Однако несколько более высокая цена с лихвой покрывается удобствами для профессиональной работы, которые это устройство обеспечивает.

Просмотров: 7679

4108.ru

Лабораторная спиртовка

Изобретение относится к технике сжигания жидкого топлива. Устройство содержит резервуар для жидкого топлива, преимущественно спирта, фитиль, выполненный из проницаемо-пористого никелида титана с пористостью 8-65% и преимущественным размером пор в интервале 0,1-500 мкм. Равномерная капиллярная структура проницаемо-пористого материала обеспечивает ровное и стабильное горение пламени с повышенной температурой. Жаростойкие свойства никелида титана определяют практически неограниченный срок службы спиртовки. 4 ил.

 

Изобретение относится к технике сжигания жидкого топлива.

Пламенные нагревательные и осветительные устройства, использующие жидкое топливо, известны давно и широко распространены в быту и в технике.

Свечи и коптилки, осветительные лампы и керогазы, лабораторные спиртовки и устройства специального назначения используют фитильный механизм подачи топлива. Фитиль - это собранные в жгут волокна. Промежутки между ними образуют транспортные каналы для жидкости, которая перемещается вдоль них под действием капиллярных сил; в спиртовках - из резервуара топлива в зону горения. В простейшем случае фитиль изготавливают из хлопчатобумажных волокон в виде жгута или тканой ленты. Эксплуатация таких спиртовок сопряжена с необходимостью регулирования длины участка фитиля в зоне горения пламени и замены его при израсходовании в результате сгорания.

Известна спиртовка [ГОСТ 25336-82] для подогрева различных веществ в лабораторных условиях, в том числе в медицинской практике. В ней используют фитиль из асбестового шнура. Недостатками ее являются относительно низкая температура пламени, малый ресурс службы фитиля, технологическая сложность его производства.

В поисках продления ресурса спиртовки изобретены бесфитильные устройства - спиртовая горелка шведской компании Trangia [www.trangia.se/English].

Недостаток ее - сложная процедура запуска, повышенные требования к топливу.

Усовершенствование фитиля в традиционной схеме спиртовки с целью увеличения срока его службы осуществлялось в основном в направлении поиска подходящих материалов.

Известна спиртовка, включающая резервуар для жидкого топлива, преимущественно спирта, и фитиля для транспорта топлива, расположенного в держателе с возможностью регулирования длины пламяобразующего участка [Заявка на изобретение РФ №99106148]. В качестве материала фитиля выбраны стекловолокно, керамическое волокно, углеродное волокно. Скрученные в жгут, с добавлением связующего такие фитили вследствие своей жаростойкости имеют большой, но ограниченный срок службы. Волокнистая структура фитиля определяет струйную форму генерируемого пара и образуемого пламени. Вследствие этого высвобождающаяся энергия окисления (горения) в большой мере переходит в световую в ущерб тепловой. Температура пламени спиртовок с волокнистым фитилем не превышает 600°С.

Взрыхленный объем пламяобразующего участка фитиля хлопотно чистить от нагара и сажевых отложений, регулировать высоту расходуемого пламяобразующего участка. Технология производства тонких волокон из указанных материалов сложна и дорогостояща.

Технический результат предлагаемого изобретения - повышение температуры пламени, увеличение срока службы фитиля, упрощение обслуживания устройства.

Указанный технический результат достигается тем, что в лабораторной спиртовке, включающей резервуар для жидкого топлива, преимущественно спирта, и фитиль из жаростойкого материала с капиллярной структурой, в качестве жаростойкого материала выбран проницаемо-пористый сплав на основе никелида титана с пористостью 8-65% и преимущественным размером пор 0,1-500 мкм.

Работоспособность устройства обусловлена проницаемой пористостью материала, обеспечивающей транспорт жидкого топлива из резервуара в зону горения под действием капиллярных сил, которые, в свою очередь, обусловлены эффектами смачиваемости и поверхностного натяжения в капиллярных структурах. При вертикальной расположенности фитиля топливо поднимается к пламяобразующему участку, преодолевая силу веса. Необходимый баланс сил достигается выбором пористости и размеров проницаемых пор (т.е. капилляров). Для практически существующих габаритных размеров лабораторных спиртовок, т.е. заданной высоты подъема топлива, заданной жидкости - спирта и материала - никелида титана, с известными параметрами смачиваемости, подобраны интервалы пористости 8-65% и размеров пор 0,1-500 мкм, гарантирующие работоспособность.

Указанные параметры коррелированы через толщину межпоровых стенок. При этом размерность пор доминирует в степени зависимости от нее эффективности работы устройства. При уменьшении размеров пор и постоянной пористости увеличивается поверхность соприкосновения пористой матрицы и жидкости. Это приводит к увеличению пристеночного трения жидкости, т.е. снижению проницаемости материала. Т.о., на нижней границе интервала проницаемость становится недостаточной для поддержания эффективного горения и дальнейшее уменьшение размеров нецелесообразно. Верхний предел интервала размеров пор определен из условия сохранения высоты подъема жидкости и максимизации проницаемости.

Аналогичное обоснование имеет место для интервала пористости. Ниже нижнего предела снижается проницаемость объема, а выше верхнего подъемная сила капилляров недостаточна для преодоления веса жидкости. За счет анизотропной ориентации поровых выходов и, следовательно, лучшего перемешивания паров топлива с воздухом, а также предположительно за счет иной по сравнению с прототипом теплопроводности материала фитиля увеличивается температура пламени.

Никелид титана по жаропрочности и жаростойкости превосходит материалы прототипа. Фитиль, выполненный из него, практически безызносный. Поэтому ресурс самой спиртовки неопределяем. Эксплуатационные заботы сводятся к незатруднительному удалению возможных сажевых отложений с ровной и твердой поверхности пламяобразующего участка фитиля.

Технологическая программа изготовления фитиля сводится к синтезированию готового образца заданной формы, размеров и структуры из порошковых ингредиентов методом СВС-синтеза (самораспространяющегося высокотемпературного синтеза). Производство проницаемопористых сплавов никелида титана методом СВС-синтеза хорошо отработано и имеет относительно несложную технику [Гюнтер В.Э. и др. Сплавы с памятью формы в медицине. Изд-во Томск, ун-та, 1986, С.185-188].

Комплекс потребительских достоинств спиртовки, готовность ее к использованию для различных бытовых нужд, где нагреватели такого типа имеют штатное применение, свидетельствует о соответствии предложения критерию «промышленная применимость», а отсутствие в уровне техники совокупности признаков, увязанных с указанным техническим результатом, - критерию «изобретательский уровень».

На иллюстрациях представлено:

Фиг.1. Спиртовка лабораторная. Устройство в разрезе. 1 - резервуар для жидкого топлива, 2 - фитиль, 3 - держатель фитиля, 4 - защитный колпачок.

Фиг.2. Фитиль никелид-титановый, 5 - погружной участок, 6 - пламяобразующий участок.

Фиг.3. Распределение пор по размерам в материале фитиля.

Фиг.4. Спиртовка в действии.

Конкретным примером достижимости технического результата выполнена лабораторная спиртовка (фиг.1) со следующими техническими данными:

Стеклянный резервуар 1 рабочей емкостью 120 мл завершен горловиной с размещенным в ней держателем 3 фитиля 2. Внешний (пламяобразующий) участок 6 фитиля 2 выступает над торцом держателя 3 с возможностью регулирования его высоты и фиксации его в держателе плотной посадкой. Диаметр погружного участка 5 фитиля 2 равен внутреннему диаметру горловины и составляет 17 мм. Диаметр посадочного и пламяобразующего участков фитиля 13 мм. Габаритная длина фитиля 65 мм. Материал фитиля - проницаемо-пористый никелид титана, спеченный из порошковых ингредиентов методом СВС-синтеза в окончательных размерах без дополнительной обработки. Размеры пор в использованном образце подчиняются статистическому закону распределения, конкретный вид которого представлен на фиг.3. Пиковое значение содержания пор в единице объема соответствует интервалу размеров 70÷160 мкм. Измеренная интегральная пористость составила 35%.

Устройство работает и испытывалось следующим образом: после заправки резервуара этиловым спиртом и двухминутной паузы на пропитывание фитиля зажигают пламя над фитилем (фиг.4), в зоне испарения спирта и перемешивания паров с воздухом. Высоту пламени и температуру регулируют выдвижением фитиля из держателя.

Устройство испытывалось в действии для медицинских целей в условиях операционной при подготовке спецтехники в течение года. Технический уход за спиртовкой сводился к периодической заправке резервуара спиртом и эпизодической чистке фитиля от сажевых отложений. Нагара на поверхности фитиля не образовывалось. Температура пламени, измеренная термопарой, достигла 700°С.

Лабораторная спиртовка, включающая резервуар для жидкого топлива, преимущественно спирта, и фитиль из жаростойкого материала с капиллярной структурой, отличающаяся тем, что в качестве жаростойкого материала выбран проницаемо-пористый сплав на основе никелида титана с пористостью 8-65% и преимущественным размером пор 0,1-500 мкм.

www.findpatent.ru

Зачем спиртовка в походе? - Ветер в поле

Подробности Автор: Сергей Федосеев

В этой небольшой статье постараюсь ответить на вопрос зачем нужна вообще спиртовка и нужна ли она в походе. На самом деле вопрос довольно простой, но порождающий жаркие споры так же, как и "костёр или щепочница?", "щепочница или газ?", и тому подобное. Давайте разбираться.

Что такое спиртовка?

Начнём, пожалуй с того, что представляют из себя спиртовки.

спиртовка в походеНа сегодняшний день кроме лабораторной спиртовки придумано огромное количество всевозможных конструкций, основанных на горении спирта. Нас в данном случае интересуют именно спиртовки которые можно использовать в походной кухне. Чаще всего это небольшая алюминиевая или медная ёмкость с отверстиями по кругу в верхней части, образующими конфорку. Фитиля, как у лабораторной спиртовки в подобных конструкциях нет, их работа основана на горении паров спирта.

спиртовкаПодобную спиртовку легко сделать самостоятельно, как я уже писал в предыдущей статье.

А можно не ломать голову и не мозолить руки и купить уже готовую фирменную вещь за вполне приемлемые деньги.

 

Первое возражение противников спиртовок: «Спирт жечь расточительно и вообще это кощунство. За поллитру, да я тебя…!»

Если вы считаете, что спирт нужно принимать исключительно внутрь, получая от этого блаженство и просветление, то лучше вообще не читайте дальше, не расшатывайте свою нервную систему.

На самом деле жечь спирт не более расточительно, чем пользоваться сухим горючим, достаточно просто сравнить стоимость. Для кипячения кружки воды нужно грамм 20-30 спирта. Разве это много?

Кроме того, стоит отметить, что кроме спирта можно использовать некоторые жидкости для розжига, которые обойдутся дешевле спирта. Главное, чтобы эта жидкость была достаточно чистая, без запаха, и не оставляла после сгорания маслянистый осадок на стенках спиртовки. Найти подходящую жидкость, к сожалению, можно только опытным путём, покупая разные и тестируя.

«На спиртовке неудобно готовить»

спиртовкаДа, действительно это так. В отличие от газа или костра, большинство спиртовок горит равномерно и прибавить или убавить огонь нельзя. Но, всё-таки, при определённой сноровке поесть приготовить вполне можно. Другой вопрос — зачем это делать на спиртовке, если она вовсе не предназначена для полноценного приготовления пищи? Если нужно готовить серьёзный обед воспользуйтесь газом или разожгите костёр и не придумывайте себе сложностей.

 

Для чего же спиртовка в походе?

походная спиртовкаОсновное предназначение спиртовок, на мой взгляд, это кипячение воды. Кипяток позволяет заварить чай, сварить кофе, запарить бичпакеты, заварить каши не требующие варки, заварить супы быстрого приготовления и т. п. Кроме того на спиртовке можно разогреть любые консервы, например из армейского сухпайка. Как видите, всего вышеперечисленного уже вполне достаточно чтобы перекусить в несложном походе, в ПВД или на простой прогулке за город. И с таким питанием можно нормально проходить даже несколько дней. Думаю, это уже оправдывает существование походных спиртовок.

Кроме того, даже в городском парке можно в выходной выйти и попить чай или кофе, сварив его хоть прямо на лавочке.

Одним из основных достоинств спиртовок является малый вес. Моя маленькая спиртовка из аэрозольного баллончика весит чуть больше 10 грамм. Бутылочка спирта к ней 100 грамм. Металлическая кружка и некоторое количество воды у вас будут при любом снаряжении, что с газом, что при костре. При этом, нести газовый баллон, который один уже весит гораздо больше, чтобы вскипятить одну две кружки воды не очень рационально, хотя и удобно.

Ещё одно достоинство спиртовки — она не коптит и посуда остаётся чистой. Запах при сгорании спирта, конечно присутствует, но далеко не такой сильный, как от сухого горючего.

Поэтому спиртовку можно использовать так же, как и газ, в помещении. Надо только обеспечить хоть какую-то вентиляцию. Без притока свежего воздуха в помещении вообще ни какой огонь жечь нельзя — выгорает кислород и есть риск задохнуться.

Где можно использовать спиртовку?

Спиртовка выручит там, где нет дров. Это может быть, степь, пустыня, горы, пещеры и т. д. Один из вариантов — зимняя рыбалка. В рыболовной палатке на спиртовке вполне можно будет подкрепиться горяченьким.

Ещё один важный момент — это простота конструкции и возможность изготовить топливо самостоятельно. Это особенно будет актуально тем, кто увлекается «выживанием». Если, допустим, случился какой-то глобальный капец, вы сможете сделать и спиртовку и спирт самостоятельно, пользуясь подручными средствами. Газ, бензин или керосин на коленке сам не сделаешь, кроме знаний нужно кое-какое оборудование. А вот соорудить самогонный аппарат и перегнать самогон с высоким градусом, многим будет вполне по силам. Ну а уж спиртовку соорудить можно за 10 минут из пивной банки.

Так же важен и сам запас спирта в походной аптечке. 100 мл. медицинского спирта может лежать в рюкзаке в качестве дезинфицирующего средства, а сама спиртовка из-за малых размеров и веса ни как вас не обременит. Вы можете использовать газ или разводить костёр, но в какой-нибудь критической ситуации, например, когда газ кончился, дров нет или они все насквозь сырые вы всегда сможете вскипятить себе воду, воспользовавшись этим неприкосновенным запасом.

Спиртовку рационально будет использовать для одного, максимум двух человек. Для большей группы нужно либо использовать другие способы приготовления пищи, либо брать каждому по спиртовке, что, на мой взгляд, не имеет особого смысла.

Подведём краткие итоги всего этого рассуждения.

Плюсы использования спиртовки:

  • Не сложно сделать своими руками;
  • Простая конструкция, не чему ломаться;
  • Очень малый вес и компактность;
  • Не коптит посуду;
  • Не демаскирует запахом и дымом, как костёр;
  • Можно использовать в помещении;
  • Запас спирта можно использовать не только как топливо;

Минусы спиртовок:

  • Нельзя полноценно готовить;
  • Спирт дороже газа;
  • Для группы не подходит;
  • Из-за размеров время горения ограничено;

В заключение, хочу сказать, что всякой вещи своё место и время. И если, та же спиртовка вам кажется бесполезной игрушкой, вспомните, что для кого-то это может оказаться единственной и наиболее подходящей вещью в конкретной ситуации в данный момент.

 

Если заметили ошибку, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter

У вас недостаточно прав для комментрирования

vetervpole.ru

Самодельная походная спиртовка

походная спиртовкаБанку из-под сгущенки превращаем в спиртовку

Походная спиртовка, которую вы сейчас будете делать своими руками, до смешного проста по конструкции. Она состоит из единственной детали – цилиндрического жестяного корпуса, желательно с крышкой. Можно и без крышки, если на спиртовку будет ставиться посуда с плоским дном. В качестве корпуса подойдет пивная банка (как сделать телевизионную антенну из банок) или банка из-под сгущенного молока.

Чтобы банку превратить в спиртовку, потребуются линейка, полоска бумаги в клеточку, маркер (можно гвоздь), дрель (можно просто шило или нож).

необходимые материалы

1. Отметьте на боковой поверхности банки полосу на уровне 2/3 высоты от основания. Для этого достаточно прокрутить банку, держа маркер неподвижно.

2. Обмотайте по краю отметки полоской бумаги и закрепите ее скотчем или клеем.

разметка отверстий

3. Просверлите (проколите или прорежьте) отверстия вдоль отмеченной полосы. Например, диаметром 0,8 мм с интервалами 10 мм (а вообще – размеры на ваш вкус). Маленькие отверстия лучше для правильного горения, но можно сделать 3-4 отверстия и по сантиметру.

Равномерное расположение отверстий – чисто для эстетики, чтобы получился ровный венец пламени, как на газовой плите.

Всё! Спиртовка готова. Надо ещё научиться ее разжигать.

испытание

Спирт используют потому, что он не коптит при горении. А значит, нет сажи и посуда не пачкается.

Налейте в банку спирт и закройте крышку (50 мл хватает на 15 минут). Поставьте на жаростойкую поверхность и слегка встряхните так, чтобы спирт просочился через отверстия банки и немного облил её снаружи. Подожгите спирт снаружи и ждите, пока он выгорит. Процедуру повторяйте несколько раз, пока у вас не получится устойчивое самоподдерживающееся пламя из самодельных форсунок по окружности банки. Достаточно будет повторить два-три раза, и после этого спиртовка войдет в рабочий режим. Теперь можно поставить на нее котелок, чайник и т. п. или просто греться вокруг импровизированной печурки – она горит долго и греет хорошо.

спиртовка в действии

Полезно знать принцип действия вашего самодельного агрегата. Когда пламя нагревает наружную поверхность банки, тепло передается по стенкам вниз к спирту. У стенок спирт закипает, внутри банки повышается давление, и под этим давлением пары спирта выходят через отверстия. Они смешиваются с воздухом и горят, причем хорошо горят.

В заключение:

– литр воды можно вскипятить за 10 минут;– чем меньше число отверстий, тем труднее разжигать спиртовку, меньше расход спирта и меньше тепла от спиртовки;– походная спиртовка устойчива к ветру, её надо тушить, накрывая каким-либо полотном;– спирта надо заливать ровно столько, сколько требуется, иначе придется переливать обратно в емкость горячий спирт, а это не безопасно.

Это вас тоже заинтересует:

Применение жестяной банки в качестве - усилителя для МР3 плеера

Индейская свеча - оригинальная походная печка.

А теперь наше традиционное видео:

Будем благодарны, если Вы поделитесь этой статьей здесь:

Этот сайт читают уже более 950 человек! Вы тоже можете получать новые материалы по почте:

mas-te.ru

Как сделать спиртовку - Ветер в поле

Подробности Автор: Сергей Федосеев

В последние годы с развитием популярности тематики туризма и выживания появилось очень много всяких разных конструкций самодельных спиртовок. В этой статье я, конечно же, не стану описывать их все и разбирать, чем они отличаются. Вместо этого я подробно расскажу как сделать спиртовку своими руками из аэрозольного баллончика. Это одна из самых эффективных и простых конструкций на мой взгляд.

Содержание статьи:

 

Устройство спиртовки

устройство спиртовки

Для начала давайте разберём устройство спиртовки. В этой конструкции всего 3 части: корпус, крышка и наполнитель из стекловаты. Ну, с корпусом понятно, это ёмкость в которую наливаем спирт.

Крышка сделана из верхней части аэрозольного баллончика, она, скажем так, не даёт парам спирта гореть сверху, они выходят через боковые отверстия и горят в виде конфорки, как на газовой плите.

Стекловата нужна для того, чтобы спирт не перегревался, не бурлил и испарялся более равномерно. Без стекловаты спирт внутри спиртовки, когда она полная, закипает, начинает бурлить и выплёскивается через боковые отверстия сильным огнём.

Для устойчивости спиртовки и первоначального нагрева нужна металлическая подставка, например обычная крышка от банки.

Как работает спиртовка

Наливаем спирт через отверстие в крышке почти до боковых отверстий. Из-за стекловаты уровень спирта не видно, но вполне можно приспособиться наливать «на глаз» или разметить бутылочку со спиртом по порциям. В моей спиртовке это примерно 20 мл.

На металлическую крышку ставим спиртовку, а на неё ставим кружку с водой.

Затем наливаем немного спирта на крышку-подставку вокруг спиртовки и поджигаем его.

Что при этом происходит:

спиртовка своими руками как сделать спиртовку горение спиртовки Спирт горит вокруг спиртовки, тем самым нагревая её и спирт внутри. Он начинает активнее испаряться и выходит через боковые отверстия, загораясь от огня снаружи. Поначалу пламя будет довольно большое. Затем спирт на крышке-подставке выгорает. К этому времени спиртовка уже достаточно нагрелась сама и спирт внутри неё активно испаряется и горит в форме конфорки. Как только спирт с крышки выгорел, пламя спиртовки становится немного меньше и горит ровно по дну кружки почти не выходя за его пределы. При этом пламя продолжает нагревать верхний край спиртовки над отверстиями и спирт внутри неё постоянно подогревается от стенок корпуса. Устанавливается устойчивое равновесие между нагревом спирта, его горением и испарением. Через некоторое время вода в кружке закипает.

 Важный момент — кружка должна стоять именно на спиртовке, непосредственно соприкасаясь с её корпусом. Так как кружка холодная и постепенно нагревается, она забирает часть тепла с корпуса спиртовки и не даёт ему перегреваться. Это очень заметно, если приподнять кружку над спиртовкой, пламя сразу становится намного интенсивнее и спирт выгорает гораздо быстрее. Когда же кружка стоит на спиртовке, пламя большую часть времени горит равномерно.

Для чего такая спиртовка

Основное назначение этой маленькой спиртовки — кипячение одной кружки воды для кофе или чая. Можно сварить кофе в турке или подогреть консервы.

Так как спиртовка довольно маленькая, её мощности хватает только на кипячение воды до 0,5-0,6 литра. Я пробовал вскипятить 1 литр воды на этой спиртовке при комнатной температуре. Через какое-то время вода, конечно, закипела бы, но полной заправки спиртовки для этого не хватает. Можно, конечно, долить ещё спирта, когда весь выгорит, но лучше для таких задач использовать большую спиртовку с большим размером конфорки, как и на газовой плите.

Как сделать спиртовку из аэрозольного баллончика

Сначала нужно найти подходящий по размеру пустой алюминиевый баллончик и полностью стравить из него давление через верхний клапан. У меня баллон диаметром 35 мм.

спиртовка из аэрозольного баллончика

Отмечаем снизу 43-45 мм и осторожно, стараясь не помять корпус, отрезаем нижний стаканчик. Это можно сделать лезвием канцелярского ножа, зажав его между страниц толстой книги на высоте 45 мм от поверхности стола. Придавливаем книгу с лезвием, прижимаем баллончик к нему и проворачиваем несколько раз, пока не прорежем.

Верхнюю часть, ту где находится клапан, отрезаем таким же способом. У разных баллончиков эта часть закругляется по-разному, поэтому её высоту подбирайте сами. Нужно от места где закругление переходит в ровный корпус отметить 3-5 мм. Главное, чтобы потом эта часть не перекрыла боковые отверстия на корпусе спиртовки.

Эти две детали надо тщательно зачистить наждачной бумагой изнутри и снаружи. Иначе нагретая краска и лак будет потом долго и сильно вонять. Не забудьте удалить клапан баллончика. Он пластиковый и его легко вырвать пассатижами изнутри.

спиртовка из аэрозольного баллончика

От верхнего края корпуса спиртовки отступаем примерно 1 см и отмечаем места отверстий с шагом 5 мм. В тонком алюминии отверстия можно просто аккуратно проколоть шилом, но чтобы все они были одинаковые, лучше просверлить тонким сверлом не толще 1 мм.

сборка спиртовки

Приступаем к сборке. Внутрь корпуса спиртовки вкладываем кусок любой стекловаты, чтобы она не туго, но равномерно заполнила всё пространство. Верхнюю часть баллончика переворачиваем выпуклостью внутрь спиртовки и вставляем на место. Она сразу вся не залезет. Ставим спиртовку на ровную прочную поверхность. Кладём на неё ровный деревянный брусок и аккуратно стучим по нему молотком, пока не заколотим крышку на место. Не перестарайтесь! Алюминий очень мягкий и можно легко смять всю конструкцию.

спиртовка своими руками

Спиртовка почти готова. Чтобы любая посуда стояла на неё устойчиво, надо сделать так, чтоб она опиралась не на всю окружность спиртовки а только на три точки. Равномерно размечаем на корпусе эти точки и надфилем немного стачиваем металл между ними, заодно и равняя края.

 

Испытания спиртовки

Вот и всё. Можно наливать спирт и испытывать.

Спиртовка аналогичная моей по размерам легко нагревает 300 гр. металлическую кружку с водой в комнатных условиях примерно за 7 минут. В опытах при комнатной температуре полная спиртовка у меня горела 15 минут. Этого вполне достаточно, чтобы заварить чай на одного человека.

Если вы хотите кипятить больше воды, нужно делать спиртовку из баллончика бОльших размеров по тому же принципу.

Главные параметры здесь: от отверстий до верхнего края не меньше 1 см (это позволяет пламени нагревать корпус), расстояние от дна до отверстий равно диаметру баллончика. Чем больше диаметр спиртовки, тем больше будет диаметр «конфорки». На большую спиртовку маленькую кружку не поставишь — пламя будет выходить за края дна кружки, греть только стенки, а не дно. Это приведёт к ненужному перерасходу топлива и глобальному потеплению.

Если заметили ошибку, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter

У вас недостаточно прав для комментрирования

vetervpole.ru