Топливо, горение его
Топливо разделяется на твердое, жидкое и газообразное; к твердому топливу относятся: дерево (дрова, хворост и проч.), каменный уголь, кокс, торф; нефть и мазут представляют жидкое топливо, светильный газ газообразное. Вce эти тела содержат в своем составе большое количество углерода и водорода, которые, сгорая в кислороде воздуха, выделяют большое количество тепла; так, 1 кг
При горении твердого и жидкого топлива, оно, вследствие развивающейся высокой температуры, отчасти и постепенно превращается в газообразные продукты, которые, сгорая, дают пламя; если топливо при высокой температуре не дает летучих горючих соединений, то оно горит без пламени (например, кокс, антрацит, древесный уголь).Если при горении топлива происходит неполное окисление его, т. е. получаются не высшие продукты окисления, а способные еще к дальнейшему окислению, то такое сгорание называется неполным; оно часто сопровождается выделением более или менее густого дыма, состоящего из твердых частиц весьма мелко раздробленного угля, называемого сажею, и из парообразных и газообразных продуктов неполного сгорания, как-то: углеводородов, окиси углерода, смолы, уксусной кислоты и проч.; кроме того, продуктами горения как полного, так и неполного, являются пары воды, двуокись углерода, азот, кислород и проч.
Из сказанного очевидно, что при неполном сгорании топлива выделяется меньше тепла, чем при полном, так как в первом случае, сжигая полученные продукты горения, можно было бы добыть еще некоторое количество тепла, в данном случае не развивающееся. Кроме того, получающаяся при неполном сгорании топлива сажа, вместе с жидкими продуктами, загрязняет дымоходы и дает много копоти в воздух, что является также нежелательным.
Отношение количества тепла, развившегося от сгорания некоторого количества данного топлива в данном приборе, ко всему количеству тепла, которое то же количество топлива выделило бы при полном сгорании, называется коэффициентом совершенства горения в топливнике, который всегда выражается правильною дробью (например, 0,86) или в процентах (86%) и обозначается обыкновенно буквою а.
Развивающееся в топливнике от сжигания топлива тепло отчасти воспринимается теми поверхностями нагревательного прибора, которые соприкасаются с горящим топливом или с горячими продуктами горения, и аккумулируются в приборе, отчасти же теряется через дымовую трубу. Отношение количества тепла, воспринятого прибором через его внутренние нагревательные поверхности, ко всему количеству тепла, полученному от сжигания топлива, называется коэффициентом полезного действия нагревательных поверхностей прибора; этот коэффициент обозначается буквою k, и также всегда представляет правильную дробь (например, 0,70—0,80, или 70—80%).
Полное полезное действие нагревательного прибора представляет произведение из этих двух коэффициентов як; так, если коэффициент совершенства горения а=0,85, а коэффициент полезного действия нагревательных поверхностей прибора k=0,80, то полное полезное действие нагревательного прибора u = 0,85x0,80 = 0,68.
Таким образом, при выборе или проектировании нагревательного прибора следует прежде всего обратить внимание на то, чтобы, во-первых, сжигание топлива в его топливнике было возможно полное, и, во-вторых, возможно большая часть развившегося от сжигания топлива тепла воспринималась поверхностями нагревательного прибора.
Воспринятое нагревательным прибором тепло расходуется им на обогревание помещений разными способами: так, печи расходуют это тепло непосредственно в те помещения, где они стоят; калориферы согревают воздух, который затем разводится по отапливаемым помещениям и согревает их; при центральном водяном отоплении горение топлива согревает воду в котле, откуда горячая вода идет по трубам и передает тепло в помещения через стенки труб и особых приборов — водяных батарей, или радиаторов, и пр.
