Expenditure by process A. £ 360 17 0
Expenditure by process C. 331 14 0
Difference £. 29 3 0
Из вышеприведенной рекапитуляции видно, что при работе с равным количеством реторт при шести- и восьмичасовых загрузках баланс значительно в пользу последнего метода; ибо из предыдущего отчета видно, что при практике последнего метода наблюдается увеличение товарных продуктов на сумму
£ 187 2 7 1⁄2
obtained at 29 3 0 less expence;
consequently there is a balance of £ 216 5 7 1⁄2
в пользу работы реторт, как указано в процессе C, по сравнению с методом, показанным в процессе A; и в такой пропорции, независимо от количества работающих реторт, всегда будет получено преимущество при этом способе производства светильного газа путем работы реторт при восьмичасовых загрузках, как называют это рабочие, в предпочтение принятию более короткого процесса.
Из серии операций [22], проведенных с двадцатью параллелепипедными и двадцатью цилиндрическими ретортами, работавшими в течение одного месяца, было установлено, что разложение угля наиболее экономично проводится, когда каждая реторта загружается 100 фунтами угля, а процесс перегонки продолжается восемь часов. Два человека, один днем и один ночью, могут обслуживать девять или десять реторт.
[22] Г-ном Г. Моррисоном и мной; использованный уголь был ньюкаслский (Bewick and Craister’s Walls End).
ЧАСТЬ VI.
Температура, наиболее подходящая для работы с цилиндрическими ретортами.
Пожалуй, нет предмета в искусстве производства светильного газа, по которому практики были бы менее согласны, чем по температуре, наиболее экономично применяемой для производства светильного газа в больших масштабах. Должно быть достаточно очевидно, что чугунные реторты при работе при низкой температуре прослужат дольше, чем при воздействии более высоких степеней тепла. [23] Следовательно, по мнению некоторых операторов, экономия процесса заключается в сохранении реторт ценой уменьшения, пусть даже значительного, количества полученного газа; в то время как, по мнению других, экономичнее получать максимально возможное количество газа ценой любого последующего повреждения перегонного сосуда.
[23] Важно, чтобы реторты находились в постоянном действии день и ночь, или, по крайней мере, чтобы им никогда не позволяли остывать ниже красного каления. Первая порция оксида, которая образуется на поверхности при охлаждении, трескается и отпадает, оставляя новую поверхность для воздействия в следующий раз, когда она нагревается. Таким образом, ежедневно нагреваясь и охлаждаясь, реторта будет быстро разрушена.
Истина, по-видимому, не находится ни в одной из этих крайностей, и, действительно, нет никакого абсолютного общего правила, которое можно было бы рискнуть предложить по этому вопросу.
Степень температуры, которую следует принять на газовых заводах, где практикуется метод разложения угля в массах или слоях толщиной от четырех до восьми дюймов и более с помощью чугунных реторт, описание которых было дано на стр. 53, главным образом зависит от обстоятельств местного характера, касающихся цены на уголь и рабочую силу, так что там, где в одном месте может быть выгоднее использовать очень высокую температуру для производства газа, в других это может быть совсем наоборот.
Максимум, что можно сделать в этом отношении, — это указать, каковы эти обстоятельства, и показать ценность, которая им принадлежит в любой предполагаемой ситуации.
В этом мегаполисе и во всех других местах, где уголь и рабочая сила имеют более высокую цену, чем, вероятно, в других местах этой страны, и где экономия времени также является объектом первостепенной важности, четко установлено, что производитель, который придерживается метода разложения угля в массах толщиной от пяти до восьми дюймов и более с помощью чугунных реторт [24], лучше всего позаботится о своих интересах, применяя для разложения угля такую высокую температуру, которая позволит произвести в кратчайшее время максимально возможное количество газа из данного количества угля, не обращая внимания на неизбежное ухудшение состояния реторт. Но в местах, где уголь и рабочая сила дешевы, в его интересах будет сберечь реторты ценой угля. Но чтобы этот факт не оставался лишь общим утверждением, я приложу для удовлетворения читателя несколько отчетов об экспериментах, проведенных в большом масштабе с целью установления этих фактов.
[24] Реторты должны изготавливаться из того, что в торговле называется «железом второго процесса». Лучший чугун этого вида имеет светло-серый цвет, его излом зернистый и тусклый, он получает вмятину от удара молотка. Чугун, который имеет темно-серый или черный цвет, переходящий в синий, и представляет собой зернистые конкреции, легко крошится, а потому непригоден для сосудов, предназначенных для выдерживания длительного нагрева.
Ежегодный кредиторский и дебиторский счет производства ежедневно от 50 000 до 102 000 кубических футов газа по цене, которую уголь имеет в мегаполисе. — Операция начинается с новыми ретортами, и реторты оставляются в пригодном для работы состоянии.
Первый из следующих процессов проводился на том принципе, что уголь и рабочая сила имеют высокую цену, как в Лондоне, поэтому наиболее экономично получать максимально возможное количество газа из данного количества угля в кратчайшее время, не обращая внимания на ущерб, наносимый перегонному сосуду.
Второй процесс призван проиллюстрировать правильность этого принципа, показывая, что там, где уголь и рабочая сила имеют высокие цены, указанные в первом процессе, убыточной системой является работа реторт при более низкой температуре, чтобы заставить их прослужить дольше.
В некоторых отношениях будет наблюдаться сходство между этими экспериментами и теми, что уже приведены на стр. 85, но помимо того, что они относятся к отдельному и особому обстоятельству высоких цен на уголь и рабочую силу в Лондоне, будет обнаружено, что они также отличаются от предыдущих отчетов тем, что показывают не только расходы на работу, но и первоначальную стоимость возведения реторт, а также расходы на их замену.
Процесс I.
The quantity of gas to be supplied each night, was 50,000 cubic feet.
Для производства этого количества были введены в действие тридцать цилиндрических реторт, каждая из которых содержала два бушеля ньюкаслского угля. Температура, при которой работали реторты, была ярко-вишнево-красной, при которой они производили газ из расчета десять тысяч кубических футов из чалдрона ньюкаслского угля.
Для работы реторт требовалось три рабочих днем и три ночью.
Реторты загружались три раза каждые двадцать четыре часа. Первоначальные общие расходы на возведение реторт составляли 23 фунта стерлингов каждая, и было обнаружено, что при работе день и ночь их невозможно, при самом тщательном уходе, поддерживать в пригодном для использования состоянии более чем от пяти до шести месяцев; следовательно, каждый год требовался двойной комплект первоначального количества реторт.
Вся годовая операция, проводимая по этому плану, выглядела следующим образом:
Cost of sixty retorts, thirty at work and thirty to spare, with brick-work foundation, iron coke hearth, perpendicular pipe connected with hydraulic main, see P, fig. 2, plate IV., at £ 23. each. £. 1380 0 0
Six workmen, three during day-time, and three at night, at £ 1. 6s. each the week 405 12 0
Coals, 1825 chaldron, requisite for producing the gas, at £ 2. 8s. the chaldron 4380 0 0
Wear and tear of grate bars, fire-shovels, tongs and rackers 42 0 0
4561⁄4 chaldron of Coal for fuel, £. 2 1s. the chaldron £. 935 6 3
Total expence, £. 7142 18 3
Subtract the market price of saleable Coke[25] produced by the process, viz. 1825 chaldron, at £ 1. 3s. the chaldron £. 2098 15 0
4561⁄4 chaldron of small Coke or Breeze, at ten shillings the chaldron 228 2 6
2326 17 6
There remains £. 4816 0 9
на годовые расходы по содержанию аппарата такой конструкции.
[25] Смола и аммиачная вода, получаемые в процессе, не всегда являются товарными статьями, поэтому они не включены в смету.
Процесс II.
Следующий проведенный эксперимент заключался в установлении противоположной практики работы, а именно способа работы реторт на принципе, который утверждает, что экономичнее довольствоваться меньшим количеством газа, чем то, которое уголь способен дать, потому что при этом реторты меньше портятся и дольше остаются в состоянии, пригодном для использования.
Количество газа, которое нужно было поставлять каждую ночь, составляло, как и в предыдущем процессе, пятьдесят тысяч кубических футов.
Количество реторт, необходимое для производства этого количества, составляло сорок две, и чтобы заставить их прослужить двенадцать месяцев вместо шести, как в предыдущем процессе, необходимо было работать при температуре, при которой чалдрон угля производит от семи тысяч до восьми тысяч кубических футов газа.
Результат этой операции был следующим:
Cost of forty-two retorts, with brick-work foundation, cast-iron coke hearth, perpendicular dip pipe, connected with the hydraulic main, at £. 23 each £. 966 0 0
Eight workmen, four by day and four by night, at £ 1. 6s. each the week £. 540 16 0
2555 chaldron of Coal, requisite for producing the gas, at £. 2 8s. the chaldron £. 6123 0 0
Wear and tear of grate bars, fire shovels, tongs and rackers 42 0 0
638 chaldron of Coal for fuel, at £ 2. 1s. the chaldron 1307 18 0
£. 8979 14 0
Deduct the market price of 2555 chaldron of coke, produced by the process, at £ 1. 3s. the chaldron. £. 2938 5 0
6383⁄4 chaldron of small coke, or breeze, at 10s. the chaldron 319 7 6
£. 3257 12 6
There remains for the annual expence of maintaining the apparatus £. 5722 1 6
Subtract the annual expence of Process I. 4816 0 9
The balance in favour of Process I. is £. 906 0 9
Процесс A.
В следующих дополнительных процессах реторты, когда их начинали использовать, также были новыми и оставлялись в пригодном для работы состоянии. Количество газа, которое требовалось производить ежедневно, составляло 102 000 кубических футов. [26]
[26] Эти эксперименты были проведены на Вестминстерском газовом заводе под руководством г-на Клегга, которому я обязан этим сообщением.
Реторты работали при температуре, при которой они производили 10 000 кубических футов газа из чалдрона (27 центнеров) ньюкаслского угля.
To sixty-eight retorts, twice replaced, at £ 15. each £. 2040 0 0
Deterioration of grate bars, fire shovels, tongs, and rackers 91 16 0
3723 chaldron of coal for obtaining the gas, at £ 2. 8s. the chaldron 8935 4 0
930 chaldron, 27 bushels of Coal, for fuel, at £ 2. 1s. the chaldron 1908 0 9
14 Men at £ 1. 6s. each, the week, being 7 for the day, and 7 for the night 946 8 0
£. 13,921 8 9
Deduct the market price of 3723 chaldron of saleable coke, at £ 1. 3s. the chaldron £. 4281 9 0
9303⁄4 chaldron of small coke, or breeze, at 10s. the chaldron 465 7 6
£. 4746 16 6
Cost of obtaining, 37,230,000 cubic feet of gas £. 9174 12 3
Процесс B.
Производство 8000 кубических футов газа из чалдрона ньюкаслского угля.
Eighty-five retorts, once replaced at £. 15 each £. 1275 0 0
Deterioration of grate bars, fire shovels, tongs and rackers 117 16 0
4653 chaldron of coals for obtaining the gas, at £ 2. 8s. the chaldron 11,167 4 0
11633⁄4 chaldron of coal for fuel, at £ 2. 1s. the chaldron 2385 13 9
Eighteen men at £ 1. 6s. each man the week, being nine for the day, and nine for the night 1216 16 0
£. 16,162 9 9
From which deduct 4653 chaldron of saleable Coke, at £. 1 3s. the chaldron £. 5350 19 0
11633⁄4 chaldron of small coke, or breeze, at 10s. the chaldron 581 17 6
£. 5932 16 6
Cost of obtaining 37,230,000 cubic feet of gas, according to process B, £. 10,229 13 3
Deduct the cost of Process A, 9174 12 3
Balance in favour of Process A. £. 1055 1 0
Читателю не составит труда рассчитать на основе предыдущих экспериментов любое изменение, которое может произойти в отношении температуры, наиболее экономично применяемой вследствие изменения цен на уголь, кокс и рабочую силу. [27]
[27] Средняя стоимость, по которой светильный газ может производиться в больших масштабах в Лондоне, составляет семь шиллингов за тысячу кубических футов, вычитая не только проценты на капитал, вложенный в возведение предприятия, аренду и налоги, стоимость угля, труда, износ оборудования и управление, но и все другие необходимые и случайные расходы, которые могут возникнуть.
Сравнительная легкость, с которой осуществляется разложение различных видов угля.
Температура, необходимая для разложения различных видов угля, варьируется. Некоторые виды угля разлагаются более легко и требуют меньшей доли топлива, чем другие; они отдают свое максимальное количество газа почти равным потоком от начала до конца, и для завершения процесса перегонки не требуется никакого чрезвычайного повышения температуры. Другие виды угля требуют иного обращения; температура, необходимая для завершения их разложения, требует, чтобы тепло значительно увеличивалось по мере продвижения процесса; и без этого условия выделение газа прекратилось бы вовсе.
Яркое доказательство этого утверждения можно увидеть, когда ньюкаслский или сандерлендский уголь пытаются разложить при температуре, которая достаточна для разложения шотландского угля Splent или ланкаширского угля Wiggan.
Разложение последних будет полностью осуществлено, когда перегонный сосуд демонстрирует глазу тускло-вишнево-красный цвет, и выделение газа при такой температуре будет происходить потоками от начала до конца. С другой стороны, чтобы завершить разложение ньюкаслского и сандерлендского угля, тепло должно увеличиваться по мере продолжения процесса, и производство газа будет растянуто далеко за пределы времени, необходимого для разложения такого же количества шотландского или ланкаширского угля Wiggan при воздействии той же степени тепла.
Следует признать, однако, что по этому предмету было проведено еще мало экспериментов. У меня есть основания полагать, что все те разновидности угля, которые дают несвязный, хрупкий кокс, разлагаются при гораздо более низкой степени тепла, чем те, которые при обработке в подобных обстоятельствах дают тяжелый, компактный кокс. И если мы поверим утверждению тех рабочих, чье дело — производить данное количество газа с помощью определенного количества угля, доставленного им, то окажется, что уголь, который дает газ, изобилующий сероводородом, — это тот вид угля, который легче всего разлагается. Это, насколько касается разложения шотландского угля Splent или каннель-угля, безусловно верно. Ни один вид угля не дает газа при более низкой температуре, и ни у одного из них газообразный продукт не является более нагруженным сероводородным газом. Предмет важен и заслуживает того, чтобы его продолжали изучать; особенно в местах, где кокс не является, как в мегаполисе и во всех местах, где уголь имеет высокую цену, вторым после газа основным товаром, на который должно быть направлено внимание производителя светильного газа.
Ниже приведены результаты серии экспериментов по этому предмету, проведенных на Вестминстерском газовом заводе [28], при этом на протяжении всего процесса использовалась одна и та же температура.
[28] Сообщено г-ном Т. С. Пекстоном.
Varieties of Coal. Ratio of time
in Decimals.
Scotch Splent or Cannel coal 1,00
Newcastle coal, (Nesham) 1,04
Gloucestershire coal
Forest of Dean first variety (Low Delph) 1,08
Newcastle coal,
Second variety, (Middle Delph) 1,09
Third variety, (Heaton Main) 1,15
Fourth variety, (Brown’s Wall’s End) 1,18
Fifth variety, (Hutton’s Low main) 1,30
Sixth variety, (Tyne Main) 1,54
Warwickshire coal,
First variety, 1,60
Second variety, 1,65
Third variety, 1,68
ЧАСТЬ VII.
Горизонтальные роторные реторты, недавно введенные в использование для производства светильного газа.
Многие недостатки, сопутствующие плану разложения угля в массах толщиной от пяти до десяти дюймов, как уже достаточно раскрыто в предыдущих частях, естественно имели эффект развития принципа производства светильного газа, который практика теперь полностью установила, а именно: разлагать уголь в тонких слоях толщиной от двух до четырех дюймов — значит получать наибольшее количество газа из данного количества угля с наименьшими затратами.
Г-н Клегг был первым человеком, который указал публике на преимущества, которые должны проистекать из этого способа работы, и мы обязаны ему конструкцией аппарата, великая изобретательность и превосходство которого дает право тому, что называется горизонтальной роторной ретортой, на все заслуги и похвалу, которые принадлежат характеру оригинального изобретения.
Многочисленные и великие преимущества этого перегонного аппарата, быстро растущее его принятие [29] и почти верная перспектива, которая существует в отношении того, что они в конечном итоге вытеснят все прежние методы разложения угля, делают уместным, чтобы я представил читателю, насколько позволяют мои пределы, полный отчет о конструкции и работе этой реторты, а также о способе ее применения; и это становится тем более необходимым из-за многих важных улучшений, которые аппарат претерпел с момента своего первого принятия [30], и о которых еще не было представлено никакого описания публике.
[29] Реторты этого описания были недавно приняты на газовых заводах в Бристоле, Бирмингеме, Честере, Киддерминстере и на многих других провинциальных газовых предприятиях.
[30] Отчет об оригинальной конструкции роторной реторты можно увидеть в «Repository of Arts», № CLXXVI, 1816, стр. I, а также в «Journal of Science», том II, стр. 133.
Следующий отчет сделает конструкцию этой реторты достаточно очевидной:
Описание горизонтальных роторных реторт на Королевском монетном дворе. [31]
[31] Реторты, недавно возведенные на газовых заводах в Бирмингеме, Честере, Бристоле и т. д., аналогичны тем, что на монетном дворе.
Горизонтальные роторные реторты на Королевском монетном дворе представляют собой полые цилиндры диаметром восемь футов шесть дюймов и высотой 15 дюймов, немного выгнутые сверху. Они сделаны из листов кованого железа толщиной в полдюйма, склепанных вместе по типу котла паровой машины; A, A, A на рис. 2, табл. III, показывает перпендикулярный разрез роторной реторты. На рис. 1, табл. II, реторта видна закрепленной в кирпичной кладке; a на рис. 1, табл. II, показывает горловину реторты, через которую вводятся угли и из которой извлекается кокс. Она также показана в перспективе на B, B, B на рис. 2, табл. VII. Горловина закрыта чугунной дверцей, пригнанной герметично путем притирки.