129. Система горячего водоснабжения (старая форма).
Еще одно хорошее применение, которое можно найти для возврата, — это случай, когда какие-либо точки отбора воды необычно длинные, как показано на «m» к гардеробной на иллюстрации, возврат можно подключить, как показано пунктирными линиями, и это принесет те же хорошие результаты, что и при «возврате» подъемной магистрали.
Подача холодной воды в аппарат либо осуществляется прямой и отдельной службой от резервуара, либо ответвляется от ближайшей существующей холодной службы, но в последнем случае существующая служба должна быть хорошего размера, по причинам, которые будут объяснены позже. Холодная подача должна быть снабжена запорным краном «f», который оказывается наиболее удобным, если он расположен рядом с цилиндром, так как им могут пользоваться рабочие или другие лица, не проходя через весь дом, но этот кран должен иметь съемный ключ или ручку, которые должны храниться у ответственного лица, чтобы предотвратить вмешательство со стороны любого, кто не знает его использования. Также должен быть предусмотрен кран в удобной точке, скажем «g», для опорожнения цилиндра, когда котел требует очистки или выполнения какого-либо ремонта, и этот кран должен иметь съемный ключ по причинам, указанным ранее.
Главное преимущество этой системы — безопасность: повар или пользователь не может опорожнить цилиндр, следовательно, если подача воды прекратится, огонь можно разжечь обычным способом без риска, так как при обычном использовании потребовалось бы несколько дней, чтобы выкипеть или испарить содержимое цилиндра и котла.
Еще одно преимущество, получаемое от этой системы, заключается в том, что цилиндр находится в таком теплом месте, что гораздо меньше тепла теряется из-за излучения, и из-за того, что он находится ближе к котлу, циркуляция осуществляется быстрее; и есть несколько других второстепенных преимуществ, которые можно получить от нее, которые, однако, не имеют достаточного значения, чтобы подробно описывать их здесь. Труба подачи холодной воды «h» ведет от резервуара «i» к цилиндру «k»; «l» — это котел; «m» — трубы отбора воды с кранами «n» в различных помещениях, где это необходимо.
Рис. 129 обычно известен как «высокая» или «старая» система. Она состоит из квадратного или прямоугольного резервуара «а», который выполняет функцию хранилища для горячей воды так же, как цилиндр, но вместо того, чтобы быть расположенным рядом с котлом «b», он закреплен где-то выше самой высокой точки отбора воды, но, конечно, ниже холодного резервуара «с»; его обычно находят на крыше или чердаке в близости к резервуару, но это холодные и плохие места для него; чаще его находят в ванной комнате, заключенным в кожух или шкаф, который тем самым становится эффективным сушильным шкафом и служит в некоторой степени для предотвращения потери тепла, упомянутой ранее (и далее), а присутствие резервуара в ванной комнате, хотя и занимает значительное пространство, является источником тепла, что немаловажное преимущество зимой.
Резервуар «а» соединен с котлом «b» «подающей» и «обратной» трубами «d e», так же как и цилиндр, но они обязательно намного длиннее; точки отбора воды «f» все соединены или должны быть соединены с «подающей» трубой «d», как показано, так как вода в этой трубе первой нагревается, когда вода циркулирует или «течет» от котла к резервуару; и расширительная труба «g» (в данном случае не называемая подъемной магистралью) проводится от самой высокой точки в резервуаре «а» выше уровня холодной подачи «с», как в цилиндрической системе. Нет необходимости возвращать эту расширительную трубу, но необычно длинная точка отбора воды может и должна быть возвращена по причинам, объясненным ранее, и метод заключается в том, чтобы соединить и провести точку отбора воды от подающей трубы обычным способом и вернуть ее в обратную трубу в более низкой точке, примерно так, как показано на «h». Очевидно, что прокладка или ход всех труб должны быть адаптированы к обстоятельствам, но можно принять за неизменное правило, что в правильно выполненной работе «подающие» трубы никогда не опускаются, а «обратные» трубы никогда не поднимаются, но это будет более полно объяснено позже. Говоря о циркуляционных трубах, «подача» признается идущей от котла к резервуару (или цилиндру), а «обратка» — от резервуара к котлу.
Подача холодной воды «i» проводится и соединяется с резервуаром «а» таким же образом, как и к цилиндру, и снабжается запорным краном «k», чтобы избавить от необходимости заглушать трубу там, где она выходит из резервуара с холодной водой.
Главное преимущество этой системы — получение горячей воды немного быстрее (но в меньшем количестве) с момента разжигания огня, чем в цилиндрической системе, так как ее можно набрать почти сразу, как только она покидает котел; но такие же хорошие результаты в этом отношении могут быть достигнуты с цилиндром, если соблюдаются инструкции, данные далее; другое преимущество этой системы заключается в том, что ее можно установить с меньшими затратами, чем другую, и резервуар стоит лишь немногим больше половины цены цилиндра. Эти преимущества более чем перевешиваются недостатками, а именно: легкий способ исчерпания воды из аппарата в случае прекращения подачи, более длительный период, занимаемый получением объема горячей воды, и обязательно холодные или прохладные места расположения резервуара и труб, что вызывает потерю тепла из-за излучения и т. д.
Несколько строк здесь можно посвятить объяснению причины циркуляции, с которой большинство домовладельцев совершенно не знакомы. Чтобы читатель полностью понял предмет, он должен сначала знать, что вода состоит из чрезвычайно мелких частиц (молекул), совершенно невидимых для глаза, которые обладают свойством скользить над, под, вокруг, к и от друг друга, как диктуют обстоятельства, можно сказать, совершенно свободным образом, почти полностью без трения или сопротивления. Когда аппарат заряжен и огонь зажжен, частицы, ближайшие к огню, нагреваются и расширяются и становятся, объем к объему, легче своих собратьев и, следовательно, поднимаются к верху котла; находя там выход, они поднимаются вверх в него и продолжают подниматься, пока не достигнут самого высокого предела, который в системе № 2 является верхом резервуара, а в системе № 1 — верхом цилиндра, если только подъемная магистраль не «возвращена», в каком случае это будет место, где начинается этот «возврат». Как только расширенные частицы покидают нагретую поверхность котла, другие холодные частицы опускаются на их место и нагреваются и расширяются, чтобы следовать за своими предшественниками, и так продолжается до тех пор, пока к котлу подводится тепло. Циркуляция — это действительно непрерывный поток расширенных (нагретых) частиц воды, поднимающихся по подающей трубе, и соответствующий поток холодных или более прохладных частиц, опускающихся по обратной трубе, естественное и очень простое средство автоматической транспортировки горячей воды из нагревательной камеры (котла) в резервуар (резервуар) и автоматического обеспечения подачи холодной воды, которая будет нагрета в свою очередь.
Удельный вес воды при температуре кипения по сравнению с водой при температуре замерзания относится как 21 к 20, т. е. 20 галлонов очень холодной воды уравновесят 21 галлон очень горячей воды.
Ниже приведены несколько общих правил, которые необходимо соблюдать для эффективной, экономичной и безопасной работы любого типа аппарата.
Начиная с котла, очень необходимо, чтобы дымоход под ним полностью очищался от шлака и золы один раз в день, и длину дымохода следует установить, так как они значительно различаются, и часто случаются случаи, когда эти дымоходы добросовестно очищаются, но только наполовину или на три четверти своей длины, и очень быстро накопление в конце дымохода становится твердым и плотным, и неопытный человек тогда посчитал бы, что это стена, которая образует границу в задней части этих дымоходов; эта остановка, конечно, эффективно предотвращает нагрев воды так, как она должна нагреваться. Еще одна причина, по которой вода не нагревается быстро, — это пренебрежение очисткой внутренней части котла от накипи или отложений (обычно известных как накипь), которые накапливаются в большей или меньшей степени в зависимости от обстоятельств, которые будут полностью описаны позже; когда это внутреннее покрытие достигает умеренной толщины, оно вполне естественно задерживает тепло при прохождении от огня к воде, особенно потому, что оно является плохим проводником. Существует, однако, более важная причина, по которой эту накипь следует удалять регулярно, и она заключается в том, что когда котел покрыт до определенной толщины (которое покрытие более или менее пористое в зависимости от района), оно предотвращает контакт воды с железом, и плита котла, какой бы толстой она ни была, вскоре разрушается так же, как если бы в ней вообще не было воды, или, используя более знакомую иллюстрацию, так же, как чайник был бы «сожжен», если бы его оставили на огне, не имея в нем воды; это серьезный результат из-за дороговизны ремонта.
Общая форма накипи вызвана известью или мелом (обычно бикарбонатом извести), находящимися в растворе, которые отделяются от воды и выпадают в осадок; это осаждение начинается при умеренно низкой температуре и постепенно увеличивается по мере повышения температуры, и все (за исключением очень малого количества) откладывается, когда вода закипает. Накипь очень сильно варьируется в количестве в зависимости от района, как было сказано ранее; обычно именно то, что известно как жесткая вода, имеет наибольший процент этого осаждаемого вещества; в некоторых благоприятных районах вода настолько мягкая, что заметных отложений не происходит, в то время как в других небезопасно оставлять котел более чем на месяц без очистки, чтобы поддерживать его в хорошем состоянии. Существует также разница в зависимости от того, кипит ли вода сильно или иначе, поэтому единственный надежный план — пригласить хорошего рабочего через определенный период, и он тогда сможет решить, слишком ли велико количество накипи или можно ли позволить ей оставаться дольше, и как долго.
При лондонской воде котлы, которые находятся в обычном ежедневном использовании, должны очищаться каждые 6 месяцев, чтобы поддерживать их в действительно хорошем состоянии, но чтобы избежать хлопот с запоминанием дат и т. д., многие хорошие фирмы ведут реестр для этой работы.
Самые важные места в котле, которые нуждаются в очистке, — это части непосредственно там, где играет огонь, особенно углы, где плиты котла сварены или соединены — и небрежные рабочие склонны пренебрегать этими частями — так как отложения очень твердые и каменистые в этих местах.
Можно без преувеличения сказать, что три четверти трещин, возникающих в котлах из кованого железа, вызваны чрезмерной накипью, т. е. отсутствием регулярной очистки или удаления отложений.
Накипь не образуется (но в чрезвычайно малой степени) в котлах, используемых только для целей отопления, так как в этом случае одна и та же вода нагревается снова и снова, а вода содержит только определенное количество извести в растворе, которое все откладывается, когда она впервые закипает.
Можно упомянуть, что в некоторых местах отложения представляют собой органическое вещество и обнаруживаются в котле, очень напоминая слой грязи; в таких случаях воду следует фильтровать по очевидным причинам.
Резервуар, цилиндр и трубы, и, по сути, весь аппарат (за исключением котла) станут более эффективными, если их покрыть каким-либо непроводящим материалом для предотвращения потери тепла из-за излучения. Излучение является важной особенностью время от времени, так как известно очень много случаев, когда аппараты были полным провалом исключительно из-за того, что резервуар или трубы (или оба) находились в очень холодных местах (холодные сквозняковые крыши, каменные проходы и т. д.); и минутное размышление показывает, что потеря тепла — это действительно потеря топлива, сопровождающаяся определенными неудобствами, хорошо известными многим, кто страдает от этой проблемы. Обычный непроводящий материал, используемый — это войлок в его различных формах. Волосяной войлок — лучший, как легко понять, и его можно приобрести у многих торговцев скобяными изделиями, и его может применить любой; для труб его следует разрезать и накладывать полосками, наматывать по спирали и связывать. Другой метод — заключить резервуар и трубы в кожух и набить кожух непроводящим материалом, таким как коровья шерсть, шлаковата, опилки и т. д., но крайне необходимо, чтобы кожух был набит, иначе нагретые трубы сделают кожух дымоходом, который будет втягивать холодный воздух и очень существенно поможет в охлаждении воды, особенно если кожух имеет открытые или плохо подогнанные концы, в каком случае можно с уверенностью ожидать отказа аппарата.
В дополнение к свойствам сохранения тепла, это покрытие также обладает преимуществами сохранения различных мест в прохладе (преимущество только для определенных сезонов, за исключением кухни) и защищает трубы от воздействия мороза, и при обычных обстоятельствах, если небольшой огонь оставляется на ночь с закрытым дымоходом котла, можно получить умеренно теплую воду для купания перед тем, как огонь будет зажжен утром; эти два последних преимущества, пожалуй, самые большие.
В отношении этого предмета, большим удобством является, если плита (если котел находится в плите) снабжена средством открытия огня, так как с открытым огнем небольшое количество топлива можно положить на него в последнюю очередь ночью, и оно будет гореть безопасно в течение значительного времени, и действительно горячую воду можно таким образом получить в ранний час утром, если аппарат «изолирован», как объяснено выше.
Если войлок помещается вокруг труб и резервуара без кожуха, он должен быть в один или два слоя толщиной, скажем, около ½ дюйма, так что рука едва может ощутить какое-либо тепло, когда аппарат находится в полном действии; один слой войлока подойдет, но не так идеально.
Взрывы котлов — это во все времена самые серьезные бедствия, так как не только ущерб очень велик, но если какое-либо живое существо находится умеренно близко в это время, результат почти наверняка будет фатальным, и это очень прискорбный факт, что три четверти или почти все ужасные несчастные случаи такого рода могли быть предотвращены при обычной осторожности; причина, по которой эта форма несчастного случая так серьезна, заключается в том, что до того, как произойдет взрыв, пар должен достичь достаточной силы, чтобы разорвать котел, который имеет толщину от ¼ до ½ дюйма из кованого железа, по сравнению с которым человеческое тело — хрупкий объект, и страдает соответственно.
Причины взрывов, известные в настоящее время, — это, во-первых, остановка в обеих циркуляционных трубах, вызванная морозом или ужасной практикой установки запорных кранов в этих трубах, что предотвращает выход пара, генерируемого в котле, а пар должен и будет выходить, даже если он разорвет котел, чтобы осуществить свое освобождение.
Во-вторых, отказ подачи воды. Это иногда вызвано скрытой или незамеченной утечкой, или в загородных резиденциях, где вода качается, этот отказ — не редкая вещь (но лишь редко приводит к несчастному случаю). Если нехватка воды остается незамеченной в течение некоторого времени, котел опорожнит себя путем испарения и впоследствии станет раскаленным докрасна; если вода затем потечет, пар будет генерироваться так быстро, что выходы труб не будут достаточны для его свободного выхода, и котел взорвется; все это происходит за гораздо меньшее время, чем требуется на объяснение, по сути, так быстро, что нет времени на спасение, если кто-то, к несчастью, находится рядом; это, однако, при обычных обстоятельствах не может произойти с системой № 1.
Существует еще одна, хотя и редкая причина несчастного случая (которая, однако, однажды попала в поле зрения автора), которая может произойти с любой системой, и это концы циркуляционных труб, ближайшие к котлу, становящиеся остановленными из-за накипи; эта накипь, как было объяснено ранее, происходит в большей части котлов, а также в меньшей степени в трубах, особенно рядом с котлом, и со временем обе трубы станут полностью остановленными, но причина, по которой несчастные случаи по этой причине редки, заключается в том, что дается обильное уведомление паром, издающим множество неприятных шумов и иногда сильное сотрясение, при проталкивании своего пути через частично закрытые трубы, но этот шум не всегда следует путать со звуками, производимыми, когда трубы несовершенно проложены или «защемлены» и содержат воздух, но всякий раз, когда слышны шумы, следует проконсультироваться с практическим человеком при первой возможности, и если кран открыт и вода не течет, после того как он был открыт, скажем, одну минуту, огонь следует немедленно погасить и держать таковым, пока причина отказа воды не будет обнаружена и устранена. Не нужно испытывать тревогу при грохочущем шуме, который можно услышать, когда вода кипит, но эта вода не имеет необходимости и не должна быть допущена к кипению; когда слышен шум, следует слить 4 или 5 галлонов, это будет заменено в резервуаре или цилиндре таким же количеством холодной воды, и температура будет снижена; заслонка, которая регулирует дымоход котла, должна быть открыта только тогда, когда вода прохладная и требует быстрого нагрева; даже тогда ее нельзя вытягивать так далеко, чтобы пламя и т. д. ревело, когда оно проходит под котлом, так как котел не получит полной пользы от тепла.
Некоторыми авторитетами было предложено, чтобы предотвратить замерзание воды в трубах (это можно считать наиболее вероятной причиной взрыва), кран или краны следует оставлять немного открытыми на ночь, чтобы вода находилась в движении; это, однако, не может быть надежным в действительно сильный мороз, и это также пустая трата воды, что является соображением, где подача осуществляется ручной силой и т. д. Другой предложенный метод — опорожнять весь аппарат каждую морозную ночь; это очень хороший план, чтобы спасти трубы от повреждений, а также предотвратить несчастные случаи, но есть сомнение, что немногие захотели бы практиковать это из-за хлопот, и есть серьезный риск, если забудут включить воду до того, как огонь будет зажжен. Терпимое доверие можно возложить на обертывание войлоком или кожухом труб, но наиболее эффективное средство — убедиться, что котел оснащен предохранительным клапаном, который, как означает название, является источником безопасности и, скорее всего, комфорта также; если неудобно прикреплять предохранительный клапан непосредственно к котлу, его следует соединить коротким отрезком трубы, что, однако, является слабостью, так как труба может в конечном итоге быть остановлена накипью, и по этой причине она должна быть хорошего размера и должна очищаться, если необходимо, каждый раз, когда котел открывается для очистки. Предохранительные клапаны всегда должны быть закреплены на виду, чтобы их можно было протестировать всякий раз, когда это желательно. Принцип работы пружинного предохранительного клапана (который сейчас имеет общее предпочтение) — это, во-первых, латунное седло, которое закрывает отверстие, ведущее к котлу, и удерживается в положении пружиной и центральным штифтом, и все работает в прочном латунном корпусе, который перфорирован несколькими отверстиями хорошего размера; когда клапан закреплен, рабочий может и устанавливает пружину (обычно завинчивающейся крышкой сверху), так что она выдерживает примерно на 3 или 4 фунта больше давления, чем давление, которому подвергается котел от давления воды; когда по какой-либо причине внутри котла оказывается чрезмерное давление, это заставляет седло подняться, и пар и некоторое количество воды выходят в латунный корпус и через отверстия, упомянутые выше, и котел разгружается. Шум, вызванный этим выходом, очень отчетливо слышен, и внимание таким образом привлекается, но огонь не нужно гасить.