«Федеральные исследования рудничных аварий, строительных материалов и топлив»

Испытаний на проницаемость цементных растворов и бетонов, а также гидроизоляционных и влагозащитных материалов было проведено 3470.

Результаты работы Отдела строительных материалов уже появились в предварительных бюллетенях, а именно: № 324 «Землетрясение и пожар в Сан-Франциско 18 апреля 1906 года и их влияние на конструкции и строительные материалы»; № 329 «Организация, оборудование и работа лабораторий по испытанию строительных материалов в Сент-Луисе, штат Миссури»; № 331 «Портландцементные растворы и их составные материалы» (основан на почти 25 000 испытаний); № 344 «Прочность бетонных балок» (основан на испытаниях 108 балок); № 370 «Огнеупорные свойства различных строительных материалов»; № 387 «Коллоидное вещество глины и его измерения». Бюллетень о результатах испытаний железобетонных балок, бюллетень о производстве и химии извести, а также бюллетень об испытаниях кирпича на сушку находятся в процессе публикации.

Исследования топлива. Объем исследований топлива был спланирован в соответствии с положениями Закона Конгресса, который предусматривает анализ и испытание углей, лигнитов и других минеральных топливных веществ, принадлежащих Соединенным Штатам или предназначенных для использования правительством Соединенных Штатов, а также исследования с целью повышения общей эффективности или доступного запаса топливных ресурсов в Соединенных Штатах.

В соответствии с этим планом исследования, начатые в Сент-Луисе, имели своей первоначальной целью анализ и испытание углей Соединенных Штатов, используя в этой работе образцы от 1 до 3 вагонов, собранные с большой осторожностью из типичных местностей в наиболее важных угольных бассейнах страны, с целью определения относительной ценности этих различных видов топлива. В работе в Норфолке в течение 1907 года эта цель была изменена до такой степени, что учитывалась относительная эффективность топлива для военно-морских целей. Испытания в Денвере проводились на угле с государственных земель или с земель, прилегающих к ним, и проводились исключительно с целью совершенствования методов коксования этого угля путем предварительной промывки и манипуляций в процессе коксования.

Три общих направления исследований включены в план исследований, предпринятых и планируемых Технологическим отделением после консультаций и с советами и одобрения Консультативного совета: 1. Установление наилучшего способа использования любого топливного месторождения, принадлежащего правительству или используемого им, или топлива любого обширного месторождения в целом, путем проведения более тщательного исследования его сгорания в паровых котлах, преобразования в генераторный газ или в кокс, брикеты и т. д. 2. Предотвращение потерь путем изучения возможности улучшения методов добычи, транспортировки, использования и т. д. 3. Инспекция и анализ угля и лигнита, закупаемых по спецификации для нужд правительства, для определения их теплотворной способности, зольности, содержания влаги и т. д.

Первое общее направление работы касается исследования и испытания топливных ресурсов Соединенных Штатов, и особенно тех, которые принадлежат федеральному правительству, для определения более эффективного и экономичного метода их использования. Эта работа развивалась по следующим направлениям:

Сбор представительных образцов для химического анализа и калориметрических испытаний группой квалифицированных пробоотборников шахт из шахт, выбранных в качестве типичных для обширных месторождений угля в данном бассейне или из данного угольного пласта; и сбор из тех же шахт более крупных образцов от 1 до 3 вагонов, отправляемых на испытательную станцию для испытаний в котельных печах, газогенераторах и т. д. в качестве проверки анализа и калориметрических испытаний;

Испытание каждого полученного угля для определения наиболее эффективного и наименее расточительного метода использования в различных печах, подходящих для общественных зданий, электростанций или правительственных судов;

Испытание других частей той же партии угля в газогенераторе для непрерывной работы в течение периодов от нескольких дней до нескольких недель, чтобы определить пригодность этого топлива для использования в таких генераторах и наилучший метод обращения с ним, чтобы определить условия, необходимые для производства наибольшего количества высококачественного газа, доступного для энергетических целей;

Испытание другой части того же угля в брикетировочной машине при различных давлениях и с различными процентами и видами связующего, чтобы определить возможность брикетирования угольной мелочи или мелкого угля. Затем проводятся испытания сгорания этих брикетов, чтобы определить условия, при которых их можно сжигать с выгодой;

Демонстрация в коммерческом масштабе возможности производства брикетов из американских лигнитов и их относительной ценности для целей сгорания по сравнению с рядовым углем, из которого изготавливаются брикеты;

Поиск более дешевых связующих для использования при брикетировании хрупких углей, не подходящих для целей коксования;

Исследования распространения, химического состава и калорийности торфяных месторождений, доступных в тех частях Соединенных Штатов, где уголь не найден, и подготовка такого торфа к сгоранию путем сушки или брикетирования, чтобы сделать его полезным в качестве местного заменителя угля;

Исследования характера различных видов нефти, найденных по всей территории Соединенных Штатов, с целью определения их калорийности, химического состава и различных методов, с помощью которых они могут быть сделаны наиболее экономически доступными для более эффективного использования в качестве производителей энергии посредством различных методов сгорания;

Исследования и испытания относительной эффективности в качестве производителей энергии в двигателях внутреннего сгорания более тяжелых дистиллятов нефти, а также керосина и бензина, чтобы установить коммерческую ценность и относительную эффективность каждого продукта в различных типах двигателей;

Исследования наиболее эффективных методов использования различных углей, доступных по всей территории Соединенных Штатов, для отопления небольших общественных зданий, армейских постов и т. д., чтобы эти угли могли использоваться более экономично, чем в настоящее время;

Исследовательские работы по процессам сгорания в котельных печах и газогенераторах для установления температур, при которых происходит наиболее полное сгорание газов, и средств, с помощью которых такие температуры могут быть созданы и поддержаны, тем самым уменьшая потерю ценностей через дымовую трубу и количество производимого дыма;

Исследования и испытания возможностей коксования углей, которые до сих пор классифицировались как некоксующиеся, и проведение сравнительных испытаний всех углей, найденных в Соединенных Штатах, особенно тех, что добываются на государственных землях Запада;

Исследования путем промывки в соответствующих машинах для определения возможности улучшения качества американских углей для различных методов сгорания и с целью сделать их более доступными для производства кокса высокого металлургического качества, максимально свободного от серы и других вредных веществ.

На каждом этапе процесса испытаний образцы угля отправлялись в химическую лабораторию для анализа; измерялись температуры сгорания; и анализировались образцы газа, собранные из различных частей камер сгорания газогенераторов и котельных печей, чтобы изучение этих данных могло пролить свет на процессы сгорания и указать на необходимые изменения в аппаратуре, которые могли бы привести к большей экономии при использовании угля.

Второе направление исследований касается методов добычи и подготовки угля для рынка, а также сбора шахтных образцов угля, нефти и т. д. для анализа и испытаний. Хорошо известно, что при существующих методах добычи от 10 до 75% любого данного месторождения угля остается под землей в виде опор и стоек, или в виде низкокачественного материала, или в вышележащих пластах, разрушенных из-за добычи нижнего пласта в первую очередь. В среднем 50% угля таким образом теряется или становится бесполезным, так как его невозможно извлечь впоследствии из-за обрушения или падения крыш заброшенных галерей и разрушения прилегающих вышележащих пластов, включая уголь, почву и кровлю.

Исследования по проблеме отходов в горнодобывающей промышленности и испытания отходов, пустой породы и угольной мелочи в газогенераторах, в виде брикетов и т. д. имеют своей целью предотвращение этого вида потерь путем демонстрации того, что эти материалы, которые в настоящее время выбрасываются, могут быть с выгодой использованы в газогенераторах и двигателях для энергетических целей.

Третье общее направление исследований касается инспекции и отбора проб топлива, поставляемого правительству по контрактам на закупку, а также анализа и испытания собранных проб для определения их теплотворной способности и степени соответствия или несоответствия спецификациям, по которым они закупаются. Уголь, поставляемый в общественные здания в округе Колумбия, отбирается в виде проб специальными представителями Технологического отделения Геологической службы. Отбор аналогичных проб в общественных зданиях и учреждениях по всей территории Соединенных Штатов, а также отправка проб в герметично закрытых банках или сосудах в химическую лабораторию в Вашингтоне в большинстве случаев осуществляются специальными должностными лицами или сотрудниками на местах. Эти закупки во все возрастающей степени производятся по спецификациям, которые предусматривают надбавки за уголь, поставляемый сверх стандартов, и штрафы за поставки ниже стандартов, установленных в спецификациях. Стандарт для битуминозных углей основывается главным образом на тепловых единицах, зольности и содержании серы, в то время как стандарт для антрацита основывается главным образом на процентном содержании золы и тепловых единицах.

В связи со всеми этими направлениями испытаний топлива проводятся определенные научно-исследовательские работы, как химические, так и физические, для определения истинного состава и свойств различных сортов угля, изменений при трансформации от торфа к лигниту, от лигнита к битуминозному углю и от битуминозного угля к антрациту, а также химических и физических процессов горения. Проводятся эксперименты, касающиеся сухой перегонки топлива; побочных продуктов процессов коксования; самовозгорания угля; хранения угля и потери ценности при различных методах хранения; а также смежных вопросов, таких как выветривание угля. Эти эксперименты могут дать ценные результаты благодаря тщательной химической исследовательской работе, дополненной столь же тщательными полевыми наблюдениями.

Инспекция и отбор проб в шахтах. — В здании Геологической службы в Вашингтоне уголь, закупаемый для нужд правительства на основе гарантированного анализа или теплотворной способности, проходит инспекцию и отбор проб.

Некоторые из сотрудников, занятых на этой работе, постоянно находятся на шахтах, отбирая пробы, или на общественных объектах, инспектируя уголь для нужд правительства, в то время как другие работают в Вашингтоне, контролируя поставки угля во многие общественные здания, а также собирая и подготавливая пробы, взятые из этих поставок для анализа, равно как и подготавливая пробы, полученные с общественных объектов и зданий в других частях страны.

Подготовка этих проб осуществляется в помещении в подвале здания, где для этой работы было установлено специальное оборудование. На рис. 10 показан план этого помещения и расположение оборудования для отбора и дробления проб.

Рис. 10.

Дробление угля приводит к образованию большого количества нежелательной пыли, и для того чтобы эта пыль не создавала проблем за пределами помещения для отбора проб, деревянные перегородки с трех сторон помещения (четвертая сторона представляет собой каменную стену) полностью покрыты снаружи оцинкованным листовым железом. Единственными проемами в помещении являются две двери, которые также покрыты листовым железом и снабжены широкими фланцами из того же материала, чтобы эффективно герметизировать проемы, когда двери закрыты. Свежий воздух нагнетается в помещение вентилятором через трубу, ведущую наружу. Система пылеудаления, которая выводит угольную пыль и отработанный воздух из помещения, состоит из системы 8- и 12-дюймовых труб, ведущих от вытяжных колпаков, установленных над дробильными машинами, к главной дымовой трубе здания. Тяга в этой трубе втягивает всю пыль из дробилок непосредственно через колпаки в главную трубу, где большая ее часть оседает.

Оборудование помещения для отбора проб состоит из одной молотковой дробилки с моторным приводом, имеющей производительность около 1 тонны в час и измельчающей до фракции 1/4 дюйма; одной регулируемой щековой дробилки для проб весом 5 и 10 фунтов; одного комплекта валков размером 4,5 на 7,5 дюймов, измельчающих до 60 меш, для небольших проб; одной большой плиты для измельчения и нескольких желобковых делителей проб различных размеров для сокращения проб до небольших количеств. Малые дробилки соединены ременной передачей с валом, приводимым в движение отдельным двигателем, отличным от того, который приводит в действие малую молотковую дробилку.

При проведении инспекции ведомственных закупок угля в Вашингтоне офис уведомляется всякий раз, когда должна быть произведена доставка угля в одно из зданий, и направляется инспектор, который присутствует во время разгрузки угля. Он снабжен ведрами из оцинкованного железа с крышками и замками; каждое ведро вмещает около 60 фунтов угля. В эти ведра он помещает небольшие количества угля, взятые из каждой части поставки, и, когда доставка завершена, запирает ведра и уведомляет офис, чтобы прислали фургон за ними. Ведра пронумерованы по порядку, и инспектор ведет учет этих номеров, даты, места доставки, качества доставленного угля и т. д. Ведра также снабжены бирками для предотвращения ошибок. Затем он лично или по телефону отчитывается перед офисом для получения назначения в другую точку города. Все пробы доставляются в дробильное помещение в подвале здания Геологической службы для подготовки к анализу.

Пробы, взятые из угля, доставленного в пункты за пределами Вашингтона, отбираются представителями ведомства, для которого закупается уголь, в соответствии с предоставленными им инструкциями, и время от времени направляются штатные инспекторы, чтобы убедиться, что эти инструкции соблюдаются. Эти пробы измельчаются вручную, сокращаются до веса около 2 фунтов в месте отбора и отправляются в Вашингтон в надлежащих герметичных контейнерах по почте или экспресс-почтой с приложением соответствующих описаний.

Каждая проба при получении заносится в журнал учета проб и получает серийный номер. Для каждого контракта предоставляется карточка с информацией, относящейся к контракту. На эту карточку также заносится серийный номер каждой пробы угля, доставленной по этому контракту.

После того как пробы зарегистрированы, они отправляются в дробильное помещение, где их доводят до нужного объема и степени измельчения для анализа. Затем они отправляются в бутылках с резиновыми пробками вместе с бланками отчетов об анализе и карточками-квитанциями, по одной на каждую пробу, с указанием серийных номеров, в лабораторию топлива для анализа. Квитанция для каждой пробы подписывается и возвращается в инспекционный отдел, а после проведения анализа возвращается карточка отчета об анализе с указанием результата. Этот результат немедленно заносится на карточку контракта, и когда получены все анализы, охватывающие всю поставку угля, рассчитывается среднее качество, и результаты сообщаются в соответствующее ведомство.

Вопрос снабжения Питтсбургской установки топливом для испытательных целей также решается из Вашингтонского офиса. В качестве предварительного этапа серии исследований определяются виды и количества необходимого угля, а также места, из которых этот уголь должен быть получен. Затем начинаются переговоры с владельцами шахт, которые в большинстве случаев щедро жертвуют уголь. Когда предварительные условия согласованы, на шахту направляется инспектор для контроля погрузки и отправки угля. Этот инспектор спускается в шахту и берет для химического анализа небольшие шахтные пробы, которые отправляются в лабораторию в Питтсбурге в металлических банках по почте с приложением надлежащих идентификационных карточек. Результаты анализа предоставляются экспертам, ответственным за испытательную установку, для их сведения и руководства при проведении исследований, для которых был отправлен уголь.

Все пробы для испытательных целей обозначаются последовательно в порядке отправки: «Питтсбург № 1», «Питтсбург № 2» и т. д. Полный учет всех поставок ведется на карточных формах на Питтсбургской установке, а дубликаты этих записей хранятся в инспекционном отделе в Вашингтоне.

Анализ топлива. — Рутинные анализы топлива, используемого в испытаниях на горение в Питтсбурге, а также газов, образующихся в результате горения или взрывов в испытательных галереях, или отобранных в шахтах, проводятся в здании № 21. Небольшая лаборатория также содержится на втором этаже в южной части здания № 13 для анализа газов, образующихся в результате горения на установке генераторного газа и взрывов в галереях № 1 и 2 и т. д. От четырех до шести химиков постоянно работают в этой лаборатории (в 8-часовые смены) во время длительных испытаний газогенераторов, и три химика также заняты анализом газов, связанных с шахтными взрывами.

В дополнение к этим газовым анализам в главной лаборатории также проводятся анализы и калориметрические испытания всех проб угля, собранных Геологической службой в связи с работой по классификации земель на угольных месторождениях западных штатов. В этой лаборатории также проводятся рутинные анализы шахтных, вагонных и печных проб топлива для испытаний до и после промывки и брикетирования, до коксования и полученного кокса, а также экстракционные анализы связующих веществ для брикетов и т. д.

Топливно-испытательная лаборатория в Вашингтоне оснащена тремя бомбовыми калориметрами Малера и необходимыми весами и химическим оборудованием, требуемым для технического анализа угля. Ежемесячно отбираются пробы более чем из 650 поставок угля для испытаний, что составляет 50 000 тонн, закупаемых в месяц, помимо ежедневных поставок на суда 550 000 тонн угля для Панамской железной дороги. Данные, полученные в результате этих испытаний, служат основой для оплаты. Испытания охватывают поставки угля в сорок с лишним бюро и в муниципальные здания округа в Вашингтоне; на арсеналы в Уотертауне, штат Массачусетс, Франкфорде, штат Пенсильвания, и Рок-Айленде, штат Иллинойс; на ряд военно-морских верфей через Бюро верфей и доков; на военные посты в различных частях страны; для Департамента генерал-квартирмейстера; в Службу мелиорации; в индейские агентства и солдатские дома; в несколько округов маяков; и суперинтендантам различных общественных зданий по всей территории Соединенных Штатов через Казначейство и т. д. В течение 1909 года средний показатель отчетности по пробам топлива составлял 540 в месяц, что требовало в среднем шести определений на пробу, или около 3240 определений в месяц.

Рис. 11.

Лаборатории исследования топлива. — Небольшие лаборатории, занимающие в среднем по три комнаты каждая, расположены в здании № 21. Одна используется для химических исследований и калориметрических испытаний нефти, собранной с различных нефтяных месторождений Соединенных Штатов; другая используется для исследований, касающихся экстракции угля и скорости окисления углей стандартными растворами окислителей; а третья занята исследованиями сухой перегонки угля. Проводимые исследования показывают широкую вариативность химического состава и теплотворной способности различных видов сырой нефти, указывают на возможность извлечения угольных компонентов с помощью растворителей и указывают на важные результаты, касающиеся равновесия газов при высоких температурах в печах и газогенераторах. Исследования также имеют прямое отношение к процессам коксования, особенно к процессу получения побочных продуктов, показывая изменяющуюся пропорцию каждого из летучих продуктов, извлекаемых из типов углей, встречающихся на различных угольных месторождениях Соединенных Штатов, время и температуру, при которых выделяются эти дистилляты, изменение качества и количества продуктов в зависимости от температурных условий, и, кроме того, объясняют ухудшение качества углей при хранении и т. д.

В Вашингтонском офисе проводятся микроскопические исследования жизненного цикла угля, лигнита и торфа. Эти исследования уже продвинулись достаточно далеко, чтобы позволить идентифицировать некоторые ботанические компоненты более старых торфов и более молодых лигнитов, и считается, что происхождение более старых лигнитов и даже некоторых из более недавних битуминозных углей может быть раскрыто с помощью этого исследования.

В химических лабораториях в здании № 21 вытяжные шкафы (рис. 11 и 12) выполнены из железа с кирпичным поддоном внизу. Они опираются на железные трубы, как и большинство других приспособлений в лабораториях этого здания. Сам шкаф изготовлен из лакированного прессованного железного листа № 22, тот же материал используется для коробов, заслонок и дна, окружающего шкаф. Рама подвешена на красных медных шкивах, а углы шкафа усилены прессованной, лакированной, клепаной пластиной, к которой приклепана вентиляционная труба.

Рис. 12. ВИД ДЕТАЛЕЙ КОНСТРУКЦИИ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО ВЫТЯЖНОГО ШКАФА

Существует некоторое разнообразие в шкафах и столах, предусмотренных в различных лабораториях, но в целом они следуют конструкции, показанной на рис. 13. Столешницы длиной 12 футов выполнены из чистого клена в полноразмерных кусках толщиной 7/8 дюйма и шириной 2 5/8 дюйма, уложенных на ребро и просверленных с интервалом 18 дюймов для болтов. Эти части склеены и стянуты болтами, головки которых утоплены. Столешницы, остроганные, отшлифованные и закругленные, опираются на трубчатые ножки и рамы из оцинкованной железной трубы размером 1 1/4 на 1 1/2 дюйма с винтовыми фланцами, прилегающими к полу и столешнице. Под столешницами расположены ящики, а над ними — полки для реактивов. На полпути между столешницей и полом находится проволочная полка из каркаса из проволоки № 2, переплетенной с плетением № 12 с квадратной ячейкой 5/8 дюйма.

Рис. 13.

Некоторые из столов, используемых в лаборатории, оснащены шкафами внизу и ящиками, а вместо подставок для реактивов в них встроены раковины с фарфоровым покрытием. Эти столы следуют общему стилю и конструкции столов для реактивов. Столы, используемые в связи с калориметрическими определениями, проиллюстрированы на рис. 14. Раковины, предусмотренные во всех этих лабораториях, выполнены из стандартной фарфоровой эмали, с закругленным краем, размером 18 на 13 дюймов, с эмалированной спинкой, над раковиной и сливной доской длиной 24 дюйма с левой стороны, хотя в некоторых случаях есть отклонения от этого типа.

Рис. 14. ДЕТАЛИ КОНСТРУКЦИИ КАЛОРИМЕТРИЧЕСКИХ СТОЛОВ

Сантехника включает отдельные линии труб к каждому вытяжному шкафу и столу; по одной для холодной воды, пара под давлением от 5 до 10 фунтов, сжатого воздуха, природного газа, а в некоторых случаях — острого пара под давлением 60 фунтов.

На каждом столе имеется открытая дренажная система из оцинкованной железной трубы диаметром 2 1/2 дюйма, в верхней поверхности которой просверлены отверстия, через которые различные аппараты сливают жидкость с помощью гибких соединений из стекла или резины. Эти трубы, раковины и т. д. сбрасывают стоки в главные дренажные каналы, подвешенные к потолку этажа ниже. Эти дренажные каналы выполнены из дерева, покрытого асфальтом, с внутренним диаметром от 3 до 6 дюймов и расположены под надлежащим уклоном для обеспечения свободного слива. Эти деревянные дренажные трубы изготовлены короткими секциями, усиленными спиральной обмоткой из металлических лент, и испытаны под давлением 40 фунтов на кв. дюйм. Углы поворота и ответвления соединены в 4- и 6-дюймовых квадратных коллекторах.

Все здание вентилируется нагнетательным вентилятором в подвале и вытяжным вентилятором на чердаке с достаточной мощностью, чтобы обеспечить полную смену воздуха в каждой лаборатории один раз в 20 минут.

Нагнетательный вентилятор расположен в центре здания, на первом этаже, и имеет диаметр 100 дюймов. Его производительность составляет около 30 000 куб. футов воздуха в минуту, и он нагнетает воздух через систему труб в регистры, расположенные в каждой из лабораторий.

Вытяжной вентилятор в центре чердака работает со скоростью 550 об./мин. и имеет производительность 22 600 куб. футов воздуха в минуту. Он вытягивает воздух из каждой комнаты внизу, а также из вытяжных шкафов через главную трубу диаметром 48 дюймов.

Испытания на парообразование и горение. — Исследования, включенные в термин «эффективность топлива», относятся к использованию различных типов топлива, найденных на угольных и нефтяных месторождениях, и касаются прежде всего горения таких топлив в газогенераторах, в топках паровых котлов, в локомотивах и т. д., а также эффективности и использования нефти, керосина, бензина и т. д. в двигателях внутреннего сгорания. Эта работа находится под общим руководством г-на Р. Л. Ферналда и проводится главным образом в зданиях № 13 (таблица XVII) и № 21.

Таблица XVII. ПЛАН ЗДАНИЯ 13, ИСПЫТАТЕЛЬНАЯ СТАНЦИЯ В ПИТТСБУРГЕ, ШТАТ ПЕНСИЛЬВАНИЯ.

Для испытаний горения топлива, закупаемого правительством, оборудование состоит из двух водотрубных котлов Heine, каждый мощностью 210 л.с., установленных в здании № 13. Один из этих котлов оснащен топкой с нижней подачей топлива Jones и снабжен перегородками обычного типа. В четырех точках обмуровки в кирпичную стену встроены большие трубы, чтобы позволить проводить наблюдения за температурой газа и отбирать пробы газа для химического анализа.

Другой котел установлен с обычной топкой с ручной подачей топлива. Он снабжен перегородками для создания дополнительного прохода для газов (рис. 15). Через боковую часть этого котла, в задней части, газы из длинной камеры сгорания (таблица XVIII) входят и проходят тот же путь, что и газы из топки с ручной подачей. И топка с ручной подачей, и длинная камера сгорания могут работать одновременно, но ожидается, что обычно будет работать только одна из них. С одной стороны котла с ручной подачей установлен вентилятор принудительной тяги для обеспечения давления воздуха при сжигании угля с высокой производительностью. Этот вентилятор также подключен таким образом, чтобы при необходимости подавать воздух в длинную камеру сгорания. Более полное описание котлов можно найти в профессиональной статье № 48 и бюллетене № 325 Геологической службы США, в которых также описан аппарат для измерения воды.

Рис. 15.

Из-за расстояния от здания № 21 до основной группы зданий было сочтено нецелесообразным пытаться подавать пар из здания № 13 в здание № 21 как для отопления, так и для энергетических целей. Более того, ввиду необходимости установки различных типов и размеров бытовых отопительных котлов для проведения испытаний в связи с этими исследованиями, было решено установить эти котлы на нижнем этаже здания № 21, где их можно было бы использовать не только для проведения необходимых испытаний, но и для обеспечения теплом и паром здания и химических лабораторий в нем.

В дополнение к физической лаборатории на нижнем этаже здания № 21 и котельной для бытового отопления с необходимым хранилищем угля, имеются помещения, отведенные для хранения тяжелых материалов, проб топлива и масел, а также разнообразного коммерческого оборудования. Одна комната занята вентилятором, а другая используется для необходимых дробилок, валков, просеивающих сит и т. д., требуемых в связи с отбором проб угля перед анализом.

Поскольку Департамент генерал-квартирмейстера выразил пожелание, чтобы были проведены испытания теплотворной способности и эффективности различных видов топлива, предлагаемых этому Департаменту в связи с отоплением военных постов по всей стране, были приобретены три бытовых отопительных котла, которые в общих чертах представляют типы и размеры, используемые в больницах среднего размера или других подобных зданиях, а также в небольших жилых домах (рис. 2, таблица XVI). Более крупный аппарат представляет собой горизонтальный жаротрубный котел диаметром 60 дюймов, длиной 16 футов, имеющий пятьдесят четыре 4-дюймовые трубы.

Для того чтобы определить, может ли такой котел эксплуатироваться в условиях отопления без образования дыма при сжигании различных видов угля, он был установлен в соответствии с принятыми представлениями о предотвращении дыма. Огнеупорная кирпичная арка проходит над всей поверхностью колосниковой решетки и за стенку мостика. В камере сгорания была построена перегородка, которая заставляет газы проходить вниз и разделяться через два отверстия, прежде чем они достигнут корпуса котла. Было предусмотрено поступление воздуха в передней части топки, под аркой, и в задней части стенки мостика, обеспечивая тем самым подачу воздуха как над, так и под огнем. Не ожидается, что все виды угля можно будет сжигать без дыма в этой топке, но желательно определить, при каких условиях некоторые виды угля могут сжигаться без образования нежелательного дыма.

Для отбора проб газов в дымовой коробке горизонтального жаротрубного котла был разработан специальный пробоотборник дымовых газов, чтобы получить составную пробу газов, выходящих из котла.

Другие нагреватели — это два чугунных бытовых отопительных котла. Один может обеспечить 400 кв. футов радиации, а другой — около 4000 кв. футов. Они были установлены прежде всего с целью испытания углей для определения их относительной ценности при сжигании для отопительных целей. Они подключены к специально разработанному сепаратору, а от него — к редукционному клапану. За этим клапаном отверстие позволяет пару выходить в обычные отопительные магистрали. Такое устройство позволяет поддерживать практически постоянную нагрузку на котлы.

Существует четвертый котел, спроектированный и построенный для испытательных целей Департаментом генерал-квартирмейстера. Это трубчатый котел, спроектированный по типу бытового отопительного котла, но для использования в качестве калориметра для определения относительной теплотворной способности различных видов топлива, приведенных к базе стандартного корда дубовых дров.

Серия исследовательских испытаний процессов горения проводится в здании № 13 г-ном Генри Крейзингером. Эти испытания проводятся главным образом в длинной камере сгорания (рис. 16 и 17, и рис. 1 и 2, таблица XVIII), которая питается углем из механической топки Murphy и выбрасывает горячие газы в задней части камеры сгорания в котел Heine с ручной подачей. Стены и крыша этой камеры двойные; внутренняя стена толщиной 9 дюймов из огнеупорного кирпича; внешняя толщиной 8 дюймов и облицована красным прессованным кирпичом. Между боковыми стенами имеется воздушный зазор 2 дюйма, а между ними на крыше уложен 1-дюймовый слой асбестовой пасты. Внутренние стены и крыша имеют три специальных скользящих соединения для компенсации расширения. Пол бетонный, защищенный 1,5-дюймовым слоем асбестового картона, который, в свою очередь, покрыт 3-дюймовым слоем земли; поверх этой земли уложен 4-дюймовый слой огнеупорного кирпича (не показан на чертежах).

Рис. 16. ПОПЕРЕЧНЫЕ СЕЧЕНИЯ КАМЕРЫ И ТОПКИ, ДЛИННАЯ КАМЕРА СГОРАНИЯ

Поскольку одной из первых проблем, которые предстоит решить, будет определение длины пути и времени, необходимого для завершения горения в пламени, в котором линии потока почти параллельны, была проявлена большая осторожность, чтобы сделать внутренние поверхности туннеля гладкими, а все углы и пустоты скруглены в направлении движения газов.

Предусмотрены большие смотровые отверстия по бокам и меньшие отверстия для отбора проб в верхней части для наблюдения за слоем топлива в нескольких точках, а также за пламенем с интервалом 5 футов вдоль туннеля. Температура и пробы газа отбираются одновременно в нескольких точках через эти отверстия, чтобы определить, по возможности, ход горения (рис. 1, таблица XVIII).

Около двадцати термопар встроены в стены, крышу и пол, некоторые в пределах 1 дюйма от внутреннего края стен туннеля, а некоторые в красном прессованном кирпиче около внешней поверхности, целью чего является получение данных о теплопроводности через хорошо построенные кирпичные стены (рис. 2, таблица XVIII).

Таблица XVIII. Рис. 1. — Длинная камера сгорания. Рис. 2. — Аппарат для отбора проб газа, длинная камера сгорания.

Чтобы минимизировать утечку воздуха через кирпичную кладку, в топке и туннеле поддерживается максимально возможное атмосферное давление за счет совместного использования нагнетательных и вытяжных вентиляторов. Тем не менее, утечка определяется периодически настолько точно, насколько это возможно.

Сначала был проведен ряд испытаний для калибровки аппарата в целом, причем все эти предварительные испытания проводились на дешевой, тщательно проверенной, однородной угольной мелочи из того же пласта той же шахты близ Питтсбурга. Позднее будут проведены испытания с другими углями с различным содержанием летучих веществ и различными свойствами дистилляции.

Ожидается, что ход испытаний может подсказать изменения в конструкции или эксплуатации этой камеры. В частности, предполагается, что сечение камеры может быть сужено путем укладки песка на дно и огнеупорного кирпича поверх него; также могут быть встроены перегородки в различные ее части, и могут быть введены охлаждающие поверхности с перегородками. В дополнение к вариациям в испытаниях, обусловленным изменениями в конструкции камеры сгорания, будут вариации в испытуемых видах топлива. Особые усилия будут направлены на получение видов топлива с содержанием летучих веществ от 15 до 27 и до 40%, а также тех, которые богаты смолами и тяжелыми углеводородами. Также предлагается варьировать условия испытаний путем сжигания с высокой интенсивностью, например, 15, 20 и 30 фунтов на фут поверхности решетки и даже выше. Будут вестись записи веса загруженного угля и каждой загрузки, веса золы и т. д.; пробы угля и золы будут отбираться для химического и физического анализа, а также пробы газа и другие важные данные. Эти записи будут изучены детально.

Рис. 17. ПРОДОЛЬНЫЕ СЕЧЕНИЯ ДЛИННОЙ КАМЕРЫ СГОРАНИЯ

Серия испытаний теплопередачи, начатая два года назад, продолжается на первом этаже здания № 21 на модифицированном аппарате, реконструированном в свете более ранних экспериментов г-на У. Т. Рэя. Целью испытаний на этом аппарате было определение некоторых законов, регулирующих скорость передачи тепла от горячего газа к жидкости и наоборот, причем они находятся на противоположных сторонах металлической трубки.

По-видимому, четыре фактора определяют скорость передачи тепла от газа к любой небольшой площади металла:

(1) — Разность температур между основной массой газа и металлом;

(2) — Вес газа в кубическом футе, который пропорционален количеству молекул в любой единице объема;

(3) — Скорость движения газа параллельно любой рассматриваемой небольшой площади; и (вероятно),

(4) — Удельная теплоемкость газа при постоянном давлении.

Аппарат состоит из электрической печи сопротивления, содержащей катушки из никелевой проволоки, небольшого (сменного) многотрубного котла и пароструйного аппарата для снижения давления воздуха на выходе, чтобы вызвать поток воздуха через котел. Поверхностный конденсатор был присоединен к паровому выходу котла, при этом конденсированный пар взвешивался для проверки измерений питательной воды. Ряд термометров и термопар использовался для получения температуры атмосферного воздуха, температуры воздуха, входящего в котлы и выходящего из них, и температуры питательной воды.

Аппарат в настоящее время реконструируется с добавлением приспособлений для измерения количества воздуха, поступающего в печь, и автоматического регулятора температуры электрической печи.

К настоящему времени испытаны три размера котлов, размеры которых приведены в таблице 4.

Каждый из трех котлов был испытан при нескольких температурах входящего воздуха, до 1500° по Фаренгейту, причем при каждой температуре было проведено около десяти испытаний. Также планируется провести на этих трех котлах около восьми испытаний при температурах 1800°, 2100° и 2400° по Фаренгейту соответственно. Бюллетень о проделанной работе, вместе со многими сопутствующими материалами, находится в стадии подготовки.

ТАБЛИЦА 4. — Размеры котлов № 1, 2 и 3.

Items. Boiler

No. 1. Boiler

No. 2. Boiler

No. 3.

Distance, outside to outside of boiler heads, in inches

8.28 8.28 16.125

Actual outside diameter of flues, in inches

0.252 0.313 0.252

Actual inside diameter of flues, in inches

0.175 0.230 0.175

Number of flues (tubes)

10 10 10

Работа над первыми тремя котлами — это только начало; ведутся приготовления к испытанию еще восьми многотрубных котлов различных длин и диаметров труб при аналогичных условиях. Благодаря уже полученному опыту необходимо будет провести только восемь испытаний при каждой начальной температуре воздуха.

Когда работа над многотрубными котлами будет завершена, будут рассмотрены водотрубные котлы, для которых был подготовлен довольно полный план. Эта вторая, водотрубная часть исследования действительно представляет больший научный и коммерческий интерес, но многотрубные котлы были исследованы первыми, потому что математическая обработка гораздо проще.

Испытания генераторного газа. — Установка генераторного газа на Питтсбургской испытательной станции находится под руководством г-на Карла Д. Смита и была установлена с целью испытания низкосортного топлива, костяного угля, кровельного угля, шахтных отходов и таких материалов, которые обычно считаются малоценными или даже бесполезными для энергетических целей. Газовый двигатель, газогенератор, экономайзер, мокрый скруббер (рис. 1, таблица XIX) и вспомогательное оборудование находятся в здании № 13, а сухой скруббер, газгольдер и водоохлаждающий аппарат — непосредственно снаружи этого здания (рис. 2, таблица XIX).

Таблица XIX. Рис. 1. — Газогенератор, экономайзер и мокрый скруббер. Рис. 2. — Генераторный газ: сухой скруббер и газгольдер.

В настоящее время на шахтах остаются огромные количества топлива в виде угольной мелочи и штыба, которые по качеству значительно ниже среднего выхода. Такое топливо считается малоценным или вовсе не имеющим ценности, главным образом потому, что нет аппарата в широком использовании, который мог бы сжигать его с хорошей эффективностью. Теплотворная способность этого топлива часто составляет от 50 до 75% от теплотворной способности топлива, поступающего на рынок, и если оно не используется, это представляет собой огромную растрату природных ресурсов. Большие количества низкосортного топлива также остаются в шахтах просто потому, что нынешние условия не оправдывают его добычу, и оно остается таким образом, что будущим поколениям будет очень трудно, если не практически невозможно, извлечь такое топливо, когда оно будет в цене. Опять же, существуют большие залежи низкосортного угля в регионах, далеких от источников нынешнего снабжения топливом, но где его успешное и экономичное использование стало бы благом для общества и существенным преимуществом для страны в целом. Огромная важность успешного использования низкосортного топлива очевидна. До самых последних лет мало что было сделано в этом направлении, и было мало надежды на то, что когда-либо удастся успешно использовать эти виды топлива.

Развитие газогенератора для использования обычных видов топлива, однако, указывает на то, что успешное использование практически всех видов низкосортного топлива вполне возможно. Примечательно, что, хотя все испытания генераторного газа на правительственных испытательных станциях в Сент-Луисе и Норфолке проводились на типе генератора, разработанном прежде всего для хорошего сорта антрацита, испытанные виды топлива включали широкий спектр битуминозных углей и лигнитов, и даже торф и костяной уголь, и что почти в каждом испытании возникало мало серьезных трудностей в поддержании удовлетворительных условий эксплуатации. Интересно отметить, что в одном испытании костяной уголь, содержащий более 45% золы, легко обрабатывался в генераторе, и что практически полная нагрузка поддерживалась в течение регламентного периода испытаний в 50 часов.

Не ожидается, что все испытанные виды топлива окажутся немедленно коммерчески ценными, но есть надежда, что будет пролито много света на эту важную проблему.

Оборудование для этой работы состоит из одного газогенератора мощностью 150 л.с. и трехцилиндрового вертикального газового двигателя той же мощности. Генератор представляет собой установку Loomis-Pettibone с нисходящим потоком, изготовленную компанией Power and Mining Machinery Company из Кудахи, штат Висконсин, и известна как установка «Тип C». Газогенератор состоит из цилиндрического корпуса диаметром 6 футов, тщательно футерованного огнеупорным кирпичом и имеющего внутренний диаметр приблизительно 4 фута. В нижней части генератора находится решетка из огнеупорного кирпича, на которой покоится слой топлива. Топливо загружается в верхнюю часть генератора через дверцу (рис. 1, таблица XX), которую можно оставлять открытой в течение значительного времени, не влияя на работу генератора, что позволяет оператору наблюдать за слоем топлива и контролировать его с минимальными неудобствами. По мере генерации газ проходит вниз через горячий слой топлива и через решетку из огнеупорного кирпича. Эта особенность нисходящего потока «фиксирует» или превращает в постоянные газы смолистые пары, которые дистиллируются из битуминозного угля при первой загрузке в генератор. Моторный эксгаустер производительностью 375 куб. футов в минуту вытягивает горячий газ из основания генератора через экономайзер, где явное тепло газа используется для предварительного нагрева воздуха и формирования водяного пара, необходимого для работы генератора. Предварительно нагретый воздух и пар покидают экономайзер и входят в генератор через проход в верхней части над слоем топлива. Из экономайзера газ вытягивается через мокрый скруббер, где он подвергается дальнейшему охлаждению и очищается от грязи и пыли. После прохождения мокрого скруббера газ под небольшим давлением нагнетается эксгаустером через сухой скруббер в газгольдер емкостью около 1000 куб. футов.

Все используемое топливо тщательно взвешивается на весах, которые время от времени проверяются стандартными гирями; и по мере загрузки топлива в генератор отбирается проба для химического анализа и для определения его теплотворной способности. Вода, необходимая для генерации пара, подается из небольшого резервуара, тщательно градуированного в фунтах; это наблюдение производится и записывается каждый час. Вся вода, используемая в мокром скруббере, измеряется путем пропускания ее через поршневой счетчик воды, который время от времени калибруется для обеспечения достаточной степени точности измерения. Предусмотрены возможности для наблюдения за давлением и температурой газа в различных точках; они наблюдаются и записываются каждый час.

Из газгольдера газ проходит через большой счетчик к вертикальному трехцилиндровому двигателю Westinghouse, который соединен ременной передачей с генератором постоянного тока мощностью 175 кВт. Нагрузка на генератор измеряется тщательно откалиброванными приборами на распределительном щите и регулируется специально сконструированным водяным реостатом, который стоит перед зданием.

Ведутся тщательные записи работы двигателя; потребление газа и нагрузка на двигатель наблюдаются и записываются каждые 20 минут; количество охлаждающей воды, используемой в рубашках газового двигателя, а также ее температура на входе и выходе из рубашек двигателя записываются каждый час. Индикаторные диаграммы снимаются каждые 2 часа. Работа непрерывна, и каждый день разделен на три смены по 8 часов каждая; однако продолжительность испытания определяется в значительной степени характером и поведением используемого топлива.

Предварительное исследование относительной эффективности углей, найденных в различных частях Соединенных Штатов, как производителей светильного газа, было почти завершено под руководством г-на Альфреда Х. Уайта, и бюллетень с изложением результатов находится в печати.

Испытания жидкого топлива. — Испытания жидкого топлива в двигателях внутреннего сгорания под руководством г-на Р. М. Стронга проводятся в машинном отделении здания № 13.

Различные жидкие углеводородные виды топлива, используемые в двигателях внутреннего сгорания для производства энергии, варьируются от легких очищенных масел, таких как нафта, до сырой нефти и имеют соответственно широкий диапазон физических и химических свойств.

Наиболее удовлетворительными из жидких видов топлива для использования в двигателях внутреннего сгорания являются спирт и легкие очищенные углеводородные масла, такие как бензин. Эти виды топлива, однако, являются наиболее дорогими в коммерческом использовании, даже при потреблении с наивысшей практической эффективностью, которая, как считается, уже достигнута, насколько это касается современных типов двигателей.

В настоящее время мало известно о том, насколько многие из очень дешевых дистиллятов и сырых нефтей могут быть использованы в качестве топлива для двигателей внутреннего сгорания. Их трудно использовать вообще, независимо от эффективности.

Бензин сравнительно постоянен по качеству и может быть использован с одинаковой эффективностью в любом бензиновом двигателе высшего сорта. Существует много марок высококачественных бензиновых двигателей, испытания любого из которых могут быть приняты в качестве репрезентативных для производительности и действия бензина в двигателе внутреннего сгорания, если условия, при которых проводились испытания, четко изложены и аналогичны.

Керосин широко варьируется по качеству и требует специальных устройств для его использования, но он немного дешевле бензина. Возможно, что керосиновый двигатель может быть развит так, чтобы позволить ему заменить небольшие стационарные и морские бензиновые двигатели. Это означало бы значительную экономию затрат на топливо для мелкого потребителя энергии, который сейчас находит жидкотопливный двигатель внутреннего сгорания коммерчески выгодным. Ряд двигателей, представленных в настоящее время на рынке, используют керосин; некоторые используют только более легкие сорта и в лучшем случае сравнительно менее эффективны, чем бензиновые двигатели. Все эти двигатели должны быть отрегулированы под сорт масла, который будет использоваться, чтобы получить наилучшие результаты.

Керосиновые двигатели бывают двух общих типов: тип с внешним испарителем, в котором топливо испаряется и смешивается с воздухом до или во время поступления в цилиндр; и тип с внутренним испарителем, в котором жидкое топливо нагнетается в цилиндр и испаряется при контакте с горячими газами или нагретыми стенками камеры сгорания в головке цилиндра. Ряд специальных устройств для испарения керосина и более легких дистиллятов был опробован и использован с некоторым успехом. Тепло необходимо для испарения керосина так быстро, как это требуется, и степень нагрева должна поддерживаться между температурой испарения и той, при которой масло будет обугливаться. Пар также должен быть тщательно и равномерно смешан с воздухом, чтобы получить полное сгорание. До сих пор не было получено надежных данных об этих предельных температурах для керосина и подобных масел. Никогда не проводилось исследований возможных методов предотвращения обугливания масел при более высоких температурах, и свойства взрывоопасных смесей паров масла и воздуха не изучались. Эта область инженерных лабораторных исследований имеет жизненно важное значение для решения проблемы керосинового двигателя.

Дистилляты или топливные масла и сырые нефти являются самыми дешевыми из жидких видов топлива, и если бы они использовались эффективно в двигателях внутреннего сгорания, они были бы самыми дешевыми видами топлива, доступными во многих крупных округах.

Несколько производителей двигателей разрабатывают керосиновые испарители, которые строятся как часть двигателя или адаптируются к каждому отдельному двигателю, по мере необходимости для получения наилучших результатов. Большинство этих испарителей используют тепло и выхлопные газы для испарения топлива, но они сильно различаются по конструкции; некоторые относятся к ретортному типу, а другие — к типу карбюратора с поплавковой подачей. В какой степени низкосортные топливные масла могут быть использованы с этими испарителями, еще предстоит определить.

На американском рынке существует лишь несколько успешных нефтяных двигателей. Наиболее известные из них представляют собой специфические применения основных методов внутреннего испарения, и все, кроме одного, относятся к типу зажигания от горячей калильной головки. Вероятно, будет обнаружено, что ни один из двигателей 4-тактного или 2-тактного цикла не является лучшим для всех сортов нефти, а скорее, что каждый из них лучше всего подходит для какого-то одного сорта. Дизельный двигатель стоит особняком, его цикл и метод управления несколько отличаются от других.

Исследование сравнительной приспособляемости бензина и спирта к использованию в двигателях внутреннего сгорания, состоящее из более чем 2000 испытаний, было проведено на временной топливно-испытательной установке Геологической службы в Норфолке, штат Вирджиния, в 1907 году. Подробный отчет об этих испытаниях находится в стадии подготовки. Аналогичное исследование сравнительной приспособляемости керосинов было начато с целью получения данных об их экономичном использовании, что ведет к исследованию сравнительной топливной ценности более дешевых дистиллятов и сырой нефти, как обсуждалось ранее.

Испытания по промывке и коксованию. — Исследования, относящиеся к подготовке низкосортных углей, таких как угли с высоким содержанием золы или серы, с помощью процессов, которые придадут им более высокую рыночную стоимость или повысят их эффективность при использовании, находятся под руководством г-на А. У. Белдена. Они включают испытания по промывке и коксованию углей, а также брикетирование угольной мелочи и низкосортного угля и отходов угольных отвалов, чтобы адаптировать эти виды топлива для горения в топках и т. д.

Эта работа проводилась на установке по промывке и коксованию, временно расположенной в Денвере, штат Колорадо, и в здании № 32 на Питтсбургской испытательной станции, где идет брикетирование. Детали этих испытаний изложены в различных бюллетенях, выпущенных Геологической службой.

Испытания по промывке проводятся следующим образом: по мере поступления сырого угля на установку, он перегружается лопатами из железнодорожных вагонов в бункерные весы и взвешивается. Затем он проходит через зубчатую дробилку, где куски измельчаются до максимального размера 2,5 дюйма. Пластинчатый конвейер доставляет уголь к элеватору, который поднимает его в один из бункеров для хранения. По мере подъема угля отбирается средняя проба, представляющая всю партию. Проводится анализ этой пробы сырого угля и выполняются испытания на всплывание и погружение, чтобы определить размер, до которого необходимо измельчить уголь перед промывкой, и процент отходов при наилучшем разделении. На основе полученных таким образом данных промывочные машины регулируются так, чтобы испытание по промывке проводилось с полным знанием разделений, возможных при различных процентах отходов. Сырой уголь выгружается из бункера и подается в рифленый валковый дезинтегратор, где он измельчается до размера, признанного наиболее подходящим, а затем доставляется элеватором сырого угля в другой бункер для хранения. Устройство установки таково, что уголь может быть сначала промыт на отсадочной машине Стюарта, а отходы затем доставлены и перепромыты на специальной отсадочной машине, или отходы могут быть повторно измельчены, а затем перепромыты.

Когда уголь подлежит промывке, он поступает в желоб, где смешивается с водой и направляется в отсадочные машины. Однако при выгрузке промытого угля или при подаче недробленого рядового угля из бункера для дробления перед испытаниями на промывку задействуется затвор, расположенный непосредственно под затвором, регулирующим поток угля, и уголь попадает в центральный бункер, а не в желоб. Обычно этот затвор образует одну из сторон вертикального спуска. Уголь из этого центрального бункера по спуску подается на пластинчатый конвейер, а оттуда — на валковый дезинтегратор или, в случае промытого угля, на молотково-стержневую дробилку. Следует отметить, что таким образом уголь можно выгружать из одного бункера в то время, как из другого бункера уголь подается в желоб для промывки в отсадочных машинах, причем эти две операции никак не мешают друг другу.

Промытый уголь после дробления и подъема на верхнюю часть здания по спуску подается в вагонетку коксовой печи и взвешивается на вагонных весах, после чего загружается в печь. Отходы отбираются для пробы и взвешиваются при транспортировке на отвал; на основе этой пробы проводится анализ и испытание методом «всплывания-потопления» для определения «потерь качественного угля» в отходах и оценки эффективности процесса промывки.

Испытания на коксование проводились в батарее из двух купольных печей: одна высотой 7 футов и диаметром 12 футов, другая высотой 6¼ фута и диаметром 12 футов. Оборудование дополняют стандартная вагонетка емкостью 8 тонн и необходимые весы для точного взвешивания загружаемого угля и получаемого кокса. Уголь обычно пропускается через валковую дробилку, измельчающую его до размера около ½ дюйма, или через молотковую дробилку Пенсильвании. Степень измельчения угля, прошедшего через молотковую дробилку, несколько варьируется, но средний показатель, полученный на основе большого количества проб, выглядит следующим образом: проход через сито ⅛ дюйма — 100%; остаток на сите 10 меш — 31,43%; остаток на сите 20 меш — 24,29%; остаток на сите 40 меш — 22,86%; остаток на сите 60 меш — 10%. Результаты испытаний на коксование подробно изложены в различных публикациях по данной теме.

В данные исследования включены испытания кокса, полученного в ходе вышеупомянутых исследований осветительного газа, а также изучение промышленных коксовых и побочных производств.

Исследования по брикетированию. — Эти исследования проводятся под руководством г-на К. Л. Райта в здании № 32, которое является огнестойким сооружением со стальным каркасом, железобетонными перекрытиями и 2-дюймовыми цементными ненесущими стенами, оштукатуренными по металлической сетке. В этом здании установлены две брикетировочные машины: одна английского типа Джонсона, а другая — немецкая машина для лигнита очень мощной конструкции.

Исследования включают изучение возможности получения качественного коммерческого топлива из лигнита или низкосортных углей, которые плохо переносят транспортировку; облагораживание угольной мелочи или штыба, которые обычно выбрасываются или продаются по невыгодным ценам; а также возможность повышения эффективности качественных углей. Некоторые из различных форм коммерческих брикетов, американских и зарубежных, показаны на рис. 2, таблица XX. После химического анализа уголь поднимается и подается в бункер для хранения, откуда через спуск поступает в приемный бункер на весах. Там он смешивается с различными процентными долями связующих материалов, и испытания проводятся с целью определения наиболее подходящего связующего для каждого вида топлива, которое позволит получить наиболее прочный и атмосферостойкий брикет при минимальных затратах и минимальном количестве, необходимом для получения качественного твердого брикета. После взвешивания материалы, подлежащие испытанию, проходят через необходимые измельчающие и размольные машины и подаются в брикетировочные машины, откуда готовые брикеты поступают на погрузку или хранение. Материалы, используемые в немецкой машине, также подвергаются сушке и последующему охлаждению.