Střípky z historie – Bezdýmné topení – 1. část

historie

Problematika exhalací z vytápění je v současné době opět velmi aktuální a hledají se stále nové cesty k jejímu uspokojivému řešení. Zejména rozšířený nešvar spalování odpadů v kotlech na pevná paliva vede k neúměrné zátěži životního prostředí a dosud se stále hledají zákonné cesty, jak snížit zátěž ovzduší nežádoucími spalinami a jak provádět účinnou kontrolu druhu spalovaného substrátu, zejména v soukromých objektech a v domácnostech.

Problematika to není nová. Jak lze doložit z dobových pramenů, již začátkem devatenáctého století se těmito problémy zabývala i řada tehdejších předních odborníků. Je proto zajímavě vrátit se o mnoho let zpět a seznámit se s článkem „Bezdýmné topení“, uveřejněném v časopise Věda a práce v roce 1900.

Mluviti ještě dnes o škodlivosti kouře, jenž se bez přestání z tisíců komínů valí a vzduch velkých měst otravuje, znamenalo by nositi sovy do Athén. V Anglii mluví a píše se o tom již od šestnáctého století, neboť Londýn trpěl již onoho času kouřem, jejž vydávalo nové palivo, tehdy v užívání přišedší, totiž uhlí. Král Karel II. byl prvním panovníkem, jenž se pokoušel o odstranění tohoto zla; za tou příčinou vydal nařízení, a samosprávné úřady měst Leedsu a Manchestru následovaly jeho příkladu. Jakou důležitost od té doby stále přikládali v Anglii této záležitosti vidíme z četných odborných komisí, svolaných vládou r. 1819, 1843, 1847 a ze zákona Palmerstonova, nazvaného po ministru, jenž jej vydal r. 1853. Na to následovala řada nařízení v letech 1858, 1866, 1885 a 1891. Též u nás zabýval se touto záležitostí sněm království Českého, ale poprvé roku 1899!

Slavní inženýři Papin a James Watt první obírali se otázkou stravování kouře. Papin vynalezl spalování vracejícím se plamenem pomocí silného vzduchového proudu. Jakkoli byla tato myšlenka na ten čas velkolepá, minula se přece s cílem, neboť byla zavedena výroba koksu z uhlí a pak nebyl ještě sestrojen vhodný aspirátor.

James Wattův vynález záležel v roštu z cihel, na němž se spalovalo uhlí; ve dvířkách pece byl kuželovitý otvor, jímž proudil vzduch. Toto zařízení neosvědčilo se však, poněvadž struska zalévala otvory roštu.

Mezi pozdějšími vynálezci v oboru bezdýmného topení nalézáme známá jména Wiliama Thompsona (1796), Robertona z Glasgowa (1801), Clémenta a Desor­mesa (1802), Combesa (r. 1847 studie o Jackesových a Tailferových roštech a pecích), dále Marsillya a Dumérya, jehož ­přístroj svého času budil všeobecnou pozornost, atd.

Roku 1891 dne 8. srpna byly v Paříži vypsány tři ceny ve výši 10000, 5000 a 2000 franků pro nejlepší vynálezy v oboru bezdýmného topení.

O důležitosti a populárnosti předmětu svědčí již počet konkurrentů; bylo zasláno neméně než 110 projektů, z nichž 76 původu francouzského, 19 anglických, 4 německé, 3 z Rakouska, 2 italské, 1 belgický a 1 neznámý.

V technické komisi, jež měla projekty posuzovati, zasedali tito odborníci: Huet, generální inspektor mostův a silnic, administrativní ředitel prací města Paříže, jakožto president; inženýr Brull, bývalý předseda Společnosti civilních inženýrů; Hirsch, chéf-inženýr stavby mostův a silnic, professor na škole pro stavbu mostův a silnic a člen ústřední komise pro zkoušení parních strojů; Humblot, generální inspektor mostův a silnic; Lamouroux, člen městské rady pařížské; Michel Lévy, chef-inženýr dolův a zkušebný komisař pro službu při parních strojích; de Tavernier, chef-inženýr při osvětlení města Paříže a Mecker, inspektor strojů města Paříže.

Po prvním prozkoumání vybráno bylo 30 projektů, jež se komisi zdály býti hodny důkladnějšího studia a praktického vyzkoušení, aby se dalo přesně konstatovati, zdali a jakou měrou odpovídají oběma podmínkám, kladeným komisí, totiž za prvé odstraniti obtížný kouř při upotřebení obyčejného paliva a za druhé zavésti úsporné topení parních kotlův.

Praktické zkoušky prováděny byly v městské čerpací stanici na Javelském nábřeží. Volba tohoto závodu byla velmi vhodná, neboť mohly býti návrhy jednotlivých konkurrentů zkoumány za stejných podmínek. Zařízení této stanice skládá se ze tří úplně stejných parních generátorův a dvou parních strojů, jimiž se voda zvedá. Při mírném zatížení obsloužil jeden kotel jeden stroj; při zvýšeném úsilí stačil jeden z kotlů pro parní stroje oba.

Práce parních strojů jest tam stále stejná, což rovněž přispívalo přesnému srovnávání výsledků, docílených jednotlivými způsoby. Zkoušky prováděly se na obou krajních kotlech, kdežto prostřední se nevytápěl. Zatím co se experimentovalo s jedním kotlem, upravoval si jiný vynálezce třetí kotel dle potřeby pro svůj pokus, aniž by při tom překážel pracím na kotlu prvém.

Kotly Javelské stanice skládají se z válcovitého tělesa s plochým dnem, o průměru 1,378 m a délce 3,500 m, jímž prostupuje 50 kouřových rour o vnitřním průměru 75 mm; každý kotel má po dvou válcovitých předhřívačích. Výhřevná plocha měří 68 m², obsah kotlu 8,200 m³ a vytápí se na 6,5 atmosféry.

Topivo, jehož bylo při pokusech užito, jsou anzinské brikety obyčejné jakosti. Vydávají prostředně mnoho kouře a jejich složení je skoro vždy úplně stálé.

Měření kouře bylo nejchoulostivější a nejdůležitější úlohou při srovnávacích pokusech a bylo prováděno přímým pozorováním. Všechny ostatní navrhované způsoby, zakládající se na nepřímém měření, nezdály se býti komisi způsobilými k přesnému stanovení nejdůležitějšího údaje, totiž stupně, v jakém se zakalí vzduch, obklopující ústí komínu. Přímý způsob, skládající se v pouhém odhadování objemu a hustoty vycházejícího kouře, potřeboval však kontroly. Proto byly zřízeny dvě pozorovací stanice ve vzdálenosti 300 m od komína ve výši jeho ústí; jedna na sever, druhá na jih od něho. Byly to dva pokoje v nejvyšších patrech blízkých domů, z nichž jeden byl v ulici Saint-Charles a druhý v ulici de Versailles. Není nám možno pouštěti se do podrobností postupu, jehož bylo užito k zajištění co největší přesnosti v odhadu; stačí, když podotkneme, že byly činěny grafické záznamy na čtverečkovaném papíře, který jak obvykle byl posunován hodinovým strojem. Pokus trval vždy po celý den a ze záznamů byl vypočten kouřový průměr té které soustavy vytápěcí. Správnost a spolehlivost užitého způsobu pro stanovení kouře osvědčila se pak tou okolností, že se údaje obou pozorovatelův od sebe neodvisle pracujících, shodovaly až na nepatrné výjimky.

Kvůli dalšímu zjištění vlastností jednotlivých soustav bylo váženo topivo, přesně znamenáno každé jednotlivé přikládání jakož i počet lopat, z něhož se skládalo. Kromě toho bylo stanoveno množství odpařené vody, a stav manometru byl zaznamenáván vždy v 5 minutách; tuto poslední práci obstarával ostatně nepřetržitě Richardův registrátor.

Výsledek pokusů byl tento.

Cena první vůbec udělena nebyla; druhá cena rozdělena byla mezi vynálezce soustav č. 24 a 85, z nichž každý obdržel odměnu 5000,– fr. Autorem č. 24 byl Donnely a č. 85 James Proctor. Bezdýmné topení Hawleyovo, zaslané inženýrem C. Kiandim, zařaděné pod č. 19, obdrželo cenu třetí 2000,– fr. Čestného uznání dostalo se Dulacovi, Hinstinovi a Orvisovi, resp. číslům 26, 47 a 74.

Dovolíme si ještě v krátkosti popsati tato zajímavá šesterá zařízení, jež se sama doporučují pozornosti průmyslníkův i samosprávných úřadův.

Topení Donnelyovo (obr. 1) má za hlavní zvláštnost rošt, jenž jest utvořen dvojí soustavou rour, mezi něž se nasype palivo. Přední soustava tvoří vodorovné roury o větší světlosti, oddělené od sebe řadami plochých příček (viz postranní obrázek); zadní soustava je utvořena z tenkých svislých rour, jimiž prostupují hořlavé plyny do spalovací komory, vyzděné ohnivzdornými cihlami. Nasýpání paliva děje se volným prostorem, ponechaným nad přední rourovou stěnou, kudy také prostupuje vzduch potřebný ke spalování. Obě rourové soustavy pak slouží ještě k předhřívání vody, kterou přivádí z levého předhřívače širší roura do spodní části rourových soustav, kdežto ohřátá voda uniká užší rourou do předhřívače pravého. Tato odváděcí roura spojuje hořejší konce, roura přiváděcí pak dolejší konce všech rour předhřívacích v roštu.

Palivo, nasypané do prostory mezi oběma soustavami rour, stravuje se zvolna a ssedá se ponenáhlu; horem doplňuje se palivo opět, kdežto popel a struska se vyhrabávají čas od času mezerou, ponechanou pod nejspodnější vodorovnou předhřívací rourou. Plyny, povstalé suchou destilací z hořejší vrstvy uhlí, jakož i žhavý vzduch, prostupují u dna, mísí se vespolek ve spalovacím prostoru. Přístup vzduchu řídí se žaluziovými otvory v přední plechové stěně pece.

V praxi osvědčilo se toto topení za úplně bezdýmné. Příčina, proč komise nepřisoudila této soustavě první cenu, leží v pochybnostech, jak se osvědčí předhřívací roury ve stálém styku se žhavým palivem a nejpůsobivějším plamenem. To jest nejchoulostivější stránka tohoto vynálezu, jenž vyžaduje velmi pečlivé a spolehlivé síly k obsluze, aby se včas předešlo neštěstí, které by povstati mohlo propálením některé z vodních trubic. Mimoto je instalace tohoto zařízení velice složitá a nesnadná, i dosti drahá.

Topení James Proctorovo (obr. 2) má za hlavní součást automatický přístroj k přikládání paliva a samočinné zařízení k čištění roštu. Uhlí nasypává se do truhlíku A (obr. 2) a spadá na dvě desky B, jež se střídavě pohybují vpřed a vzad. Tento pohyb provádí se excentrem C; účelem tohoto pohybu jest zcela pravidelně sesunovati palivo na rošt, který je skloněn do pece. Rošt skládá se z pohyblivých i nehybných tyček, jež jsou střídavě vedle sebe kladeny; excentr D zvedá pomocí řady pák pohyblivé tyčky a posunuje je dozadu, načež se opět spustí pod rovinu pevně ležících a vytáhne je vpřed. Tím posouvá se palivo dále do pece v tom poměru, jak postupuje spalování, až spadne úplně, jsouc vypáleno, do popelníku E, kdež mu prostupující čerstvý vzduch odnímá zbytek tepla.

Jak pokusy v Javelu konané dokázaly, jest toto topení skoro bezdýmné; zařízení jest dosti jednoduché, nemá příliš choulostivých součástek a rovněž nevyžaduje zvláštního místa; pouze instalace jest poněkud drahá.

Dokončení příště