Карбидная лампа

Каждый, кто видел работающую карбидную лампу, замечал — насколько яркий и чистый свет она дает. Обыкновенная керосиновая лампа (без калильной сетки) не идет ни в какое сравнение с карбидной лампой, ни по яркости, ни по спектру. И, несмотря на 21 век, карбидные лампы до сих пор продаются — они до сих пор незаменимы для спелеологов. Ну а в древнем мире это было бы революцией. Итак, что для этого требуется?

Их химических веществ требуется только одно — сам карбид кальция. При соединении с водой он образует ацетилен, который прекрасно горит. Красивый свет получается из-за того, что горение ацетилена очень высокотемпературно — 3300°С, что по закону Планка как свечение абсолютно черного тела — дает максимум именно в видимой части спектра. Поэтому светоотдача у карбидной лампы очень высока.

Конструкций карбидных ламп существует множество. «Множество» — это когда в 19-м веке составляли каталог конструкций, то количество пунктов перевалило за 200. Просто потому, что область применения была очень широкой — от шахтеров до шоферов. Однако, отличаются они мелкими конструкторскими деталями, системами поджига, рефлекторами и технологией производства.

Мы не будем сейчас рассматривать вычурные конструкции художественного исполнения, ведь принцип действия карбидной лампы одинаков. В конце концов в любой эпохе достаточно дизайнеров, которые доведут форму до совершенства. Рассмотрим самую простую конструкцию, которая применялась в шахтах.

Тут есть две емкости. В верхней находилась вода, в нижней карбид кальция. Вода через трубку капала в нижнюю емкость, карбид разлагался и по выводящей трубе (она же горелка) подавался в центр рефлектора, где великолепно сгорал. Технологически такая конструкция по силам не только Древнему Риму, но и Древнему Египту.

Однако, по принципу действия лампы делились на два типа — открытого и закрытого. «Открытый» и «закрытый» относятся к конструкции емкости для воды (емкость для карбида всегда должна быть закрыта). В лампах открытого типа емкость воды соединена с атмосферой, а в в лампах закрытого типа заливное отверстие заткнуто наглухо.

В лампе открытого типа вырабатываемый газ при его излишке (который не успевает выходить через форсунку) пробулькивается через трубку в камеру с водой и давление уравновешивается. В лампе такой конструкции давление газа не может превышать давление водяного столба в бачке. Поэтому когда вода заканчивается, то давление газа в форсунке падает и пламя уменьшается. Кроме того, если вода течет слишком быстро, то газа вырабатываться слишком много, он не успевает выходить через форсунку и постоянно стравливается через бачок, поэтому лампы открытого типа неэкономны. Также с ними нужно обращаться осторожней — не размахивать и не наклонять, чтобы не расплескать воду. Ну и при болтании давление воды скачет, ацетилен стравливается скачками, пламя мигает вплоть до угасания. Соответственно, как автомобильную фару лампы открытого типа не ставили.

В лампе закрытого типа есть еще один конструктивный элемент — трубка, которая выходит из ацетиленовой емкости выше уровня воды, а сама емкость плотно закрыта. В результате давление ацетилена не зависит ни от атмосферного давления, ни от давления воды. Но из-за этого эта лампа может «разгоняться» — повышение давления ацетилена выгоняет дополнительную воду на карбид, которая дает еще больше ацетилена. В результате пламя может превратится в дикого размера факел. Кроме всего прочего, это лишний расход карбида, хотя лампа закрытого типа чуть ли не в полтора раза экономнее открытого типа. Поэтому конструкция лампы закрытого типа должна предусматривать быструю раскупорку водяного бачка, что при отсутствии резьбовой крышки в древности может оказаться затруднительным.

При конструировании помните, что емкость для карбида должна быть съемной или оставлено окно для заполнения.

Собственно, это все, что нужно знать о карбидной лампе, чтобы создать свою простейшую конструкцию. Делают их сейчас из множества материалов — латунь, нержавейка, пластмасса, дюраль. В древние времена вполне можно сделать из латуни, где завальцовывая, а где паяя оловом.

Карбидная лампа до сих пор производится потому, что держит рекорд по соотношению вес/количество света/длительность работы.
Конечно, сегодняшние лампы с пьезоподжигом и часто комбинированные карбид-электрические. Но нам в древнем мире излишества не нужны.