XI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Термоламп - первый газовый фонарь в Пожве
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
Следует особо подчеркнуть, что во всех ведущих странах мира историю национальной газовой промышленности традиционно открывает ее начальный этап, связанный с производством и использованием искусственного горючего газа. Но вначале был «термоламп»…
Термоламп — это установка для производства искусственного газа. Первый газовый фонарь – «термоламп» был сооружен в Пожве.
В 1786 году французский инженер Лебон проделал серию опытов с газовым освещением. Знаменитый ученый и изобретатель Петр Григорьевич Соболевский свой путь ученого и изобретателя начал в Пожве, именно здесь, по опытам Лебона, он создал термоламп.
Но сразу ли П. Соболевскому удалось создать газовый фонарь.
Поэтому мы поставили перед собой цель - изучить историю развития первого газового фонаря в Пожве.
Задачи:
- изучить историю возникновения газового освещения;
- познакомиться с биографией создателей газового освещения;
- рассмотреть историю создания термолампа в Пожве;
- описать структуру газового освещения.
Объектом исследования в данной работе является газовый фонарь – теромоламп.
Предмет исследования – история возникновения термолампа.
Гипотеза работы заключается в том, что на Пожвинском заводе были все условия для создания первого газового фонаря.
При работе над данной темой были использованы материалы школьного музея, поселкового музея имени П.М. Казанцева, Интернет – ресурсы по развитию газового освещения, книги П.М. Казанцева «На старом уральском заводе».
Место и сроки проведения исследования: п. Пожва: поселковый музей имени П.М. Казанцева, администрация Пожвинского поселения. Исследование проводилось с марта 2020 г. по сентябрь 2020 г.
Данная работа помогает изучить создание первого газового освещения в мире.
Глава 1. Создатели газового освещения
Первым создателем чертежей газового освещения был Ф. Лебон
В конце XVIII века французский инженер Лебон работал над получением и использованием газообразных продуктов сухой перегонки дерева, в первое применение светильный газ для освещения и отопления. Сконструированные для получения газа устройство Лебон назвал «термоламп».
Еще в первом десятилетии XIX века ученики и изобретатели многих стран пытались использовать опыт Лебона, используя для перегонки различные виды топлива. Наилучших результатов достичь не удалось. [1] (см. приложение №2)
И получилось только у российского инженера П.Г Соболевского.
Работы П.Г Соболевского положили начало развитию ряда тенденций и направлений современной порошковой металлургии и других отраслей техники, занимающая получением сверхпрочных сплавов и металлокерамических изделий. Его трудом современность обязана созданию ракет и космических кораблей. (см. приложение №2)
В 1812 г. П.Г Соболевский разрабатывает проект установки для сухой перегонки древесины, так называемый термолапм, предназначенный для освещения и отопления, а также получения побочных продуктов перегонки угля, дегтя и др. [4]
В конце 1814 года Петр Григорьевич определяется работать на Пожвинский завод В.А Всеволожского, технически передовое предприятие своего времени. Здесь широко раскрылся его творческий талант изобретателя и ученого – экспериментатора.
Осенью 1816 года он вводит в действие термоламп, светильным газом которого освещались все заводские мастерские. Это была первая в России установка газового освещения.
Глава 2. Первые попытки создания газового фонаря
Опытами по созданию термолампа Соболевский начал заниматься в конце 1810 г. С первых же шагов ему пришлось столкнуться с рядом проблем, нерешенных иностранными изобретателями.
После годичных исканий и опытов П.Соболевскому и его помощнику Г.Горреру удалось достичь первых успехов в создании более совершенного, сравнительно с иностранными, отечественного термолампа. Газета «Северная почта» от 2 декабря 1811г. сообщала об этом так: «Многие любители наук, любопытствовавшие несколько раз видеть сии опыты, удостоверились через то совершенно, что свет, сжиганием водотворного производимый, весьма ясен, не издает чувствительного запаха, и не производит дыму; следовательно, не имеет копоти. [5]
Проект этот так и не был доработан и не претворился в жизнь.
В том же 1812 г. П.Г. Соболевский разработал проект термолампа для петербургского Монетного двора, предназначенного для получения древесного угля и побочных продуктов перегонки древесины – дегтя и уксуса. В состав проекта входили чертежи, описание и модель в ½ натуральной величины. Единовременная загрузка дров предусматривалась в весьма внушительном объеме – 10 куб. сажен (91 куб м).
В октябре 1814 г. термоламп при Монетном дворе сооружением был окончен и в ноябре того же года проходило его опробование. Опыт этот был весьма неудачен. Причина неудачи крылась в том, что Соболевский допустил ошибку, присущую не только начинающим изобретателям: пропорциональным увеличением размеров действующей модели хотел добиться пропорционального увеличения производительности сооружаемого объекта. [6]
Таким образом, П.Г. Соболевский до отъезда на Урал в области устройства термолампов имел серьезную теоретическую подготовленность и немалый, хотя и не всегда удачный, практический опыт.
Глава 3. История первого газового фонаря
П.Г Соболевский свой путь ученого и изобретателя начал там, где родился изобретатель велосипеда Артамонов – в Пожве. Здесь Никита Всеволожский задумал построить пароход, но работа продвигалась медленно, поскольку сборка деталей шла при свечах. И тогда Петр Григорьевич вспомнил работу французского инженера Лебона, который при сухой перегонке дерева получил газообразные продукты и решил их использовать для освещения. Однако претворить в жизнь свое изобретение, термоламп, он не успел. Соболевский исправил положение – его трудами в 1816 году был изготовлен термоламп для освещения мастерских.
Работая на Пожвинском заводе, умудренный петербургскими опытами, Петр Григорьевич применил термоламп для освещения заводских мастерских. В марте 1816 г. первый термоламп был устроен: мягкий свет газовых ламп наполнил мастерские. [2]
Через полтора года, в августе 1817 г., Всеволожский предписал совершенно прекратить употребление свеч для освещения производственных помещений. «Термоламп к зиме исправить непременно, - приказывал он заводскому правлению,- дабы освещением его мастерские пользовались в полном виде, не имея нужды в свечах, которые на оное и не покупать».
Термоламп Соболевского состоял из разборной чугунной печи, выложенной внутри огнеупорным кирпичом. Внизу печи находилась топка с чугунными колосниками, а вверху – реторта из чугуна для материалов перегонки. Продукт перегонки – светильный газ – из реторты поступал в холодильник – медный змеевик, омываемый водою. Из холодильника после очистки газ шел в газометр – деревянный сосуд с наружным железным кожухом, а затем по трубам направлялся к потребителям. [2] (см. приложение № 3)
Первый термоламп имел три печи и четыре газометра и работал в течении четырех лет. Установлен он был в помещении, удаленном от основных потребителей – мастерских. На некоторых участках газовой сети наряду с металлическими были уложены и деревянные трубы. Это снижало эффективность работы установки и вело к значительным потерям газа. Поэтому еще в марте 1818 г., планируя строительные работы на летний период, правление предусматривало начать постройку специального помещения для термолампа в блоке с кузнечным цехом. [3]
В начале 1820 г. строительство «термолампной» было окончено, и в ней приступили к сборке нового, более совершенного и мощного термолампа. В то же время проходила прокладка «духовых» - газопроводных чугунных труб основной магистрали и установка газовых ламп в заводских мастерских. Основные узлы и детали всей установки были изготовлены еще в 1819 г., поэтому окончательная сборка заняла непродолжительное время. Летом 1820 г. второй термоламп после опробования был введен в действие.
Всеми работами, начиная с изготовления моделей на детали и кончая сборкой установки, руководил мастер Петр Карпович Казанцев, бывший ближайшим помощником П.Г. Соболевского в период его работы в Пожве. П.К. Казанцев оказался достойным продолжателем дела ученого. Новый термоламп, по докладам правления, действовал исключительно хорошо. [4]
Успех Соболевского способствовал быстрому введению газового освещения в России. В 1819 году в Петербурге был зажжен первый газовый фонарь.
Заключение
Развитие промышленности в России XIXв. способствовало различным открытиям в области науки и техники. Пожвинский завод стал передовым на Урале. (см. приложение № 1)
Все условия в Пожве способствовали созданию термолампа. Это и опыт П.Г. Соболевского, и мастерство мастеровых завода, и наличие средств для создания термолампа. П.Г. Соболевским была сооружена мощная газовая установка на три печи и четыре «газометра». После проведённых испытаний цеха осветило яркое пламя светильного газа, поступавшего из «термолампа» по металлическим и деревянным трубкам.
Успех Соболевского способствовал быстрому введению газового освещения в России.
Таким образом, первый газовый фонарь – термоламп был открыт на Пожвинском заводе после длительных попыток, как за рубежом, так и в России.
Выполнив данную исследовательскую работу, мы познакомились с историей первого газового освещения, узнали, как сложно было создать данное сооружение, сколько попыток было сделано, и, несмотря на все трудности, термоламп был создан на Пожвинском заводе, благодаря П.Г. Соболевскому.
Данную работу можно использовать не только на занятиях по краеведению, но и на уроках физики.
Библиографический список
1. Использование газа в Российской Империи/ https://www.politforums.net
2. П. М. Казанцев. На старом уральском заводе (записки краеведа о Пожвинском заводе). Пермское книжное издательство.1966.
3. П.М. Казанцев. Пожвинский завод. Историческая хроника 1754 – 2004. Кудымкар, Коми-Пермяцкое кн. изд-во. 2004.
4. Коми-пермяцкий округ. Пожвинский завод. Термоламп Соболевского/ https://комиокруг.рф
5. А. Матвейчук. Нефтегазовый комплекс. К 200-летию газовой отрасли России/ https://idsmedia.ru/?utm_source=ids55.ru&utm_medium=menu-button
6. Пермь Великая. Есть чем гордиться. Первый газовый фонарь./ https://www.zel-veter.ru
Приложения
Приложение № 1
Всеволод Андреевич Всеволожский
Пожвинский завод в XIX веке
Приложение № 2
Филипп Лебон
Петр Григорьевич Соболевский
Приложение № 3
Чертеж устройства газового освещения в цехах Пожвинского завода
Принципиальная схема «термолампа» конструкции П. Г. Соболевского (1811 г.):
1 – печь;
2 – поддувало или зольник;
3 – зольная решетка;
4 – дверцы печные;
5 – чугунный цилиндр;
6 – отверстие для загрузки дров;
7 – пространство около цилиндра, через которое проходит пламя;
8 – дымовая труба;
9 – задвижка в трубе;
10 – конец цилиндра сообщенный с холодильником;
11 – холодильник;
12 – приемный сосуд для кислоты и дегтя;
13 – сосуд, наполненный до половины водой;
14 – медная труба, пропускающая газ через воду из сосуда 12 в сосуд 13;
15 – кожаная трубка с краном, по которой очищенный газ поступает в газгольдер;
16 – газгольдер;
17 – кожаная трубка, выводящая газ к лампам;
18 – линия, показывающая, до какой высоты может подняться колокол газгольдера;
19 – отводная трубка для отвода
излишнего газа.