תנור ארקים מזוגג - טכנולוגיה נשכחת

2024 מְחַבֵּר: Seth Attwood | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-12-16 16:05

המאמר מתאר עיצוב מעניין של תנור ארקים. בה, כאשר שולבו האח והבאר, נוצר טיוט אוויר טבעי וחזק. האוויר שנכנס לעמוד הבאר (באיור למטה) מקורר על ידי המים שנמצאים בעמוד הבאר ונכנס לכבשן.

ידוע כי נדרשת טמפרטורה גבוהה מספיק להמסת ברונזה, שלא ניתן להשיג ללא אספקת נפח גדול של אוויר לאתר הבעירה.

"לארים הקדמונים הותקנו מערכות ביוב. יתרה מכך, בכל דירה היו באר, תנור ומחסן כיפה קטן. למה? הכל גאוני פשוט. כולנו יודעים שמהבאר, אם מסתכלים לתוכו, הוא תמיד שואב אוויר קריר. אז, בתנור הארי, האוויר הקר הזה, שעבר דרך צינור עפר, יצר טיוטה בעוצמה כזו שאפשרה התכה של ברונזה ללא שימוש בפרוות! תנור כזה היה בכל בית, והנפחים העתיקים יכלו רק לחדד את כישוריהם, להתחרות באמנות זו! צינור עפר נוסף, המוביל לחדר האחסון, מספק טמפרטורה נמוכה יותר בו." (טקסים של אהבה, ח' ארקים - אקדמיית החכמים, עמ' 46).

ליד הכבשן הייתה באר, ואילו מפוח הכבשן היה מחובר לבאר דרך תעלת ניפוח אוויר מסודרת באדמה. ניסויים שבוצעו על ידי מדענים ארכיאולוגיים הראו ש"תנור הפלא" של ארקאים יכול לשמור על טמפרטורה מספיקה לא רק להמסת ברונזה, אלא גם להתכת נחושת מעפרה (1200-1500 מעלות!). הודות לתעלת האוויר המחברת את התנור עם באר סמוכה בעומק של חמישה מטרים, נוצרת טיוטה בתנור המספקת את הטמפרטורה הנדרשת. כך גילמו תושבי ארקים הקדומים רעיונות מיתולוגיים על מים המולידים אש למציאות.

אין כאן אבסורד, כי אספקת האוויר הקר שימשה גם בתנורי התכה עתיקים באירופה:

שיטה מהירה להמרת ברזל יצוק לפלדה פותחה בשנת 1856 על ידי האנגלי G. Bessemer. הוא הציע לפוצץ את הברזל הנוזלי המותך באוויר מתוך ציפייה שהחמצן באוויר יתחבר עם פחמן ויסיע אותו בצורת גז. בסמר רק פחד שהאוויר יצקר את הברזל היצוק. למעשה, התברר להיפך - הברזל היצוק לא רק שלא התקרר, אלא התחמם עוד יותר. לא צפוי, לא? וזה מוסבר בפשטות: כאשר חמצן האוויר מתחבר עם אלמנטים שונים הכלולים בברזל יצוק, למשל, סיליקון או מנגן, משתחררת כמות ניכרת של חום.

אגב, המדען הרוסי שלנו מהמאה ה-18, מיכאילו לומונוסוב, הגיע הכי קרוב לתעלומת תנורי הנס. בביקור במכרות אוראל, הוא משך את תשומת הלב לאוויר הקריר שהגיע מהמכרות והתעניין בתופעה זו. כך כותב עליו אותו ולדימיר אפימוביץ' גרום-גרז'ימאילו, שאת עבודתו מצא אלכסנדר ספירין בעליית הגג: כשהוא מכנה את לומונוסוב קודמו, כתב בהקדמה לספרו:

"בעבודת הדוקטורט שלו" על תנועת האוויר החופשית במכרות צוין "(1742), הוא נתן מושג ברור לגבי תנועת האוויר במכרות ובארובות. בניסיונות נוספים להסביר את תנועת הגז בתנורים, המילה "טיוטה" התבלבלה, אבסורדית מבחינה דקדוקית, כי הפועל למשוך מניח קשר ישיר בין הכוח לעצם הנמתח. אוויר כבד, כפי שציין MV Lomonosov נכון, מעולם לא השתמש במילה "טיוטה".

נשאלת השאלה: איזה כוח גורם לאוויר הקר לנוע כלפי מעלה? לדוגמה, קחו את המקרה של שני כלי תקשורת המכילים מים. אתה יכול לקחת רמת בנייה גמישה. לא משנה איך נשנה את הגובה של שני קצוות הצינור, המים בשני הכלים נמצאים תמיד באותה רמה. האם זה יכול להיות אותו הדבר אם הכלים המתקשרים מכילים לא נוזל, אלא גז? כן, אם קוטר הכלים זהה. אבל אם לכלי אחד יש קוטר של דצימטר, ולכלי השני קוטר של מטר, האם הגזים יתפסו אותה רמה ביחס לפני השטח של כדור הארץ? ואכן, במקרה זה, יש צורך לקחת בחשבון את לחץ האטמוספירה על השטח העליון של הגז. בואו ניקח וודרוסית המחוברת בתעלה לתנור. קוטר תעלת היציאה הוא 8-12 ס מ, חתך ערוץ הבאר שווה למטר מרובע. ברור שהלחץ של העמוד האטמוספרי בבאר יהיה גדול יותר מהלחץ של העמוד האטמוספרי בתעלת היציאה, בתוספת משקל האוויר הקר בבאר עצמה, מה שאומר שאוויר קר ייסחט בשקט לתוך הכבשן. חלל הכבשן, ממלא את מטרת המפוח.

מסתבר שהטיוטה, שנוכחותה בתנורים מודרניים כל כך מוערכת על ידי יצרני התנורים, בתנורים עם תנועה חופשית של גזים היא תופעה מזיקה, שכן יש שחרור בלתי מבוקר של חום יקר לחלל שמסביב ובלתי הפיך שלו. אובדן של עד 80%, מה שאומר שגם עד 80% מהיער נכרת ונשרף לשווא. האקולוגיה של הקרקע והאטמוספרה מופרת, שכן חומרים מזיקים לבריאות נשארים עקב שריפה לא מלאה של הדלק.

כדי לחסל את התופעה המזיקה של טיוטה בתנור הרוסי הישן, יש לארגן את ערוץ היציאה מהכבשן בחלק התחתון, באזור האוויר הקר. לפיכך, גזי הליבון והאוויר החם שמסתובבים בתא העליון של הכבשן אינם מוסרים בחוץ, אלא צוברים חום הולך וגובר. מכאן מגיעה הטמפרטורה שממיסה מתכות. תערובת של אוויר קריר וגזים חמים בתחתית הנלכדים על ידי הזרימה מוסרת מתא הבעירה. לאחר שהגיעו לראש הצינור, הגזים מתקררים לבסוף ונזרקים החוצה בקושי חמים, למעשה, כפי שתיעדו שלושה מדענים ממכון המחקר ירוסלב, שחקרו את תנור אלכסנדר ספירין.

מבין מעצבי התנורים המודרניים המשתמשים בפיתוחים המדעיים של פרופסור גרום-גרז'ימאילו, אני מכיר רק את איגור קוזנצוב, אבל הוא, כמובן, לא משתמש בעיקרון הבאר בעיצוביו, למרות שהוא השיג יעילות גבוהה של עיצובי התנור שלו.

קרא גם: דחף מדהים ברור