Lâmpada de querosene - Kerosene lamp

Candeeiro de querosene suíço. O botão saliente para a direita ajusta o pavio e, portanto, o tamanho da chama.

Uma lâmpada de querosene (também conhecida como lâmpada de parafina em alguns países) é um tipo de dispositivo de iluminação que usa querosene como combustível . As lâmpadas de querosene têm como fonte de luz um pavio ou manto , protegido por uma chaminé ou globo de vidro; lâmpadas podem ser usadas em uma mesa, ou lanternas de mão podem ser usadas para iluminação portátil. Como lâmpadas a óleo , eles são úteis para iluminar sem eletricidade, como em regiões sem eletrificação rural , em áreas eletrificadas durante quedas de energia , em acampamentos e em barcos . Existem três tipos de lâmpada de querosene: pavio plano, de tiragem central (pavio redondo tubular) e lâmpada de manto. As lanternas de querosene destinadas ao uso portátil têm um pavio plano e são feitas em variantes de chama morta, explosão quente e explosão fria.

Lâmpadas de querosene pressurizado usam um manto de gás ; estes são conhecidos como lâmpadas Petromax , Tilley ou lâmpadas Coleman , entre outros fabricantes. Elas produzem mais luz por unidade de combustível do que as lâmpadas do tipo pavio, mas são mais complexas e caras na construção e mais complexas para operar. Uma bomba manual pressuriza o ar, o que força o combustível líquido de um reservatório para uma câmara de gás. O vapor da câmara queima, aquecendo um manto até a incandescência e também fornecendo calor.

As lâmpadas de querosene são amplamente utilizadas para iluminação em áreas rurais da África e da Ásia, onde a eletricidade não é distribuída ou é muito cara. Em 2005, querosene e outros métodos de iluminação à base de combustível consomem cerca de 77 bilhões de litros (1,7 × 10 10  galões; 2,0 × 10 10  galões americanos) de combustível por ano, equivalente a 1,3 milhões de barris de óleo equivalente (8.000.000 GJ) por dia. Isso é comparável ao consumo anual de combustível de aviação dos EUA de 76 bilhões de litros (1,7 × 10 10  galões; 2,0 × 10 10  galões americanos) por ano.


História

Em 1846, Abraham Pineo Gesner inventou um substituto para o óleo de baleia para iluminação, destilado do carvão. Mais tarde feito do petróleo, o querosene se tornou um combustível popular para iluminação. Versões modernas e mais populares da lâmpada de querosene foram posteriormente construídas pelo inventor e farmacêutico polonês Ignacy Łukasiewicz , em Lviv, em 1853. Foi uma melhoria significativa em relação às lâmpadas projetadas para queimar óleo vegetal ou de esperma.

Tipos

Lâmpada de pavio plano

Uma lâmpada de pavio plano é um tipo simples de lâmpada de querosene , que queima querosene aspirado através de um pavio por ação capilar . Se este tipo de lâmpada estiver quebrado, pode facilmente iniciar um incêndio. Uma lâmpada de pavio plano tem um tanque de combustível (fonte), com o queimador da lâmpada acoplado. Presa ao tanque de combustível, quatro pinos seguram a chaminé de vidro, que age para evitar que a chama se apague e aumenta a tiragem induzida termicamente . A chaminé de vidro precisa de uma "garganta", ou leve constrição, para criar a tiragem adequada para a combustão completa do combustível; a corrente de ar carrega mais ar (oxigênio) pela chama, ajudando a produzir uma luz sem fumaça, que é mais brilhante do que uma chama aberta produziria.

A chaminé é usada para uma tarefa mais importante. O suporte de manto / pavio tem orifícios em torno das bordas externas. Quando a lanterna é acesa e uma chaminé é acoplada, a tiragem induzida termicamente puxa o ar por esses orifícios e passa pelo topo do manto, assim como uma chaminé em sua casa. Isso tem um efeito de resfriamento e evita que o manto aqueça demais. Sem uma chaminé instalada corretamente, existe uma condição de segurança definitiva. Isso é ainda mais importante se usar lâmpadas Aladdin. Eles também têm uma chaminé mais fina para induzir um fluxo de ar mais rápido. Essas informações devem ser seguidas independentemente do tipo de lanterna em uso.

O queimador da lâmpada possui um pavio plano, geralmente feito de algodão . A parte inferior do pavio mergulha na fonte e absorve o querosene; a parte superior do pavio se estende para fora do tubo do pavio do queimador da lâmpada, que inclui um mecanismo de ajuste do pavio. Ajustar quanto do pavio se estende acima do tubo do pavio controla a chama. O tubo do pavio envolve o pavio e garante que a quantidade correta de ar chegue ao queimador da lâmpada. O ajuste é geralmente feito por meio de um pequeno botão acionando um cric, que é uma roda dentada de metal que se apoia no pavio. Se o pavio for muito alto e se estender além do cone do queimador na parte superior do tubo do pavio, a lâmpada produzirá fumaça e fuligem (carbono não queimado). Quando a lâmpada é acesa, o querosene que o pavio absorveu queima e produz uma chama amarela, clara e brilhante . Conforme o querosene queima, a ação capilar no pavio puxa mais querosene do tanque de combustível. Todas as lâmpadas de pavio plano de querosene usam o projeto de queimador de chama morta, onde a chama é alimentada com ar frio de baixo e o ar quente sai de cima.

Este tipo de lâmpada era muito utilizado em ferrovias, tanto na parte dianteira quanto na traseira dos trens e para sinais de mão, devido à sua confiabilidade. Numa época em que havia poucas fontes de luz concorrentes à noite fora das grandes cidades, o brilho limitado dessas lâmpadas era adequado e podia ser visto a uma distância suficiente para servir como um aviso ou sinal.

Lâmpada de tiragem central (pavio redondo tubular)

Lâmpada de querosene tubular de "tiragem central"

Uma lâmpada de tiragem central, ou lâmpada de Argand , funciona da mesma maneira que a lâmpada de pavio plano. O queimador é equipado com uma chaminé alta de vidro, de cerca de 12 polegadas (300 mm) de altura ou mais, para fornecer a poderosa tiragem que essa lâmpada necessita para queimar adequadamente. O queimador usa um pavio, geralmente feito de algodão , que é feito de um pavio largo e plano enrolado em um tubo, cuja costura é então costurada para formar o pavio completo. O pavio tubular é então montado em um "transportador", que é alguma forma de uma cremalheira dentada que engata nas engrenagens do mecanismo de levantamento do pavio do queimador e permite que o pavio seja levantado e abaixado. O pavio passa entre os tubos interno e externo do pavio; o tubo de pavio interno (tubo de aspiração central) fornece a "aspiração central" ou aspiração que fornece ar para o espalhador de chama. Quando a lâmpada é acesa, o tubo de aspiração central fornece ar ao espalhador de chama, que espalha a chama em um anel de fogo e permite que a lâmpada queime de forma limpa.

Lâmpada manto

Uma Instalação de Vapor Incandescente de Petróleo do Chance Brothers de 85 mm , que produziu a luz para o farol de Sumburgh Head até 1976. A lâmpada (feita por volta de 1914) queimava querosene vaporizado (parafina); o vaporizador foi aquecido por um queimador de álcool desnaturado ( álcool desnaturado) para acender. Quando aceso, parte do combustível vaporizado era desviado para um queimador de Bunsen para manter o vaporizador aquecido e o combustível na forma de vapor. O combustível foi forçado a subir até a lâmpada pelo ar; os tratadores tinham que bombear o recipiente de ar a cada hora mais ou menos. Isso, por sua vez, pressurizou o recipiente de parafina para forçar o combustível para a lâmpada. A "meia branca" é na verdade um manto não queimado, sobre o qual o vapor queimava.

Uma variação da lâmpada de "tiragem central" é a lâmpada de manto. O manto é uma malha em forma de pêra feita de tecido colocada sobre o queimador. O manto normalmente contém tório ou outros sais de terras raras ; na primeira utilização, o pano queima e os sais de terras raras são convertidos em óxidos, deixando uma estrutura muito frágil, que incandesce (brilha intensamente) ao ser exposta ao calor da chama do queimador. Lâmpadas de manto são consideravelmente mais brilhantes do que lâmpadas de pavio plano ou redondo, produzem uma luz mais branca e geram mais calor . Lâmpadas de manto normalmente usam combustível mais rápido do que uma lâmpada de pavio plano, mas mais lento do que um pavio redondo de tiragem central, pois dependem de uma pequena chama aquecendo um manto, em vez de ter toda a luz proveniente da própria chama.

Lâmpadas de manto quase sempre são brilhantes o suficiente para se beneficiar de um abajur, e algumas lâmpadas de manto podem ser suficientes para aquecer uma pequena construção no tempo frio. As lâmpadas manto, por causa da temperatura mais alta em que operam, não produzem muito odor, exceto quando acesas ou apagadas pela primeira vez. Como lâmpadas de pavio plano e redondo, elas podem ser ajustadas para brilho; no entanto, deve-se ter cuidado, porque se for muito alto, a chaminé da lâmpada e o manto podem ficar cobertos com áreas pretas de fuligem. Uma lâmpada muito alta queimará sua fuligem inofensivamente se for desligada rapidamente, mas se não for detectada logo, a própria fuligem pode inflamar, e uma condição de "lâmpada desgovernada" pode resultar.

Todas as lâmpadas de manto não pressurizadas são baseadas na lâmpada Argand que foi aprimorada pelo manto de cesta Clamond . Essas lâmpadas foram populares de 1882 até pouco depois da Segunda Guerra Mundial, quando a eletrificação rural as tornou obsoletas. Lâmpadas Aladdin é o único fabricante desta lâmpada de estilo hoje. Mesmo eles, agora estão comercializando luminárias elétricas que se encaixam nas lâmpadas de estilo antigo.

Grandes lâmpadas manto querosene pressurizado fixos foram utilizados no farol faróis para a navegação de navios, mais brilhante e com menor consumo de combustível do que o óleo lâmpadas utilizadas antes. Uma versão inicial da lâmpada de manto a gás , o querosene era vaporizado por um queimador secundário, que pressurizava o tanque de querosene que fornecia o calado central. Como todas as lâmpadas de manto a gás, o único propósito do queimador é manter a chama que aquece o manto, que é 4-5 vezes mais brilhante do que o próprio pavio. A lanterna de acampamento Coleman é a descendente direta deste tipo de lâmpada.

Lanterna de querosene

Chama morta

Uma lanterna de querosene, também conhecida como "lanterna de celeiro" ou "lanterna de furacão", é uma lâmpada de pavio plano feita para uso portátil e ao ar livre. São feitos de chapa estampada soldada ou cravada, sendo a chapa de aço estanhado o material mais comum, seguido do latão e do cobre. Existem três tipos: chama morta, explosão quente e explosão fria. Os designs de explosão quente e fria são chamados de lanternas tubulares e são mais seguros do que lâmpadas de chama morta, já que derrubar uma lanterna tubular corta o fluxo de oxigênio para o queimador e extingue a chama em segundos.

Explosão quente
Explosão fria

As primeiras lanternas portáteis de querosene "globo de vidro", das décadas de 1850 e 1860, eram do tipo de chama morta, o que significa que tinha um pavio aberto, mas o fluxo de ar para a chama era estritamente controlado em um movimento ascendente por uma combinação de aberturas na parte inferior do queimador e uma chaminé com tampo aberto. Isso teve o efeito de remover correntes de ar lateral e, assim, reduzir significativamente ou até mesmo eliminar a cintilação que pode ocorrer com uma chama exposta.

Lanternas posteriores, como as lanternas de explosão quente e fria, levaram esse controle de fluxo de ar ainda mais longe, envolvendo parcial ou totalmente o pavio em um "defletor" ou "cone de queimador" e, em seguida, canalizando o ar a ser fornecido para combustão no pavio ao mesmo tempo que pré-aquece o ar para a combustão.

O projeto de explosão, também conhecido como "lanterna tubular" devido aos tubos de metal usados ​​em sua construção, foi inventado por John H. Irwin e patenteado em 4 de maio de 1869 . Conforme observado na patente, o "novo modo de construir uma lanterna em que o vento, em vez de atuar sobre a chama de forma a apagá-la, serve para apoiar ou sustentar e impedir o seu apagamento". Esta melhoria redireciona essencialmente o vento, que normalmente tende a extinguir a chama de uma lanterna de chama morta desprotegida, é redirecionado, desacelerado, pré-aquecido e fornecido ao queimador para realmente apoiar e promover a combustão do combustível.

Mais tarde, Irwin aprimorou esse projeto ao inventar e patentear seu projeto de explosão fria em 6 de maio de 1873 . Este projeto é semelhante ao seu projeto anterior de "explosão quente", exceto que os subprodutos da combustão quente sem oxigênio são redirecionados e impedidos de recircular de volta para o queimador redesenhando os produtos de entrada, de modo que apenas o ar fresco rico em oxigênio seja puxado da atmosfera para a lâmpada ("as entradas de ar fresco são colocadas fora da corrente ascendente dos produtos da combustão e, assim, os referidos produtos são impedidos de entrar [na entrada de ar]"). O principal benefício desse projeto em comparação com o projeto anterior de "explosão a quente" era maximizar a quantidade de oxigênio disponível para a combustão, garantindo que apenas ar fresco fosse fornecido ao queimador, aumentando assim o brilho e a estabilidade da chama.

Segurança

Combustão

A contaminação do combustível da lâmpada, mesmo com uma pequena quantidade de gasolina, resulta em um ponto de inflamação mais baixo e pressão de vapor mais alta para o combustível, com consequências potencialmente perigosas. Os vapores do combustível derramado podem inflamar; o vapor retido acima do combustível líquido pode causar excesso de pressão e incêndios. As lâmpadas de querosene ainda são amplamente utilizadas em áreas sem iluminação elétrica; o custo e os perigos da iluminação de combustão são uma preocupação constante em muitos países.

Inalação

A Organização Mundial da Saúde considera o querosene um combustível poluente e recomenda que “os governos e os médicos parem imediatamente de promover seu uso doméstico”. A fumaça de querosene contém altos níveis de partículas prejudiciais , e o uso doméstico de querosene está associado a maiores riscos de câncer, infecções respiratórias, asma, tuberculose, catarata e resultados adversos na gravidez.

atuação

As lâmpadas de pavio plano têm a saída de luz mais baixa, as lâmpadas de pavio redondo de tiragem central têm 3 a 4 vezes a saída de lâmpadas de pavio plano e as lâmpadas pressurizadas têm uma saída ainda maior; o intervalo é de 8 a 100 lumens . Uma lâmpada de querosene produzindo 37 lumens por 4 horas por dia consome cerca de 3 litros (6,3 US pt; 5,3 imp pt) de querosene por mês.

Saída da lâmpada de óleo em vela (CP), lúmens e equivalentes de watts elétricos incandescentes
Largura do pavio plano Vela Lumens Watts
3/8 " 4 50 3,3
1/2 " 7 88 5,9
5/8 " 9 113 7,5
3/4 " 10 125 8,3
7/8 "-1" 12 151 10,1
1-1 / 2 " 20 251 16,7
2 × 1 ", 1-1 / 16", 1-1 / 8 " 30 377 25
2 × 1-1 / 2 " 50 628,5 42
1-1 / 4 "redondo" Dressel Belgian " 67 842 56
1-1 / 2 "redondo" Rayo " 80 1000 66,6
2-1 / 2 "redondo" Firelight "ou lâmpada" store " 300 3771 251

12,57 lumens = 1 CP

Veja também

Notas

Referências

links externos