Техника - молодёжи 1940-08-09, страница 70

ГАЗ

ШИП

ПОДАЧА КОКСА

гДРУ

ГОРЕНИЯ

- I ■ : v ^ '

tIJII II I!

tf

ДУТЬЕ

Схема обычного газогенератора. Внизу, на колосниках, происходит горение; об-разующаяся углекислота, поднимаясь через верхние слои раскаленного кокса, соединяется с ним и дает горючую окись углерода.

ПОДАЧА КОКСА 4

Схема высокоскоростного газогенератора Горючий газ получается непосредственно в зоне горения.

соединяется с ним и дает двойное по объему количество окиси углерода. В свою очередь, горючая окись углерода, соединяясь с кислородом, образует опять углекислоту. Нужно быть поистине виртуозом» эксперимента, чтобы уследить за этими молниеносными противоречивыми маневрами молекул.

Но тут требовалось не только высокое экспериментальное искусство. Для начала надо было просто многое знать — знать основательно физическую химию, химическую термодинамику. Чуханов в то время работал в исследовательском теплотехническом! институте, а предметы вузовской программы он сдавал экстерном. Юный экстерн изучил теорию химических превращений весьма глубоко.

В течение года он сделал несколько любопытных открытий.

Один и тот же уголь, оказалось, мюжет воспламеняться и при 200° и при 750°.

А воспламенение — это не что иное, как горение окиси углерода (а также водорода и других горючих газов, образующихся при разложении угля). Пока 'не начнеи усиленно выделяться СО, углерод не загорится, мы не увидим пламени.

Не подтверждало ли это просто-напросто вторую из трех гипотез горения? Нет! Опыты и расчеты заставили Чуханова отвергнуть все прежние гипотезы горения и выдвинуть новую.

Он доказывал, что соединение углерода с кислородом в топках, печах и газогенераторах происходит сразу по двум реакциям: по одной образуется смесь рабных количеств углекислоты и окиси углерода, по другой возникает одна только окись углерода. Обе реакции всегда идут бок о бок, но в зависимости от температуры и скорости подачи кислорода может преобладать то одна, то другая.

Специалисты по сжиганию и газификации топлив отнеслись к новой теории так же равнодушно, как и ко всем? прежним.

Не все ли, в конце концов, равно, чтб именно образуется в первый момент горения? Если и верно, что сначала рождается окись углерода, то ведь она в «зоне горения» живет только неуловимые доли секунды и тут же сгорает. Факт тот, что в конечном счете мы все же получаем одну только углекислоту, то есть газ негорючий. Чтобы получить горючую окись углерода, приходится углекислоту «восстанавливать», пропуская ее через раскаленный уголь.

Вековой опыт учил, что газификация возможна только в два приема: сначала горение, потом восстановление.

Однако Зиновий Чуханов отверг это традиционное представление.

Тщательно изучив кинетику реакции горения, Чуханов сделал сугубо практический вывод: он решил резко ускорить подачу дутья в слой топлива, горящего в газогенераторе.

«Нелепость! — сказали бы об этом все теплотехники мира. — Ускорить подачу дутья — значит заставить углекислоту, образующуюся в очаге горения, так быстро проскакивать через верхние слои угля, что она не успеет восстановиться. Вы сожжете зря все топливо и получите много дымовых газов, больше ничего».

Но Чуханов у себя в лаборатории, применяя большие скорости дутья, получил не дымовые газы, а окись углерода! Это была та самая первичная окись углерода, которая, по утверждению Чуханова, образуется в первый момент горения. Поток дутья с такой скоростью выносил ее из зоны горения, что она не успевала догореть и превратиться в никому не нужную углекислоту.

Этот эксперимент означал полный переворот в технике газификации.

Впервые горючий газ был получен в один прием непосредственно из зоны горения. Отпала необходимость в особой «зоне восстановления». А главное, в эту старую область техники был введен новый, могучий прогрессивный фактор — скорость.

Ускорение дутья резко ускорило процесс газификации. Но от скорости процесса непосредственно зависит производительность аппарата, от производительности — его размеры, от размеров — стоимость!

Именно малая производительность аппаратов была до сих пор ахиллесовой пятой, наиболее слабым местом газогенераторной промышленности. Простой пример разъяснит это: чтобы обслужить газом один крупный паровой котел современного типа, нужна ц@лая батарея самых мощных газогенераторов, несколько десятков агрегатов.

Громоздкость современных генераторов закрывает газу путь на транспорт — на поезда и корабли. Из-за этого на железной дороге все еще держится старомодная паровая машина и судовые дизеля приходится «кормить» драгоценной нефтью.

Жизнь предъявляет сейчас требование на генераторы ино$[ производительности, иных размеров. Нужен компактный аппарат, способный один дать столько же газа, сколько дают 20—30 лучших промышленных аппаратов современного типа. Нужны также небольшие, но мощные генераторы, которые можно было бы легко «вписать» в тесные габариты локомотива или теплохода. Нужны, наконец, маленькие деше

68