Техника - молодёжи 1954-10, страница 11

ду можно направить по трубам к потребителям тепла и использовать для отопления, вентиляции, сушки, нагрева, варки пищи, обогрева грунта, оранжерей горячего водоснабжения и т. д.

Подземные тепловые ресурсы существуют постоянно на протяжении миллионов лет и не зависят от сезона. Мы знаем о существовании горячих гейзеров Камчатки, где выбиваются на поверхность Земли струи перегретого пара и газов. Мы знаем о существовании горячих ключей во многих точках Чукотки, где на прогретой ими земле зеленеет трава среди окружающих снега и льдов. Мы знаем о горячих соляных озерах в кратерах потухших вулканов Ку рильоних островов. Источники горячих вод известны во многих точках Кавказа и Казахстана, а также в Средней Азии, па Алтае, в Саянах, на Памире, в Тянь-Шане и Забайкалье. Они распространены зонально, образуя особую провинцию термальных (горячих) натриевых, сульфатных, хлоридных, гидрокарбонатных вод, газированных азотом или метаном. Эта зона имеет вид вытянутого длинного пояса, то сильно суживающегося, например у Байкала, то значительно расширяющегося, например в районе Алтая — Монголии. Характерной особенностью этой зоны является наличие крутопадающих разломов земной коры, с которыми связаны выходы пара на поверхность. Эти разломы получили название термальных линий или термальных зон.

Далеко не все известные термальные источники изучены в одинаковой мере. О многих имеются лишь отрывочные сведения, не позволяющие сделать исчерпывающие научные и практические выводы в отношении их использования. Это касается даже горячих минералшых ключей наиболее значительного курорта Приамурья — Кульдура в Малом Хин-гане.

Относительно в лучшем положении находятся камчатские термы, довольно подробно исследованные советскими учеными. Недавно ими была обнаружена очень активная и мощная группа гейзеров на склоне действующего вулкана Кихпинич на восточном побережье Камчатки, близ Кроноцкого залива. Из «Великана» — одного из этих гейзеров — струя кипятка бьет на огромную высоту. Другой камчатский гейзер имеет

температуру воды 100,6*. Каждую минуту он изливает поток кипятка, в котором растворены хлор и натрий.

На Чукотке имеется группа Чаплинских горячих источников близ Берингова пролива, где термальная линия прослежена на протяже нии 1,5 км. Из недр Земли там фонтанируют ключи, температура воды которых достигает 78°. Группа источников, именуемых Пепкег-нейскими, находится в 1,5 км от пролива Сенявина. Они имеют еще более высокую температуру — до 85^J.

Здесь имеется участок длиной около 200 м и шириной 30 (м, над которым постоянно поднимаются огромные клубы пара.

На всем этом участке зеленеет растительность, хогя кругом мороз превышает — 20°С.

Если воду, питающую эти источники Камчатки и Чукотки, перехватить на некоторой глубине, где она имеет несомненно более высокую температуру и гораздо больший дебит в сравнении с отдельными ключами, мы сможем получить тепло в несравненно больших количествах. А ведь это только очень немногие из горячих источников, разбросанных по территории нашей страны.

Наша страна весьма богата термальными водами, вскрытыми источниками пара и газов.

Повидимому, еще бочьше их находится в земных недрах — в котельной природы.

Бесспорно, планомерная геологическая разведка позволит пополнить этот список, выявить множество других месторождений, которые можно будет использовать в энергетике нашей страны.

НА СЛУЖБУ ЧЕЛОВЕКУ

Уже есть на земном шаре места, где человек использует энергию глубин в полезных целях. Столица Исландии — город Рейкьявик — отопляется горячей водой гейзеров. В Италии работает на энергии подземного пара целая электростанция. Но это только первые крохи подземного сокровища.

Теплофикацию можно осуществлять, используя горячую воду источников с температурой от 40 до 100°С и выше. К сожалению, экономически выгодная передача тепла возможна только на небольшие расстояния —-не больше 6—10 км.

Схема электроэнергетического цспользо-вания горячих источников.

Вместе с тем тепловую энергию источников целесообразно превращать в электрическую энергию, применяя так называемую бинарную схему (смотри рисунок), по которой горячая вода источника, подаваемая насосом 1, в специальном теплообменнике-испарителе 2 передает свое тепло легкокипящему веществу, например этил-хлориду или фреону, которые при этом превращаются в пар. Температура испарения этил-хлорида при атмосферном давлении равна 13°. При температуре источ ника 80—90° мы можем таким образом получить пар этил-хлорида давлением 8—10 атмосфер.

Пар легкокипящего вещества, полученный в испарителе, направляется в турбину 3, которая вращает электрогенератор 5. Отработавший пар поступает в конденсатор 6. Охлаждающая вода подается в конденсатор насосом 7. Конденсат легкокинящей жидкости подается насосом, работающим от пускового двигателя внутреннего сгорания 4, в подогреватель 8.

ГЕОТЕРМИЧЕСКАЯ ГЭС

(Объяснение 4-й страницы обложки)

в горной местности высится белое здание геотермической электростанции.

На горизонте четко вырисовывается коричневый конус вулкана, вершина которого вечно дымит сероватым дымом. В соседней долине берет свое начало река, зеркало которой на расстоянии десятков километров от источников не замерзает даже в самые лютые морозы: питают эту реку гейзеры — горячие фонтаны, бьющие с точными промежутками времени между отдельными «водяными извержениями», А здесь, где стоит электростанция» геологи обнаружили выход водяного пара, имеющего довольно высокую температуру и давление. Этот пар, получаемый заборником 1 через буровую скважину, и приводит в движение турбины электростанции.

Но получаемый из естественной котельной пар значительно уступает по

своему качеству пару из промышленных котельных наших ТЭЦ. Рожденный в недрах земли пар засорен механическими примесями — песчинками, пылью, посторонними газами. Эти крохотные песчинки, если они проникнут в турбину, могут исцарапать, источить, разрушить ее лопатки. Газы могут вызвать корродирование частей установки или образовать осадки, подобные нанипи в чайниках и самоварах. Поэтому пар на геотермической электростанции в первую очередь поступает в сепаратор-очиститель 2.

Прошедший очистку пар проходит тот же путь, что и в обыкновенной ТЭЦ: сначала в турбину высокого давления 3, затем в турбину низкого давления 4 и из нее в конденсатор 6. О Се турбины стоят на одном валу с электрогенератором 5. Из конденсатора сконденсировавшаяся вода подается водяным насосом 7 в срызгальный бассейн 8. Разбрызгиваемый в воздух мелкими струйками за счет интенсивного испарения с поверхности этих струек и капель конденсат быстро охлаждается. Этот охлажденный кон

денсат и используется затем для работы конденсатора, в змеевик которого он подается другим водяным насосом 7. Теплая вода из конденсатора также поступает для охлаждения в брызгальный бассейн. Таким образом, геотермическая станция, работающая по этой "схеме, не нуждается в специальном источнике холодной воды: ее заменяет охлажденный конденсат отработанного пара.

От сепаратора-очистителя отдельный отвод свежего пара ведет к пусковой туроике 10, приводящей в движение вакуум-насос 9, масляные насосы смазки подшипников всего турбогенератора и некоторые другие механизмы. Вакуум-насос создает в конденсаторе вакуум, откачивает постоянно попадающие туда воздух и газы.

От турбины низкого давления 4 имеется отбор пара на агротеплофинацию — обогрев парников и теплиц в которых, несмотря на суровый климат местности, благодаря этому теплу вызревают обильные урожаи садовых и огородных растений.

9