Техника - молодёжи 1982-11, страница 51

че ВОТ разрушит его в короткое время. Хуже того, система с органическим теплоносителем пожароопасна и взрывоопасна. А рисковать жизнью людей, разумеется, никто не станет.

ИМ БЫТЬ ПИОНЕРАМИ

И все-таки выход из положения был найден. Отыскался такой способ, при котором воздух можно нагреть до невиданно высоких температур даже при сжигании угля, далеко не самого лучшего вида топлива для энергетических агрегатов. Ведь известно, что одни и те же котлы при использовании мазута и особенно природного газа набирают форсированный режим значительно быстрее, чем при сжигании самого кондиционного антрацита. Дело не только в том, что мазут и газ калорийнее, они к тому же не обременены балластом — золой и влагой.

И вот, оказалось, что, если уголь измельчить до частиц определенного размера и сжечь в топочном устройстве в среде кипящего слоя, тепловой эффект будет неизмеримо выше. В этом случае агрегат, по существу, превращается в очень совершенный паровой котел, так как в среде кипящего слоя условия для передачи тепла складываются гораздо благоприятнее, чем при обычном послойном сжигании топлива.

Взяв за основу это явление, ученые московского института Союз-гипростром и Киевского научно-исследовательского института газа создали теплогенератор принципиально новой конструкции. Они разработали технический проект воздухонагревателя, использующего те свойства кипящего слоя, на которые раньше не обращали должного внимания. Суть оригинальной конструкции кроется в одном, казалось бы, малопримечательном нюансе. Уже говорилось, насколько интенсифицируется теплопередача от раскаленной среды кипящего слоя к менее нагретому телу (змеевику с водой).

Оказывается, тепловой поток можно подхлестнуть еще сильнее, если организовать контакт двух кипящих сред, из которых одна разогрета, а другая нет. Дабы они не смешивались, их разделяет металлическая стенка, теплопроводность которой настолько велика, что с небольшим допущением ее можно не считать помехой теплопередаче. Дальнейшее становится понятным из конструкции воздухонагревателя, названного авторами «огневым калорифером».

Как известно, кипящий (псевцо-ожиженный) слой состоит из твердой и газообразной фаз. В перифе

рийном реакторе роль твердой выполняет сгорающий уголь, а газообразной — продукты сгорания — попросту дым. А вот в центральном реакторе твердой фазой служит тщательно измельченный обычный песок, сквозь который непрерывно продувается вентилятором наружный воздух. При этом его скорость рассчитана так, чтобы песок витал в потоке, но ни в коем случае не подхватывался бы им.

В результате непрерывной бомбардировки раскаленными частичками угля разделительной границы реакторов она интенсивно разогревается. И мгновенно это тепло «слизывает» кипящая среда центрального реактора. В результате воздух, продуваемый через слой кипящего песка, достигает рекордного температурного рубежа — порядка 450—470°С! Чтобы тепло дымовых газов не пропадало зря, их пропускают через утилизационные реакторы, концентрически расположенные в несколько ярусов. Расставаясь с «огневым калорифером», дымовые газы становятся условно «холодными». Зато воздух, продуваемый сквозь эти реакторы, нагревается примерно до той же температуры, что и в обычных теплогенераторах.

Ну хорошо, скажете вы, «огневой калорифер» обеспечивает высокую температуру нагреваемому воздуху. Однако не проще ли будет вернуться к обычному котлу — в нем тоже можно получить почти 400°С.

К сожалению, обычные теплообменники, помимо того, что обладают незначительным тепловым КПД, очень быстро зарастают золой, которая плотно облегает поверхности труб, да и тепло проводит плохо. В трубе же она так приваривается к металлу, что никакими скребками ее не отдерешь. А коль нарушены условия нормального теплообмена, металл начинает перегреваться и в конце концов прогорает. Это бич не только теплообменников рекуперативного и прочих типов, но и всех без исключения котлов. Ничего подобного в реакторах кипящего слоя не происходит.

Остается добавить, что он пригоден для жидкого и газообразного топлива. Тогда в периферийном реакторе твердой фазой станет песок, а газообразной — продукты сгорания.

Итак, «сумерки богов» на пороге. Пройдет еще немного времени, и котельные установки отойдут в прошлое. Заодно исчезнут громоздкие русские печи, «голландки» и прочие тепловые агрегаты, верно послужившие людям, но по нынешним временам слишком расточительно выбрасывающие тепло на улицу.

Схема воздухонагревателя, использующего свойства кипящего слоя: 1 — корпус, 2 — центральная и пе-риферниные решетки, 3 — центральный реактор, 4 — уголь, сжигаемый в кипящем слое, 5 — периферийные (утилизационные) реакторы, 6 — на-нал для высокотемпературного воздуха (400—500° С), канал для нагретого воздуха (150—200° С).

Потребителей горячего воздуха в сельском хозяйстве хоть отбавляй. В неиссякаемом потоке тепловых калорий, кроме животноводческих ферм и теплиц, нуждаются также консервные и сыроваренные заводы, цехи по изготовлению различных стройматериалов, ремонтные мастерские. Значит, не обойтись без технологического теплоносителя. Вот почему завтра к ставшей уже привычной в колхозе должности главного инженера непременно добавится новая — главный теплотехник.

НА 4-Й СТРАНИЦЕ ОБЛОЖКИ

изображены разрез и схема теплогенератора, разработанного конструкторами ВИЭСХа, а также сельскохозяйственные объекты, на которых он находит применение. Возможности у этого немудреного агрегата большие. Он помогает колхозникам подсушить зерном отопить птичник или производственное помещение, обогреть двигатели грузовиков и тракторов, хранящихся на открытых стоянках, и выполнить ряд других важных операций.

47