продуктов сгорания 1 кг топлива, Fc.g.- объем сухих газов, а Fe.n.-объем водяных паров, будем иметь:

Tv г - т.

с + 0,375 S

. 0£. с + 0,375 S . j=l,8b/. co, + SO.

в.п. -

0,5357 (COg + ЗОг

0,01 (9 Н + W) + Wф. + ф . а . Go

Уп.с. =

0,8043 С + 0,375 S

0,5357 (СОг + SOs) ~~ 0,01 (9 Н + W) + Шф. + ф а G 0,8043

продукты сгорания в произвольном сечении газохода, но такое распространительное толкование неправильно.

Лит.: Гавриленко А. П., Паровые котлы, М., 1924; Надежин А. А., Тепловой расчет котельной установки, М-Л., 1927. А. Надежин.

ГАЗ БОЛОТНЫЙ, см. Метан.

ГАЗ ДЛЯ ВОЗДУХОПЛАВАНИЯ. Для

наполнения воздухоплавательных аппаратов применяются: водород (см.), светильный газ (см.), гелий (см.), нагретый воздух и азот (см.).

В таблице приведены данные для химич. чистых газов; получаемый технический газ

На основании закона Бойля-Мариотта-Гей-Люссака, объем продуктов сгорания при температуре t и барометрич. давлении Рб. найдется по формуле:

тг -Т- +273 760

Ут.б.- Уп.с.- 273 Рб.

Если обозначим через Gn,c. вес продуктов сгорания, Осг.-вес сухих газов, Gg.n.-вес водяных паров, то будем иметь следующие соотношения:

Gn.c. = 1 + (1 -f гр)-сс. 6?о + Wф, - 0,01 А (где А--содержание золы в % от веса рабочего топлива) и

Ge.n. = 0,01(9 Н -Ь ИО -Ь W0, -f G ;

Gc.a. = Gn.c. - Ge.n. -2) Дымовые газы. По пути от топки к дымовой трубе к топочным газам примешивается воздух, присасываемый через неплотности в обмуровке газоходов. Поэтому газы при входе в дымовую трубу (называемые дымовьши газами) имеют состав, отличный от состава топочных газов, т.к. представляют смесь из продуктов сгорания топлива в топке и воздуха, присосанного в газоходах по пути от топки до входа в дымовую трубу. Величина присоса воздуха бывает на практике весьма различна и зависит от конструкции кладки, ее плотности и размеров, от величины разрежений в газоходах и многих других причин, колеблясь при хорошем уходе от 0,1 до 0,7 теоретически необходимого. Если обозначить коэффициент избытка воздуха в топке через ссщ., а коэффициент избытка воздуха газов, уходянщх в дымовую трубу, через то

у. = т. + (от 0,1 до 0,7).

Определение состава и количества дымовых газов ведется по тем же ф-лам, что и для определения топочных газов; разница лишь в численной величине коэфф-та избытка воздуха к, от к-рого, конечно, зависит %-ный состав газов. На практике весьма часто под термином дымовые газы понимают вообще

содерлшт обычно, в зависимости от способа его добывания, аппаратуры и пр., не менее 1-3 % примесей, соответственно ченгу его подъемная сила уменьшается. Для наполнения привязных аэростатов (см.) и дирижаблей (см.) чаще всего применяется водород, как имеющий наибольнгую подъемную силу, редко - гелий, вследствие трудности добывания его и сравнительно большой стоимости. Светильный газ, вследствие дешевизны, часто служит для свободных полетов на сферических аэростатах; для дирижаблей и привязных аэростатов его подъемная сила недостаточна. Нагретый воздух имеет ряд преищществ (простота и дешевизна добьшания, возможность пополнения в любом месте посадки и пр.), но вследствие незначительной подъемной силы применяется очень редко и только для специальных сферическ. аэростатов (тепловых, монгольфьеров). Азот, как нейтральный газ, применяется, с целью уменьшения опасности возгорания водорода, только в специальных аэростатах, имеющих двойную оболочку (промежуток между внутренней и внешней оболочками и заполняется азотом).

Водород добывается способами: заводскими и полевыми-нормальными и быстродействующими. Общие требования к различным способам для сравнительной оценки: 1) чистота получаемого газа (не ниже 97% Hg) и отсутствие в нем вредных примесей; 2) дешевизна добывания, связанная с малым расходом химич. материалов, употреблением наиболее дешевых из них и легко получаемых, с простотой аппаратуры и обслуживания ее; 3) безопасность работ. В частности, для полевых способов имеют значение: 4) небольшие размеры и вес установки, удобство монтировки ее на повозки и автомобили; 5) небольшой вес исходного материала и удобство его перевозки; 6) кратковременность подготовки аппарата к работе; 7) сравнительная скорость добывания газа. Как общее правило, водород не

должен содерн<ать примеси фосфорист. и мьппьяковистого водорода; присутствие сероводорода, хлора и хлористого водорода может быть допускаемо только в Неизмеримо малых количествах, не дающих ясной реакции (с соответствующими реактивами), так как эти примеси сильно влияют на сохранность оболочки аэростата.

1. Заводские способы добывания водорода: 1) способ Дельвик-Флей-шера (контактный), основанный на разложении паров воды раскаленным железом, при чем накаленная окись железа восстанавливается водяным газом (методически повторяющиеся процессы восстановления и окисления железа); 2) электролиз, основанный на разлолсении электрическим током водного раствора хлористых солей, перерабатываемых в едкие щелочи; 3) способ Линде-Франк-Каро, основанный на получении водяного газа и освобождении содержащегося в нем водорода от примесей: окиси углерода и углекислого газа; 4) способ Вольтер-Ринкера, основанный на разложении паров нефти при высокой

Водород, получаемый заводским щпем, компримируется в трубы (баллоны), представляющие собою цилиндры из цельнотянутой стали с внутренним диам. ок. 180 мм, наружным-от 198 до 200 мм и емкостью в 36-36,5 л. Водород содержится в трубах обычно под давлением 165-167 atm, что дает возможность в одну трубу вместить 5,5-5,8 м газа. Вес трубы 52-56 кг, длина с навинченным колпачком-1,6 м. Применяются трубы и большей емкости. Водород доставляется в воздухоплавательные части в трубах и может храниться там продолжительное время. При подсчете стоимости водорода, добытого заводскими способами, следует иметь в виду стоимость доставки труб к месту употребления и обратно на завод, при чем следует принять в расчет, ito в товарный вагон укладывается 220-250 труб, на 3-т грузовик-55, на парную повозку-10-15, на двуколку-6-8 труб.

Из заводских/ методов наибольшее распространение имеют контактный и электролитический, дающие газ чистотой 97-99%. Способ электролиза распространен на Западе и в Америке; он выгоден там, где имеется дешевая электрическая энергия. В воздухоплавании часто пользуются водородом с заводов химического производства, на

так как получаемый газ недостаточно чист (-95%) и содержит в себе углеводороды, сернистый и фосфористый водород, иногда и мышьяковистый водород, очищение же газа от этих примесей обходится дорого. На получение 1 м газа расходуется 7-8 кг химических материалов; реакция протекает по формуле:

Fe + H,SO. = FeSOi + И,.

Установки для добывания водорода обычно монтировались на повозках и состояли из нескольких генераторов, хо.яо-дильника, очистителей и сушителей газа. Не считая расходов по очистке водорода, этот способ является наиболее дешевым из полевых способов. Производительность установки 50-100 м1ч.

Щелочно-алюминиевый способ представляет собой в основе процесс взаимодействия алюминия и раствора едкого натра; ур-ие реакции:

2 А1 + 2 NaOH + 2 Н2О = 2 AlNaO, + 3 Н,.

Этот способ впервые введен в воздухоплавательных частях с 1904 года (в русско-японскую войну) и применяется до последнего времени, хотя и не является рацио-нальньпд вследствие примитивности установки, дороговизны алюминия и значительного расхода исходных материалов (на 1 м водорода уходит алюминия 0,81-1,0 кг, едкого натра 1,5-2,4 кг). Достоинство этого способа-чистота газа (98%), имеющего примесь, главным образом, воздуха. Установка смонтирована на двуколках (фиг. 1) и состоит из генераторов для получения газа, холодильника для его охлаждения, двуколки для подачи воды, моторного насоса и повозок для химических материалов. Генератор состоит из железного ящика, закрытого сверху железной крышкой 1 с отверстием в ней для прохода газа через патрубок 2, соединяющий генератор с холодильником. В генераторе подготовляется раствор едкого натра, затем в него постепенно погружается, посредством валиков 3,

/енератор

Холвдильнил

/енератор (вид в разрезе]

Сетка с

а юми-мием

которых он получается гшш

2. Нормальные полевые способы: 1) кислотный, 2) щелочно-алюминиевый, 3) щелочно - кремниевый (силиколевый).

Кислотный способ основан на действии серной к-ты на железную стружку; этим способом наполнялись первые ш а р-.4 ь е р ы (см. Воздухоплавание) еще с 1783 г. В настоящее время он почти не применяется.

Фиг. 1.

соединенных железными цепями, и рукоятки для вращения А, железная проволочная сетка, в которую накладывается алюминий. Для выпуска промывной воды в дно ящика вделан кран 5, для выпуска алюминатов- люк 6. Вес генератора-500 кг. Холодильник представляет собою железный ящик, соеди-

няющийся патрубком 7 с генератором; ящик разделен внутри вертикальньгми перегородками на четыре камеры, в которых циркулирует водород, охлаждаемый водой, подаваемой насосом через шланг 8. Водород через патрубок 9, вделанный в крышку, поступает из холодильника по шлангу в газгольдер (см.). В каждый генератор опускается 250 кг едкого натра и наливается 250-300 л воды. При помощи двух генераторов и одного холодильника добывается

вистый водород; поэтому при перевозке его и при работах по добыванию газа необходимы особые меры предосторожности. Едкий натр употребляется с содержанием щелочи ~95% и соды не более 3%; хранится в герметически закупоренных и осмоленных железных барабанах по 50-200 кг в каждом.

Силиколевые установки строятся полустационарного типа и подвижные (автомобильные и на повозках); производительность аппаратов-от 100 до 1 ООО водорода

Фиг. 2.

100 лг* водорода в час. Щелочно-алюми-ниевый способ, как нерациональный, на Западе не применяется.

Щелочио-кремниевый (силиколе-вый) способ основан на химич. взаимодействии щелочи (едкого натра) и ферросилиция или силиколя, представляющих собою сплав кремния (85-92%) с железом. Примерный состав силиколя: кремния (Si) 90 %, титана (Ti) 0,6%, железа (Fe)4, 3%, алюминия (А1) 4,58%, кальция (Са) 0,15%, углерода (С) 0,2%, водяного пара (HjO) 0,15 %, мышьяка (As) и фосфора (Р) 0,2 %. Этот способ, при котором реакция протекает по уравнению:

Si + 2 NaOH + HjO = NajSiO, + 2 Н разработан в 1903 г. во Франции и до сего времени является наиболее рациональным и распространенным способом пслевого добывания водорода; он широко применялся в войну 1914-1918 годов. Добываемый газ имеет чистоту-98%. На получение 1 водорода теоретически требуется 0,6 кг чистого кремния и 1,79 кг едкого натра; практически расход материала находится в зависимости от содержания чистого кремния в силиколе: обычно силиколя идет 0,8- 0,9 кг и едкого натра 1,3-1,6 кг. До войны силиколь вырабатывался только во Франции, теперь его изготовляют и в других странах. Для получения. его нужны: чистый кварцевый песок, уголь, железные стружки и электрическ. энергия. Силиколь употребляется в виде мелкого темносерого порошка, слегка блестящего; упаковывается в железные барабаны, обычно по 65 и 130 кг в каждом. Под влиянием атмосферной влажности силиколь выделяет ядовитые газы-фосфористый и мышьяко-

в час. Полустационарная установка дает приблизительно 600-800 газа в час. Она состоит (фиг. 2): из генератора 1; бака для раствора едкого натра 2; бака для силиколя 3; распределителя 4 с мешалкой, механизмом и распределительными приборами; газового коллектора 5 с предохранительными гидравлич. и механич. клапанами; двух промывателей с горячей 6 и холодной 7 водой, с распределительньши и сливными трубами; испарителя 8; вентилятора 9; насоса 10; подъемного крана, двигателя, трансмиссии, трубопроводов и пр. При работе в сетчатый ящик бака 2 помещается едкий натр, помощью лопаточек мешалки 11 вода в баке приводится в движение. В бак 3 помещается силиколь; находящийся под баком распределитель 4 способствует проходу силиколя в генератор, при чем скорость пропускания регулируется механически или от руки; раствор едкого натра поступает в генератор через впускной клапан 12. Крыльчатый сальник 13 дает доступ смазочному маслу для уничтожения пены; четырех-лопастная вращающаяся мешалка 14, приводимая в действие помощью трансмиссии 13, производит равномерное смешивание смеси. Темп-ра в генераторе поддерживается водяным инжектором 16. Образовавшийся в генераторе газ поступает из него через коллектор 5, снабженный предохранительным клапаном 17 и автоматич. гидравлич. затвором 18, в промыватели (Леларжа) с циркулирующей водой-сначала в горячий 6, с f° воды ок. 50°, а затем в холодный 7. Темп-ра газа, выходящего из генератора, выше 100°; газ содержит в себе приблиз. 80% водяных паров. При прохождении газа вода в промывателе частью испаряется.