Энциклопедия Брокгауза и Ефрона - давсоновский газ

Так назыв. газ по имени изобретателя англичанина Эмерзона Давсона (Emersone Dawson), взявшего в 1883 г. привилегию на аппараты для добывания газа, изображенные схематически на рисунке. Они состоят: из цилиндрического, выложенного внутри огнеупорным материалом, генератора с, маленького вертикального парового котла а, с укрепленным внутри его трубчатым змеевиком для перегревания пара, инжектора i для вдувания смеси воздуха и водяного пара, так назыв. гидравлики, g, т. е. водяного запора трубы, отводящей газ, — скруббера d, наполненного коксом, и газгольдера, с железным бассейном. На каждой стороне генератора находится герметически плотно закрывающаяся дверца, служащая для удаления золы и шлаков. Топливо доставляется в генератор через воронку, находящуюся в середине верхней стенки последнего; во время действия его он закрывается конусом m, что достигается посредством рычага и противовеса v. Часть воронки, над конусом l наполнена горючим материалом. От приподымания противовеса v конус m опускается, и топливо падает в генератор, и затем конус снова закрывают. При таком приспособлении выход газа из генератора наружу невозможен. Развиваемый при затапливании генератора дым и неимеющие значения газы выводятся наружу трубою p, вставленной в отросток газоотводящей трубы f. Аппарат приводится в действие следующим образом. Сначала в генераторе при открытых зольных дверцах и воронке и открытом кране n разводится дровами огонь, и когда последние достаточно разгорелись, постепенно засыпают генератор горючим материалом (антрацитом или коксом), из которого хотят добывать газ. Коль скоро в генераторе образовался слой раскаленного угля в 15 см, закрывают зольные дверцы, замазывают края их смесью глины с известью, запирают воронку и посредством инжектора вдувают воздух и сухой пар через зольник k в генератор, постоянно добавляя коксом генератор, так чтобы огонь в нем не загас. Минут тридцать спустя через одно испытательное отверстие, находящееся в верхней стенке генератора, выпускают газ и зажигают, и если он горит сильным синим пламенем с желтовато-красным оттенком, то, значит, газ годится для наполнения им газгольдера. Тогда закрывают и все отверстия и краны, так что газ должен пойти через гидравлику в чиститель и затем в газгольдер. Чиститель представляет цилиндр из железной жести, наполненный коксом, который постоянно смачивается водой, вливающейся через воронку; газ течет навстречу воде и оставляет в ней пыль и частички золы. Очистка газа должна ограничиваться только одним этим промыванием, что достигается употреблением таких сортов горючего материала, которые не содержат смолистых веществ и не спекаются в одну общую массу. В противном случае генератор легко засоряется, и производство газа приостанавливается. Горючий материал, кроме того, не должен быть очень мелок, иначе приходится продувать воздух и пар под высоким давлением. Обыкновенно эти аппараты строят таким обр., что, смотря по качествам угля, крупнее или мельче, при упругости пара в 3-4 атмосферы получается хороший газ. Если работать постоянно с одним и тем же горючим материалом и при одном и том же давлении пара, равно как заботиться, чтобы слой горючего материала в генераторе был одной и той же высоты, то состав получаемого газа будет постоянно один и тот же, так как температура в генераторе при правильном производстве должна быть одна и та же. Газ в газгольдере должен иметь давление в 30-40 мм. Это давление газа наиболее выгодное. Как видно из рисунка, аппарат действует автоматически. Коль скоро газгольдер наполнился газом, то вентиль i, соединенный посредством цепи и рычага с газгольдером, открывается и воздух не идет в зольник, а выходит наружу, вследствие чего производство газа ослабевает. По мере понижения газгольдера вентиль опять закрывается, и производство газа усиливается. Процесс, который происходит в генераторе при добывании газа, есть следующий. При продувании воздуха через раскаленную массу горючего материала, содержащего углерод, сначала часть углерода сгорает, и образуется угольная кислота; эта кислота разлагается, коль скоро температура достигнет 550°, и тем больше перейдет в окись углерода, чем больше температура генератора приближается к 1000° Ц. Газ, получаемый в настоящем случае, т. е. при вдувании одного воздуха, есть собственно генераторный газ, состоящий преимущественно из окиси углерода и азота. Если одновременно с воздухом вдувать и водяной пар, то последний разлагается раскаленным углем и образует сначала угольную кислоту и водород. Затем угольная кислота более или менее вполне переходит в окись углерода, так что мы имеем смесь, состоящую из окиси углерода, водорода, азота и угольной кислоты. Эта смесь и есть так называемый полуводяной, или Д., газ. Если же через раскаленный уголь пропустить один только водяной пар, то он при достаточно высокой температуре разложится и мы получим смесь из равных объемов окиси углерода и водорода, т. е. водяной газ, пригодный не только для нагревания, но также и для освещения (см. Водяной газ). Состав Д. газа обыкновенно следующий:

------------------------------------------------------------------------

| Угольной кислоты | 6,0% по объему  |

|-----------------------------------------------------------------------|

| Окиси углерода | 23,0% по объему |

|-----------------------------------------------------------------------|

| Водорода | 17,0% по объему |

|-----------------------------------------------------------------------|

| Болотного газа | 2,0% по объему  |

|-----------------------------------------------------------------------|

| Азота | 52,0% по объему |

|-----------------------------------------------------------------------|

| | 100,0% |

------------------------------------------------------------------------

Тепловая способность 1 куб. м Д. газа на основании этого состава вычисляется равной 1313 калориям. Сравнительно небольшая тепловая способность заставляет Д. газ употреблять на месте его производства. Поэтому аппараты для добывания газа устанавливают вблизи газовых двигателей и приборов нагревания. На многих фабриках, как на шоколадных фабриках Ван-Гуттена в Амстердаме и Сушара в Нейшателе, Д. газ употребляют для жарения какао и для двигателей. Отношение тепловых способностей каменноугольного и Д. газа выразится ⁵³⁸⁰/1313 = 4,1. Расход газа в час на лошадиную силу в лучших газовых двигателях колеблется от 0,7 до 1 куб. м, смотря по величине двигателя, по числу производимых сил, так что мы можем принять на основании только что приведенного отношения теплоемкостей 4,1, что Д. газа расходуется от 2,9 до 4 куб. в час. На фабрике газовых двигателей Отто в Дейтце были произведены испытания пятидесятисильного газового двигателя, работавшего с Д. газом. Высота горючего материала в генераторе и в топке парового котла, равно как высота воды в последнем во все время исследования по возможности были постоянны, и при этом наблюдали, чтобы как в начале опыта, так и в конце каждого часа были одни и те же условия. Результаты, полученные в отдельные часы опыта, хорошо согласовались между собою, конечно, за исключением того часа, в который происходило выгребание шлаков из генератора. С целью получения окончательного результата, соответствующего действительным условиям производства, время опыта было так выбрано, чтобы на каждый опыт приходилось выгребание шлаков из генератора, во время которого израсходуется больше угля. Для генератора употреблялся антрацит в кусках, величиной с грецкий орех, а для парового котла — кокс. Горючий материал как для генератора, так и для парового котла взвешивался отдельно; количество воды, употребленной для испарения, измерялось особым сосудом. Для правильного хода двигателя сперва его заставили непрерывно работать в продолжение 2-х часов, затем уже начиналось испытание, которое продолжалось 4 часа. Работа двигателя, измеряемая динамометром, найдена была:

Для первых двух часов — 53,63 HP.

" следующих 4 часов — 50,86 HP.

Вместе — 310,7 HP. час.

При этом было израсходовано:

Угля в генераторе — 210,5 кг

кокса для паровика — 27,0 "

след. всего горюч, матер. — 237,5 кг

или на час и HP. — 0,7644 "

из которых приходится

антрацита — 0,677 "

и кокса — 0,0869 "

Расход пара для производства газа и для приведения в действие небольшого парового насоса на час и лошадиную силу = 0,54 кг, т. е. в 6,22 раза больше, чем кокса для паровика. Для определения расхода газа заставили газовый двигатель производить работу в 50,85 HP, причем в продолжение 18 часов и 45 минут израсходовано было 34,23 куб. м газа, что составит на силу-час HP. — 2,94 куб. м, следовательно, согласуется с вышеприведенным числом, вычисленным из отношения тепловых способностей каменноугольного и Д. газа. Стоимость Д. газа, конечно, будет главным образом зависеть от цен на горючий материал (антрацит и кокс), которые в различных городах будут весьма различны. В Мюнхене, где за каменноугольный газ для двигателей платят по 17 пф. за 1 куб. м, там двигательная сила, производимая Д. газом, обходится вдвое дешевле, чем при каменноугольном газе. Сравнение стоимости как устройства, так и эксплуатации для двигателя с Д. газом и для парового двигателя одинаковой силы показало, что стоимость устройства в первом случае больше, чем во втором, но эксплуатация дешевле. Считая годовую эксплуатацию в 300 дней при 10 часовой работе, расход c газовым двигателем и Д. газом обошелся в 4,263 марки, а при соответствующей работе парового двигателя — в 5,277. К тому же результату пришел известный франц. ученый Витц при своих опытах с 100-сильным газовым двигателем Delamare Deboutteville et Malandin. В этих опытах также измерялась работа двигателя и количество потребленного горючего материала для производства газа. Эти опыты показали, что производство механической силы посредством Д. газа представляет сбережение на 17% против парового двигателя. Употребление Д. газа для двигателей с целью производства электрического освещения должно иметь большое значение при устройстве небольших электрических центральных станций. В Швабинге, в Баварии, где Д. газ применен для электрического освещения, действует 60-сильный двигатель, приводящий в действие две динамо-машины в 115 ампер, 120 вольт при 95 оборотах в мин. Освещение состоит из 170 ламп накаливания в 16 свечей, 30 ламп в 32 свечи и 10 дуговых ламп в 8,5 ампер. Провода воздушные состоят из 42000 метров медной и 10000 железной проволоки. Общее сопротивление равняется 9000 ом. Отчеты об эксплуатации показывают вполне удовлетворительные результаты.

С. И. Ламанский. Δ.

Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона. — С.-Пб.: Брокгауз-Ефрон

1890—1907