ГАЗЫ
в технике, применяются
гл. обр. в качестве топлива; сырья для химич. пром-сти; химич. агентов
при сварке, газовой химико-термич. обработке металлов, создании инертной
или спец. атмосферы, в нек-рых биохимич. процессах и др.; теплоносителей;
рабочего тела для выполнения механич. работы (огнестрельное оружие, реактивные
двигатели и снаряды, газовые турбины, паро-газовые установки, пневмотранспорт
и др.); физич. среды для газового разряда (в газоразрядных трубках и др.
приборах). В технике используется св. 30 различных Г.
Как топливо применяют природные
газы
горючие и получаемые искусственно в виде основной (генераторный Г.)
или
побочной (коксовый, доменный и др. Г.) продукции. Осн. потребители природного
Г. в чёрной металлургии - доменное и мартеновское произ-во. С использованием
природного Г. производится ежегодно ок. 60% цемента, 60% стекла, св. 60%
керамзита, св. 60% керамики. Перевод стекловаренных печей на природный
Г. значительно улучшает технико-экономич. показатели произ-ва стекла. В
топливном балансе маш.-строит, пром-сти на долю горючего Г. приходится
ок. 40%. Осн. потребителями являются нагревательные и термич. печи. Применение
в этих печах природного Г. вместо др. видов топлива позволяет снизить стоимость
нагрева, улучшить его качество, повысить кпд печей и создать более благоприятные
сан.-гигиеннч. условия в производств, помещениях. В топливном балансе электростанций
СССР удельный вес природного Г. составляет ок. 20%. Применение природного
Г. на электростанциях даёт значит, эффект. Кпд котельных установок на электростанциях
при переводе с твёрдого на газовое топливо увеличивается на 1 - 4%; уменьшается
на 21-26% количество обслуживающего персонала. Суммарное снижение
расхода топлива за счёт повышения кпд и снижения расхода электроэнергии
на собств. нужды составляет 6-7%. Сжигание Г. в топках котлов малой
производительности увеличивает кпд по сравнению с котлами, использующими
твёрдое топливо, на 7-20% (в зависимости от сорта топлива) и позволяет
повысить произв'одителыюсть на 30% и более. Использование природного
Г. открывает широкие возможности для создания простых, менее металлоёмких
и более экономичных котлов (паровых и водогрейных), работающих на природном
Г.
Нек-рые Г. являются в то
же время исходным сырьём для технологических процессов в химич. пром-сти
(из них вырабатывается ок. 200 видов разлдч-ных химич. продуктов); на природном
Г. работает ряд крупнейших химнч. комбинатов СССР.
Из числа Г., используемых
в качестве химнч. агентов, воздух (атмосферный или обогащённый кислородом)
и кислород получили наибольшее распространение в металлургич., химич. и
смежных с ними отраслях пром-сти (см. Воздух и Кислород в
технике). Большое значение имеют также многие др. Г.: ацетилен,
хлор, фтор и редкие Г.
При газовой сварке большей
частью используется пламя ацетилено-кислород-ной смеси, позволяющее развивать
очень высокую темп-ру (ок. 3200 °С). В отдельных случаях применяют
атомноводородную сварку, основанную на нагреве металла водородом, превращённым
в атомарное состояние под действием электрической дуги.
Тепловую обработку металлов
в печах часто сопровождают воздействием химич. агентов, находящихся в газообразном
состоянии. Насыщение поверхностного слоя стали углеродом (см. Цементация)
производится
путём длит, нагрева её в атмосфере Г., диссоциирующих с выделением атомарного
углерода. В установках пром. типа для газовой цементации применяют: природный
Г., бутан-пропановую смесь и др. Во избежание чрезмерного выделения сажи
(или смолистых веществ) к этим Г. подмешивают генераторный газ или
дымовые газы, очищенные от углекислого газа и паров воды.
Г. как химич. агенты применяются
также в практике химико-термич. обработки поверхности стали при её азотировании,
цианировании, алитировании, хромировании и др. При газовой цементации
стали алюминием (или хромом) её нагревают в парах хлористого алюминия
(хрома). Азот, генераторный газ из антрацита или древесного угля,
продукты горения нек-рых Г. (после удаления из них углекислого газа и паров
воды) и продукты диссоциации аммиака в ме-таллообр. пром-сти служат
в качестве спец. атмосфер для борьбы с окислением и обезуглероживанием
металлов, к-рые происходят при их нагреве в атмосфере воздуха или дымовых
газов.
В качестве инертных веществ
для продувки взрывоопасной аппаратуры (газгольдеров, газоочистных коробок,
коммуникаций и т. п.) применяют водяной пар, углекислый газ и азот,
а также смесь углекислого газа с азотом, напр, продукты горения газообразного
топлива, сжигаемого с малым избытком воздуха. Технологич. аппараты большой
ёмкости продуваются инертными газами перед их заполнением Г. (напр., водородом).
При этом вытесняется находящийся в аппарате атм. воздух и предотвращается
образование взрывчатой смеси Г.- воздух.
В электроламповой пром-сти
для наполнения ламп накаливания применяются азот, криптон, ксенон и др.
Наполнение ламп накаливания инертным газом уменьшает скорость испарения
нити и т. о. увеличивает срок службы ламп. Использование для этих целей
нек-рых редких Г. позволяет значительно (до 30%) увеличить световую
отдачу ламп накаливания, что имеет большое значение, т. к. на нужды освещения
расходуется ок. 20% всей вырабатываемой в СССР энергии. Широко распространено
наполнение ламп накаливания аргоно-азотной смесью, особенно подходящими
наполнителями являются криптон и ксенон, обладающие высокой плотностью
и минимальной теплопроводностью.
Г. применяются также для
интенсификации нек-рых биохимич. процессов. Углекислый газ и чистые продукты
горения бессернистого топлива могут быть использованы в качестве углекислого
удобрения. Повышенное содержание углекислого газа (до 0,3% ) в атмосфере
теплиц и оранжерей ускоряет рост и увеличивает плодоношение нек-рых растений.
Дозревание сорванных овощей и плодов (томатов, яблок и др.) можно
ускорить хранением их в атмосфере этилена.
В качестве теплоносителей
широко распространены след. Г.: продукты горения (дымовые Г.), воздух
и реже газообразные продукты экзотермич. процессов (окисления аммиака,
получения серного ангидрида и др.). Дымовые газы как теплоноситель
используют: для непо-средств. обогрева изделий или материалов в печах и
сушилках; для получения и подогрева промежуточных теплоносителей (водяного
пара, горячей воды, воздуха и др.). Для регулирования процесса нагрева
дымовыми газами их можно разбавлять воздухом или отходящими газами. Иногда
дымовые газы служат для транспортировки угольной пыли и её подсушки во
взвешенном состоянии. В этих случаях дымовые газы являются не только теплоносителем,
но и физич. средой для переноса твёрдых тел, находящихся в пылевидном состоянии.
Воздух как промежуточный теплоноситель используют в тех случаях, когда
недопустимо загрязнение нагреваемого продукта сажей и золой, содержащимися
в нек-рых дымовых газах. Чаще всего воздух как теплоноситель применяется
в сушилках и в некоторых системах отопления помещений.
В качестве рабочих веществ
для совершения механич. работы Г.распространены в газовых турбинах,
в
огнестрельном оружии, в реактивных двигателях и снарядах, а также
в двигателях внутр. сгорания. Для наполнения дирижаблей и аэростатов используются
Г., имеющие невысокую плотность.
Электрич. разряд в Г. (или
парах) широко применяется в электротехнике для выпрямления переменного
тока, преобразования постоянного тока в переменный, генерации электрич.
колебаний, освещения газосветными лампами и мн. др. Подбором соответствующих
газов или паров металлов можно повышать излучение газосветных ламп на заданном
участке спектра. Этим достигается увеличение общей световой отдачи источника
света (см. Электрический разряд в газах, Газосветная трубка).
Лит.: Кортунов А. К., Газовая
промышленность СССР, М., 1967; Спейшер В. А., Сжигание газа на электростанциях
и в промышленности, 2 изд., М., 1967; Использование газа в промышленных
и энергетических установках, в сб.: Теория и практика сжигания газа, в.
3-4, Л., 1967 - 68; Рябцев И. И., Волков А. Е., Производство газа из жидких
топлив для синтеза аммиака и спиртов, М , 1968. В. А. Спейшер.
А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я