Марк Левин - Машина-двигатель

С помощью наддува удается значительно повысить мощность двигателя — почти в полтора раза, а иногда и больше.

Есть уже сейчас — и не мало — газотурбоустановок полного цикла, то есть работающих так, как было сказано ранее, — по разомкнутой или по замкнутой схеме. А в дальнейшем они будут распространяться всё шире и шире.

Где находят и будут находить применение газотурбоустановки полной схемы?

Посмотрите на рисунок. Вы видите разрез подземной газотурбоэлектростанции мощностью 4000 киловатт (почти 5500 лошадиных сил).

Подземная электростанция с газовой турбиной.

Небольшие размеры и небольшая потребность газотурбоустановок в воде позволяет создавать достаточно мощные электростанции под землей. А такие электростанции имеют оборонное значение, — они не прекратят работу при бомбежке или артиллерийском обстреле. Да и в мирное время очень удобно размещать тепловые электростанции под землей, — не занимают места на поверхности, не шумят, не загрязняют воздух выхлопными газами или дымом, который по подземным коридорам отводится далеко за черту города.

Но даже и для наземных теплоэлектростанций двигатель меньших размеров, конечно, следует предпочесть более громоздким — паровой турбине или двигателям внутреннего сгорания.

Например, в Америке, в штате Техас, работает тепловая электростанция на двигателях внутреннего сгорания, Дело в том, что воды в этом районе мало, — гидростанцию не поставишь, а вот из земли можно добывать естественный, природный, горючий газ. На этом газе и могут работать двигатели внутреннего сгорания. Так как энергия нужна для крупных заводов, то электростанция должна быть достаточно мощной. А мы знаем, что даже современные дизели свыше 7000 лошадиных сил строятся редко, для газовых же двигателей мощность в одном агрегате еще меньше. Вот и пришлось американским предпринимателям сооружать электростанцию, на которой установлено 194 двигателя и столько же электрогенераторов с общей мощностью 350 000 лошадиных сил!

А газовую турбину можно построить больших мощностей в одном агрегате. Уже сейчас есть установки до 50 000 киловатт, а в будущем будут и еще более мощные. Значит, взамен 194 двигателей можно было бы установить 7–8 турбоустановок и получить ту же мощность.

Мощный двигатель, который мог бы работать на подземных газах, технике очень необходим. Особенно нашей социалистической технике.

Еще в 1888 году Дмитрий Иванович Менделеев предложил, вместо того, чтобы с огромными трудностями добывать каменный уголь в недрах земли и подавать наверх, сжигать этот уголь прямо под землей. При этом будут образовываться горючие газы, которые сами легко поднимутся по трубам.

Владимир Ильич Ленин в 1913 году в статье «Одна из великих побед техники» горячо одобрил идею Менделеева. Ленин думал о том, сколько тяжелого труда в будущем социалистическом обществе можно будет сберечь методом подземной газификации.

Капиталисты-промышленники не очень-то заботились об облегчении труда углекопов. Им не хотелось вкладывать большие средства на освоение подземной газификации, тем более, что и потребители требовали не газы, а уголь. И лишь после Октябрьской революции, следуя указаниям великого Ленина, наши инженеры приступили к разработке методов подземной газификации.

Правда, эта очень сложная задача еще и до сих пор окончательно не разрешена.

Ведь требуется создать по существу огромные подземные газогенераторы, работающие без людей и подающие наверх газ нужного качества. Усилиями ученых и инженеров уже найдены способы газификации углей без прорытия специальных шахт. Подземные газогенераторы сейчас подготовляются к работе только с помощью скважин.

Возле города Тулы уже 12 лет успешно работает одна такая станция, снабжая предприятия города угольным газом.

В шестом пятилетии и в последующие годы подземная газификация получит у нас широкое распространение. И тогда-то газовые турбины сослужат неоценимую услугу нашему народному хозяйству.

Первый мощный газотурбинный агрегат для работы на подземном газе в 12 000 киловатт (16 320 лошадиных сил) уже построен на Ленинградском Металлическом заводе и в 1956 году устанавливается в районе подземной газификации. Это сложный агрегат. Газовая турбина здесь будет работать на газах с температурой 650 °C, с коэффициентом полезного действия 27 %, то есть не уступая по экономичности многим паровым турбинам.

Очень нужен мощный двигатель, сравнительно малого веса и размера, и для морских судов. Уже сейчас есть корабли, на которых работают газотурбоустановки. А в дальнейшем таких кораблей будет много.

Но что же пока мешает газовой турбине прочно занять то место, которое уже приготовлено для нее жизнью?

Этому несколько причин.

Во-первых, вы уже знаете, что газовая турбина должна работать при высоких температурах газов. И вам известно, что современная техника уже имеет материалы, которые длительно выдерживают значительные температуры — 500–700 °C. Однако, для того чтобы газовая турбина была экономичнее других двигателей, то есть, чтобы у нее был более высокий коэффициент полезного действия, надо доводить рабочую температуру газов до 800–900 °C. А таких металлов, чтобы долго работали при подобных температурах, еще не создано, — это дело ближайшего будущего.

Надо сказать, что работать не очень долго на таких температурах уже можно и теперь, — авиационные газотурбинные двигатели используют газ с температурой 700–900 °C. Об этих двигателях мы поговорим потом.

Во-вторых, еще не научились пока использовать твердое топливо для газовых турбин. Здесь, правда, можно легче осуществить сгорание угольной пыли, но вред от твердых частиц золы оказывается не меньшим, чем в двигателях внутреннего сгорания. А было бы важно овладеть способом сжигания твердого топлива! Тогда газовая турбина получила бы универсальное применение. Для газотурбоустановок замкнутой схемы эта задача, как вы уже догадываетесь, может быть решена скорее, и в этом направлении сейчас работают инженеры.

У нас в Советском Союзе над созданием газовых турбин работает ряд научных организаций и ряд заводов. Первая в СССР газотурбинная промышленная установка была создана Ленинградским заводом имени Ленина.

Сейчас этот завод и Ленинградский Металлический завод строят газотурбоустановки с полезной мощностью от 3000 киловатт (4080 лошадиных сил) до 12 000 киловатт (16320 лошадиных сил).

За годы шестой пятилетки на обоих этих заводах выпуск турбин резко возрастет. Так, например, на Металлическом заводе в 1960 году будет изготовлено газовых турбин в 11,8 раза больше, чем в 1950 году.