Техника и человек в 2000 году

Из центрального домового отопления развилось центральное городское, которое будет на этой основе развиваться и в будущем. Первым шагом вперед от парового отопления небольших домов: явилось объединение целой группы домов. При этом давно уже выяснилось, что котлы могут быть сравнительно меньше и занимать соответственно меньше места; упрощается вопрос также о-помещении для топлива. Новейшие больницы, широко разветвленные административные здания уже вступили на этот путь. Конечной целью отопления на расстоянии является, так же как и в области снабжения населения газом, водой и электричеством, доставка потребителю тепла путем трубопроводов.

В Америке имеются, наряду с паровым отоплением на расстоянии, также станции, отопляющие теплой водой, которые однако в Германии не получили распространения. В настоящее время паровые трубопроводы длиной свыше 1 000 м не являются больше редкостью. Главная задача заключается в изоляции труб в целях максимального устранения потери тепла. Изоляционным материалом при этом служит инфузорная земля, волокнистый шелк, пробковая кора и др. Были сделаны предложения подвешивать трубопроводы в каналах и изменения в длине труб, возникающие вследствие их нагревания, выравнивать путем так называемых компенсаторов различных конструкций. Мы не имеем возможности остановиться здесь на деталях отопления на расстоянии. Современная техника уже уделяет весьма много внимания этой проблеме.

Важнейшими результатами отопления на расстояния является широчайшая экономия топлива, устранение большого числа топок, рассеянных в настоящее время по густо заселенным частям городов, и замена их единым центральным отоплением. В связи с этим возникает ряд новых преимуществ. При подобном устройстве устраняются неприятные явления, связанные с дымом. Исчезает необходимость подвоза топлива к каждому дому в отдельности, что разгрузит уличное движение, и т. д.

Как уже упомянуто, Америка выступила пионером в области отопления на расстоянии. Нью-Йорк располагает в настоящее время единственной в своем роде станцией отопления, снабжающей значительные части города горячим паром и энергией. «Нью-Йорк Стим Корпорейшен» обслуживает из различных центральных станций как нижний, так и верхний город. В сети поддерживается давление в 10 атмосфер, которое предполагается при перестройке сети довести до 15 атмосфер.

Рис. 3. Центральная станция отопления на расстоянии.

Давление приходится держать на столь высоком уровне для того, чтобы снабжать потребителей соответствующей паровой силой. Так, например, Нью-Йоркское центральное железнодорожное общество имеет в своем, распоряжении в форме пара от отопления мощность в 3 000 лошадиных сил. Свыше чем в 250 других американских городах отопление на расстоянии введено уже 40 лет тому назад. В Айдэхо в 1905 г. впервые присоединили паровое отопление к горячим источникам, которые дают такую горячую воду, что они могли снабдить теплом весь город. Температура воды достигает 40°, благодаря чему квартиры зимою снабжаются теплом в достаточной степени. Станции отопления на расстоянии в Америке дают тепло только для энергии и отопления.

В тесном родстве с проблемой отопления на расстоянии находится снабжение газом на расстоянии, имеющее своей целью заменить тяжелый уголь крылатым газом. В коксовальных печах в настоящее время получаются колоссальные количества газа, до 14 млн куб. м в год, тогда как газовые заводы дают лишь четвертую долю этого количества. Основанное в 1926 г. в Рурской области Акц. о-во для эксплоатации угля видит свою первую задачу в будущем в распространении на всю Германию из Рурской области сети трубопроводов для снабжения страны газом на расстоянии. Этот грандиозный проект усиленно дискутировался в печати и остается ждать, оправдаются ли возлагаемые на него надежды.

Повышение эффективности энергии в нашей хозяйственной жизни еще в другом отношении связано с вопросом об использовании и переработке угля. В первую очередь необходимо исчерпывающее добывание угля уже в его месторождении, усовершенствование рудничных установок и применение наиболее рационального способа разработки залежей. Все эти задачи привлекли к себе внимание угольного хозяйства за последние годы. Здесь следует особенно подчеркнуть усовершенствования в области механизации добычи угля и улучшения использования пара и газа, как побочных продуктов рудников. Но наибольшую экономию дает обработка угля, газификация и добыча высоко ценных содержащихся в угле веществ, в особенности каменноугольной смолы. Если принять во внимание, что до войны ежегодно 50 млн т угля безвозвратно пропадало благодаря простому сжиганию на колосниковой решетке, то мы поймем, почему промышленные предприятия неотступно должны искать возможностей уменьшить эту громадную потерю, которая в переводе на деньги составляет 1,2 млрд золотых марок. Необходимо добиться того, чтобы вообще ни один центнер угля не перемещался с места на место. Все бесценные сокровища, даруемые нам землею, должны в будущем в самом их месторождении превращаться в газ, в электрическую энергию или в смолу. Наступит время, когда мы в Европе придем к этому, так как в настоящее время мы имеем все необходимые для этого предпосылки. Отныне уже уголь не должен идти к промышленности, но промышленность пойдет к углю, переработанный уголь пойдет к потребителю лишь в форме электричества, масла, газа или тепла по трубопроводу. Необходимо будет издать законы, предписывающие доставление угля потребителю лишь в переработанной форме.

До начала мировой войны научный исследователь еще не подошел вплотную к проблеме черного алмаза; это произошло лишь в последнее десятилетие. Девятнадцатый век был эпохой грубого сжигания угля на колосниковой решетке. Наши локомотивы вплоть до последних дней все еще являются такими же великими пожирателями угля, как и во времена Стивенсона [3], несмотря на их весьма сложное устройство. Огромная ценность черных сокровищ земли мало-помалу стала осознаваться современным поколением. Лишь страшная нужда военного времени научила нас понимать все значение угля во всех областях нашей жизни: в транспорте, в промышленности, в домашнем хозяйстве. Наконец приступили к исследованию неисчерпаемого царства угля и открыли, что в нем таится мир бесконечных возможностей.

Наука начала теперь все глубже проникать в загадку угля. Нетрудно, правда, указать немногие химические составные части угля, а именно: углерод, водород, кислород, азот и серу, наряду с некоторыми минеральными веществами. Гораздо больше пришлось ломать голову ученым над вопросом, как между собой связаны эти химические составные части, какова химическая структура угля. Именно в этой области царит еще мрак. Давно уже отбросили прежнее воззрение, согласно которому уголь состоит из элемента углерода, к которому лишь примешаны всевозможные вещества. Уже 50 лет тому назад швейцарский химик Бальцер установил, что в наших углях вообще не имеется свободного углерода, они скорее представляют собою сложные соединения различных веществ. Английский химик Уилер приступил к исследованию угля с микроскопом и разделил его субстанцию на 4 главные группы: фузаин, витраин, дюраин и клараин. Германская химия также присоединилась к этому подразделению, руководствуясь различными экспериментами, произведенными с газификацией, гидрогенизацией, коксованием при низкой температуре и т. д. Согласно этим исследованиям, в настоящее время в угле различаются 4 составные части: битумы, гуминовая кислота, гумусный или черноземный уголь и неорганические зольные составные части, которые соответствуют составным частям растений первобытного мира, как воск, смолы, лигнин, целлюлоза и т. д.

Битумы — составная часть угля, которая может быть получена из него в виде бензольного экстракта с помощью кипящего бензина. Все высокоценные угли, очень богатые газом и смолой, называются поэтому также битуминозными углями. Рурская область и Верхняя Силезия являются главными месторождениями этих углей. Гуминовая кислота — вещество, которое может быть получено из угля с помощью содового раствора или других щелоков. Гуминовая кислота находится преимущественно в углях более недавнего происхождения, в торфе и в более молодом буром угле. В дальнейшем процессе образования угля гуминовая кислота исчезает, превращаясь по отщеплении углекислоты и воды в черноземный уголь.