Газлифт

Газли'фт(от газ и англ. lift - поднимать), устройство для подъёма капельной жидкости за счёт энергии, содержащейся в смешиваемом с ней сжатом газе. Г. применяют главным образом для подъёма нефти из буровых скважин, используя при этом газ, выходящий из нефтеносных пластов. Известны подъёмники, в которых для подачи жидкости, главным образом воды, используют атмосферный воздух. Такие подъёмники называют эрлифтами или мамут-насосами.

  В Г., или эрлифте ( рис. ), сжатый газ или воздух от компрессора подаётся по трубопроводу 3,смешивается с жидкостью, образуя газожидкостную или водо-воздушную эмульсию, которая поднимается по трубе 2.Смешение газа с жидкостью происходит в башмаке 4,соединяющем трубы. На поверхности земли газообразную фазу эмульсии от жидкой отделяет сепаратор 1. Действие Г. основано на уравновешивании столба газожидкостной эмульсии столбом капельной жидкости на основе закона сообщающихся сосудов. Один из них - буровая скважина или резервуар, а другой - труба, в которой находится газожидкостная смесь.

  Для статических условий g _жh = g _cm(h + H), где g _ж- плотность жидкости, g _см- плотность смеси, Н -высота подъёма газожидкостной смеси, h- глубина погружения трубы. При g _см< g _жh + H > h, т. е. с увеличением заглубления башмака Г. можно получить бо'льшую высоту подъёма жидкости. Рабочий процесс Г. сопровождается явлением увлечения жидкости пузырьками газа или воздуха, которые, поднимаясь вверх, расширяются и увеличивают скорость движения газожидкостной смеси. Оптимальные скорости движения эмульсии в нижней части трубы 3 м/сек,а в верхней 6-8 м/сек.

 Г. могут подавать воду на высоту до 200 ми нефть до 1000 мпри часовой подаче до 500 м ³.Г. имеют кпд от 15 до 36%. Несмотря на наличие более эффективных технических средств для подъёма жидкости, Г. и в настоящее время имеют применение.

  Лит.:Багдасаров В. Г., Теория, расчёт и практика эргазлифта, М. - Л., 1947: Есьман И., Г., Насосы, 3 изд., М., 1954.

  Ю. В. Квитковский.

Схема эрлифта: 1 - сепаратор; 2 - труба для подъёма эмульсии; 3 - труба для подачи воздуха; 4 - башмак; Н - высота подъёма водо-воздушной смеси; h - глубина погружения трубы.

Газневиды

Газневи'ды,династия тюркского происхождения, правившая в Газневидском государстве (10-12 вв.), основанном в 962 саманидским полководцем Алп-Тегином.Опираясь на верных ему гвардейцев-гулямов, из рядов которых он вышел, Алп-Тегин объявил себя в 962 самостоятельным правителем г. Газни.Наибольшего могущества государство Г. достигло при Себук-Тегине (977-997) и особенно Махмуде Газневи (998-1030), когда в его состав входили территории современного Афганистана, ряд областей Ирана, Средней Азии, северных и северо-западных провинций Индии. В период расцвета государства Г. его правители поощряли развитие науки и культуры. При дворе Г. жили и творили выдающиеся учёные и поэты ( Бируни,Утби, Бейхаки,Гардизи, Фирдоуси и др.).

  Завоевательные походы Г. сопровождались разорением целых областей, разрушением оросительных систем, ограблением населения и угоном его в рабство. Всё это ослабляло государство Г. и приводило к обострению классовой борьбы, что выразилось в народных восстаниях, а также активизации религиозных сект и течений ( исмаилитов, карматов,суфиев, см. Суфизм ) .При Масуде I (1030-41) начался распад государства. После 1040 в него входила лишь часть территорий современного Афганистана и Пенджаба. В конце 70-х гг. 12 в. Гуриды нанесли последний удар Газневидам, вытеснив их в Северную Индию, где после взятия Лахора в 1186 при правителе Г. - Хосров-Малике [1160-86 (или 1187)] государство и династия Г. прекратили своё существование.

Газни

Газни',Газна, город на Ю.-В. Афганистана, в долине р. Газни (бассейн Гильменда), на автодороге Кабул - Кандагар; административный центр провинции Газни. 41 тыс. жителей (1966). Кустарное производство паласов, обуви, хлопчатобумажных тканей, предметов домашнего обихода 113 металла. Выделка кож. Торговля шерстью, мехами, сушёными фруктами. В 40 кмк Ю.-З. от Г. на р. Джильге в 1967 завершено строительство плотины Сарде, осуществленное с помощью СССР. Близ Г. - добыча каолина.

  Первые упоминания о Г. относятся к 7 в., расцвет Г. - к 10-11 вв., когда он стал столицей государства Газневидов,торговым и культурным центром на Среднем Востоке. В середине 12 в. Г. разрушен Гуридами.В 1215-21 городом владели Хорезмшахи. В 1221 Г. завоёван монголами. В дальнейшем подчинялся Куртам,Тимуридам, а с начала 16 в. Великим Моголам.В 1738 Г. захвачен Надир-шахом.С 1747 в составе Афганского государства. Над старой частью Г., с глинобитными и сырцовыми домами с плоскими крышами, вздымается цитадель, поставленная на высоком холме. В окрестностях Г. - 2 мемориальные башни 12 в., звездчатые в плане, отделанные узорной кладкой кирпича и резной терракотой. Г. - старинный центр художественной обработки металла.

  Лит.:Bombaci A., Ghazni, «East and West», Roma, 1957, v. 8, p. 247-59.

Газни. Старая часть города с цитаделью.

Газоанализаторы

Газоанализа'торы, приборы для определения качественного и количественного состава смесей газов. Различают Г. ручного действия и автоматические. Среди первых наиболее распространены абсорбционные Г., в которых компоненты газовой смеси последовательно поглощаются различными реагентами (см. Газовый анализ ) .Для полного анализа многокомпонентных газовых смесей широко пользуются Г. Всесоюзного теплотехнического института. Автоматические Г. непрерывно измеряют какую-либо физическую или физико-химическую характеристику газовой смеси или её отдельных компонентов. По принципу действия автоматические Г. могут быть разделены на 3 группы: 1) приборы, основанные на физических методах анализа, включающих вспомогательные химические реакции. При помощи таких Г., называемых объёмно-манометрическими или химическими, определяют изменение объёма или давления газовой смеси в результате химических реакций её отдельных компонентов.

  2) Приборы, основанные на физических методах анализа, включающих вспомогательные физико-химические процессы (термохимические, электрохимические, фотоколориметрические, хроматографические и др.). Термохимические, основанные на измерении теплового эффекта реакции каталитического окисления (горения ) газа, применяют главным образом для определения концентраций горючих газов (например, опасных концентраций окиси углерода в воздухе). Электрохимические позволяют определять концентрацию газа в смеси по значению электрической проводимости раствора, поглотившего этот газ. Фотоколориметрические, основанные на изменении цвета определённых веществ при их реакции с анализируемым компонентом газовой смеси, применяют главным образом для измерения микроконцентраций токсичных примесей в газовых смесях - сероводорода, окислов азота и др. Хроматографические наиболее широко используют для анализа смесей газообразных углеводородов (см. также Хроматография, Хроматографы) .

 3) Приборы, основанные на чисто физических методах анализа (термокондуктометрические, денсиметрические, магнитные, оптические и др.). Термокондуктометрические, основанные на измерении теплопроводности газов, позволяют анализировать двухкомпонентные смеси (или многокомпонентные при условии изменения концентрации только одного компонента). При помощи денсиметрических Г., основанных на измерении плотности газовой смеси, определяют главным образом содержание углекислого газа, плотность которого в 1,5 раза превышает плотность чистого воздуха. Магнитные Г. применяют главным образом для определения концентрации кислорода, обладающего большой магнитной восприимчивостью.Оптические Г. основаны на измерении оптической плотности, спектров поглощения или спектров испускания газовой смеси. При помощи ультрафиолетовых Г. определяют содержание в газовых смесях галогенов, паров ртути, некоторых органических соединений. Об областях применения Г. см. в ст. Газовый анализ.

  Лит.:Соколов В. А., Методы анализа газов, М., 1958: Павленко В. А., Газоанализаторы, М. - Л., 1965.

  В. В. Краснощеков.

Газобалластный насос

Газобалла'стный насо'с,механический вакуумный насос со специальной камерой, которая заполняется балластным газом (атмосферным воздухом) для предотвращения конденсации паров в процессе сжатия.

Газобаллонный автомобиль

Газобалло'нный автомоби'ль,автомобиль, двигатель которого работает на горючих газах, содержащихся в сжатом или сжиженном состоянии в баллонах, смонтированных на шасси этого автомобиля. В сжатом состоянии содержатся газы природные, добываемые на газовых промыслах и получаемые попутно при добыче и переработке нефти; коксовые, являющиеся побочным продуктом переработки каменных углей. Для обеспечения необходимого запаса хода Г. а. сжатые газы нагнетаются в баллоны до давления 20 Мн/м ²(200 кгс/см ²).

  Газы, содержащиеся в сжиженном состоянии, подразделяются на 2 группы: 1) пропано-бутановые и пропилено-бутиленовые, превращающиеся в жидкость при обычных температурах и сравнительно невысоком давлении; они содержатся в стальных баллонах, рассчитанных на давление 1,6 Мн/м ²(16 кгс/см ²); 2) метановый газ, превращаемый в жидкость при атмосферном давлении и температуре - 161,3°С; для его хранения и перевозки требуются специальные изотермические баллоны, изготовленные из хладостойкого материала и рассчитанные на давление в 1 Мн/м ²(10 -кгс/см ²) .

 Основными преимуществами Г. а. перед автомобилями, работающими на жидких топливах, являются: меньший износ деталей двигателя, больший срок службы масла, возможность увеличения мощности двигателя за счёт повышения степени сжатия, более высокая топливная экономичность, меньшая стоимость топлива, малая токсичность отработавших газов. Эксплуатация Г. а. связана с необходимостью создания сети газонаполнительных станций, что задерживает развитие этого вида транспорта.

  В СССР первые конструкции Г. а. были созданы в начале 30-х гг.; промышленный выпуск Г. а., работающих на сжатых газах, был начат в 1939, на сжиженных газах - в 1953. Г. а. подразделяются на универсальные (работающие как на газе, так и на бензине) и специальные, двигатели которых приспособлены для работы только на газе.

  Газобаллонная установка автомобиля, работающего на сжатом газе, включает 5-8 баллонов, располагаемых обычно под полом грузовой платформы. Из баллонов газ проходит через подогреватель, магистральный вентиль и фильтр в двухступенчатый редуктор, где его давление снижается до значения, близкого к атмосферному. На выходе из редуктора установлено дозирующее устройство, обеспечивающее поступление необходимого количества газа к карбюратору-смесителю, в котором газ смешивается с воздухом. Далее газо-воздушная смесь направляется в цилиндры двигателя.

  Газобаллонная установка автомобиля, работающего на сжиженном газе, включает баллон, который заполняется жидкостью на 90% его ёмкости (сверху остаётся паровая подушка, необходимая при тепловом расширении жидкости). При пуске холодного двигателя топливо поступает в газообразном состоянии из верхней части баллона. Прогретый двигатель работает на топливе, поступающем из нижней части баллона через магистральный вентиль в испаритель, где оно (за счёт тепла горячей воды в системе охлаждения двигателя) переходит из жидкого в газообразное состояние. Испарённое топливо проходит войлочный и сетчатый фильтры, двухступенчатый газовый редуктор и поступает в двухкамерный газовый смеситель, в котором смешивается в необходимой пропорции с воздухом. Газо-воздушная смесь засасывается в цилиндры двигателя и сгорает, как и в обычном двигателе.

  Сжиженный метан используется обычно комплексно - в качестве источника холода для поддержания низкой температуры в кузове (при перевозке, например, скоропортящихся пищевых продуктов) и одновременно топлива для двигателя. Из изотермического баллона метан проходит через теплообменные батареи (в которых он испаряется и нагревается за счёт тепла окружающего воздуха) в автоматический переключатель и двухступенчатый редуктор к газовому смесителю, откуда и поступает в цилиндры двигателя.

  Основные технические показатели советских Г. а. приведены в таблице.

  Лит.:Самоль Г. И., Гольдблат И. И., Газобаллонные автомобили, 3 изд., М., 1963.

  И. И. Гольдблат.

 Основные технические показатели советских газобаллонных автомобилей, работающих на сжатых и сжиженных газах

Газобетон

Газобето'н,разновидность ячеистого бетона.Изготовляется путём введения газообразователя (обычно алюминиевой пудры) в смесь, состоящую из вяжущего (портландцемента, молотой извести-кипелки и др.), кремнезёмистого компонента (молотого кварцевого песка) и воды. Процесс газообразования происходит вследствие химической реакции между гидратом окиси кальция и алюминием; выделяющийся при этом водород вызывает вспучивание раствора, который, затвердевая, сохраняет пористую структуру. Для быстрого твердения и получения изделий из Г. с необходимыми прочностными показателями изделия подвергают тепловлажностной обработке в автоклавах при давлении пара не менее 9 amи температуре 175 °С. Г. применяется главным образом в качестве теплоизоляционного и конструктивно-теплоизоляционного материала при изготовлении ограждающих конструкций зданий. Плотность Г. ( кг1м ³) 300, 400, 500, 600, 700; предел прочности при сжатии ( Мн/м ²) соответственно 0,8; 1,2; 2,5; 3,5; 5,0 (8,12, 25, 35, 50 кг1см ²) .Существует ряд разновидностей Г., отличающихся по виду применяемого вяжущего или кремнезёмистого компонента: например, газосиликат (вяжущее - известь-кипелка), газозолобетон (кремнезёмистый компонент - зола-унос ТЭЦ).

  Лит.:Строительные нормы и правила, ч. 1, раздел В, гл. 3. Бетоны на неорганических вяжущих и заполнителях, М., 1963; Кривицкий М. Я., Заводское изготовление изделий из газобетона, М., 1963.

  М. Я. Кривицкий.

Газов ожижение

Га'зов ожиже'ние,газов сжижение, см. Сжижение газов.

Газов очистка

Га'зов очи'стка,выделение из промышленных газов содержащихся в них примесей. Очистку газов производят с целью дальнейшего использования самого газа или содержащихся в нём примесей; выбрасываемые в атмосферу промышленные газы очищают с целью охраны воздушного пространства от загрязнений вредными веществами. До 2-й половины 19 в. борьба с вредным влиянием выбрасываемых в атмосферу промышленных газов сводилась к запрету или ограничению строительства тех или иных предприятий. Однако эти меры в связи с ростом промышленности, транспорта и крупных городов оказались недейственными. Быстрое развитие промышленности, концентрация предприятий и увеличение масштабов производства явились причиной возникновения самой проблемы очистки промышленных газов. В промышленно развитых странах насыщенность территории предприятиями и транспортом такова, что локальное загрязнение атмосферы перешло во всеобщее, в загрязнение всего (или по крайней мере огромной части) воздушного бассейна.

 Допустимые нормы вредных веществ, содержащихся в отходящих газах, строго регламентируются сов. законодательством с первых лет существования Советской власти, с конца 20-х гг. действует общесоюзная организация по газоочистке и пылеулавливанию, на которую возложена научно-организационная разработка вопросов, связанных с Г. о., проектирование и изготовление соответствующего оборудования. В ряде отраслей промышленности созданы тресты, институты, лаборатории, призванные постоянно заниматься вопросами очистки газов. Разработанные методы Г. о. позволяют в целом ряде случаев при правильном технологическом процессе и правильной организации производства выбрасывать в атмосферу газы, практически не содержащие вредных веществ.

  Источники и формы загрязнения промышленных газов.Крупные промышленные предприятия, ж.-д. и автомобильный транспорт выбрасывают в атмосферу огромное количество газов, несущих разнообразные, в том числе и вредные, примеси. Например, тепловая электростанция мощностью 2400 Мвт,работающая на угле средней зольности, выбрасывает в атмосферу около 9 млн. м ³/часдымовых газов, содержащих 180 тзолы. Особенно загрязнены отходящие газы металлургических предприятий, цементных заводов, тепловых электростанций, химических и нефтехимических заводов.

  Отходящие промышленные газы содержат примеси в виде твёрдых частиц, капелек жидкости, а также вредные газообразные продукты.

  Твёрдые примеси в промышленных газах мелко раздроблены и находятся в виде пыли или дыма.Размеры частиц пыли - от сотен мкмдо долей мкм,размеры частиц дыма обычно меньше 1 мкм,но в отдельных случаях достигают и 2-3 мкм.Частицы пыли отличаются от частиц дыма не только размером, но и химическим составом. Сравнительно крупные частицы пыли представляют измельченный материал, перерабатываемый на данном предприятии (например, компоненты металлургической шихты). Частицы дыма резко отличаются по составу от исходного материала, из которого они образовались. В частности, во время плавки, при обжиге руд и при других металлургических процессах происходит испарение летучих металлов и их соединений с последующей конденсацией и образованием дыма. В результате содержащаяся в отходящих газах тонкая пыль нередко обогащается этими металлами настолько, что становится выгодным их извлечение. Такой побочный концентрат в виде пыли является единственным промышленным сырьём для получения многих редких элементов (селен, теллур, индий и др.), т.к. при очень низком содержании этих элементов в полиметаллических рудах прямое их извлечение экономически невыгодно. При неполном сгорании топлива в состав дыма входит также сажа.

 Твёрдые частицы выпадают из отходящих газов, засоряют воздух, вредно действуют на организм человека, растительность, загрязняют почву.

  Жидкие примеси присутствуют в промышленных газах в виде брызг или туманов, т. е. взвеси в газе весьма мелких капелек (обычно меньше 1 мкми до тысячных долей мкм) ,которые образовались в результате конденсации веществ, находившихся в газообразном состоянии. Характерным примером промышленных газов с примесью капелек жидкости являются газы сернокислотного производства, содержащие брызги и туман серной кислоты; улавливание её из этих газов составляет необходимую стадию технологического процесса, а выброс в атмосферу влечёт за собой гибель растительности в окружающей местности. Генераторный и коксовый газы содержат капельки смолы и масел; извлечение их позволяет получать ценные продукты и является необходимой подготовительной стадией перед дальнейшим использованием газа.

  Газообразные примеси (обычно вредные или нежелательные) в промышленных газах образуются, как правило, в ходе производства этих газов. Так, например, генераторный и коксовый газы содержат сероводород, сероуглерод и др. органических соединения серы (тиофен, меркаптаны и пр.), которая всегда присутствует в исходном сырье - каменном угле. Газы металлургических печей и продукты горения топлива - дымовые газы почти всегда содержат в том или ином количестве сернистый ангидрид. В связи с возникновением и ростом ряда отраслей промышленности синтетических материалов (аммиак, спирты и др.), потребляющих газы как сырьё, получила распространение тонкая очистка газов от различных, в том числе газообразных, примесей. Широкое использование природных газов как топлива для промышленных и бытовых нужд вызывает необходимость в ряде случаев подвергать их очистке от сероводорода до установленных санитарных норм.

  Способы очистки газов. Впромышленности применяют механический, электрический и физико-химический способы очистки газов. Механическую и электрическую очистку используют для улавливания из газов твёрдых и жидких примесей, а газообразные примеси улавливают физико-химическими способами.

  Механическую очистку газов производят осаждением частиц примесей под действием силы тяжести или центробежной силы, фильтрацией сквозь волокнистые и пористые материалы, промывкой газа водой или др. жидкостью. Наиболее простым, но малоэффективным и редко применяемым является способ осаждения крупной пыли под действием силы тяжести в т. н. пылевых камерах. Инерционный способ осаждения частиц пыли (или капель жидкости) основан на изменении направления движения газа со взвешенными в нём частицами. Т. к. плотность частиц примерно в 1-3 тыс. раз больше плотности газа, они, продолжая двигаться по инерции в прежнем направлении, отделяются от газа. Инерционными уловителями пыли служат т. н. пылевые мешки, жалюзийные решётки, зигзагообразные отделители и т.п. В некоторых аппаратах используется и сила удара частиц. Всеми такими аппаратами пользуются для улавливания сравнительно крупных частиц; высокой степени очистки газов эти методы не дают.

  Для очистки газов широко применяют циклоны,в которых отделение от газа твёрдых и жидких частиц происходит под действием центробежной силы (при вращении газового потока). Т. к. центробежная сила во много раз превосходит силу тяжести, в циклонах осаждается и сравнительно мелкая пыль, с размером частиц примерно 10-20 мкм.

 Тканевые и бумажные фильтры, а также фильтры в виде слоя коксовой мелочи, гравия или каких-либо пористых материалов (например, пористой керамики) применяют для очистки газов посредством фильтрации. Наиболее распространёнными газоочистителями такого типа являются тканевые мешочные, или рукавные, фильтры. В зависимости от характера пыли и состава газа мешки изготовляют из шерстяной, хлопчато-бумажной или специальной (например, стеклянной) ткани. Газ проходит сквозь ткань, а частицы пыли задерживаются в мешках (рукавах). Рукавные фильтры служат главным образом для улавливания весьма тонкой пыли; например, при очистке газов, отходящих от ленточных агломерационных машин или от шахтных печей, в рукавных фильтрах улавливается 98-99% всей пыли.

  Очистку газов от пыли промывкой водой применяют в аппаратах различного типа. Наиболее широкое распространение получили скрубберы,мокрые циклоны, скоростные пылеуловители и пенные пылеуловители. В скоростных (турбулентных) пылеуловителях вода, вводимая в поток запылённого газа, движущегося с высокой скоростью, дробится на мелкие капли. Высокая степень турбулизации газового потока при такой скорости способствует слиянию частиц пыли с каплями воды. Относительно крупные капли воды вместе с частицами пыли легко отделяются затем в простейших уловителях (например, в мокрых циклонах). Аппараты этого типа широко применяются для улавливания очень мелкой пыли (возгонов) и могут обеспечить высокую степень очистки газов. В пенных пылеуловителях запылённый газ в виде мелких пузырьков проходит через слой жидкости с определённой скоростью, вследствие чего образуется пена с высокоразвитой поверхностью контакта между жидкостью и газом. В пенном слое происходит смачивание и улавливание частиц пыли. Благодаря высокой степени улавливания пыли с размерами частиц более 2-3 мкми малому гидравлическому сопротивлению (порядка 80-100 мм вод. ст.) пенные пылеуловители получили большое распространение.

  Электрическая очистка газов основана на воздействии сил неоднородного электрического поля высокого напряжения (до 80 000 в). Аппараты для очистки газов этим методом называются электрическими фильтрами.При пропускании через такие фильтры загрязнённого газа происходит его ионизация, заряженные частицы увлекаются к осадительному электроду и осаждаются на нём. Применение электрических фильтров для Г. о. чрезвычайно распространено, особенно для тонкой очистки дымовых газов тепловых электростанций, в цементной промышленности, чёрной и цветной металлургии.

  Методы физико-химической очистки применяют для удаления газообразных примесей. К таким методам относятся промывка газов растворителями (абсорбция); промывка газов растворами реагентов, связывающих примеси химически (химическая абсорбция); поглощение примесей твёрдыми активными веществами (адсорбция); физическое разделение (например, конденсация компонентов), каталитическое превращение примесей в безвредные соединения. Абсорбция газообразных примесей растворителями производится путём промывки газов в орошаемых аппаратах типа скрубберов либо в барботёрах (см. Барботирование ) ,в последних газ проходит сквозь жидкий растворитель, хорошо растворяющий газообразные примеси и очень плохо - остальные компоненты газовой смеси. Так производится, например, улавливание водой аммиака из коксового газа, улавливание различными маслами ароматических углеводородов из коксового газа, извлечение двуокиси углерода из различных газов и т.д. В том случае, если необходимо использовать уловленные продукты, их извлекают из насыщенного ими растворителя путём десорбции.Очистка газов средствами химической абсорбции производится в аппаратах аналогичного типа. Извлекаемые газовые примеси химически связываются растворами реактивов. Затем растворы нередко регенерируют, т. е. в результате тех или иных операций выделяют связанные примеси, и свойства растворов восстанавливаются.

  Адсорбция газообразных примесей производится с помощью различных пористых активных веществ: активного угля, силикагеля, бокситов и др. Вредные примеси адсорбируются на поверхности поглотителя, а после его насыщения отгоняются продувкой горячим воздухом, газом или перегретым паром.

  Некоторые содержащиеся в газах вредные газообразные примеси могут быть каталитически превращены в др., легкоулавливаемые, вещества; иногда превращение и улавливание совмещаются в одном процессе. Так производится, например, очистка газов от органических соединений серы (сероуглерода, сероокиси углерода, тиофена, меркаптанов); соединения эти при 300-400 °С в присутствии водорода или водяного пара превращаются на катализаторах в сероводород, который затем извлекается из газа и может быть разложен с утилизацией серы.