Тактильная чувствительность 131 страница

В СССР Т. культивируют в юж. р-нах на клубни, в центр. и сев.-зап. р-нах нечернозёмной зоны и Прибалтике - преим. на силос. Возделывают на прифермских участках или в кормовых севооборотах (используют 4-5 лет ). Посадка весной или осенью картофелепосадочными машинами по схеме 70 X 70 см или 60 X 60 с м, а также под плуг - 60 X 60 с м. Уход: рыхление междурядий и подкормка удобрениями. Убирают клубни картофелеуборочными комбайнами или картофелекопателями. Урожайность зелёной массы 350-500 ц с 1 г а, клубней - 200-250 ц. Клубни хорошо сохраняются в земле, поэтому часто их выкапывают по мере надобности.

Лит.: Устименко Г. В., Земляная груша, М., 1960; Медведев П. Ф., Возделывание земляной груши в нечерноземной полосе, М., 1963.

ТОПКА, топочное устройство, топка огневая, устройство для сжигания органич. топлива с целью получения высоконагретых дымовых газов; теплота газов либо преобразуется в к.-л. установках в электрич. или механич. энергию, либо используется для тех-нологич. и др. целей.

В общем случае Т. представляет собой камеру, в к-рую подаётся топливо (твёрдое, жидкое, газообразное) и окислитель, обычно воздух. В Т. котлоагрегатов продукты сгорания отдают свою теплоту теплоносителю (воде, пару), циркулирующему по трубам, к-рые размещаются на стенах камеры. В печных Т. теплота дымовых газов используется в рабочем пространстве печи для тепловой обработки материалов (или изделий) либо для отопления.

Предельная темп-pa дымовых газов (теоретич. темп-pa горения, жаропроизводительность топлива ) Т_а в Т. определяется по формуле:

[ris]

где [ris] - теплота сгорания топлива; [ris] - коэффициент избытка воздуха; [ris] - теоретически необходимый расход воздуха; [ris] - средняя теплоёмкость топочных газов. Практически темп-pa в Т. ниже Т_а из-за потерь теплоты от хим. неполноты сгорания топлива, на наружное излучение топочной камеры и т. д. Темп-ра горения может быть повышена путём предварит. подогрева воздуха или топлива и т. д. Для более полного использования топлива топочный процесс ведётся с избытком воздуха, т. е. кол-во воздуха, фактически подаваемого в Т., больше теоретически необходимого для горения. Для интенсификации горения применяется обогащение воздуха кислородом. Осн. характеристиками, определяющими эффективность и экономичность работы Т., являются форсировка, или тепловое напряжение сечения Т. (в плане) [ris] где [ris] - количество теплоты, выделенное при полном сгорании топлива, a F - площадь сечения (для слоевой топки F - поверхность горящего слоя топлива ), а также тепловое напряжение топочного пространства [ris], где V- объём топочной камеры.

По организации топочного процесса Т. котлоагрегатов подразделяют на 3 осн. группы: слоевые, факельные и вихревые. Исторически первыми конструкциями котельных Т. были Т. для сжигания твёрдого топлива в слое - слоевые топки, к-рые длит. время являлись осн. устройствами для сжигания больших кол-в топлива и широко применялись для котлов с паропроизводительностью 20- 30 т/ч. В кон. 20-х гг. 20 в. были разработаны Т. для сжигания твёрдого топлива в пылевидном состоянии в факельном процессе, что позволило с высокой надёжностью и экономичностью использовать топливо пониженного качества, значительно повысить единичную производительность котлоагрегатов.

* Вместе с камерой догорания в пределах ошипованной зоны.

Топливо перед подачей вфакельную топку очищается, измельчается и высушивается в системе пылеприготовления (см. Пылеуголъная топка). Факельные Т. оказались весьма удобными для сжигания газообразного и жидкого топлива (см. Г аз овая топка, Мазутная топка), причём газообразное топливо не требует предварит. подготовки, а жидкое должно быть распылено форсунками.

В 50-х гг. получили распространение вихревые (или циклонные ) Т., в к-рых частицы твёрдого топлива (размером до неск. десятков мм) почти полностью сгорают в камере-предтопке, где создаётся газо-воздушный вихрь. Факельные н вихревые топки объединяются в общий класс камерных топок; область их применения - котлоагрегаты средней и высокой паропроизводительности (до 2000 т/ч и более ). В отличие от газовых и мазутных Т., в пылеугольных Т. во избежание шлакования конвективных поверхностей нагрева продукты сгорания должны иметь темп-ру меньшую, чем темп-pa плавления шлака. Для этого стены Т. сплошь покрывают топочными экранами. Для удаления из Т. газообразных продуктов сгорания применяются дымовые трубы и дымососы. При газоплотном экранировании Т. движение дымовых газов обеспечивается вентиляторами (котлоагрегаты с наддувом); в этом случае топочная камера находится под давлением 3-5 кн/ м ² (0, 03-0, 05 кгс /с м ² ). Значительно более высокие давления - 0, 6-2, 5 Мн/м² (6-25 кгс/см²) применяются в Т. высоконапорных парогенераторах парогазотурбинных установок. Осн. характеристики Т. (1975) приведены в табл. О печных Т. см. в ст. Печь и в статьях об отд. видах печей.

Лит.: Кнорре Г. Ф., Топочные процессы, 2 изд., М.- Л., 1959; Маршак Ю. Л., Топочные устройства с вертикальными циклонными предтопками, М.- Л., 1966; Мурзаков В. В., Основы теории и практики сжигания газа в паровых котлах, 2 изд., М., 1969; Спейшер В. А., Торбаненко А. Д., Повышение эффективности использования газа и мазута в энергетических установках, М., 1974. И. Н. Розенгауз.

ТОПКИ, город областного подчинения, центр Тонкинского р-на Кемеровской обл. РСФСР. Расположен в 38 км к 3. от г. Кемерово. Узел ж.-д. линий на Юр-гу, Ленинск-Кузнецкий, Барзас. 30 тыс. жит. (1974 ). Предприятия ж.-д. транспорта, механич. и цементный з-ды. Индустриальный техникум.

ТОПЛИВНАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ, совокупность отраслей пром-сти, занятых добычей и переработкой различных видов топлива; включает нефтедобывающую, нефтеперерабатывающую, газовую, угольную, торфяную и сланцевую пром-сть. Т. п.- одна из важнейших отраслей тяжёлой промышленности. Роль топлива возрастает с развитием технич. прогресса и неразрывно связанных с ним механизации, автоматизации, электрификации и теплофикации произ-ва, обусловливающих интенсивный рост потребления энергии в нар. х-ве. Горючее вещество, особенно нефть и газ, используются и как сырьё для химич. пром-сти.

В дореволюц. России (1913 ) общая добыча топлива (в пересчёте на условное ) составляла 48, 2 млн. т, в т. ч. дрова более 20%.

В СССР в итоге успешного выполнения первых пятилеток (1929-40 ) общая годовая добыча в 1940 достигла 238 млн. т условного топлива. Коренным образом изменилась структура Т. п. Возникла новая отрасль - газовая промышленность. В годы Великой Отечеств. войны 1941-45 нем.-фаш. захватчики нанесли огромный ущерб Т. п. За годы 4-й пятилетки (1946-50 ) предприятия Т. п. были восстановлены, в 1950 добыча топлива в СССР превысила уровень 1940 на 31%. В последующие годы опережающими темпами росли ведущие отрасли Т. п.- нефтедобывающая и газовая. Добыча топлива в 1975 увеличилась по сравнению с 1950 в 5 раз (см. табл. 1 ).

* 1 кк а л = 4, 19 кдж.

СССР по добыче топлива занимает 2-е место в мире (после США).

Добыча нефти в СССР (см. Нефтяная промышленность) увеличилась в 1975 по сравнению с 1950 в 13 раз и составила 490, 8 млн. т, СССР по добыче нефти вы шел на 1-е место в мире. Нефть добывается во мн. р-нах страны: между Волгой и Уралом, в Зап. Сибири, в Коми АССР, в Ср. Азии и Казахстане, на Сев. Кавказе, в Закавказье, на Украине, в Белоруссии и на Д. Востоке. Добыча газа в СССР возросла с 3, 2 млрд. м ³ в 1940 до 289, 3 млрд. м ³ в 1975. Основа высоких темпов развития газодобывающей промышленности - наличие в недрах страны значит. запасов газа, по к-рым СССР занимает 1-е место в мире. Газ добывается в больших размерах в Поволжье, на Украине, в Ср. Азии, в Зап. Сибири, на Кавказе, в сев. р-нах страны, на Урале.

Перспективы дальнейшего развития нефтяной и газовой пром-сти во многом связываются с освоением ресурсов Зап. Сибири, Урала, Коми АССР и Ср. Азии. Исключительно большое значение имеет открытие нефтяных и газовых месторождений в районах Зап. Сибири, где в 1975 было добыто св. 148 млн. т нефти и 38 млрд. м³ газа. В Оренбургской обл. добыча газа в 1975 составила 20 млрд. м ³.

Успешно развивается угольная промышленность. СССР по добыче угля с 1958 занимает 1-е место в мире. В 1975 в стране добыт 701 млн. т угля, в 24 раза больше, чем в 1913. За годы Сов. власти значительно расширены границы основных угольных басс. страны - Донбасса и Кузбасса. Получила развитие добыча угля в Карагандинском, Экибастузском, Печорском и др. басс.; произведена оценка Канско-Ачинского, Иркутского, Ленского, Тунгусского угольных басс.; открыты крупные басс. и месторождения: Тургай-ский, Таймырский, Южно-Якутский и др. Значит. место занимает добыча угля открытым способом, к-рая обеспечивает повышение производительности труда рабочих более чем в 7 раз по сравнению с подземной добычей, снижает себестоимость. В дореволюц. время открытым способом добывалось небольшое количество угля на Урале, ныне этот способ применяется в Кузнецком басс., на месторождениях Вост. Сибири, Д. Востока, на Урале, в Казахстане и др. р-нах страны. Добыча угля открытым способом в 1975 увеличилась по сравнению с 1940 в 36 раз и составила 32, 2% общей добычи угля в СССР.

Совершенствуются процессы добычи топлива. Развитие получили новые методы разработки нефт. месторождений. На предприятиях нефтяной и газовой пром-сти внедряются передовые технологич. процессы, осуществляется комплексная механизация и автоматизация произ-ва. Осуществлён ввод в действие магистральных газопроводов: Ср. Азия - Центр, Пермь - Казань - Горький, Оренбург - Куйбышев, сев. р-ны Тюменской обл.- Урал, Ухта - Торжок и др. На угольных шахтах СССР дальнейшее развитие получило осн. направление механизации очистных работ - использование узкозахватных машин и механизированных комплексов.

В зарубежных социалистич. странах добыча топлива (в пересчёте на условное ) в 1974 составила (млн. т): в Болгарии 8, 7; Венгрии 20, 7; ГДР 85, 7; Польше 157; Румынии 70, 2; Чехословакии 65, 1; Югославии 31, 0. В этих странах добываемое топливо состоит в основном из угля; только в Румынии нефть и газ составляют 80% добываемого топлива; в Венгрии наряду с углем значит.удельный вес в добываемом топливе занимает газ (31% ).

Ведущее место среди капиталистич. стран по добыче топлива занимают США В 1-й пол. 70-х гг. Т. п. развитых капиталистич. стран в условиях обострившегося мирового экономич. кризиса испытывала большие трудности, вызванные нехваткой энергосырья, ростом цен, прежде всего на жидкое топливо (см. Энергетический кризис).

См. также статьи Сланцевая промышленность, Топливный баланс, Торфяная промышленность.

Лит.: Материалы XXV съезда КПСС, М., 1976; Кортунов А. К., Газовая промышленность СССР, М., 1967; Энергетические ресурсы СССР. [т. 1] -Топливно-энергетические ресурсы, М., 1968; Нефтедобывающая промышленность СССР. 1917- 1968, М., 1968. В.И.Рябко.

ТОПЛИВНЫЙ БАЛАНС, баланс добычи, переработки и использования различных видов топлива. Уд. вес топлива в топливно-энергетич. ресурсах СССР составляет 87% (1974 ). За годы Сов. власти структура топливного баланса СССР коренным образом изменилась. В годы первых пятилеток в общей добыче топлива ведущее место занимали уголь и дрова; их уд. вес составил 73, 5% в 1940. В послевоен. годы получили развитие наиболее прогрессивные виды топлива - нефть и газ. Ускоренными темпами добыча нефти и газа развивалась с сер. 50-х гг. Доля нефти и газа в общей добыче топлива непрерывно возрастала - с 19, 7% в 1950 до 65, 9% в 1975. Доля угля в общей добыче топлива уменьшилась за это время с 66, 1% до 30, 8%. Изменилась и структура расходной части топливного баланса СССР: значит. часть топлива идёт на производств. потребление пром-стью и транспортом, небольшая часть - на бытовое потребление. Топливо используется в различных отраслях пром-сти: в чёрной металлургии, машиностроении, химич. пром-сти, пром-сти строит. материалов и т. д. Особенно широко в пром-сти используется газ в качестве технологич. топлива и сырья.

Так, в 1974 использование газа в химич. пром-сти по сравнению с 1960 возросло в 10 раз, в чёрной металлургии и машиностроении - более чем в 6 раз.

В социалистич. странах наибольший удельный вес в добыче топлива занимает (1974 ) уголь: в Болгарии -83%, ГДР - 88%, Польше - 95%, Чехословакии - 95 %, Югославии - 45 %. Только в Румынии нефть и газ составляют 80% добываемого топлива. В Венгрии наряду с углем значит. удельный вес в общей добыче топлива занимает газ - 31 %.

В США нефть и газ в добыче топлива составляют (1974 ) 74%, в Канаде - 92%. В Великобритании, Франции, ФРГ, Японии добывается в основном уголь. Однако в потреблении нефть и газ занимают первое место.

Лит.: Мельников Н. В., Топливно-энергетические ресурсы СССР, М., 1971.

В. И. Рябко.

ТОПЛИВНЫЙ ФИЛЬТР, фильтр для очистки жидкого топлива от различных примесей; устанавливается в системах питания двигателей внутреннего сгорания, на топливозаправщиках, автомобилях и т. п. Для грубой очистки применяют сетчатые, ленточно-щелевые и пластинчато-щелевые Т. ф., задерживающие крупные механические частицы размером более 20 мкм. В Т. ф. тонкой очистки сменные фильтрующие элементы, изготовляемые из пористых материалов, напр. фетра, войлока, бумаги, задерживают частицы от 5 до 20 мкм. Для удаления воды и частиц загрязнений размером 5 мкм и более из авиац. топлив применяют аэродромные Т. ф. (фильтры-сепараторы ).

ТОПЛИВНЫЙ ЭЛЕМЕНТ, важнейшая составная часть электрохимического генератора, обеспечивающая прямое преобразование хим. энергии (реагентов - топлива и окислителя ) в электрическую. Основу Т. э. составляют два электрода, разделённые твёрдым или жидким электролитом (см. рис. ). Топливо и окислитель подаются в полости, граничащие с электродами; на поверхности раздела электролит - электрод в присутствии катализатора происходят реакции окисления и восстановления (см. Окисление-восстановление). В результате этих реакций образуются ионы [ris] (рекомбинирующие затем до конечного продукта реакции АВ) и выделяется (или поглощается ) тепло Q. Освободившиеся при реакции окисления топлива электроны создают на соответствующем электроде (аноде ) избыточный отрицат. заряд; на катоде в результате реакции восстановления окислителя создаётся избыточный положит. заряд. При замыкании внеш. цепи в ней появляется электрич. ток, совершающий полезную работу Е_пол. Суммарная реакция:

[ris] Электролит в Т. э. не только содержит вещества, участвующие в электрохимич. реакциях, но и обеспечивает пространственнее разделение процессов окисления и восстановления. Для эффективной работы Т. э. необходимы развитая поверхность электродов (до сотен м ² на г вещества ), рациональная организация процессов адсорбции и ионизации молекул реагирующих веществ и отвода электронов и продуктов реакции, высокая чистота реагентов.

Идея создания Т. э. была высказана в нач. 19 в. англ. физиком У. Р. Гровом, однако её практич. реализация осуществлена (почти одновременно в СССР, США, Франции и Великобритании ) лишь в 60-х гг. 20 в. В сер. 70-х гг. известно много Т. э. разных типов, различающихся рабочими темп-рами (от комнатной до1200 К ), а также видом используемого топлива (водород, водородсодержащие вещества, металлы и т. д. ), окислителя (кислород, кислородсодержащие вещества, хлор и т. д. ), катализатора (платина, палладий, серебро, никель, уголь и т. д. ) и электролита (щёлочи или кислоты, твёрдые окислы металлов, расплавы солей, ионообменные полимеры и т. д. ).
[ris]

Практич. применение получили гл. обр. Т. э., в к-рых в качестве топлива, окислителя и электролита используют соответственно водород, кислород и щёлочь (или ионообменный полимер ). Такие Т. э. работают при невысоких темп-рах (до 100 °С ), что обеспечивает им длительный (до неск. тыс. ч) ресурс работы; их рабочее напряжение ~ 1 е. Однако топливом в Т. э. принципиально может служить любое вещество, реагирующее при рабочей темп-ре с кислородом или галогенами. Перспективны Т. э. с прямым окислением углеводородов (пропана, бензина ), спиртов, аммиака и т. д. Одна из осн. проблем, стоящих на пути их создания, - разработка теории катализа и практич. методов получения катализаторов, обладающих достаточной активностью и коррозионной стойкостью и не подверженных отравляющему действию продуктов реакции. См. также Грове элемент.

Лит.: Ф еттер К., Электрохимическая кинетика, пер. с нем., М., 1967; Фильштих В., Топливные элементы, пер. с нем., М., 1968; Лидоренко Н. С., Мучник Г. Ф., Перспективы и научные проблемы применения методов непосредственного получения электроэнергии из химических топлив, " Изв. АН СССР. Энергетика и транспорт", 1973, № 2.

Н. С. Лидоренко, Г. Ф. Мучник.

ТОПЛИВО, горючие вещества, выделяющие при сжигании значит. кол-во теплоты, к-рая используется непосредственно в технологич. процессах или преобразуется в др. виды энергии. Для сжигания Т. служат различные технич. устройства - топки, печи, камеры сгорания. Существует много горючих веществ, однако к Т. относят только те, к-рые достаточно широко распространены в природе, причём добыча их не связана с большими затратами, а продукты сгорания практически безвредны. Таким требованиям отвечают вещества, осн. составная часть к-рых - углерод. К ним относятся полезные ископаемые органич. происхождения - бурый уголь, горючие газы, горючие сланцы, каменный уголь, нефть, торф, а также древесина и растительные отходы (солома, лузга и др. ). Исключение составляет Т. для ракетных двигателей (см. Ракетное топливо, Металлсодержащее топливо).

В ядерной энергетике применяется понятие ядерного Т.- вещества, ядра к-рого делятся под действием нейтронов, выделяя при этом энергию в осн. в виде кинетич. энергии осколков деления ядер и нейтронов (см. Ядерное топливо). Поэтому обычное химич. Т., в отличие от ядерного, наз. органическим. Природное органич. Т.- осн. источник теплоты, используемой человечеством (70-е гг. 20 в. ). На сырье из природного Т. почти полностью базируется нефтехимич. пром-сть (см. Основной органический синтез), произ-во смазочных материалов и т. д. (см. Нефтепродукты).

Первоначально для получения теплоты (огня ) пользовались гл. обр. растит. Т. (дровами и т. д. ). Ископаемые Т.- уголь и нефть известны с древнейших времён, но лишь с сер. 19 в. эти виды Т. стали вытеснять менее калорийные растительные Т., что имело большое значение для сохранения лесов (см. Охрана природы).

Свойства Т. в значит. степени определяются их химическим составом (в % по массе ). Содержащиеся в Т. химич. элементы обозначаются соответствующими символами - С, Н, О, N, S; зола и вода - соответственно А и W. Влажность и зольность Т. даже в пределах одного его сорта подвержены значит. колебаниям, поэтому для уточнения характеристик часто используют составы Т., отнесённые не только к рабочей массе, т. е. подаваемой в топку (обозначается индексом р ), но и к сухой массе (с ), горючей (г ), органической (о ). Напр., обозначение С^г-91 показывает, что горючая масса данного Т. содержит углерода 91% (по массе ). Важнейшая характеристика практич. ценности Т.- теплота сгорания. Для сравнит. расчётов используется понятие топлива условного с теплотой сгорания 7000 ккал/кг (29 308 кдж/кг). Качество каменных углей характеризуется выходом летучих веществ V_л, переходящих в газо- или парообразное состояние при нагревании угля без доступа воздуха. При этом образуется нелетучий остаток, по свойствам к-рого судят о спекаемости данного угля, т. е. его пригодности для коксования. Окисляемость Т. при обычных темп-рах определяет способы и сроки хранения Т.; при высокой окисляемое™ Т. могут самовоспламеняться. Способность Т. к самовоспламенению определяют температурой воспламенения. Жидкие Т., кроме того, характеризуются температурой вспышки (способностью смеси паров Т. с воздухом воспламеняться без загорания самой жидкости ). Эта характеристика имеет определяющее значение при сжигании Т. в двигателях внутреннего сгорания. Возможность получения высоких темп-р при сжигании Т. зависит от жаропроизводительности Т_а - макс. темп-ры, теоретически достигаемой при полном сгорании Т. в воздухе, причём выделяемая теплота полностью расходуется на нагрев образующихся продуктов сгорания. Механическая прочность твёрдого Т. имеет большое значение при перевозках его на дальние расстояния и многократных перегрузках. При сжигании Т. в виде пыли затрата энергии на пылеприготовление характеризуется размолоспособностью Т. При слоевом сжигании Т. большое значение имеет также его гранулометрический состав, т. е. содержание в Т. частиц различной крупности. В табл. приведены осн. характеристики нек-рых Т.

Т. по агрегатному состоянию подразделяют на твёрдые, жидкие, газообразные; по происхождению - на природные (уголь, нефть и др.) и искусственные, получаемые в результате переработки природных Т. Напр., качество твёрдого Т. может повышаться (без изменения его хим. состава) брикетированием, обогащением, пылеприготовлением. Применяемый в доменном процессе кокс изготовляют нагреванием Т. (гл. обр. каменного угля) до 950-1050 ⁰С без доступа воздуха (см. Коксование, Коксохимия). Из жидкого природного Т. (нефти) нефтепродукты вырабатывают дистилляцией (см. Перегонка нефти), крекингом, пиролизом. Последний - один из важнейших пром. методов получения сырья для нефтехимического синтеза. Газообразное искусств. Т. получают из твёрдого и жидкого газификацией топлив (см. также Подземная газификация углей, Газы нефтепереработки). О биохимич. переработке растит. Т. см. в и. Гидролиз растительных материалов.

При совр. уровне добычи (1975) разведанных запасов угля хватит на тысячи лет, прогнозных запасов нефти и газа при существующем уровне добычи - лишь на 100-150 лет, а с учётом роста темпов добычи эти запасы могут быть исчерпаны за 50-60 лет. Ограниченность ресурсов газа и нефти и значит. повышение их стоимости вызвали стремление к экономии ископаемого Т. и использованию для получения энергии др. источников (см. Теплоэнергетика, Гелиотехника, Ядерная энергетика, Энергетический кризис).