Газогенератор на дровах своими руками — устройство, схема, сборка

7 февраля, 2014. Прочитано 27014 раз(а)

С каждым годом все больше внимания во всех сферах промышленности уделяется разработке и внедрению новых технологий, помогающих сбережению электроэнергии. Сфера производства отопительного оборудования так же не осталась в стороне и провела ряд исследований, позволивших сделать важные открытия и построить газогенератор на дровах. В таком приспособлении в результате сгорания в герметичной камере древесины выделяются газы, которые тоже сгорают, выделяя дополнительное тепло. Таким образом, используемое топливо полностью сжигается с максимальной отдачей тепла. Благодаря высокому коэффициенту теплоотдачи газогенераторного котла на дровах является экономным обогревающим приспособлением.

Газогенераторный котел на дровах можно сделать и собственноручно, однако перед тем как приступить к его изготовлению, необходимо тщательно изучить его принцип работы.

Изучив устройство газогенератора на дровах, можно обеспечить наиболее эффективную и безопасную работу котла.

Устройство и схема газогенераторного котла на дровах

Растопка газогенераторного котла аналогична процессу растопки обычной печи – точно так же укладывается топливо, непосредственно выполняется растопка, воздушная заслонка закрывается вполовину для предупреждения поступления кислорода внутрь камеры сгорания.

Устройство и принцип работы газогенератора является весьма простым. Котел состоит из двух камер, размещенных в одном корпусе. Одна камера предназначена для сжигания дров или иного твердого топлива (брикетов, соломы и пр.), другая – для сжигания выделяемого вследствие сгорания дров газа. Температура подымается. Горячий воздух циркулирует по воздухоотводам, захватывая холодный из нижних сопел, который также в процессе топки нагревается и вздымается вверх, что и отображает предоставленная схема газогенератора на дровах.

Благодаря такой конвекции помещение крайне быстро нагревается и длительное время остается теплым.

 

Изготовление газогенератора на дровах своими руками

Представленная выше схема воспроизводит принцип действия простого котла, поэтому сооружать газогенератор на дровах своими руками необходимо, не только опираясь на данные о работе составляющих элементов приспособления, которые изображены на чертеже, но и подробно ознакомившись с процессом работы уже готового устройства.
Прежде ознакомтесь с видео об устройстве самодельного газогенератора:

В качестве корпуса для будущего газогенератора служит металлическая бочка. В самой верхней части корпуса устанавливается бункер объемом 0,6 – 0,7 м³ для загрузки древесины.

Для расчета габаритов этого бункера, у нас на сайте есть калькулятор расчета бочки и других цилиндрических емкостей.

Также вверху газогенератора располагается юбочка, где изначально находится холодный воздух.

Образующийся в результате горения газ, вдуваясь через фурмы, проходит кольца грубой очистки.

Очищенный газ забирается из юбочки, охлаждается через фильтр охлаждения и выпускается. Фильтр охлаждения представляет собой зигзаг труб с металлическими кольцами, расположенными внутри.

На фильтре устанавливается приспособление с краном для сбора и спуска конденсата, образующегося при использовании сырой древесины.

Если дрова очень влажные, то газ, попадая в юбочку и контактируя с холодным воздухом, оставляет много воды, которая проходит через сепаратор и сливается по ленте слива. Сепаратор изготавливается из трубы, в которую вставляется ребристая пластина.

Если необходим сухой воздушный газ, то вентиль слива перекрывается, а вентиль на газовой трубе, расположенной за сепаратором, открывается. Газ, попадая из маленькой трубы в большую трубу сепаратора, оставляет капли росы и направляется в зону горения.

При желании в нижней части корпуса можно делается емкость для нагрева воды. Такая вода будет нагреваться с помощью обратного горючего газа, который в процессе нагрева будет дополнительно охлаждаться.

При необходимости образующийся в процессе горения газ можно опять-таки использовать как дополнительное горючее для нагрева, повернув определенный вентиль и направив горючий газ в дополнительную зону горения. Тогда выпускаться через фильтр охлаждения будет только оставшийся газ СО2.

Остались вопросы? Создайте тему за 2 минуты у нас на форуме. Получите ответ Прораба и других пользователей. Это бесплатно. Без регистрации.

Рекомендуем вам еще:

Газогенераторная печь своими руками: механизм работы и советы по сборке

В этой статье подвергнется рассмотрению один из эффективнейших видов печей. Кому может пригодиться изготавливать такую вещь, как газогенераторная печь, своими руками? К примеру, дачникам, которые хотят установить на собственной даче такую конструкцию и при всем этом сберечь (как на разработке печи, так и на ее обслуживании). Обладатели собственных домов и гаражей тоже не станут исключением. Под экономией на обслуживании понимается то, что в данном виде устройств применяется необычный принцип сжигания горючего — из-за этого достигается экономия до 50%.

Устройство печей газогенераторного типа

Газогенераторные печи водяного отопления не содержат топки, как обыденные модели. Устройство всех печей пиролизного типа очень сложное. Газогенераторная печь на дровах состоит из камеры подготовительной газификации — в нее происходит конкретная закладка дров, камеры сгорания — где горючее перерабатывается в тепло. Газы из камеры газификации попадают через форсунку в камеру сгорания благодаря действию вентилятора. (См. также: Печь отопительная долгого горения)

Учитывайте при сборке и использовании последующие причины:

1. Влажность используемых дров не должна превосходить 20%.
   Это довольно маленький показатель, что охарактеризовывает дрова как очень сухие. При обыкновенном хранении дрова способны высохнуть до уровня не ниже 30-40%, а чтоб достигнуть вышеуказанной числа, будет нужно применение термический пушки либо другого варианта просушивания дров.
2. Соединение дымовой трубы с выходным шибером должно быть совсем не сложно в разборе. Дело в том, что при завышенной влажности дров будет создаваться конденсат, содержащий смолу дерева. Этот самый конденсат, проходя по дымопроводу, способен будет забить его — при всем этом образуются сгустки смоляного нрава, которые не поддаются размачиванию водой, не подвержены горению. Их довольно тяжело удалить из дымопровода.

Советы и советы по сборке

Не запамятовывайте о значимости грамотной установки и опции конструкции. Придерживайтесь последующих советов: (См. также: Печи на жестком горючем)

Описание механизма работы газогенераторов и их сборки

Механизм работы газогенераторной печи довольно прост и заключается в последующем: в камеру подготовительной газификации закладывается порция горючего (дрова либо другое). При всем этом лучше, чтоб количество дров соответствовало по объему 80-90% данной камеры — в данном случае будет обеспечено более долгое горение горючего. В процессе обработки горючего в устройстве происходит его газификация, а конкретно разложение на газ и уголь, которые потом сгорают во 2-ой камере печи. (См. также: Металлическая печь для дома)

Итак, как делаются газогенераторные печи своими руками? Начнем, пожалуй, с того, как сделать пиролизный котел своими руками. Пиролизный (он же газогенераторный) котел состоит, как уже писалось выше, из 2-ух камер — в одной при недостающем количестве кислорода происходит горение и пиролизация горючего, а образовавшиеся газы сгорают уже во 2-ой камере.

Для производства газогенераторного котла Вам будет нужно последующее:

• Железная 4-миллиметровая труба.
• Металлической 4-миллиметровый лист.
• Электроды.
• Профильные трубы.
• Шамотный кирпич.
• Центробежный вентилятор.
• Круглый пруток (20 мм).
• Шнур из асбеста.
• Автоматика, которая будет регулировать температуру в печи.
• Болты с гайками.

Требуемое количество материалов необходимо рассчитывать, исходя из применяемых чертежей. На данный момент в вебе довольно инфы по данной теме — есть как платные, так и бесплатные чертежи и документация. Потому, даже зная, как действует газогенераторная печь с водяным котлом, не следует пробовать сделать вполне собственный пиролизный котел — лучше взять готовый чертеж и бросить как есть (или незначительно доработать). Как вариант, за базу можно взять конструкцию отопительного аппарата, которую разработал конструктор Беляев. После этого ее необходимо будет улучшить под лазерную резку с малым количеством деталей. Очень принципиально, чтоб при модернизации котла его внутренний объем остался прежним, а рубаха теплообменника очень расширилась.

ВНИМАНИЕ: требуется соединить все элементы котла, согласно избранному чертежу. Воздух применяется в качестве теплоносителя и способен прогревать помещение без осязаемых теплопотерь. Плотность труб совсем необязательное условие, ведь для котла с дровами возможность размерзания и утечки нехарактерны. Подобные кирпичные газогенераторные печи будут безупречным вариантом для установки в тех случаях, когда отапливать помещение необходимо нечасто. (См. также: Как сделать котел на жестком горючем своими руками)

Завершив сбор пиролизного котла по отысканной схеме, следует установить его и начать его тесты. Если котел сделан верно, то он должен довольно стремительно выйти на подходящий режим, ну а отопительная система не должна нагреваться более получаса. При всем этом температура обогреваемого помещения должна стремительно повыситься.

Котел Благодарова

Разглядим к тому же котел конструктора Ю.П. Благодарова — он позволяет спаливать все производные от горения дров, будь-то смола, уголь, деготь и остальные. Этот пиролизный котел состоит уже из 3-х частей. Две части уже рассматривались ранее — камера газификации и камера сгорания. В третьей же камере подвергаются сжиганию те же продукты горения дров — деготь, смола и др. Данный котел превосходит все другие по времени горения горючего при довольно неплохой теплопотере. В нем особые колосниковые решетки перекрывают нижнюю часть топливных бункеров. Это приводит к высочайшей теплоте при сгорании горючего в критериях естественной тяги. Конкретно из-за таковой конструкции и особенной сборки бункеров под горючее достигается более длинный период горения дров. При всем этом возникает возможность расширения объемов бункеров для горючего, не нанося вреда КПД печки.

Рельсы, которые размещены в камере сгорания, являются хорошим накопителем теплоты. В газогенераторном котле можно спаливать опилки, уголь и торфобрикеты. Во время морозов имеется возможность неизменного пополнения камеры топливом для поддержания подходящего уровня температуры в отапливаемом помещении.

Нужные предосторожности

Неприемлимо: не используйте обыденную печь в качестве газогенераторной. Не следует делать схожих тестов. Дело в том, что рядовая модель не способна работать так же, как и газогенераторная печь на дровах, даже если лишить ее подачи воздуха, закрыв поддувало, и отток воздуха, перекрыв дымопровод. Это приведет только к задымлению помещения (потому что всегда найдется щель, через которую дым сумеет пробраться наружу). Ведь газы, образовавшиеся в процессе сжигания горючего, не будут догорать, как в камере газогенератора, а будут пробовать попасть в помещение. Это чревато угаром.

Разглядим недочеты, имеющиеся у газогенераторов. У всех газогенераторных моделей имеется одна и та же «болезнь» — так сказать, обратная сторона их же действенной работы. Эта «болезнь» состоит в том, что на выходе из конструкции появляется прохладный газ. В случаях, когда дымопровод не утеплен подабающим образом, может образоваться конденсат, который стекает назад в устройство. Вот поэтому рекомендуется использовать для газогенераторных устройств особые утепленные трубы вида «сэндвич». Они представляют собой две вложенные друг в друга трубы, меж которыми размещается теплоизолирующая прослойка.

Большая часть газогенераторных устройств рассчитано на отопление помещений площадью от 5 до 110 квадратных метров. Самое ценное в таких конструкциях — их КПД. Его уровень составляет порядка 80%, а у обыденных печей он не превосходит 30%, не говоря уже о каминах, в каких КПД ниже 15%. Справедливости ради, нужно увидеть, что есть и камины долгого горения, но в их этот самый процесс продолжается менее 5 часов, в то время, как в газогенераторных моделях одна топка может пылать 8 часов и поболее.

Время нагрева помещения до нужной температуры впрямую находится в зависимости от конструкции калорифера газогенераторной печи. Интенсивность нагрева прямо пропорциональна площади нагрева труб и контакта воздуха с корпусом рабочей камеры. Для заслуги еще большей эффективности газогенератора нередко употребляют экономайзер — дополнительный калорифер для дополнительного забора теплоты от выходящих в процессе сгорания газов.

Любопытно: скептики, рассматривая газогенераторные конструкции в целях отопления жилища, говорят, что эти модели на самом деле собственной только напоминают газогенератор, но таким не являются. Они разъясняют это тем, что газ вправду генерируется. Но самое главное в газогенераторе — сжигание этого газа — не происходит в таком устройстве. Чтоб вышло сжигание товаров горения, в камеру должен подаваться воздух под давлением. Кроме этого, нужна еще более высочайшая температура во 2-ой камере. Как следует, газогенераторные модели обеспечивают сжигание товаров горения только отчасти.

На главную Карта веб-сайта

Внедрение материалов разрешено только при наличии индексируемой ссылки на страничку с материалом. По всем вопросам обращайтесь на [email protected]

Комментирование и размещение ссылок запрещено.

Газогенераторная печь своими руками, чертеж конструкции Булерьян, фото и видео

Газогенераторы, которые еще называют пиролизными котлами, все чаще применяют в быту. Они используются для отопления жилых и хозяйственных помещений, приготовления пищи, получения горячей воды, подкупая высокой эффективностью, экологичностью и удобством обслуживания. Однако промышленные образцы стоят дорого, поэтому оптимальным решением для рачительного хозяина станет газогенераторная печка, своими руками сделанная из подручных материалов.

Оглавление:

1. Устройство и работа
2. Монтаж
3. Печь Булерьян

Функционирование и конструктивные особенности

Главный принцип, положенный в основу работы, заключается в газификации твердого органического топлива при его сжигании в условиях дефицита кислорода. В процессе своего разложения (пиролизе) твердая органика в газогенераторной печи не горит, а медленно тлеет, образуя большое количество горючего газа, который в основном состоит из метана и окиси углерода. Полученный газ из камеры горения поступает в отсек дожигания, в котором смешивается с подогретым воздухом и сгорает, выделяя много тепла. В зависимости от особенностей конструкции, газогенератор может нагревать рубашку теплоносителя, отдавать тепло окружающей среде или же выполнять обе эти задачи.

Такие печи демонстрируют высокую эффективность работы, в несколько раз превышающую по КПД традиционные. В отличие от классических твердотопливных котлов, владелец пиролизного способен гибко управлять режимами функционирования и менять температуру нагрева теплоносителя. Для этого достаточно увеличить или уменьшить количество воздуха, подаваемого в топку газогенераторной печи. Горючий газ можно извлекать практически из любого твердого органического топлива: дров, каменного угля, торфа и даже линолеума. Но в быту чаще всего используется первый и отходы обработки древесины. Наиболее распространенная разновидность дровяного газогенератора — пиролизная печь, из которой газ не отбирается, а сжигается для получения тепловой энергии.

Основной конструктивной особенностью является наличие двух камер сгорания. В одной происходит процесс разложения органического горючего, а в другой сжигается полученный газ. Причем камера дожигания в первом случае бывает расположена по-разному: под отсеком газификации, над ним или же сбоку. Внутреннее устройство и схема газогенераторной дровяной печи для бытовых нужд несложны, и сделать ее под силу любому домашнему мастеру.

Классическое пиролизное оборудование должно включать в себя:

• Корпус, внутри которого монтируются рабочие элементы печи.
• Камеру заполнения (бункер) для размещения дров или отходов древесины.
• Отсек дожигания выделенного печью газа.
• Колосниковую решетку для удержания твердого горючего и углей.
• Дверки для загрузки дров и удаления золы из газогенератора.
• Систему воздушных заслонок для управления подачей кислорода в рабочую зону устройства.

Что понадобится для изготовления

Так как самодельные варианты обычно делают из доступных подручных материалов, они обходятся хозяину намного дешевле своих промышленных аналогов. Чтобы создать простейший газогенератор на дровах своими руками понадобятся: металлические листы толщиной не менее 3 мм или обрезок железной трубы (бочка), уголки стальные размером 5х5 или 4х4 см, петли и задвижки для дверок, дымоходная труба необходимых габаритов и конфигурации. Количество элементов и размеры указанных материалов будут зависеть от объема помещения, которое планируется отапливать, и дополнительных задач печи (нагрев воды, приготовление пищи).

Пошаговый процесс изготовления

Простая конструкция печки будет традиционно включать в себя два отсека. Роль камеры дожигания газа выполнит специальный дымовой лабиринт, смонтированный в верхней части устройства из нескольких параллельных друг другу металлических пластин.

1. В первую очередь изготавливается огнеупорный каркас печи, разделенный на две рабочие камеры. Его можно сделать прямоугольным, сварив между собой несколько листов металла, или же использовать готовую бочку (обрезок трубы) с достаточно толстыми стенками.

2. Для изготовления прямоугольной пиролизной печи размечаются и вырезаются элементы: боковые части, дно, верх корпуса, панель колосника и три внутренние пластины для создания газового лабиринта. Края заготовок аккуратно зачищаются шлифовальной машиной.

3. В верхней крышке будущей газогенераторной печи вырезается круглое отверстие для подключения дымохода, а в передней стенке — прямоугольные люки для подачи дров и поддувала. К вырезанным и зачищенным кускам металла, выполняющим роль дверок, крепятся петли, а их края обвариваются для плотного закрывания.

4. К фасаду, отступив 10 см от его верха, перпендикулярно монтируется пластина, которая должна быть на 7 см короче длины печи. К ее задней стенке таким же образом прикрепляются две аналогичного размера, с отступом 15 см от верха. После сборки устройства эти пластины создадут лабиринт для замедления движения горячего газа.

5. К боковым частям печи на одной высоте привариваются два уголка для установки колосниковой решетки. Колосник делается из арматурных прутьев или же из металлического листа с большим количеством прорезанных отверстий (щелей).

6. Все элементы газогенераторной конструкции соединяются сварочным аппаратом при помощи уголка.

7. Края печи зачищаются и покрываются огнеупорной краской.

Самодельное устройство способно эффективно отапливать небольшие хозяйственные помещения. Если в область дожигания пиролизного газа поместить рубашку теплоносителя (змеевик), то котел дополнительно будет поставлять горячую воду.

Булерьян — газогенератор оригинальной конструкции

Одним из наиболее удачных нагревательных устройств является так называемая печь Булерьян. Ее характерная особенность — система из множества U-образно выгнутых полых трубок, жестко прикрепленных к тепловому контуру. Воздух, находящийся внутри них, отбирает тепло от корпуса газогенераторной печки, нагревается и попадает внутрь здания. Так как плотность газа уменьшается, то он устремляется вверх, создавая разрежение и засасывая в трубки новые порции холодного воздуха из нижней части помещения.

Для плавной регулировки температуры нагрева окружающей среды, печь Булерьян газогенераторная оснащается заслонками, которые устанавливаются либо на патрубке дымохода, либо на дверце загрузочного отсека. Управляя их положением, можно добиваться комфортной температуры в доме, гибко меняя ее значение в диапазоне от +60 до +120 ºС. При этом производительность газогенераторов типа Булерьян составляет примерно 4–5 м³ нагретого воздуха в минуту. Таким образом, печи подобного типа способны нагревать пространство гораздо быстрее других, сжигающих твердое топливо.

Чтобы газогенератор Булерьян максимально эффективно справлялся со своими задачами, при его монтаже следует придерживаться таких правил:

• Нельзя размещать ближе 1 м от легко воспламеняющихся поверхностей.
• Перед топочной дверкой печи нужно оставить около 120 см свободного пространства.
• Устанавливать на огнеупорную поверхность, например, на лист металла толщиной не менее 2 мм или на кафельную плитку.
• Перед вводом в эксплуатацию обязательно провести пробную топку и устранить все выявленные дефекты монтажа.

Изучив отзывы о газогенераторных отопительных печах, сделанных своими руками, становится ясно, что они прекрасно функционируют, экономно расходуют топливо и долгое время работают на одной загрузке. Среди недостатков можно указать необходимость ручной подачи дров в бункер, а также критичность их влажности, которая не должна превышать 20–35 %.

Газогенератор своими руками | RadioFishka

Панели (батареи) солнечных элементов и ветрогенераторы в наше время едва ли не самые распространенные автономные источники снабжения электроэнергии, а дополнить их могут биомасса и газификаторы биомассы (газогенераторы), которые используются для производства газа — топлива для двигателей внутреннего сгорания. Все нижеизложенное представляет собой свободный перевод англоязычной интернет-страницы Майка Девиса (Mike Davis) об изготовлении газогенератора своми руками. Майк Девис рассказывает.

Создать собственный газогенератор несложно.

Я создал много альтернативных энергетических проектов и всегда хотел изготовить также газогенератор. Почему? Ну, двигатель внутреннего сгорания действительно занимает важное место в нашем обществе. Я уже получаю собственную электроэнергию от солнца и ветра, но она не поможет моему грузовику ехать, не запустит газонокосилку или генератор в пасмурные, безветренные дни. Почти у всех есть двигатели внутреннего сгорания, и все они нуждаются в топливе для запуска. Я, наконец, решил, что пришло время получить мое собственное топливо. Зачем платить арабам за него, если я могу выработать его для себя?

Так что же такое газогенератор

В основном это химический реактор, который превращает дерево или другие биовещества в горючий газ, который можно использовать на отопление, приготовление пищи или для запуска двигателя внутреннего сгорания. Это достигается за счет частичного сжигания биомассы в реакторе с использованием тепла для пиролиза или термического разрушения остальных материала и превращения в летучие газы.

Хорошо построенный реактор будет также конвертировать побочные продукты сгорания, такие как CO2 и водяной пар, в легковоспламеняющиеся СО и Н2, пропуская их через слой горячего угля.

Выше показана формула превращения воды в водород и окись углерода.

Таким образом, газогенератор превращает большую часть массы дерева (или другого сырья биомассы) в горючие газы лишь с некоторыми остатками золы и несожженного угля. В любом случае теоретически должно быть так. Это крайнее упрощение того, как газогенератор действительно работает. Дерево и другая биомасса состоят из невероятно сложных макромолекул, таких как целлюлоза и лигнин, которые расщепляются на сотни и тысячи различных мелких молекул по мере протекания реакции. Тысячи различных сложных химических реакций происходят внутри реактора. Общий результат, если газогенератор работает хорошо, представлен в простых формулах, показанных выше.

В идеале, газогенератор должен раскладывать биомассу только на метан (и другие простые газообразные углеводороды), водород и монооксид углерода. Но в реальном мире такие вещи редко работают идеально. Неприятной побочным стороной газификации биомассы является производство дегтя. Выше я сказал, что макромолекулы, из которых состоит биомасса, распадаются на более мелкие молекулы. Некоторые из этих мелких молекул все еще остаются достаточно большими. Если газогенератор работает хорошо, эти побочные продукты будут дальше «делиться» на более мелкие молекулы.

Если газогенератор не работает так хорошо, эти крупные молекулы будут попадать в газ, товары. Они будут конденсироваться из газа в виде густого липкого, черного, полужидкого дегтя, который очень напоминает кровельную или дорожную смолу. Даже хорошо сконструирован газогенератор производит небольшое количество смолы. Эту историю моей борьбы за проектирование и построение газификатора биомассы можно назвать битвой за уменьшение производства смолы. Ниже показана наиболее важная из всех химических реакций, которые новичок-газификатор должен знать.

Биомасса + плохо разработанный газогенератор = Деготь!

Внимание! Этот проект является опасным. Металлообработка и сварка при изготовлении могут привести к ожогам и поражения электрическим током. Используйте все необходимые меры предосторожности! Кроме того, работающий газогенератор производит много тепла, а также легковоспламеняющиеся и ядовитые газы. Никогда не работайте с газогенератором в помещении. Производимые газы являются легковоспламеняющимися и потенциально взрывоопасными, если накопятся в таком замкнутом пространстве, как здание. Кроме того, угарный газ, который газогенератор также производит, смертельный! Работать с газогенератором можно только на открытом воздухе и желательно стараться оставаться с наветренной стороны от него, когда он работает. Газ выходит из газогенератора с такой же силой, как природный газ идет по трубам в вашем доме. Он так же потенциально взрывоопасен.

Моей первоначальной целью было создание компактного и простого газогенератора, который использовал бы недорогое сырье (например, трески древесины или мульчу (солому) доступные, очень недорогие или даже бесплатные) и производил бы высококачественный газ. Эти цели, видимо, в значительной степени несовместимы. Простые газогенераторы не производят хороший газ, и с недорогим топливом трудно работать. Только после длительной работы с проектом, после нескольких крупных модернизаций газогенератора и изменения видов топлива, я получил систему, которая работает достаточно хорошо. Так что эта страница в Интернете будет хроникой эволюции газогенератора от начальных неудач до конечного успеха. Я укажу на ошибки, которые я сделал, и вы сможете их избежать.

Для продолжения щелкните на кнопке с цифрой 2

Реализация проекта изготовления газогенератора своими руками

Как я уже сказал выше, моей первоначальной целью было производство высококачественного газа в компактной, простой и легкой в ​​изготовлении конструкции. Мои исследования показали, что конструкции газогенератора с нисходящим потоком обычно получают лучшее качество газа. Однако удивляло количество вариаций конструкций с нисходящим потоком газа. Некоторые довольно сложны в изготовлении, другие гораздо проще. Естественно, я тяготел к более простым конструкциям. Я сначала остановился на простой открытой конструкции, такой как на дальнем левом нижнем ряду рисунка.

Полноразмерный рисунок конструкций.

Постепенно я убедился на собственном опыте, что простые конструкции просто не работают хорошо. По крайней мере, я не мог заставить их работать очень хорошо. Похоже, есть так много сложных конструкций из-за того, что они работают гораздо лучше. Таким образом я начал создавать конструкцию с простым открытым дизайном ядра. Но со временем, после ряда усовершенствований, мой дизайн стал похож на сложную конструкцию J-Tube на правой части среднего ряда. К счастью, я смог постепенно изменять начальную конструкцию, чтобы добраться до окончательного дизайна, и не должен был полностью начинать сначала.

Я выбрал открытое ядро ​​стратифицированной конструкции газогенератора с нисходящим потоком, потому что это была безусловно самая простая из всех конструкций, которые я смог найти. Все, что я читал об этом (в то время), говорило, что это должно работать отлично. Я видел ссылки на людей в Индии, которые преуспели с этим проектом. Однако на практике оказывается, что этот дизайн — отстой. Он действительно хорош для производства смолы, но не для получения высокого качества газа. К сожалению, я должен был построить его, прежде чем я понял это.

Вот мой оригинальный (первоначальный) дизайн стратифицированного нисходящего газогенератора. Эта конструкция не работала очень хорошо, но дала хорошую базу для дальнейшей работы. У меня есть много фотографий этого этапа работы, и большинство из того, что показано ниже, попало в окончательный проект.

Я действительно нашел несколько хороших решений. Я решил, что нужно сделать трубу пламени легкоснимаемой, поскольку считал, что впоследствии необходимо будет вносить изменения. Это сделало поздние модификации более простыми. Я также решил сделать большие дверцы сбоку барабана для чистки пепла. Дверцы также понадобились, когда мне нужно было вносить изменения.

На данный момент непонятным было то, что я собирался использовать для решетки, и как я собирался ее встряхивать. Так что эта часть плана была немного расплывчатой. Я просто начал работу и отложил решение этой проблемы на потом.

Металлический барабан на 5 галлонов и трубка из нержавеющей стали. Как я уже сказал выше, я сделал много ранних ошибок в этом проекте. Мне повезло в том, что я начинал с хорошего фундамента, мог изменять и в конечном счете сделать рабочий газогенератор. При изготовлении еще одного блока, даже зная то, что я знаю сейчас, я бы начинал точно так же.

Базовая структура газогенератора строится вокруг стального барабана на 5 галлонов и трубки из нержавеющей стали 4,25 дюйма внутреннего диаметра и 14 см в длину. Эти размеры не очень критичны. Трубка может быть немного длиннее или короче, и немного шире или узкой в ​​диаметре. Я нашел нужный барабан у себя на работе. Мы используем различные химические вещества, которые приходят в небольших металлических бочках, как эта. Трубку из нержавеющей стали нашел в металлоломе. Впоследствии я обнаружил, что многие огнетушители имеют части из нержавеющей стали, которые пригодны для использования в газификаторе. Старые огнетушители легко найти, и они дешевые.

Барабан должен стать основным корпусом газогенератора. Он содержит все, и собирает весь газ, пепел — все, что устройство будет производить. Меньший из двух выходов на барабане будет служить выходом газа. Трубка из нержавеющей стали послужит нескольким целям. В нижней части трубки будет реактор, где происходит газификация. Другая часть трубки — бункер для топлива. Трубка будет подвергнута очень высоким температурам и воздействию агрессивных газов. Нержавеющая сталь является очевидным выбором.

Я начал резать большое отверстие в верхней части барабана, чтобы можно было вставить жаровую трубу из нержавеющей стали. Отверстие было сделано очень негабаритным, как оказалось, это было случайным решением. Отверстие смещено в сторону барабана напротив небольшой пробки. Большая пробка была принесена в жертву, так как я не планировал использовать ее.

Затем я вырезал фланец из куска стали 1/8 дюйма для крепления трубки пламени в барабан.

Я установил на углах отверстия в верхней части барабана зажимы для гаек и просверлил соответствующие отверстия в приведенном выше фланцы. Это позволит мне крепить болт фланца вниз к верхней части барабана. Моя идея заключалась в том, чтобы сделать ядро ​​газификатора легкоснимаемым для обслуживания и модификации.

Далее, я сделал уголки из алюминия и с болтами для соединения трубки пламени с фланцем. Я оставил 6,5 дюйма трубы пламени торчать над фланцем. Остальное выступает вниз в барабан. На данный момент в проекте я еще не могу пользоваться сваркой. Даже если бы я был не один, я не уверен, мог бы так или иначе приварить фланец из мягкой стали к трубе пламени из нержавеющей стали. Здесь показано устройство, готовое для крепления к верхней части барабана. Отверстия в концах уголков предназначены для крепления к верхней части барабана.

Высокотемпературная силиконовая прокладка — мой новый лучший друг. Я использовал высокотемпературную силиконовую прокладку, чтобы заработать все трещины, щели, шов и болт в газогенераторе. Она прекрасно работает.

Уплотнение зазора между фланцем и жаровой трубы. Здесь я использовал материал высокотемпературной силиконовой прокладки для уплотнения зазора между фланцем и жаровой трубы.

Нужно убедиться, что все отверстия для болтов совпадают с соответствующими в верхней части барабана. Я также установил шаровой клапан на маленькой пробке.

Здесь показана дверца в боковой стороне барабана. Я вырезал прямоугольное отверстие в боковой стороне барабана, достаточно большое для того, чтобы мои руки попали внутрь и могли очистить его от пепла и остатков топлива. Затем я вырезал большую прямоугольную часть в другом барабане и использовал ее в качестве дверцы. Дверка удерживается на месте шестью креплениями из гаек и болтов и заработана большим количеством материала силиконовой прокладки.

Нержавеющая сталь пароварки используется как решетка. Пришло время решить проблему, как сделать решетку для нижней части трубки пламени. У меня не было ни одной пригодной для реализации идеи, пока я не увидел пароварку из нержавеющей стали. Вот оно! Я решил попробовать использовать пароварку как решетку. Я соединил лепестки нержавеющим стальным проводом, чтобы получить форму чаши.

Установка шейкера (жаровни) решетки. Здесь жаровня подвешена на цепях чуть ниже нижней части трубы пламени. Жаровня выполнена в форме чаши несколько большей диаметра трубки пламени. Я приподнял жаровню со дна фланца цепями так, чтобы она могла двигаться вперед и назад. Потом я привязал провод из нержавеющей стали (не показан) к жаровне и вывел провод наружу барабана через небольшое отверстие, просверленное в барабане. Буксировка проволокой заставит жаровню дрожать и вращаться. Я не был в восторге от результата, но я считал, что это будет работать достаточно хорошо при тестировании газогенератора.

Впоследствии я нашел лучший дизайн решетки. Об этом дальше, внизу страницы.

Эта фотография показывает, как другие концы цепей закреплены на болтах в нижней части фланца. Я применил кабельные наконечники и обжал их на концах цепочек.

Фланец, установленный на верхней части барабана. С внутренней частью разобрались, пришло время собрать газогенератор. Здесь я установил все на основу (жаровую трубу, фланец и решетку) и использовал значительное количество высокотемпературной силиконовой прокладки, чтобы уплотнить устройство.

Такой вентилятор я использовал, чтобы тянуть воздух через газогенератор. В большинстве проектов газогенератора используются вентиляторы для тяги воздуха через блок. Это обычно используется для запуска газогенератора, потому что, как только он заработает, вакуум от принимающего газ двигателя, к которому газогенератор предназначен, вынуждает газ выходить. Это единственный полностью металлический вентилятор, который я мог найти. Большинство вентиляторов в наши дни имеют пластиковые детали. Пластик должен плавиться при температурах, на которых газификатор биомассы работает.

Я использовал гибкий металлический шланг, которым подводится природный газ в газовых плитах, для подключения газогенератора к вентилятору. Такой газопровод немного узкий, и это, вероятно, вызывает снижение производительности насоса.

Сушка щепы дерева. Самое выгодное топливо для газогенератора — это бесплатные деревянные щепки и мульча (сухие растительные стебли, солома). Я знаю, по крайней мере, три места, где я регулярно бываю, предлагающих бесплатную мульчу для тех, кто придет и вывезет ее. Так я получил себе мешок. Она была влажной, я ее сушил вентилятором. Через 2 недели сушки под вентилятором, она были абсолютно сухой и готовой для горения в газогенераторе. Я понял, что для того, чтобы это работало, я должен был найти менее энергоемкий способ сушки топлива в будущем.

Древесный уголь для запуска газогенератора. Теперь пришло время подумать о том, как запустить газогенератор. Я решил предварительно загрузить в газогенератор уголь, а затем заполнить остальную часть бункера топливом, которое собирался сжечь. Эта процедура фактически работает довольно хорошо, и я по-прежнему использую ее. Реакция начинается почти сразу, и газогенератор (в его окончательном варианте, показанном ниже) производит много газа всего за пару минут.

Я использую твердый деревянный уголь, а не брикеты, хотя они могли бы работать тоже. Я разделил уголь на куски размером не более 1/4 — 1/3 дюйма в поперечнике.

Здесь я зажигаю угля моим пропановой горелкой. Виден измельченный уголь в жаровне из нержавеющей стали пароварки. Маленькие кусочки древесного угля легко зажигаються и горят очень жарко. Достаточно нескольких быстрых проходов факела. После того, как уголь начинает хорошо гореть, я сбрасываю его в трубку пламени газогенератора, и заполняю им верхнюю часть секции восстановления. Тогда я заполняю топливом остальную часть трубы пламени.

Вот фотография завершенного газогенератора Марк 1 в эксплуатации. Я расширил бункер в верхней части жаровой трубы. Это был эксперимент, я попытался увеличить запас топлива в газогенераторе. Однако я больше так не делаю. Алюминиевая фольга находится на вершине, потому что немного шел дождь, и я старался держать топливо сухим.

Долгое время я не мог получить газогенератор, который бы хорошо работал. Некоторые горючие газы выходили, но в основном просто производилось много вонючей смолы и дыма. У меня было много неприятностей с миграцией зоны. То есть, там, где зона пламени (и, следовательно, все остальные зоны тоже) перемещается вверх столбец пламени, а топливо движется вниз. Результатом было то, что в короткие сроки, пламя достигало вершины топлива бункера и не было больше топлива для выработки газа в газогенераторе. Если бы я хотел сделать машину для производства древесного угля и смолы, это было бы отличное решение. Однако, как для машины, которая должна вырабатывать газ, это был провал.

Мешок гранул Тимоти (гранул сена). После выполнения некоторых дополнительных исследований (их я, вероятно, должен был сделать с самого начала), я пришел к выводу, что щепки дерева — это тяжелое топливо. Без одинакового размера и формы их трудно сжечь в простом газификаторе. Так я пришел к решению изменить топливо. Я хотел использовать древесные гранулы, но их трудно найти здесь, во Флориде. Поэтому я остановился на гранулах из сена. Я мог бы получить их от магазинов корма, и они были по умеренной цене. Они казались разумной заменой древесных гранул.

В результате гранул из сена оказались лишь незначительно лучше, чем древесные щепки. Более газа было произведено, но проблема миграции зоны не решилась, и проблема дегтя также. Газогенератор, казалось, не будет поддерживать такую ​​высокую температуру, как это должно было быть. Я знал, что низкая рабочая температура может уменьшить объем газа и повысить выход дегтя. Я подозревал, что именно плохой поток воздуха через топливо был частью проблемы. Единый размер, форма и состав гранул сделали их идеальным топливом, по моему мнению. Так что мне пришлось признать, что проблема была в конструкции газогенератора, а не в топливе. Последний гвоздем в гроб этой конструкции был момент, когда я обнаружил, что другой разработчик газогенератора также посетовал на такую ​​конструкцию. Он говорил, что построил машину для производства смолы вместо газогенератора. Это было время для переосмысления.

Так что я сел и составил список проблем, которые у меня были  с газогенератором, в порядке их тяжести. Моя будничная работа включает в себя использование большого количества статистического анализа. Как один из инструментов мы используем на работе диаграммы Парето. В Парето диаграммах вы перечисляете проблемы или дефекты в вашем процессе в порядке от высшего к низшему (в процентах). Затем вы начинаете пытаться исправить проблемы в верхней части списка, потому что их первоочередное устранение будет больше влиять на улучшение вашего продукта. У меня был список дефектов газогенератора, и поэтому я перечислил их, как казалось, в наиболее логичном порядке.

•     Зона миграции.
•     Плохой поток воздуха.
•     Низкая рабочая температура.
•     Избыточное производство дегтя.
•     Решетка не работает хорошо.
•     Слабый воздушный насос.

Глядя на этот список, я понимал, что проблема миграции зоны была самой большой проблемой, с которой я столкнулся. Топливо в основном превращалось в уголь, вместо того, чтобы должным образом газифицироваться. Решение этой проблемы окажет большое влияние на улучшение работы газогенератора. Я также понимал, глядя на список, что решение проблемы плохого воздушного потока также, вероятно, улучшит или даже устранит другие проблемы в списке, такие как низкая температура и производство смолы. Так что я решил заняться сначала двумя верхними проблемами, а другие решать по мере возможности.

Выше показана схема газогенератора Марк 2. Надо было вернуться к чертежной доске. Я знал, что самым простым способом решить проблему миграции зоны было накрытие вершины трубы пламени. Пламя перемещается против ветра по направлению к источнику кислорода. Поскольку в оригинальном дизайне нужен воздух для перемещения по всей толще топлива, пламя просто подходит к источнику воздуха и создает проблему миграции зоны. Перекрывая трубку, я должен был найти новый способ подать воздух в газогенератор.

Я изучал различные конструкции газогенератора. Я понимал, что должен установить для впуска воздуха в нижней части трубки пламени так называемые J-Трубы (J-Tubes). J-трубки также имеют дополнительное преимущество благодаря предварительному нагреву воздуха, ведь они будут проходить через горячий газ в барабане перед входом в трубу пламени. Я также заметил, (возможно немного поздно), что почти все конструкции газификаторов имеют сужение или горловину, где аппарат сужается ниже зоны пламени. Дальнейшие поиски объяснили, что сужение помогают сократить производство смолы, заставляя летучие вещества, образованные в зоне пиролиза, пройти рядом или через зону горячего пламени, где смолы переходят в газ. Я решил, что добавлю пластину сжатия (сужения). Кроме того, даже при том, что это не было супервысоким приоритетом на моей Парето диаграмме, я бы заменил решетку шейкера, так как я видел способ легко сделать новую.

Прощай дизайн простого открытого ядра, и привет, комплексное проектирование J-Труб (J-Tubes). Все это я мог изготовить на уже существующем оборудовании. Мне не нужно было начинать все заново с нуля.

Установка J-трубки. Здесь я установил шесть J-трубок. Они сделаны из медных труб 3/8 дюйма. Их называют J-трубы, потому что они имеют форму английской буквы J. Я использовал большой хомут, он плотно держит трубки на месте. В верхней части барабана необходимо иметь метки, чтобы разместить J-трубы, которые не имеют торчали слишком далеко.

Эта фотография также показывает цепь, на которой подвешена решетка из пароварки. Новая улучшенная решетка будет показана ниже.

Вид снизу J-трубки. Посмотрите на нижнюю часть трубки пламени с рабочими концами J-трубок. Медь, вероятно, не является идеальным материалом для использования, так как, по крайней мере в теории, температура в точке, где воздух входит, может быть достаточно высокой, чтобы их расплавить. До сих пор, кажется, медь держится хорошо. Однако в моем следующем газификаторе, я, вероятно, сделаю хотя кончики воздухозаборники из стали. Медь, в свою очередь, легко согнуть и работать с ней удобно по сравнению с стальными трубами.

Так выглядит пластина, которую я сделал. На данный момент в проекте у меня уже был свой сварочный аппарат и я имел опыт пользования им. Чтобы изготовить пластину, я вырезать круг из стального листа 1/8 дюйма, который должно соответствовать нижней части жаровой трубы. Тогда я вырезал 2,5 дюйма — это диаметр отверстия в центре круга. Для установки пластины в трубке пламени, я приварил три 1/4-20 гайки к плите, и просверлил сквозные отверстия в трубе пламени для трех 1/4-20 болтов.

Здесь показан вид пластины крепления, установленной в нижней части жаровой трубы.

Здесь я установил новую решетку шейкера. Я сделал ее со дна дуршлага из нержавеющей стали, который купил дешево на дворе продажи. В дуршлаге уже было много отверстий, но я просверлил значительно больше. Решетка подвешена под трубой пламени с помощью тех же четырех цепей, которые держали оригинальную решетку из пароварки. Я использовал ту же систему крепления проволокой из нержавеющей стали в одном из углов решетки и выпустил его снаружи барабана. Буксировка на проводе заставляет решетку дрожать и вращаться Это не идеальная система, но это, кажется, работает. Также я сформировал кольцо на наружном конце проволоки, чтобы сделать его более удобным для захвата.

Вот фотография верхней части повторно собранного газогенератора, где показаны верхние части J-труб, торчащие из моря красного силиконового материала прокладки. Выглядит немного грязно, но для меня это было произведение искусства.

Вот посмотрите в низ трубки пламени с новым и улучшенным планированием.

Решетка шейкера в эксплуатации (видео)

На этом видео я снял трубу пламени повторно собранного газогенератора, показаны все новые детали и решетка шейкера в эксплуатации.

Новый газогенератор в эксплуатации (видео).

На этом видео я снимал новый улучшенный газогенератор в эксплуатации. Наконец, проблески надежды. Устройство на самом деле производит приличные объемы горючего газа и несколько меньше смол. Газогенератор работает намного жарче, чем это было вначале, но все еще не так жарко, как я ожидал. После запуска, глядя под крышку, увидел, что топливо движется вниз по трубе в зоне пламени, так как это должно быть, и сгорает. Нет больше зоны миграции! Я был очень счастлив по этому поводу. Однако производительность оставляла желать лучшего. Было еще много дегтя. Кроме того, я был убежден, что малосильний вентилятор и потери в моем узком выходе шланга действительно мешают газификатору достичь более высоких температур и ухудшают его производительность.

После нескольких серий испытаний такой конструкции и сожжения многих гранул сена, я убедился, что следующей большой проблемой, которую необходимо решить, было дальнейшее улучшение потока воздуха через устройство. Я сделал несколько тестов, где использовал пылесос, который купил дешево на дворе продажи, в связке с вентилятором для увеличения прохождения воздуха через газогенератор. Я обнаружил, что температура газогенератора растет с увеличением потока воздуха, и качество производимого газа, казалось, также увеличивается. Подтвердилась мое подозрение, что мне нужен лучший поток воздуха через газогенератор.

Что делать? Более мощный вентилятор — такой была очевидный ответ. К сожалению, мощные металлические воздуходувки (вентиляторы) стоят очень дорого. Я наконец нашел один на складе металлолома и получил его за бесценок. Но когда я попытался его запустить, оказалось, что двигатель был сожжен. Новый двигатель для него будет стоить более $ 100! Так я оставил эту идею.

Тогда я подумал, что можно продуть сжатым воздухом через газогенератор, а не использовать вентилятор, чтобы тянуть воздух через него. В моей мастерской есть огромный воздушный компрессор. У меня есть по сути неограниченное количество сжатого воздуха. Я мог регулировать давление и скорость потока через газогенератор легко только регулятором и клапаном. Но есть одна небольшая проблема. В текущей конструкции было шесть воздухозаборников. Как я присоединюсь к ним вместе, чтобы подключить их к сжатому воздуху?

Возвращаюсь к чертежной доске еще раз. При мозгового штурма над проблемой, как подать сжатый воздух в газогенератор, я заметил стальной фитинг, который я раньше использовал в проекте во время неудачной попытки расширения бункера топлива. Я понял, что могу сократить его и сделать коллектор, который будет охватывать вершины всех шести J-трубок. Это позволит мне подавать воздух в систему только в одной точке и питать все шесть J-трубок. Блестящая мысль, и на этот раз это выглядело понятным.

Я был уверен, что улучшение потока воздуха через газогенератор сделает большой шаг вперед в работе. Однако, сравнивая свою конструкцию с другими газогенераторами, я думал о небольшом размере моей зоны восстановления. Я понимал, что качество газа, возможно, страдает из-за недостаточности зоны восстановления. Я решил, что, поскольку в очередной раз перерабатываю газогенератор, я должен удлинить зону снижения. Я считал, что это будет легко сделать, нужно просто наварить короткий отрезок стальной трубки в нижней части, где пластина сжатия, и продлить цепи, поддерживающие решетку шейкера. К сожалению, у меня, кажется, нет фотографий этой конкретной модификации. Забыл взять мою камеру в мастерскую в тот день. Я получу изображение расширения зоны снижения следующий раз, когда у меня будет газогенератор открытым. Я верю, что решу проблему, доварив 2,5 дюйма на 3,5-дюймовую стальную трубу а ее, в свою очередь, на дно пластины сжатия, а затем просто удлинить цепь поддерживающую решетку шейкера. (I’ll get a shot of the reduction zone extension the next time I have the gasifier opened up. I believe I welded a 2 1/2 inch length of 3 1/2 ID inch steel tubing to the bottom of the constrictor plate, then just lengthened the chains suspending the shaker grate. — англ.).

Мое раннее решение сделать корпус газогенератора разборным в очередной раз позволило эти изменения реализовать быстро и легко.

Создание впускного коллектора. Вот это я сделал, чтобы покрыть входы всех шести J-трубок. Он был вырезан из 6 дюймов до 4 дюймов стали AC для ограничения протока фитинга. Он скользит вниз по жаровой трубе и зарабатывается силиконом в верхней части фланца. Один фитинг на входе воздуха будет установлен на стороне коллектора.

Вот новая односторонняя подача воздуха на стороне коллектора. Я использовал тройник. Одна нога от тройника идет в коллектор. На второй ноге — фитинг шланга, который я могу использовать, чтобы подать сжатый воздух. Третий вход тройника закрыт на данный момент. Моя идея заключается в том, что я мог бы запустить газогенератор на сжатом воздухе, как только он будет запущен, затем я мог бы открутить пробку, и пусть вакуум двигателя тянет воздух через газогенератор (к которому двигатель подключается).

Вот новый и улучшенный (опять) газогенератор готов для тестирования. Я не мог ждать, чтобы испытать его. Поэтому, хотя угрожал падать дождь, я вынес газогенератор наружу и закурил.

Мешок древесных гранул. Я, наконец, нашел древесные гранулы. В одной из моих поездок в Аризону я купил два 40-фунтовых мешка древесных гранул. Они стоили дешево. Менее $ 6 за мешок. Я не мог найти их во Флориде. Теперь у меня есть много высококачественного топлива для тестирования нового и улучшенного (опять) газогенератора. К счастью, я ездил в Аризону два раза в год. Поэтому перевезти 80 фунтов древесных гранул домой в моей большом грузовике не было проблемой.

Мой самодельный газификатор биомассы работает на древесине. Наконец! Газогенератор работает хорошо. Он производит много газа и почти не дает дегтя. Все работает хорошо. Газогенератор производил такое громадное количество газа, что я решил найти лучший способ сжигания его. Вначале использовал быструю и грязную газовую горелку. Я просто просверлил кучу дырок в нижней части 18 унций стали и болтами закрепил на верхней части газоотводной трубы. (I just drilled a bunch of holes in the bottom of an 18 ounce steel can, and bolted it on top of the gas outlet pipe). Затем я взял старую пароварку из нержавеющей стали, которую сначала использовал как решетку шейкера. Она прекрасно работает в качестве горелки. Пламя не задуть даже очень сильными порывами ветра. Мне нужно увеличить высоту стопы, так как тепло от горелки начинает немного нагревать резиновую и силиконовую части.

Первый тестовый запуск нового газогенератора (видео).

Вот это видео я снимал в течение первого тестового запуска нового улучшенного газификатора биомассы. Было ветрено. Горелка работала так хорошо, что я планирую переделать его, сделаю меньше и смонтирую выше, чтобы пламя он производил далеко от резиновых деталей в верхней части газогенератора.

Вы можете увидеть темные облака отраженные в окне позади газогенератора. Надвигался шторм. Я запланировал запуск газогенератора с высокой скоростью потока газа, чтобы увидеть, сколько времени он будет работать при полной загрузке древесными гранулами. Где-то меньше часа в перспективе, хотя в это время началась буря с дождем и я вынужден был все остановить. Я промок, больше часа ждал, чтобы остановился проливной дождь.

Я должен буду провести это испытание в другое время.

Видео удачного испытания.

Это видео другого теста проведенного через неделю. На этот раз погода была отличной, хотя и было очень жарко. Я увеличил высоту стопы под горелкой. На этот раз мне удалось проверить все, что я хотел сделать. Газогенератор проработал около 50 минут при полной загрузке гранул.

Я был счастлив тем, что я сделал. Он работал здорово. Объем газа, который он может произвести, удивлял. Как только я увеличивал подачу сжатого воздуха, поток горючего газа к горелке увеличивался настолько, что был похож на реальный огнемет в моих руках. Тепло от горелки было настолько сильным, что стало трудно подойти к устройству, чтобы внести изменения или подвигать решетку. Я был откровенно поражен и взволнован объемом газа, который мой маленький газогенератор может производить. Этот небольшой блок может привести в движение даже огромный двигатель. Даже в самых смелых мечтах я не мог об этом думать.

Теперь у меня был рабочий газогенератор. Время подключить его к двигателю и начать получать энергию, не так ли? Нет, еще не время. Ярко-желтый цвет горящего газа говорит мне, что есть еще много дегтя в газе. Не так много, как вначале, в старой конструкции, когда смола просто вытекала из насоса в лужу вокруг него, но есть еще некоторые смолы в газе, а смола плохая для двигателей. Поэтому я был полон решимости уменьшить количество смолы. Дальнейшие исследования привели меня к мысли, что уменьшение размера сужения в ячейке может сократить производство смолы. Наиболее эффективные газогенераторы, кажется, имеют сужение 1/3 диаметра реактора. Мой был ближе к 1/2 диаметра.

Новая узкая конструкция. Я разобрал газогенератор и сварил новую пластину. Теперь открыто только 1,5 дюйма в диаметре. Теоретически, когда ограничение стало меньше, смола должна проходить через наиболее жаркую часть зоны восстановления и разрушаться. Моя первоначальная более открытая конструкция позволяла дегтю течь без прохождения через горячие зоны.

Видео ночного испытания газификатора биомассы.

Вот видео ночного испытания модифицированного газогенератора с меньшим сужением. Я очень доволен этой конструкцией. Гораздо меньше смолы. Модификация работает прекрасно. Запуск ночью позволил мне увидеть настоящий цвет пламени, и я вижу, что там гораздо меньше смолы.

Видео тестирования с древесним углем.

В это время я решил сделать тест, о котором думал в течение длительного времени. Я загрузил весь бункер древесным углем, в нем не было ничего, кроме угля. Пламя было очень чистым и почти чисто синим (см. видео). Газогенератор производит очень чистый газ на угле. Хотя есть две проблемы с запуском на древесном угле. Во-первых, уголь дает большую температуру, чем древесные гранулы. Газогенератор не предназначен для работы с такими высокими температурами. Что-то может расплавиться или сломаться быстрее, чем тогда, когда работает на древесном угле. Я должен переделать и перестроить газогенератор для безопасной работы на угле. Во-вторых, при изготовлении древесного угля выбрасывается много энергии. Я хочу использовать эту энергию в моем газификаторе. Так что в настоящее время я буду продолжать экспериментировать со сжиганием древесных гранул и другой биомассой.

Для продолжения щелкните на кнопке с цифрой 3

Совершенствование конструкции газогенератора

В газе, получаемом при сжигании древесных гранул, есть еще некоторые смолы. Я также вижу частицы золы и случайные искры, исходящие из горелки. После горения на горелке видно (немного) сажи и кокс, как и на материале внутри. Все эти вещи должны быть отфильтрованы, прежде чем газ попадет по трубам к двигателю, или двигатель, вероятно, не будет долго работать. Клапаны станут клейкими, и стенки цилиндра будут в смоле. Также было бы хорошо охладить газ перед его отправкой в ​​двигатель. Прохладный газ плотнее, а это значит, что больше газа может быть втянут в цилиндр на каждом такте впуска. Поэтому мне нужно построить скруббер и кулер для газа.

Многие люди используют циклоны и радиаторы для очистки и охлаждения газа из своих газификаторов биомассы. Я рассмотрел этот вариант. Однако мои навыки работы с металлом несколько ограничены. Я также хотел сделать газогенератор как можно компактнее. Циклон и большие радиаторы сделают устройство огромным. Я надеюсь сделать устройство, которое в конечном итоге будет питать автомобиль. Пока я не исправлю все сделанные ошибки, он будет питать только силовые стационарные двигатели, но я не хочу, чтобы он стал слишком большим. Я видел грузовики, работающие на древесных газогенераторах. Гигантские вещи торчат высоко из кузова грузовика или их прицепов. Я надеюсь сделать что-то более компактное, чем это. Может быть, что-то достаточно мало, чтобы поместиться в багажнике автомобиля с закрытой крышкой багажника. По крайней мере я об этом мечтаю. Так что я хотел попробовать сделать компактный скруббер и кулер соединеные с моим компактным газогенератором.

Вот мои первоначальные чертежи системы скруббера и кулера. Моя идея заключается в использовании водяного охлаждения для очистки и охлаждения газа. Газ будет двигаться вверх колонки, наполненной или камнями или мячами для гольфа, против течения воды. Упаковочный материал должен увеличить площадь поверхности, где мокрый газ подвергается воздействию, когда проходит вверх по скрубберной колонне. Чем больше площадь поверхности, тем легче газ может отдать свое тепло и частицы смолы воде. В верхней части колонны будет форсунка, чтобы конус воды выплескивался, создавая завесу падающей воды, через которую газ будет должны пройти до конца. Это было бы окончательным шагом охлаждения и очистки. Вода будет потом течь вниз по колонне через упаковочный материал и сливаться в барабан. Чистый, холодный газ будет выходить в верхней части колонны.

Все это будет построено вокруг другого стального барабана на 5 галлонов, как и в газогенераторе. Барабан проведет несколько галлонов воды, и соберет весь остаток вымытого из газа. Насос будет использоваться для перекачки воды в распылительные сопла. Такая моя первоначальная идея в любом случае. Будет ли она работать? Я не знаю. Вероятно, нужны настройки и доработки, чтобы все работало правильно, так же, как я делал при изготовлении газогенератора. Я только что начал строить это, потому потребуется некоторое время, прежде чем я узнаю, как оно работает.

Выше показан скруббер и газогенератор.

Результат плачевный … Это не сработало :-(. Ну, я должен сказать, что это не очень хорошо работает. Это фото завершенного скруббера. Удалены некоторые смолы, я могу это сказать, потому что вода стала коричневой через некоторое время. Тем не менее, было все еще много дегтя в газе, который прошел через скруббер. Я был очень разочарован. Одно хорошо — то, что скруббер проделал большую работу по охлаждению газа, как я и надеялся, что так будет. Так что я получил прохладный, смолистый газ, вместо горячего, смолистого газа. Я сделал дополнительные исследования и нашел некоторую информацию, которую как-то пропустил ранее: этот метод распыления воды для очистки не работает хорошо, когда дело доходит до удаления смолы из газа.

Я не собираюсь тратить больше времени на описание распыления воды скруббером, так как это, кажется, тупик. Может быть, это пригодится для охлаждения газа, но я должен придумать что-то еще, чтобы удалить смолу из газа. Я ищу пути дальнейшего уменьшения количества смолы, производимой газогенератором, и более традиционные методы удаления того, что остается от газа.

Для того, чтобы попытаться получить некоторое представление, почему мой газификатор биомассы еще производит столько дегтя, я установил термопары в нем для измерения температуры в горле (возле пластины сжатия). Температура была выше, чем я ожидал. Такой температуры в газогенераторе достаточно, чтобы сжигать гудроны. Что-то не так. Смола должна быть каким-то образом течь из реакционной трубки без прохождения через горло. У меня есть некоторые идеи, где это может быть. Я сделаю еще несколько модификаций.

Другой пробный пуск газогенератора (видео).

На этот раз я просмотрел газогенератор полностью, все возможные разрывы и соединения, где вероятна утечка дегтя из реакционной трубки без прохождения через горячую зону и измельчения на меньшие частицы. Предварительный пробный пуск показал, что газогенератор достаточно горячий, чтобы раскладывать деготь. Единственное объяснение избыточного дегтя я мог видеть в утечке. Конечно же, я видел, где смола может уйти: где J-трубы входят в реакционную трубку, и вокруг (снаружи) пластины сжатия. Я намазал большое количество красного высокотемпературного силикона во всех этих местах. Это не для постоянного использования, так как тепло быстро пробьет силикон, но я считал, что смогу сказать, в этом ли причина. Похоже, меньше стало смолистых веществ. Мне нужно найти способ, чтобы навсегда заткнуть все эти пробелы. Если не в этом газогенераторе, то в моих следующих.

Моей будущей целью является подключение газогенератора к двигателю. Лучше в двигатель, который бы делал что-то полезное. Нужно автоматизировать дрожащую решетку, чтобы я не делал это сам каждые несколько минут. У меня есть некоторые идеи о том, как это сделать. В какой-то момент я, наверное, перестрою всю систему шейкера, чтобы сделать его более надежным и более пригодным для автоматизации. Я также играл с идеей автоматической подачи пеллет. Автоподатчик позволит устройству работать в течение нескольких часов подряд, а не 45 минут или около того, как на одной загрузке пеллет. Ограничивающим фактором затем будет наращивание золы и полу-кокса в нижней части газогенератора. Это, конечно, приведет к новой цели создания автоматизированной системы удаления остатков сгорания. Тогда не было бы никаких реальных ограничений на то, сколько времени устройство может работать.

Этот газогенератор является прототипом. В конечном счете я хочу перепроектировать газогенератор и сделать его более надежным и прочным, чтобы он мог выдержать годы напряженной эксплуатации и использовался для запуска автомобиля. Так что я, вероятно, буду работать над проектами газификатора биомассы еще в течение многих лет и выкладывать обновленные материалы здесь по мере развития проекта.

Оригинальный текст Майка Дэвиса можно прочитать на англоязычном сайте www.mdpub.com.

устройство и чертеж, на дровах своими руками, электростанция на дровах, видео

Перед тем как покупать газогенератор для дома, следует изучить рекомендации профессионалов Из-за роста коммунальных услуг, все больше людей стараются уйти от централизованных систем, и переключиться на альтернативные источники энергии. В первую очередь это касается электричества, однако не обходит стороной и отопление с газом. Вам может показаться, что получить газ самостоятельно невозможно, однако существует такой прибор, как газогенератор. С его помощью можно обеспечить дом и машины. Сегодня мы расскажем, как сделать устройство на дровах, вырабатывающее газ для дома и автомобиля своими руками.

Что такое газогенератор для дома

Газогенераторные установки – это домашняя мини станция по выработки газа. Она привлекает внимание потребителей своей функциональностью и эффективностью. К тому же – это еще и самодельная электростанция, ведь из газа можно сделать электричество.

Есть другие способы добычи электроэнергии. Самым перспективным считается ветряной и солнечный электрогенератор. Мы даем совет использовать именно их.

Газген может использоваться для заправки газом машины или, как теплогенератор. Также некоторые умудряются его приспособит для приготовления пищи, однако в этом смысле обычный пиролизный котел и печь отопления превосходят его по показателям.

Преимущества газогенератора на дровах:

1. Работает на материалах которые очень просто достать. На угле, опилках, древесном мусоре и даже навозе.
2. Высокий КПД газогенератора. Помимо выработки электричества, работая, угольный или дровяной генератор может отапливать помещение, за счет того, что его поверхность очень сильно нагревается и происходит выработка тепла.
3. Энергия, полученная из древесины, экологичнее бензина. При переработке такого газа, выделяется вода и углекислый газ.
4. Такому устройству не нужна для работы электроэнергия. Поэтому он вам пригодится даже в тех районах, де обеспечения электричеством нет.

При выборе газогенератора для дома следует учитывать, с какой целью и периодичностью он будет использоваться

Именно из-за этих преимуществ многие народные умельцы делают подобные конструкции для своих авто и домов. Газогенерация такого прибора позволяет полностью отказаться от использования бензина.

Принцип работы газогенератора

Если таким прибором оснащена машина, то там будет обязательно установлен двигатель внутреннего сгорания (ДВС). В ДВС воспламеняется и сгорает газовый продукт, при этом появляются новые газы, которые приводят в движение коленчатый вал и поршни, а затем передаются на автомобильный прибор вырабатывающий электричество.

Проще всего понять принцип работы газогенератора, увидев его чертеж. Это даст вам полное представление об его устройстве.

Принцип работы газогенератора в домашних условиях сильно отличается, от того, как на нем работают автомобили. Там используется твердое топливо. Такое устройство состоит из двух блоков: бункера сжигания и корпуса. Давайте посмотрим, как работает такой газогенератор.

 Принцип работы газогенератора поперечного процесса:

• В нижней части газогенератора, где находится днище, располагается камера заполнения. В нее закладывают топливо.
• Сверху корпуса должна быть крышка с асбестовым уплотнителем по краю.
• В нижней части агрегата сжигается топливо. Эта часть изготавливается из жаропрочной стали. Там есть горловина для крекинга смол.
• В средней части есть отверстия. Они нужны для подачи кислорода в агрегат.
• Выход газа из газогенератора обеспечивает обратный клапан, расположенный на выходе.
• В нижней части находится решетка с углями. Сгорая, они превращаются в золу и падают в зольник.
• Загружается топливо через люк. В его конструкции есть амортизатор. С его помощью регулируют давление внутри камеры.

Такой газогенератор вполне справится с отоплением дома. Он дешевле, чем природный газ из баллона. Однако промышленный масштаб выработки газа он не осилит.

Виды газогенераторных установок

В зависимости от способа сгорания газа, на современных рынках представлено несколько вариантов газогенераторов. Каждый из них по-своему хорош и применяется в разных областях. Чтобы вам проще сделать выбор, мы предлагаем ознакомиться с каждым из них.

Газогенераторные установки могут отличаться по мощности и размерам

Разновидности газогенераторов:

1. Устройство с прямым способом генерации сжигает уголь и полукокс. Здесь забор газа происходит сверху агрегата, а кислород поступает сверху.
2. Агрегаты обратного процесса сжигают древесину и ее отходы. Кислород в таких изделиях поступает в камеру горения, а газ отдается снизу.
3. Приспособления поперечного способа получают кислород через фурмы внизу корпуса. Оттуда же, только с другой стороны отдается газ.

Каждый из вариантов имеет свои достоинства и недостатки. Поэтому они пользуются одинаковой популярностью. И выбираются в зависимости от типа топлива и площади помещения.

Что нужно, чтобы сделать газогенератор своими руками

Самодельный газогенератор занимает много времени. Однако готовый вариант имеет достаточно высокую стоимость. Поэтому многих народных умельцев изготовление такого устройства своими руками не пугает.

Вам понадобятся не только материалы, для создания газогенератора, но и кое какие инструменты. Большую часть таких приспособлений вы сможете найти дома, а другую придется купить или взять у знакомых. Обычно трудности возникают с поисками сварочного аппарата и болгарки.

Схема газогенератора предполагает наличие некоторых материалов. Вы можете их приобрести на специализированных рынках или заводах.

Материалы, которые понадобятся для создания газогенератора:

1. Две емкости. Одна должна быть больше другой.
2. Листы метала для шейкера. Имеются ввиду подвижные колосники.
3. Металлические водопроводные трубы.
4. Вентилятор;
5. Бак для циклона круглой формы.

Вами может быть использована бочка полуторка, однако лучше всего выбрать варианты объемом 200 литров. Их можно купить на любом рынке, в отделе принадлежностей для сада и дачи.

Как сделать газген своими руками

Изготовить газогенератор достаточно просто. Для этого вам понадобятся навыки сварки и помощник. Также для наглядности лучше найти схему.

Чтобы сделать газген своими руками, нужно найти его схему и посмотреть видео с мастер-классом

Как сделать газогенератор своими руками:

1. Бочка меньшего размера вставляется в бочку большего размера. Во внутренней бочке мы расположим камеру сгорания.
2. В бочки вваривается двухдюймовая труба. Она будет отвечать за подачу воздуха для сгорания.
3. Сверху бочек ставится крышка с люком для загрузки топлива. Там же нужно установить трубу для отвода газа.
4. В центральной емкости устанавливаются колосники. Вы их должны мочь пошевелить и очистить от шлаков. Также там вырезается и устанавливается поддувальная дверца для чистки камер.
5. Из трубы с диаметром 400 мм сваривается центробежный фильтр очистки. Он заполняется керамзитом, опилками или металлическими шайбами.
6. Радиатор охлаждения представляет собой две толстые трубы, соединенные тонкими. Высота таких труб должна достигать как минимум одного метра.

Таким способом вы сможете собрать газогенератор обратного процесса. Это достаточно просто и не займет много времени.

Авто на дровах своими руками (видео)

Газогенератор – это устройство, которое позволит вам обеспечить свое жилище необходимым количеством газа и тепла. Поэтому такое изделие стоит приобретения. Однако еще лучше будет, если вы его сделаете своими руками.

Добавить комментарий

чертежи, устройство, схема, сборка, видео инструкция

Природный газ – самый дешевый и самый эффективный источник тепла. К сожалению, магистральный газопровод проведен не во все регионы нашей родины, и даже не везде подвозят баллонный. Тем не менее, это не повод отказываться от его использования при отоплении дома с тем лишь исключением, что придется сделать газогенератор на дровах своими руками. Это альтернативный способ отопления, где в качестве базового топлива будут использоваться не только дрова, но опилки, пеллеты, отходы деревообрабатывающей промышленности и т.д.

В статье мы подробно рассмотрим, как правильно сделать такой агрегат, что для этого понадобится, а также разберемся в преимуществах и возможных его недостатках.

Как это работает

Для того, чтобы добыть природный газ, не обязательно искать месторождение и открывать скважину, можно воспользоваться пиролизным котлом. Это особый вид котельного оборудования, где топливо сгорает при минимальном доступе кислорода, распадаясь на древесный остаток (уголь) и горючий газ (пропилен и этилен).

Учитывая то, что одновременно с топливом происходит процесс сгорания пиролизных газов, эффективность котла увеличивается в 1,5-2 раза при одинаковом с обычным котлом расходе топлива.

Медленное сгорание топлива (дров, опилок, пеллет и т.д.) обеспечивает гораздо более длительный процесс горения (12 часов по сравнению с 3-4 часами в обычном).

На схеме видно, по какому принципу работает пиролизный котел и как идет процесс образования горючего (древесного) газа.

Являясь уже, по сути, газогенераторным оборудованием, такой котел выполняет ряд задач, а именно:

1. Производит низкомолекудярные олефины в результате сгорания дров и входящей в их состав целлюлозы.
2. Очищает олефины от всех сторонних примесей, в результате чего получается чистый горючий газ.
3. Охлаждает газы за счет уменьшения количества энергии  при окончательном сгорании топлива.

Пиролизный котел всегда разделен на 2 камеры, в одной из которых сгорает основное топливо при минимальном доступе кислорода, во вторую поступают выработанные газы и при подкачке воздуха происходит их сгорание.

Подобная оптимизация процесса сгорания позволяет решить сразу 2 ключевых задачи – увеличение коэффициента полезного действия котла и возможность организовать водонагревательный котел за счет соединения с водяной рубашкой.

Процесс пиролиза обеспечивает полное сгорание топлива с максимальной отдачей тепла, что на выходе дает более 35% экономии расходов.

Газогенераторный котел на дровах вполне можно сделать и своими руками, но перед этим необходимо понять принцип его работы, устройство камер внутреннего сгорания и технику безопасности, чтобы исключить малейшие нарушения технологии.

Устройство модели на дровах и схема

Данный вид котла растапливается точно по такому же принципу, как и обычный котел на твердом топливе. Дрова, пеллеты, брикеты, опилки и прочие виды топлива закладываются в нижнюю камеру, поджигаются, после чего открывается воздушная заслонка для создания тяги.

Воздушная заслонка должна быть открыта только наполовину, чтобы избежать излишнего поступления воздуха в камеру сгорания.

Устройство самодельного газогенераторного котла очень простое. Основу составляют 2 камеры, закрытые в один корпус. В нижней сгорает твердое топливо, в верхней – дровяной газ. При этом нагреваемый воздух постоянно циркулирует по воздуховодам — теплый поднимается вверх и выходит наружу, холодный подсасывается снаружи нагревается и также выходит. Этот процесс продолжается до той поры, пока в камере тлеет топливо.

Конвекция газогенераторного котла на дровах прогревает помещение достаточно быстро (50 кв.м. за 60-90 минут), при этом тепло сохраняется более длительный период времени.

Как сделать своими руками

На схеме, изображенной выше, видно, как функционирует котел, где и какие камеры расположены, поэтому прежде чем приступать к собственноручной сборке, необходимо разобраться с принципом работы готового котла, а также использовать чертеж котла, работающего на твердом топливе.

На видео вы можете посмотреть, как работает газогенераторный котел:

1. Основой котла (корпусом) служит любая металлическая бочка, подойдет даже использованный газовый баллон. Можно сделать такой цилиндр из листа стали 8-10 мм толщиной, для чего сварить его по окружности и приварить дно.
2. В верхней части цилиндра делаете камеру минимальным объемом 0,7 куб.м, куда в дальнейшем будет загружаться твердое топливо.

Для того, чтобы рассчитать объем бункера для загрузки топлива, воспользуйтесь таблицей. С ее помощью можно рассчитывать объем любого котла, который вы планируете делать своими руками.

3. На самом верху цилиндра привариваете дополнительный круг стали, из которого будет происходить забор холодного воздуха (юбка).

4. Для очистки древесного газа от сторонних примесей используются кольца грубой очистки. Поддув его происходит через фурму.

5. Для охлаждения газа из юбки забирается холодный воздух. Он проходит по зигзагу труб, оснащенному несколькими металлическими кольцами, постепенно охлаждаясь.

6. Если используется для горения недостаточно сухое топливо, во время работы котла собирается конденсат. Его необходимо регулярно спускать, для чего используется подобный кран.

7. Газогенераторный котел – единственный в линейке отопительного оборудования, который позволяет использовать даже влажные – свежесрубленные – дрова. При контакте с холодным воздухом, поступающим из юбки, образуется слишком большое количество воды, которое необходимо постоянно спускать. Для этой цели используется т.н. сепаратор. Его изготавливают из трубы диаметром 3-5 мм, куда вставляют пластину с ребрами. Проходя по сепаратору, вода выводится из системы по ленте слива.

8. Для повышения мощности газогенераторного котла требуется сухой газ. Для этого достаточно закрыть кран слива конденсата и открыть кран на газовой трубе, которая расположена сразу за сепараторной трубкой. Когда газ поступает из небольшой трубы в большую, он распадается  на газообразную и жидкую фракции, после чего переходит в камеру сгорания.

9. Для обогрева больших площадей рекомендуется устанавливать водяной контур. Можно даже сделать отдельную камеру в газогенераторном котле, где будет нагреваться с помощью поступающего горючего газа вода. За счет конвекции при нагреве происходит одновременное его охлаждение.

10. При выполнении обвязки котла рекомендуется использовать газ в качестве источника дополнительного горючего. Для этого достаточно подсоединить контур и открыть вентиль подачи газа в прибавочную зону.

Советы и отзывы специалистов

1. Камеры сгорания изготавливают из низкоуглеродистой стали, не подверженной воздействию высоких температур и конденсата.
2. Внутри корпуса камеры сгорания закрепляются болтами.
3. Крышка корпуса и камеры всегда уплотняется, чтобы исключить неконтролируемое попадание воздуха внутрь. В качестве уплотнителя можно использовать асбестовый шнур.
4. Корпус газогенераторного котла лучше всего изготовить из пустого газового баллона. Чтобы исключить риск возгорания остатков газа во время монтажных работ, наполните его до краев водой.
5. Обязательно устанавливайте на газогенераторе обратный клапан, который предотвратит выход газа.
6. Для нагнетания воздуха можно использовать вентилятор, но в этом случае котел будет энергозависимым.  
7. Колосниковая решетка для камеры сгорания твердого топлива изготавливается из чугунных полос. Для того, чтобы такой агрегат было удобно чистить, сделайте центр колосника подвижным.
8. Предусмотрите в загрузочной камере люк – при избытке топлива и газа он позволит сбросить часть балласта.
9. Для изготовления газогенераторного котла своими руками обязательно используйте чертежи, а еще лучше – вышедший из строя котел, чтобы в точности соблюсти все пропорции и размеры.

устройство, работа, требования, изготовление своими руками

Азотно-кислородная сварка не бывает без горячего ацетилена. Поэтому изготовление ацетиленового газа столь важно. Ацетиленовый генератор используется для производства ламп и обогревательных устройств. С добавлением этого газа готовят растворители, органические кислоты. Соединение карбида кальция с водой слишком взрывоопасно. При разведении его водой рекомендуется соблюдать нормы безопасности.

Это вещество в домашних условиях изготавливается несколькими методами. Первый – карбид кальция добавляется в воду. Второй – вода падает на карбид. И в третьем методе ацетилен выходит при вытеснении воды. Образовавшись он пропускает в реакционную камеру необходимое количество воды. Этот метод называется смешанным.

Обычно для образования 0,4 г ацетилена требуется 0,562 литра воды. На самом же деле используют от пяти до двадцати литров. Это происходит из-за того, что выделяется большое количество тепла.

Формула реакции, по которой вода разлагает карбид кальция на газ и гашеную известь: CaC + 2h3O = C2h3 + Ca(OH). То есть при смешивании 1 килограмма карбида кальция с 0,562 граммов воды получается на выходе 0,4 граммов ацетилена и 1 килограмм гашеной извести.

В современном варианте вместе с генератором используется кислородный баллон. Считается, что совместное использование ацетиленового генератора и кислорода выгоднее. Особенно в тех местах, где нет пунктов заправки ацетиленовых генераторов.

Ацетиленовый генератор

Классификация ацетиленовых генераторов

Ацетиленовый генератор необходим для изготовления газа ацетилена. Такие генераторы особенно необходимы там, где производство ацетилена отсутствует. Они подразделяются на три категории:

• Производительность. 1 кубометр в час в мобильных устройствах, или 650 кубометров в час в стационарных аппаратах.
• Сила давления. Существуют аппараты низкого давления. Когда выходит газ, оно равняется 15 кПа. И аппараты среднего давления. Когда выходит ацетилен, оно равно 150 кПа. Для более высоких давлений используется только резак.
• Передвижение. Ацетиленовые аппараты бывают портативными и стационарными. В передвижных из-за малых размеров газ не изготавливается выше 3 кубометров в час.

Ниже рассмотрены некоторые разновидности агрегатов. Устройство таких аппаратов должны соответствовать ГОСТу 519-78. Каждый типаж устройства, изготовленного по ГОСТу, обладает собственными плюсами и минусами.

Скачать ГОСТ 30829-2002

К портативным и малоразмерным агрегатам среднего давления относят генератор по производству ацетилена «Малыш» БАМЗ. Он предназначается для производства газа ацетилена. Ацетилен используется для питания горелки или резака. Рекомендуется использовать для таких работ, как резать металл, заваривать фермы. Исправно показал себя в условиях температурного режима от –30 до +40 °С.

Аппарат требует к себе внимания по уходу за ним. Регулировка запорно-двигательной аппаратуры проводится собственноручно газосварщиком. А уровень давления в самом начале задается самим сварщиком. Поэтому у сварного должны быть такие навыки, чтобы управиться с ней.

Портативный генератор АСП-10

К оборудованию для газовой сварки ацетиленовый генератор АСП. Это передвижное устройство применятся на стройках и в домашних работах. Он производит ацетилен до 1,25 кубометра в час. Эти генераторы выпущены только для газокислородной сварки.

Устройство аппарата для газосварки

Самым несложным является устройство сухого типа производства ацетилена. Генератор сухого типа состоит из компонентов, которые описаны ниже:

• Емкость с карбидом. Он оснащен плотно закрывающейся крышкой.
• Корпус баллона. Он заполнен водой на пятьдесят процентов. Пространство сверху остается для образования газа.
• Дозатор-питатель. Он подает время от времени карбид в баллон.
• Решетка из антикоррозийной стали. Она находится на дне баллона. Здесь смешивается карбид и вода.
• Шламосборник.
• Обратный клапан. Он поставляет газ в шланг для сварки или резки и других действий.
• Механический измеритель давления или манометр.
• Номер завода, изготовившего его.
• Год выпуска генератора.
• Давление, при котором он работает.
• Количество загружаемого карбида. Указывается в килограммах.
• Предел температур. Условия, в которых генератор будет работать исправно.
• Марка баллона.

В общем заправка таких генераторов происходит следующим образом. Через горло устройства залить воду. Когда она попадает в переливную трубку, то переливается в промыватель. Переливная заглушка создана для контролирования заполнения. Карбид кальция загружается в специальную корзину. Прижимается специальной крышкой с мембраной. Закручивается винтом.

Устройство ацетиленового генератора

Важной частью любого такого газогенератора является предохранительная заглушка. Она защищает от поступления пламени при обратном ударе. А также не дает проникнуть внутрь аппарата воздуху из рабочей части агрегата. Тем самым он предохраняет баллон от взрыва.

Когда происходит обратный удар, образуется огонь внутри резака, и он расходится по шлангу внутрь баллона. Горящий газ после удара возвращается в шланг. Если нет предотвращающего поступление горящего газа затвора, он попадает в рабочий агрегат.

Такое случается, когда газ выходит медленнее, чем сгорает. Кроме того, негативные последствия происходят тогда, когда мундштук заполняется шлаком.

Обратные клапаны подразделяются на жидкостные или наполненные водой, и сухие, то есть механические. Клапаны, ключевую роль в которых играет вода изготовляются для ацетиленовых генераторов АСП 10.

Агрегат имеет форму цилиндра. В нем присутствует верхнее и нижнее дно. Нижнее дно имеет обратный клапан. Он изготовлен в виде емкости и обрезиненного клапана с колпачком. Колпачок не дает подыматься обратному клапану.

В верхней части такого затвора находится преграждающее пламя устройство, а в нижней – рассекатель. Этот цилиндр заполняется водой. А газ проходит, которой подходит по трубке, проходит через обратный клапан вверх. Там он проходит сквозь отражатель и уходит в резак или горелку через специальный кран.

Когда происходит обратный удар, срабатывает обратный клапан. Он падает вниз и не дает ацетилену проникнуть из генератора в затвор.

Самодельный генератор в работе

Огонь устраняется выбросом воды. За счет образовавшегося давления воду выбрасывает вверх. После срабатывания обратного клапана жидкость необходимо дополнять до уровня расходного клапана. Если будет недоставать воды, газ начнет поступать в атмосферу через затвор.

Конструкция ацетиленового генератора для «мокрого процесса» получения ацетилена немного изменена. На дне баллона помещается емкость с карбидом. В нее поставляется время от времени вода. Вода попадает туда через реторту. Верх баллона служит для сбора газа. Ацетилен подымается по трубе через слой воды прямо к точке отбора. Движением вверх он вытесняет воду вниз. Таким образом происходит постоянная подача карбида и образование газа. Такой способ считается наилучшим.

В смешанном типе генераторов заправка газом происходит следующим образом. К аппарату «мокрого процесса» добавлен вытеснитель. Он снижает уровень образования воды при выходе газа, тем самым процесс ацетиленообразования замедляется. Когда давление в баллоне понижается, уровень воды повышается. Вода снова поступает в камеры ацетиленообразования.

Недостаток такого аппарата в том, что при сильной зашлакованности, происходит смещение задвижки. В результате это смещение нельзя восстановить в нормальное положение. После него начинают происходить потери давления. Баллон приходится встряхивать постоянно.

Достоинства и ограничения конструкций ацетиленовых генераторов

Конструкция ацетиленового генератора «Малыш» считается самой лучшей. Этот аппарат компактный и обеспечивает точный расход горючих средств. Он стабильно держит необходимое давление без отклонений. Нужное давление задается вручную. По назначению он относится к передвижным генераторам сухого типа.

Передвижной генератор БАКС-1

Аппараты же комбинированного типа отличаются сильной зашлакованностью. При всех отличных характеристиках, которые они показывают, если вовремя не обнаружить шлаки, сместиться перегородка к вытеснителю. А это приведет к потерям давления ацетилена на выходе.

Принцип работы ацетиленовых генераторов

Существует три принципа работы ацетиленового генератора. Это вода в карбид, карбид в воду, вытеснение воды.

К самым лучшим аппаратам по разложению карбида относят генераторы, которые работают по системе «карбид в воду». Он полностью разлагает карбид кальция. Обеспечивает хорошие условия для промывки газа. Минусом таких аппаратов являются большие габариты, большое количество отходов. А также они требуют большое количество воды при работе.

Следующими идут генераторы, которые работают по системе «вода на карбид». Их конструкция намного упрощена. Этот принцип работы еще называется «мокрый процесс». Благодаря этому процесс карбид можно использовать разной грануляции. Такой метод используется в передвижных генераторах. Объем получаемого газа равен 3 кубических метра в час.

Из недостатков таких генераторов можно отметить перегрев газа в зоне реакции. А также карбид кальция разлагается не полностью.

Последний метод работы проходит по принципу действия ацетиленовых генераторов с комбинированной системой. Используется метод в передвижных генераторах малого и среднего давления. Максимальная производительность выпуска газа 10 кубометров в час.

Генератор, работающий по принципу вытеснения воды

Хоть генераторы ацетилена, которые работают по системе вытеснения воды славятся стабильностью, недостатки все-таки присутствуют. Как один из недостатков отмечается перегрев после остановки отбора газа.

Требования к размещению ацетиленовых генераторов

Такие генераторы отмечаются повышенной пожароопасностью. Поэтому, чтобы не допустить взрыва, необходимо соблюдать ряд правил к стационарным, передвижным газосварочным постам.

• Работать с генераторам только в условиях температур, которые указаны в мануале по работе с аппаратом или на самом баллоне. Для непередвижных – от +5 до –40. Для портативных – от минус двадцати пяти до плюс сорока градусов по Цельсию.
• Присматривать во время сварки за качеством работы редуктора. Он при скачках давления газа может работать по-разному.
• Обязательно проверить на возникновение искр. Не рекомендуется использовать генераторы, изготовленные из стали. Изготовленные из бронзы не допустят образования искр.
• Работник должен вести контроль за функционированием генератора. Вовремя опознать, что устройство подсасывает воздух с атмосферы и предупредить эту возможность вовремя.
• Аппарат может функционировать при давлении от 20 процентов до 110 выше уровня обозначенного компанией изготовителем.
• Ацетиленовый генератор производит столько ацетилена сколько расходует сварной.
• Устройство закрывается идеально герметично. В газосборнике есть достаточный объем для образования ацетилена. Газ не должен проходить внутрь комнаты, где идет сварочный процесс или на улицу.
• Конструкция устройства должна хорошо охлаждаться. Максимум для температуры жидкости должен быть установлен в восемьдесят градусов по Цельсию в районе изготовления ацетилена, а самого газа – 115.
• Не рекомендуется снимать обратный клапан.
• Размеры и вес портативных аппаратов должны быть минимальными.

Техника безопасности при сварочных работах

Портативные агрегаты должны использоваться в идеально вентилируемых комнатах, либо на открытой стройплощади под навесом. Дистанция между сваркой и самим устройством должна равняться пятнадцати метрам. Ни в коем случае не рекомендуется использовать ацетиленовый агрегат рядом с открытым огнем.

Сбор правил для механизма агрегата и сварки

Ацетиленовый газ – взрывоопасное вещество. Смешиваясь с кислородом он создает гремучие смеси. Любой газосварщик должен наизусть знать требования к безопасности при работе с ацетиленовым газом. Он должен вызубрить мануал по безопасности во время сварки с помощью ацетиленового агрегата.

• Баллон наполовину заполняется водой, пока жидкость не достигнет уровня специального крана.
• Заглушку и емкость хорошо вымыть и высушить.
• Вещество для создания ацетиленового газа закладывать в столько, сколько написано в мануале. Грануляцию тоже соблюдать, прописанную в правилах.
• Перед начальным запуском газосварочного инструмента, газ смешанный с О2 выпустить в атмосферу.
• В зимний период во время обеденного отдыха, перекура, вода должна иметь плюсовую температуру в баллонах. Зимой генераторы утепляются. Обычно используют солевые растворы, которые не дают замерзнуть жидкости в аппарате. Но они быстрее портят емкость, так как соленая вода начинает съедать металлические стенки сосуда. Чаще всего в этих целях используют этиленгликоль или глицерин. Смешивается он так – два литра глицерина с одним литром воды. Эта смесь позволяет жидкости не замерзать при – 76 градусах по Цельсию.
• В зимний период также следует упаковывать баллоны в специальные утепленные будки, чтобы не дать возможности промерзнуть устройству и внутренней части его.
• А также не рекомендуется выкладывать ил рядом с устройством. Его необходимо уносить в вырытые для отходов иловые ямы.
• Гашеную известь, которая остается после растворения карбида кальция, тоже нужно вовремя удалять, чтобы входы и выходы баллона не зашлаковывались. Образование шлака ведет к поломке баллона и возможности взрыва.
• При довольно длинных перерывах воду лучше сливать из баллона. Особенно рекомендуется делать это в зимние дни.
• Раз 90 дней необходимо проводить профилактику генератору. Для этого надо разобрать водяной затвор, газоотводящую трубку, газоподающую трубку.
• Все работы по разборе, очистке устройства проводить на улице.
• Раз в год осмотр должна проводить администрация производства. Затем необходимо составить специальный документ о проверке.
• Ни в коем случае нельзя поджигать спички или идти с открытым огнем к самому устройству или гашеной извести, оставленной после работы. Если будет выброс оставшегося газа произойдет взрыв.
• Не оставляйте без присмотра работающий генератор.
• После сварки обязательно выньте из него весь иловый мусор и вымойте с тщательностью.
• Паспорт и мануал прописываются для каждого ацетиленового агрегата. Главный инженер производства утверждает их.
• С портативные ацетиленовыми генераторами нужно работать только в открытых пространствах.
• Нельзя работать с портативными аппаратами в наклоне или рядом с кислородным баллоном.
• Пространство, где устанавливается генератор тщательно проветривайте. Не рекомендуется работать в закрытых пространствах с ацетиленовым генератором.
• Устройство должно стабильно функционировать.

При соблюдении всех правил, аппарат будет долго функционировать не вызывая проблем. При постоянной проверке бригадиром работы газосварщиков и соблюдении ими правил безопасности на производстве не произойдет бед по недосмотру бригадира.

Можно ли собрать такое устройство самостоятельно

Ацетиленовый генератор можно собрать в домашних условиях собственными руками. Для этого нам понадобятся следующие инструменты и материалы:

• Стальной корпус.
• Перегородка.
• Водяной затвор.
• Карбид.
• Вода.
• Устройство в виде трубки внутри баллона для вывода газа.
• Резак или горелка.

Главное строго соблюсти правила изготовления баллона. Иначе пары ацетилена соединятся с воздухом и образуется сильная взрывчатая смесь.

Используется стальной баллон. С помощью перегородки, которая обязательно должна устанавливаться чуть ниже от центра баллона, разделяете его на две части. Одна часть этого баллона заливается обычной водой, а в другую – засыпается карбид кальция, из которого потом будет получен ацетиленовый газ. Вода по капельнице будет поступать в другую половину стальной емкости и капать на карбид кальция. Соединение с водой вызовет химическую реакцию. В результате образуется газ ацетилен, который по специальной трубке поступает в выходное отверстие, а шлак отсортировывается в сторону.

Вроде все просто и здорово. Но это только так кажется на первый взгляд. Необходимо учесть скачки давления. Такая реакция не постоянна. Иногда она протекает медленнее, другой раз – быстрее. Поэтому можно просто взлететь на воздух, благодаря самодельному генератору. Так как он не прошел сертификацию.

Поэтому рекомендуется не изготавливать самодельные генераторы для создания ацетилена. Тем самым вы убережете себя и тех, кто будет в это время с вами находиться.

Пошаговая базовая информация о генераторе

Вам необходимо знать несколько терминов и иметь общее представление о различных типах генераторных установок и их принципах работы. Объясним простыми словами. Ваше оборудование должен установить специалист. Знающий человек, знающий электрические коды, может выполнить электромонтаж, а простая сантехника может выполнить установку, но вам нужно будет знать, что вы делаете. Установка может потребовать помощи специалиста и должна соответствовать местным нормам и правилам, не только для соблюдения закона, но и для гарантии того, что вы не аннулируете свою страховку, установив оборудование незаконно или без разрешений.Мы рекомендуем вам обратиться к подрядчику для установки или, по крайней мере, попросить его дать профессиональный совет. Вы должны убедиться, что установка выполнена правильно. Чтобы просмотреть список ресурсов на этом веб-сайте и перейти к конкретным областям, представляющим интерес, см .: Информация о генераторе.

ПОРТАТИВНЫЙ ИЛИ СТАЦИОНАРНЫЙ?

Большинство домовладельцев в первую очередь думают о портативных генераторах, а не о стационарных. Если вы хотите вынести генератор на улицу или поставить его на улицу в сарае и подключить шнуры при отключении электроэнергии, это можно сделать.Вы не обязательно сэкономите на этом деньги, но если у вас есть использование портативного генератора в неаварийное время, то это может быть альтернативой. По нашему опыту, более экономично и с меньшими хлопотами приобретать стационарную систему и обеспечивать электропитание всего дома или предприятия. Вы не только получаете больше энергии за доллар, но и вашей семье и / или сотрудникам не нужно ничего делать, чтобы иметь аварийное питание. Вы хотите, чтобы ваша жена, дети или сотрудники вывозили оборудование, подключали его к электросети и запускали систему, переключая передаточный переключатель и выполняя заправку? В какой-то момент все это становится нелепым и стоит вам больше времени сотрудников и потенциальных обязательств, чем того стоит. Прежде чем принять решение, прочтите: Размеры и типы генераторов для вашего дома или бизнеса

В РЕЖИМЕ РЕЖИМА ИЛИ PRIME?

Первое, что вам нужно сделать, это определить, потребуется ли вам резервное или основное питание. Проще говоря, основная мощность требуется, когда у вас нет другого источника энергии или вы используете систему в качестве основного средства энергии. Любой генератор, который используется каждый день или по фиксированному графику для обеспечения энергией, считается основным генератором энергии.Другое слово для простого числа — «непрерывный». Если вам нужен первичный генератор энергии, используйте в качестве ориентира первичный или непрерывный номинал генераторов. Резервный комплект является резервным источником обычного сетевого питания. Резервные блоки используются только тогда, когда электроснабжение от электросети недоступно и не будет использоваться часто. Многие резервные генераторы работают со скоростью 3600 об / мин и не предназначены для постоянного ежедневного использования. Еще одно слово для обозначения режима ожидания — «аварийный». Если вам нужен резервный генератор энергии, используйте в качестве ориентира номинальные характеристики резервного или аварийного генератора.

ФАЗЫ ГЕНЕРАТОРА

Генераторные установки вырабатывают либо одно-, либо трехфазное питание . Вы должны использовать тот тип питания, который обеспечивает ваша панель. В жилых домах и малом бизнесе обычно используется однофазный. Трехфазное питание используется на средних и крупных предприятиях, особенно там, где мощность используется для запуска и работы двигателей. Трехфазные генераторы настроены на выработку 120/208 или 277/480 вольт. Однофазные комплекты 120 или 120/240. Используйте низкое напряжение для работы бытовой техники, а высокое — для двигателей, обогревателей, плит и сушилок.Ваша сервисная панель однофазная или трехфазная, вам не нужен трехфазный генератор, если ваша панель только однофазная. Перед тем, как начать поиск, посоветуйтесь со своим электриком.

СРОК ГЕНЕРАТОРА

Ваша сервисная панель — хорошее место для начала. Пойдите и посмотрите на свою сервисную панель и посмотрите, какая сила тока. Если на панели 100 ампер, это говорит о том, что вам не понадобится более 100 ампер мощности. По мере того, как панель становится больше, ваш генератор будет нуждаться в этом.Можно установить генератор для питания только небольшой части вашей сервисной панели, если вы установите соответствующие субпанели, чтобы разобраться, что будет, а что нет.

ТОПЛИВО: ГАЗ ИЛИ ДИЗЕЛЬ? См. Также Какое топливо для генераторов лучше всего?

Мы рекомендуем дизели из-за их долговечности и более низких эксплуатационных расходов. Современные дизельные двигатели работают бесшумно и обычно требуют гораздо меньшего обслуживания, чем газовые агрегаты аналогичного размера (природный газ или пропан).Затраты на топливо на кВт, произведенный с дизельными двигателями, обычно на 30–50 процентов ниже, чем на газовые агрегаты. Дизельные агрегаты с водяным охлаждением, 1800 об / мин, работают в среднем от 12 000 до 30 000 часов, прежде чем потребуется капитальное обслуживание. Газовые агрегаты с водяным охлаждением, 1800 об / мин, обычно работают от 6000 до 10 000 часов, потому что они построены на более легком блоке бензинового двигателя. Газовые агрегаты горят сильнее (больше БТЕ топлива), поэтому вы увидите, как правило, более короткий срок службы, чем дизельные агрегаты Газовые агрегаты с воздушным охлаждением, 3600 об / мин, обычно заменяются — без капитального ремонта через 500-1500 часов .Это «резервные» генераторы, не предназначенные для работы в течение длительного времени или очень часто.

СКОРОСТЬ РАБОТЫ

Электрооборудование предназначено для использования энергии с фиксированной частотой: 60 Гц (Гц) в США и Канаде, 50 Гц в Европе и Австралии. Выходная частота генератора зависит от фиксированной частоты вращения двигателя . Для выработки электричества 60 Гц большинство двигателей работают со скоростью 1800 или 3600 об / мин. У каждого есть свои достоинства и недостатки.1800 об / мин, четырехполюсные комплекты являются наиболее распространенными и наименее дорогими в больших генераторах. Они предлагают лучший баланс шума, эффективности, стоимости и срока службы двигателя. 3600 об / мин, двухполюсные комплекты меньше по размеру и легкие, лучше всего подходят для портативных и легких условий эксплуатации. Установки на 3600 об / мин считаются «резервными генераторами» и никогда не могут рассматриваться для использования в качестве основной мощности. Проще говоря, это все равно, что управлять автомобилем со скоростью 90 миль в час, а не 45 миль в час: при 45 миль в час ваш автомобиль прослужит дольше, тише, требует меньше обслуживания и дольше служит.Большинство агрегатов со скоростью вращения 3600 об / мин представляют собой двухцилиндровые двигатели для газонокосилок с воздушным охлаждением, в то время как агрегаты с водяным охлаждением на 1800 об / мин сопоставимы с двигателями вилочных погрузчиков и тракторов. Суть в том, что агрегаты с водяным охлаждением на 1800 об / мин прослужат дольше, меньше проблем с обслуживанием и будут более экономичными. Кроме того, генераторы на 1800 об / мин спроектированы для ремонта, блоки на 3600 об / мин предназначены для замены и намного дешевле (в большинстве случаев). Некоторые стационарные агрегаты со скоростью вращения 3600 об / мин и большинство жилых домов на колесах и коммерческих силовых агрегатов можно перестраивать, по крайней мере, один или несколько раз, но этот процесс стоит недешево.

ОСОБЕННОСТИ И ПРЕИМУЩЕСТВА ИСКАТЬ

Блок двигателя. Для длительного срока службы и бесшумной работы мы рекомендуем четырехтактные промышленные дизельные двигатели с жидкостным охлаждением.

Воздушное или жидкостное охлаждение. Двигатели с воздушным охлаждением требуют огромного количества воздуха, могут потребоваться воздуховоды, и они несколько более шумные. Жидкостное охлаждение обеспечивает более тихую работу, более равномерный контроль температуры и, следовательно, более длительный срок службы двигателя.Современные двигатели с воздушным охлаждением подходят для многих областей применения, особенно для краткосрочных, переносных или резервных.

Впускной воздух. Все качественные генераторы имеют фильтры всасываемого воздуха со сменными фильтрующими элементами. Сегодня даже в небольших портативных устройствах есть сменные воздухоочистители.

Глушители. Большинство генераторов оснащено глушителем промышленного класса. Одно из хороших вложений — это глушитель для жилого или критического назначения, который намного тише и служит дольше.Все закрытые генераторы должны быть оборудованы как минимум жилым и, желательно, критическим глушителем.

Смазка. Система смазки должна иметь полнопоточный навинчиваемый масляный фильтр. Генераторы большего размера должны иметь обход фильтра. Большинство современных генераторов имеют аварийную сигнализацию и отключение при низком уровне масла. Убедитесь, что выбранный вами генератор имеет эту ценную особенность, это просто обязательная защита.

Основная марка двигателя . Мы не знаем, почему люди даже рассматривают низкокачественный агрегат из «металлолома» или двигатель «не от производителя», вы не сможете получить необходимые запчасти, обслуживание и поддержку.Многие двигатели поставляются с коробкой запасных частей, включая поршни, кольца и подшипники, потому что все они вам понадобятся. Избавьте себя от горя и купите двигатель крупной марки. Если вы купите утилизированный двигатель, мы не будем его обслуживать, как и большинство других уважаемых дилеров.

Электрические системы и автоматические выключатели. Стандартная система на 12 В должна включать как минимум следующее: 1) Качественный стартер и аккумулятор. Генераторы большего размера должны включать зарядный генератор с твердотельным регулятором напряжения.2) Большие дизельные агрегаты должны поставляться с выключателем предварительного нагрева, а все генераторы должны иметь выключатель запуска / остановки. 3) Al-генераторы должны иметь систему аварийного отключения для защиты двигателя в случае потери давления масла, превышения скорости или проворачивания коленчатого вала генератора и высокой температуры воды (или рабочей). 4) Автоматический выключатель системы для защиты генератора. В небольших системах и портативных устройствах на каждой цепи должен быть автоматический выключатель.

КОНЕЦ ГЕНЕРАТОРА

(Часть, которая заставляет генератор «вырабатывать» электричество.)

Генератор переменного тока должен иметь 4-полюсное вращающееся поле. Автоматический регулятор напряжения обеспечит «чистую» мощность. Нормальная мощность от электросети составляет +/- 6% регулирования напряжения; большинство генераторов даже лучше в диапазоне от +/- 5% до 0,25% и даже лучше. Большинство современных генераторов предлагают AVR — автоматическое регулирование напряжения или какой-либо другой запатентованный бренд регулирования напряжения и могут безопасно использоваться с современной электроникой и компьютерами.

Подшипник со смазкой на весь срок службы. Дешевые генераторы не поставляются с этими подшипниками. Часто для замены подшипника требуется полная разборка каждые два-три года. Большинство современных генераторов или концов генераторов снабжены подшипниками промышленного качества с смазкой на весь срок службы.

ПРИНАДЛЕЖНОСТИ И УПРАВЛЕНИЕ ДВИГАТЕЛЯ

После определения размера генератора, который вам понадобится, составьте список дополнительного и необходимого установочного оборудования.Для снижения уровня шума мы рекомендуем глушитель бытового (не промышленного) класса. Хороший топливный фильтр предварительной очистки / водоотделитель необходим для защиты топливной системы вашего двигателя. Для резервных комплектов может потребоваться блочный нагреватель, чтобы поддерживать температуру смеси охлаждающая жидкость и вода, необходимую для облегчения запуска и уменьшения количества дыма при запуске.

КАКОЙ НАБОР РАЗМЕРОВ МНЕ НУЖЕН?

Калибровка — самый важный этап ; Нет ничего более важного в выборе генератора.Слишком маленький набор не прослужит долго, будет дымить и повредить ваше электрическое оборудование. Если он слишком большой, двигатель нагревается, мокрый стек или «слюнявит», а это означает чрезмерный расход топлива и преждевременный отказ. Мы рекомендуем, чтобы генераторная установка никогда не работала непрерывно с нагрузкой менее 40% — оптимально от 50% до 75%. Дополнительными факторами, которые могут повлиять на эффективную работу вашего генератора, являются большая высота и высокая температура воздуха. Эти условия снизят мощность генератора.Вы должны учитывать вашу высоту, нормальные и экстремальные температуры и другие факторы. Обратитесь к своему инженеру по продажам за информацией о снижении рейтинга. Допускается снижение эффективности на три (3) процента на каждые 1000 футов над уровнем моря минимум. Проверьте спецификации производителя и используйте указанный ими коэффициент снижения номинальных характеристик. Нет ничего хуже, чем купить слишком маленький генератор. Для получения дополнительной информации: Понимание нагрузок и размеров, расчеты, точное выполнение, процедуры определения размеров генератора, руководство по мощности

ПУСКОВЫЕ НАГРУЗКИ ДВИГАТЕЛЯ

Помимо требований к нагрузке, важно учитывать пусковую нагрузку двигателя.Мы используем эмпирическое правило, согласно которому при запуске двигателю требуется в три (3) раза больше мощности, чем при работе с нагрузками . Выбор генератора, который не соответствует вашим потребностям в запуске двигателя, может затруднить запуск двигателей в кондиционерах, компрессорах или морозильных камерах. Кроме того, пусковая нагрузка вызывает провалы напряжения, поэтому свет тускнеет при запуске большого двигателя. Эти провалы напряжения могут быть более чем раздражающими — провалы напряжения могут вывести из строя хрупкое электронное оборудование, такое как компьютеры.Вы должны убедиться, что вы учитываете стартовые нагрузки, если вы не можете запустить нагрузку, вы не сможете ее запустить. Для получения дополнительной информации см .: Примеры пусковой нагрузки, Руководство по мощности электродвигателя, Формулы двигателя.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ О ГЕНЕРАТОРАХ

Прочтите эти разделы о генераторах, вы можете найти полезную информацию. Соединения треугольником и звездой, преобразование электрических блоков (формулы), правильная работа генератора и безопасность генератора.

УСТАНОВКА ГЕНЕРАТОРА

Подробное руководство по установке обычно прилагается к генератору. Вот несколько важных моментов, которые следует учитывать при установке генератора.

Мы настоятельно рекомендуем, чтобы установка выполнялась лицензированным подрядчиком по электрике или механике. У них есть инструменты, ноу-хау и понимание правил и местных норм. Их опыт сэкономит вам деньги в долгосрочной перспективе.Если вы решили выполнить установку самостоятельно, ПОЖАЛУЙСТА, сделайте домашнюю работу перед тем, как приступить к работе, и получите соответствующие разрешения, требуемые вашей местной юрисдикцией. Хотя ко всем GenSet предъявляются некоторые основные требования, каждая марка и модель предъявляют уникальные требования к установке. Кроме того, чрезвычайно важно иметь все соответствующие кодовые книги для справки и строго придерживаться законов, которые были разработаны для вашей безопасности. Прежде всего, ваша система должна быть проверена перед запуском, чтобы предотвратить возгорание и взрывы из-за неправильной установки.

РАСПОЛОЖЕНИЕ

Убедитесь, что учтены следующие пункты, прочтите руководство для генератора. Воздухозаборник для внутреннего сгорания и охлаждения двигателя. Отводы для отработанного и горячего охлаждающего воздуха. Электрические соединения топлива, аккумулятора и переменного тока. Не забывайте следить за оксидом углерода! Жесткие ровные монтажные платформы (многие комплекты уже установлены на стальном основании). Открытый доступ для облегчения обслуживания. Изоляция от жилого помещения. Держите шум и выхлоп вдали от людей. Помещения и оборудование для тушения пожара. Свести к минимуму возможность возникновения пожара. Помните, GenSets перемещаются на своих виброопорах. Оставьте зазор для компенсации и используйте гибкие соединения на всех линиях и соединениях.

ВЫХЛОПНЫЕ СИСТЕМЫ

Выхлопную систему может потребоваться покрыть изоляционным материалом для предотвращения возгорания в результате контакта с горючими материалами.Мы рекомендуем накрыть вытяжные отверстия тепловым одеялом, чтобы уменьшить тепло, излучаемое выхлопными газами, и обеспечить личную безопасность. Некоторые изоляционные материалы лучше доверить профессионалам с соответствующим оборудованием. Держите все трубопроводы подальше от горючих материалов, включая стены. Между генераторной установкой и выхлопной системой необходимо использовать бесшовное гибкое соединение из нержавеющей стали для предотвращения усталости металла. Не используйте выпускной коллектор для поддержки выпускной системы, потому что вес приведет к отказу коллектора.Подвески для выхлопных труб легко доступны и недороги.

ТОПЛИВНАЯ СИСТЕМА

При проектировании и установке топливной системы следует проявлять особую осторожность во избежание опасности возгорания. Топливные линии должны иметь как можно меньше соединений и проложены так, чтобы предотвратить повреждение. Держите трубопроводы подальше от горячего двигателя или компонентов выхлопной системы. Трубопроводы должны быть не меньше впускного и выпускного отверстий двигателя. При необходимости поддержите топливопроводы зажимами, чтобы предотвратить усталость металла от вибрации.Топливный бак должен быть на уровне комплекта или ниже, чтобы предотвратить сифонирование в случае отказа линии. Не забудьте проверить грузоподъемность топливного насоса двигателя и не выходить за ее пределы. Если набор выше, чем бак, может потребоваться дополнительный топливный насос.

Чтобы предотвратить попадание воды, топливо следует втягивать из верхней части бака так, чтобы подборщик выходил на не более чем на двух дюймов от дна. Резервуары для хранения топлива должны иметь защиту от протечек, и во многих юрисдикциях требуются бассейны для разливов.Наземные резервуары рекомендуются и дешевле, но вы должны проверить свои местные нормы перед установкой резервуара. Самые безопасные резервуары — это двойные стенки с сигнализацией. Эти сигналы просты и оправдывают вложения во избежание возможного разлива топлива и значительных затрат на очистку. Если бак установлен над генераторной установкой, используйте отсечной топливный клапан, чтобы вы могли работать с топливной системой без откачки топлива. Это также позволяет перекрыть подачу топлива в случае обрыва магистрали. Высококачественный водоотделитель-топливный фильтр должен быть установлен как можно ближе к генераторной установке.Из-за своей взрывоопасной природы к бензиновым топливным системам предъявляются особые требования; обратитесь к поставщику резервуаров для получения полной информации.

ВОЗДУХ ДЛЯ СГОРАНИЯ И ОХЛАЖДЕНИЯ

Генераторная установка требует воздуха для горения и охлаждения. Радиатор и «толкающий» вентилятор двигателя охлаждают температуру двигателя генератора. Ваш автомобиль или грузовик обычно работает с вентилятором «съемник». Внутренний вентилятор охлаждает генератор.

НАРУЖНЫЙ МОНТАЖ

GenSets, помещенные в защитные кожухи, предназначены для установки на открытом воздухе. Обычно цементная площадка размещается в подходящем месте, вне поля зрения, но с легким доступом для обслуживания и заправки. Генератор закреплен на подушке. Выберите место рядом с линиями электроснабжения и подачи топлива (природный газ, пропан или дизельное топливо). На изображении ниже показана типичная газовая установка. В этом примере главная распределительная панель, передаточный переключатель и субпанели находятся внутри здания, но чаще распределительная панель, субпанели и передаточный переключатель находятся снаружи. Убедитесь, что на генераторе имеется напряжение 110 В для зарядки аккумулятора. GenSet должен располагаться на расстоянии не менее 3 футов от горючего материала (NFPA 37). Оставьте не менее 3 футов (или больше, если корпус и инструкции для вашего конкретного устройства) вокруг корпуса GenSet для доступа внутрь (NEC, статья 110-26a, статья 110-26b). GenSet должен находиться на расстоянии не менее 5 футов от любого отверстия (окна, двери, вентиляционного отверстия и т. Д.) В стене, и выхлоп не должен накапливаться в любой населенной зоне.См. Рисунок ниже.

ВНУТРЕННИЙ МОНТАЖ

Мы не рекомендуем размещать генераторные установки в жилых помещениях, а также в небольших коммерческих и промышленных приложениях. Основная причина избегать установки в помещении — это безопасность. Окись углерода не имеет запаха, цвета и может накапливаться в закрытых помещениях. Вы можете войти в комнату, полную угарного газа, и вас одолят.Утечка газа в пространстве, прилегающем к вашему дому, может убить вас и вашу семью. В дополнение к безопасности установка GenSet в помещении обходится дороже, чем установка GenSet в заводском корпусе с защитой от атмосферных воздействий. Когда GenSet устанавливается в помещении, здание должно быть тщательно спроектировано с учетом вентиляции для удаления тепла и любых паров из-за топлива, выхлопных газов, смазки и пусковых батарей. Радиатор должен быть снабжен переходником воздуховода, который должным образом соединяется с жалюзи на внешней стене здания.Достаточный приток воздуха должен быть обеспечен не только для вентилятора радиатора, но и для охлаждения генератора. Выхлопная труба двигателя и глушитель должны быть герметичными, чтобы предотвратить любые утечки, которые могут привести к накоплению опасного угарного газа внутри здания. Как правило, температура в комнате или пространстве, в котором работает генератор, не должна превышать 100 F. Мы рекомендуем по возможности поддерживать температуру ниже 85 F. Для генераторных установок требуется приток холодного чистого воздуха и выпускное отверстие для горячего воздуха.По возможности, холодный воздух должен проходить над генератором (или концом генератора), чтобы генератор оставался холодным. Размер помещения влияет на комнатную температуру (чем меньше пространство, в котором работает генератор, тем выше, вероятно, будет комнатная температура), для меньших помещений может потребоваться воздуховод. Необходимо учитывать размер генератора, температуру или климат снаружи. При установке в помещении увеличение этих размеров вентиляционных отверстий может охладить комнату до приемлемого уровня и обеспечить «положительный» воздушный поток.Положительный воздушный поток — это прохладный чистый воздух на входе и горячий воздух на выходе, в отличие от циркуляции горячего воздуха внутри комнаты. Вентиляторы охлаждения генератора перемещают влагу, а также воздух. Влажный воздух вызывает коррозию медных обмоток GenSets, поэтому убедитесь, что воздухозаборники расположены так, чтобы минимизировать попадание влаги. Могут также потребоваться автоматические системы пожаротушения. Проконсультируйтесь с местными правилами пожарной безопасности. Вам также следует связаться со своим поставщиком страхования от пожара, чтобы узнать, разрешена ли вообще установка GenSet в помещении. Установка спроектирована с учетом всех вышеперечисленных требований, и все правила техники безопасности могут впоследствии стать опасными.Чтобы установка оставалась безопасной, ее необходимо регулярно проверять и обслуживать, чтобы гарантировать, что утечки или другие опасные условия не развиваются с возрастом или использованием. На объектах, на которых нет квалифицированного обслуживающего персонала, обученного обслуживать внутреннюю генераторную установку, не следует устанавливать блок внутри здания. Еще одним фактором является начальная стоимость. Невозможно построить здание для размещения GenSet по цене такой же низкой, как заводское жилье, которое можно заказать с GenSet.И даже если здание уже существует, затраты на проектирование и адаптацию его для установки генераторной установки обычно превышают стоимость корпуса, доступную у производителя GenSet. Для небольшого GenSet стоимость открытого блока с переходником для воздуховода и комплектом выхлопной трубы всего на 600 долларов меньше, чем у такого же GenSet с заводским погодным кожухом. Дополнительные затраты только на выхлопную гильзу и жалюзи превышают эту экономию. Прочтите Политику, гарантии и отказ от ответственности.Вы, как покупатель и пользователь генераторов, проданных GeneratorJoe, принимаете на себя все риски и ответственность в отношении всего приобретенного оборудования.

ПОДКЛЮЧЕНИЯ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА Подключение генератора к вашей системе распределения электроэнергии — это работа для квалифицированного, лицензированного электрика, знакомого с местными строительными нормами. Электричество опасно, уважайте его. ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛИ И РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО Для всех систем генератора требуется автоматический выключатель и распределительный щит.Автоматический выключатель защищает генераторную установку от короткого замыкания и несимметричных электрических нагрузок. Распределительная панель разделяет и направляет подключенные нагрузки и включает автоматические выключатели для защиты этих нагрузок. Для резервных систем также требуется главный автоматический выключатель между источником питания и распределительной панелью. Панель переключения переключает питание от электросети на GenSet и обратно, поэтому оба не включаются одновременно. Бытовые, коммерческие и промышленные генераторы оснащены автозапуском для подключения к автоматическим переключателям. Если у вас нет другой службы электроснабжения (электросети), вы должны установить безобрывный переключатель. Обычно переключатель передачи должен быть того же размера, что и служебная панель или вспомогательная панель за служебной панелью. Панель переключения переключает питание от электросети на GenSet и обратно, поэтому оба не включаются одновременно. Доступны системы автозапуска и автоматического переключения, и они относительно недороги. Мы можем помочь вам определить, что вам нужно. Для получения дополнительной информации о безобрывных переключателях и их работе см. Раздел «Информация о малом безобрывном переключателе», а о больших переключателях — см. Раздел «Автоматические переключатели».. GeneratorJoe поможет вам определить, что вам понадобится, позвоните нам. Мы надеемся, что эта информация была полезной. Если у вас есть дополнительные вопросы, обратитесь к торговому представителю GeneratorJoe.

Научный проект «Самодельный генератор» | Sciencing

Обновлено 13 ноября 2018 г.

Ма Вэнь Цзе

Изготовление самодельного генератора — простой проект, который будет хорошо работать на многих научных выставках. Простые генераторы постоянного тока (DC) производились более ста лет из общедоступных материалов.Самодельный генератор может стать хорошей основой для объяснения как магнитных, так и электрических принципов.

Материалы

Поскольку базовый генератор очень прост, его можно сделать из легко доступных компонентов. Для базового генератора вам понадобится магнит, немного проволоки и большой гвоздь. Лампа фонарика низкого напряжения может показать, что генератор действительно производит электричество. Картон станет каркасом для генератора, а недорогая розетка для лампочки позволит легче удерживать лампу от источников питания от генератора.

Конструкция

Сделайте из картона прямоугольную опорную коробку. Коробка должна быть высотой 8 см, шириной 8 см и глубиной 3,5 см. Проделайте отверстие в коробке на узкой оси. Отверстие должно быть отцентрировано с обеих сторон, так как гвоздь станет осью для магнита. Проденьте гвоздь в коробку и приклейте к гвоздю четыре магнита. Лучше всего подходят сильные керамические магниты. Оберните проволоку вокруг коробки, чтобы гвоздь проткнул проволоку. Провод должен быть изолирован, чтобы не произошло короткого замыкания.Снимите изоляцию с концов провода, подключите его к лампочке или патрону и закрутите гвоздь с прикрепленными магнитами. Лампочка должна слабо светиться. В некоторых случаях вам может потребоваться выключить свет, чтобы увидеть слабое свечение. Чтобы лампочка стала ярче, крутите ноготь быстрее. Если вы хотите крутить магниты быстрее, вставьте конец гвоздя в электродрель. Будьте осторожны, не вращайте генератор слишком быстро, иначе он может развалиться.

Как это работает

В проводе есть потенциал для электричества.Магнитные поля, окружающие магниты, изменяют полярность атомов в металле, вызывая высвобождение электронов. Чем быстрее магниты вращаются в металлической катушке, тем больше электронов высвобождается и тем выше напряжение, создаваемое генератором. Чем больше витков проволоки, тем больше напряжение. Если ваш генератор не вырабатывает электричество, попробуйте больше витков провода и убедитесь, что провод не оборван или не закорочен из-за плохой изоляции.

Для более подробного объяснения посмотрите видео ниже:

Другие идеи и советы

Если вы хотите сделать генератор, который будет хорошо работать с дрелью, подумайте об использовании оргстекла для блока генератора.Он будет сильнее физически и лучше покажет вращающиеся магниты. Для более сложных научных проектов гвоздь можно заменить осью, которая соединяется с лопастями вентилятора, чтобы сделать ветрогенератор.

Изготовление генератора из электродвигателя

Старый электродвигатель можно использовать в качестве генератора. Электродвигатель состоит из витков проволоки вокруг вращающегося магнита. В электродвигателе электричество проходит через катушки, что заставляет магниты вращаться. Вращающиеся магниты и ось обеспечивали питание любого устройства, использовавшего двигатель.Если вынуть двигатель из устройства и раскрутить ось, он станет генератором. Если вы предпочитаете не делать свой собственный генераторный механизм, можно провести несколько интересных экспериментов с ветроэнергетикой, используя лопасти вентилятора и электродвигатель.

Генераторы и динамо

Развитие и история компонента, который первым сделал электричество коммерчески осуществимо

Динамо Генераторы преобразуют механическое вращение в электрическую энергию.

Динамо — устройство, вырабатывающее постоянного тока и электроэнергии с помощью электромагнетизма. Он также известен как генератор, однако термин «генератор» обычно относится к «генератору переменного тока», который вырабатывает мощность переменного тока.

Генератор — обычно этот термин используется для описания генератора , который создает мощность переменного тока, используя электромагнетизм.

Генераторы, Динамо и батареи — три инструмента, необходимые для создания / хранения значительное количество электроэнергии для использования людьми.Аккумуляторы возможно, был обнаружен еще в 248 году до нашей эры. Они просто используют химические реакция на производство и хранение электричества. Ученые экспериментировали с батарея, чтобы изобрести первые лампы накаливания, электродвигатели и поезда и научные испытания. Однако батареи не были надежными или рентабельно для любого обычного электрического использования, именно динамо-машина радикально изменил электричество из диковинного в выгодное, надежное технологии.

1. Как это работает
2. Краткая история динамо-машин и генераторов
3. Видео генераторов

1.) Как Это работает:

Базовый:

Сначала вам понадобится механический источник энергии, такой как турбина (приводимая в действие падающей водой), ветряная турбина, газовая турбина или паровая турбина. Вал от одного из этих устройств подключен к генератору для выработки энергии.

Динамо и генераторы работают используя дикие сложные явления электромагнетизма . Понимание поведение электромагнетизма, его полей и его эффектов очень велико. предмет исследования. Есть причина, по которой прошло 60 лет ПОСЛЕ Вольты первая батарея, чтобы заработала хорошая мощная динамо-машина. Мы будет проще, чтобы познакомить вас с интересным предметом выработки электроэнергии.

В самом общем смысле Генератор / динамо-машина — это один магнит, вращающийся во время воздействия магнитного поля другого магнита. Вы не видите магнитное поле, но это часто иллюстрируется линиями потока. На иллюстрации над линиями магнитного потока будут следовать линии, созданные железом документы.

Изготовлен генератор / динамо сборка неподвижных магнитов (статора), создающих мощное магнитное поле, и вращающийся магнит (ротор), который искажает и разрезает магнитный магнитные линии статора.Когда ротор прорезает линии магнитного поток делает электричество.

Но почему?

По закону индукции Фарадея если вы возьмете провод и будете двигать его вперед и назад в магнитном поле, поле давит на электроны в металле. Медь имеет 27 электронов, последние два на орбите легко переносятся на следующий атом. Это движение электронов — это электрический поток.

Посмотреть видео ниже показано, как ток индуцируется в проводе:

Если взять много провода например, в катушке и перемещая ее в поле, вы создаете более мощный «поток» электронов.Мощность вашего генератора зависит по телефону:

«л» -Длина проводник в магнитном поле
«v» — скорость проводника (скорость ротора)
«B» — сила электромагнитного поля

Вы можете производить расчеты, используя эта формула: e = B x l x v

Посмотреть видео чтобы увидеть все это наглядно:

О магнитах:

Вверху: простой электромагнит называется соленоидом.Термин «соленоид» на самом деле описывает трубчатая форма, созданная витой проволокой.

Магниты обычно не из природного магнетита или постоянного магнит (если это не маленький генератор), но они медные или алюминиевый провод, намотанный на железный сердечник. Каждая катушка должна быть под напряжением с некоторой силой, чтобы превратить его в магнит. Эта спираль вокруг железа называется соленоид. Соленоиды используются вместо природного магнетита, потому что соленоид НАМНОГО мощнее.Небольшой соленоид может создать очень сильное магнитное поле.

Вверху: Катушки с проволокой в ​​генераторах должны быть изолированы. Отказ генератора вызвано слишком высоким повышением температуры, что приводит к поломке изоляции и короткое замыкание между параллельными проводами. Подробнее о проводах>

Термины : Электромагнетизм — изучение сил, которые происходят между электрически заряженными частицами Ротор — часть генератора динамо, которая вращается Якорь — такой же, как ротор Поток — силовые линии в магнитном поле, это измеряется в плотности, единица СИ Вебера Статор — магниты в генераторе / динамо-машине, которые не двигаются, они устанавливают стационарное магнитное поле Соленоид — магнит, созданный катушкой из проволоки вокруг утюга / ферриса сердечник (соленоид технически означает форму этого магнита, но инженеры называют соленоид и электромагнит как синонимы. Коммутатор — Узнайте больше о них здесь Крутящий момент — сила во вращательном движении

Динамо

Динамо это старый термин, используемый для описания генератора, вырабатывающего постоянный ток мощность . Мощность постоянного тока отправляет электроны только в одном направлении. Проблема с простым генератором заключается в том, что когда ротор вращается, он в конечном итоге полностью поворачивается, меняя направление тока.Ранние изобретатели не знать, что делать с этим переменным током, переменный ток более сложные в управлении и проектировании двигателей и фонарей. Ранние изобретатели пришлось придумать способ улавливать только положительную энергию генератора, поэтому они изобрели коммутатор. Коммутатор — это переключатель, позволяющий ток течет только в одном направлении.

См. видео ниже, чтобы увидеть, как работает коммутатор:

Динамо состоит из 3 основных компонентов : статора, якоря и коммутатор.

Кисти входят в состав коммутатора, щетки должны проводить электричество, поскольку контакт с вращающимся якорем. Первые кисти были актуальны проволочные «щетки» из мелкой проволоки. Они легко изнашивались и они разработали графические блоки для выполнения той же работы.

статор представляет собой неподвижную конструкцию, которая делает магнитные поле, вы можете сделать это в небольшой динамо-машине с помощью постоянного магнита.Для больших динамо требуется электромагнит. Якорь изготовлен из спиральных медных обмоток, которые вращаются внутри магнитного поля, создаваемого статором. Когда обмотки движутся, они прорезают силовые линии магнитного поля. Этот создает импульсы электроэнергии. Коммутатор необходим для получения постоянного тока. В потоках мощности постоянного тока только в одном направлении через провод, проблема в том, что вращающийся якорь в динамо-машине меняет направление тока каждые пол-оборота, поэтому коммутатор — это поворотный переключатель, который отключает питание в течение обратной текущей части цикла.

Самовозбуждение:

Так как магниты в динамо-машине являются соленоидами, для работы они должны быть запитаны. Так что помимо кистей какая мощность крана выйти на главную цепь, есть другой набор щеток для получения энергии от якоря для питания статора магниты. Это нормально, если динамо-машина работает, но как начать динамо, если у вас нет мощности для запуска?

Иногда арматура сохраняет некоторый магнетизм в железном сердечнике, и когда он начинает вращаться, он делает небольшая мощность, достаточная для возбуждения соленоидов в статоре.Затем напряжение начинает расти, пока динамо-машина не наберет полную мощность.

Если нет магнетизма оставлен в железе якоря, чем часто используется батарея для возбуждения соленоиды в динамо-машине, чтобы начать. Это называется «поле» мигает ».

Ниже в обсуждении подключив динамо, вы заметите, как мощность проходит через соленоиды иначе.

Есть два способа проводка динамо: серия рана и шунт ранить.См. Диаграммы, чтобы узнать разницу.

Ниже видео небольшого простая динамо-машина, похожая на схемы выше (построена в 1890-х годах):

Генератор

Генератор отличается от динамо-машина в том смысле, что она производит переменного тока . Электроны входят в в обоих направлениях в сети переменного тока. Только в 1890-х годах инженеры придумали, как проектировать мощные двигатели, трансформаторы и другие устройства, которые могут использовать мощность переменного тока таким образом, чтобы конкурировать с постоянным током мощность.

Пока генератор использует коммутаторах, генератор использует контактное кольцо со щетками для постукивания по выключение ротора. К контактному кольцу прикреплены графит или углерод. «щетки», которые подпружинены, чтобы прижимать щетку к звенеть. Это поддерживает постоянный поток энергии. Кисти изнашиваются время и нуждаются в замене.

Ниже видео контактных колец и щеток, много примеров от старого к новому:

Со времен Грамма в 1860-х годах было выяснено, что лучший способ построить динамо-генератор было расположить магнитные катушки по широкому кругу, с широким вращением арматура.Это выглядит иначе, чем простые небольшие примеры динамо вы видите, как они используются в обучении работе устройств.

На фото ниже вы будете хорошо видна одна катушка на якоре (остальные были сняты для обслуживания) и другие катушки, встроенные в статор.

С 1890-х до наших дней Трехфазное питание переменного тока было стандартной формой питания. Три фазы сделано за счет конструкции генератора.

Для изготовления трехфазного генератора вы должны разместить определенное количество магнитов на статоре и якоре, все с правильным интервалом. Электромагнетизм так же сложен, как и волны и вода, поэтому вам нужно знать, как контролировать поле через ваш дизайн. Проблемы включают неравномерное притяжение вашего магнита. к железному сердечнику, неправильные расчеты искажения магнитного поле (чем быстрее вращается, тем сильнее искажается поле), ложный сопротивление в катушках якоря и множество других потенциальных проблем.

Почему 3 фазы? если хочешь Чтобы узнать больше о фазах и почему мы используем 3 фазы, посмотрите наше видео с пионером трансмиссии Лайонелом Бартольдом.

2.) Краткая история динамо и генераторов:

Генератор возникла из работ Майкла Фарадея и Джозефа Генрих в 1820-х годах. Как только эти два изобретателя обнаружили и задокументировали явления электромагнитной индукции, это приводит к экспериментам другими как в Европе, так и в Северной Америке.

1832 — Ипполит Пикси (Франция) построил первую динамо-машину с помощью коммутатора, его модель создавала электрические импульсы, разделенные отсутствием тока. Он также случайно создали первый генератор переменного тока. Он не знал, что что касается меняющегося тока, он сосредоточился на попытках устранить переменный ток для получения постоянного тока, это привело его к созданию коммутатор.

1830s-1860s — Аккумулятор по-прежнему является самым мощным источником питания электричество для различных экспериментов, происходивших в этот период.Электричество по-прежнему было коммерчески невыгодным. Электроэнергия с батарейным питанием поезд из Вашингтона в Балтимор провалился, что привело к серьезному затруднению в новую область электричества. После миллионов долларов потраченного впустую пара по-прежнему оказался лучшим источником энергии. Электричество все еще необходимо для оказались надежными и коммерчески выгодными.

1860 — Антонио Пачинотти — Создал динамо-машину, Источник питания постоянного тока

1867 — Вернер фон Сименс и Чарльз Уитстон создают более мощная, более полезная динамо-машина, в которой использовался электромагнит с автономным питанием в статоре вместо слабого постоянного магнита.

1871 — Зеноб Грамм зажег коммерческая революция электроэнергии. Он заполнил магнитное поле железный сердечник, который лучше пропускал магнитный поток. Это увеличило мощность динамо-машины до такой степени, что ее можно было использовать для многих коммерческих Приложения.

1870-е годы — Произошел взрыв новых конструкций динамо-машин, конструкций варьировал дикий ассортимент, лишь немногие выделялись как превосходящие эффективность.

1876 — Чарльз Ф. Браш (Огайо) разработала самую эффективную и надежную конструкцию динамо-машины из когда-либо существовавших. к этому моменту. Его изобретения продавались через Telegraph Supply. Компания.

1877 — Франклин Институт (Филадельфия) проводит испытания динамо-машин со всего мира. Реклама этого события стимулирует развитие других, таких как Элиху Томсон, лорд Кельвин и Томас Эдисон.

Вверху: Длинноногая Мэри Эдисона, коммерчески успешная динамо-машина для его системы постоянного тока 1884

1878 — The Компания Ganz начинает использовать генераторы переменного тока в небольших коммерческих инсталляции в Будапеште. 1880 — Чарльз F. Brush использовало более 5000 дуговых ламп , что составляет 80 процентов всех ламп в мире. Экономическая сила электрического возраст начался. 1880–1886 — Системы переменного тока разрабатываются в Европе совместно с Siemens, Сабастиан Ферранти, Люсьен Голар и другие. Царство динамо-машин постоянного тока на прибыльном американском рынке многие скептически относятся к инвестировать в AC.Генераторы переменного тока были мощными, однако генератор само по себе не было самой большой проблемой. Системы контроля и распределения мощности переменного тока необходимо было улучшить, прежде чем она сможет конкурировать с DC на рынке. 1886 — дюйм изобретатели Североамериканского рынка, такие как William Стэнли , Джордж Вестингауз, Никола Тесла и Элиху Thomson разрабатывает собственный кондиционер системы и конструкции генераторов.Большинство из них использовали Siemens и генераторы Ферранти в качестве основы для изучения. Уильям Стэнли быстро смог изобрести лучший генератор, будучи неудовлетворенным с генератором Сименса, который он использовал в своем первом эксперимент.

Вверху: Генераторы переменного тока Siemens, используемые в Лондоне в 1885 году, в США Эдисон не хотел перейти в область питания переменного тока, в то время как в Европе технология развивалась быстро.

1886-1891 — Полифазный Генераторы переменного тока разработаны C.S. Bradly (США), August Haselwander. (Германия), Михаил Доливо-Добровский (Германия / Россия), Галилео Феррарис (Италия) и др. Системы переменного тока, которые включают улучшенный контроль и мощные электродвигатели позволяют AC конкурировать.

1891 — трехфазный Электроэнергия переменного тока оказалась лучшей системой для выработки электроэнергии и распространение на Международном Электротехническая выставка во Франкфурте. Трехфазный генератор конструкции Михаила Доливо-Добровского, использованный на выставке виден слева. 1892 — Чарльз П. Стейнмец представляет свой доклад AIEE по гистерезису. Понимание Штейнмеца математики мощности переменного тока опубликована и помогает произвести революцию Проектирование систем питания переменного тока, включая большие генераторы переменного тока. 1890-е — Генератор дизайн быстро улучшается благодаря коммерческим продажам и имеющиеся деньги на исследования.Westinghouse, Siemens, Oerlikon, и General Electric разрабатывают самые мощные генераторы в мире. Некоторые генераторы все еще работают 115 лет спустя. (Механиквилл, Нью-Йорк)

Вверху: 1894 Элиу Томсон разработал много Генераторы переменного тока для General Electric

Более поздний генератор Westinghouse мощностью 2000 кВт на 270 В от после 1900

3.Видео

Mechanicville Генераторы с объяснением истории (1897), разработанные вдохновителем переменного тока Чарльз П. Стейнмец

Генератор Вестингауза сконструирован и испытан (1905 г.), спроектирован Оливером Шалленбергером, Tesla и другие в Westinghouse.

1895 Ранние мощные генераторы используется в Фолсоме, Калифорния (разработан Элиху Томпсоном, доктором.Луи Белл и другие в GE)

1891 Генератор производства Oerlikon для Международной электротехнической выставки (дизайн Добровольского в Германии)

Связанные темы:

Источники:
-The История General Electric — Зал истории , Скенектади, Нью-Йорк, 1989 Второе издание
— Википедия (Генераторы, Чарльз Браш)
— Википедия (Коммутатор)
— Принципы электричества — от General Electric
— История переменного тока — Технический центр Эдисона
— Руководство по электричеству Хокинса

Фото / Видео:
-Copyright 2011 Технический центр Эдисона.Снято на месте в Немецком музее, Мюнхен,
— Некоторые генераторы сфотографированы в Техническом центре Эдисона, Скенектади, NY

Электрогенератор

— конструкция, работа, типы и применение

Электрогенератор был изобретен до того, как была обнаружена корреляция между электричеством и магнетизмом. В этих генераторах используются электростатические принципы для работы с помощью пластин, движущихся лент, которые заряжаются электрически, а также дисков, переносящих заряд к электроду с высоким потенциалом.Генераторы используют два механизма для генерации заряда, такие как трибоэлектрический эффект, иначе электростатическая индукция. Таким образом, он генерирует низкий ток, а также очень высокое напряжение из-за сложности изолирующих машин, а также их неэффективности. Номинальная мощность электростатических генераторов низка, поэтому они никогда не использовались для выработки электроэнергии. На практике этот генератор используется для питания рентгеновских трубок, а также ускорителей атомных частиц.

Что такое электрический генератор?

Альтернативное название электрического генератора — динамо-машина для передачи, а также распределения энергии по линиям электропередач для различных приложений, таких как домашнее, промышленное, коммерческое и т. Д.Они также применимы в самолетах, автомобилях, поездах, кораблях для выработки электроэнергии. Для электрического генератора механическая мощность может быть получена через вращающийся вал, который эквивалентен крутящему моменту вала, который умножается с использованием угловой скорости или скорости вращения.

Механическая энергия может быть получена из различных источников, таких как гидротурбины на водопадах / плотинах; паровые турбины, газовые турбины и ветряные турбины, где пар может вырабатываться за счет тепла от воспламенения ископаемого топлива, иначе — за счет ядерного деления.Газовые турбины могут сжигать газ непосредственно внутри турбины, в противном случае — дизельные двигатели и бензин. Конструкция генератора, а также его скорость могут изменяться в зависимости от характеристик механического первичного двигателя.

Генератор — это машина, преобразующая механическую энергию в электрическую. Он работает по принципу закона Фарадея электромагнитной индукции. Закон Фарадея гласит, что всякий раз, когда проводник помещается в переменное магнитное поле, индуцируется ЭДС, и эта индуцированная ЭДС равна скорости изменения потоковых связей.Эта ЭДС может возникать при изменении относительного пространства или относительного времени между проводником и магнитным полем. Итак, важными элементами генератора являются:

• Магнитное поле
• Движение проводника в магнитном поле

Характеристики

Основные характеристики электрических генераторов включают следующее.

Мощность

Выходная мощность электрогенератора находится в широком диапазоне.Выбрав идеальный генератор, можно легко удовлетворить требования высокой и низкой мощности за счет одинаковой выходной мощности.

Топливо

Для электрогенераторов доступны несколько вариантов топлива, таких как бензин, дизельное топливо, сжиженный нефтяной газ, природный газ.

Портативность

Электрические генераторы портативны, потому что у них есть ручки и колеса. Таким образом, их можно легко перемещать из одного места в другое.

Шум

В некоторых генераторах используется технология шумоподавления, позволяющая снизить шумовое загрязнение.

Конструкция электрогенератора

Конструкция электрогенератора может быть выполнена с использованием различных частей, таких как генератор, топливная система, регулятор напряжения, система охлаждения и выпуска, система смазки, зарядное устройство, панель управления, рама или основной узел.

Генератор

Преобразование энергии, которое происходит в генераторе, известно как генератор переменного тока. Это включает в себя как неподвижные, так и движущиеся части, которые работают вместе, чтобы генерировать электромагнитное поле, а также поток электронов для выработки электричества.

Топливная система

Топливная система в генераторе используется для выработки необходимой энергии. Эта система состоит из топливного насоса, топливного бака, возвратного патрубка и патрубка, который используется для соединения двигателя и бака. Топливный фильтр используется для удаления мусора до того, как он достигнет двигателя, а форсунка заставляет топливо течь в камеру сгорания.

Двигатель

Основная функция двигателя — подавать электроэнергию в генератор. Диапазон мощности, генерируемой генератором, может определяться мощностью двигателя.

Регулятор напряжения

Этот компонент используется для управления напряжением вырабатываемого электричества. При необходимости он также преобразует электричество переменного тока в постоянный.

Системы охлаждения и выхлопа

Обычно генераторы выделяют много тепла, поэтому для уменьшения тепла от перегрева машины используется система охлаждения. Выхлопная система используется для устранения дыма во время ее работы.

Система смазки

В генераторе есть несколько небольших, а также движущихся частей, которые необходимы для их достаточной смазки с использованием моторного масла, чтобы обеспечить плавную работу, а также защитить от чрезмерного износа.Уровни смазки следует часто проверять каждые 8 ​​часов процесса.

Зарядное устройство

Аккумуляторы в основном используются для питания генератора. Это полностью автоматический компонент, который используется для обеспечения готовности батареи к работе в случае необходимости, обеспечивая ее стабильным низким напряжением.

Панель управления

Панель управления используется для управления всеми функциями генератора во время работы от начала до конца. Современные устройства способны определять, когда генератор автоматически включается / выключается.

Рама / основной узел

Рама — это корпус генератора и часть, в которой конструкция удерживает все на месте.

Работа электрического генератора

Генераторы в основном представляют собой катушки из электрических проводников, обычно из медной проволоки, которые плотно намотаны на металлический сердечник и установлены с возможностью поворота внутри экспоната из больших магнитов. Электрический проводник движется через магнитное поле, магнетизм будет взаимодействовать с электронами в проводнике, чтобы вызвать поток электрического тока внутри него.

Электрический генератор

Катушка проводника и ее сердечник называются якорем, соединяя якорь с валом механического источника энергии, например двигателя, медный проводник может вращаться с исключительно повышенной скоростью над магнитным полем.

Точка, когда якорь генератора сначала начинает вращаться, а затем в железных полюсных наконечниках возникает слабое магнитное поле. Когда якорь вращается, он начинает повышать напряжение. Часть этого напряжения подается на обмотки возбуждения через регулятор генератора.Это впечатляющее напряжение создает более сильный ток обмотки, увеличивает силу магнитного поля.

Расширенное поле создает большее напряжение в якоре. Это, в свою очередь, увеличивает ток в обмотках возбуждения, что приводит к более высокому напряжению якоря. В это время признаки обуви зависели от направления протекания тока в обмотке возбуждения. Противоположные знаки заставят ток течь в неправильном направлении.

Как электрический генератор вырабатывает электричество?

На самом деле электрические генераторы не производят электричество; вместо того, чтобы создавать, они меняют энергию с механической на электрическую или с химической на электрическую.Это преобразование энергии может быть выполнено путем захвата энергии движения и преобразования ее в электрическую форму путем выталкивания электронов из внешнего источника с помощью электрической цепи. Электрогенератор в основном работает в обратном направлении от двигателя.

Некоторые генераторы, которые используются на плотине Гувера, будут обеспечивать огромное количество энергии за счет передачи энергии, создаваемой турбинами. Генераторы, которые используются как в коммерческих, так и в жилых помещениях, очень малы по размеру, но для выработки механической энергии они зависят от различных источников топлива, таких как газ, дизельное топливо, а также пропан.

Эту мощность можно использовать в цепи для наведения тока.
Как только этот ток был создан, он направляется с помощью медных проводов для питания внешних устройств, в противном случае — машин целых электрических систем.

Современные генераторы используют принцип электромагнитной индукции Майкла Фарадея, потому что он обнаружил, что когда проводник вращается в магнитном поле, могут образовываться электрические заряды для создания тока. Электрический генератор связан с тем, как водяной насос нагнетает воду с помощью трубы.

Типы электрогенераторов

Генераторы классифицируются по типам.

• Генераторы переменного тока
• Генераторы постоянного тока

Генераторы переменного тока

Их также называют генераторами переменного тока. Это наиболее важный способ производства электроэнергии во многих местах, поскольку в настоящее время все потребители используют переменный ток. Он работает по принципу электромагнитной индукции. Они бывают двух типов: индукционный генератор и синхронный генератор.

Индукционный генератор не требует отдельного возбуждения постоянного тока, регуляторов, регуляторов частоты или регулятора. Эта концепция имеет место, когда катушки проводника вращаются в магнитном поле, вызывая ток и напряжение. Генераторы должны работать с постоянной скоростью, чтобы обеспечить стабильное напряжение переменного тока даже при отсутствии нагрузки.

Генератор переменного тока

Синхронные генераторы — это генераторы большого размера, которые в основном используются на электростанциях. Это может быть тип вращающегося поля или тип вращающегося якоря.У вращающегося якоря якорь находится у ротора, а поле у ​​статора. Ток якоря ротора снимается через контактные кольца и щетки. Они ограничены из-за высоких ветровых потерь. Они используются для приложений с низкой выходной мощностью. Генератор переменного тока с вращающимся полем широко используется из-за его высокой мощности выработки и отсутствия контактных колец и щеток.

Это могут быть трехфазные или двухфазные генераторы. Двухфазный генератор вырабатывает два совершенно разных напряжения.Каждое напряжение можно рассматривать как однофазное напряжение. Каждый из них генерирует напряжение, полностью независимое от другого. Трехфазный генератор переменного тока имеет три однофазные обмотки, разнесенные таким образом, что индуцированное напряжение в любой одной фазе смещается на 120º относительно двух других.

Они могут быть подключены как треугольником, так и звездой. В Delta Connection каждый конец катушки соединен вместе, образуя замкнутый контур. Дельта-соединение выглядит как греческая буква дельта (Δ). При соединении звездой один конец каждой катушки соединен вместе, а другой конец каждой катушки оставлен открытым для внешних соединений.Соединение «звезда» обозначается буквой Y.

Эти генераторы комплектуются двигателем или турбиной, которые могут использоваться в качестве мотор-генераторной установки и использоваться в таких приложениях, как военно-морской флот, добыча нефти и газа, горное оборудование, ветряные электростанции и т.

Преимущества

К преимуществам генераторов переменного тока можно отнести следующее.

• Эти генераторы обычно не требуют обслуживания из-за отсутствия щеток.
• Легко повышайте и понижайте через трансформаторы.
• Размер линии передачи может быть меньше из-за функции повышения
• Размер генератора относительно меньше, чем у машины постоянного тока
• Потери относительно меньше, чем у машины постоянного тока
• Эти выключатели генератора относительно меньше, чем выключатели постоянного тока

Генераторы постоянного тока

Генераторы постоянного тока обычно используются в автономных системах. Эти генераторы обеспечивают бесперебойную подачу питания непосредственно в накопители электроэнергии и электрические сети постоянного тока без использования нового оборудования.Сохраненная мощность передается нагрузкам через преобразователи постоянного тока в переменный. Генераторами постоянного тока можно было управлять обратно на неподвижную скорость, так как батареи, как правило, стимулируют регенерацию значительно большего количества топлива.

Генератор постоянного тока

Классификация генераторов постоянного тока

Генераторы постоянного тока

классифицируются в зависимости от того, как их магнитное поле создается в статоре машины.

• Генераторы постоянного тока с постоянным магнитом
• Генераторы постоянного тока с раздельным возбуждением и
• Генераторы постоянного тока с самовозбуждением.

Генераторы постоянного тока с постоянными магнитами не требуют возбуждения внешнего поля, поскольку они имеют постоянные магниты для создания магнитного потока. Они используются для маломощных приложений, таких как динамо-машины. Генераторы постоянного тока с раздельным возбуждением требуют возбуждения внешнего поля для создания магнитного потока. Мы также можем варьировать возбуждение, чтобы получить переменную выходную мощность.

Они используются в гальванических и электролитических рафинировках. Из-за остаточного магнетизма, присутствующего в полюсах статора, генераторы постоянного тока с самовозбуждением могут создавать собственное магнитное поле после запуска.Они просты по конструкции и не нуждаются во внешней цепи для изменения возбуждения поля. Опять же, эти генераторы постоянного тока с самовозбуждением подразделяются на шунтовые, последовательные и составные генераторы.

Они используются в таких приложениях, как зарядка аккумуляторов, сварка, обычное освещение и т. Д.

Преимущества

К преимуществам генератора постоянного тока относятся следующие.

• В основном машины постоянного тока имеют широкий спектр рабочих характеристик, которые могут быть получены путем выбора метода возбуждения обмоток возбуждения.
• Выходное напряжение можно сгладить, регулярно располагая катушки вокруг якоря. Это приводит к меньшему количеству колебаний, что желательно для некоторых приложений в установившемся режиме.
• Нет необходимости в экранировании излучения, поэтому стоимость кабеля будет меньше по сравнению с кабелем переменного тока.

Другие типы электрических генераторов

Генераторы подразделяются на различные типы, такие как портативные, резервные и инверторные.

Переносной генератор

Они чрезвычайно используются в различных приложениях и доступны в различных конфигурациях с изменением мощности.Они полезны при обычных бедствиях после выхода из строя электросети. Они используются в жилых, небольших коммерческих учреждениях, таких как магазины, торговые точки, на стройплощадке, чтобы обеспечивать электроэнергией небольшие инструменты, свадьбы на открытом воздухе, кемпинг, мероприятия на открытом воздухе и обеспечивать питание сельскохозяйственных устройств, таких как скважины, в противном случае системы капельного орошения.

Генераторы этого типа работают на дизельном топливе, в противном случае — на газе, чтобы обеспечить кратковременную электроэнергию. Основные характеристики портативного генератора:

• Он проводит электричество с помощью двигателя внутреннего сгорания.
• Его можно подключать к различным инструментам и приборам через розетки.
• Может быть подключен к субпанелям.
• Используется в отдаленных районах.
• Он потребляет меньше энергии для работы морозильной камеры, телевизора и холодильника.
• Скорость двигателя должна быть 3600 об / мин, чтобы выдавать типичный ток с частотой 60 Гц.
• Обороты двигателя можно контролировать с помощью оператора
• Он обеспечивает питание фарами, а также инструменты

Инверторный генератор

Этот тип генератора использует двигатель, подключая его к генератору переменного тока для выработки энергии переменного тока, а также использует выпрямитель для преобразования переменного тока в постоянный.Они используются в холодильниках, кондиционерах, лодочных автомобилях, которые требуют значений определенной частоты, а также напряжения. Они доступны в менее тяжелых и твердых. Характеристики этого генератора в основном включают следующее.

• Это зависит от современных магнитов.
• Использует более высокие электронные схемы.
• Он использует 3 фазы для производства электроэнергии.
• Обеспечивает стабильную подачу тока на устройство.
• Он энергоэффективен, потому что скорость двигателя регулируется автоматически в зависимости от требуемой мощности.
• Когда он используется с надлежащим устройством, его переменный ток может быть установлен на любое напряжение, а также на частоту.
• Они легкие и используются в автомобиле, лодке и т. Д.

Резервный генератор

Это один из видов электрической системы, используемый для работы через автоматический переключатель резерва, который дает сигнал для включения устройства. потеря. К лучшим характеристикам резервного генератора можно отнести следующее.

• Операция может выполняться автоматически
• Он используется в системах безопасности для резервного освещения, лифтов, оборудования жизнеобеспечения, медицинских и противопожарных систем.
• Обеспечивает стабильную защиту электропитания
• Постоянно контролирует энергоснабжение сети
• Каждую неделю автоматически выполняет самотестирование, чтобы проверить, правильно ли реагирует или нет на потерю электропитания.
• Он состоит из двух компонентов, таких как автоматический переключатель и резервный генератор.
• Он обнаруживает потерю мощности за секунды и усиливает электричество.
• Он работает с использованием природного газа или жидкого пропана.
• Внутри используется двигатель внутреннего сгорания.

Промышленные генераторы

Промышленные генераторы отличаются от коммерческих и жилых помещений. Они прочные и прочные, которые работают в суровых условиях. Характеристики источника питания будут варьироваться от 20 кВт до 2500 кВт, 120-48 В и от 1-фазного до 3-х фазного питания.

Обычно они более индивидуализированы по сравнению с другими типами. Классификация этих генераторов может быть сделана на основе топлива, используемого для работы двигателя, чтобы можно было вырабатывать электроэнергию.В качестве топлива используется природный газ, дизельное топливо, бензин, пропан и керосин.

Индукционные генераторы

Эти генераторы бывают двух типов: самовозбуждающиеся и внешне возбуждаемые. Самовозбуждающиеся используются в ветряных мельницах, где ветер используется как нетрадиционный источник энергии, который преобразуется в электрическую энергию. Внешнее возбуждение используется в приложениях с рекуперативным торможением, таких как краны, подъемники, электровозы и лифты.

Техническое обслуживание электрогенератора

Техническое обслуживание электрогенератора во многом схоже со всеми типами двигателей.Для каждого производителя очень важно знать, как обслуживаются все генераторы. Нормальное техническое обслуживание — это общий осмотр, такой как проверка на утечки, уровни охлаждающей жидкости, проверка шлангов и ремней, кабелей и клемм аккумулятора. Важно проверять масло, чтобы его часто менять. Частота замены масла в основном зависит от производителя, от того, как часто оно используется. Если в генераторе используется дизельное топливо, необходимо заменить масло на 100 часов работы.

Раз в год фильтрация и очистка топлива очень быстро ухудшают качество дизельного топлива.После нескольких дней эксплуатации это топливо может разлагаться из-за загрязнения воды и микробов, что приводит к закупорке топливопроводов и фильтров. При очистке топлива используются биоциды в год во всех типах генераторов, кроме резервного генератора, где он будет притягивать сырость.

Систему охлаждения следует обслуживать, потому что она требует проверки уровня охлаждающей жидкости через доступные интервалы во время простоя.

Необходимо проверить уровень заряда батареи, поскольку проблемы с батареей могут вызвать сбои.Регулярное тестирование необходимо для определения текущего состояния батареи. Он включает в себя проверку уровней электролита, а также точную плотность электрических батарей.

Также очень важно отключать генератор на 30 минут еженедельно под нагрузкой. Удалите излишки влаги, смажьте двигатель и отфильтруйте топливо, а также фольгу. Как только любые подвижные части, обнаруженные где-либо на генераторе, должны быть стабильно расположены внутри.

Для дальнейшего осмотра необходимо вести записи, чтобы знать состояние вашего генератора.

Приложения

К применениям электрогенераторов относятся следующие.

• В разных городах генераторы обеспечивают питание большинства электросетей
• Они используются на транспорте
• Малые генераторы служат отличным резервом для удовлетворения потребностей домашних хозяйств в электроэнергии, в противном случае малые предприятия
• Они используются для привода электродвигателей
• Применяются перед подачей электроэнергии на строительных площадках.
• Они используются в лабораториях для определения диапазона напряжений
• Энергоэффективность, такая как использование топлива, может быть значительно снижена

Недостатки

Главный недостаток — они не могут остановить сильные колебания напряжения по этой причине, обычные типы генераторы не подходят для работы с потребителями, чувствительными к напряжению, такими как ПК. ноутбуки, телевизоры или музыкальные системы, потому что они могут повредить их в плохом случае.

Итак, это обзор электрогенератора.Электрогенератор работает по принципу электромагнитной индукции. Этот принцип был открыт Майклом Фарадеем. В основном генераторы представляют собой катушки с электрическими проводниками или медную проволоку. Этот провод плотно наматывается на металлический сердечник и помещается примерно так, чтобы вращаться в экспонате из больших магнитов.

Электрический проводник вращается в магнитном поле, и магнетизм соединяется через электроны внутри проводника, вызывая в нем ток. Здесь катушка проводника, а также ее сердечник называются якорем.Он подключен к валу источника питания. Теперь вы четко разобрались в принципах работы и типах генераторов. Кроме того, любые дополнительные вопросы по этой теме или по электрическим и электронным проектам оставляйте комментарии ниже.

Электрогенератор Источник изображения: альтернативный вариант

Термоэлектрический генератор энергии | Британника

Термоэлектрический генератор энергии , ​​любой из класса твердотельных устройств, которые либо преобразуют тепло непосредственно в электричество, либо преобразуют электрическую энергию в тепловую для нагрева или охлаждения.Такие устройства основаны на термоэлектрических эффектах, включающих взаимодействие между потоками тепла и электричества через твердые тела.

Все термоэлектрические генераторы имеют одинаковую базовую конфигурацию, как показано на рисунке. Источник тепла обеспечивает высокую температуру, и тепло течет через термоэлектрический преобразователь к радиатору, который поддерживается на уровне ниже температуры источника. Разница температур на преобразователе создает постоянный ток (DC) к нагрузке ( R _L ), имеющей напряжение на клеммах ( В ) и ток на клеммах ( I ).Промежуточного процесса преобразования энергии нет. По этой причине производство термоэлектрической энергии классифицируется как прямое преобразование энергии. Количество произведенной электроэнергии определяется по формуле I ² R _L или V I .

Детали термоэлектрического генератора.

Encyclopædia Britannica, Inc.

Уникальный аспект термоэлектрического преобразования энергии состоит в том, что направление потока энергии является обратимым.Так, например, если нагрузочный резистор удален и заменен источник питания постоянного тока, термоэлектрическое устройство, показанное на рисунке, можно использовать для отвода тепла от элемента «источника тепла» и снижения его температуры. В этой конфигурации запускается обратный процесс преобразования энергии термоэлектрических устройств, в котором электроэнергия используется для перекачивания тепла и производства холода.

Эта обратимость отличает термоэлектрические преобразователи энергии от многих других систем преобразования, таких как термоэлектронные преобразователи энергии.Входная электрическая мощность может быть напрямую преобразована в перекачиваемую тепловую энергию для обогрева или охлаждения, или входная тепловая мощность может быть преобразована непосредственно в электрическую энергию для освещения, эксплуатации электрического оборудования и других работ. Любое термоэлектрическое устройство может применяться в любом режиме работы, хотя конструкция конкретного устройства обычно оптимизируется для его конкретного назначения.

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишись сейчас

Систематические исследования термоэлектричества начались примерно между 1885 и 1910 годами.К 1910 году немецкий ученый Эдмунд Альтенкирх удовлетворительно рассчитал потенциальную эффективность термоэлектрических генераторов и очертил параметры материалов, необходимых для создания практических устройств. К сожалению, металлические проводники были единственными доступными материалами в то время, что делало невозможным создание термоэлектрических генераторов с КПД более 0,5 процента. К 1940 году был разработан полупроводниковый генератор с коэффициентом преобразования 4%.После 1950 года, несмотря на активизацию исследований и разработок, повышение эффективности выработки термоэлектрической энергии было относительно небольшим: к концу 1980-х годов КПД не превышал 10 процентов. Потребуются более качественные термоэлектрические материалы, чтобы выйти за рамки этого уровня производительности. Тем не менее, некоторые маломощные разновидности термоэлектрических генераторов зарекомендовали себя как имеющие большое практическое значение. Источники, работающие на радиоактивных изотопах, являются наиболее универсальными, надежными и обычно используемыми источниками энергии для изолированных или удаленных объектов, например, для записи и передачи данных из космоса.

Основные типы термоэлектрических генераторов

Термоэлектрические генераторы энергии различаются по геометрии в зависимости от типа источника тепла и теплоотвода, требований к мощности и предполагаемого использования. Во время Второй мировой войны некоторые термоэлектрические генераторы использовались для питания портативных передатчиков связи. В период с 1955 по 1965 год в полупроводниковых материалах и электрических контактах были внесены существенные улучшения, что расширило практический диапазон применения. На практике для многих устройств требуется стабилизатор мощности для преобразования выходного сигнала генератора в пригодное для использования напряжение.

Генераторы были построены для использования природного газа, пропана, бутана, керосина, топлива для реактивных двигателей и древесины, и это лишь некоторые из источников тепла. Коммерческие блоки обычно имеют диапазон выходной мощности от 10 до 100 Вт. Они предназначены для использования в удаленных районах в таких приложениях, как средства навигации, системы сбора данных и связи, а также катодная защита, которая предотвращает коррозию металлических трубопроводов и морских сооружений электролизом.

Солнечные термоэлектрические генераторы с некоторым успехом использовались для питания небольших ирригационных насосов в отдаленных и слаборазвитых регионах мира.Описана экспериментальная система, в которой теплая поверхностная вода океана используется в качестве источника тепла, а более холодная вода глубинного океана — в качестве поглотителя тепла. Солнечные термоэлектрические генераторы были разработаны для снабжения электроэнергией орбитальных космических аппаратов, хотя они не смогли конкурировать с кремниевыми солнечными элементами, которые имеют более высокий КПД и меньший удельный вес. Однако были рассмотрены системы с тепловым насосом и генерацией энергии для теплового контроля орбитальных космических аппаратов.Используя солнечное тепло со стороны космического корабля, ориентированной на Солнце, термоэлектрические устройства могут генерировать электроэнергию для использования другими термоэлектрическими устройствами в темных областях космического корабля и для рассеивания тепла от корабля.

Генераторы на атомном топливе

Продукты распада радиоактивных изотопов могут быть использованы в качестве источника высокотемпературного тепла для термоэлектрических генераторов. Поскольку материалы термоэлектрических устройств относительно невосприимчивы к ядерному излучению и поскольку источник может работать в течение длительного периода времени, такие генераторы являются полезным источником энергии для многих необслуживаемых и удаленных приложений.Например, радиоизотопные термоэлектрические генераторы обеспечивают электроэнергией изолированные станции мониторинга погоды, для сбора глубоководных данных, для различных систем предупреждения и связи, а также для космических кораблей. Кроме того, еще в 1970 году был разработан маломощный радиоизотопный термоэлектрический генератор, который использовался для питания кардиостимуляторов. Диапазон мощности радиоизотопных термоэлектрических генераторов обычно составляет от 10 ^-6 до 100 Вт.

Генератор (пар) — оборудование энергетической зоны

1.0 Цель

Power Zone Equipment, Inc. Политика конфиденциальности данных

Политика, изложенная ниже, описывает персональные данные, которые может собирать Power Zone Equipment, то, как Power Zone Equipment использует и защищает эти данные, и кому мы можем их передавать. Эта политика предназначена для уведомления отдельных лиц о личных данных в целях соблюдения законов и нормативных актов о конфиденциальности данных юрисдикций, в которых работает Power Zone Equipment.

Power Zone Equipment призывает наших сотрудников, независимых подрядчиков, клиентов, поставщиков, коммерческих посетителей, деловых партнеров и другие заинтересованные стороны ознакомиться с этой политикой.Используя наш веб-сайт или отправляя личные данные в Power Zone Equipment любыми другими способами, вы подтверждаете, что понимаете и соглашаетесь соблюдать эту политику, а также соглашаетесь с тем, что Power Zone Equipment может собирать, обрабатывать, передавать, использовать и раскрывать ваши личные данные как описано в этой политике.

2.0 Персональные данные

Power Zone Equipment обязуется соблюдать все разумные меры предосторожности для обеспечения конфиденциальности и безопасности личных данных, собранных Power Zone Equipment.Во время использования вами нашего веб-сайта или посредством других коммуникаций с Power Zone Equipment, персональные данные могут собираться и обрабатываться Power Zone Equipment. Как правило, Power Zone Equipment собирает личную контактную информацию (например, имя, компания, адрес, номер телефона и адрес электронной почты), которую вы сознательно предоставляете либо при регистрации, запрашивая расценки, отвечая на вопросы, либо иным образом для использования в наших коммерческих отношениях. Иногда мы можем собирать дополнительные персональные данные, которые вы добровольно предоставляете, включая, помимо прочего, название должности, дополнительную контактную информацию, дату рождения, хобби, области интересов и профессиональную принадлежность.

3.0 Использование личных данных

Веб-сайт

Power Zone Equipment предназначен для использования клиентами Power Zone Equipment, коммерческими посетителями, деловыми партнерами и другими заинтересованными сторонами в деловых целях. Персональные данные, собранные Power Zone Equipment через свой веб-сайт или другими способами, используются для поддержки наших коммерческих отношений с вами, включая, помимо прочего, обработку заказов клиентов, заказов от поставщиков, управление учетными записями, изучение потребностей клиентов. , отвечая на запросы и предоставляя доступ к информации.Кроме того, в соответствии с законами и постановлениями соответствующей юрисдикции для поддержки наших отношений с вами:

• мы можем передавать личные данные нашим аффилированным лицам, чтобы лучше понимать потребности вашего бизнеса и способы улучшения наших продуктов и услуг;
• мы можем использовать сторонних поставщиков услуг, чтобы помочь нам в сборе, сборке или обработке личных данных в связи с услугами, связанными с нашими деловыми отношениями;
• мы (или третье лицо от нашего имени) можем использовать персональные данные, чтобы связаться с вами по поводу предложения оборудования Power Zone для поддержки вашего бизнеса или для проведения онлайн-опросов, чтобы лучше понять потребности наших клиентов; и
• мы можем использовать личные данные для маркетинговой и рекламной деятельности.

Если вы решите не использовать свои личные данные для поддержки наших отношений с клиентами (особенно для прямого маркетинга или исследования рынка), мы будем уважать ваш выбор. Мы не продаем ваши персональные данные третьим лицам и не передаем их третьим лицам, за исключением случаев, указанных в настоящей политике. Power Zone Equipment будет хранить ваши персональные данные до тех пор, пока вы поддерживаете отношения с клиентами с Power Zone Equipment и / или если вы зарегистрировались для получения маркетинговых или иных сообщений от Power Zone Equipment, до тех пор, пока вы не потребуете удалить такие персональные данные. .

4.0 Сторонние поставщики услуг

Power Zone Equipment является коммерческим оператором своего веб-сайта и использует поставщиков услуг для оказания помощи в размещении или иным образом выступая в качестве обработчиков данных, для предоставления программного обеспечения и контента для наших сайтов, а также для предоставления других услуг. Power Zone Equipment может раскрывать предоставленные вами личные данные этим третьим сторонам, которые предоставляют такие услуги по контракту для защиты ваших личных данных. Кроме того, в соответствии с законами и нормативными актами соответствующей юрисдикции Power Zone Equipment может раскрывать личные данные, если такое раскрытие:

• — использование персональных данных для дополнительной цели, которая напрямую связана с первоначальной целью, для которой персональные данные были собраны;
• необходим для подготовки, согласования и исполнения договора с вами;
• требуется законом или компетентными государственными или судебными органами;
• необходимо для обоснования или сохранения судебного иска или защиты;
• является частью корпоративной реструктуризации, продажи активов, слияния или продажи; или,
• необходим для предотвращения мошенничества или других незаконных действий, таких как умышленные атаки на системы информационных технологий Power Zone Equipment.

5.0 Международная передача данных

Обратите внимание, что для наших клиентов в Швейцарии и Европейском союзе (ЕС) компания Power Zone Equipment находится в США. Если вы используете наши веб-сайты или веб-порталы, или вся информация, включая личную информацию, может быть передана в Power Zone Equipment (включая субподрядчиков, которые могут поддерживать и / или управлять нашим веб-сайтом) в Соединенных Штатах и ​​в других местах и ​​может быть передана третьим лицам. вечеринки, которые могут быть расположены в любой точке мира.Хотя сюда могут входить получатели информации, находящиеся в странах, где уровень правовой защиты вашей личной информации может быть ниже, чем в стране вашего местонахождения, мы будем защищать вашу информацию в соответствии с требованиями, применимыми к вашей информации и / или местоположению. В частности, для передачи данных за пределы ЕС Power Zone Equipment будет использовать соглашения о передаче данных, содержащие Стандартные договорные положения. Используя наши веб-сайты или веб-порталы, вы недвусмысленно соглашаетесь на передачу вашей личной информации и другой информации в США и другие страны для целей и использования, описанных в настоящем документе.

6.0 Автоматический сбор неличных данных

Когда вы заходите на веб-сайты или веб-порталы Power Zone Equipment, мы можем автоматически (то есть не путем регистрации) собирать неличные данные (например, тип используемого интернет-браузера и операционной системы, доменное имя веб-сайта, с которого вы пришли, количество посещения, среднее время нахождения на сайте, просмотренные страницы). Мы можем использовать эти данные и делиться ими с нашими филиалами по всему миру и поставщиками соответствующих услуг для мониторинга привлекательности наших веб-сайтов и улучшения их производительности или содержания.В этом случае обработка выполняется анонимно и по усмотрению Power Zone Equipment.

7.0 Другие онлайн-данные

Кроме того, некоторые технические онлайн-приложения или другие способы взаимодействия с Power Zone Equipment могут потребовать ввода коммерческих и технических данных. Предоставляя запрошенную информацию, вы даете согласие на обработку и хранение такой информации компанией Power Zone Equipment. Если в Power Zone Equipment не указано, что вы хотите удалить эту информацию с сервера Power Zone Equipment, такая информация может быть сохранена Power Zone Equipment и использована для будущих коммерческих коммуникаций.Запрос на удаление этой информации может быть сделан по контактной информации, указанной ниже. Power Zone Equipment будет принимать все разумные меры предосторожности, чтобы гарантировать, что никакая такая информация не будет предоставлена ​​или разглашена другим третьим сторонам, за исключением, если применимо, тех третьих сторон, которые выполняют хостинг, обслуживание и связанные с этим услуги сайта.

8.0 «Файлы cookie» — информация, автоматически сохраняемая на вашем компьютере

Файлы cookie — это информация, которая автоматически сохраняется на компьютере пользователя веб-сайта.Когда пользователь просматривает веб-сайт (-ы) Power Zone Equipment, Power Zone Equipment может хранить некоторые данные на компьютере пользователя в форме «cookie», чтобы автоматически распознавать пользователя при будущих посещениях веб-сайта (-ов) Power Zone Equipment. Power Zone Equipment приложит разумные усилия для обеспечения соблюдения законов и постановлений соответствующих юрисдикций в отношении файлов cookie.

9,0 Дети

Power Zone Equipment не будет сознательно собирать личные данные детей младше 18 лет.Веб-сайт (-ы) Power Zone Equipment не предназначен для лиц младше 18 лет

10.0 Безопасность и целостность данных

Power Zone Equipment будет принимать разумные меры предосторожности для защиты личных данных, находящихся в его распоряжении, от риска потери, неправильного использования, несанкционированного доступа, раскрытия, изменения и уничтожения. Power Zone Equipment периодически пересматривает свои меры безопасности, чтобы обеспечить конфиденциальность личных данных.

Power Zone Equipment будет использовать личные данные только способами, совместимыми с целями, для которых они были собраны или впоследствии разрешены вами.Хотя Power Zone Equipment будет принимать разумные меры для обеспечения того, чтобы личные данные соответствовали его предполагаемому использованию, были точными, полными и актуальными, Power Zone Equipment также полагается на каждого человека, чтобы помочь в предоставлении точных обновлений его или ее личных данных.

11.0 Ссылки на другие веб-сайты

Веб-сайты

Power Zone Equipment могут содержать «ссылки» на веб-сайты, принадлежащие третьим сторонам и управляемые ими. Получив доступ к этим ссылкам, которые предоставлены для вашего удобства, вы покинете наш сайт и будете подчиняться политике конфиденциальности другого веб-сайта.Эта политика не применяется к какой-либо личной информации, которую вы предоставляете посторонним третьим лицам.

12.0 Сохранение данных

В целом, Power Zone Equipment будет хранить персональные данные только столько времени, сколько необходимо для конкретной цели обработки и в соответствии с политикой управления записями Power Zone Equipment, или в соответствии с другими требованиями законов и нормативных актов конкретной юрисдикции. Например, данные будут храниться в течение периода времени, в течение которого вы имеете право использовать веб-сайты оборудования Power Zone, включая любые инструменты для оборудования Power Zone, доступные через наши веб-сайты.После прекращения действия такой авторизации ваши персональные данные, связанные с использованием веб-сайтов Power Zone Equipment, будут удалены.

13.0 Доступ к данным и исправление

По запросу Power Zone Equipment предоставит физическим лицам разумный доступ к личным данным, которые она хранит о них. Кроме того, Power Zone Equipment будет принимать разумные меры, чтобы позволить отдельным лицам исправлять, изменять или удалять информацию, которая, как доказано, является неточной или неполной. Power Zone Equipment также полагается на каждого человека, чтобы помочь в предоставлении точных обновлений его или ее личных данных.Чтобы получить доступ, исправить, изменить или удалить личные данные Power Zone Equipment о человеке, физическое лицо должно связаться со следующим:

ТЕЛЕФОН: + 1-719-754-1981 | ЭЛЕКТРОННАЯ ПОЧТА: [email protected]

14.0 Права ЕС на конфиденциальность данных

Если ваши персональные данные обрабатываются в ЕС или вы являетесь резидентом ЕС, Общий регламент ЕС о защите данных предоставляет вам определенные права в соответствии с законом. В частности, право на доступ, исправление или удаление ваших личных данных Power Zone Equipment.

В той мере, в какой это требуется действующим законодательством, Power Zone Equipment будет предоставлять физическим лицам разумный доступ к личным данным, которые Power Zone Equipment хранит о них, и будет принимать разумные меры, позволяющие таким лицам исправлять, изменять или удалять информацию, которая хранится в Power Zone Equipment. их. Power Zone Equipment также полагается на каждого человека, чтобы помочь в предоставлении точных обновлений его или ее личных данных. Чтобы получить доступ, исправить, изменить или удалить личные данные, которые Power Zone Equipment хранит о физическом лице, физическое лицо должно связаться с его или ее коммерческим представителем Power Zone Equipment или связаться с нами по следующему адресу электронной почты: sales @ powerzone.com.

Если у вас есть комментарий, вопрос или жалоба относительно того, как Power Zone Equipment обрабатывает ваши личные данные, мы приглашаем вас связаться с нами, чтобы мы могли решить этот вопрос. Кроме того, физические лица, находящиеся в ЕС, могут подать жалобу относительно обработки их личных данных в органы по защите данных ЕС (DPA). Следующая ссылка может помочь вам найти подходящий DPA: http://ec.europa.eu/justice/data-protection/bodies/authorities/index_en.htm.

15.0 Изменения в этой политике

Power Zone Equipment оставляет за собой право время от времени изменять эту политику, чтобы она точно отражала правовую и нормативную среду и наши принципы сбора данных. Когда в эту политику будут внесены существенные изменения, Power Zone Equipment разместит пересмотренную политику на нашем веб-сайте.

16.0 Вопросы и комментарии

Если у вас есть какие-либо вопросы или комментарии по поводу этой политики (например, для просмотра и обновления или удаления ваших личных данных из нашей базы данных), свяжитесь с + 1-719-754-1981 или sales @ powerzone.com

Микротурбины | WBDG — Руководство по проектированию всего здания

Введение

Микротурбины — это относительно новая технология распределенной генерации, используемая для стационарных приложений генерации энергии. Они представляют собой тип турбины внутреннего сгорания, которая производит тепло и электричество в относительно небольших масштабах.

Микротурбины

обладают рядом потенциальных преимуществ по сравнению с другими технологиями для маломасштабной выработки электроэнергии, в том числе: небольшое количество движущихся частей, компактный размер, легкий вес, большая эффективность, более низкие выбросы, более низкие затраты на электроэнергию и возможности для использования отработанного топлива.В этих системах также можно использовать рекуперацию отходящего тепла для достижения эффективности более 80%.

Ожидается, что микротурбины из-за своего небольшого размера, относительно низких капитальных затрат, ожидаемых низких затрат на эксплуатацию и техническое обслуживание, а также автоматического электронного управления займут значительную долю рынка распределенной генерации. Кроме того, микротурбины предлагают эффективное и чистое решение для рынков с прямым механическим приводом, таких как компрессор и кондиционирование воздуха.

Микротурбины работают как реактивные двигатели, но вырабатывают электричество вместо тяги.
Фотография предоставлена: Capstone Turbine Corp.

Описание

A. Что такое микротурбина?

Обзор микротурбины
Есть в продаже	Да (ограничено)
Диапазон размеров	25-500 кВт
Топливо	Природный газ, водород, пропан, дизельное топливо
КПД	20-30% (рекуперация)
Окружающая среда	Низкий (<9–50 частей на миллион) NOx
Прочие функции	Когенерация (вода 50–80 ° C)
Коммерческий статус	Мелкосерийное производство, коммерческие прототипы.

(любезно предоставлено Калифорнийским справочником по распределенным энергетическим ресурсам на микротурбинах)

Микротурбины — это небольшие турбины внутреннего сгорания размером примерно с холодильник мощностью от 25 до 500 кВт. Они произошли от турбонагнетателей для автомобилей и грузовиков, вспомогательных силовых агрегатов (ВСУ) для самолетов и небольших реактивных двигателей. Большинство микротурбин состоит из компрессора, камеры сгорания, турбины, генератора переменного тока, рекуператора (устройства, которое улавливает отходящее тепло для повышения эффективности ступени компрессора) и генератора.На рисунке ниже показано, как работает микротурбина.

B. Типы микротурбин

Микротурбины классифицируются по физическому расположению составных частей: одно- или двухвальные, простой цикл или рекуперация, промежуточное охлаждение и повторный нагрев. Машины обычно вращаются со скоростью более 40 000 оборотов в минуту. Выбор подшипника — масляный или воздушный — зависит от использования. Одновальная микротурбина с высокими скоростями вращения от 90 000 до 120 000 оборотов в минуту является более распространенной конструкцией, поскольку ее проще и дешевле построить.И наоборот, разъемный вал необходим для приводов машин, для которых не требуется инвертор для изменения частоты переменного тока.

Генераторы микротурбин

также можно разделить на два общих класса:

• Микротурбины без рекуперации (или простого цикла) —В турбине с простым циклом или без рекуперации сжатый воздух смешивается с топливом и сжигается в условиях постоянного давления. Полученный горячий газ расширяется через турбину для выполнения работы.Микротурбины простого цикла имеют более низкий КПД (около 15%), но также более низкие капитальные затраты, более высокую надежность и больше тепла, доступного для когенерационных приложений, чем блоки с рекуперацией.

• Рекуперируемые микротурбины — Рекуперируемые агрегаты используют теплообменник из листового металла, который восстанавливает часть тепла от выхлопного потока и передает его входящему воздушному потоку, повышая температуру воздушного потока, подаваемого в камеру сгорания. Дополнительная рекуперация тепла выхлопных газов может использоваться в конфигурации когенерации.На рисунках ниже показана рекуперированная микротурбинная система. Эффективность преобразования топливной энергии в электрическую находится в диапазоне от 20 до 30%. Кроме того, блоки с рекуперацией могут обеспечить экономию топлива от 30 до 40% за счет предварительного нагрева.

Рекуперированная микротурбина
Фотография предоставлена: Capstone

Когенерация — это вариант во многих случаях, поскольку микротурбина находится в точке использования электроэнергии. Комбинированный теплоэлектрический КПД микротурбин в таких приложениях когенерации может достигать 85% в зависимости от требований теплового процесса.

КПД микротурбины
Конфигурация	КПД
без ремонта	15%
Восстановленный	20–30%
с рекуперацией тепла	до 85%

(любезно предоставлено Калифорнийским справочником по распределенным энергетическим ресурсам на микротурбинах)

Современные материалы, такие как керамика и термобарьерные покрытия, являются одними из ключевых технологий, позволяющих улучшить микротурбины.Повышение эффективности может быть достигнуто с помощью таких материалов, как керамика, которые позволяют значительно повысить рабочую температуру двигателя.

C. Характеристики микротурбин

Некоторые из основных приложений для микротурбин включают:

• Распределенное поколение — автономные локальные приложения, удаленные от электросетей
• Качественная мощность и надежность — снижение колебаний частоты, скачков напряжения, скачков, провалов или других сбоев
• Резервное питание — используется в случае отключения электричества в качестве резервного источника электроэнергии
• Снижение пиков — использование микротурбин в периоды, когда потребление электроэнергии и плата за потребление высоки
• Повышение мощности — увеличение локальных генерирующих мощностей и в более удаленных сетях
• Дешевая энергия — использование микротурбин в качестве базовой нагрузки или основного источника энергии, которое дешевле производить на месте, чем приобретать в электроэнергетике
• Комбинированное производство тепла и электроэнергии (когенерация) — повышает эффективность местного производства электроэнергии за счет использования отходящего тепла для существующего теплового процесса.

Микротурбины предлагают множество потенциальных преимуществ для распределенного производства электроэнергии. Избранные сильные и слабые стороны технологии микротурбин перечислены в следующей таблице из Калифорнийского руководства по распределенным энергетическим ресурсам для микротурбин.

Микротурбины
Сильные стороны	Слабые стороны
Малое количество подвижных частей	Низкое соотношение топлива к электроэнергии
Компактный размер	Потеря выходной мощности и КПД при более высоких температурах окружающей среды и возвышении
Облегченный
Высокая эффективность когенерации
Низкие выбросы
Можно утилизировать отработанное топливо
Увеличенные интервалы технического обслуживания
Без вибрации
Меньше шума, чем поршневые двигатели
Повышает энергетическую безопасность

Доступный : N / A

Эстетика :

• Улучшает обзор и обзор с автономными системами, что устраняет необходимость в воздушных линиях электропередачи

Рентабельность : (См. Раздел F: Экономика микротурбин)

• Обеспечивает экономию средств за счет снижения пикового спроса на объекте и, следовательно, снижения платы за спрос

Функциональный :

• Обеспечивает лучшую надежность и качество электропитания, особенно для тех, кто находится в зонах с отключениями, скачками и т.являются обычными или электроснабжение менее надежно
• Обеспечивает питание удаленных приложений, где традиционные линии передачи и распределения не подходят, такие как строительные площадки и морские объекты
• Может быть альтернативой дизельным генераторам для локального энергоснабжения критически важных функций (например, центров связи)
• Обладает комбинированными теплоэнергетическими возможностями
• Снижает перегрузку передающих линий
• Оптимизирует использование существующих сетевых активов, включая возможность высвободить передающие активы для увеличения пропускной способности
• Повышает надежность сети
• Облегчает более быструю выдачу разрешений, чем модернизация линии электропередачи
• Может размещаться на площадках с ограничениями по производству электроэнергии

Производственные :

• Обеспечивает высококачественное питание чувствительных приложений
• Быстрее реагирует на новые потребности в электроэнергии — так как увеличение мощности может производиться быстрее
• Способствует уменьшению капиталовложений в непроизводительные активы, поскольку модульный характер микротурбин означает, что увеличение и уменьшение мощности может производиться небольшими приращениями, точно в соответствии со спросом, вместо строительства центральных электростанций, рассчитанных на удовлетворение предполагаемого будущего (а не текущего) спроса
• Энергия в режиме ожидания сокращает время простоя, позволяя сотрудникам возобновить работу
• Производит меньше шума, чем поршневые двигатели

Надежный / Сейф :

• Повышает энергетическую безопасность
• Резервное питание обеспечивает быстрое восстановление после события

Устойчивое развитие :

• Производит самые низкие выбросы среди всех систем сжигания некаталитического ископаемого топлива
• Имеет небольшую занимаемую площадь, сводя к минимуму неудобства на рабочем месте
• Уменьшает или откладывает модернизацию инфраструктуры (линии и подстанции)
• Для микротурбин с рекуперацией энергии обладает более высокой эффективностью преобразования энергии, чем центральное поколение
• Обеспечивает более эффективное управление энергопотреблением и нагрузкой

Д.Экономика микротурбин

Капитальные затраты на микротурбину колеблются от 700 до 1100 долларов США / кВт. Эти затраты включают все оборудование, соответствующие руководства, программное обеспечение и начальное обучение. Добавление рекуперации тепла увеличивает стоимость на 75–350 долларов за кВт. Затраты на установку значительно различаются в зависимости от местоположения, но обычно добавляют 30-50% к общей стоимости установки.

Производители микротурбин нацелены на будущую стоимость ниже 650 долларов за кВт. Это представляется возможным, если рынок расширяется и объемы продаж увеличиваются.

С меньшим количеством движущихся частей поставщики микротурбин надеются, что эти устройства могут обеспечить более высокую надежность, чем традиционные технологии возвратно-поступательного движения. Производители ожидают, что начальные единицы потребуют более неожиданных посещений, но по мере того, как продукция созревает, будет хватать ежегодного графика технического обслуживания. Большинство производителей нацелены на интервалы обслуживания в 5 000-8 000 часов.

Затраты на техническое обслуживание микротурбинных установок по-прежнему основаны на прогнозах с минимальными реальными ситуациями.Оценки варьируются от 0,005 до 0,016 доллара за кВтч, что сопоставимо с оценкой для небольших систем поршневых двигателей.

Стоимость микротурбины
Капитальные затраты	700–1100 долл. США / кВт
Затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание	0,005-0,016 $ / кВт
Интервал технического обслуживания	5000-8000 часов

(любезно предоставлено Калифорнийским справочником по распределенным энергетическим ресурсам на микротурбинах)

Приложение

Микротурбины

могут использоваться для резервного питания, обеспечения качества и надежности электроэнергии, снижения пиковых нагрузок и когенерации.Кроме того, поскольку микротурбины разрабатываются для использования различных видов топлива, они используются для извлечения ресурсов и использования свалочного газа. Микротурбины хорошо подходят для небольших коммерческих зданий, таких как рестораны, гостиницы / мотели, небольшие офисы, магазины розничной торговли и многие другие.

Разнообразие потребителей энергии, которые уже используют микротурбины, велико и быстро растет. Например:

• Микротурбины, работающие на свалочном газе, установленные на полигоне Джамача в Спринг-Вэлли, Калифорния, обеспечивают электроэнергией на месте и обратно в сеть.Подробнее

• Ресторан McDonald’s в Чикаго, штат Иллинойс, получает большую часть электроэнергии от микротурбины, работающей на природном газе, что сокращает его ежемесячный счет за электроэнергию на 1500 долларов.

Энергетическая система с микротурбиной-генератором Parallon 75 в The Energy Efficient McDonald’s (TEEM) в Бенсенвилле, штат Иллинойс, может обеспечивать электроэнергией весь магазин, включая освещение, кухонное оборудование и системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.
Фотография предоставлена: Новости потребителей энергии

• Текстильная фабрика в Лоуренсе, Массачусетс, обеспечивает непрерывную работу, получая энергию от микротурбин.

• В здании Chesapeake Building в кампусе Мэрилендского университета, Колледж-Парк, штат Мэриленд, есть система охлаждения, обогрева и электроснабжения (ТЭЦ), состоящая из микротурбин, чиллера и дымовой трубы, которая использует отработанное тепло для охлаждения и обогрева здания, что значительно повышает эффективность системы. .

Система ТЭЦ Chesapeake Building, Мэрилендский университет — Колледж-Парк, Мэриленд

Также ведется разработка микротурбинной технологии для транспортных средств.Автомобильные компании заинтересованы в микротурбинах как в легком и эффективном источнике энергии на основе ископаемого топлива для гибридных электромобилей, особенно автобусов.

Другие текущие разработки, направленные на улучшение конструкции микротурбины, снижение затрат и повышение производительности с целью производства конкурентоспособного продукта распределенной генерации, включают рекуперацию тепла / когенерацию, гибкость топлива и гибридные системы (например, топливный элемент / микротурбина, маховик / микротурбина).

Дополнительные ресурсы

WBDG

Типы зданий / Типы помещений

Применимо ко всем типам зданий и пространствам

Цели проектирования

Эстетика, рентабельность, функциональность / эксплуатация, продуктивность, надежность / безопасность, устойчивость

Ввод в эксплуатацию

Ввод здания в эксплуатацию

Инструменты

Калькулятор темпа роста энергии (EERC), Energy Plus, Система принятия решений по энергопотреблению предприятия (FEDS)

Государственные и федеральные агентства

Ассоциации и организации

• California Communities for Advanced Distributed Energy Resources (CADER) — Служит в качестве центра обмена информацией по эффективным технологиям и системам инфраструктуры, которые повышают качество, надежность и безопасность коммунального энергоснабжения, одновременно снижая затраты на электроэнергию и воздействие на окружающую среду, связанное с выработкой электроэнергии.
• Ассоциация ТЭЦ — ассоциация, объединяющая интересы различных рынков для содействия росту чистых и эффективных ТЭЦ в Соединенных Штатах. Его миссия состоит в создании нормативной, институциональной и рыночной среды, которая способствует использованию чистых и эффективных ТЭЦ в качестве основного источника электроэнергии и тепловой энергии в США. (бывшая Ассоциация чистого тепла и энергии США (USCHPA))
• Всемирный альянс за децентрализованную энергетику (WADE) — запущен группой крупных компаний и национальных промышленных ассоциаций для ускорения разработки высокоэффективных систем когенерации и децентрализованной энергетики (DE), которые принесут существенные экономические и экологические выгоды во всем мире.

Производители

Во всем мире более двадцати компаний участвуют в разработке и коммерциализации микротурбин для приложений распределенной генерации. Ниже приведены ссылки на пять ведущих производителей микротурбин.

• Bowman Power Systems — британская компания, которая разрабатывает микротурбинные системы выработки электроэнергии мощностью 80 кВт для устройств DER и мобильных устройств.