Принцип работы газового генератора | Строительный портал

В поисках альтернативного источника энергии пришло понимание, что не обязательно добывать газ в шахтах, чтобы затем сжигать его в котлах и двигателях внутреннего сгорания, горючий газ можно добывать из отходов производства и древесины. Газогенератор или как его еще называют генератор газов путем сжигания местного топлива – дров, торфа, древесного угля, опилок и других отходов древесины, а также иногда других органических остатков способны выделять/генерировать горючие газы, такие как СО, СН4, Н2 и другие. Вариантов использования полученного газа несколько, но в любом случае в основу каждого устройства положен принцип газогенератора. О том, как работает газогенератор, из каких элементов он состоит, а также какие процессы проходят внутри него, мы расскажем в данной статье. Также рассмотрим варианты дальнейшего использования полученного газа и места, где можно устанавливать подобные агрегаты.

1. Преимущества и недостатки генераторов газа
2. Принцип работы газового генератора – газогенератора
3. Типы газогенераторов
4. Место установки газового генератора
5. Дровяной газовый генератор своими руками

Итак, какие же существуют варианты использования газа, полученного в газогенераторе?

Первый – горючий газ направляется к газовой плите на кухне и используется для приготовления пищи. Второй – горючий газ сжигается сразу же в пиролизном котле отопления с газогенератором, соответственно, используется для отопления дома или теплиц. Кстати, подобные котлы могут называться газовым котлом на дровах, твердотопливным пиролизным котлом, газогенераторным котлом на дровах. Все они могут использоваться как для бытовых нужд, так и для отопления огромных производств и цехов или предприятий. Третий – горючий газ может направляться в двигатель внутреннего сгорания, который служит приводом насосной станции или генератора электроэнергии.

Газовый генератор на дровах позволяет получать электроэнергию в тех регионах, где нет возможности провести линии электропередач, выполнить прокладку газопровода и затруднен подвоз газа в баллонах. Помимо автономности у газогенераторов есть и другие преимущества, которые мы раскроем ниже.

 

Преимущества и недостатки генераторов газа

В качестве примера рассмотрим преимущества и недостатки газогенераторных котлов отопления. Пиролизные котлы относятся к категории твердотопливных, но существенно отличаются от обычных печей на дровах или угле, где происходит обычный процесс сгорания топлива.

Преимущества газогенераторных котлов:

• КПД газогенераторных котлов находится в диапазоне 80 – 95 %, в то время как КПД обычного твердотопливного котла редко превышает 60 %.
• Регулируемый процесс горения в газогенераторном котле – одна закладка дров может гореть от 8 до 12 часов, для сравнения в обычном котле горение длится 3 – 5 часов. В газогенераторных котлах с верхним горением сгорание дров длится до 25 часов, а уголь может гореть 5 – 8 дней.
• Топливо сгорает полностью, поэтому чистить зольник и газоход приходится не часто.
• Благодаря тому, что процесс горения можно регулировать (мощность регулируется в диапазоне 30 – 100 %), работу котла можно автоматизировать, как например, газового или жидкотопливного.
• Выброс вредных веществ в атмосферу из газогенератора минимален.
• Газогенераторные котлы экономнее обычных.
• Топливо для газогенераторов не обязательно должно быть подсушено до 20 % влажности, существуют модели котлов, в которых можно использовать древесину до 50 % влажности и даже свежесрубленную.
• Возможность загрузки в котел неколотых поленьев до 1 м длиной и даже больше.

• Помимо дров и отходов древесной промышленности в пиролизных котлах можно утилизировать резину, пластмассу и другие полимеры.
• Высокая безопасность котла по сравнению с обычным твердотопливным котлом обеспечивается автоматикой и материалами, из которых изготовлен агрегат, а в особенности камеры сгорания.

Если говорить о газогенераторах, которые используются для производства электроэнергии, то они обладают точно такими же достоинствами, такими как экологичность, экономичность, высокий КПД, высокое октановое число 110 – 140, универсальность в плане используемого топлива и большая эффективность в зимнее время.

Недостатки газогенераторных котлов:

• На газовый генератор цена в 1,5 – 2 раза выше, чем на обычный твердотопливный котел.
• В большинстве своем газогенераторы энергозависимы, так как для подсоса воздуха используется вентилятор, но также существуют модели, которые могут работать и без электричества.
• Если использовать газогенераторный котел на мощности ниже 50 %, то наблюдается нестабильное горение – как результат выпадение в осадок дёгтя, который скапливается в газоходе.
• Температура обратки отопления не должна быть ниже 60 °С, иначе в газоходе будет выпадать конденсат.
• Обычно газогенераторы требовательны к влажности топлива, но как уже писалось выше, есть модели, в которых можно сжигать даже свежесрубленную древесину.

Других существенных недостатков газогенераторов не выявлено.

Кстати, газогенераторы – не такое уж и новое изобретение. Еще в середине прошлого века, когда большая часть нефтяных ресурсов Германии шла на вооружение, в качестве топлива для автомобилей использовались дрова. Даже на грузовые автомобили устанавливались газогенераторы. Современные агрегаты не слишком далеко ушли в своей конструкции, но, тем не менее, основательно усовершенствованы.

 

Принцип работы газового генератора – газогенератора

 

В генераторе газов или газогенераторе из твердого топлива добывается горючий газ. Основной секрет заключается в том, что в камеру сгорания подается воздух, объема которого недостаточно для полного сгорания топлива, при этом соблюдается высокая температура порядка 1100 – 1400 °С. Полученный газ охлаждается и направляется к потребителю или двигателю внутреннего сгорания, если, например, планируется добывать электричество. Более детально принцип работы газогенератора рассмотрим ниже, уточнив какой процесс в каком элементе агрегата происходит.

 

Устройство газового генератора на древесине

 

Рассмотрим устройство газогенератора бытового назначения. Сразу хотелось бы отметить, что пиролизные котлы с газогенератором отличаются от предложенной схемы, так как сгорание газа происходит внутри котла во второй камере сгорания. Мы же рассмотрим лишь сам газогенератор, на выходе из которого получается горючий газ.

Схема газогенератора:

Корпус газогенератора изготовлен из листовой стали и имеет сварные швы. Самая распространенная форма корпуса – цилиндрическая, но она вполне может быть и прямоугольной. К нижней части корпуса приварено днище и ножки, на которых будет стоять газогенератор.

Бункер или камера заполнения служит для загрузки внутрь газогенератора топлива. Он также имеет цилиндрическую форму и изготовлен из малоуглеродистой стали. Бункер установлен внутри корпуса газогенератора и закреплен болтами. На крышке люка, ведущего в бункер, на кромках использован асбестовый уплотнитель или прокладка.

Так как асбест запрещен для использования в жилых помещениях, то существуют модели газогенераторов, уплотнители крышки которой изготовлены из другого материала.

Камера сгорания находится в нижней части бункера и изготовлена из жаропрочной стали, иногда внутренняя поверхность камеры сгорания отделывается керамикой. В камере сгорания происходит горение топлива. В нижней ее части происходит крекинг смол, для чего там установлена горловина, изготовленная из жаропрочной хромистой стали. Между корпусом и горловиной находится прокладка – уплотнительный асбестовый шнур. В средней части камеры сгорания находятся фурмы для подачи воздуха. Фурмы представляют собой калиброванные отверстия, которые соединяются с воздухораспределительной коробкой, связанной с атмосферой. Фурмы и распределительная коробка также изготавливаются из жаропрочной стали. На выходе из воздухораспределительной коробки установлен обратный клапан, который препятствует выходу горючего газа из газогенератора.

Чтобы повысить мощность двигателя или иметь возможность использовать дрова повышенной влажности (более 50 %), перед воздухораспределительной коробкой можно установить вентилятор, который будет нагнетать внутрь воздух.

Колосниковая решетка служит для того, чтобы поддерживать раскаленные угли. Она располагается в нижней части газогенератора. Через отверстия решетки зола от сгоревших углей проваливается в зольник. Чтобы колосниковую решетку можно было очищать от шлака, ее средняя часть сделана подвижной. Для поворота чугунных колосников предусмотрен специальный рычаг.

Загрузочные люки оснащены герметично закрывающимися крышками. Например, верхний загрузочный люк откидывается горизонтально и уплотнен асбестовым шнуром. В креплении крышки есть специальный амортизатор – рессора, которая приподнимает крышку в случае избыточного давления внутри камеры. Сбоку корпуса есть также два загрузочных люка: один сверху – для добавления топлива в зону восстановления, второй снизу – для удаления золы.

Отбор газа производится в зоне восстановления, поэтому чаще всего в верхней части газогенератора, но также возможно отведение газа и из нижней части агрегата. Отбор газа производится через патрубок, к которому приварены трубы газопровода. Не обязательно сразу же выводить газ за пределы корпуса газогенератора, пока он горячий, его можно использовать для подогрева и подсушивания дров или другого топлива в камере загрузки. Для этого отводящий газопровод проводится по кольцевой вокруг камеры, между корпусом газогенератора и бункером.

Фильтр «Циклон» и фильтр тонкой очистки располагаются за корпусом газогенератора. Они изготовлены из труб, наполненных фильтрующими элементами.

Прежде чем поступить в фильтр тонкой очистки, газ проходит через охладитель. А после фильтра тонкой очистки очищенный газ поступает в смеситель, где смешивается с воздухом. И только затем газо-воздушная смесь поступает в двигатель внутреннего сгорания.

Более наглядно последовательность движения горючего газа, после того как он вышел из газогенератора, показана на схеме ниже.

Дрова или другое топливо горит в камере сгорания, окисляясь воздухом, поступающим в камеру сгорания через фурмы из воздухораспределительной коробки. Полученный горючий газ поступает в фильтр Циклон, где очищается. Затем охлаждается в фильтре грубой очистки. Затем уже охлажденный газ поступает в фильтр тонкой очистки, а затем в смеситель. Из смесителя полученная смесь поступает в двигатель.

 

Процесс превращения топлива в газ

 

И все же: как из твердого топлива получается газ? Внутри газогенератора происходит некий процесс превращения, который разбит на несколько этапов, происходящих в разных зонах:

Зона подсушки находится в верхней части бункера. Здесь температура порядка 150 – 200 °С. Топливо подсушивается горячим газом, который движется по кольцевому трубопроводу, как было описано выше.

Зона сухой перегонки расположена в средней части бункера. Здесь без доступа воздуха и при температуре 300 – 500 °С топливо обугливается. Из древесины выделяются кислоты, смолы и другие элементы сухой перегонки.

Зона горения находится внизу камеры сгорания в зоне, где расположены фурмы, через которые поступает воздух. Здесь при подаче воздуха и температуре 1100 – 1300 °С обугленное топливо и элементы сухой перегонки сгорают, в результате чего образуются газы СО и СО2.

Зона восстановления находится выше зоны горения между колосниковой решеткой и зоной горения. Здесь газ СО2 поднимается вверх, проходит через раскаленный уголь, взаимодействует с углеродом (С) угля и на выходе образуется газ СО – окись углерода. В данном процессе также участвует влага из топлива, поэтому помимо СО образуется СО2 и Н2.

Зоны горения и восстановления называются зоной активной газификации. В результате генераторный газ состоит из нескольких компонентов:

• Горючие газы: СО (оксид углерода), Н2 (водород), СН4 (метан) и СnНm (непредельные углеводороды без смол).
• Балласт: СО2 (углекислый газ), О2 (кислород), N2 (азот), Н2О (вода).

Полученный газ охлаждается до температуры окружающей среды, затем очищается от муравьиной и уксусной кислоты, золы, взвешенных частиц и смешивается с воздухом.

 

Типы газогенераторов

 

Различают три типа газогенераторов: прямого процесса газогенерации, обратного и горизонтального.

Газогенераторы прямого процесса могут сжигать уголь полукокс и антрацит – топливо небитуминозное. Конструктивное отличие данного типа агрегатов в том, что воздух поступает через колосниковую решетку снизу, а забор газа производится сверху. В газогенераторах прямого процесса влага из топлива не попадает в зону горения, поэтому ее подводят специально. Обогащение генераторного газа водородом из воды повышает мощность генератора.

Газогенераторы опрокинутого или обращенного процесса предназначены для сжигания смолистого топлива – дров, древесного угля и отходов. Их конструктивное отличие в том, что воздух подается в среднюю часть – в зону горения, а забор газа производится ниже зоны горения – в зольнике. Обычно в агрегатах такого типа отобранный горячий газ используется для подогрева топлива в бункере.

Газогенераторы горизонтального или поперечного процесса газификации отличаются тем, что воздух в них подводится сбоку – в нижней части корпуса, причем подается он с высокой скоростью дутья через фурмы. Отбор газа производится  напротив фурмы через газоотборную решетку. Активная зона газификации в газогенераторе горизонтального процесса очень мала и сосредоточена между концом фурмы и газоотборной решеткой. Время пуска такого генератора намного меньше, также он легко приспосабливается к смене режимов работы.

 

Место установки газового генератора

Газогенераторы и газогенераторные котлы отопления можно устанавливать как внутри жилых помещений, например, в подвалах и цокольных этажах, так и на улице.

Так называемые пеллетные котлы чаще всего устанавливают в доме, так как их загрузка не сопряжена с большим количеством мусора, а также мешки с пеллетами весят немного и могут храниться где-то рядом с котлом.

Газогенераторы на дровах, а в особенности на дровах большой длины, имеет смысл устанавливать на улице недалеко от места хранения дров. Так можно будет подвезти дрова на тачке непосредственно к котлу или газогенератору и не спускать их в подвал дома. Стоящий на улице котел избавляет от грязи и золы в подвале. Особенно это актуально для деревянных домов, где повышенные нормы пожаробезопасности. Внешний корпус котла изготавливается из нержавеющей стали, которая не подвержена коррозии. Также котлы теплоизолированы насыпной теплоизоляцией, чтобы температура окружающей среды минимально влияла на процесс газификации и скорость пуска котла. Система регулирования размещается в стальном кожухе под крышкой, чтобы на нее не попадали осадки. Дымовая труба имеет двойные стенки. Если вас интересует, как подключить газовый генератор, если он стоит на улице, то ответ прост – трубы прокладываются в земле, чтобы они минимально охлаждались, если это котел отопления. Трубы отопления подходят к котлу снизу, а сам котел устанавливается так, чтобы при длительных перерывах в использовании он не замерзал.

Кстати, как уже отмечалось, длительность процесса горения топлива в котле может быть от 12 часов и достигать 25 часов. В зависимости от мощности котла и площади отапливаемого помещения, его придется топить раз в два дня, а иногда и раз в неделю. Чтобы сохранить вырабатываемое котлом тепло на столь длительный период, используется теплоаккумулятор.

 

Дровяной газовый генератор своими руками

В том чтобы изготовить газогенератор своими руками, нет ничего сверхсложного. Многие используют такой агрегат для бытовых нужд или устанавливают на автомобиль. Перед тем как начать изготавливать газогенератор самостоятельно, необходимо ознакомиться с принципом его действия и выбрать подходящую для себя схему работы.

Понадобятся – бочка, трубы или старая батарея радиаторов, фильтры тонкой и грубой очистки газа, вентилятор. С другой стороны набор элементов может быть самым разным, все зависит от фантазии исполнителя.

Ниже посмотрите видео пример газогенератора самостоятельного изготовления.

Схема газогенратора:

В интернете можно найти как фото, так и чертежи по монтажу газовых генераторов и пиролизных котлов. Есть даже умельцы, которые берут за основу готовый проверенный котел и полностью повторяют его в домашних условиях. Получается дешевле намного.

Схема газогенераторного котла:

Отличие пиролизного котла от обычного газогенератора в том, что он состоит из двух камер сгорания: в одной сгорает топливо и образуется газ, а в другой – сгорает газ и находится теплообменник. Устройство и принцип работы газогенератора мы уже рассмотрели, добавьте в него только вторую камеру сгорания, которая должна располагаться вверху, и теплообменник сверху. Иногда теплообменник располагают сбоку. Также не забудьте о разных типах газогенераторов, так что вторая камера сгорания может находиться не только сверху.

При сборе дымохода постарайтесь собирать его в последовательности, обратной движению дыма, так на его стенках будет меньше оседать всякой гадости. Сам дымоход лучше сделать легкоразбираемым, чтобы его можно было легко и быстро чистить. Пространство вокруг котла отопления должно быть свободным, так как он нагревается в процессе работы.  После монтажа котла придется изучить его «повадки» и подобрать оптимальный для себя режим работы, при котором сгорают все смолы.

Хотелось бы отметить, что газогенератор может рассматриваться не только как сжигатель полезной древесины, но и как утилизатор отходов. В нем можно сжигать остатки линолеума, пакетов, мешков, резины, пластиковых бутылок и другого бытового мусора.

Газогенератор на дровах – принцип работы и устройство

Газ, который мы часто используем для приготовления пищи, отопления дома и нагрева воды для хозяйственных нужд, добывается не только из недр земли. Его можно получить, сжигая некоторые природные материалы, к примеру, древесину, опилки, уголь, торф, отходы сельского хозяйства и прочее. Даже некоторые виды мусора пригодны для этого дела (старый паркет, линолеум некоторые виды пластика). Ведь при сгорании вышеуказанных материалов выделяется газ, который, если смешать в определенных пропорциях с кислородом, прекрасно горит и выделяет относительно большое количество тепловой энергии. Только для этого вам придется приобрести специальный вид отопительного оборудования – газогенератор на дровах.

Принцип работы

Итак, чтобы дрова в топке смогли выделить необходимое количество горючего газа, необходимо, чтобы они горели при небольшой подаче кислорода. По сути, топливо должно не гореть, а тлеть. Но при этом температура внутри камеры должна быть немаленькой, не меньше +1100°С. Это одно из основных условий.

С газами такой температуры работать очень сложно, ведь их качество достаточно низкое, чтобы использовать его по прямому назначению. Просто коэффициент полезного действия от их сжигания будет не очень большим, поэтому топочные газы обычно очищают. Но перед этим их необходимо немного охладить.

Горизонтальная модель газогенератора

Чистка газов производится на специальных фильтрах, где их очищают от золы, взвешенных частиц, кислот (муравьиной и уксусной) и других примесей. После чего они поступает в смесительную емкость, где производится смешение газов со свежим воздухом. И вот уже готовая воздушно-газовая смесь может быть использована по прямому назначению. Вот такой принцип работы газогенератора на дровах. Процесс не самый простой, поэтому и устройство данного агрегата непростое. Хотя многие домашние мастера изготавливают их своими руками.

Кстати, пиролизные котлы на твердом топливе – это одна из разновидностей газогенератора. Правда, в них отсутствует этапы охлаждения топочных газов и их очистка. Горючий материал сразу же из камеры сгорания дров попадает внутрь второй топки, где газы обогащаются кислородом и сжигаются. Для других целей газ не используется.

Достоинства и недостатки

Как и любой вид отопительного оборудования, газогенераторные котлы на твердом топливе обладают плюсами и минусами в конструкции и эксплуатации.

Простая конструкция

Достоинства

• Начнем с коэффициента полезного действия, как с самого основополагающего критерия эффективной работы агрегата. Так вот у пиролизных твердотопливных котлов он имеет диапазон 85-95%. Для сравнения: у обычных дровяных агрегатов КПД не превышает 65%. Коэффициент полезного действия определяет соотношение расхода топлива, которого хватает на выработку необходимого количества тепловой энергии. А она, в свою очередь, должна быть рационально использована для поддержания необходимого температурного режима внутри помещений. Вот такая сложная взаимосвязь.
• В газогенераторах топливо горит гораздо дольше, чем в обычных приборах. Если в качестве топлива используются дрова, то продолжительность сжигания одной закладки может хватить на пару дней. С углем этот показатель гораздо больше, до одной недели.
• Устройство газогенератора на дровах имеет определенные конструктивные особенности, которые помогают сжечь топливо до конца. Остается лишь одна зола и сажа на стенках камеры сгорания. Почему это положительная сторона? Здесь два фактора: закладка горит дольше, чистка прибора упрощается.
• Обычно твердотопливные котлы плохо поддаются автоматизации. Регулировать процессы, происходящие внутри агрегата практически невозможно. В газогенераторных печах на дровах процесс горения можно автоматизировать. Конечно, это не так просто, как, скажем, с газовыми или электрическими отопительными приборами, но такая возможность присутствует.
• Так как угарные газы очищаются и сгорают, то это говорит о том, что в окружающую атмосферу попадает незначительное количество вредных веществ. На сегодняшний день это один из самых жестких требований, который пиролизными котлами на дровах полностью выполняются.
• Современные модели газогенераторов обладают различными преимуществами, которые выделяют их из общей категории твердотопливных котлов. К примеру, в топке некоторых моделей можно впихнуть поленья длиною больше одного метра и использовать древесину с влажность до 50%.

Устройство самодельного газогенератора

Недостатки

• Большой недостаток газогенераторных котлов на дровах – это сложность подачи воздуха в камеру смешения с угарными газами. Естественным способом это сделать очень трудно, поэтому практически все модели в своей конструкции используют механический надув при помощи вентилятора. А это говорит о том, что наш котел тут же переходит в категорию «энергозависимых агрегатов».
• Если упустить момент падения мощности, особенно, когда она падает ниже половины своего номинала, то на стенках камеры сгорания и в дымоходе тут же начинает образовываться деготь за счет сажи и конденсации влажных паров. Поэтому совет – всегда держите минимальный температурный режим в +60°С.
• Цена генераторов на дровах для дома выше обычных твердотопливных котлов практически вдвое. Конечно, есть предложения на рынке в виде самодельных отопительных приборов, но нет гарантии, что этот вариант будет работать эффективно и экономно. Так что не стоит рисковать.

Внимание! Выше уже говорилось, что автоматизировать газогенератор проще, чем классический твердотопливный котел. Добавим, что генератор с блоком автоматики работает в разы безопаснее.

Принципиальная схема обычного пиролизного котла

Разновидности дровяных генераторов

Существует достаточно большой модельный ряд газогенераторов, которые работают на дровах. Здесь и очень простые конструкции в виде буржуек, есть и сложные агрегаты, в которых проводятся все процессы: от сжигания дров до чистки топочных газов и их сгорания.

К примеру, твердотопливный котел-буржуйка. По сути, это обычная буржуйка с разделенной пополам топкой горизонтальной перемычкой, один конец которой не доходит до стенки печки. Остается небольшой зазор, по которому топочные газы перемещаются в верхнюю камеру сгорания. Вторая топка представляет собой систему каналов, по которым газы перемещаются снизу вверх. При этом они захватывают свежий холодный воздух, поступающий внутрь котла из нижних сопел. Здесь же и происходит смешение и получение воздушно-газовой смеси. Кстати, холодный воздух, проходя по соплам и каналам, тоже нагревается, так что волноваться, что смесь не загорится, нет причин.

Такая буржуйка хоть и обладает неплохим КПД, все равно является малопроизводительным отопительным агрегатом. Использовать ее для основной радиаторной системы отопления не рекомендуется. А вот для теплых полов она в самый раз.

Пиролизная печь буржуйка

Для основной отопительной системы лучше всего подойдут твердотопливные пиролизные котлы длительного горения. Основа их эффективной работы – это правильно проводимый процесс пиролиза в первой камере сгорания, куда закладываются дрова. Как уже было сказано выше, они в топке должны просто тлеть, ведь сюда поступает небольшое количество свежего воздуха.

От того, как правильно будет проведено размещение топлива и будет зависеть качество его сжигания. Поэтому рекомендуется дрова укладывать как можно ближе друг к другу, оставляя минимальные зазоры между ними. Чем меньше свободного пространства останется, тем лучше. Существует два вида укладки дров:

1. Рядами в горизонтальной плоскости.
2. В виде клети или колодца.

Итак, подведем итог. Газогенераторы, работающие на дровах — это неоспоримо наилучший вариант из категории «твердотопливных котлов». У них достаточно большое количество преимуществ перед другими моделями данной категории. Но хотелось бы отметить высокий КПД. Даже только из-за него можно было сделать выбор в сторону газогенератора.

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.

Грузовики на дровах, характеристики

Грузовик на дровах – звучит как анекдот, не правда ли? Однако людям, работающим в тридцатых годах прошлого века в тайге, было не до смеха. Если в автомобиле заканчивался бензин или дизель, они использовали в качестве топлива дрова, недостатка в которых в лесу не наблюдалось. Способность грузовых транспортных средств работать на дровах тогда спасла немало жизней. 

Поразительно, но такая технология иногда используется и в наше время. То, как устроены машины, работающие на дровах, как они называются и какими особенностями отличаются, станет темой нашего сегодняшнего разговора.

История появления грузовиков на дровах

Первым человеком, которому удалось получить автомобильное топливо из твердых материалов, стал известный немецкий химик Ф. Бергиус. Свое открытие он сделал в 1911 году. Технология совершенствовалась, и в 1920 году инженер из Германии Жорж Эмбер впервые представил газогенераторную установку, которую можно было монтировать на любые из существующих по тем временам транспортные средства.

К началу 30 годов 20 века газогенераторная система, а именно  такое название получило детище Эмбера, активно использовалась всеми автопроизводителями мира. Только в Европе в то время насчитывалось больше 500 тыс. транспортных средств, работающих на твердом топливе. Причем, в качестве топлива использовались не только дрова, но и каменный уголь и даже торф. 

Примечательно то, что грузовые автомобили на дровах и их перспективы были высоко оценены Гитлером в начале 40 годов. В то время Германия выпускала куда больше машин, чем могла произвести жидкого топлива для них. Возможность использования авто на твердом топливе имела огромное значение и позволяла нацистам обрести определенную независимость от импорта, ведь солярки и бензина у них, напомним, катастрофически не хватало. К концу 1941 года на подконтрольных Германии территориях эксплуатировалось более 150 тыс. газогенераторных авто. 

В Советском Союзе расцвет автомобилей на твердом топливе пришелся на конец осени 1941 года. Именно тогда в Миассе был открыт авиабомбовый завод, занимающийся производством моторов для автомобилей и коробок передач для танков.

Над разработкой машины, способной работать от горящих дров, трудились лучшие инженеры страны. Первые силовые установки, работающие от сгорания твердого топлива, стали сходить с конвейера в 1942, когда удалось изобрести поршневое кольцо. Сборку агрегатов проводили ускоренными темпами – всего за год удалось выпустить больше 9 тыс. моторов. 

Использовались грузовики на дровах и в Северной Корее. Там они получили название «мугтанча», в качестве топлива использовались дрова или каменный уголь. Говорят, что в сельской местности, вдали от цивилизации, такие транспортные средства эксплуатируются до сих пор, но въезд на них в столицу государства запрещен. 

Энергоэффективность грузовиков на дровах оставляет желать лучшего – они не в состоянии самостоятельно преодолевать препятствия и перевалы, приходится толкать или буксировать. Наибольшая скорость движения, которую «мугтанча» способна развить, составляет 60 км/час. 

Из чего состоит и как работает газогенераторная система

Грузовики на дровах в СССР оснащались газогенераторной системой, в состав которой входили:

•  Газогенератор, оборудованный центробежным нагнетателем.
•  Циклонный очиститель.
•  Смеситель.
•  Вентилятор.
•  Несколько очистительных фильтров.
•  Предпусковой подогреватель. 

Газогенератор находился справа, а напротив устанавливались фильтры. Для соединения газогенератора и нагнетателя использовали трубу, которая также была необходима для подачи воздуха. Крепилось устройство на двух прочных балках. Под платформой размещали охладитель, слева над подножкой устанавливали вентилятор. Вся эта система предназначалась для переработки дров с целью получения тепловой энергии, приводящей автомобиль в движение. 

Механизм получения топлива из упомянутых материалов довольно прост: сырье нагревается (для этого необходимо наладить бесперебойную подачу воздуха в камеру горения).

Происходит процесс сухого разложения, в результате которого выделяется древесный газ, представляющий собой смесь летучих углеводородов. Далее этот газ подвергается осушению, в охлажденном виде он поступает в камеру сгорания силовой установки.

Разновидности газогенераторов

По состоянию на сегодняшний день существует 2 типа газогенераторного процесса – прямой, обращенный, горизонтальный. Иногда встречаются установки, в основе которых лежит процесс четвертого типа, представляющий собой сочетание прямого и обратного процесса.

В механизмах прямого газогенераторного процесса забор газа осуществляется вверху, оттуда же поступает и обогащенный кислородом воздух. Так работают системы на угле и полукоксе. Их преимущество – простота конструкции, однако в качестве недостатка следует назвать образование смол и большого количества влаги.

Установки обратного процесса функционируют на дровах и отходах древесины. Воздух поступает в камеру сгорания, а выработанный, таким образом, газ выходит снизу. Плюсом этой разновидности газогенераторов является небольшое содержание смол, однако с конструктивной точки зрения механизмы более сложные.

В приспособлениях горизонтального процесса или, как их еще называют – поперечного, запитка кислородом осуществляется снизу, для этого в корпусе предусмотрены специальные фурмы. Газ также выходит снизу, но из других отверстий. В результате горения в поперечных установках смолы образуются в умеренном количестве, их плюс – сравнительная простота конструкции.

Советские дровяные грузовики

Первым советским грузовиком на дровах стал ЗиС-21А, который получил крылья выгнутой формы и деревянную кабину. Авто ехало благодаря газу, полученному в результате горения поленьев. В качестве топлива могла использоваться не только древесина в «чистом» виде, но и отходы лесной промышленности, а также опилки, шишки, лузга, древесная кора. 

Как выяснилось позже, машины, «питающиеся» шишками, были вынуждены перевозить «на борту» не менее 2,5 тонн топлива (больше попросту не помещалось), а из-за этого максимальная скорость движения была ограничена отметкой в 48 км/час. Мощность мотора составляла всего 45 лошадиных сил. 

На смену ЗИС 21А пришел УралЗиС-352, оборудованный усовершенствованной системой Г-78А. Она могла работать на сырой и даже на подгнившей древесине. Изобретатели реализовали функцию предварительной очистки газа, установили предпусковой подогреватель. Вес машины составил более 3,5 т, мощность мотора достигала 48 л. с., максимальная скорость движения – 53 км/час.

Чтобы преодолеть 100 км пути, и первому, и второму грузовику было необходимо сжечь не менее 150 кг дров или же брикетов, изготовленных из прессованных древесных отходов. Чем большую скорость развивало авто, тем больше топлива ему было нужно. 

Современное развитие грузовиков на дровах

Как уже говорилось выше, сегодня «дровяные грузовики» редко, но все же используются в Северной Корее. Страна, находящаяся в мировой изоляции, испытывает острую нехватку жидкого топлива, поэтому ТС, способные хоть и медленно, но таки ехать на топливе твердом, здесь весьма и весьма актуальны. Во время дефицита 90 годов прошлого века «мугтанча» активно рекламировали там на государственном уровне, позиционируя их как один из способов спасения экономики. 

В качестве топлива массово использовалась древесина, полученная во время санитарной вырубки в районе горы Миндунгсан. Это привело к тому, что окрестности горы резко «облысели», а на смену экономическим проблемам в Северной Корее пришли проблемы с экологией.  

Машины на газогенераторных установках сегодня используются разве что энтузиастами, которые, эксперимента ради, переоснащают свои машины для работы на твердом топливе.

В числе удачных примеров такой модернизации можно упомянуть «газгены» на базе ГАЗ-24, ГАЗ-52и даже АЗЛК-2141. Как заявляют создатели таких «чудес техники», их творения способны преодолевать до 120 км пути «на одной заправке», развивая при этом скорость в 80 км/час.

Грузовик на дровах НАМИ-012

Поиск запроса «грузовики, работающие на дровах» по информационным материалам и форуму

Расход — 20 кг поленьев на 100 км. Белорус создал машину, работающую на дровах

. ..А вы говорите, экономичный режим, гибриды, электромобили… Тут по Бресту катается УАЗ, работающий на дровах! Для лучшего понимания расхода этой машины стоит процитировать Сергея, автовладельца и, можно сказать, конструктора: «Однажды заехал в лес по грибы и обнаружил, что закончились дрова для растопки. Что делать? Граблями накидал в ведро шишек, забросил их в котел и поехал дальше». Одним словом, УАЗ может ехать «за бесплатно» везде, где есть древесина, где есть то, что горит. Проблемы могут возникнуть разве что в пустыне.

Из истории

Сергей всегда увлекался историей, в частности военной. Потому с ходу рассказывает о временах, когда подобные газогенераторы были на пике технологий: «Угольный газ использовался еще пещерными людьми. Известный факт, что в свое время освещение во всем Санкт-Петербурге обеспечивали именно газогенераторные установки. Современная история этого устройства начинается с 1919 года, когда германско-французский инженер Георг Имберт, вернувшись с Первой мировой, собрал газогенератор на древесном угле. Проходит два года, и изобретатель представляет автомобиль, чей мотор работает по этому же принципу, только с усовершенствованием».

«Камера Имберт обращенного типа» работала так, что пиролиз проходил не в цилиндрах (как у Форда или Порше), а в котле, который устанавливался за кабиной водителя. Пиролиз в нашем случае — это горение древесины при недостатке кислорода с выделением газа, который и крутит поршни двигателя (но об этом чуть позже). Так вот, Имберт достиг таких высот, что здание его компании Imbert Generatoren GmbH стояло рядом с заводом Форда в Кельне, как бы напоминая о конкуренции. В 30-х годах газогенераторы инженера ставили на немецкие грузовики, автомобили Opel и Mercedes. К моменту, когда созрел международный конфликт, вылившийся в итоге во Вторую мировую войну, Имберт придумал, как оборудовать своей установкой танки! И усовершенствованные бронированные машины действительно ездили и даже стояли на вооружении — в основном в «учебках» и частях вспомогательной полиции (по-простому — у полицаев).

Технология получила распространение не только в Германии. В конце 20-х — начале 40-х годов в СССР тоже активно использовали грузовики с газогенераторами. Серийно их устанавливали на АМО, ЗиС-21 (выпущено более 15 тыс. моделей), Урал-ЗиС. В те времена Союз испытывал нехватку нефти, а автомобилизацию останавливать было нельзя. Почему бы не «топить» машины дровами? Во время Великой Отечественной войны такие транспортные средства сильно пригодились благодаря нулевым затратам. Есть свидетельства, что именно на газогенераторных автомобилях прорывали блокаду Ленинграда.

Массовая добыча нефти началась в 50—60-х годах, и в итоге новое топливо понемногу вытеснило разработки ученых образца начала века. Газогенераторы снимали с машин и попросту отправляли в металлолом. Сейчас мы видим обратную тенденцию — отказ от ДВС, использование возобновляемых источников энергии. Например, по данным СМИ, в Швеции владельцев автомобилей, ездящих на дровах, поощряют на государственном уровне субсидиями. Для скептиков стоит пояснить, что газогенератор можно оборудовать на раме прицепа — в таком варианте он наиболее эстетичен.

Проект Сергея

В частном музее, который базируется в Бресте, стоит действующий ЗиС-5. Нескольким любителям автомобильной истории однажды пришла в голову лихая идея: а почему бы не поставить на «дедушку», который выпускался с 1933 года, газогенератор. Должно получиться — ведь в 1939-м подобный эксперимент с 21-й моделью закончился успешно. И Сергей решил повторить. Но почти 90-летний грузовик — раритет, антиквариат, поэтому мужчина не решился переделывать всю топливную систему столь редкого ныне образца советского автомобилестроения. Для пробы, освоения технологии он взялся за преобразование более современной техники — всем известного и довольно простого уазика. Модель была выбрана исходя из увлечений Сергея: трофи, бездорожье, 4×4.

Наверное, большинство читателей, только узнав о способе сборки газогенератора, махнули бы на эту затею рукой. Дело в том, что Сергей не стал покупать готовый образец или собирать его по схемам и чертежам. Он «высчитал» установку по формулам из книг 30-х годов. «В библиотеке, в сети нашел нужную литературу, — вспоминает конструктор. — Пришлось прочесть немало. Среди авторов есть и знаменитые фамилии: Токарев, Панютин. Но готового рецепта по сборке нигде не обнаружил. Есть только формулы. Создать газогенератор по ним — как заново сделать карбюратор. Нужно было высчитать скорость дутья, газификацию, объем нужного газа, материальный баланс — для двигателей разных объемов предусмотрены разные значения. Признаться, до сих пор не помню наизусть таблицу умножения, но эту штуку все же собрал. Ответами на вычисления по формулам стали размеры деталей установки и, собственно, сам чертеж. Ну а сборку производил из того, что было под рукой. На все ушел год».

Как это работает?

Топливом для газогенераторной установки (а в данном случае речь идет о монораторе) служат небольшие деревянные чурки. Причем совсем необязательно, чтобы они были сухими, сгорит и влажная древесина (до 60 процентов влажности) — в этом и отличие моноратора от обычного газогенератора. За задним рядом пассажирских сидений в машине Сергея лежат два мешка таких чурок. Говорит, что одного хватает на 100 километров пути. В пересчете на массу получается, что расход равен 20 кг дров на сотню. Естественно, постоянно подбрасывать дровишки в печь не нужно. Закинул в начале пути — и поехал.

«А это мой заправочный пистолет. Всегда вожу с собой», — шутит мужчина и демонстрирует топор. Судя по его историям, «пистолет» может и не пригодиться — по хвойному лесу можно спокойно ехать на шишках. В любом случае экологичность установки неоспорима. Так как Сергей — человек идейный, экология для него не пустое слово.

Топливо загружается в бак через крышку, расположенную наверху камеры газификации (на фото — черная бочка в центре). Во время работы оттуда непрерывно идет дым. Крышка его не пропускает — таким образом, издалека машина не выглядит как паровоз. Перед запуском двигателя нужно подождать около 5—10 минут, чтобы туда поступил газ.

«Внизу камеры газификации дрова тлеют, — Сергей описывает механику работы установки. — Запуск горения — от спички или факела. Всего в камере протекают три процесса: термическое разложение топлива, окисление, восстановление. При горении топлива с обедненным количеством кислорода (пиролизе) протекают реакции окисления угля и углеводородов: С + О2 = CO2, 2h3 + O2 = 2h3O с выделением тепла. Потом идет реакция восстановления (при прохождении через слой раскаленных углей): С + CO2= 2СО, С + h3O = CO + h3 с потреблением тепла. Топливо в системе обращенного моноратора практически полностью разлагается. Для конденсата предусмотрена отдельная трубка, его можно слить».

Газ попадает в фильтр грубой очистки (на фото — перевернутый конус слева от камеры), который заканчивается банкой, куда оседает сажа, потом проходит через охлаждающую систему труб под днищем УАЗа. Если поджечь газ на этом этапе, пламя будет красным.

Если «грязный» газ запустить в двигатель, его детали быстро покроются налетом, снизится их ресурс. Потому далее топливо поступает в фильтр тонкой очистки (на фото — зеленая бочка справа от камеры). Фильтрующим элементом выступают простые опилки. Их нужно менять через каждые 2 тыс. км пробега. После прохождения через этот фильтр газ горит синим пламенем.

Очищенный газ поступает непосредственно в цилиндры 2,4-литрового мотора, там вспышками сгорает, приводя в движение весь агрегат, а следовательно, и весь автомобиль. Выхлопная система штатная, но выбрасывает она углекислый газ (как и люди при выдохе). То есть никакого тебе токсичного угарного газа, оксидов азота, углеводорода, альдегидов и прочих веществ, против которых выступают экологи. По той же причине масло в двигателе нужно менять только после 30 тыс. км пробега.

В плане комфорта «дровяной» УАЗ не особенно радует — в принципе, как и все машины этой модели (даже те, что работают на бензине). После поездки на одежде остается легкий аромат костра (не раздражающий), «печка» работает жарче обычного. В салоне за подачу газа отвечает рычаг заслонки, спрятавшийся слева от руля.

В УАЗах предусмотрено два топливных бака для бензина: с левой и правой сторон кузова (специально на случай, если один из них будет прострелен). Чтобы развеять сомнения в работоспособности моноратора и показать, что доступ к обоим бакам перекрыт, Сергей демонстрирует рычаг в салоне — он находится в нейтральном положении. При необходимости баки можно заполнить бензином — тогда получится своеобразный гибрид.

Напоследок — о безопасности. В устройстве соседствуют открытый огонь и газ, что настораживает. По словам Сергея, риск пожара или взрыва минимален, потому как газ не находится под большим давлением. «Тот же бензиновый автомобиль легче воспламенить, чем эту машину», — заверяет мужчина.

Проблем с официальной регистрацией транспорта тоже нет — как видно на фото, УАЗ стоит на учете, на нем установлены номера. Техосмотр тоже пройден: по документам газогенератор — навесной груз. Его можно снять и, залив немного бензина, пройти линию ТО.

---

«Самый волнительный момент был — когда впервые запускали мотор, — вспоминает конструктор-любитель. — Признаться, с первого раза не вышло. Потом сидел и ломал голову, что же не так? В сети нашел несколько таких же российских и украинских фанатов, как и я. К тому моменту уже был создан форум, где ребята обменивались нюансами работы газогенераторов, способами решения проблем. Как видите, в итоге все у меня получилось: УАЗ работает, уверенно едет по болотам и бездорожью, разгоняется на трассе до 70 км/ч. Скажу больше: систему можно спрятать в прицепе и установить на любой автомобиль с ДВС. Это по моим расчетам обойдется примерно в 300 долларов в эквиваленте. Можно сказать, эксперимент удался. Но напомню — это был лишь опытный образец. Основной проект — ЗиС-5 родом из 30-х годов. Сейчас я с командой продолжаю работу над ним. Планируем закончить к 9 мая и выкатить обе машины на парад: проедут по улицам города, как дедушка и внук. Ну а дальше обязательно придумаем что-нибудь этакое к 1000-летию Бреста».

Парковочные радары в каталоге Onliner.by

Читайте также:

Наш канал в Telegram. Присоединяйтесь!

Быстрая связь с редакцией: читайте паблик-чат Onliner и пишите нам в Viber!

Перепечатка текста и фотографий Onliner.by запрещена без разрешения редакции. [email protected]

Газген – Картина дня – Коммерсантъ

Мы достоверно не знаем, как будет выглядеть транспорт будущего. Гарантированно известно лишь то, что запасы нефти рано или поздно будут исчерпаны – и, как следствие, бензиновые и дизельные двигатели станут достоянием истории. Так что человечеству, желает оно того или нет, придется сделать выбор в пользу возобновляемых видов топлива.

Текст: Иван Картамцев

Но почему-то сегодня электричество рассматривается в качестве едва ли не единственной альтернативы бензину и солярке. И совершенно списан со счетов газогенераторный двигатель, который впервые начал массово эксплуатироваться более ста лет тому назад. В некоторых уголках мира и сейчас можно встретить этот нехитрый, а значит, бюджетный агрегат, пришедший на помощь тем, у кого нет средств на дорогостоящий электрический транспорт, зато в лесу растет полно дармовых дров, а под ногами дымит торф и весело похрустывает валежник.

Наша страна, с ее изобилием лесов, могла бы стать передовиком в этом направлении и показать пример остальным. Ведь газогенераторные автомобили могут без существенных конструктивных изменений быть построены на базе обычных машин с двигателями внутреннего сгорания, они практически не загрязняют атмосферу и не требуют создания сложной топливной и логистической инфраструктуры. К тому же у отечественных инженеров еще с тридцатых годов прошлого века накопился немалый опыт в этом направлении, пусть и не совсем удачный.

Уже тогда в одном лишь Советском Союзе насчитывалось около трехсот моделей газогенераторных установок. Тем не менее принцип их работы и внешний вид отличались друг от друга несущественно. Сердцем газгена является массивный бункер, в котором осуществляется сжигание твердого топлива. В зависимости от конструкции это могут быть древесные чурки, щепа, торф, уголь и даже отходы сельскохозяйственного производства, к примеру лузга. В результате сгорания материала образуется газообразная горючая смесь, в основе которой – окись углерода и водород с примесью балластных газов, таких как азот и углекислый газ. После прохождения процедуры очистки и охлаждения получившийся газ соединяется с воздухом и отправляется в карбюраторный двигатель внутреннего сгорания, который при этом сохраняет способность работать на привычном жидком топливе. И все бы хорошо, но следует помнить о прогрессии – чем больше объем двигателя, тем массивнее потребуется газогенераторное оборудование. Благо разместить его можно практически где угодно, в том числе в багажнике и даже на прицепе. И пусть вас не смущает, что в таком виде газогенераторная установка больше напоминает передвижной мангал.

В период войны в Германии, помимо прочего, был налажен выпуск нескольких легковых газогенераторных автомобилей, предназначенных для гражданского населения. Среди них – народный KDF, буржуазный Mercedes-Benz 230 и даже роскошный лимузин Adler Diplomat L4, чей карбюраторный мотор объемом 2,9 литра «приспособился» употреблять деревянные чурки.

В зависимости от вида твердого топлива газогенераторный автомобиль в среднем теряет от 20 до 60 процентов прежней мощности мотора, а полной заправки хватает лишь на сотню километров. И если на березовых и сосновых дровах коэффициент полезного действия остается довольно высоким, то на жмыхе и лузге далеко не уедешь. Хозяйке на заметку: мощность современных газогенераторных установок по-прежнему напрямую зависит от сортов топлива. Так что тем смельчакам, кто всерьез вознамерился дать бой постоянному росту цен на бензин, придется принять как данность, что помимо набора гаечных ключей и домкрата их надежными спутниками станут пила да топор.

Лес рубят – щепки летят

Идею использования газа, получаемого в результате сгорания твердого топлива, с целью приведения в движение различных транспортных средств придумали и впервые реализовали во Франции. Некоторые исследователи в качестве отправной точки указывают 1801 год, когда изобретатель светильного газа Филипп Лебон получил патент на газовый двигатель. Но то была лишь теория. Уже во второй половине XIX века свои рабочие образцы газовых двигателей представили бельгиец Этьен Ленуар и немец Николас Отто. Тем не менее первый полноценный газогенераторный автомобиль, способный работать на дровах и древесном угле, был представлен Томасом Паркером в 1901 году.

Последующие годы ознаменовались рядом практических экспериментов, наибольшую заинтересованность в которых продемонстрировала Франция, испытывавшая на тот момент значительный дефицит энергоресурсов. В середине нулевых первые газогенераторные трактора и грузовые автомобили прошли ряд испытаний в Марокко, а в 1914 году во Франции был запущен рейсовый автобус Berliet, курсировавший по маршруту Париж – Руан. Тогда же был выявлен ряд проблем существующих газогенераторных двигателей. Помимо относительно низкого коэффициента полезного действия, они оказались довольно чувствительны к качеству твердого топлива. Так что во избежание осаждения смол и порчи оборудования потребовалась дополнительная установка газоочистителя, что никак не могло положительно сказаться на массе и без того габаритной конструкции. На этом в истории газогенераторных моторов мог быть поставлен крест, но вмешалась другая история. Началась Первая мировая война, которая заставила воюющие стороны пересмотреть свои экономические приоритеты.

Альтернатива бензину

В начале двадцатых годов прошлого века многие страны, истощенные войной, наладили массовый выпуск газогенераторов. Среди них были Австрия, Швеция, Германия и, конечно же, Франция, которая к этому моменту достигла немалых успехов, одной из первых внедрив систему, разработанную изобретателем Георгом Имбертом. Принцип ее работы заключался в частично замещенном пиролизе, при котором уголь и древесина сжигаются в котле, а не в цилиндрах, как это осуществлялось ранее. При этом предполагались различные варианты компоновки оборудования как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскости, что несколько расширяло возможности применения. Несмотря на наличие множества других систем, таких, например, как газогенераторы по разработкам Панара, Барбье, Макдональда, Круппа, Берлие и Гоена, устройство, изобретенное Имбертом, считалось одним из самых массовых вплоть до конца сороковых годов.

Накануне Второй мировой войны по дорогам Европы колесили около десятка тысяч газогенераторных автомобилей, построенных на базе серийных моделей. И это было лишь начало. После того как континент охватили боевые действия, в тылу дрова стали едва ли не единственной доступной альтернативой бензину, который отправляли прямиком на фронт.

А у нас в квартире ГАЗ

Главным идеологом газогенераторных двигателей в Стране Советов по праву считается профессор В.С. Наумов, также ставший создателем первой отечественной газогенераторной установки. В журнале «За рулем» за август 1928 года был опубликован материал, в котором Наумов ссылался на результаты французского опыта:

«Все эти конкурсы и пробеги показали, что переход грузовиков и тракторов с бензина и керосина на твердое топливо – на древесный уголь, антрацит и дрова – практически вполне возможен и сравнительно просто осуществим, причем при переходе с бензина на древесный уголь 1,3 килограмма последнего заменяет 1 литр бензина. Кроме заводов Франции и Бельгии, в этом деле работают и заводы других стран – Англии и Германии, а в последнее время – и Америки. У нас этому вопросу пока уделялось и уделяется очень мало внимания…»

И правительство Советского Союза обратило внимание на газогенераторные автомобили. С 1936 года был налажен серийный выпуск грузовиков ГАЗ-42, ЗИС-13 и ЗИС-21. Всего за время производства было выпущено около 50 тысяч единиц газогенераторной техники, поступившей в эксплуатацию в различных уголках страны.

Тем не менее в ходе использования был выявлен целый ряд нюансов, существенно осложнявших повседневную эксплуатацию. Помимо того что для успешного запуска газогенераторного двигателя требовалось приблизительно 20 минут, водителю приходилось соблюдать целый ряд обязательных правил. А их игнорирование приводило к простоям и ремонту.

К примеру, советский инженер Г.Г. Токарев писал: «Пуск в ход исправного газогенераторного автомобиля включает в себя заправку или догрузку бункера газогенератора топливом, розжиг газогенератора и запуск двигателя на газе. В газогенераторных установках, работающих с подачей водяного пара или имеющих барботажные очистители, при утреннем пуске необходимо заправить водой соответствующие емкости.

При работе на смолистых сортах твердого топлива (древесные чурки, торф, бурый уголь) перед загрузкой топлива в бункер порожнего газогенератора необходимо заполнить камеру газификации древесным углем или коксом газифицируемого топлива (на 50–100 мм выше фурменного пояса)».

При этом эксплуатация газогенераторного автомобиля существенно осложнялась в межсезонье. И не только потому, что дрова могли запросто отсыреть в дождливую погоду, но и потому, что тяжелые и маломощные грузовики то и дело вязли в осенней грязи. Это привело к тому, что большинство хозяйств без особого восторга принимали газогенераторные автомобили. После Второй мировой войны их количество неуклонно уменьшалось. А к 1954 году и вовсе практически сошло на нет.

Подкинь дровишек

Основная причина, по которой газогенераторы стали сдавать свои позиции во всем мире, кроется не столько в их недостатках, сколько в том, что бензин стал гораздо доступнее и дешевле, чем раньше. Но это не препятствует тому, что и по сей день находятся желающие переоборудовать свой автомобиль под эксплуатацию на дровяной тяге. Подобные маргиналы встречаются везде, в том числе и в России, но большинство их проживает в Скандинавских странах. Донорами выступают подержанные «Вольво» и «Саабы» – ведь главное преимущество газогенераторной установки как раз и заключается в том, что ею может быть оборудован практически любой автомобиль. В Америке под газген переделывают пикапы Dodge Ram…

Кстати, в 1989 году Федеральным агентством США по чрезвычайным ситуациям была выпущена брошюра, которая разъясняла гражданам, как быстро и эффективно перевести свой автомобиль на газогенераторную тягу в случае глобального дефицита нефти. Быть может, подобный «гайд» пригодился бы и нам. Тем более что современные газогенераторные системы избавились от множества недостатков своих предшественников, а умельцев, как и природных ресурсов, у нас всегда было хоть отбавляй.

АВТО НА… ДРОВАХ! Газогенератор в автомобиле.

Авто на дровах, газген, Газогенератор в автомобиле, синтез газа, автомобиль на дровах, автомобильный газогенератор, газогенератор своими руками…

Во время Второй мировой войны в Европе почти каждое транспортное средство было переоборудовано на использование дров в качестве топлива.
Автомобили, работающие на  (также еще называемые ) хоть и теряют свою элегантность во внешнем виде, но очень эффективны, по сравнению со своими бензиновыми собратьями, в плане экологичности и могут равняться с электромобилями.
Рост цен на топливо  приводит к возобновлению интереса к этой почти забытой технологии: во всем мире, десятки любителей разъезжают по улицам городов на своих самодельных газогенераторных автомобилях.

В 1920-х годах, немецкий инженер Жорж Эмбер разработал генератор, вырабатывающий древесный газ для мобильного использования. Получаемый газ очищался, немного охлаждался, а затем подавался в камеру сгорания двигателя автомобиля, при этом, двигатель практически не нуждался в переделке.  С 1931 года началось массовое производство генераторов Эмбера. В конце 1930-х годов, уже около 9000 транспортных средств использовали газогенераторы исключительно в Европе.

Газогенераторные технологии стали обычным явлением во многих европейских странах во время Второй мировой войны, из-за ограничения и дефицита ископаемых и жидких видов топлива. В одной только Германии, к концу войны, около 500.000 автомобилей были дооборудованы газогенераторами для эксплуатации на древесном газу.

Газогенераторные автомобили также появилась в США и в Азии. В Австралии насчитывалось около 72000 газогенераторных автомобилей. В общей сложности более миллиона автомобилей использующих древесный газ находилось в эксплуатации во время Второй мировой войны. После войны, когда бензин стал вновь доступен, газогенераторные технологии почти мгновенно канули в лету. В начале 1950-х годов, в Западной Германии осталось только около 20000 газогенераторов.

Самое главное преимущество газогенераторных автомобилей заключается в том, что в нем используется возобновляемое топливо без какой-либо предварительной обработки. А на преобразование биомассы в жидкое топливо, такое как этанол или биодизель, может расходоваться энергии (в том числе и СО2) больше, чем содержится в изначальном сырье. В газогенераторном автомобиле для производства топлива энергия не используется, за исключением порезки и рубки древесины.

Газогенераторный автомобиль не нуждается в мощных химических аккумуляторных батареях и это является преимуществом перед электромобилем. Химические аккумуляторы имеют свойство саморазряжаться и нужно не забывать их заряжать перед эксплуатацией. Устройства, вырабатывающие древесный газ являются, как бы, натуральными аккумуляторами. Отсутствует необходимость в высокотехнологичной обработке отработавших и неисправных химических аккумуляторных батарей. Отходами работы газогенераторной установки является зола, которая может быть использована в качестве удобрения.

Правильно сконструированный автомобильный газогенератор значительно меньше засоряет воздушное пространство, чем бензиновый или дизельный автомобиль.

Газификация древесины значительно чище, чем непосредственное сжигание древесины: выбросы в атмосферу сопоставимы с выбросами при сжигании природного газа. При эксплуатации электромобиль не засоряет атмосферу, но позже, для зарядки аккумуляторов нужно приложить энергию, которая, пока что добывается традиционным путем.

В современном мире необходимость удешевления электроэнергии является одной из наиболее насущных проблем, поэтому многие желают получать электричество для своих нужд, используя привычное и доступное сырье. В наших условиях таким сырьем, которое хотелось бы применять для двигателей внутреннего сгорания, являются обрезки веток, дрова, торф, брикеты опилок. И это возможно! Современные газогенераторы на твердом топливе могут работать на всем вышеперечисленном. При этом, стоимость электроэнергии, которую дают газогенераторы на древесных отходах, будет составлять лишь количество затрат на покупку и обслуживание электростанции! Именно фактор простоты получения сырья делает «газогенератор на дровах» куда более экономичным, чем его собрат дизель генератор.

Как сделать своими руками газогенератор на древесном угле,  как показан на видео ниже.

Устройство работает только на древесном угле. Аппарат собирается 1 человеком за один день из материалов которые очень легко найти.

Генератор древесного газа: заведи свой грузовик на дровах! — Новости Матери-Земли

Древесный газ или газификация древесины — это технология возобновляемой энергии, которой уже несколько десятилетий, и которая превращает куски дров, щепы или другой целлюлозной биомассы в древесный уголь, летучие и горючие газы, а иногда и в горючие жидкости.

Процесс, называемый пиролизом, осуществляется путем нагревания древесины (в условиях низкого содержания кислорода) в генераторе древесного газа и сбора паров, которые затем направляются в транспортное средство (в идеале грузовик или внедорожник с местом для перевозки газогенератор) карбюратор, который будет сжигаться вместо бензина.

Основным «отходом» этого процесса является древесный уголь, который в настоящее время изучается как ценное удобрение для некоторых почв. (Чтобы узнать больше, прочтите «Создайте биоуголь — эта древняя техника улучшит вашу почву».)  

Этот процесс использовался для заправки грузовиков в Англии во время Второй мировой войны. Поскольку сегодняшнее общество по-прежнему чрезвычайно зависит от бензина как основного топлива для транспорта, древесный газ привлек внимание исследователей Федерального агентства по чрезвычайным ситуациям (FEMA).В отчете, подготовленном Окриджской национальной лабораторией, работающей на Министерство энергетики, содержатся подробные инструкции по строительству, установке и эксплуатации генератора древесного газа. Загрузите отчет (ПРИМЕЧАНИЕ: это файл размером более 25 МБ, поэтому его загрузка через медленное интернет-соединение может быть невозможна) по следующей ссылке: «Строительство упрощенного генератора древесного газа для заправки двигателей внутреннего сгорания в условиях чрезвычайной ситуации с нефтью».

Целью отчета является разработка подробных, иллюстрированных инструкций по изготовлению, установке и эксплуатации блока газификатора биомассы (то есть генератора «производительного газа», также называемого генератором «древесного газа»), который способен обеспечения аварийного топлива для транспортных средств, таких как тракторы и грузовики, в случае, если обычные источники нефти будут серьезно нарушены в течение длительного периода времени.Эти инструкции подготовлены в формате руководства для использования любым механиком, обладающим достаточным опытом в изготовлении металлоконструкций или ремонте двигателей.

В этом отчете предпринята попытка сохранить знания о газификации древесины, которые применялись на практике во время Второй мировой войны. Подробные пошаговые процедуры изготовления представлены для упрощенной версии генератора древесного газа Imbert времен Второй мировой войны. Этот простой послойный газификатор с нисходящим потоком может быть сконструирован из материалов, которые были бы широко доступны в Соединенных Штатах в условиях затяжного нефтяного кризиса. Например, корпус агрегата состоит из мусорного бака из оцинкованного металла, установленного поверх небольшого металлического барабана; везде используется обычная сантехника; а в качестве решетки используется большая чаша для смешивания из нержавеющей стали. Весь компактный агрегат был смонтирован на передней части сельскохозяйственного трактора и успешно испытан в полевых условиях с использованием древесной щепы в качестве единственного топлива. Включена фотодокументация фактической сборки устройства, а также его работы».

В начале 1980-х сотрудники НОВОСТИ МАТЕРИ-ЗЕМЛИ экспериментировали с концепцией древесного газа для питания грузовика.В конце концов они создали систему газификации древесины, изготовленную из переработанных водонагревателей, которая оказалась достаточно успешной, чтобы гарантировать план генератора древесного газа для публикации в журнале.

Совсем недавно Роберт Бим из Уильямспорта, штат Пенсильвания, переоборудовал свой Isuzu Trooper 1988 года, чтобы он работал на дровах (см. фото). Внедорожник способен проехать 20 миль на 25 фунтах щепы. Вы можете узнать больше о грузовике Бима и найти список статей MOTHER EARTH NEWS на эту тему в Этот грузовик работает на древесной щепе! И посетите веб-сайт Beaver Energy, чтобы узнать больше о Trooper.

Другим ресурсом, где можно получить советы из первых рук, является дискуссионная группа Wood Gas.

Если вам нравится возиться с двигателями и вы хотите использовать более экологичное и автономное топливо для своего грузовика, рассмотрите возможность создания генератора древесного газа для своего автомобиля. Если вы это сделаете, поделитесь своими успехами и неудачами с другими, опубликовав комментарий ниже.

---

Фотографии: Роберт «Чип» Бим показывает древесную стружку, которая питает его Isuzu Trooper, работающий на дровах; Бим едет на нем в Зеленом Гран-при в Уоткинс-Глене, Северная Каролина.Ю.

Фото Дэвида Дюпрея/AP Wide World  

1. ЧТО ТАКОЕ ДРОВЯНОЙ ГАЗОВЫЙ ГЕНЕРАТОР И КАК ОН РАБОТАЕТ?

Этот отчет является одним из серии оценок аварийных технологий, спонсируемых Федеральным агентством по чрезвычайным ситуациям (FEMA). Целью данного отчета является разработка подробного, иллюстрированного инструкции по изготовлению, установке и эксплуатации блок газификатора биомассы (т. е. генератор «производительного газа», также называемый генератор «древесного газа»), способный обеспечить аварийное топливо для транспортные средства, такие как тракторы и грузовики, в случае, если обычная нефть источники были серьезно нарушены в течение длительного периода времени.Эти инструкции были подготовлены как руководство для использования любым механик, обладающий достаточными знаниями в области металлообработки или ремонт двигателя.

1.1 ВВЕДЕНИЕ

Топливный газ, полученный при восстановлении угля и торфа, использовался для отопление, уже в 1840 году в Европе, а к 1884 году было приспособлено заправлять двигатели в Англии. До 1940 года газогенераторные установки были знакомая, но малоиспользуемая технология. Тем не менее, нефть нехватка во время Второй мировой войны привела к широкому применению газогенераторов. в транспортной отрасли Западной Европы. (угольные такси, родственное приложение, все еще были распространены в Корее еще в 1970 году.) Соединенные Штаты, никогда не сталкивавшиеся с такой продолжительной или серьезной нехваткой нефти, далеко отстала от Европы и Востока в знакомстве и применение этой технологии; однако катастрофа могла так серьезно нарушить поставку нефти в эту страну, что это технологии могут иметь решающее значение для удовлетворения энергетических потребностей некоторых основные виды экономической деятельности, такие как производство и распределение еды.

Этот отчет пытается сохранить знания о древесине газификация, примененная на практике во время Второй мировой войны. Подробные пошаговые процедуры представлены в этом отчете для постройка упрощенной версии времен Второй мировой войны, Имберт на древесном газе генератор. Этот простой послойный газификатор с нисходящим потоком может быть изготовлены из материалов, которые были бы широко доступны в США в затяжном нефтяном кризисе. Например, тело блок состоит из оцинкованного металлического мусорного бака поверх небольшой металлической барабан; везде общая сантехника; и большой из нержавеющей стали миска для решетки. Прототип газогенераторной установки был составлено из этих инструкций. Затем этот блок был установлен на перед сельскохозяйственным трактором с бензиновым двигателем и успешно испытан в полевых условиях, использование щепы в качестве единственного топлива; видеть Рис. 1-1 (все рисунки и таблицы представлен на конец соответствующих разделов). Фотодокументация фактическая сборка агрегата, а также его эксплуатационные испытания в полевых условиях, входит в этот отчет.

Использование генераторов древесного газа не обязательно. ограничивается транспортными приложениями.Стационарные двигатели также могут быть на топливе из древесных газификаторов для работы электрических генераторов, насосов и промышленное оборудование. На самом деле использование древесного газа в качестве топлива не даже ограничено бензиновыми двигателями; если мало дизельного топлива используется для зажигания, правильно отрегулированный дизельный двигатель может работать прежде всего на древесном газе, подаваемом через впускной коллектор. Тем не менее, этот отчет касается работы четырехцилиндрового двигателя. бензиновые двигатели мощностью от 10 до 150 лошадиных сил. Если больше информации требуется о работе газификаторов на других видах топлива (таких как уголь, древесный уголь, торф, опилки или морские водоросли), список соответствующей литературы содержится в Библиография в конце этого отчета.

Цель этого отчета состоит в том, чтобы предоставить информацию для сборки самодельного генератора древесного газа, сделанного из обычного доступного оборудования, чтобы получить тракторы, грузовики и другие транспортные средства, работающие без задержки, в случае серьезной аварийной ситуации с жидким топливом должно возникнуть. В разделе 1 описаны принципы газификации и древесный газ. генераторов в целом и дает некоторую историческую справку об их действие и эффективность. Раздел 2 содержит подробное пошаговое инструкция по сооружению собственного генератора древесного газа; иллюстрации и фотографии приведены во избежание путаницы. Раздел 3 содержит информацию об эксплуатации, техническом обслуживании и устранение неполадок в генераторе древесного газа; также включены некоторые очень важные рекомендации по безопасности при использовании вашей системы газификатора.

Конструкция древесного газификатора, представленная в этом отчете, имеет своим происхождением проверенная технология, использовавшаяся во время Второй мировой войны во время фактической нехватки бензина и дизельное топливо. Следует признать, что существуют альтернативные технологий (таких как производство метана или использование спиртового топлива) для сохранения двигатели внутреннего сгорания в эксплуатации при длительном нефтяном кризис; блок газификатора древесины, описанный в этом отчете, представляет собой только одно решение проблемы.

1.2 ПРИНЦИПЫ ГАЗИФИКАЦИИ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА

Все двигатели внутреннего сгорания на самом деле работают на парах, а не на жидкости. Жидкое топливо, используемое в бензиновых двигателях, испаряется до того, как оно попасть в камеру сгорания над поршнями. В дизельных двигателях, топливо распыляется в камеру сгорания в виде мелких капель, которые сгорают как они испаряются. Таким образом, целью газогенератора является преобразование твердого топлива. в газообразные и не содержать в газе вредных примесей.Газогенераторная установка является одновременно преобразователем энергии и фильтром. В этих двойных задачах кроются его преимущества и трудности.

Первый вопрос, который многие люди задают о газификаторах, звучит так: горючий газ? Зажгите деревянную спичку; держать его в горизонтальное положение; и заметьте, что в то время как дерево становится древесным углем, на самом деле он не горит, а выделяет газ, который начинает гореть ярко на небольшом расстоянии от спички. Обратите внимание на разрыв между спичкой и светящимся пламенем; этот пробел содержит древесный газ, который начинает гореть только при правильном смешивании с воздухом (который содержит кислород).По весу этот газ (древесный газ) из обугленная древесина содержит приблизительно 20 % водорода (H ₂ ), 20 % угарный газ (CO) и небольшое количество метана, все из которых горючие, плюс от 50 до 60% азота (N ₂ ). Азот не горючий; однако он занимает объем и разбавляет древесный газ, поскольку он входит и горит в двигателе. При сгорании древесного газа продукты сгорания являются углекислый газ (CO ₂ ) и водяной пар (Н ₂ О).

Те же химические законы, которые управляют процессами горения также относятся к газификации.Твердое топливо из биомассы, пригодное для газификация охватывает широкий спектр, от древесины и бумаги до торфа, лигнита, и уголь, включая кокс, полученный из угля. Все эти твердые виды топлива состоит в основном из углерода с различным содержанием водорода, кислорода, и примеси, такие как сера, зола и влага. Таким образом, цель газификация – это практически полное превращение этих составляющих в газообразную форму, так что остается только пепел и инертные материалы.

В некотором смысле газификация является формой неполного сгорания; нагревать при сгорании твердого топлива образуются газы, которые не могут гореть полностью из-за недостаточного количества кислород из имеющегося запаса воздуха. В приведенном выше примере со спичками поскольку древесина сжигалась и превращалась в древесный уголь, образовывался древесный газ, но и газ расходовался на сжигание (поскольку было огромное подача воздуха в помещение). При создании древесного газа для внутреннего двигателей внутреннего сгорания, важно, чтобы газ не только правильно производится, но также сохраняется и не потребляется, пока не будет введено в двигатель, где он может быть соответствующим образом сожжен.

Газификация – это физико-химический процесс, при котором химические превращения происходят одновременно с преобразованием энергии.Химические реакции и термохимические превращения, происходящие внутри генератора древесного газа, слишком длинный и сложный, чтобы описывать его здесь. Такое знание не требуется для строительства и эксплуатации древесного газификатора. Книги с такой информацией перечислены в справочном разделе. (см., например, Reed 1979, Vol. II или Reed and Das 1988).

1.3 СПРАВОЧНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Использование древесины для обогрева так же старо, как человечество; но сжигая древесины мы используем только около одной трети ее энергии. Две трети теряется в окружающая среда с дымом. Газификация – это способ сбора дым и его горючие компоненты. Изготовление горючего газа из угля и дерева началось около 1790 года в Европе. Такой промышленный газ был использовался для уличного освещения и подавался в дома для отопления, освещения, и приготовление пищи. Фабрики использовали его для паровых котлов, а фермеры использовали их машины на древесном газе и угольном газе. После открытия больших запасов нефти в Пенсильвании в 1859 году весь мир превратился в нефть — более дешевое и удобное топливо.Тысячи газовых работ по всему миру в конце концов мир был разрушен.

Генераторы древесного газа не являются технологическими чудесами, которые могут полностью устранить наша нынешняя зависимость от нефти, уменьшить последствия энергетического кризиса или приносят долгосрочное экономическое облегчение от высоких цен на ископаемое топливо, но они являются проверенным аварийным решением, когда такое топливо становится недоступным в на случай войны, гражданских беспорядков или стихийного бедствия. На самом деле многие люди Можно вспомнить широкое использование генераторов древесного газа во время Второй мировой войны, когда нефтепродукты не были доступны для гражданского населения во многих странах.Естественно, люди, наиболее пострадавшие от нефти и нехватка нефти сделала наибольшие успехи в генераторе древесного газа. технологии.

В оккупированной Дании во время Второй мировой войны 95% всех мобильных сельскохозяйственная техника, тракторы, грузовики, стационарные двигатели, рыбалка и паром лодки приводились в действие генераторами древесного газа. Даже в нейтральной Швеции 40% весь автотранспорт работал на газе, полученном из древесины или древесного угля (Reed и Янцен, 1979). По всей Европе, Азии и Австралии миллионы газогенераторы работали с 1940 по 1946 год.Потому что несколько низкий КПД древесного газификатора, неудобство работы, а также потенциальные риски для здоровья от токсичных паров, большинство таких единицы были заброшены, когда нефть снова стала доступной в 1945 году. За исключением технология производства альтернативных видов топлива, таких как метан или спирт, единственное решение для эксплуатации существующих двигателей внутреннего сгорания, когда нефть и нефтепродукты недоступны, были ли эти простые, недорогие газогенераторы.

1.3.1 Вторая мировая война, Imbert Gasifier

Базовая работа двух газификаторов описана в этом и следующий раздел.Их эксплуатационные преимущества и недостатки будут также обсуждаться. Эта информация включена для технического только заинтересованный читатель; это предназначено, чтобы дать читателю больше понимания в тонкости принципа работы древесного газа генератор, описанный в данном руководстве. Те читатели, которым не терпится начать строительство собственного генератора древесного газа может пропустить материал ниже и перейти непосредственно к разд. 2 без потерь преемственности.

Ограниченный очаг, газификатор с нисходящим потоком, показанный на Инжир.1-2 иногда называют газификатором Имберта. в честь его изобретателя Жака Имбера; хотя, это было коммерчески производятся под разными названиями. Такие агрегаты производились серийно в Вторая мировая война многими европейскими автомобильными компаниями, включая General Моторс, Форд и Мерседес-Бенц. Эти устройства стоят около 1500 долларов. (оценка 1985 г.) каждый. Однако после начала Второй мировой войны в 1939 г. за шесть-восемь месяцев до того, как заводские газификаторы стали общедоступными. Тысячи европейцев были спасены от верной голодной смерти самодельными, простые газификаторы, сделанные из баков стиральных машин, старых водонагревателей, металлические газовые или кислородные баллоны.Удивительно, но работа этих агрегаты были почти такими же эффективными, как заводские агрегаты; Тем не менее самодельные агрегаты прошли всего около 20000 км с многочисленными ремонтами, в то время как агрегаты заводского изготовления работали с небольшим ремонтом до 100 000 миль.

На рис. 1-2 верхняя цилиндрическая часть Блок газификатора представляет собой просто бункер или бункер для древесной щепы или другого топливо из биомассы. Во время работы эта камера заполняется каждые несколько часов по мере нужный. Подпружиненная воздухонепроницаемая крышка должна быть открыта, чтобы пополнить топливный бункер; он должен оставаться закрытым и герметичным во время работы газификатора.Пружина позволяет крышке функционировать как предохранительный клапан, потому что она открываются в случае избыточного внутреннего давления газа.

Примерно на одной трети высоты от дна блока газификатора находится представляет собой набор радиально направленных воздушных сопел; они позволяют воздуху быть впрыскивается в древесину, когда она движется вниз для газификации. В газе генератор для использования в транспортных средствах, ход поршней двигателя вниз создает сила всасывания, которая перемещает воздух в блок газификатора и через него; во время запуска газификатора используется воздуходувка для создания надлежащего поток воздуха.Газ вводится в двигатель и расходуется за несколько секунд. после того, как он сделан. Этот способ газификации называется «производство генераторного газа», поскольку система хранения не используется; только это вырабатывается количество газа, необходимое двигателю. Когда двигатель выключен выключено, производство газа прекращается.

При нормальной работе поступающий воздух сжигает и пиролизует часть древесина, большая часть смол и масел, а также часть древесного угля, заполняющего суженная область под форсунками.Большая часть массы топлива преобразуется газа в пределах этой зоны горения. Газификатор Имберта во многих отношениях саморегулирующийся. Если в воздушных форсунках недостаточно древесного угля, см. древесина сжигается и подвергается пиролизу для получения большего количества древесного угля. Если слишком много угля образуется, то уровень древесного угля поднимается над форсунками, и поступающий воздух сжигает уголь. Таким образом, зона горения сохраняется очень близко к форсункам.

Ниже этой зоны горения образующиеся горячие дымовые газы — углерод диоксид (CO ₂ ) и водяной пар (H ₂ O) — переходят в горячий уголь, где они химически восстанавливаются до горючего топлива газы: окись углерода (CO) и водород (H ₂ ). Очаг сжатие заставляет все газы проходить через зону реакции, таким образом обеспечивая максимальное перемешивание и минимальные потери тепла. Самые высокие температуры достигаются в этом регионе.

Мелкий уголь и зольная пыль могут со временем засорить слой древесного угля и снизить поток газа, если пыль не удалена. chareoal поддерживается подвижная решетка, которую можно периодически встряхивать. Скопление золы ниже решетку можно снять во время очистки. Как правило, дерево содержит менее 1% золы (по массе).Однако по мере сжигания угля в конечном итоге он разрушается, образуя порошкообразную смесь древесного угля и золы, которая может составляют от 2 до 10% (по массе) от общей массы топлива.

Блок охлаждения, необходимый для газификатора lmbert, состоит из заполненный водой отстойник и автомобильный радиатор газового типа кулер. Отстойник удаляет все неприемлемые смолы и большинство мелкой золы из газового потока, а радиатор дополнительно охлаждает газ. Второй фильтрующий блок, содержащий мелкоячеистый фильтрующий материал, используется для удаления последних следов пепла или пыли, которые могли уцелеть проход через блок охлаждения. Выйдя из фильтрующего блока, древесина газ смешивается с воздухом в карбюраторе автомобиля и затем подается непосредственно во впускной коллектор двигателя.

Вторая мировая война, газификатор Imbert требует древесины с низкой влажностью содержание (менее 20% по весу) и однородное, блочное топливо для того, чтобы чтобы обеспечить подачу кеси самотеком через суженный очаг. веточки, палочки и лоскутки коры использовать нельзя. Сужение у очага а выступающие воздушные сопла препятствуют прохождению топлива и может создать образование мостов и каналов с последующим плохим выход качественного газа, так как непиролизное топливо попадает в зону реакции.Автомобильные агрегаты эпохи Второй мировой войны имели достаточную вибрацию, чтобы сотрясать тщательно подобранные деревянные блоки через газификатор. По факту, возникла целая промышленность по заготовке древесины для использования в транспортных средствах. того времени (Reed and Jantzen 1979). Однако тесный очаг конструкция серьезно ограничивает диапазон форм древесного топлива, которые могут быть успешно газифицирован без дорогостоящего кубирования или гранулирования предварительная обработка. Именно это ограничение делает газогенератор Имберта менее гибкий для экстренного использования.

Короче говоря, Имберт Второй мировой войны Конструкция газификатора выдержала испытание временем и успешно стала массовой. произведено. Он относительно недорог, использует простые строительные материалы, прост в изготовлении и может эксплуатироваться автомобилистами с минимальным объем обучения.

1.3.2 Послойный газификатор с нисходящим потоком

До начала 1980-х годов газификаторы древесины по всему миру (включая конструкции времен Второй мировой войны) действовали по принципу как топливный бункер, так и камера сгорания должны быть герметичными; бункер был запечатан сверху или крышкой, которую было трудно открывать каждый раз, когда дрова добавлен.Дым и газ выбрасывались в атмосферу, пока валялась новая древесина. загружен; оператору плохо быть осторожным, чтобы не надышаться неприятным дымом и ядовитые пары.

За последние несколько лет была разработана новая конструкция газификатора. совместные усилия исследователей Solar Energy Research Институт в Колорадо, Калифорнийский университет в Дэвисе, Открытый Университет в Лондоне, компания Buck Rogers в Канзасе и компания Biomass Energy Foundation, Inc. во Флориде (Reed and Das 1988).Это упростило дизайн использует сбалансированную концепцию отрицательного давления, в которой старый Тип герметичного топливного бункера больше не нужен. Закрытие — это только Используется для сохранения топлива при остановленном двигателе. Эта новая технология имеет несколько популярных названий, в том числе «послойная газификация с нисходящим потоком». и «газификация с открытым верхом». Два года лабораторных и полевых испытаний показали, что такие простые и недорогие газификаторы могут быть построены из существующее оборудование и будет очень хорошо работать в качестве аварийных устройств.

Схематическая диаграмма послойного газификатора с нисходящим потоком показана на Рис. 1-3. При работе этого газогенератора воздух проходит равномерно вниз через четыре зоны, отсюда и название «слоистый»:

1. Самая верхняя зона содержит непрореагировавшее топливо, через которое проходит воздух и поступает кислород. Эта область выполняет ту же функцию, что и топливный бункер в дизайн Имберта.
2. Во второй зоне древесное топливо вступает в реакцию с кислородом в процессе пиролиза. В этой зоне сгорает большая часть летучих компонентов топлива. обеспечивают тепло для продолжающихся реакций пиролиза.В нижней части этого зоне весь доступный кислород из воздуха полностью прореагировал. Конструкция с открытым верхом обеспечивает равномерный доступ воздуха в зону пиролиза.
3. Третья зона состоит из древесного угля из второй зоны. Горячее горение газы из зоны пиролиза реагируют с древесным углем, превращая углекислого газа и водяного пара в окись углерода и водород.
4. Инертный уголь и зола, составляющие четвертую зону, обычно слишком охладить, чтобы вызвать дальнейшие реакции; однако, поскольку четвертая зона способный поглощать тепло или кислород при изменении условий, он служит как как буфер и как область хранения древесного угля.Ниже этой зоны находится решетка. Наличие угля и золы служит для защиты решетки от чрезмерных температур.

Послойная конструкция с нисходящим потоком имеет ряд преимуществ перед второй мировой войной, газификатор Imbert. Открыто верхняя часть облегчает подачу топлива и обеспечивает легкий доступ. Цилиндрическая форма проста в изготовлении и обеспечивает непрерывный поток топлива. Никакой специальной формы топлива или предварительной обработки не требуется; любой блочный можно использовать топливо.

Самый главный вопрос о работе стратифицированного, нисходящего потока газификатор касается удаления угля и золы.Как уголь вступает в реакцию с дымовых газов, он в конечном итоге достигает очень низкой плотности и распадается на пыль, содержащую всю золу, а также процент оригинальный карбон. Эта пыль может быть частично унесена газ; однако со временем он может начать закупоривать газогенератор, и поэтому должны быть удалены встряхиванием или взбалтыванием. Как газификаторы Имберта, так и многослойная концепция предусматривает встряхивание решетки; когда они используются для питания транспортных средств, они автоматически встряхиваются движения автомобиля.

Важный вопрос при проектировании послойного газификатора с нисходящим потоком. является предотвращение скопления и перетекания топлива. Высококачественная биомасса топливо, такое как деревянные блоки или щепа, будет проходить через газификатор под действием силы тяжести и нисходящего потока воздуха. Однако другие топлива (такие как измельченная древесина, опилки и кора) могут образовать мост, который препятствуют непрерывному потоку и вызывают очень высокие температуры. Очевидно, желательно использовать эти широко доступные остатки биомассы.Образование мостиков можно предотвратить путем перемешивания, встряхивания или взбалтывания. решетку или взбалтывая ее движением автомобиля. Для длительного на холостом ходу в конструкцию включен ручной шейкер.

Был разработан прототип конструкции газогенератора с послойным нисходящим потоком. развитый. Подробная, но простая конструкция описана и проиллюстрирована в Разд. 2; тем не менее, он не был широко протестирован на в этот раз. Читателю предлагается использовать свою изобретательность и инициативу в построил собственный газогенератор на дровах.Пока действует принцип герметичность в местах горения, в соединительных трубопроводах, а в блоках фильтров соблюдается форма, форма и способ сборка не важна.

OffGrid48 — комплексные системы

Если вы будете использовать свой генератор на древесном газе для выработки электроэнергии, мы можем помочь вам подключить существующий генератор для работы с вашим генератором на древесном газе, выбрать подходящий размер и тип генератора, который наилучшим образом соответствует вашим потребностям. . Мы будем работать с вами, чтобы интегрировать существующий генератор на основе времени и материалов, или мы можем помочь выбрать и найти новый или подержанный генератор в соответствии с вашими конкретными требованиями по принципу «затраты плюс».

В Интернете легко найти чертежи для газификаторов древесины, но большинство из них в основном представляют собой научные проекты в гараже. Если у вас много времени и денег, и вы ищете новое хобби, то это может быть предложенным путем для вас. Есть также несколько компаний, которые продают энергетические установки на древесном газе на уровне производства, но часто на сумму, превышающую 20 тысяч долларов США. Если вы ищете доступную и проверенную систему производственного уровня , которую вы можете надежно использовать дома или в автономном приложении для производства собственного чистого, надежного и БЕСПЛАТНОГО древесного газа, мы рекомендуем Бена Дизайн Петерсона.Бен — отмеченный наградами дальновидный специалист по древесному газу и чемпион отрасли, который более 10 лет занимался разработкой и совершенствованием конструкции своих древесных газификаторов. Он основывал свои проекты на конструкции газификатора Imbert с нисходящим потоком и учел все недостатки оригинальной конструкции , чтобы создать один из лучших доступных газификаторов древесины. Бен продает свой дизайн в пошаговой книге с видео, файлами САПР и инструментами автоматизации для тех, кто предпочитает строить своими руками.

Для тех, кто хочет получить немедленную выгоду от проверенной конструкции древесного газификатора Бена, но не имеет времени, навыков, оборудования или желания строить его самостоятельно, мы предлагаем наши услуги по созданию одного из этих блоков для вас по цене- плюс основа.Мы также предлагаем несколько вариантов комплекта для сборки Wood Gas для тех, кто любит делать своими руками. В дополнение к индивидуальным сборкам и комплектам для самостоятельной сборки мы можем предоставить услуги по обучению, установке, настройке и эксплуатации, чтобы вы могли как можно скорее начать работу и генерировать собственную бесплатную энергию. В конце концов, это главная цель здесь, не так ли, генерация собственной свободной энергии?

В рамках наших услуг мы поможем вам выбрать подходящий размер генератора древесного газа, необходимого для вашего применения, и построить его для вас с минимальными затратами времени и материалов по цене немного большей, чем вы могли бы построить его самостоятельно.

Мы можем предоставить вам как дровяной газификатор, так и генератор, используя ваш существующий генератор, или выбрав новый или подержанный генератор, который наилучшим образом соответствует вашим конкретным потребностям и бюджету на условиях «время и материалы» или «затраты плюс». Мы проведем обучение по установке, настройке и эксплуатации вашей энергосистемы, работающей на древесном газе.

Через образование и использование возобновляемых источников энергии

 

Древесный газ в качестве моторного топлива

Веса Микконен является председателем Ассоциации экологических автомобилистов Финляндии.За последние 15 лет он проехал более 110 000 км на древесном газе и призвал многих водителей в Финляндии построить свои собственные топливные системы на древесном газе.

Книга Vesa Wood Gas for Mobile Applications представляет собой подробное и тщательное руководство по созданию топливной системы на древесном топливе для вашего автомобиля. Книга, впервые опубликованная на финском языке в 1999 году, сейчас находится в третьем англоязычном издании, состоящем из 307 страниц, щедро иллюстрированных сотнями фотографий, диаграмм, строительных чертежей и перечней деталей.

Первая часть книги представляет собой подробный обзор концепции древесного газа, принципов ее работы, а также создания и использования газификатора; вторая часть посвящена строительству нескольких комплексных систем древесного газа, проверенных и проверенных на практике в дороге. Эти системы может построить любой опытный домашний механик. Если вы заинтересованы в древесном газе для независимости от топлива, это лучший ресурс.

Древесный газ для мобильных приложений — брошюра и оглавление:
http://www.ekomobiili.fi/Tekstit/Bookbrochure.pdf

Возобновляемая энергия для жилья и транспорта — веб-сайт Весы Микконен (на английском языке):
http://www.ekomobiili.fi/Tekstit/english_etusivu.htm

Электронная почта: Vesa Микконен [email protected]>

Финская ассоциация экологичных автомобилей (ассоциация автомобилей, работающих на древесном топливе) (на финском языке)
http://www.ekoautoilijat.fi/

Автомобили на древесном топливе в Финляндии (много), с фотографиями
http://www.ekoautoilijat.fi/tekstit/kalustoesittely.htm

На сайте Джонатана Спредборо American Woodgas Site представлены современные грузовики и автомобили, работающие на древесном топливе в США:
http://www.woodgas.net/
Включая собственный Ford F-250 Джонатана 1990 года с впрыском топлива 5,0 л. грузовик, опубликованный в майской статье 2008 г. в Lincoln Journal Star, «Ford человека Martell работает на дровах, а не на газе» :
http://www.journalstar.com/articles/2008/05/29/news/
local /doc483de2c0af079325623826.txt

The Gengas Page — Топливный газ, получаемый путем восстановления угля и торфа, использовался для отопления еще в 1840 году в Европе, а к 1884 году он был адаптирован для двигателей в Англии. Нехватка нефти во время Второй мировой войны привела к широкому применению газогенераторов в транспортной отрасли Западной Европы. (Такси, работающие на древесном угле, родственное приложение, все еще были распространены в Корее еще в 1970 году.) В этом отчете делается попытка сохранить знания о газификации древесины, которые применялись на практике во время Второй мировой войны. В этом отчете представлены подробные пошаговые процедуры по созданию упрощенной версии генератора древесного газа Imbert времен Второй мировой войны. Полный текст онлайн.
http://www.gengas.nu/byggbes/index.shtml

Древесный газ в качестве моторного топлива, Отдел механических изделий из дерева, Отдел лесной промышленности, Департамент лесного хозяйства ФАО, 1986, ISBN 92-5-102436-7
пагубное влияние высоких и растущих цен на нефть на экономику и усилия в области развития развивающихся стран-импортеров нефти стало очевидным. В результате возрос интерес к местным возобновляемым источникам энергии, из которых биомасса в виде древесины или сельскохозяйственных отходов является наиболее доступной во многих развивающихся странах. Во многих развивающихся странах, особенно в сельской местности, двигатели внутреннего сгорания широко используются в стационарных целях, таких как производство электроэнергии и работа водяных насосов и мельниц. Поэтому особое значение имеют такие технологии, как газификация, которые позволяют использовать в таких двигателях топливо из биомассы после минимальной подготовки. Краткое изложение современной технологии газификации древесины и экономики ее применения в двигателях внутреннего сгорания. Полный; текст онлайн.
http://www.fao.org/DOCREP/T0512E/T0512e00.htm

Изготовление газогенератора Källe Торстеном Калле, Шведская королевская инженерная академия, 1942 г. (Перевод на английский язык, 2000 г., Йоаким Перссон — Угольный газификатор Torsten Källe несколько опередил свое время.Он был очень популярен благодаря простоте обслуживания и экономии топлива.Возможно, некоторые черты этого газификатора нашли свое отражение в современной технологии газификации; среди многих вещей он был своего рода предшественником того, что сегодня так называемый «циркулирующий псевдоожиженный слой». Газификаторы на древесном угле, как правило, были более популярны, чем газификаторы на древесине, в эпоху генераторного газа в Швеции во времена Второй мировой войны, даже когда конструкция газификаторов на древесине улучшилась. Древесный газ был дешевле, но газификаторы на древесном угле были намного проще в обращении.
http://www.hotel.ymex.net/~s-20222/gengas/kg_eng.html

Самодельное моторное топливо… Из дров — Новости Матери-Земли, март/апрель 1981 г.
http://www. .motherearthnews.com/library/1981_March_April/
Самодельное_Motor_Fuel___From_Firewood

Дровяной грузовик МАТЕРИ — Проехав 1500 миль на бесплатном топливе, мы обнаружили, что можно управлять грузовиком, используя дрова в качестве топлива.Эта статья включает подробные схемы, фотографии и информацию о том, как был сконструирован дровяной/газовый генератор. — Новости Матери-Земли, май/июнь 1981
http://www.motherearthnews.com/Alternative_Energy/1981_May_June/
Mother_s_Woodburning_Truck

Wood-Gas Update — Подробнее о дровяном грузовике МАТЕРИ и электростанции в доме; включая подробные схемы процесса преобразования в разрезе. — Новости Матери-Земли, сентябрь/октябрь 1981 г.,
, http://www.motherearthnews.com/Alternative_Energy/
1981_September_October/Wood_Gas_Update

По Швеции с дровами в баке — «Мы начали строить машину в канун Нового года, и весной было пожертвовано много дней, вечеров и ночей, чтобы сделать дровяной газ и работа автомобиля.Мы получили мешанину шведского культурного наследия, которая свидетельствует о традиционном шведском автомобилестроении, жесткой войне и «фермерской находчивости».Машина проехала 5420 км за 20 дней, используя 7 квадратных метров дерева.» Как это работает, автомобиль, путешествие, блог о путешествиях, блог о строительстве и многое другое. составляет около 2000 км на тонну древесины (2 км/кг). Это должно быть улучшено за счет добавления пара к ожидаемым 2500-3000 км на тонну. Количество используемой воды примерно равно галлонам бензина, которые будут израсходованы». Подробное описание с рисунками. http://members.tripod.com/~highforest/woodgas/woodfired. html

«Маломасштабные газификаторы биомассы для производства тепла и электроэнергии — глобальный обзор» , Хьюберт Э. Стассен, Технический документ Всемирного банка № 296, 1995 г., 88 страниц — Много информации о древесном газе. 3,5 Мб pdf:
http://www.woodgas.net/files/
World%20bank%20tech%20paper%20296.pdf

Альтернативы двигателям/генераторам, работающим на ископаемом топливе , Клиффорд В. Моссберг — Древесный газ для двигатели и мощность — из журнала Homepower.Файл Acrobat, 176 КБ

History of Woodgas , Том Рид из Фонда энергии биомассы
http://www.woodgas.com/History.htm

Автомобили VW с двигателями Woodgas и другие автомобили
http://www2 .whidbey.net/
лайтхук/woodgas.htm

---

Biofuels RU
EN Español — Библиотека биотометров Биодизел
Библиотека биотоплива
Биотопливо и поставщики

BioSiesel
Сделайте свой собственный биодизель
Mike Pelly’s Recipe
Двухступенчатая биодизельный процесс
Духозащитный биодизельный процесс
Процессоры биодизеля
Биодизель в Гонконг
Выбросы оксидов азота
Глицерин
Биодизельные ресурсы в Интернете
Есть ли будущее у дизелей?
Выход и характеристики растительного масла
Стирка
Биодизель и ваш автомобиль
Еда или топливо?
Натуральное растительное масло в качестве дизельного топлива

Этанол
Ресурсы этанола в Интернете
Является ли этанол энергоэффективным?

Вехи машиностроения: тракторы, работающие на древесном топливе — Еженедельник фермеров

Это может показаться немного странным, но тракторы могут работать на древесине, что доказано несколькими сельскохозяйственными изобретениями за эти годы.

Тракторное топливо, производимое из древесины, представляет собой газ, выделяющийся при нагревании древесины до 700°С и выше в специально сконструированном контейнере, прикрепленном к трактору. Он называется «производительный газ» или древесный газ и представляет собой смесь азота, окиси углерода, двуокиси углерода и небольшого количества водорода.

Дровяной костер в основании контейнера нагревает небольшие кусочки дерева, которые заполняют оставшееся пространство в контейнере, и при этом выделяется газ.

Когда древесину нагревают на открытом огне, появляется кислород для сжигания газа пламенем для получения тепла.

Но в генераторном газовом баллоне огонь в базе израсходует доступный кислород, и газ, образующийся из нагретой древесины, не горит и не выделяет энергию, пока не достигнет камеры сгорания двигателя.

Генераторный газ может использоваться в качестве топлива для широкого спектра силовых установок, включая газовые турбины, топливные элементы, двигатели с искровым зажиганием и дизели.

Трактор Fendt G25 времен Второй мировой войны с газогенератором EG60 и двухцилиндровым дизельным двигателем

Большая часть коммерческого производства генераторного газа производится на статических установках, вырабатывающих газ, который используется в качестве топлива для производства электроэнергии или сжигается для получения тепла для производственных процессов, и это по-прежнему важно в странах, где много древесины, но другие энергетические ресурсы отсутствует.

См. также: Вехи машиностроения: Полноприводные тракторы

Силовое оборудование

Промышленная добыча газа имеет долгую историю. В начале 1800-х годов его сжигали для обеспечения теплом небольших промышленных предприятий, особенно в сельских районах, где было много древесины.

Гусеничный укладчик Renault, переоборудованный для производства древесного газа

Портативные газогенераторы, которые можно было использовать для питания транспортных средств, в том числе тракторов, были доступны к концу Первой мировой войны.

Возникла нехватка топлива на нефтяной основе, следовательно, был гораздо больший всплеск интереса, когда нехватка моторного топлива снова стала серьезной проблемой в Великобритании и большей части Европы во время Второй мировой войны.

Важность предоставления тракторной мощности для поддержания производства продуктов питания была признана в конце 1930-х годов, когда Великобритания и другие европейские страны готовились к войне.

Тягач Renault 304 серии с газогенератором

Правительство Германии организовало исследовательский проект по разработке нового газогенератора специально для тракторов.

Названный генератором EG60, он был более компактным и удобным в использовании, чем предыдущие конструкции, и когда во время войны нехватка топлива стала все более серьезной, немецким тракторным компаниям не разрешили продавать новые тракторы, которые не были оснащены утвержденным газовым генератором.

Газовые комплекты

Producer в больших количествах использовались на тракторах во время войны во Франции, Нидерландах и других странах Европы, с меньшим количеством в Великобритании, но комплекты не ограничивались Европой.

Некоторые фермеры в Австралии оборудовали свои тракторы для сжигания древесины из-за опасений военного времени, что японские военно-морские силы могут заблокировать импорт нефти.

Парафин и дизельное топливо

Хотя комплекты для сжигания древесины обеспечивали необходимую мощность трактора для поддержания производства продуктов питания во время чрезвычайной ситуации военного времени, они никогда не пользовались популярностью.

Вскоре после того, как война закончилась и парафин и дизельное топливо снова стали доступны, продажи новых тракторов, оборудованных для сжигания древесины, резко прекратились в Европе, а тракторы, ранее оснащенные комплектами, вскоре были переведены обратно на использование обычного топлива.

Единственные тракторы в Германии, сохранившие газогенераторное оборудование, находятся в музеях или принадлежат энтузиастам.

Экспериментальный газогенератор, устанавливаемый на Fordson Major E27N примерно с 1949 года

Одним из возражений против заправки тракторов генераторным газом была потеря мощности, обычно около 15-20% по сравнению с парафином и даже выше для дизельных двигателей.

Заполнение генератора небольшими деревянными блоками, а затем разжигание огня и ожидание достаточного количества тепла для начала производства газа могло занять 15 или 20 минут, и этот процесс нужно было повторять каждые два или три часа, чтобы поддерживать подачу газа во время работы трактора. работает непрерывно.

Также существовал потенциальный риск возгорания, если необходимо было удалить пепел от предыдущего пожара, особенно когда трактор работал в поле с сеном или соломой.

Большой размер генератора также был недостатком, поскольку он мешал обзору с места водителя. Некоторые из самых больших генераторов имели мощность 300 литров и более, но немецкая версия EG60 имела мощность 230 литров и была спроектирована с более низким и менее заметным профилем.

Строгие правила

Также существовали строгие правила выбора, подготовки и хранения древесины для генератора EG60.Бук был в верхней части рекомендуемого списка, за ним следуют береза ​​и другие лиственные породы.

Древесина хвойных пород подходила меньше, а чрезмерное содержание смолы могло повлиять на работу двигателя и увеличить потребность в обслуживании.

Для достижения наилучших результатов древесину нужно было разрезать на небольшие блоки размером примерно 7 см, а сухое хранение было важно, поскольку предпочтительное содержание влаги для производства газа составляло 15% или меньше.

Иногда использовались более высокие уровни влажности, в некоторых случаях до 40%, но эффективность добычи газа была намного ниже.

Во время Второй мировой войны многие тысячи тракторов работали, а портативные генераторы генераторного газа вскоре после окончания войны исчезли с ферм в Европе, и на данном этапе мало шансов на их возрождение.

Газогенератор Martezo французской разработки конца 1970-х годов

Рост цен на нефть в 1970-х и 1980-х годах побудил к поиску альтернативных видов топлива, но наибольший интерес для питания тракторов вызывали такие виды топлива, как биодизель, метан и, в последнее время, электричество, при этом генераторный газ упоминается редко.

Несмотря на это, рост цен на нефть помог на короткое время оживить спрос на газогенераторные комплекты для тракторов в некоторых странах Африки и Азии, где стоимость топлива оказывала большое влияние.

Новые и улучшенные газогенераторные комплекты были разработаны во Франции для снабжения новых рынков, но продажи были разочаровывающими, и спрос вскоре иссяк, что положило конец тому, что, вероятно, стало последним актом в истории тракторов, работающих на дровах.

IRJET-Запрошенная вами страница не найдена на нашем сайте Февраль 2022 г. Выполняется публикация…

Browse Papers

---

IRJET Получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Подтвердить здесь

---

IRJET приглашает к публикации том 9, выпуск 2, выпуск 2 (февраль 2022 г.) из различных инженерных и технологических дисциплин,

Отправить сейчас. .

Browse Papers

---

IRJET Получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Подтвердить здесь

---

IRJET приглашает к публикации том 9, выпуск 2, выпуск 2 (февраль 2022 г.) из различных инженерных и технологических дисциплин,

Отправить сейчас..

Browse Papers

---

IRJET Получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Подтвердить здесь

---

IRJET приглашает к публикации том 9, выпуск 2, выпуск 2 (февраль 2022 г.) из различных инженерных и технологических дисциплин,

Отправить сейчас..

Browse Papers

---

IRJET Получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Подтвердить здесь

---

IRJET приглашает к публикации том 9, выпуск 2, выпуск 2 (февраль 2022 г.) из различных инженерных и технологических дисциплин,

Отправить сейчас..

Browse Papers

---

IRJET Получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Подтвердить здесь

---

IRJET приглашает к публикации том 9, выпуск 2, выпуск 2 (февраль 2022 г.) из различных инженерных и технологических дисциплин,

Отправить сейчас..

Browse Papers

---

IRJET Получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Подтвердить здесь

---

IRJET приглашает к публикации том 9, выпуск 2, выпуск 2 (февраль 2022 г.) из различных инженерных и технологических дисциплин,

Отправить сейчас..

Browse Papers

---

IRJET Получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Подтвердить здесь

---

IRJET приглашает к публикации том 9, выпуск 2, выпуск 2 (февраль 2022 г.) из различных инженерных и технологических дисциплин,

Отправить сейчас..

Browse Papers

---

IRJET Получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Подтвердить здесь

---

Генератор на дровах — RimWorld Wiki

Генератор на дровах — это источник энергии, работающий на сжигании древесины в качестве топлива. Вмещает до 75 дров и потребляет их со скоростью 22 в день при постоянном запасе 1000 Вт в течение примерно 3 дней и 9 часов, прежде чем закончится.Он также производит небольшое количество тепла и света во время работы в качестве вторичного эффекта, поэтому его не следует размещать в помещениях, которые вы хотите охладить, или рядом с ними.

Приобретение

Дровяные генераторы могут быть построены после исследования электричества. Для каждого генератора требуется 100 единиц стали, 2 компонента, 2500 тиков (41,67 секунды) работы и навык строительства 4.

Резюме

Дровяной генератор потребляет 22 дров в день и вырабатывает постоянную мощность 1000 Вт, пока он включен и заправлен топливом.Он может вмещать до 75 единиц топлива за раз при максимальном времени работы 3,27 дня. Расход топлива не зависит от фактической потребляемой мощности. Топливо к генератору должно доставляться колонистами-перевозчиками. Его можно отключить; в выключенном состоянии он не будет ни потреблять топливо, ни производить энергию.

Излучает свет в радиусе 6 клеток, причем ближайшие 3,442 клетки имеют уровень освещенности выше 50% и считаются освещенными. Обратите внимание, что источник света находится в центре левой нижней плитки генератора, а не в «истинном» центре генератора.Он нагревается со скоростью 6 тепла в секунду ^{[Точная механика неизвестна]} . В отличие от многих других источников тепла, у него, по-видимому, нет максимальной температуры, и он будет нагревать помещения бесконечно долго. ^{[Требуется подтверждение]}

Анализ

Несмотря на значительные затраты труда на рубку и транспортировку дров, дровяной генератор, тем не менее, представляет собой значительное улучшение топливной эффективности по сравнению с неолитическими технологиями отопления и охлаждения.

Например: пассивный кулер и электрический кулер имеют одинаковую мощность охлаждения (это означает, что они будут охлаждать одно и то же пространство на одинаковое количество градусов — в любом случае до минимума пассивного кулера). Пассивный охладитель потребляет 50 дров и охлаждает в течение 5 дней, что соответствует потреблению 10 дров на эквивалент кулера-дня (CDE). Электрические охладители потребляют 200 Вт во включенном состоянии, то есть дровяной генератор может питать 5 из них, а его потребление дров составляет 22 в день. Это дает расход древесины на CDE, равный 4,4, что более чем удваивает эффективность использования топлива! Это очень заметно, если вы играете в племенной сценарий и нуждаетесь в постоянном охлаждении.

Для сравнения, дрова/CDE для генератора, работающего на химическом топливе, составляет 1.8. Хотя переработка химтоплива требует затрат труда, снижение нагрузки на ваши вертолеты и самосвалы с лихвой компенсирует это; таким образом, дровяной генератор становится устаревшим, когда у вас есть доступ к химическому топливу.

Ветряные турбины, другой тип генератора, разблокированный исследованием электричества, требуют батарей для обеспечения стабильной энергии. Как таковые, они на практике требуют дополнительных исследований, которых вы, возможно, не захотите ждать. Они также требуют больших вложений (особенно если принять во внимание потребность в батареях) и требуют больше места и внимания при их размещении.

Вывод: Если у вас есть хороший доступ к древесине, дровяные генераторы являются естественным выбором для вашего первого или двух генераторов, поскольку они обеспечивают стабильную мощность при небольших затратах и ​​не требуют дополнительных исследований. В долгосрочной перспективе трудозатраты на вырубку деревьев и вывозку древесины делают дровяной генератор непривлекательным по сравнению с генераторами, не работающими на топливе, а химическое топливо делает его устаревшим. Поскольку его можно отключить, он может служить аварийным резервом после перехода на более эффективные генераторы.

История

• 0.13.1135 — добавлен.
• 0.15.1279 — Заправленный генератор будет потреблять топливо быстрее. Продолжительность топлива 5 дней -> 3 дня 9 часов.
• Beta 18 — название изменено с генератора , работающего на топливе , на генератор , работающий на дровах , чтобы избежать двусмысленности с генератором, работающим на Chemfuel, который был добавлен в том же обновлении.