Газогенераторный двигатель принцип работы — Отопление частного дома
Большинство ценителей раритетной техники отдают предпочтение моделям которые дошли до современных дней в малом количестве и имеют неординарную конструкцию. К таким можно отнести автомобили и даже мотоциклы работающие на дровах, с газогенераторным двигателем.
Газогенераторный автомобиль — автомобиль, двигатель внутреннего сгорания которого получает в качестве топливной смеси газ, вырабатываемый газогенератором.
Газогенератор — устройство для преобразования твёрдого или жидкого топлива в газообразную форму. Наиболее распространены газогенераторы, работающие на дровах, древесном угле, каменном угле, буром угле,коксе и топливных пеллетах.
Многие заинтересованы конструкциями газогенераторов для современной техники. До сих пор в Северной Корее ездят грузовые автомобили на дровах.
Принцип таких двигателей прост, вместо бензина и воздуха подается газ вырабатываемый газогенератором и регулируется заслонкой. В большинстве случаев оставляют стандартный карбюратор, а газ подводят вместо воздуха. Таким образом двигатель запускают на бензине, а далее перекрывают подачу бензина и воздуха, оставляя только газ полученный газогенератором. Так легче запустить двигатель, тем более если он на мотоцикле.
Умельцы переделывают автомобильные и мотоциклетные двигатели “под дерево”. Конечно в большинстве случаев, такие переделки — это лишь хобби. Так как топливо из дерева сомнительная замена бензину или газу.
Недостатки газогенератора
- КПД двигателя внутреннего сгорания сильно падает;
- долгие подготовительные работы перед запуском двигателя;
- газогенераторное оборудование занимает много дополнительного места;
- уменьшается вес полезного груза, который можно перевести на автомобиле или мотоцикле;
- требуется больший объем топлива для одного и того-же преодоления расстояния;
- всё воняет копченостями.
Преимущество газогенератора
- доступность топлива;
- «изюминка» транспортно
Газогенераторные двигатели
Возобновляемое топливо, не прошедшее предварительной обработки – основной козырь автомобилей с газогенераторными двигателями. История применения технологии легковых машин уходит корнями в 40-е годы. Однако сейчас популярность этих двигателей хоть и не на пике, как во Вторую Мировую, но всё же набирает обороты.
Содержание:
- Основные плюсы
- Принцип работы
- Новые исследования
- Немного о стиле
- Распространение
Основные плюсы
- стоимость топлива;
- машине не нужны мощные химические аккумуляторы;
- зола, появляющаяся в ходе работы, может применяться в качестве удобрения.
Не так-то просто совместить элегантность с громоздким газогенератором. Однако возможно, что доказывает этот автомобиль!
Газогенераторные двигатели продемонстрировали свою состоятельность. Характеристики таких автомобилей удовлетворительны для большинства. Около 100 км/ч максимальной скорости и около 100 километров пробега – вот примерные характеристики такого автомобиля. Не дурно, не так ли? Если пробега маловато, то можно использовать заднее сиденье для мешков с древесиной, однако придётся вручную высыпать «топливо» в бак, когда это понадобится.
Принцип работы
Синтез газа – процесс, когда горючий газ появляется из органического материала. На нём основан и принцип действия газогенераторного двигателя. Катализатором процесса служит тепло. Синтез начинается при достижении температуры в 1400 градусов по Цельсию.
Топливо может быть разным, например, торф, брикеты угля… Но, пожалуй, самый удобный вариант – дрова. Минусом можно назвать уменьшение заряда рабочей смеси, а следовательно – снижение мощности. Используют газогенераторы, как правило, уже с установленными ДВС.
На рисунке выше – автомобиль середины прошедшего столетия, приспособленный для использования дров в качестве топлива. Типично для европейской техники периода Второй мировой войны. Это было вызвано отсутствием иного топлива.
Новые исследования
APRA-E занялась серьезными исследованиями по использованию газовых двигателей, а так же замерами выхлопных газов с помощью газоанализаторов. И хоть речь и не о газогенераторных моторах, эти исследования могут оказать влияние и на эту технологию. Впрочем, непосредственно двигатели в сочетании с газогенераторами пока что мало интересуют научный мир по сравнению с иными технологиями по альтернативной энергии для легковых машин.
Почему так происходит? Ответ найти сложно, ведь газогенераторные двигатели имеют перспективные преимущества! Впрочем, даже если толком никто и не проведёт глубоких исследований с далеко идущими выводами, возможно множество мелких усовершенствований и даже случайные открытия энтузиастов со всего мира…
Вот пример того, насколько креативна и практична может быть мысль такого любителя.
Да, сразу видно, что с точки зрения аэродинамики эти автомобили уступают «космическим» формам обычных современных автомобилей. Однако и скорости их сравнительно невысокие, не больше, чем нужно большинству населения. Конечно, желающим приобрести или создать такой автомобиль стоит предварительно оценить маневренность, которая может пострадать.
Технические данные
Автомобиль с газогенераторным двигателем обладает достаточно специфическими характеристиками. Машина несколько теряет свою маневренность из-за веса двигателя, что может быть опасно, если достигнута высокая скорость. Так что ездить на машине 100 километров в час – сомнительное решение.
Чтобы лучше представлять особенности самого двигателя, стоит знать его технические данные:
- степень сжатия даже более высокая, чем у грузовых двигателей на бензине;
- мощность ниже, чем у бензинового мотора;
- грузоподъемность автомобиля сокращается.
Очевидно, что у газогенераторных моторов есть и плюсы, и минусы. Древесный газ имеет слишком маленькую энергетическую ценность по сравнению с природным. Водителям обязательно следует учитывать снижение динамических свойств машины, ведь разница между таким железным «конём» и каким-нибудь обыкновенным бензиновым монстром ощущается сразу.
Возможно, лучше отказаться от идеи создания автомобиля с газогенератором на самой машине. Вариант размещения в прицепе имеет свои плюсы.
Плюс способа в том, что точно не возникнет соблазна прокатиться с ветерком, да ещё и поупражняться в маневрировании на большой скорости. Так что прицеп может быть своеобразным ограничителем и напоминать об особенностях транспортного средства водителю.
Немного о стиле
Автомобиль с прицепом – это интересный выбор для тех, кто любит «Стим-панк»: старенькая маленькая машинка годов пятидесятых в сочетании с таким прицепом может слегка напомнить паровоз и выглядеть мило. Впрочем, если на такой автомобиль непосредственно установить газогенератор, стилистика «Стим-панка» тоже присутствует.
Намеренная «открытость» машины позволяет насладиться элементами и только добавляет стиля.
Распространение
В силу того, что цены на топливо растут, появляется всё больше умельцев, успешно модифицирующих свои транспортные средства в газогенераторные. Это происходит в разных странах мира. Много машин было разработано в Скандинавских странах. Работы мастеров, может, и не покажутся особо эстетичными, но со своими задачами автомобили справляются.
Газогенераторные двигатели имеют перспективы, но вряд ли их ждёт массовое производство. Скорее, люди, желающие сделать нечто особенное и экономичное, будут создавать свои шедевры. Кто-то будет пользоваться ими, а кто-то – продавать за хорошие деньги. В любом случае окончательно технология не исчезнет ещё лет сто.
Читайте также:
Газогенератор (ракетостроение) — Википедия
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Газогенератор (ГГ) — это агрегат ракетного двигателя, в котором твёрдое или жидкое топливо в результате химических реакций преобразуется в продукты газогенерации (генераторный газ)[1]. Основной задачей газогенератора является получение рабочего тела заданной температуры и в заданном количестве для привода турбонасосного агрегата (ТНА). Газогенераторы на твёрдом топливе обычно используют для запуска ТНА, для привода используется жидкое топливо. Помимо этого газогенераторы используется для наддува топливных баков, работы агрегатов управления или при использовании вытеснительной системы подачи топлива.
Принцип работы[править | править код]
Небольшая часть окислителя и горючего отбирается из магистралей за насосами и подается в жидкостный газогенератор. Газогенератор вырабатывает рабочее тело для газовой турбины. Выработанный генератором газ, являясь продуктами сгорания топлива, должен иметь температуру не выше 1100К, чтобы не повредить рабочие лопатки турбины. Для охлаждения может быть использована избыточная подача в ГГ одного из компонентов топлива. Из ГГ продукты сгорания поступают в турбину ТНА, где совершают работу. Полученная энергия используется для привода насосов, которые обеспечивают подачу компонентов топлива в камеру сгорания.
Требования, предъявляемые к газогенераторам[править | править код]
- Высокая стабильность работы;
- Простота управления рабочим процессом;
- Высокая работоспособность генераторного газа.
Газогенераторы можно разделить по числу компонентов топлива, используемых для получения рабочего тела:
- Однокомпонентные или парогазогенераторы (ПГГ) — рабочее тело образуется в результате разложения топлива с помощью катализатора или без него. В качестве топлива используется перекись водорода, гидразин, изопропилнитрат и другие.
- Двух- и трёхкомпонентные или жидкостные газогенераторы (ЖГГ) — рабочее тело образуется в результате сжигания горючего и окислителя. Продукты газогенерации называют окислительными, если они получены при избытке окислителя, и восстановительными, если они получены при избытке горючего. В трёхкомпонентных ГГ ещё один компонент используется для охлаждения либо для улучшения работоспособности рабочего тела.
Так же существуют ракетные двигатели без ЖГГ — рабочее тело в них получается в результате испарения жидкости в тракте охлаждения камеры двигателя. Подобные схемы двигателей называются безгенераторными и успешно используются на вторых ступенях ракет-носителей.
Добровольский М.В. Жидкостные ракетные двигатели. Основы проектирования: Учебник для вузов. — 2-е изд., перераб. и доп.. — Москва: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2005. — 488 с. — ISBN 5-7038-2649-7.
М. И. Шевелюк. Теоретические основы проектирования жидкостный ракетных двигателей. — Москва: Государственное научно-техническое издательство ОБОРОНГИЗ, 1960. — 687 с.
В. Г. Попов, Н. Л. Ярославцев. Жидкостные ракетные двигатели. — Издательско-типографский центр — «МАТИ» — КТУ им. К.Э. Циолковского, 2001. — 171 с. — ISBN 5-230-21212-8.
- ↑ ГОСТ 17655-89 Двигатели ракетные жидкостные. Термины и определения, ГОСТ от 25 декабря 1989 года №17655-89 (неопр.). docs.cntd.ru. Дата обращения 3 апреля 2018.
Промышленные газогенераторы: устройство и принцип работы
Промышленные газогенераторы для выработки электроэнергии используются на предприятиях для эффективной трансформации тепловой энергии в электрическую. Результат достигается за счет сжигания природного газа или другого газообразного топлива с высокой теплотворной способностью. Газогенераторные установки используются как для постоянного, так и для временного и резервного энергоснабжения.
Внутреннее устройство газогенератора
Схема устройства газогенератора крайне проста. Внутри установки располагается компрессор, камера сгорания, турбина и электрический двигатель. Внутри двигателя находится ротор и статор, а также обмотка, в которой возникает магнитное поле, когда ротор вращается вокруг оси. Также есть элементы управления. Различные виды газогенераторов имеют немного отличное друг от друга устройство, но в целом все так, как описано выше.
Помимо указанных выше элементов, устройство и работа генератора включает в себя пульт управления. Работа оборудования может управляться как вручную человеком, так и в автоматическом режиме. Например, можно настроить автоматическое подключение генератора в электрическую сеть сразу же после прекращения подачи электроэнергии из проводной электросети. Срабатывание происходит моментально.
Система охлаждения газогенератора
Независимо от назначения, газогенераторы в процессе работы достаточно сильно нагреваются. Чтобы нагрев не оказывал негативного влияния на оборудование, используется система охлаждения. Она бывает двух типов:
- Воздушное охлаждение. В промышленных установках практически не встречается, так как не может обеспечить должного охлаждения установки. Можно встретить в генераторах с мощностью до 15 кВт.
- Водяное охлаждение. Отличный вариант для охлаждения промышленных газогенераторов, мощность которых начинается от 20 кВт. Такое оборудование эффективно и не издает много шума при работе.
Можно купить газогенераторы для выработки электроэнергии с одной либо тремя фазами – это еще одна важная классификация газогенераторов для производства электрической энергии. Все промышленные газогенераторные установки способны выдавать трехфазное напряжение от 220 до 380 Вольт. Именно такой электрический ток потребляет промышленное оборудование, работающее преимущественно от трех фаз.
Принцип работы газогенераторного электрооборудования
Принцип работы газогенератора так же прост, как и его конструкция. Компрессор закачивает атмосферный воздух под давлением в камеру сгорания. Туда же поступает газообразное топливо, после чего смешивается с атмосферным воздухом. В результате образуется гремучая смесь, которая поджигается и детонирует внутри камеры сгорания. В ходе этой реакции образуется топочный газ, идущий на турбину и раскручивающий ее.
Процесс сгорания газообразного топлива осуществляется при постоянном высоком давлении. Камера сгорания используется для повышения температуры газа. Горячий газ обладает заметно большей энергией по сравнению с холодным или теплым, поэтому генератор работает более эффективно. Приблизительно 60% вырабатываемой турбиной электроэнергии направляется на вращение компрессора. Остальное уходит на включение генератора.
Мощность газогенератора в виде электрической энергии создается благодаря тому, что вал, соединяющий турбину и ротор, раскручивает ротор. В статоре образуется магнитное поле, а вместе с ним – электрический ток. Далее он через контакты и провода поступает к подключенным потребителям. Теперь вам известно внутреннее устройство и то, как работает газогенератор.
Топливо для работы промышленного газогенератора
Вы уже знаете принцип действия газогенератора – в его основе трансформация тепловой энергии сжигания газа в электрическую энергию. Главным образом для работы промышленных газогенераторов для электричества используется природный газ. Чаще всего в качестве топлива используется природный газ. Однако генераторы могут настраиваться на работу с другими видами газообразного топлива:
- Сжатый, сжиженный и магистральный природный газ – наиболее распространенный вариант.
- Пропан-бутановые смеси, характеризующиеся высокой теплотворной способностью.
- Коксовый, сточный, шахтный, пиролизный газ, а также газ, производимый в биореакторах.
В зависимости от того, какое именно газообразное топливо используется для работы газогенераторного оборудования, заметно изменяется мощность и производительность установки. Это надо учитывать при выборе типа топлива для работы промышленного газогенератора.
Конструкция газогенератора позволяет подключать его как к магистральному газопроводу, так и к автономным источникам газообразного топлива. Большинство моделей генераторов способны переключаться между разными видами топлива.
Как правильно выбрать оборудование?
Устройство газогенератора – не единственный фактор, на который важно обращать внимание при подборе той или иной модели для работы на предприятии. При выборе типа газогенератора надо учитывать:
- Класс защиты. Электрооборудование должно быть надежно защищено от попадания влаги, вибраций и механических повреждений, от проникновения пыли. Класс защиты обозначается как IP и две цифры. Чем выше значения обеих цифр, тем надежнее газогенератор защищен от внешних воздействий.
- Вариант исполнения. Газогенераторы электростанции могут размещаться как внутри помещений, так и снаружи в специальном боксе, либо на открытой площадке. Если планируется разместить оборудование под открытым небом, обязательно нужно позаботиться об установке бокса для защиты газогенератора.
- Мощность. Промышленные газовые генераторы характеризуются высокой мощностью, однако брать оборудование надо с запасом по мощности. Особенно если используется только один генератор. В среднем хватает запаса по мощности от 20% до 30% для стабильной работы.
Стоимость электрооборудования не должна становиться определяющим фактором при выборе газогенератора. Более того, многие газогенераторы заметно дешевле своих аналогов, работающих на бензине или дизельном топливе. Нельзя не отметить и низкую стоимость газообразного топлива. Благодаря этому можно выгодно купить газовый промышленный генератор и не иметь больших затрат при дальнейшей эксплуатации.
—
На нашем сайте Вы сможете найти промышленные газогенераторы, которые уже прошли проверку на качество и мощность в европейских странах. Все газогенераторы, представленные на сайте, находятся в исправном состоянии и обеспечиваются стабильную работу для промышленности.
Газогенератор — энциклопедия журнальчика за рулем
- 1 Газогенератор
- 2 Типы газогенераторов
- 3 Механизм работы авто газогенераторной установки
- 4 Остывание и грубая чистка газа
- 5 Фильтры узкой чистки
- 6 Вентилятор розжига
- 7 Смеситель
- 8 Способы уменьшения утрат мощности движков газогенераторных автомобилей
- 9 Эксплуатация автомобилей с газогенераторными установками
- 10 Дополнительные материалы:
- 11 Вспять
Газогенератор
Газогенератор – это установка для получения горючего газа из твердого горючего. В качестве твердого горючего, обычно, используются местные ресурсы: уголь, торф, древесная порода, трава, а так же отходы деревообрабатывающих производств. Перевоплощение твердого горючего в газообразное именуется «газификацией» и заключается в сжигании горючего с поступлением количества кислорода воздуха либо водяного пара, недостающем для полного сгорания.
Сейчас газогенераторные установки употребляют для получения пара, либо жаркого воздуха для разных технологических процессов, а так же в составе отопительных систем. Но в 30-е – 40–е годы прошедшего века газогенераторы с фуррором применяли на транспорте: массовая эксплуатация автомобилей на древесных чурках обещала сберечь жидкое горючее для более принципиальных нужд — тонны сэкономленного бензина можно было навести в вооруженные силы либо авиацию.
В 1923 году доктором Наумовым была разработана газогенераторная установка для 3-тонного грузовика, способная работать на древесном угле либо на антраците. Установка была испытана в стационарных критериях вместе с 4-цилиндровым двигателем внутреннего сгорания Berliet L 14 мощностью 35 л.с. В 1928 году FIAT-15Ter с газогенератором Наумова сделал пробег по маршруту Ленинград – Москва – Ленинград. 1-ая половина 30-х годов отмечена бессчетными исследовательскими работами, направленными на выявление хорошей конструкции газогенераторной установки. Статьи об испытательных автопробегах и новых разработках повсевременно появлялись в прессе, в том числе и в журнальчике «За Рулем».
В подавляющем большинстве это были установки для грузового транспорта, что не умопомрачительно – ведь основной транспортной единицей народного хозяйства в период индустриализации являлся грузовик, а не легковой автомобиль. Все же, следует упомянуть сделанный в 1935 году ГАЗ-А с газогенераторной установкой Автодор – III, также ГАЗ-М1 с газогенератором НАТИ-Г12, на котором в сентябре 1938 года был установлен рекорд скорости для газогенераторного автомобиля 60,96 км/ч. Первым серийным газогенераторным автомобилем являлся ЗИС-13, но подлинно массовыми «газгенами» стали ГАЗ-42, ЗИС-21 и УралЗИС-352.
Горение углерода горючего можно обрисовать последующим образом:
С + О2 = СО2 — это полное сгорание горючего, которое сопровождается выделением углекислого газа СО2;
и С + (1/2)О2 = СО — это неполное сгорание, в итоге которого появляется горючий газ – оксид углерода СО.
Оба этих процесса происходят в так именуемой «зоне горения» газогенератора.
Оксид углерода СО появляется также при прохождении углекислого газа СО2 через слой раскаленного горючего:
С + СО2 = 2СО
В процессе участвует часть воды горючего (либо влага, подведенная снаружи) с образованием углекислого газа СО2, водорода Н2, и горючего оксида углерода СО.
С + Н2О = СО + Н2
СО + Н2О = СО2 + Н2
Зону, в какой протекают три обрисованных выше реакции именуют «зоной восстановления» газогенератора. Обе зоны – горения и восстановления – несут общее заглавие «активная зона газификации».
Примерный состав газа, приобретенного в газогенераторе обращенного процесса газификации при работе на древесных чурках абсолютной влажностью 20%, последующий (в % от объема):
— водород Н2 16,1%;
— углекислый газ СО2 9,2%;
— оксид углерода СО 20,9%;
— метан СН4 2,3%;
— непредельные углеводороды СnHm (без смол) 0,2%;
— кислород О2 1,6%;
— азот N2 49,7%
Итак, генераторный газ состоит из горючих компонент (СО, Н2, СН4, СnHm) и балласта (СО2, О2, N2, Н2О)
Горючее для газогенераторов
В качестве твердого горючего в газогенераторных установках могут быть применены древесные чурки, древесный уголь, торф, бурый уголь, каменный уголь.
На местности СССР более всераспространенным и легкодоступным жестким топливом была древесная порода, по этому огромную часть газогенераторного транспорта составляли авто с установками, работающими на древесных чурках.
Главные аспектами свойства горючего являлись порода древесной породы, абсолютная влажность и размеры чурок. Ценность был отдан древесной породе жестких пород: березе, буку, грабу, ясеню, клену, вязу, лиственнице. Древесную породу мягеньких пород допускалось использовать только вместе с жесткими в соотношении 50/50. Сосновые чурки использовались без прибавления древесной породы мягеньких пород.
Для газификации в авто газогенераторах древесную породу распиливали на чурки длиной от 4 до 7 см, и шириной и высотой от 3 до 6 см. Абсолютная влажность готового твердого горючего менее 22%.
Наименее всераспространены были древесно-угольные газогенераторные установки. Для их эксплуатации рекомендовалось использовать угли древесной породы жестких пород. Угли древесной породы мягеньких пород, склонные к крошению, допускалось использовать с добавлением более 50% углей древесной породы жестких пород. Размер кусков древесного угля для газогенераторов поперечного процесса — от 6 до 20 мм, для других типов генераторов – от 20 до 40 мм.
Зависимо от содержания смол и золы твердые сорта топлив для газогенераторов делили на смолистые (битуминозные) малозольные (золы до 4%) и многозольные (золы более 4%), также на безсмольные, либо тощие (небитуминозные) малозольные (золы до 4%) и многозольные (золы более 4%). Для различных видов горючего были разработаны газогенераторы соответственных типов:
— газогенераторы прямого процесса газификации;
— газогенераторы обращенного (оборотного, либо «опрокинутого») процесса газификации;
— газогенераторы поперечного (горизонтального) процесса газификации.
Типы газогенераторов
Газогенераторы прямого процесса газификации
Главным преимуществом газогенераторов прямого процесса являлась возможность газифицировать небитуминозные многозольные сорта твердого горючего – полукокс и антрацит.
В газогенераторах прямого процесса подача воздуха обычно осуществлялась через колосниковую решетку снизу, а газ отбирался сверху. Конкретно над решеткой размещалась зона горения. За счет выделяемого при горении тепла температура в зоне достигала 1300 – 1700 С.
Над зоной горения, занимавшей только 30 – 50 мм высоты слоя горючего, находилась зона восстановления. Потому что восстановительные реакции протекают с поглощением тепла, то температура в зоне восстановления понижалась до 700 – 900 С.
Выше активное зоны находились зона сухой перегонки и зона подсушки горючего. Эти зоны обогревались теплом, выделяемым в активной зоне, также теплом проходящих газов в этом случае, если газоотборный патрубок размещался в высшей части генератора. Обычно газоотборный патрубок располагали на высоте, позволяющей отвести газ конкретно на его выходе из активной зоны. Температура в зоне сухой перегонки составляла 150 – 450 С, а в зоне подсушки 100 – 150 С.
В газогенераторах прямого процесса влага горючего не попадала в зону горения, потому воду в эту зону подводили специально, методом подготовительного испарения и смешивания с поступающим в газогенератор воздухом. Водяные пары, реагируя с углеродом горючего, обогащали генераторный газ образующимся водородом, что увеличивало мощность мотора.
Подача водяного пара в газогенератор должна выполняться пропорционально количеству сжигаемого в газогенераторе горючего. Было несколько методов регулировки подачи пара в камеру газификации:
— механический метод, когда вода подавалась в испаритель газогенератора при помощи насоса, приводимого в действие от мотора и имевшего перепускной кран, который был связан с дроссельной заслонкой. Таким макаром, количество воды, подаваемой в газогенератор, изменялось зависимо от числа оборотов и нагрузки мотора;
— тепловой метод, когда в испарителе, расположенном поблизости зоны горения, поддерживался при помощи поплавкового устройства нужный уровень воды, а количество образующегося пара изменялось зависимо от нагрева испарителя, другими словами зависимо от температуры в зоне горения;
— гидравлический метод, когда расход воды регулировался иглой, перекрывавшей сечение жиклера, и связанной с мембраной, на которую действовала разность давлений до и после диафрагмы, установленной в газопроводе, соединявшим газогенераторную установку с движком;
— пневматический метод, при котором вода подавалась в испаритель газогенератора вкупе с воздухом, засасываемым через обыденный карбюратор.
В конструкции газогенератора ЦНИИАТ-АГ-2 был применен принцип центрального подвода воздуха и центрального отбора газа. Газогенератор состоял из корпуса, конической камеры газификации и зольника. Высшая часть корпуса служила бункером для горючего и имела цилиндрический бак для воды. Трубка для подачи воды размещалась снутри газогенератора, бак подогревался теплом сгорающего горючего. Это обеспечивало надежную работу установки в зимнее время. Камера газификации представляла собой горловину конической формы, которая снизу была окружена рубахой, заполненной водой для образования водяного пара. Нужный уровень воды в рубахе поддерживался с помощью поплавкового устройства. Количество образовавшегося пара изменялось зависимо от термического режима газогенератора.
Воздух, засасываемый в газогенератор через подогреватель, смешивался с паром и поступал в камеру газификации через щель, образованную рубахой и поворотной плитой. При вращении плиты ручкой, расположенной снаружи под днищем газогенератора, ребра, имеющиеся на плите, срезали шлак и сбрасывали его в зольник.
Установки прямого процесса газификации не получили распространения, потому что, во-1-х, были неприменимы для газификации самого всераспространенного твердого горючего — древесной породы, а во-2-х, так как приспособления, нужные для хранения, дозы и испарения воды значительно усложняли конструкцию газогенератора.
Газогенераторы обращенного (опрокинутого) процесса газификации.
Газогенераторы обращенного процесса были созданы для газификации битуминозных (смолистых) видов твердого горючего – древесных чурок и древесного угля.
В генераторах этого типа воздух подавался в среднюю по их высоте часть, в какой и происходил процесс горения. Отбор образовавшихся газов осуществлялся ниже подвода воздуха. Активная зона занимала часть газогенератора от места подвода воздуха до колосниковой решетки, ниже которой был размещен зольник с газоотборным патрубком.
Зоны сухой перегонки и подсушки размещались выше активной зоны, потому влага горючего и смолы не могли выйти из газогенератора, минуя активную зону. Проходя через зону с высочайшей температурой, продукты сухой перегонки подвергались разложению, в итоге чего количество смол в выходящем из генератора газе было малозначительным. Обычно, в газогенераторах обращенного процесса газификации жаркий генераторный газ употреблялся для обогрева горючего в бункере. Благодаря этому улучшалась осадка горючего, потому что устранялось прилипание покрытых смолой чурок к стенам бункера и тем повышалась устойчивость работы генератора.
Газогенератор ГАЗ-42 состоял из цилиндрического корпуса 1, сделанного из 2-миллиметровой листовой стали, загрузочного лючка 2 и внутреннего бункера 3, к нижней части которого была приварена железная цельнолитая камера газификации 8 с периферийным подводом воздуха (через фурмы). Нижняя часть газогенератора служила зольником, который временами очищался через зольниковый лючок 7.
Воздух под действием разрежения, создаваемого движком, открывал оборотный клапан 5 и через клапанную коробку 4, футорку 6, воздушный пояс и фурмы поступал в камеру газификации 8. Образующийся газ выходил из-под юбки камеры 8, подымался ввысь, проходил через кольцевое место меж корпусом и внутренним бункером и отсасывался через газоотборный патрубок 10, расположенный в высшей части газогенератора. Равномерный отбор газа по всей окружной поверхности газогенератора обеспечивался отражателем 9, приваренным к внутренней стене корпуса 1 со стороны газоотборного патрубка 10.
Для более полного разложения смол, в особенности при малых нагрузках газогенератора, в камере газификации было предвидено сужение – горловина. Кроме уменьшения смолы в газе, применение горловины сразу приводило к обеднению газа горючими компонентами сухой перегонки. На величину получаемой мощности оказывала влияние согласованность таких характеристик конструкции газогенератора, как поперечник камеры газификации по фурменному поясу, проходное сечение фурм, поперечник горловины и высота активной зоны.
Газогенераторы обращенного процесса применяли и для газификации древесного угля. Вследствие огромного количества углерода в древесном угле процесс протекал при высочайшей температуре, которая разрушительно действовала на детали камеры газификации. Для увеличения долговечности камер газогенераторов, работающих на древесном угле, применяли центральный подвод воздуха, снижавший воздействие высочайшей температуры на стены камеры газификации.
Камера газогенератора НАТИ-Г-15), сделанная из 12-миллиметровой листовой стали, имела вид усеченного конуса. В средней части газогенератора была смонтирована воздухоподводящая фурма. Она представляла собой чугунную отливку грушевидной формы. Снутри отливки – лабиринт для подвода воздуха в газогенератор. В нижней части камеры газификации размещалась колосниковая решетка, которую вынимали через зольниковый лючок при очистке и разгрузке газогенератора. Образовавшийся в камере газификации газ проходил через колосниковую решетку, подымался ввысь меж корпусом газогенератора и камерой и отсасывался через газоотборный патрубок. Газогенератор был предназначен для работы на большом древесном угле, с размером кусков 20 мм – 40 мм.
Газогенераторные установки обращенного процесса газификации, работавшие на древесных чурках, получили наибольшее распространение.
Газогенераторы поперечного (горизонтального) процесса газификации.
В газогенераторах поперечного процесса воздух с высочайшей скоростью дутья подводился через фурму, расположенную с боковой стороны в нижней части. Отбор газа осуществлялся через газоотборную решетку, расположенную напротив фурмы, со стороны газоотборного патрубка. Активная зона была сосредоточена на маленьком пространстве меж концом формы и газоотборной решеткой. Над ней размещалась зона сухой перегонки и выше – зона подсушки горючего.
Отличительной особенностью газогенератора этого типа являлась локализация очага горения в маленьком объеме и ведение процесса газификации при высочайшей температуре. Это обеспечивало газогенератору поперечного процесса неплохую приспособляемость к изменению режимов и понижает время запуска.
Газогенератор представлял собой цилиндрический бункер, нижняя часть которого, выполненная из листовой стали шириной 6 – 8 мм, создавала камеру газификации. В высшей части бункера был размещен лючок для загрузки горючего.
Скорость дутья определялась проходным сечением воздухоподводящей фурмы. Фурма служила более ответственной и сложной деталью газогенератора. Она была глубоко погружена в слой горючего и находилась в зоне высочайшей температуры – конкретно около носка фурмы температура добивается 1200 – 1300 С. Высочайшие температурные нагрузки добивались использовать водяное остывание фурмы. Конструктивно остывание фурмы являлось частью системы водяного остывания мотора, либо представляло собой самостоятельную систему, питаемую от отдельного бачка.
Воздухоподводящая фурма газогенератора НАТИ-Г-21 состояла из бронзового корпуса 1 и медных трубок 2 и 3 поперечником 20 и 40 мм, образующих водяную рубаху. Тыльная часть внешней трубки 3 была приварена к корпусу 1 фурмы, а носовая часть обварена медью и соединялась с внутренней трубкой 2, свободный конец которой при нагревании фурмы мог передвигаться в сальнике 4. Затяжкой накидной гайки 5 обеспечивалась плотность водяной рубахи. Вода подавалась через нижний штуцер корпуса фурмы и после прохождения водяной рубахи отводилась через верхний штуцер. Для того чтоб поток воды достигнул носка фурмы, к внешней поверхности внутренней трубки параллельно ее оси были приварены две перегородки, направлявшие поток воды к носу фурмы.
Другой принципиальной деталью газогенераторов поперечного процесса газификации служила газоотборная решетка. Газоотборную решетку изготавливали из обычной углеродистой либо легированной стали шириной 8 – 12 мм. Ее штамповали в виде изогнутого листа с отбортованными краями либо изготавливали в виде плоской пластинки. В последнем случае для монтажа решетки в газогенераторе предугадывали особое гнездо. Отверстия в решетке для прохода газа делали круглыми, поперечником 10 – 12 мм, с раззенковкой со стороны выхода газа. Время от времени отверстия делали округлыми; в данном случае большая ось овала размещалась горизонтально, что позволяло прирастить проходное сечение без угрозы проскакивания за решетку кусков угля (при наклонном расположении решетки).
Этот газогенератор, так же как и газогенератор прямого процесса, был непригоден для газификации топлив с огромным содержанием смол. Эти установки применяли для древесного угля, древесноугольных брикетов, торфяного кокса.
Механизм работы авто газогенераторной установки
Авто газогенераторная установка состояла из газогенератора, грубых очистителей, узкого очистителя, вентилятора розжига и смесителя. Воздух из среды засасывался в газогенератор тягой работающего мотора. Этой же тягой выработанный горючий газ «выкачивался» из газогенератора и попадал поначалу в грубые очистители охладители, потом – в фильтр узкой чистки. Перемешавшись в смесителе с воздухом, газо-воздушная засасывалась в цилиндры мотора.
Остывание и грубая чистка газа
На выходе из газогенератора газ имел высшую температуру и был загрязнен примесями. Чтоб сделать лучше заполнение цилиндров «зарядом» горючего, газ требовалось охладить. Для этого газ пропускался через длиннющий трубопровод, соединявший газогенератор с фильтром узкой чистки, либо через охладитель радиаторного типа, который устанавливался перед водяным радиатором автомобиля.
Охладитель радиаторного типа газогенераторной установки УралЗИС-2Г имел 16 трубок, расположенных вертикально в один ряд. Для слива воды при промывке охладителя служили пробки в нижнем резервуаре. Конденсат вытекал наружу через отверстия в пробках. Два кронштейна, приваренные к нижнему резервуару, служили для крепления охладителя на поперечине рамы автомобиля.
В качестве простого очистителя употреблялся циклон. Газ поступал в очиститель через патрубок 1, распологавшийся касательно к корпусу циклона. Вследствие этого газ получал вращательное движение и более томные частички, находящиеся в нем, отбрасывались центробежной силой к стенам корпуса 3. Ударившись о стены, частички падали в пылесборник 6. Отражатель 4 препятствовал возвращению частиц в газовый поток. Очищенный газ выходил из циклона через газоотборный патрубок 2. Удаление осадка производилось через лючок 5.
В большинстве случаев в авто газогенераторных установках применяли комбинированную систему инерционной чистки и остывания газа в грубых очистителях – охладителях. Осаждение больших и средних частиц в таких очистителях производилось методом конфигурации направления и скорости движения газа. При всем этом сразу происходило остывание газа вследствие передачи тепла стенам очистителя. Твердый очиститель-охладитель состоял из железного кожуха 1, снабженного съемной крышкой 2. Снутри кожуха были установлены пластинки 3 с огромным количеством маленьких отверстий, расположенных в шахматном порядке. Газ, проходя через отверстия пластинок, менял скорость и направление, а частички, ударяясь о стены, оседали на их либо падали вниз.
Грубые охладители-очистители поочередно соединяли в батареи из нескольких секций, при этом любая следующая секция имела большее количество пластинок. Поперечник отверстий в пластинках от секции к секции уменьшался (Набросок 5Г).
Фильтры узкой чистки
Для узкой чистки газа в большинстве случаев применяли очистители с кольцами. Очистители этого типа представляли собой цилиндрический резервуар, корпус 3 которого был разбит на три части 2-мя горизонтальными металлическими сетками 5, на которых ровненьким слоем лежали кольца 4, сделанные из листовой стали. Процесс остывания газа, начавшись в грубых очистителях – охладителях, длился и в фильтре узкой чистки. Влага конденсировалась на поверхности колец и содействовала осаживанию на кольцах маленьких частиц. Газ заходил в очиститель через нижнюю трубу 6, и пройдя два слоя колец, отсасывался через газоотборную трубу 1, соединенную со смесителем мотора. Для загрузки, выгрузки и промывки колец использовали лючки на боковой поверхности корпуса.
Применялись конструкции, в каких в качестве фильтрующего материала использовалась вода либо масло. Механизм работы водяных (барботажных) очистителей заключался в том, что газ в виде малеханьких пузырьков проходил через слой воды и таким макаром избавлялся от маленьких частиц.
Высота барботажного слоя воды в очистителе установки ЦНИИАТ-УГ-1 повышалась от нуля до предела (100 мм – 120 мм) по мере роста отбора газов. Благодаря этому обеспечивалась устойчивая работа мотора на холостых оборотах и отменная чистка газа на огромных нагрузках. За ранее охлажденный газ поступал расположенную по центру очистителя газораздаточную коробку. Боковые стены коробки имели два ряда отверстий поперечником 3 мм. Отверстия были размещены наклонно от уровня воды до нижнего края стен, погруженных в воду на 70 мм. Четыре отверстия, расположенные выше уровня воды, служили для обеспечения подачи газа на холостом ходу. С ростом числа оборотов эти отверстия перекрывались водой. В пространстве над газораздаточной коробкой при увеличении нагрузки создавалось разряжение, и уровень воды снаружи коробки повышался, а снутри, соответственно – снижалсся. При всем этом газ, поступая вовнутрь коробки, попадал в отверстия, расположенные над уровнем воды, и уже в виде пузырьков подымался ввысь, через внешний водяной столб. Очистившись в воде, газ проходил через кольца, насыпанные на сетки по обе стороны газораздаточной решетки, и направлялся во вторую секцию очистителя, где вторично пропускался через погруженную в воду гребенку совсем очищался в слое колец.
Вентилятор розжига
В авто установках розжиг газогенератора осуществлялся центробежным вентилятором с электронным приводом. При работе вентилятор розжига просасывал газ из газогенератора через всю систему чистки и остывания, потому вентилятор старались расположить поближе к смесителю мотора, чтоб процессе розжига заполнить горючим газом весь газопровод.
Вентилятор розжига газогенераторной установки автомобиля УралЗИС-352 состоял из кожуха 6, в каком крутилась соединенная с валом электродвигателя крыльчатка 5. Кожух, отштампованный из листовой стали, одной из половин крепился к фланцу электродвигателя. К торцу другой половины был подведен газоотсасывающий патрубок газогенератора 4. Газоотводящий патрубок 1. Для направления газа при розжиге в атмосферу и при работе подогревателя – в подогреватель к газоотводящему патрубку был приварен тройник 3 с 2-мя заслонками 2.
Смеситель
Образование горючей консистенции из генераторного газа и воздуха происходило в смесителе. Простой двухструйный смеситель а представлял собой тройник с пересекающимися потоками газа и воздуха. Количество засасываемой в движок консистенции регулировалось дроссельной заслонкой 1, а качество консистенции – воздушной заслонкой 2, которая изменяла количество поступающего в смеситель воздуха.
Эжекционные смесители б и в различались по принципу подвода воздуха и газа. В первом случае газ в корпус смесителя 3 подводился через сопло 4, а воздух засасывался через кольцевой зазор вокруг сопла. Во 2-м случае в центр смесителя подавался воздух, а по периферии – газ.
Воздушная заслонка обычно была связана с рычагом, установленном на управляющий колонке автомобиля и регулировалась водителем вручную. Дроссельной заслонкой шофер управлял при помощи педали.
Способы уменьшения утрат мощности движков газогенераторных автомобилей
Бензиновые движки, переведенные на генераторный газ без каких-то переделок, теряли 40-50% мощности. Причинами падения мощности являлись, во-1-х, низкая теплотворность и неспешная скорость горения газовоздушной консистенции по сопоставлению с бензовоздушной, а во-2-х, ухудшение заполнения цилиндров как за счет завышенной температуры газа, так и за счет сопротивления в трубопроводах, охладителе и фильтре газогенераторной установки.
Для уменьшения воздействия обозначенных обстоятельств в конструкцию движков были внесены конфигурации. В связи с тем что газовоздушная смесь обладает высочайшей детонационной стойкостью, была увеличена степень сжатия. Сечение впускного трубопровода было увеличено. Для устранения обогрева газовоздушной консистенции и уменьшения утрат давления впускной трубопровод устанавливали раздельно от выпускного. Эти меры позволяли уменьшить утраты мощности до 20-30%.
Эксплуатация автомобилей с газогенераторными установками
Эксплуатация автомобилей с газогенераторными установками имела свои особенности. В силу завышенной степени сжатия работа мотора на бензине под нагрузкой допускалась только в последних случаях и краткосрочно: к примеру, для маневрирования в гаражных критериях.
Аннотация категорически воспрещала перевозить на газегенераторных автомобилях огнеопасные и легковоспламеняющиеся вещества, и тем паче въезжать на местности, где не допускалось воспользоваться открытым огнем – к примеру, топливные склады. Разжигать газогенератор разрешалось лишь на открытой площадке.
Розжиг газогенератора осуществлялся факелом, тягу в при всем этом создавал электронный вентилятор. Газ, прокачиваемый вентилятором в процессе розжига, через патрубок выходил в атмосферу. Момент готовности газогенератора к работе определяли, поджигая газ у отверстия выходного патрубка – пламя должно было пылать стабильно. По окончании розжига вентилятор выключали и пускали движок.
При неисправности вентилятора газогенератор можно было разжечь самотягой. Для этого зольниковый и загрузочный лючки газогенератора открывали, а под колосниковую решетку подкладывали «растопку» — стружку, щепу, ветошь. Под действием естественной тяги пламя распространялось по всей камере. После розжига лючки закрывали и пускали движок.
Розжиг газогенератора с помощью работающего на бензине мотора допускался аннотацией только в аварийных случаях, потому что при всем этом появлялась опасность засмоления мотора.
При движении автомобиля шофер обязан был принимать во внимание инерцию газогенераторного процесса. Чтоб обеспечить припас мощности, нужно было поддерживать отбор газа, близкий к наибольшему. Для преодоления тяжелых участков рекомендовалось заблаговременно перебегать на понижающие передачи и подымать обороты мотора, а так же обогащать газо-воздушную смесь, прикрывая воздушную заслонку смесителя.
В отличие от бензиновых, газогенераторные авто добивались более нередкого пополнения топливом. Догрузку горючего в бункер производили в течение денька во время погрузочно-разгрузочных работ либо стоянок.
Сервис газогенераторной установки было трудозатратным. Очистка зольника газогенератора автомобиля УралЗИС-352 предусматривалась через каждые 250 – 300 км. Через 5000 – 6000 км газогенератор добивался полной очистки и разборки. Трубы охладителя рекомендовалось прочищать раз в 1000 км особым скребком, входившим в набор инструмента для обслуживания газогенераторной установки. Нижний слой колец фильтра узкой чистки нужно было промывать, выгрузив из фильтра на поддон, через 2500 – 3000 км пробега автомобиля. Верхний слой колец допускалось промывать каждые 10 000 км струей воды через лючок в корпусе фильтра.
Оксид углерода СО небезопасен для людской жизни, по этому перед проведением работ по обслуживанию требовалось открыто все лючки проветрить газогенераторную установку в течение 5 – 10 минут.
Дополнительные материалы:
За Рулем 1931 № 20 Авто на дровах
За Рулем 1933 № 16 Авто на дровах
За Рулем 1934 № 17 Газогенератор доктора Карпова
За Рулем 1935 № 1 Пробег газогенераторных автомашин
За Рулем 1935 № 2 Новый четырехосный газогенераторный автобус
За Рулем 1935 № 3 1-ый автодоровский газогенератор
За Рулем 1935 № 14 Новый газогенератор для автомобиля ГАЗ-АА
Вспять
на Ваш сайт.
описание, устройство, принцип работы, схема изготовления
Интерес к возобновляемой энергии накаляется, владельцы частных домов вновь изучают старую технологию с проверенной репутацией — генераторы древесного газа. За последние 15 лет это экологически чистое, энергосберегающее решение приобрело популярность. Оно особенно эффективно в условиях с постоянной потребностью в отоплении в зимние месяцы. Собственники стремятся купить или сделать газогенератор на дровах своими руками.
Как работает
Сами устройства, если вспомнить историю, использовались давно и довольно часто. Они устанавливались на транспортных средствах, но сегодня их в основном применяют как стационарные установки. Агрегат представляет собой особый блок, напоминающий печь и преобразующий древесину или древесный уголь в газ. Принцип работы следующий: исходное сырье поступает в систему, которая готовит углеродсодержащий материал в среде с низким содержанием кислорода для производства синтез-газа.
Выбор исходного сырья определяет конструкцию газогенератора, наиболее распространены три варианта:
- Восходящий (прямой), когда древесина поступает в камеру газификации сверху, падает на решетку, образует топливную кучу. Воздух поступает из-под решетки, поднимается через топливную кучу. Сингаз выходит из верхней части камеры.
- Обратный и поперечный. Здесь воздух и синтез-газ могут входить/выходить в разных местах.
Система включает 5 компонентов:
- Бункер для топлива. Решения видоизменяются в зависимости от выбранного топлива (щепа или древесные гранулы), местоположения, размера всей системы. Древесная стружка дешевле в приобретении, но поскольку расход её больше, для хранения требуются большие контейнеры. Древесные гранулы почти вдвое дороже, чем дрова, но они занимают треть объема, более плотно спрессованы и однородные, поэтому горят эффективнее.
- Топливник. Топливо автоматически подается из контейнера для хранения в камеру перегонки.
- Камера горения. Дрова (щепа или другое) дозируются по мере необходимости для достижения правильной скорости горения для удовлетворения тепловых нагрузок и газифицируются путем частичного сгорания в среде с ограниченным содержанием кислорода при температурах, превышающих 500 градусов по Цельсию.
- Водный теплообменник.
- Распределитель воздуха. Дымовые газы направляются в блок регенерации тепла и циклон, который вращает газовые потоки для отделения оставшихся твердых частиц.
Газогенератор для отопления дома своими руками
Суть всего процесса — неполное сгорание, когда тепло от горящего твердого топлива создает газы, которые не могут полностью сгореть из-за недостаточного количества кислорода из доступной подачи воздуха, затем происходит фильтрация (что по массе: 20% водорода, 20% окиси углерода, от 50 до 60% азота и немного метана). При этом можно сделать био газогенератор своими руками, а в качестве топлива использовать любой вид биомассы (органический материал), который будет гореть, включая дерево, бумагу, уголь и т.д.
Для создания такого агрегата потребуется обзавестись сваркой (или найти сварщика), угловой шлифовальной машиной, кислородно-ацетиленовой горелкой и дрелью, а также знанием того, как их использовать.
Теоретически газогенератор можно сделать любого размера. Но не стоит забывать, что любое топливо, которое будет использоваться, должно легко проходить через трубу подачи (она действует как сушилка и бункер). Топочная труба подает топливо в камеру горения, где оно сгорает. Затем газы забираются из блока газификации и вытягиваются через блоки фильтров. Нужно добавить конденсатор после циклонного фильтра, чтобы получить как можно больше влаги из газа.
1. Блок газификатора
Первое — прочная основа. Все должно быть герметичным. На фото использован отрезок трубы 120,6 мм, решётка сделана из тормозного ротора с вырезанным дном, к которой приварена арматура 6 мм. Отверстие для удаления золы выполнено из куска 152-миллиметровой трубы с крышкой из стальной пластины. Нередко как основу для изготовления блока используют ненужные бидоны, старые стальные бочки.
2. Циклонный фильтр
Фильтрующие блоки — самая легкая часть всей сборки самодельного газогенератора своими руками. Первое из двух фильтрующих устройств представляет собой циклонный фильтр, который действует с одной стороны как фильтр, а с другой — как конденсатор. Водяной пар, креозот, гудрон и некоторые частицы собираются на внутренней части. Все, что нужно сделать, — запустить трубу из блока газификации через боковую стенку бака под углом, чтобы запустить циклон.
Затем пропустите другую трубу через верхнюю часть резервуара, которая находится примерно в 50 мм от дна. Лучше добавить резиновую прокладку между фланцем и крышкой, чтобы обеспечить хорошую герметичность. Теперь просто прикрутите банку.
3. Тонкий очиститель
Сделан из металлической прочной коробки. Труба, проходящая через верх конструкции, идет прямо от верхней части циклонного фильтра. Далее идут элементы сантехники: сначала тройник, который разделяется между воздушным компрессором и выходом, клапаны предназначены для переключения между ними.
Вариантов изготовления устройства довольно много, ещё один пример газогенератора своими руками на видео:
Где и для чего может использоваться газогенератор, разбираем его устройство
Высокая стоимость энергоносителей, частые перебои в сети – все это толкает человека на поиски альтернативных источников электричества. Они могут быть промышленного производства или собранные самостоятельно, но в любом случае должны отличаться экономичностью. И если сравнивать все представленные на рынке силовые установки, то наиболее эффективным является газогенератор, предназначенный для преобразования древесных отходов в газ и получения из него электроэнергии.
Что представляет собой этот агрегат
Газогенератор может работать на твердом или жидком топливе. Его отличительной чертой является получение газа в процессе сжигания дров, кокса, мазута и других аналогичных составляющих. Поскольку устройство агрегата обеспечивает полное сгорание топлива, то выбросы в атмосферу практически равны нулю. Кроме того, в результате его работы твердые составляющие преобразуются в газ, делая использование устройства наиболее эффективным.
Виды силовых установок
В зависимости от протекающего внутри агрегата процесса различают три основных типа:
- Для получения воздушного газа;
- Водяного;
- Смешанного.
Кроме того, газогенераторы различаются и по характеру слоя. Они могут быть с:
- Плотным;
- Взвешенным;
- Кипящим.
Большинство выпускаемого оборудования сегодня относится к механизированному, однако, можно встретить в продаже полу- и даже не механизированные агрегаты. Естественно, что последние будут одними из самых дешевых, но при эксплуатации требуют постоянного контроля со стороны человека.
Каждый тип газогенераторов имеет свои особенности и эксплуатационные характеристики. Так прямоточные агрегаты имеют большие габариты, не позволяющие осуществлять транспортировку. Поэтому такие устройства обычно собирают непосредственно на месте установки. Преимущество таких газогенераторов заключается в том, что для их работы можно использовать поленья до 1,5 метров в длину и любой влажности.
Но есть и компактные агрегаты, например, вихревые силовые установки. Они отличаются небольшим весом, размерами и умеренной стоимостью. В качестве топлива для газогенератора бытового подходят опилки и стружка, а также отходы сельхозпродукции. Однако такие установки довольно требовательны к размерам фракций и влажности сжигаемых продуктов. Хотя и топливо с высоким содержанием влаги допускается использовать в таких газогенераторах, поскольку оно успеет просохнуть пока будет перемещаться транспортеров вглубь камеры сжигания.
Факельные генераторы предназначены для работы на измельченной сухой массе. Они обычно устанавливаются на деревообрабатывающих предприятиях, где постоянно присутствуют большие объемы сухих опилок и стружки. Их главным достоинством является самая низкая стоимость в сравнении с другими типами оборудования.
Народные умельцы разработали схему газового генератора, выполненного из газового баллона. Но вопрос выбора зависит от многих причин и в том числе желания делать оборудования самостоятельно.
Принцип работы
Агрегаты этого класса предназначены для термической обработки твердых и жидких видов топлива в горючий газ. Процесс происходит под воздействием кислорода, а получаемая газообразная смесь называется генераторной. В ее состав входят углекислый газ, вода и азот. Сжигание твердых отходов, приводящее к выработке горючей смеси, называется газификацией топлива. Выше мы рассмотрели, как функционирует газогенератор и в чем заключается его принцип работы.
Но чтобы понять, что позволило добиться таких результатов, стоит рассмотреть конструктивные особенности оборудования. Если взять общий случай, то устройство газогенератора представляет собой шахту, выложенную изнутри огнеупорным материалом. Дрова или уголь загружаются в нее сверху, а снизу поступает воздух. При этом топливо располагается на колосниковой решетке.
Воздух, подаваемый в агрегат, фильтруется через слой золы и поступает в зону горения. Здесь происходит смешивание кислорода с горючими компонентами. Получившаяся смесь поднимается вверх к раскаленному топливу, что приводит к образованию окиси углерода. Далее происходит термическое разложение топлива и образование кокса. Состав получаемых газов отличается в зависимости от способа подачи в газогенератор кислорода.
Но чтобы полученная смесь могла использоваться как топливо ее необходимо охладить и очистить от:
- Взвешенных частиц;
- Золы.
Затем газ подается в смеситель, где к нему добавляется воздух, что необходимо для его дальнейшего использования. Одной из разновидностей газогенераторов является пиролизная печь.
Достоинства и недостатки силовых установок
Но как бы не был хорош газогенератор у него также есть свои недостатки. Например, для большинства моделей – это необходимость использования вентилятора, который подключается к электросети. В этом случае установка не является автономной.
Еще один минус – это потеря стабильности горения на 50% при снижении мощности устройства. В этом случае наблюдается выделение дегтя, загрязняющего газоход. Кроме того, стоимость таких генераторов в несколько раз больше, чем у аналогичного котла.
Однако эти недостатки перекрываются большим числом положительных качеств. Одно из них – это высокий КПД, у некоторых моделей достигающий 95%. К достоинствам также относятся:
- Длительный процесс горения;
- Возможность автоматизации;
- Экологическая чистота;
- Снижение затрат на отопление;
- Возможность использования свежесрубленной древесины;
- Использование в качестве топлива отходов деревообработки.
Причем длина и размеры фракций для большинства моделей не ограничены и позволяют загружать в топку поленья длиной до 1 метра.
Вероятные поломки и способы их избежать
Неисправности и проблемы в работе газогенераторов могут возникать по следующим причинам:
- Использовании топлива низкого качества;
- Плохой работе топливозагрузочного устройства;
- Неудовлетворительном обслуживании агрегата.
Основанием для ненормального функционирования газогенератора может послужить холодный и горячий ход устройства. Обычно он возникает в следствие значительного снижения зоны горения или укладке большого слоя топлива. Обнаружить эту неисправность можно по повышению уровня углекислого газа и увеличению влажности смеси на выходе. Но лучше не допускать таких ситуаций, чтобы не потребовался ремонт газового генератора.
Возможны проблемы и в работе дутья. Если его подача осуществляется на недостаточном уровне, то следует искать причину в неисправности дутьевого оборудования. Однако к этому может привести и большое количество мелкой фракции в топливной смеси, а также большой слой шлаковой подушки.
Производительность газогенератора снижается и в случае использования влажного топлива, так как в процессе его сжигания начинают выделяться смола и жидкость.
Однако к устранению этих неисправностей следует подходить очень внимательно. Ремонт газового агрегата стоит доверять только специалистам. Потому что при излишнем снижении уровня топлива возможно появление горячего хода, который также негативно влияет на работу устройства.
Возможно появление и других проблем при эксплуатации газогенератора. Избежать их можно придерживаясь рекомендаций от производителя, а также соблюдая правила эксплуатации таких устройств.
Где лучше всего устанавливать газогенератор
Поскольку работа этого устройства связана с процессом горения, то при установке его в закрытом и плохо вентилируемом помещение возможно отравление угарным газом. Избежать этого можно, если использовать оборудование на открытом воздухе.
Не стоит устанавливать газогенератор в жилых помещениях, даже если в них имеется система вентиляции.
Но поскольку оборудование предназначено для выработки электроэнергии, то оно должно эксплуатироваться только сухим. Поэтому установив его на открытом воздухе следует обустроить навес или другую защиту от возможного попадания влаги. Иначе вам может потребоваться ремонт газового генератора.
При необходимости подключения агрегата к внутренней электропроводке стоит обратиться к специалистам. Это поможет избежать возникновения аварийных ситуаций и обеспечит надежную работу оборудования.
Заправку или дозаправку газогенератора следует производить только разрешенным к использованию топливом, имеющим допустимую влажность.