Как сделать газогенератор для дома или автомобиля: устройство и принцип работы. Газогенераторная установка

Газогенератор своими руками: как сделать самодельный прибор

Помимо добычи из недр земли, газ для сжигания в котле отопления или ДВС можно получить из торфа, угля, древесных отходов и иных видов твердого топлива. Для этого достаточно приобрести специальный агрегат либо сделать такой газогенератор своими руками. Первый вариант обладает высокой эффективностью, но стоит немалых денег.

Гораздо проще изготовить газогенерирующую конструкцию самому из поручных материалов.

Содержание статьи:

Газогенератор: устройство и принцип работы

Газогенератором называется устройство, преобразующее жидкое либо твердое горючее в газообразное состояние для дальнейшего сжигания его с целью получения тепла.

Работающие на мазуте или отработке агрегаты имеют более сложную конструкцию, нежели использующие различные виды угля или дрова. Поэтому чаще всего встречаются именно твердотопливные генераторы газа. Благо топлива для них доступно и дешево.

Галерея изображений

Фото из

Поставка газа в котел для отопления дома

Выработка газа для транспортных средств

Производство газа для с/х техники

Газовые светильники и обогреватели

В качестве твердого топлива в газовом генераторе может использоваться:

1. Древесный, бурый и каменный уголь.
2. Топливные пеллеты из древесных отходов.
3. Опилки, солома и дрова.
4. Торфяные брикеты, кокс.
5. Лузга семечек.

Получение газа возможно из всех этих видов горючего. Причем тепла от его сжигания получается больше, нежели от использования изначального твердого топлива. Если КПД обычного дровяного котла варьируется в пределах 60–70%, то у газогенераторного комплекса он достигает 95%.

Но здесь надо учесть один нюанс. Котел сжигает топливо для нагрева воды, а генератор газа только производит горючее. Без нагревателя, печки или ДВС толку от самодельного газогенератора будет ноль. Получаемый газ сразу должен использоваться, накапливать его в какой-либо емкости экономически невыгодно. Для этого придется монтировать дополнительное оборудование, зависящее от электропитания.

В советское время газогенераторы использовали даже для эксплуатации грузовиков, производимого газа вполне хватает для работы двигателя внутреннего сгорания

Что происходит внутри газогенерирующей установки

В основе работы генератора газа лежит пиролиз твердого топлива, происходящий при высоких температурах и низком содержании кислорода в топке. Внутри газогенерирующего устройства одновременно протекает несколько химических реакций.

Схема промышленного газового генератора представляет собою достаточно сложную установку с множеством отдельных устройств, в каждом из которых протекает своя операция (+)

Технологически процесс генерации горючего газа делится на три последовательно совершающихся  этапа:

1. Вначале происходит термическое разложение топлива в условиях дефицита кислорода, которого в реактор подается всего треть от необходимого для обычного горения.
2. Затем производится очистка полученного газа от летучих частиц золы в циклоне (сухом вихревом фильтре).
3. Потом полученная газовая смесь охлаждается и еще раз, уже полностью, очищается от примесей.

Фактически в блоке как такового газогенератора происходит именно первый процесс – пиролиз. Все остальное это подготовка газовой смеси для дальнейшего сжигания.

Пиролизная камера самодельного газогенератора делится на бункер с твердым топливом (1), топливник (2) и зольник (3)

На выходе из газогенерирующей установки получается горючая смесь из оксида углерода, водорода, метана и иных углеводородов. Также, в зависимости от используемого при пиролизе топлива, к ним прибавляются в различных количествах вода в виде пара, кислород, углекислый газ и азот.

Газогенераторы по устройству и технологии внутренних процессов бывают:

• прямыми;
• обращенными;
• горизонтальными.

Различаются они точками подачи воздуха и выхода сгенерированного газа. Прямой процесс протекает при нагнетании воздушной массы снизу и выходом горючей смеси вверху конструкции.

Обращенный вариант подразумевает подачу кислорода напрямую в зону окисления. При этом она в газогенерирующем устройстве является самой горячей. Самостоятельно сделать в не впрыск достаточно сложно, поэтому такой принцип работы применяется только в промышленных установках.

При прямом газогенераторном процессе на выходе образуется большой объем смол и влаги, обращенный слишком сложен в реализации своими руками, а у горизонтального – пониженная производительность, но предельно простая конструкция (+)

При горизонтальном процессе выходной патрубок с газом расположен сразу над колосником в зоне совмещения реакций окисления и восстановления. Эта конструкция самая простая в самостоятельном исполнении.

Достоинства и недостатки газовых генераторов

Обойдется бытовой газогенератор заводского изготовления в 1,5–2 раза дороже обычного твердотопливного котла. Стоит ли тратиться на эту «чудо-технику»?

Среди плюсов использования газовых генераторов числится:

1. Полное прогорание загруженного в топку топлива и минимальный объем золы.
2. Сравнительно высокий КПД при совместной работе с ДВС либо газовым котлом.
3. Многообразие типов используемого твердого топлива.
4. Простота эксплуатации и отсутствие необходимости непрерывно следить за работой агрегата.
5. Продолжительный временной интервал между перезагрузками топки (до суток на дровах и до недели на угле).
6. Возможность использования в отдельных моделях влажной непросушенной древесины.
7. Экологичность устройства – выхлопной трубы у этого устройства нет, весь сгенерированный газ прямым потоком идет в камеру сгорания двигателя или котла.

При использовании влажных дров генератор работать будет, но выработка газа при этом сократится на 20–25%. Падение производительности происходит из-за испарения естественной влаги из древесины. Это приводит к падению в топке температуры, что замедляет процесс пиролиза. Лучше всего поленья перед загрузкой в пиролизную камеру тщательно просушивать.

Промышленные устройства полностью автоматизированы, подача топлива в них производится шнеком из рядом расположенного контейнера. Сделанный своими руками газогенератор не радует подобной самостоятельностью, но и он достаточно прост в эксплуатации. Надо лишь раз время от времени загружать его топливом под завязку.

Рабочие температуры в газогенераторе достигают значений в 1200–1500°C, его корпус должен выполняться из выдерживающих подобные нагрузки материалов

Недостатков у газогенератора меньше, но они есть:

• Слабая регулируемость объемов генерируемого газа – при снижении температуры в топке пиролиз прекращается и вместо горючей газовой смеси на выходе образуется месиво из смол.
• Громоздкость установки – даже самодельный газогенератор средней мощности в 10–15 кВт занимает достаточно большое пространство.
• Много времени уходит на растопку – прежде чем реактор произведет первый газ пройдет 20–30 минут.

После “разогрева” генератор стабильно выдает определенный объем газовой смеси, которую необходимо сжигать либо выбрасывать в воздух. Чтобы сделать этот агрегат своими руками потребуются прочные газовые баллоны или толстая сталь, а это немалые деньги. Но все это окупается экономичностью генератора и дешевизной исходного топлива.

Часть моделей газогенераторов оснащается вентилятором надува воздуха, а другие нет. Первый вариант позволяет повысить мощность установки, но привязывает ее электросети. Если нужен небольшой генератор для готовки еды на природе, то можно обойтись компактным без воздушного нагнетателя агрегатом. Большинство самостоятельно сделанных газогенерирующих установок работает за счет естественной тяги.

Переносной газогенератор мощностью в 2,4 кВт, работающий на дровах, позволяет без проблем готовить обед за городом вдали от цивилизации (+)

Для обогрева частного дома нужна будет уже более мощное и энергозависимое устройство. Однако в этом случае стоит позаботиться о резервном электрогенераторе, чтобы в одночасье при аварии на сети не остаться как без электроснабжения, так и без отопления.

Самоделка для переработки твердого топлива

Чтобы разобраться, как можно сделать твердотопливный газогенератор своими руками, необходимо четко себе представлять его конструкцию. У каждого из элементов свое предназначение, даже отсутствие одного из них недопустимо.

Внутри корпуса самодельного газового генератора должен присутствовать:

1. Бункер для твердого топлива вверху агрегата.
2. Камера пиролиза, где происходит процесс тления.
3. Воздухораспределительное устройство с обратным клапаном.
4. Колосники с зольником.
5. Выводной патрубок для производимого газа.
6. Фильтры очистки.

В самодельном генераторе на дровах образуется достаточно высокая температура, поэтому к каждому его элементу предъявляются жесткие требования. Для корпуса используется прочная листовая сталь, а все детали внутрь подбираются максимально жаропрочные.

Чтобы обеспечить герметичность люка загрузки топлива в закрытом состоянии, крышке понадобится уплотнитель. Самый дешевый материал для этого – асбест. Однако он не отличается безвредность для здоровья людей, лучше подыскать в магазине специальные жаропрочные прокладки на основе силиконов или силикатов.

Сгенерированные в камере сгорания газы сначала смешиваются с воздухом и охлаждаются, а потом проходят очистку в фильтре из керамзита или опилок (+)

Корпус может быть как цилиндрической формы, так и прямоугольной. Нередко для упрощения работ берется пара баллонов для природного газа или железных бочек. Один из колосников внизу топки приваривается “намертво”, а второй встраивается таким образом, чтобы его можно было пошевелить. Это необходимо для очистки их от шлака и золы.

Воздухораспределительный узел находится снаружи корпуса. Он обеспечивает поступление в топку необходимых объемов кислорода, но при этом благодаря обратному клапану не выпускает из нее горючие газы.

Пример сооружения газогенератора на угле

Рассмотрим пример изготовления полезной самоделки из металлического ведра с крышкой. Сначала подготовим агрегат, который будет перерабатывать полученный из установки газ в электроэнергию.

Галерея изображений

Фото из

Переделка топливной системы электрогенератора

Модернизация воздушного фильтра агрегата

Замена пластиковых труб металлическими аналогами

Усовершенствование выхлопной трубы устройства

После подготовки потребителя к предстоящей эксплуатации можно заняться сооружением непосредственно газогенератора.

Галерея изображений

Фото из

Металлическая пластина для укрепления входа

Сверление отверстий в металлической пластине

Сверление отверстий в заготовке газогенератора

Установка входной трубки в стенку ведра

Крепление входящей трубки сварочным аппаратом

Обработка силиконовым герметиком

Специфика установки патрубка в крышке ведра

Укрепление выходной трубы вверху газогенератора

Патрубок, отводящий газ из установки, необходимо снабдить фильтром, т.к. в процессе сгорания уголь выделяет много мелкой взвеси и пыли.

Галерея изображений

Фото из

Материалы для изготовления фильтра

Формирование отверстий в банке

Внутри банки укладывается поролон

Установка фильтра для вырабатываемого газа

Завершив процесс сооружения самодельного газогенератора, надо проверить его на работоспособность.

Галерея изображений

Фото из

Подключение к электрогенератору

Загрузка топлива в топку агрегата

Проверка на утечки газоанализатором

Установка заглушки на входной патрубок

Технология изготовление самодельного газогенератора

Самостоятельно сделать газогенерирующую установку можно несколькими способами. Выбор здесь зависит от наличия материалов и дальнейшего использования получаемого газа.

Вариант #1: Агрегат из двухсотлитровых бочек

Для бочкового самодельного газогенератора потребуется пара емкостей в 200 л. Одну из них вставляют в другую на две трети. Образовавшееся внизу пространство будет использоваться в качестве камеры сгорания, а верхняя часть идеально подойдет под бункер для дров или пеллет.

Внутри корпуса из бочки будет происходить тление с генерацией газа, а снаружи в цилиндре из старого огнетушителя в фильтре очистки он будет очищаться от негорючих примесей

Сбоку на уровне секции пиролиза вваривается труба сечением в 50 мм для нагнетания воздуха, а ближе к крышке – газоотводящий патрубок. В дне внутренней бочки вырезается отверстие для поступления топлива в камеру сгорания, а к днищу внешней приделывается дверца поддувала.

Остается только сделать фильтры очистки газовой смеси перед передачей ее в водогрейный котел. Для этого понадобятся использованные огнетушители или отрезки трубы аналогичного размера.

Сверху их наглухо закрывают, а снизу приваривают конусную насадку, на конце которой имеется штуцер для удаления золы. Затем сбоку врезается патрубок для подачи газовой смеси на очистку, а в крышку – отвод для уже прошедшего очистку газа.

Первичное очищение газа от частиц сажи и золы происходит за счет центробежных сил в наружном фильтре для грубой очистки

Далее чтобы охладить горючий газ, делается радиатор охлаждения из нескольких труб диаметром в 10 см, которые меж собой соединяются небольшими патрубками. Для окончательного его очищения создается еще один фильтр с керамзитом, небольшими шайбами из металла или опилками внутри. Применять последний материал разрешается только при условии, что поступающий газ уже охладился, иначе дело может дойти до пожара.

Вариант #2: Автомобильная модель для ДВС

Для машины или мотоцикла самодельный газогенератор делается по аналогичной схеме. Только здесь придется уменьшить размеры установки до минимума. Возить с собой тяжелый агрегат накладно, да и выглядит это не очень эстетично.

Чтобы облегчить себе работу, для автомобильной версии генератора лучше всего взять баллоны для бытового газа. Главное перед сваркой – удалить из них даже намек на пропан, иначе может произойти небольшой взрыв. Для этого необходимо открутить баллонный клапан и заполнить емкость под завязку водой.

Для охлаждения горючей смеси на выходе из установки можно приспособить обычный радиатор отопления

Изначально автомобильный газогенератор производит слишком горячие газы. Их в обязательном порядке необходимо охлаждать. Иначе при контакте с раскаленными частями двигателя они могут самопроизвольно воспламениться. Плюс, разогретое газообразное горючее имеет малую плотность, из-за чего его поджечь в цилиндрах будет попросту проблематично.

Газогенератор самодельного исполнения для автомобиля можно смонтировать в багажнике либо на прицепе. Второй способ предпочтительней благодаря:

• простоте ремонта;
• возможности оставить газогенерирующий агрегат в гараже;
• наличию свободного места в багажнике;
• опции использования установки для иных нужд помимо подачи топлива в ДВС.

При этом не стоит опасаться дорожных ухабов. При подпрыгивании на кочках твердое топливо в камере сгорания будет встряхиваться, что только поспособствуют его лучшему перемешиванию и горению.

Нюансы работы и эксплуатации газогенераторов

Важно помнить, что вырабатываемый установкой газ не имеет запаха и ядовит. Если при сваривании своими руками металлических деталей газогенератора будут допущены ошибки, то беды не избежать. Все монтажные работы и проверку работоспособности следует производить в хорошо проветриваемой мастерской либо на улице.

Для естественного притока воздуха в камеру сгорания можно насверлить по окружности корпуса отверстий в 5 мм (+)

Растопка твердотопливного газогенератора не отличается от розжига дровяной печки. Внутрь накладываются дрова или иной вариант топлива, а затем они поджигаются лучиной. После возгорания заслонка прикрывается, чтобы ограничить в камеру горения поступление кислорода.

Чтобы генерирующая газ самоделка работала исправно, следует грамотно отрегулировать отвод получаемой газовой смеси и подачу кислорода. Прежде чем начинать мастерить газогенератор следует произвести инженерные расчеты, в которых будут учтены площадь сгорания и тип топлива, а также необходимая выходная мощность и режим работы.

Выводы и полезное видео по теме

Как использовать газогенератор, перерабатывающий древесный уголь, в качестве поставщика топлива для малолитражного автомобиля:

Простой газогенератор из пропановых баллонов:

Устройство дровяного генератора газа:

Двумя вышеприведенными способа можно своими руками изготовить надежный и эффективный газогенератор. Но моделей этого устройства существует гораздо больше. Одни из них сделать проще, другие сложнее. Главное при самостоятельной сборке максимум внимания уделить качеству сварных швов, иначе могут произойти утечки газа и взрыв. Если все выполнено правильно, то генерирующая газ установка исправно прослужит 10–15 лет. А потом металл корпуса начнет прогорать, и придется все делать заново.

sovet-ingenera.com

Газогенератор: дрова вместо бензина - Колеса.ру

Оговоримся сразу: если автомобиль ездит на дровах, это не значит, что он — паровоз без рельсов. Низкий КПД паровой машины с ее отдельной топкой, котлом и цилиндрами двойного-тройного расширения оставил паровые автомобили в числе забытой экзотики. А сегодня мы поговорим о «дровяном» транспорте с привычными нам ДВС, моторами, сжигающими топливо внутри себя.

Разумеется, затолкать дрова (или нечто подобное) в карбюратор вместо бензина пока еще никому не удавалось, а вот идея прямо на борту авто получать из древесины горючий газ и подавать его в цилиндры как топливо прижилась на долгие годы. Речь идет о газогенераторных автомобилях, машинах, чей классический ДВС работает на генераторном газе, который получают из древесины, органических брикетов, или угля. От привычного жидкого топлива, кстати, такие машины тоже не отказываются — они способны работать и на бензине.

Автомобиль с газогенераторной установкой. Фото wikipedia.org

Святая простота

Генераторный газ — это смесь газов, состоящая в основном из окиси углерода СО и водорода Н2. Получить такой газ можно, сжигая размещенную толстым слоем древесину в условиях ограниченного количества воздуха. На этом несложном принципе работает и автомобильный газогенератор, простой по сути агрегат, но громоздкий и конструктивно осложненный дополнительными системами.

Также, помимо собственно производства генераторного газа, автомобильная газогенераторная установка охлаждает его, очищает и смешивает с воздухом. Соответственно, конструктивно классическая установка включает в себя сам газогенератор, фильтры грубой и тонкой очистки, охладители, электровентилятор для ускорения процесса розжига и трубопроводы.

НПЗ вожу с собой

Простейший газогенератор имеет вид вертикального цилиндра, в который почти доверху загружается топливо — дрова, уголь, торф, прессованные пеллеты и т.п. Зона горения расположена внизу, именно здесь, в нижнем слое горящего топлива создается высокая температура (до 1 500 градусов по Цельсию), необходимая для выделения из более верхних слоев будущих компонентов топливной смеси — окиси углерода СО и водорода Н2. Далее горячая смесь этих газов поступает в охладитель, который снижает температуру, повышая таким образом удельную калорийность газа. Этот довольно крупный узел обычно приходилось помещать под кузовом машины. Расположенный следом по ходу газа фильтр-очиститель избавляет будущую топливную смесь от примесей и золы. Далее газ направляется в смеситель, где соединяется с воздухом, и окончательно приготовленная смесь направляется в камеру сгорания двигателя автомобиля.

Схема автомобиля ЗИС-21 с газогенератором

Как видите, система производства топлива прямо на борту грузовика или легковушки занимала довольно много места и немало весила. Но игра стоила свеч. Благодаря собственному — и к тому же дармовому — топливу свой автономный транспорт могли себе позволить предприятия, расположенные за сотни и тысячи километров от баз снабжения ГСМ. Это достоинство долго не могло затмить все недостатки газогенераторных автомобилей, а их было немало:

— существенное сокращение пробега на одной заправке;— снижение грузоподъемности автомобиля на 150-400 кг;— уменьшение полезного объема кузова;— хлопотный процесс «дозаправки» газового генератора;— дополнительный комплекс регламентных сервисных работ;— запуск генератора занимает от 10-15 минут;— существенное снижение мощности двигателя.

ЗиС 150УМ, опытная модель с газогенераторной установкой НАМИ 015УМ

В тайге заправок нет

Древесина всегда являлась основным топливом для газогенераторных автомобилей. В первую очередь, конечно, там, где дров в избытке, — на лесозаготовках, в мебельном и строительном производстве. Традиционные технологии лесопереработки при промышленном использовании древесины в эпоху расцвета «газгенов» около 30% от массы леса отпускали в отходы. Их и использовали как автомобильное топливо. Интересно, что правилами эксплуатации отечественных «газгенов» строжайше запрещалось использование деловой древесины, так как и отходов лесной промышленности было с избытком. Для газогенераторов годились как мягкие, так и твердые породы дерева.

Единственное требование — отсутствие на чурках гнили. Как показали многочисленные исследования, проведенные в 30-е годы в Научном автотракторном институте СССР, лучше всего в качестве топлива подходят дуб, бук, ясень и береза. Чурки, которыми заправлялись котлы газогенераторов, чаще всего имели прямоугольную форму со стороной 5-6 сантиметров. Сельскохозяйственные отходы (солома, лузга, опилки, кора, шишки и пр.) прессовали в специальные брикеты и также «заправляли» ими газогенераторы.

Главным недостатком «газгенов», как мы уже говорили, можно считать малый пробег на одной заправке. Так, одной загрузки древесными чурками советским грузовикам (см. ниже) хватало не более чем на 80-85 км пробега. Учитывая, что «заправляться» руководство по эксплуатации рекомендует при опустошении бака на 50-60%, то и вовсе пробег между заправками сокращается до 40-50 км. Во-вторых, сама установка, вырабатывающая генераторный газ, весит несколько сотен килограммов. К тому же двигатели, работающие на таком газе, выдают на 30-35% меньше мощности, чем их бензиновые аналоги.

Доработка автомобилей под дрова

Для работы на генератором газе автомобили приходилось приспосабливать, но изменения не были серьезными и порой были доступны даже вне заводских условий. Во-первых, в моторах повышали степень сжатия, чтобы не так существенна была потеря мощности. В некоторых случаях для улучшения наполнения цилиндров двигателя применялся даже турбонаддув. На многие «газифицированные» авто устанавливался генератор электрооборудования с повышенной отдачей, поскольку для вдувания воздуха в топку использовался достаточно мощный электровентилятор.

ЗИС-13

Для сохранения тяговых характеристик, в особенности это касалось грузовиков, при снизившейся мощности двигателя передаточные числа трансмиссии делали более высокими. Скорость движения падала, но для автомобилей, использующихся в лесной глуши и прочих пустынных и отдаленных районах это не имело решающего значения. Чтобы компенсировать изменившуюся из-за тяжелого газогенератора развесовку, в некоторых машинах усиливали подвеску.

Помимо того, из-за громоздкости «газового» оборудования отчасти приходилось перекомпоновывать автомобиль: менять, сдвигать грузовую платформу или урезать кабину грузовика, отказываться от багажника, переносить выхлопную систему.

Золотая эра «газгена» в СССР и за границей

Эра расцвета газогенераторных автомобилей пришлась на 30-40-е года прошлого века. Одновременно в нескольких странах с большими потребностями в автомобилях и малыми разведанными запасами нефти (СССР, Германия, Швеция) инженеры крупных предприятий и научных институтов взялись за разработку автотранспорта на дровах. Советские специалисты больше преуспели в создании грузовых автомобилей.

ГАЗ-42

С 1935 года и до самого начала Великой Отечественной войны на разных предприятиях Министерства лесной промышленности и ГУЛАГа (Главное Управление ЛАГерей, увы, реалии той поры) «полуторки» ГАЗ-АА и «трехтонки» ЗИС-5, а также автобусы на их базе переделывались для работы на дровах. Также отдельными партиями газогенераторные версии грузовиков производились самими заводами-изготовителями машин. Например, советские автоисторики приводят цифру 33 840 — столько было выпущено газогенераторных «полуторок» ГАЗ-42. Газогенераторных ЗИСов моделей ЗИС-13 и ЗИС-21 в Москве выпущено более 16 тыс. единиц.

ЗИС-21

За довоенное время советскими инженерами было создано более 300 различных вариантов газогенераторных установок, из которых 10 дошли до серийного производства. Во время войны серийными заводами были подготовлены чертежи упрощенных установок, которые могли изготавливаться на местах в автомастерских без применения сложного оборудования. По воспоминаниям жителей северных и северо-восточных регионов СССР, грузовики на дровах можно было встретить в глубинке вплоть до 70-х годов ХХ века.

В Германии во время Второй Мировой войны наблюдался острый дефицит бензина. КБ двух компаний (Volkswagen и Mercedes-Benz) получили задание разработать газогенераторные версии своих популярных компактных машин. Обе фирмы в довольно сжатые сроки справились с поставленной задачей. На конвейер встали Volkswagen Beetle и Mercedes-Benz 230. Интересно, что у серийных авто дополнительное оборудование даже не выступало за стандартные габариты «легковушек». В Volkswagen пошли еще дальше и создали опытный образец «дровяного» армейского Volkswagen Тур 82 («кюбельваген»).

Volkswagen Тур 82

Дровяные машины сегодня

К счастью, главное достоинство газогенераторных автомобилей — независимость от сети АЗС, сегодня стало малоактуальным. Однако в свете современных экологических веяний на первый план вышло другое достоинство автомобилей на дровах — работа на возобновляемом топливе без какой-либо его химической подготовки, без дополнительной траты энергии на производство топлива. Как показывают теоретические расчеты и практические испытания, мотор на дровах меньше вредит атмосфере своими выбросами, чем аналогичных двигатель, но уже работающий на бензине или солярке. Содержание выхлопных газов очень схоже с выбросами ДВС, работающих на природном газе.

И тем не менее тема с автомобилями на дровах утратила свою былую популярность. Забыть о газогенераторах не дают в основном инженеры-энтузиасты, которые ради экономии на топливе или в качестве эксперимента переоборудуют свои личные машины для работы на генераторном газе. На постсоветском пространстве есть удачные примеры «газгенов» на базе легковушек АЗЛК-2141 и ГАЗ-24, грузовика ГАЗ-52, микроавтобуса РАФ-2203 и пр. По словам конструкторов, их творения могут проезжать на одной заправке до 120 км со скоростью 80-90 км/ч.

ГАЗ-52

К примеру, переведенный житомирскими инженерами в 2009 году на дрова ГАЗ-52 расходует около 50 кг древесных чурок на 100 км пробега. По словам конструкторов, подкидывать дровишки нужно каждые 75-80 км. Газогенераторная установка традиционно для грузовиков расположилась между кабиной и кузовом. После розжига топки должно пройти около 20 минут, прежде чем ГАЗ-52 сможет начинать движение (в первые минуты работы генератора выработанный им газ не имеет нужных горючих свойств). По расчетам разработчиков, 1 км на дровах обходится в 3-4 раза дешевле, чем на дизельном топливе или бензине.

Газогенераторная установка ГАЗ-52

Единственная на сегодняшний день страна, в которой массово используются автомобили на дровах, — это Северная Корея. В связи с тотальной мировой изоляцией там наблюдается определенный дефицит жидкого топлива. И дрова снова приходят на выручку тем, кто оказался в нелегком положении.

Читайте также:

www.kolesa.ru

Газогенераторная установка

 

Изобретение относится к газогенераторной установке для двигателя внутреннего сгорания с наддувом и позволяет повысить КПД. Газогенераторная установка снабжена блоком управления, состоящим из соленоида, регулирующего положение заслонки, моста Уитстона равновесного типа, выполненного из сопротивлений. Одно из сопротивлений размещено в отводящем патрубке газогенератора, а другие размещены снаружи газогенератора. Компрессор наддува одну часть воздуха подает на наддув двигателя, а вторую часть - на наддув газогенератора. Блок управления регулирует подачу воздуха к газогенератору. 1 ил.

Изобретение относится к газогенераторной установке для двигателя внутреннего сгорания с наддувом и подачей в газогенератор сжатого воздуха и/или носителя топлива.

Известна газогенераторная установка [1], содержащая двигатель внутреннего сгорания, снабженный впускным ресивером блока цилиндров, компрессор наддува, подключенный к ресиверу через напорный воздуховод и кинематически связанный с турбиной, работающей на выхлопных газах, газогенератор, питаемый сжатым воздухом, окислителем и/или носителем топлива, и второй компрессор, соединенный своим выходом с входом газогенератора и снабженный приводом в виде турбины. Недостатком газогенераторной установки является сложная конструкция турбокомпрессора, отсутствие регулирующего элемента, что делает невозможным оптимизацию количества подаваемого воздуха в газогенератор в соответствии с подаваемым в него количеством топлива на всех режимах работы двигателя, что ведет к снижению мощности двигателя и уменьшению коэффициента полезного действия газогенераторной установки. Изобретение направлено на повышение коэффициента полезного действия. Решение поставленной задачи достигается тем, что газогенераторная установка дополнительно снабжена блоком управления, состоящим из соленоида, регулирующего положение заслонки, моста Уитстона равновесного типа, выполненного из сопротивлений, одно из которых размещено в отводящем патрубке газогенератора, а другие - снаружи газогенератора. Газогенераторная установка в отличие от прототипа имеет один турбокомпрессор и дополнительно снабжена блоком управления. На чертеже представлена схема газогенераторной установки. Двигатель 1 внутреннего сгорания содержит блок 2 цилиндров, снабженный впускным ресивером 3 для питания двигателя воздухом-окислителем и горючим газом. Впускной ресивер 3 может быть цельным или разделенным на два коллектора: один для распределения воздуха, другой для распределения газа по цилиндрам. Продукты сгорания из двигателя отводятся через выпускной трубопровод 7 в турбину 8, работающую на выхлопных газах, с ней связан компрессор 9, который всасывает воздух через трубопровод 20 и подает сжатый воздух по трубопроводу 10 в двигатель 1 и газогенератор 6. Выход газогенератора непосредственно подключен к впускному ресиверу 3 блока цилиндров при помощи питающего газопровода 3. Блок управления 5 содержит соленоид 13, регулирующий положение заслонки 14, мост Уитстона равновесного типа, выполненный из сопротивлений, одно из которых размещено в отводящем патрубке газогенератора 4, а другие - снаружи газогенератора. Установка работает следующим образом. Наружный воздух всасывается в компрессор наддува через всасывающий трубопровод 20, сжимается и нагнетается в отводящий трубопровод 10. Затем поток воздуха делится, часть поступает по продолжению трубопровода 18 для наддува двигателя внутреннего сгорания, а часть через ответвление 11 отводится на наддув газогенератора. Горючий газ из газогенератора подается во впускной ресивер блока цилиндров через питающий газопровод 3. При работе двигателя на режиме малых нагрузок температура пламени небольшая, следовательно, и нагрев сопротивления 15 будет незначительный, ток, протекающий через катушку соленоида 13, будет невелик, втягивающая сила сердечника будет недостаточной для преодоления усилия пружины и заслонка 14 полностью перекрывает сечение трубопровода 11. При увеличении нагрузки температура горючего газа повышается, что приводит к нарушению баланса моста Уитстона 5, увеличению тока, проходящего через соленоид 13, и, как следствие, открытию заслонки 14. Турбокомпрессор вступает в работу и подает большее количество воздуха в газогенератор 6. При переобеднении смеси температура горючих газов, выходящих из газогенератора 6, будет снижаться, что приведет к перекрытию канала 11 заслонкой 14 и уменьшению количества подаваемого в газогенератор 6 воздуха. Таким образом, применение блока управления позволяет обеспечить на каждом режиме работы двигателя его максимальную мощность, в результате чего повышается коэффициент полезного действия газогенераторной установки.

Формула изобретения

Газогенераторная установка, содержащая двигатель внутреннего сгорания, снабженный впускным ресивером блока цилиндров, компрессор наддува, кинематически связанный с турбиной, работающей на выхлопных газах, газогенератор, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена блоком управления, состоящим из соленоида, регулирующего положение заслонки, моста Уитсона равновесного типа, выполненного из сопротивлений, одно из которых размещено в отводящем патрубке газогенератора, а другие снаружи газогенератора.

РИСУНКИ

Рисунок 1

Похожие патенты:

Изобретение относится к энергетическому машиностроению, в частности к силовым установкам с двигателями внутреннего сгорания, горючая смесь которых содержит водород с углеводородным топливом

Изобретение относится к области энергетики, а именно к двигателям, работающим на газообразном топливе, генерируемом из твердого топлива, и может быть использовано в установках для получения низкокалорийного газа из торфа, древесных отходов, бурого и каменного угля

Изобретение относится к транспортной машине, в двигателе которой в качестве топлива используется газ, полученный переработкой твердого топлива в газогенераторной установке, смонтированной на шасси трактора, а также в небольшом количестве природный газ или сжиженный газ

Изобретение относится к машиностроению, в частности двигателестроению

Изобретение относится к газовым машинам

Изобретение относится к тепловым роторно-поршневым двигателям

Изобретение относится к роторно-поршневым тепловым двигателям и может быть использовано в промышленности, в сельском хозяйстве, на транспорте, в быту

Изобретение относится к роторно-поршневым тепловым двигателям и может быть использовано в промышленности, в сельском хозяйстве, на транспорте, в быту

Изобретение относится к двигателестроению и силовым установкам, работающим на углеводородном топливе

Изобретение относится к получению водорода крекингом аммиака

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к способам хранения газового топлива и питания двигателей внутреннего сгорания

Изобретение относится к области машиностроения, преимущественно к двигателестроению, а именно к способам осуществления сгорания в двигателях внутреннего сгорания

Изобретение относится к области машиностроения и может найти применение в производстве поршневых двигателей внутреннего сгорания

Изобретение относится к двигателестроению, в частности системам питания газообразным топливом силовых установок

Изобретение относится к автомобильной технике и используется в двигателях внутреннего сгорания, работающих на твердом топливе

Изобретение относится к газогенераторной установке для двигателя внутреннего сгорания с наддувом и позволяет повысить КПД

www.findpatent.ru

Газогенератор — автомобиль на дровах! — ВотЭто — интересно!

Газогенератор в автомобиле

Стоимость бензина да и дизельного топлива стремительно уходт ввысь, как уходит  космическая ракета со стартовой площадки. С такой же скоростью сокращаются запасы углеводородов. Альтернативные источники энергии — водород и электричество с переменным успехом внедряются в серийные автомобили. Но, как оказывается, есть и другая, хорошо забытая альтернатива — газогенератор, а если по простому — в качестве топлива используются обыкновенные дрова!

Во время Второй мировой войны в Европе почти каждое транспортное средство было переоборудовано на использование дров в качестве топлива.Автомобили, работающие на древесном газу (также еще называемые газогенераторные автомобили) 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.

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

Процесс образования газогенераторного газа (синтез газа), при котором органический материал превращается в горючий газ, начинает происходить под воздействием тепла при температуре 1400 ° C .

Первое использование древесины для образования горючего газа начинается с 1870 года, тогда его использовали для уличного освещения и приготовления пищи.

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.Вторая мировая войнаГазогенераторные 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 гражданские автомобили времен Второй мировой войны

Было построено около 3000 «заправочных станций», где водители могли запастись дровами. Не только легковые автомобили, но и грузовые автомобили, автобусы, трактора, мотоциклы, корабли и поезда были оснащены газогенераторными установками. Даже некоторые танки были оборудованы газогенераторными установками, хотя для военных целей немцы производили жидкие синтетические топлива (сделанные из дерева или угля).

500.000 газогенераторных гражданских автомобилей к концу войны в Германии

В 1942 (когда технология еще не достигла пика своей популярности), насчитывалось около 73000 газогенераторных автомобилей в Швеции, во Франции 65000, 10000 в Дании, 9000 в Австрии и Норвегии, и почти 8000 в Швейцарии. В Финляндии числилось 43000 газогенератрных машин в 1944 году, из которых 30000 были автобусы и грузовые автомобили, 7000 легковые автомобили, 4000 тракторов и 600 лодок.

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.Программа исследований в Швеции

Рост цен на топливо и глобальное потепление привело к возобновлению интереса к дровам, как к непосредственному топливу. Многие независимые инженеры по всему миру занялись переоборудованием стандартных автомобилей на использование древесного газа в качастве автомобильного топлива. Характерно, что большая часть этих современных газогенераторов разрабатывается в Скандинавии.

В 1957 году правительство Швеции создало исследовательскую программу для подготовки к возможности быстрого перехода автомобилей на использование древесного газа, в случае внезапной нехватки нефти. Швеция не имеет запасов нефти, но у нее есть огромные лесные массивы, которые могут использоваться в качестве топлива. Целью этого исследования была разработка улучшенной, стандартизированной установки, которая может быть адаптирована для использования на всех видах транспортных средств. Это исследование поддерживалось производителем автомобилей Volvo. В результате изучения работы автомобилей и тракторов на протяженности 100.000 км пробега, были получены большие теоретические знания и практический опыт.

Некоторые финские любители инженеры использовали эти данные для дальнейшего развития технологии, например Юха Сипиля (на изображении слева).

Газогенераторная установка вырабатывающая древесный газ, выглядит как большой подогреватель воды. Эту установку можно разместить на прицепе (хотя это затрудняет парковку автомобиля), в багажнике автомобиля (занимает почти все багажное отделение) или на платформе в передней или задней части автомобиля (наиболее популярный вариант в Европе). На американских пикапах, генератор помещается в кузове. Во время Второй мировой войны, некоторые автомобили были оснащены встроенным генератором, полностью скрытым от глаз.Топливо для газогенератора

Топливо для газогенераторных автомобилей состоит из древесины или щепы (фото слева). Древесный уголь также может быть использован, но это приводит к потере до 50 процентов энергии, содержащейся в оригинальной биомассе. С другой стороны, уголь содержит больше энергии за счет более высокой калорийности, так что спектр топлив может быть разнообразен. В принципе, любой органический материал может быть использован. Во время Второй мировой войны, уголь и торф использовались, но лес был основным видом топлива.

Голландская Volvo 240

Один из наиболее удачных газогенераторных автомобилей был построен в 2008 году голландцем Джоном. Многие автомобили, оборудованные газогенераторами, имели громоздкую конструкцию и не очень привлекательный вид. Голландская Volvo 240, укомплектована современной газогенераторной системой из нержавеющей стали, и имеет современный элегантный вид.

“Получить древесный газ не так уж трудно”, говорит Джон, намного труднее получить чистый древесный газ. У Джона есть много нареканий на автомобильные газогенераторные установки, так как производимый ими газ содержит много примесей.

Джон из Голландии твердо уверен, что газогенераторные установки вырабатывающие древесный газ намного перспективнее использовать стационарно, например, для отопления помещения и для бытовых нужд, для производства электроэнергии, и для подобных производств. Газогенераторный автомобиль Volvo 240 рассчитан прежде всего для демонстрации возможностей газогенераторной технологии.

Возле автомобиля Джона и возле подобных газогенераторных автомобилей всегда собирается много восхищенного и заинтересованного народа. Тем не менее автомобильные газогенераторные установки для идеалистов и на время кризиса – считает Джон.Технические возможности

Газогенераторная Volvo 240 достигает максимальной скорости 120 километров в час (75 миль / ч) и может поддерживать крейсерскую скорость 110 км / ч (68 миль / ч). “Топливный бак” может содержать 30 кг (66 фунтов) древесины, этого достаточно для примерно 100 километров пробега (62 миль), что сравнимо с электромобилем.

Если заднее сидение загрузить мешками с древесиной, то дальность пробега увеличивается до 400 километров (250 миль). Опять же, это сравнимо с электромобилем, если пространство для пассажира приносится в жертву для установки дополнительных батарей, как в случае с Tesla Roadster или электромобилем Mini Cooper. (В газогенераторе дополнительно ко всему, периодически нужно брать мешок с древесиной из заднего сидения и высыпать в бак).

Существует принципиально другой подход к переоборудованию автомобилей газогенераторными системами. Это способ размещения газгена на прицепе. Такой подход избрал Веса Микконен. Последняя его работа – это газогенераторный Lincoln Continental 1979 Mark V, большой тяжелый американский автомобиль класса купе. Lincoln потребляет 50 кг (110 фунтов) древесины на каждые 100 километров пробега(62 миль) и является значительно менее экономным, чем Volvo Джона. Вес Микконен также переоборудовал Toyota Camry, более экономичный автомобиль. Этот автомобиль потребляет всего 20 кг (44 фунтов) древесины при таком же пробеге. Однако прицеп остался почти таким же большим, как и сам автомобиль.

Оптимизация электромобилей может происходить за счет уменьшения размеров и облегчения общего веса. С двоюродными братьями газогенераторными автомобилями такой способ не подходит. Хотя со времен Второй мировой войны газогенераторные автомобили стали намного совершеннее. Автомобили военных времен могли проезжать 20 – 50 километров на одной заправке, имели низкие динамические и скоростные характеристики.

 

Газогенераторный деревянный автомобиль Джоста Конина

«Передвигаться по миру при помощи пилы и топора», – под таким девизом голландец Джост Конин (Joost Conijn) на своем газогенераторном автомобиле с прицепом, совершил двухмесячное путешествие по Европе, абсолютно не беспокоясь о заправочных станциях (которых он не видел в Румынии).

Хотя прицеп в данном автомобиле использовался для других целей, для хранения дополнительного запаса дров, благодаря чему увеличивалось расстояние между «заправками». Интересно то, что Джост использовал древесину не только в качестве топлива автомобиля, но и как строительный материал для самого автомобиля.

В 1990-х годах водород рассматривали в качестве альтернативного топлива будущего. Затем большие надежды возлагались на биотопливо. Позже большое внимание привлекло развитие электрических технологий в автомобилестроении. Если и эта технология не получит дальнейшего продолжения (тому есть объективные предпосылки), тогда наше внимание вновь сможет переключиться на газогенераторные автомобили.

Несмотря на высокое развитие промышленных технологий, использование древесного газа в автомобилях, представляет интерес с экологической точки зрения, по сравнению с другими альтернативными видами топлива. Газификация древесины несколько более эффективна, по сравнения с обычным сжиганием древесины, так как при обычном сжигании теряется до 25 процентов содержащейся энергии. При использовании газогенератора в автомобиле возрастает потребление энергии в 1,5 раза по сравнению с автомобилем работающем на бензиновом топливе (включая потери на предварительный нагрев системы и увеличение веса самой машины). Если принять к сведению, что необходимая для нужд энергия транспортируется, а затем вырабатывается из нефти то и газификация древесины остается эффективна по сравнению с бензином. Так же следует учитывать, что древесина является возобновляемым источником энергии, а бензин нет.Преимущества газогенераторных автомобилей

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.Недостатки газогенераторных автомобилей

Несмотря на многие преимущества в эксплуатации газогенераторных автомобилей, следует понимать, что это не самое оптимальное решение. Установка, производящая газ, занимает много места и весит несколько сотен килограммов – и весь этот «завод» приходится возить с собой и на себе. Газовое оборудование имеет большой размер из-за того, что древесный газ имеет низкую удельную энергию. Энергетическая ценность древесного газа составляет около 5,7 МДж / кг, по сравнению с 44 МДж / кг у бензина и 56 МДж / кг у природного газа.

При работе на газогенераторном газе не удается достигнуть скорости и ускорения, как на бензине. Так происходит потому, что древесный газ состоит примерно из 50 процентов азота, 20 процентов окиси углерода, 18 процентов водорода, 8 процентов двуокиси углерода и 4 процента метана. Азот не поддерживает горение, а углеродные соединения снижают горение газа. Из-за высокого содержания азота двигатель получает меньше топлива, что приводит к снижению мощности на 30-50 процентов. Из-за медленного горения газа практически не используются высокие обороты, и снижаются динамические характеристики автомобиля.

Опель Кадет, оснащенный газогенераторной установкой

Автомобили с небольшим объемом двигателя тоже можно оборудовать генераторами древесного газа (например, Opel Kadett на рисунке выше), но все же лучше оснащать газогенераторами большие автомобили с мощными двигателями. На маломощных двигателях, в некоторых ситуациях, наблюдается сильная нехватка мощности и динамики двигателя.

Сама газогенераторная установка может быть изготовлена и меньшего размера для небольшого автомобиля, но это уменьшение не будет пропорциональным размеру автомобиля. Были сконструированы газогенераторы и для мотоциклов, но их габаритные размеры сопоставимы с мотоциклетной коляской. Хотя этот размер значительно меньше, чем устройства для автобуса, грузовика, поезда или корабля.Удобство использования газогенераторного автомобиля

Еще одна известная проблема газогенераторных автомобилей заключается в том, что они не очень удобны в использовании (хотя и значительно улучшились по сравнению с технологиями, используемыми во время войны). Тем не менее, несмотря на улучшения, современному газогенератору требуется около 10 минут, чтобы выйти на рабочую температуру, поэтому не получится сесть в автомобиль и немедленно уехать.

Кроме того, перед каждой последующей заправкой необходимо извлечь лопаткой золу – отработку предыдущего горения. Образование смол уже не так проблематично, чем это было 70 лет назад, но и сейчас это очень ответственный момент, так как фильтры должны очищаться регулярно и качественно, что требует дополнительного частого обслуживания. В общем, газогенераторный автомобиль требует дополнительных хлопот, полностью отсутствующих в работе бензинового автомобиля.

Высокая концентрация смертельного угарного газа требует дополнительных мер предосторожности и контроля от возможной протечки в трубопроводе. Если установка находится в багажнике, то не следует экономить на датчике СО в салоне автомобиля. Нельзя запускать газогенераторную систему в помещении (гараже), так как при запуске и выходе на рабочий режим должно быть открытое пламя (рисунок слева).Массовое производство газогенераторных автомобилей

Газогенераторный Volkswagen Beetle, выпускаемый на заводе

Все транспортные средств, описанные выше, построены инженерами любителями. Можно предположить, если бы было решено выпускать газогенераторные автомобили профессионально в заводских условиях, то, скорее всего, многие недостатки были бы устранены, а преимуществ стало бы больше. Такие автомобили могли бы выглядеть более привлекательно.

Например, в автомобилях Volkswagen, выпускаемых в заводских условиях во время Второй мировой войны, весь газогенераторный механизм был скрыт под капотом. С передней стороны в капоте находился только люк для загрузки дров. Все остальные части установки не были видны.

Еще один вариант газогенераторного автомобиля выпускаемого в заводских условиях – Mercedes-Benz. Как видно на фотографии ниже, весь механизм газогенератора скрыт под капотом багажника.

Газогенераторный Mercedes-Benz 230, выпускаемый на заводе

 Вырубка леса

К сожалению, увеличение использования древесного газа и биотоплива может привести к образованию новой проблемы. И массовое производство газогенераторных автомобилей может усугубить эту проблему. Если начать значительно увеличивать количество автомобилей, использующих древесный газ или биотопливо, то в таком же количестве начнут снижаться запасы деревьев, а сельскохозяйственные земли будут принесены в жертву для выращивания культур, перерабатываемых на биотопливо, а это может привести к образованию голода. Использование газогенераторной техники во Франции во время Второй мировой войны стало причиной резкого уменьшения лесных запасов. Так же и другие технологии производства биотоплива приводят к уменьшению выращивания полезных для человека растений.

Хотя, наличие газогенераторного автомобиля может привести к более умеренному его использованию:

• прогревать в течении 10 минут газогенератор или использовать велосипед для перемещения в магазин за продуктами – скорее всего выбор будет сделан в пользу последнего;
• рубить в течении 3-х часов дрова для поездки на пляж или воспользоваться поездом – вероятно выбор будет в пользу последнего.

На запуск и разогрев газогенератора нужно потратить минимум 10 минут времени

Как бы там ни было, газогенераторные автомобили не могут равняться с бензиновыми и дизельными автомобилями. Только глобальная нехватка нефти или очень большое удорожание ее сможет заставить нас пересесть на газогенераторный автомобиль.

Понравилась статья?Поделитеcь с друзьями в соцсетях:

voteto.ru

Газогенератор на дровах — как сделать своими руками. Жми!

Сегодня природный газ очень необходим в большинстве домов для их отопления, для приготовления еды и так далее, однако его стоимость с каждым годом увеличивается и платить по счетам становится невыгодно.

Поэтому все больше людей предпочитают самостоятельно конструировать и создавать устройства, которые способны выделять газ, превращающийся в различные виды энергии. Преимуществ у такого способа достаточно много. Наибольшее распространение приобрели газогенераторы, работающие на дровах.

Принцип работы

Любой пиролизный газогенератор представляет собой большой металлический резервуар из закаленной стали. В такую печь загружается топливо, то есть дрова.

Начинается горение в присутствии небольшого количества кислорода, чтобы дрова не сгорели полностью, так как горение представляет собой процесс взаимодействия с кислородом, благодаря которому выделяется колоссальное количество энергии в виде огня.

В процессе взаимодействия древесины с кислородом образуется:

• углекислый газ или диоксид углерода;
• угарный газ или моноксид углерода;
• чистый водород;
• метан или природный газ, который как раз таки необходим;
• другие углеводородные газы.

Температура в печи должна быть очень высокой и постоянно поддерживаться. После сгорания выделившийся газ направляется на фильтрацию в специальное устройство — циклон, происходит охлаждение, в результате чего различные примеси и мелкие частицы убираются из смеси, в итоге получается практически чистый метан, который затем смешивается с кислородом.

Полученная смесь является необходимым топливом, которое можно использовать для различных целей.

Применение

1. Раньше газгены применялись в автомобилестроении, во время Великой Отечественной войны такие генераторы устанавливались на многие легковые автомобили-полуторки и грузовики марки ЗИС. Двигатели внутреннего сгорания, работающие на природном газе, были незаменимы и удобны из-за несложного устройства и дешевизны.
2. Сегодня газогенераторные установки применяются для отопления домов и жилищ.
3. Для выработки электроэнергии с помощью различных турбинных установок или электрогазогенераторов.
4. До сих пор некоторые люди устанавливают на свои жигули подобные агрегаты. Машина при этом совершенно исправна и не требуют больших затрат. Также из-за низкого загрязнения воздуха по сравнению с нефтяным топливом, многие люди все больше переходят на автомобильные газогенераторы для ДВС.
5. В промышленности применяются газогенераторы, работающие на каменном угле, который может давать большее количество энергии.

Преимущества и недостатки установки

Основными преимуществами подобного оборудования являются:

1. Очень высокий КПД, достигающий 96 %.
2. Процесс горения является достаточно длинным, к примеру, древесина может гореть в течение суток, а уголь более недели.
3. Полное сгорание всего топлива, в результате чего отсутствует необходимость в частой уборке котлов.
4. Возможность полной автоматизации.
5. Низкие затраты на выделение энергии.
6. Низкие выбросы вредных газов в атмосферу.
7. Некоторые люди используют в качестве топлива навоз, который является весьма экологически-чистым и дешевым.

Однако газогенераторные котлы имеют и свои недостатки:

• газогенерация предполагает неизменное взаимодействие с кислородом, из-за чего требуется устанавливать специальные вентиляторы для непрерывной подачи воздуха в печь;
• необходимо безостановочно поддерживать постоянную температуру, чтобы она не падала;
• возможность образования дегтя, загрязняющего печь.

Как соорудить самостоятельно

Схема газогенератора. (Для увеличения нажмите)

Сделать газовой дровяной генератор своими руками не так уж и сложно.

Для начала необходимо разобраться с принципом его работы, устройством, схемой, затем следует начертить чертежи будущего источника энергии и начинать подбор необходимых материалов.

Каждый газовый генератор должен включать в себя:

• опорную конструкцию;
• бункер, в котором будет находиться древесное или другое топливо;
• камерой, где происходит процесс горения;
• фурмы для подачи дутья;
• воздухораспределительные коробки;
• газопровод;
• циклон для фильтрации выходящего газа от пыли и мелких частиц и различных поперечных решеток, используемых для очистки;
• охладитель;
• баллон для сбора газа и его дальнейшего распределения;
• колосниковую решетку для поддержки угля.

Таким образом, установка газогенератора в домашних условиях довольна проста, самому построить такую машину не так уж и сложно, однако придется потратить много времени.

Также gazgen можно устанавливать на моторы авто и тракторов, требующие много топлива.

Домашние бытовые мини-теплогенераторы все чаще встречаются в домах из-за простоты устройства и низкой цены монтажа и обслуживания, потому что древесина является очень доступным видом топлива.

Также можно устанавливать небольшие электростанции вместе с парогенераторами, которые будут вращать турбину, для получения электричества. Процесс изготовления самодельных агрегатов не очень трудоёмок.

Советы от мастеров

Мастера, имеющие большой опыт работы с газогенераторами, могут дать несколько важных советов:

1. Перед установкой необходимо создать чертеж будущей конструкции, оценить примерные затраты. Если они будут больше стоимости промышленного агрегата, то лучше сразу купить готовое устройство.
2. Топить можно не только древесиной, но и опилками, старой древесной мебелью, торфом и каменным углем.
3. При установке подобного генератора на автомобиль нужно проконсультироваться со специалистом по поводу размеров и автоматизации процессов, происходящих внутри котла.

Смотрите видео, в котором пользователь подробно разъясняет конструкцию газогенератора, сделанного своими руками:

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

teplo.guru

газогенераторная установка/gas-producing setting

Нынешние цены на бензин заставляют активно искать альтернативу этому виду горючего. И если о массовом переходе на водород или топливные элементы пока говорить рано (в силу дороговизны и сложности подобных устройств), то замена бензина дровами – технология уже известная. Но оправданна ли она?Оборудовав ГАЗ-52 самодельной газогенераторной установкой, группа инженеров Житомирского агроэкологического университета не изобрела ничего революционного. Автомобили с системами, способными при сжигании древесины, угля, торфа и т. п. вырабатывать газ для работы обычных двигателей, ездили по дорогам бывшего СССР еще в 30-е годы прошлого столетия. Однако своей разработкой ученые еще раз подчеркнули актуальность внедрения энергосберегающих технологий. Что же представляет собой эта «старая-новая технология»?Газогенераторная установка массой почти в 350 кг не только снизила грузоподъемность авто, но и существенно повлияла на его габариты.1. Заправка. В роли топлива – деревянные брусочки. Топливный бак вмещает 35–40 кг дров.2. Для ускорения «запуска» газогенератора дрова приходится поджигать с помощью бензина.3. Дрова поджигаются через небольшое отверстие в нижней части газогенератора.4. 35-40 кг дров = 75–80 км5. Километр пробега автомобиля с газогенераторной установкой в 2-3 раза дешевле, чем у авто на бензине или ДТ.Газ начинает вырабатываться практически сразу после запуска установки, однако необходимые фракции, делающее его горючим, появляются лишь минут через 20.«Родной» газовский двигатель заводится на бензине, а затем переводится на работу на газе, подающемся прямо во впускной коллектор.Для увеличения количества массы поступающей в цилиндры горючей смеси и уменьшения потерь мощности газ после прохождения фильтра попадает в радиатор-охладитель (интеркулер).ЗнакомствоУвидев с 50-метрового расстояния довольно старенький ГАЗ с массивной установкой за кабиной, мы сразу поняли – это и есть та самая «машина будущего», которой суждено разрешить спор между мной, сторонником нетрадиционных подходов к решению проблемы бензинозависимости автомобилей, и моим коллегой, который считает, что на топливе из нефти будут ездить еще лет 100 и выдумывать что-то новое нет смысла. А если проще – поедет «дровоход» (как в шутку назвал этот автомобиль мой коллега) или не поедет.Конечно, поедет – в этом я был уверен, – ведь его «собратья», почти аналогичные по конструкции, не только ездили, но даже серийно производились еще в прошлом столетии. Но мой оппонент твердо стоял на своем и приводил все новые аргументы, начиная с необходимости смены конструкции двигателя и заканчивая тем, что прошел дождь и дрова размокли…Разумеется, перед любой поездкой первым делом необходимо заправиться. Не проблема – в кузове автомобиля лежат заблаговременно подготовленные деревянные брусочки, упакованные в мешки. Два мешка – и топливный бак полный. Если припомнить физику, то эти сорок килограммов дров эквивалентны 13–15 литрам бензина, а значит, заявленный конструкторами пробег в 75–80 км на одной загрузке сомнений не вызывает.Топливо загружается в верхнюю часть газогенератора . В нижней части установки, кроме двух маленьких окошек, предназначенных для очистки установки от золы, есть небольшое отверстие, через которое и поджигаются политые бензином дрова. Топливо подсушивается, а затем подвергается так называемой сухой перегонке, необходимым условием которой является недостаток кислорода (иначе все просто сгорит). В результате выделяются влага Н2О, метан СН4 и углеводороды типа СnНn. Так как отбор газа производится из верхней части газогенератора, то продукты подсушки и сухой перегонки смешиваются с поступающим снизу газом и уходят из газогенератора. Кроме вышеназванных химических соединений, в состав газа входят окись углерода (СО), углекислый газ (СО2), азот (N2).Километр пробега автомобиля с газогенераторной установкой в 2-3 раза дешевле, чем у авто на бензине или ДТ.Перед тем как попасть в цилиндры ДВС, полученный газ, уступающий метану в энергоемкости лишь 15–20%, проходит через фильтр (вторая большая бочка), где очищается от сажи и других механических составляющих. Затем он попадает в охладитель – понижение температуры позволяет закачать в цилиндры больше газа (выше плотность) при том же объеме.Качество полученного продукта при отсутствии газоанализатора проверяют очень простым способом. Подносят спичку к струящемуся потоку – если горит, значит готов к подаче в двигатель.Газ начинает вырабатываться практически сразу после запуска установки, однако необходимые фракции, делающее его горючим, появляются лишь минут через 20.«Родной» газовский двигатель заводится на бензине, а затем переводится на работу на газе, подающемся прямо во впускной коллектор. Для увеличения количества массы поступающей в цилиндры горючей смеси и уменьшения потерь мощности газ после прохождения фильтра попадает в радиатор-охладитель (интеркулер).Старость не радостьВ конструкцию двигателя ГАЗ-52 доработок не вносили. Газ подводится во впускной коллектор и далее, как и бензин, подается в цилиндры. Заводится автомобиль только на бензине, для чего под капотом предусмотрен дополнительный бачок с топливом. Затем переключателем внутри кабины машина переводится на газ. Но увы – после переключения с бензина на газ грузовик сделал несколько кругов по двору университета и двигатель умолк. Все попытки реабилитировать автомобиль ни к чему не привели, хотя за день до этого он довольно бойко колесил по Житомиру, что подтвердила видеосъемка. Видимо, за 37 лет службы этот ГАЗ-52 исчерпал свой ресурс, но только после того, как его превратили в «подопытного кролика», стало ясно, что ему нужен капитальный ремонт.ИтогДействительно, если говорить об установке газогенераторов на легковой транспорт, то время автомобилей на дровах, наверное, закончилось. И дело не только в том, что конструкция автомобильного газогенератора несовершенная и устаревшая. Просто трудно представить современного автомобилиста, избалованного 500-километровым безостановочным пробегом, который тормозит на обочине через каждые 70–80 км и досыпает в огромный агрегат, занимающий половину, а то и весь багажник, дрова, уголь или солому. И даже ожидаемая от газогенераторов экономия (в 2,5-3 раза по сравнению с использованием бензина) не сможет компенсировать неудобство и значительную потерю мощности (30–40%), чем сопровождается переход на подобное топливо.Однако если использовать газогенераторы как стационарные устройства, перерабатывающие биомассу, которой так много в нашей стране, в электроэнергию, или как энергоустановки сельскохозяйственных машин, для которых удобство эксплуатации и динамические показатели играют второстепенную роль, то получаемый экономический эффект может перевесить все минусы. К тому же биомасса отличается от других видов топлива не только неисчерпаемостью ресурсов, но и экологической безопасностью. Так что работы в этом направлении весьма перспективны. Тем более что наши страны имеют огромный потенциал производства энергии с использованием альтернативного топлива, и не воспользоваться таким шансом – недопустимая глупость.

alternattiveenergy.com

Газогенераторная установка

Изобретение относится к области теплотехники, в частности газогенераторным установкам сухой перегонки органики. Газогенераторная установка содержит систему подачи твердого топлива и систему отвода золы, камеру газификации, колосниковую решетку, фурму с воздуховодом, газоотводный патрубок с газоотводящей системой, систему автоматической подачи твердого органического топлива. Система автоматической подачи твердого органического топлива состоит из конусообразного корпуса, суженная часть которого находится внутри корпуса газогенераторной установки, а расширенная часть имеет бункер-горловину для загрузки твердого органического топлива. В корпусной части имеется соответствующей формы шнек, приводимый электродвигателем, причем в нижней части бункера-горловины имеется дренажный отвод, а верхняя часть газогенераторной установки загерметизирована. Ниже колосниковой решетки установлен золоотводящий шнековый механизм, причем ось шнека к оси корпуса газогенераторной установки имеет наклон, по крайней мере, в среднем 120°. При этом верхняя часть захватывает золу, а нижняя часть шнека выводит золу, причем привод шнека расположен в нижней части шнекового механизма. Изобретение позволяет обеспечить непрерывную подачу органического топлива и отвода золы, утилизацию попутно образующейся в процессе газогенерации тепловой энергии и повысить производительность процесса газогенерации. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к области теплотехники, в частности газогенераторным установкам сухой перегонки органики.

Известна газогенераторная установка, содержащая корпус, камеру газификации, колосниковую решетку, фурму и воздуховод, газоотборный патрубок и газоотводящую систему [Л.К.Коллеров «Газомоторные установки». - Л.: МАШГИЗ, 1951 г. - 237 с].

Эта установка имеет ряд недостатков: отсутствует система непрерывной подачи органического топлива и отвода золы, отсутствует система утилизации попутно образующейся тепловой энергии.

Изобретение направлено на обеспечение непрерывной подачи органического топлива и отвода золы, утилизацию попутно образующейся в процессе газогенерации тепловой энергии и повышение производительности процесса газогенерации.

Поставленная задача достигается тем, что газогенераторная установка обращенного процесса, содержащая систему периодической загрузки твердого органического топлива и систему ручного отвода золы, камеру газификации, колосниковую решетку, две системы фурм с воздуховодом, одна - над колосником по окружности корпуса, вторая под колосником по оси корпуса, газоотводный патрубок с газоотводящей системой, дополнена системой автоматической подачи твердого органического топлива, состоящей из конусообразного корпуса, суженная часть которого находится внутри корпуса газогенераторной установки, а расширенная часть имеет бункер-горловину для загрузки твердого органического топлива, при этом в корпусной части имеется соответствующий формы шнек, приводимый электродвигателем, причем в нижней части бункера-горловины имеется дренажный отвод, а верхняя часть газогенераторной установки загерметизирована. Газогенераторная установка ниже колосниковой решетки также дополнена золоотводящим шнековым механизмом, причем ось шнека к оси корпуса газогенераторной установки имеет наклон, по крайней мере, в среднем 120°, при этом верхняя часть захватывает золу, а нижняя часть шнека выводит золу, причем привод шнека расположен в нижней части шнекового механизма. Газогенераторная установка с корпусом помещена в дополнительный водяной футляр из нержавеющего листовой стали, который имеет патрубки запуска нагреваемой воды и выпуска нагретой воды для использования в системе отопления. При этом в водяном футляре размещена дополнительная система труб из нержавеющей стали теплообменника нагрева воды для использования в системе горячего водоснабжения. В газогенераторной установке предусмотрены патрубки отбора горючего газа, помещенные ниже защитного козырька, который имеет вид сегментной «юбки» по окружности внутренней части корпуса под колосниковой решеткой, причем газоотводящая труба от упомянутого патрубка отбора горючего газа выводится в дополнительный газовый футляр, организованный диаметром более наружной поверхности упомянутого водяного футляра. Газогенераторная установка также дополнена двумя «ворошителями»: первый - в оси камеры газогенерации, причем привод со съемной муфтой размещен над верхней частью корпуса, а второй, нижний «ворошитель», состоящий из комплекса, по крайней мере, трех «ворошителей», размещенных в зоне камеры газификации над колосниковой решеткой, при этом обороты «ворошителей» составляют, по крайней мере, в среднем 2 оборота в минуту; при этом «ворошитель» представляет собой «еж» из арматурной стали: ведущий стержень диаметром 10-12 мм, отходящие перпендикулярные стержни «иглы ежа» диаметром 5-6 мм.

Для увеличения производительности газификации диаметр камеры сгорания над колосниковой решеткой больше, чем диаметр камеры с зонами просушки и газификации.

На фигуре изображен разрез газогенератора, где:

1) корпус газогенераторной установки;

2) водяной футляр для нагрева воды системы отопления и горячего водоснабжения;

3) газовый футляр для горючего газа;

4) кольцо фурм над колосниковой решеткой 6;

5) трубчатый теплообменник;

6) колосниковая решетка;

7) фурма под колосниковой решеткой;

8) шнек для отвода золы;

9) «ворошители»;

10) шнековая система подачи твердого органического топлива;

11) патрубок отвода горючего газа;

12) защитная сегментная «юбка» патрубка 11 отвода горючего газа;

13) дренаж;

14) патрубки ввода и отвода воды системы отопления;

15) патрубки ввода и отвода воды системы горячего водоснабжения;

16) трубопровод подвода природного газа для электророзжига;

17) электрозапальник.

Газогенераторная установка работает следующим образом: твердое топливо в виде гранул поступает в систему подачи твердого топлива 10, шнек которой перемещает топливо в корпус газогенератора 1, вытесненная влага стекает через дренаж 13. Топливо располагается в корпусе газогенераторной установки 1 в несколько слоев. В слой горения подается воздух из фурм, расположенных по периметру установки, 4 и 7. Первичный розжиг твердого топлива осуществляется подачей природного газа из баллона по трубопроводу подвода природного газа для электророзжига 16, где происходит его воспламенение электрозапальником 17. Твердые продукты сгорания топлива, зола и шлаки проходят через колосниковую решетку 6 и удаляются из установки посредством шнека 8. С целью недопущения запекания топлива и для его лучшей просушки в корпусе газогенератора 1 установлены «ворошители» 9, которые, обращаясь с небольшой скоростью до 2 об/мин, перемешивают топливо. Генерированный газ поступает через колосниковую решетку 6 в полость под ней, где перемещается через патрубки отвода горючего газа 11, защищенные от попадания шлаков и золы защитной сегментной «юбкой» 12, установленной под углом, и далее во внешний газовый футляр 3, из которого горючий газ откачивается компрессором. Процесс генерации протекает с выделением тепла, для использования которого в установке имеется второй водяной футляр 2 с водой и трубчатым теплообменником 5. Тепло от сгорания топлива передается воде в футляре 2 и в теплообменнике 5. Подвод и отвод воды, используемой для нужд отопления и горячего водоснабжения, осуществляется через патрубки 14 и 15 соответственно. Тепло от сгенерированного газа в футляре 3 также передается воде в футляре 2, тем самым охлаждаясь перед дальнейшим использованием. Автоматическое внесение топлива, удаление продуктов сгорания и перемешивание топлива в зоне газификации ведут к непрерывной продолжительной работе газогенераторной установки.

1. Газогенераторная установка, содержащая систему подачи твердого топлива и систему отвода золы, камеру газификации, колосниковую решетку, фурму с воздуховодом, газоотводный патрубок с газоотводящей системой, содержащая систему автоматической подачи твердого органического топлива, состоящую из конусообразного корпуса, суженная часть которого находится внутри корпуса газогенераторной установки, а расширенная часть имеет бункер-горловину для загрузки твердого органического топлива, при этом в корпусной части имеется соответствующей формы шнек, приводимый электродвигателем, причем в нижней части бункера-горловины имеется дренажный отвод, а верхняя часть газогенераторной установки загерметизирована, отличающаяся тем, что ниже колосниковой решетки установлен золоотводящий шнековый механизм, причем ось шнека к оси корпуса газогенераторной установки имеет наклон, по крайней мере, в среднем 120°, при этом верхняя часть захватывает золу, а нижняя часть шнека выводит золу, причем привод шнека расположен в нижней части шнекового механизма.

2. Газогенераторная установка по п.1, отличающаяся тем, что корпус газогенераторной установки помещен в дополнительный водяной футляр из нержавеющей листовой стали, футляр имеет патрубки запуска нагреваемой воды и выпуска нагретой воды, при этом в водяном футляре размещена дополнительная система труб из нержавеющей стали теплообменника нагрева воды.

3. Газогенераторная установка по п.1, отличающаяся тем, что предусмотрен газогенераторный патрубок отбора горючего газа, помещенный ниже защитного козырька, который имеет вид сегментной «юбки» по окружности внутренней части корпуса, под колосниковой решеткой, причем газоотводящая труба от упомянутого патрубка отбора горючего газа выводится в дополнительный газовый футляр, организованный диаметром более наружной поверхности упомянутого водяного футляра.

4. Газогенераторная установка по п.1, отличающаяся тем, что дополнена двумя «ворошителями»: первый - в оси камеры газогенерации, причем привод со съемной муфтой размещен над верхней частью корпуса, а второй, нижний «ворошитель», состоящий из комплекса, по крайней мере, из трех «ворошителей», размещенных в зоне камеры газификации над колосниковой решеткой, при этом обороты «ворошителей» составляют, по крайней мере, в среднем 2 оборота в минуту, при этом «ворошитель» представляет собой «еж» из арматурной стали: ведущий стержень диаметром от 10 до 12 мм, отходящие перпендикулярные стержни «иглы ежа» диаметром 5-6 мм.

5. Газогенераторная установка по п.1, отличающаяся тем, что для увеличения производительности газификации диаметр камеры сгорания над колосниковой решеткой больше, чем диаметр камеры с зонами просушки и газификации.

www.findpatent.ru

---

• 
  Установка стропил на мауэрлат двухскатной крыши
• 
  Установка солнечных
• 
  Установка распашных ворот
• 
  Установка счетчиков воды своими руками
• 
  Установка подвесного потолка
• 
  Установка дополнительных розеток
• 
  Установка наружного накладного выключателя
• 
  Установка водосточки
• 
  Установка розеток в ванной комнате нормы
• 
  Установка ворот рольставни
• 
  Стеклопакеты деревянные окна установка