Тази статия е за квалифицирани ентусиасти, които не щадят време и усилия за постигане на резултат. Защо такава преамбюла? Защото тук ще говорим за това как да направите газов генератор със собствените си ръце. Това е доста сложна единица, която произвежда гориво от дърва за огрев и въглища, които могат да заменят традиционните видове гориво - газ в колата и природен газ в къщата. Ще ви запознаем с устройството на газа и трудностите, свързани с неговото производство, монтаж и експлоатация.
Схемата на газовия генератор и принципът на работа
Въглеродът е в основата на цялата биомаса на нашата планета, включително дървесина и различни въглища, в които компресираните растения са еволюирали в продължение на милиони години. В отоплителните котли и двигателите с вътрешно горене (ICE) изгаряме въглеводороди, извлечени от недрата на земята: метан, пропан и бензин. Те се повишават всяка година, принуждавайки домашните майстори да търсят нови начини с помощта на стари изобретения. Един от тях - автомобили с газови генератори на дърва, появили се в началото на миналия век.
Същността на идеята е да се получи газообразна горима смес, състояща се от няколко съединения на основата на въглерод от дърво чрез пиролиза:
- въглероден оксид (CO);
- водород в свободна форма (N2);
- всички познават метана (СН4);
- други въглеводородни съединения (обща формула - CnHm).
Забележка. Основният запалим компонент на сместа е въглеродният окис CO, делът на други вещества от горния списък е малък. В него присъстват и други газове, наречени баластни газове - азот, въглероден диоксид (СО2) и водна пара. Данните за процента на веществата в крайния продукт и неговата калоричност са представени в таблицата:
За изолиране на газообразно гориво се използва газообразувател на пиролиза, използващ дърво (в противен случай газ), чието устройство е показано на диаграмата. Това е затворен контейнер с решетки, напълнен с твърдо гориво през горния бункер, вместо комина - изпускателната тръба на газовата смес. Принципът на производство на газ е следният:
- Запалването и изгарянето на масив от дърва за огрев става отдолу, над решетката. Ограничено количество въздух се издухва в камерата чрез слоеве (35% от обема, необходим за пълно изгаряне).
- В зоната на горене се генерира голямо количество топлина и в резултат на реакцията на кислород с въглерод се образува въглероден диоксид CO2, Съдържанието на въглероден оксид и други запалими вещества е ниско.
- В зоната за възстановяване (газификация) под въздействието на висока температура въглеродният диоксид се насища с въглерод от дърво и се превръща в горимо съединение - СО. Тук се наблюдава разлагане на водна пара и образуването на свободен водород.
- Горещите газове, преминаващи през горните слоеве на горивото, изсушават дървото и го превръщат в полукокс (суха дестилация), поради което се отделя повече въглерод.
- Газовата смес напуска корпуса на газовия генератор и се изпраща за последващо почистване, за да се подава към двигателя или котела с вътрешно горене.
За справка. Възстановяването на въглероден диоксид (превръщане в СО) става с усвояването на топлината, генерирана по време на горенето. Между другото, между зоните няма ясни граници и на чертежа те са показани условно.
Инсталационен дизайн
За да управлявате успешно кола на дърва или да изгорите полученото гориво в бойлер, един газов генератор не е достатъчен. Факт е, че освен баластни газове, домашното гориво съдържа летливи примеси и смоли, с други думи дим и сажди. Нито двигателят на колата, нито устройството на горелката на котела са проектирани за такова гориво и бързо ще се провалят.Затова е създадена филтрираща система, която е част от газовия генератор и включва 3 допълнителни блока:
- груб филтър - циклон;
- радиатор - охладител;
- фин филтър.
Последователността на поставянето на тези елементи е показана на схемата на потока:
Циклонът за газовия генератор е вертикален цилиндър с две дюзи и конус в края, както е показано на чертежа. Замърсената газова смес, влизайки вътре в нея, се движи в кръг с висока скорост, поради което големи и средни частици пепел се хвърлят върху стените с центробежна сила и се изхвърлят през дупката в конуса.
Колкото по-висока е температурата на газа, толкова по-ниска е неговата плътност. Това означава, че горивото на изхода на газа не може да се използва в двигателя с вътрешно горене без предварително охлаждане, в противен случай просто няма да се запали в цилиндрите. Следователно в инсталациите за производство на промишлени газове веднага след циклона се монтира въздушен или воден топлообменник, а след това компресор, който изпомпва охладената газова смес в разпределителния резервоар.
В края на технологичната верига е фин филтър, който отстранява малки частици сажди и пепел от полученото гориво. Пример за такъв агрегат е така нареченият скрубер, при който газовете се пречистват чрез издухване през вода. Сега, след като разбрахме технологията за производство на гориво, можем да направим своя собствена евтина инсталация, която да гарантира работата на двигателя с вътрешно горене на дърва.
Изготвяне на газ за автомобил
Преди да направите работещ газов генератор за автомобил, ви предлагаме да се запознаете с някои препоръки:
- Организирането на доставката на мощност на газ в съвременна кола с инжектор е трудна задача. Ще трябва да промените настройките на контролера (фърмуер), в противен случай моторът с дървесно гориво няма да работи. Нуждаете се от кола със стара система за подаване на гориво - карбуратор.
- Колкото по-голяма е мощността и изместването на двигателя, толкова по-висока трябва да бъде производителността на газовия генератор. Съответно тя ще нарасне в размер.
- За да поставите инсталацията в багажника на лек автомобил, трябва да изрежете част от дъното. Ако не искате да повлияете на тялото, тогава незабавно планирайте да поставите дървен генератор с филтри и охладител на ремаркето.
- За производството на камера за газификация, където температурата надвишава 1000 ° C, използвайте нисковъглеродна стомана с дебелина (4-5 mm).
- За да намалите съдържанието на смола в газовата смес, направете камера с шийка, както е показано на чертежа.
Важен момент. Не увеличавайте диаметъра на камерата за газификация (на чертежа тя е 340 мм), за да постигнете по-висока производителност. Растежът ще бъде оскъден, а качеството на обработката на дървесината ще се влоши. Но височина от 183 см не е необходима за поддържане, освен ако не поставите устройството на ремарке или на рамка на камион. Бункерът за гориво и пепелта могат да бъдат съкратени.
За да се сглоби вътрешността на автомобилния газов генератор (бункер), ще се побере стар пропанов цилиндър, приемник от камион KAMAZ или тръба с дебели стени. Като се има предвид, че диаметърът на стоманения съд е 300 мм, останалите размери трябва да бъдат пропорционално намалени. Изключение е газификационната камера, минималният й диаметър е 140 mm. Металът с дебелина 1,5 мм ще отиде до корпуса и капака на генератора. Последният е запечатан с графитно-азбестов шнур.
Свързаните единици - филтри и охладители - се правят както следва:
- Заварете циклона от отработен пожарогасител или парче тръба с диаметър 10 см, както е показано на чертежа. Прикрепете входа отстрани, а изхода - отгоре.
- Силовият газов охладител е най-добре направен от стоманени тръби под формата на намотка. Има и други възможности: използването на стари конвектори, радиатори и радиатори.
- Направете фин филтър от всеки цилиндричен контейнер (например варел), напълнен с базалтово влакно.
За да запалите и стартирате газовия генератор, ще ви трябва вентилатор с форма на охлюв, инсталиран в двигателното отделение (домакинска прахосмукачка ще направи за тестване). Изискването е просто: частите, които са в контакт с газовата смес, трябва да бъдат метални. Горивната линия, която води до карбуратора, е положена под дъното на колата и е направена от стоманена тръба.
За справка. Ако се използва дървени въглища вместо дърва за огрев, тогава примесите на изхода на газовия генератор ще бъдат значително по-малко, което е добре за двигателя. Такова гориво се изгаря от дърва по проста технология - в затворен варел или яма.
Свързване и стартиране на двигателя
Тъй като калоричната стойност на горивото, генерирано от дърва за огрев, е много по-ниска от тази на бензина, съотношението въздух / гориво трябва да бъде променено за нормална работа на двигателя. За да направите това, ще трябва да направите миксер и да го поставите върху входящия тракт. Най-простият тип смесител е въздушен амортисьор, управляван от тяга от купето.
Да стартирате студен двигател на дърва е друга задача. Следователно, не трябва да изоставяте напълно бензина и да го обслужвате само по време на пускане в експлоатация и след това да преминете към гориво, произведено от газ. За да осъществите превключване към различни видове гориво, направете смесител според схемата, предложена в книгата на I. S. Mezin "Транспортни газови генератори":
Забележка. В същата книга ще намерите много полезна информация относно производството на газообразни горива от различни видове дърва и въглища.
Сега за характеристиките на стартиране и експлоатация на ДВГ върху дърва и въглища:
- размерът на дървата за огрев, заредени в бункера, не трябва да надвишава 6 см;
- сурова дървесина не може да се използва, тъй като цялата отделена топлина ще отиде до изпаряването на водата и процесът на пиролиза ще бъде изключително муден;
- запалването се извършва през специален отвор с възвратен клапан с вентилатора не по-късно от 20 минути преди пътуването;
- мощността на двигателя се намалява с около 50% в сравнение с движението на бензин;
- от предишния параграф следва, че животът на двигателя на импровизирано гориво също е намален.
Прави впечатление, че след краткосрочно паркиране колата спокойно започва от газ, без да преминава към бензин. След дълъг период на бездействие ще са необходими 5-10 минути, за да запалите отново устройството. Как двигателят на автомобила стартира от самостоятелно направен газов генератор на дърва, вижте следното видео:
Заключение
Направете сами генератори за изгаряне на дърва не могат да бъдат поставени само на автомобили, но и да се използват за битови нужди. Вече говорихме за котлите за отопление. Също така много собственици на жилища използват битови електрически генератори, задвижвани от дизелови или бензинови двигатели. Ако те се прехвърлят на дърва за огрев, тогава енергията, получена от централата, ще стане много по-евтина.