Փայտի գազաֆիկացում. Փայտի գազաֆիկացում Կենսազանգվածի ռեսուրսները գազաֆիկացման համար

Գազի գեներատոր մեքենա

Երկրորդ համաշխարհային պատերազմի ժամանակ Եվրոպայում գրեթե բոլոր մեքենաները փոխակերպվել են փայտ օգտագործել որպես վառելիք:
Շարժվող մեքենաներ փայտ գազ(կոչվում է նաև գ գազի գեներատոր մեքենաներ) չնայած նրանք կորցնում են իրենց նրբագեղությունը արտաքին տեսքով, դրանք շատ արդյունավետ են իրենց բենզինային գործընկերների համեմատ բնապահպանական բարեկեցության տեսանկյունից և կարող են հավասարվել էլեկտրական մեքենաներին:
Վառելիքի գների աճը հանգեցնում է այս գրեթե մոռացված տեխնոլոգիայի նկատմամբ հետաքրքրության նորացմանը. ամբողջ աշխարհում տասնյակ հոբբիստներ շրջում են քաղաքի փողոցներով իրենց ինքնաշեն գազով աշխատող մեքենաներով:

Գազաֆիկատորի գազի ձևավորման գործընթացը (գազի սինթեզ), որի մեջ օրգանական նյութը վերածվում է դյուրավառ գազի, սկսում է առաջանալ ջերմության ազդեցության տակ 1400 °C ջերմաստիճանում։

Դյուրավառ գազ արտադրելու համար փայտի առաջին օգտագործումը սկսվում է 1870 թվականին, երբ այն օգտագործվում էր փողոցների լուսավորության և ճաշ պատրաստելու համար:

1920-ական թվականներին գերմանացի ինժեներ Ժորժ Համբերտզարգացած գեներատոր,շարժական օգտագործման համար փայտից գազ արտադրելը: Ստացված գազը մաքրվեց, մի փոքր սառեցվեց, այնուհետև սնվեց մեքենայի շարժիչի այրման պալատի մեջ, մինչդեռ շարժիչը գործնականում փոփոխության կարիք չուներ:

1931 թվականից սկսվեց Embera գեներատորների զանգվածային արտադրությունը։ 1930-ականների վերջում արդեն շուրջ 9000 մեքենա գազային գեներատորներ էին օգտագործում բացառապես Եվրոպայում։

Երկրորդ համաշխարհային պատերազմ

Երկրորդ համաշխարհային պատերազմի ժամանակ գազ արտադրող տեխնոլոգիաները տարածված դարձան եվրոպական շատ երկրներում՝ հանածո և հեղուկ վառելիքի սահմանափակումների և պակասի պատճառով։ Միայն Գերմանիայում, պատերազմի ավարտին, մոտ 500,000 ավտոմեքենա վերազինվեց գազի գեներատորներով՝ փայտի գազով աշխատելու համար:

Երկրորդ համաշխարհային պատերազմի ժամանակ գազ արտադրող քաղաքացիական մեքենաներ

Կառուցվել է մոտ 3000 «գազալցակայան», որտեղ վարորդները կարող էին վառելափայտ հավաքել։ Գազի գեներատորներով հագեցած էին ոչ միայն մեքենաները, այլեւ բեռնատարները, ավտոբուսները, տրակտորները, մոտոցիկլետները, նավերն ու գնացքները։ Նույնիսկ որոշ տանկեր հագեցված էին գազի գեներատորներով, թեև ռազմական նպատակներով գերմանացիները արտադրում էին հեղուկ սինթետիկ վառելիք (պատրաստված փայտից կամ ածուխից):

Գերմանիայում պատերազմի ավարտին 500,000 գազով աշխատող քաղաքացիական մեքենա

1942 թվականին (երբ տեխնոլոգիան դեռ չէր հասել իր ժողովրդականության գագաթնակետին), Շվեդիայում կար մոտ 73,000 գազով աշխատող մեքենա, Ֆրանսիայում՝ 65,000, Դանիայում՝ 10,000, Ավստրիայում և Նորվեգիայում՝ 9,000 և Շվեյցարիայում՝ գրեթե 8,000։ 1944 թվականին Ֆինլանդիայում կար 43000 գազով աշխատող մեքենա, որոնցից 30000-ը ավտոբուսներ և բեռնատարներ էին, 7000 մեքենա, 4000 տրակտոր և 600 նավ:

Գազով աշխատող մեքենաներ հայտնվեցին նաև ԱՄՆ-ում և Ասիայում։ Ավստրալիայում կար մոտ 72000 գազով աշխատող մեքենա: Ընդհանուր առմամբ, Երկրորդ համաշխարհային պատերազմի ժամանակ ավելի քան մեկ միլիոն փայտե գազով մեքենա է եղել:

Պատերազմից հետո, երբ բենզինը նորից հասանելի դարձավ, գազի գեներատորի տեխնոլոգիան գրեթե անմիջապես մոռացության մատնվեց: 1950-ականների սկզբին Արևմտյան Գերմանիայում մնացել էր ընդամենը մոտ 20000 գազի գեներատոր։

Հետազոտական ​​ծրագիր Շվեդիայում

Վառելիքի գների աճը և գլոբալ տաքացումը հանգեցրել են փայտի նկատմամբ որպես վառելիքի ուղղակի աղբյուրի նոր հետաքրքրության: Աշխարհի շատ անկախ ինժեներներ զբաղված են եղել ստանդարտ մեքենաների փոխակերպմամբ՝ փայտի գազ օգտագործել որպես ավտոմեքենայի վառելիք: Հատկանշական է, որ այդ ժամանակակից գազի գեներատորների մեծ մասը մշակվում է Սկանդինավիայում։

1957 թվականին Շվեդիայի կառավարությունը ստեղծեց հետազոտական ​​ծրագիր՝ պատրաստվելու նավթի հանկարծակի դեֆիցիտի դեպքում մեքենաները փայտի գազի արագ անցնելու հնարավորությանը: Շվեդիան չունի նավթի պաշարներ, սակայն ունի հսկայական անտառներ, որոնք կարող են օգտագործվել որպես վառելիք։ Այս ուսումնասիրության նպատակն էր զարգացնել բարելավված, ստանդարտացված տեղադրում, որը կարող է հարմարեցվել բոլոր տեսակի մեքենաների վրա օգտագործելու համար: Այս հետազոտությանն աջակցել է ավտոարտադրող Volvo ընկերությունը։ 100000 կմ երկարությամբ մեքենաների և տրակտորների շահագործման ուսումնասիրության արդյունքում ձեռք են բերվել տեսական մեծ գիտելիքներ և գործնական փորձ։

Որոշ ֆինն սիրողական ինժեներներ օգտագործել են այս տվյալները տեխնոլոգիան հետագա զարգացնելու համար, օրինակ՝ Juha Sipilä-ն (ձախ նկարում):

Փայտից գազի գեներատորը նման է մեծ ջրատաքացուցիչի: Այս ագրեգատը կարող է տեղադրվել կցասայլի վրա (չնայած դա դժվարացնում է մեքենան կայանելը), մեքենայի բեռնախցիկում (գրավում է գրեթե ողջ բեռնախցիկը) կամ մեքենայի առջևի կամ հետևի հարթակի վրա (ամենատարածված տարբերակը։ Եվրոպայում). Ամերիկյան պիկապ բեռնատարների վրա գեներատորը տեղադրված է մահճակալի մեջ։ Երկրորդ համաշխարհային պատերազմի ժամանակ որոշ տրանսպորտային միջոցներ հագեցած էին ներկառուցված գեներատորով, որը ամբողջովին թաքնված էր տեսադաշտից:

Վառելիք գազի գեներատորի համար

Գազով աշխատող մեքենաների վառելիքը բաղկացած է փայտից կամ փայտի կտորներից (լուսանկարը ձախ կողմում): Կարելի է օգտագործել նաև փայտածուխը, սակայն դա հանգեցնում է սկզբնական կենսազանգվածում պարունակվող էներգիայի մինչև 50 տոկոսի կորստի: Մյուս կողմից, ածուխն ավելի շատ էներգիա է պարունակում իր ավելի բարձր ջերմային արժեքի շնորհիվ, ուստի վառելիքի տիրույթը կարող է տարբեր լինել: Սկզբունքորեն, ցանկացած օրգանական նյութ կարող է օգտագործվել: Երկրորդ համաշխարհային պատերազմի ժամանակ օգտագործվել է ածուխ և տորֆ, սակայն հիմնական վառելիքը փայտն էր։

Հոլանդական Volvo 240

Գազ արտադրող ամենահաջող մեքենաներից մեկը կառուցվել է 2008 թվականին հոլանդացի Ջոնի կողմից։ Գազի գեներատորներով հագեցած շատ մեքենաներ ծավալուն էին և ոչ այնքան գրավիչ։ Հոլանդական Volvo 240-ը հագեցած է ժամանակակից չժանգոտվող պողպատից գազի գեներատոր համակարգով և ունի ժամանակակից, էլեգանտ տեսք:

«Փայտից գազ պատրաստելը այնքան էլ դժվար չէ», - ասում է Ջոնը, բայց մաքուր փայտից գազ պատրաստելը շատ ավելի դժվար է: Ջոնը բազմաթիվ բողոքներ ունի ավտոմոբիլային գազի գեներատոր համակարգերից, քանի որ նրանց արտադրած գազը պարունակում է բազմաթիվ կեղտեր:

Հոլանդիայից Ջոնը հաստատապես հավատում է, որ փայտից գազ արտադրող գազ արտադրող ստորաբաժանումները շատ ավելի խոստումնալից են ստացիոնար օգտագործման համար, օրինակ՝ տարածքի ջեռուցման և կենցաղային կարիքների համար, էլեկտրաէներգիայի արտադրության և նմանատիպ ոլորտների համար: Volvo 240 գազի գեներատոր մեքենան նախագծված է հիմնականում գազի գեներատորի տեխնոլոգիայի հնարավորությունները ցուցադրելու համար:

Ջոնի մեքենայի և նմանատիպ գազ արտադրող մեքենաների մոտ միշտ հավաքվում են բազմաթիվ հիացած և հետաքրքրված մարդիկ։ Այնուամենայնիվ, ավտոմոբիլային գազի գեներատորները նախատեսված են իդեալիստների և ճգնաժամային ժամանակների համար, ասում է Ջոնը:

Տեխնիկական հնարավորություններ

Գազով աշխատող Volvo 240-ը հասնում է ժամում 120 կիլոմետր (75 մղոն/ժ) առավելագույն արագության և կարող է պահպանել 110 կմ/ժ արագություն: «Վառելիքի բաքը» կարող է պարունակել 30 կգ (66 ֆունտ) փայտ, որը բավական է մոտ 100 կիլոմետր (62 մղոն) համար, որը համեմատելի է էլեկտրական մեքենայի հետ:

Եթե ​​հետևի նստատեղը բեռնված է փայտե պարկերով, հեռահարությունը մեծանում է մինչև 400 կիլոմետր (250 մղոն): Կրկին, սա համեմատելի է էլեկտրական մեքենայի հետ, եթե ուղևորների տարածքը զոհաբերվում է լրացուցիչ մարտկոցներ տեղադրելու համար, ինչպես դա տեղի է ունենում Tesla Roadster կամ Mini Cooper էլեկտրական մեքենայի դեպքում: (Գազի գեներատորում մնացած ամեն ինչից բացի, դուք պարբերաբար պետք է հետևի նստատեղից վերցնեք փայտի տոպրակ և լցնել այն տանկի մեջ):

Անցած գազի գեներատոր

Գազի գեներատոր համակարգերով մեքենաների վերազինման հարցում սկզբունքորեն այլ մոտեցում կա: Սա տրեյլերի վրա գազ տեղադրելու մեթոդ է։ Վեսա Միկկոնենը նման մոտեցում է ցուցաբերել: Նրա վերջին աշխատանքը գազով աշխատող Lincoln Continental 1979 Mark V-ն է՝ մեծ, ծանր ամերիկյան կուպեն։ Lincoln-ը ծախսում է 50 կգ փայտ (110 ֆունտ) յուրաքանչյուր անցած 100 կիլոմետրի համար և զգալիորեն պակաս վառելիքի խնայողություն է, քան John's Volvo-ն: Ուես Միկոնենը նաև փոխակերպեց Toyota Camry-ն, որն ավելի խնայող մեքենա է: Այս մեքենան նույն վազքի համար ծախսում է ընդամենը 20 կգ (44 ֆունտ) փայտ: Այնուամենայնիվ, կցասայլը մնացել է գրեթե նույնքան մեծ, որքան ինքնին մեքենան։

Էլեկտրական մեքենաների օպտիմիզացմանը կարելի է հասնել չափերը նվազեցնելու և ընդհանուր քաշը նվազեցնելու միջոցով: Այս մեթոդը չի աշխատում իր զարմիկների գազ արտադրող մեքենաների հետ: Չնայած Երկրորդ համաշխարհային պատերազմից հետո գազով աշխատող մեքենաները շատ ավելի առաջադեմ են դարձել։ Պատերազմի ժամանակ մեքենաները կարող էին մեկ բենզալցակայանով անցնել 20-50 կիլոմետր և ունեին ցածր դինամիկ և արագության բնութագրեր:

Jost Konin-ի գազի գեներատոր փայտե մեքենա

«Շարժվեք աշխարհով մեկ սղոցով և կացնով», - այս կարգախոսն էր հոլանդացի Յոստ Կոնինը, ով իր գազով աշխատող մեքենան և կցասայլը տարավ երկամսյա ճանապարհորդության ողջ Եվրոպայով՝ առանց բենզալցակայանների մասին անհանգստանալու (ինչը նա չտեսավ։ Ռումինիայում):

Թեև այս մեքենայի կցասայլը օգտագործվել է այլ նպատակների համար՝ վառելափայտի լրացուցիչ պաշար պահելու համար՝ դրանով իսկ մեծացնելով «լիցքավորման» միջև հեռավորությունը։ Հետաքրքիր է, որ Յոստը փայտն օգտագործում էր ոչ միայն որպես մեքենայի վառելիք, այլ նաև որպես շինանյութ հենց մեքենայի համար։

1990-ականներին ջրածինը համարվում էր ապագայի այլընտրանքային վառելիք։ Հետո մեծ հույսեր էին կապում կենսավառելիքի վրա։ Հետագայում մեծ ուշադրություն գրավեց ավտոմոբիլային արդյունաբերության էլեկտրական տեխնոլոգիաների զարգացումը։ Եթե ​​այս տեխնոլոգիան հետագա շարունակություն չստանա (դրա համար կան օբյեկտիվ նախադրյալներ), ապա մեր ուշադրությունը կրկին կկարողանա անցնել գազ արտադրող մեքենաներին։

Չնայած արդյունաբերական տեխնոլոգիաների բարձր զարգացմանը, ավտոմեքենաներում փայտի գազի օգտագործումը հետաքրքրություն է ներկայացնում բնապահպանական տեսանկյունից՝ համեմատած այլ այլընտրանքային վառելիքի հետ: Փայտի գազաֆիկացումը որոշ չափով ավելի արդյունավետ է, քան սովորական փայտի այրումը, քանի որ սովորական այրումը կորցնում է պարունակվող էներգիայի մինչև 25 տոկոսը: Մեքենայում գազի գեներատոր օգտագործելիս էներգիայի սպառումը ավելանում է 1,5 անգամ՝ համեմատած բենզինի վառելիքով աշխատող մեքենայի հետ (ներառյալ համակարգի նախնական տաքացման կորուստները և ինքնին մեքենայի քաշի ավելացումը): Եթե ​​հաշվի առնենք, որ կարիքների համար անհրաժեշտ էներգիան տեղափոխվում է, ապա արտադրվում նավթից, ապա փայտի գազաֆիկացումը բենզինի համեմատ մնում է արդյունավետ։ Պետք է հաշվի առնել նաև, որ փայտը էներգիայի վերականգնվող աղբյուր է, իսկ բենզինը` ոչ։

Գազի գեներատոր մեքենաների առավելությունները

Բնական գազով մեքենաների ամենամեծ առավելությունն այն է, որ նրանք օգտագործում են վերականգնվող վառելիք՝ առանց նախնական մշակման: Եվ կենսազանգվածը հեղուկ վառելիքի վերածելու համար, ինչպիսիք են էթանոլը կամ կենսադիզելը, կարող է պահանջվել ավելի շատ էներգիա (ներառյալ CO2), քան պարունակվում է սկզբնական հումքի մեջ: Գազով աշխատող մեքենայում վառելիք արտադրելու համար էներգիա չի օգտագործվում, բացառությամբ փայտ կտրելու և կտրելու:

Գազ արտադրող մեքենան հզոր քիմիական մարտկոցների կարիք չունի, և դա առավելություն է էլեկտրական մեքենայի նկատմամբ: Քիմիական մարտկոցները հակված են ինքնալիցքաթափվելու, և դուք պետք է հիշեք, որ դրանք լիցքավորեք նախքան օգտագործելը: Փայտից գազ արտադրող սարքերը, ասես, բնական մարտկոցներ են: Օգտագործված և անսարք քիմիական մարտկոցների բարձր տեխնոլոգիական մշակման կարիք չկա։ Գազ արտադրող գործարանի թափոնը մոխիրն է, որը կարող է օգտագործվել որպես պարարտանյութ:

Ճիշտ նախագծված ավտոմոբիլային գազի գեներատորը զգալիորեն ավելի քիչ օդի աղտոտվածություն է առաջացնում, քան բենզինային կամ դիզելային մեքենան:

Փայտի գազաֆիկացումը շատ ավելի մաքուր է, քան փայտի ուղղակի այրումը. մթնոլորտ արտանետումները համեմատելի են բնական գազի այրման ժամանակ արտանետումների հետ: Շահագործման ընթացքում էլեկտրական մեքենան չի աղտոտում մթնոլորտը, սակայն հետագայում մարտկոցները լիցքավորելու համար անհրաժեշտ է էներգիա կիրառել, որը ներկայումս արդյունահանվում է ավանդական եղանակով։

Գազ արտադրող մեքենաների թերությունները

Չնայած գազ արտադրող մեքենաների շահագործման բազմաթիվ առավելություններին, պետք է հասկանալ, որ սա ամենաօպտիմալ լուծումը չէ: Գազ արտադրող սարքավորումը շատ տեղ է զբաղեցնում և կշռում է մի քանի հարյուր կիլոգրամ, և այս ամբողջ «բույսը» պետք է տեղափոխվի ձեզ հետ և ձեր վրա: Գազի սարքավորումները մեծ են, քանի որ փայտի գազը ցածր տեսակարար էներգիա ունի: Փայտի գազի էներգիայի արժեքը կազմում է մոտ 5,7 ՄՋ/կգ՝ բենզինի 44 ՄՋ/կգ և բնական գազի 56 ՄՋ/կգ համեմատ:

Բնական գազով աշխատելիս հնարավոր չէ հասնել արագության և արագացման, ինչպես բենզինի դեպքում։ Դա պայմանավորված է նրանով, որ փայտի գազը կազմված է մոտավորապես 50 տոկոս ազոտից, 20 տոկոս ածխածնի երկօքսիդից, 18 տոկոս ջրածնից, 8 տոկոս ածխաթթու գազից և 4 տոկոս մեթանից: Ազոտը չի ապահովում այրումը, իսկ ածխածնի միացությունները նվազեցնում են գազի այրումը: Ազոտի բարձր պարունակության պատճառով շարժիչն ավելի քիչ վառելիք է ստանում, ինչի արդյունքում հզորությունը նվազում է 30-50 տոկոսով: Գազի դանդաղ այրման պատճառով բարձր արագությունները գործնականում չեն օգտագործվում, իսկ մեքենայի դինամիկ բնութագրերը նվազում են։

Opel Cadet հագեցած գազի գեներատորի ագրեգատով

Շարժիչի փոքր հզորությամբ մեքենաները կարող են համալրվել նաև փայտյա գազի գեներատորներով (օրինակ՝ Opel Kadett-ը վերևի նկարում), բայց դեռ ավելի լավ է հզոր շարժիչներով մեծ մեքենաները համալրել գազի գեներատորներով: Ցածր էներգիայի շարժիչների վրա, որոշ իրավիճակներում, կա շարժիչի հզորության և դինամիկայի խիստ պակաս:

Գազի արտադրող բլոկը ինքնին կարող է փոքրացվել փոքր մեքենայի համար, բայց այս կրճատումը համաչափ չի լինի մեքենայի չափսերին: Գազի գեներատորները նախագծվել են նաև մոտոցիկլետների համար, սակայն դրանց ընդհանուր չափերը համեմատելի են մոտոցիկլետների կողային բեռնատարների հետ: Չնայած այս չափը զգալիորեն փոքր է, քան ավտոբուսի, բեռնատարի, գնացքի կամ նավի սարքերը:

Գազի գեներատորի մեքենայի օգտագործման հեշտությունը

Գազով աշխատող մեքենաների մեկ այլ հայտնի խնդիրն այն է, որ դրանք այնքան էլ հարմար չեն օգտագործման համար (չնայած նրանք մեծապես բարելավվել են պատերազմի ժամանակ օգտագործվող տեխնոլոգիայի համեմատ): Այնուամենայնիվ, չնայած բարելավումներին, ժամանակակից գազի գեներատորը մոտ 10 րոպե է պահանջում աշխատանքային ջերմաստիճանի հասնելու համար, այնպես որ դուք չեք կարողանա անմիջապես նստել ձեր մեքենան և քշել:

Բացի այդ, յուրաքանչյուր հաջորդ լիցքավորումից առաջ անհրաժեշտ է հեռացնել մոխիրը սպաթուլայի միջոցով՝ նախորդ այրման թափոնները: Խեժի ձևավորումն այլևս այնքան խնդրահարույց չէ, որքան 70 տարի առաջ, բայց նույնիսկ հիմա դա շատ կարևոր պահ է, քանի որ զտիչները պետք է պարբերաբար և արդյունավետ մաքրվեն, ինչը պահանջում է լրացուցիչ հաճախակի սպասարկում: Ընդհանուր առմամբ, գազով աշխատող մեքենան պահանջում է լրացուցիչ քաշքշուկ, որը իսպառ բացակայում է բենզինով աշխատող մեքենայի շահագործման մեջ:

Մահացու ածխածնի երկօքսիդի բարձր կոնցենտրացիաները պահանջում են լրացուցիչ նախազգուշական միջոցներ և մոնիտորինգ խողովակաշարի հնարավոր արտահոսքի դեմ: Եթե ​​տեղադրումը տեղադրված է բեռնախցիկում, ապա դուք չպետք է խնայեք մեքենայի CO սենսորը: Դուք չեք կարող միացնել գազի գեներատոր համակարգը սենյակում (ավտոտնակ), քանի որ գործարկման և գործառնական ռեժիմի մեջ մտնելիս պետք է բաց կրակ լինի (ձախ կողմում գտնվող նկարը):

Գազով աշխատող մեքենաների զանգվածային արտադրություն

Գործարանում արտադրված Volkswagen Beetle գազի գեներատորը

Վերը նկարագրված բոլոր մեքենաները կառուցվել են սիրողական ինժեներների կողմից: Կարելի է ենթադրել, որ եթե որոշվեր գազ արտադրող մեքենաներ արտադրել արհեստավարժ գործարանային պայմաններում, ապա, ամենայն հավանականությամբ, թերություններից շատերը կվերացվեին, առավելություններն ավելի շատ կլինեին։ Նման մեքենաները կարող էին ավելի գրավիչ տեսք ունենալ։

Օրինակ, Երկրորդ համաշխարհային պատերազմի ժամանակ գործարանում արտադրված Volkswagen-ներում գազ արտադրող ամբողջ մեխանիզմը թաքնված էր գլխարկի տակ: Կափարիչի դիմացի մասում կար միայն վառելափայտ բեռնելու լյուկ։ Տեղադրման մյուս բոլոր մասերը տեսանելի չէին։

Գործարանային արտադրության գազի գեներատոր մեքենայի մեկ այլ տարբերակ Mercedes-Benz-ն է: Ինչպես տեսնում եք ստորև ներկայացված լուսանկարում, գազի գեներատորի ամբողջ մեխանիզմը թաքնված է բեռնախցիկի գլխարկի տակ:

Անտառահատում

Ցավոք, փայտի գազի և կենսավառելիքի ավելացված օգտագործումը կարող է նոր խնդիր ստեղծել։ Իսկ գազով աշխատող մեքենաների զանգվածային արտադրությունը կարող է ավելի խորացնել այս խնդիրը: Եթե ​​մենք սկսենք զգալիորեն ավելացնել փայտի գազ կամ բիովառելիք օգտագործող մեքենաների թիվը, ծառերի պաշարը կսկսի նույնքան նվազել, և գյուղատնտեսական հողերը կզոհաբերվեն կենսավառելիքի մշակաբույսերի աճեցման համար, ինչը կարող է հանգեցնել սովի: Երկրորդ համաշխարհային պատերազմի տարիներին Ֆրանսիայում գազ արտադրող սարքավորումների օգտագործումը անտառային պաշարների կտրուկ նվազման պատճառ դարձավ։ Նմանապես, կենսավառելիքի արտադրության այլ տեխնոլոգիաները հանգեցնում են մարդկանց համար օգտակար բույսերի աճեցման նվազմանը:

Չնայած գազ արտադրող մեքենայի առկայությունը կարող է հանգեցնել դրա ավելի չափավոր օգտագործմանը.
տաքացրեք գազի գեներատորը 10 րոպե կամ օգտագործեք հեծանիվ՝ մթերային խանութ գնալու համար, ամենայն հավանականությամբ ընտրությունը կկատարվի հօգուտ վերջինիս.
3 ժամով փայտ կտրելը լողափ մեկնելու կամ գնացքով գնալու համար՝ ընտրությունը հավանաբար վերջինիս օգտին կլինի։

Գազի գեներատորը սկսելու և տաքացնելու համար անհրաժեշտ է ծախսել առնվազն 10 րոպե

Ինչևէ, գազով աշխատող մեքենաները չեն համապատասխանում բենզինային և դիզելային մեքենաներին: Միայն նավթի համաշխարհային դեֆիցիտը կամ դրա գնի շատ մեծ աճը կարող են ստիպել մեզ անցնել գազ արտադրող մեքենայի։

Հիմնվելով sintezgaz.org.ua-ի նյութերի վրա

գազի գեներատոր, DIY գազի գեներատոր, Գազի գեներատոր, կենցաղային գազի գեներատորներ, գեներատոր, գազի գեներատոր մեքենա

Գիտելիքի էկոլոգիա Գիտություն և տեխնոլոգիա. սեփական ձեռքերով պատրաստված փայտ այրվող գազի գեներատորը լավագույնս օգտագործվում է ներքին այրման շարժիչի հետ համատեղ: Այդ իսկ պատճառով տնային վարպետները հարմարեցնում են այն տանը էլեկտրաէներգիա արտադրելու կամ նույնիսկ մեքենայի վրա տեղադրելու համար։

Փայտով վառվող ներքին այրման շարժիչը հեռավոր անցյալի ուրվական չէ: Փայտը որպես էներգիայի աղբյուր օգտագործող մեքենաներ և էլեկտրակայաններ կարելի է գտնել այսօր: Արժե պարզաբանել՝ շարժիչը աշխատում է փայտից ստացված գազով՝ այն որոշակի ձևով այրելով։ Նման գազ արտադրող կայանքները կոչվում են գազի գեներատորներ, դրանք բավականին երկար ժամանակ օգտագործվել են արդյունաբերական ձեռնարկություններում։ Բայց հնարավո՞ր է սեփական ձեռքերով գազի գեներատոր պատրաստել և արժե՞ դա անել, սրանք այն հարցերն են, որոնց մեր հոդվածը նպատակ ունի պատասխանել։

Ինչպե՞ս է աշխատում գազի գեներատորը:

Հասկանալու համար, թե ինչ օգուտներ կարող է ունենալ գազի գեներատորը տնային տնտեսությունում, դուք պետք է հասկանաք դրա շահագործման սկզբունքը, իսկ հետո՝ կառուցվածքը: Այնուհետև հնարավոր կլինի գնահատել դրա արտադրության ծախսերը, և ամենակարևորը, թե ինչպիսի արդյունք կստացվի։

Այսպիսով, պիրոլիզի գազի գեներատորը բաղադրիչների և հավաքների համալիր է, որը նախատեսված է այրվող գազերի խառնուրդը պինդ վառելիքից առանձնացնելու համար՝ ներքին այրման շարժիչներում դրա օգտագործման նպատակով:

Հղման համար.Գեներատորների նախագծերը տարբերվում են միմյանցից՝ կախված այրված պինդ վառելիքի տեսակից, մենք կդիտարկենք դրանցից ամենաարդիականը՝ փայտի այրումը։

Եթե ​​փայտը այրվում է փակ տարածքում՝ սահմանափակելով թթվածնի մատակարարումը, ապա ելքը կարող է լինել այրվող գազերի խառնուրդ։ Ահա նրանց ցանկը.

• ածխածնի օքսիդ (ածխածնի մոնօքսիդ CO);
• ջրածին (H2);
• մեթան (CH4);
• այլ չհագեցած ածխաջրածիններ (CnHm):

Նշում.Խառնուրդը պարունակում է նաև ոչ դյուրավառ բալաստ գազեր՝ ածխածնի երկօքսիդ (ածխաթթու գազ), թթվածին, ազոտ և ջրային գոլորշի։

Արդյունավետ փայտի գազի գեներատորը պետք է ոչ միայն արտադրի այրվող խառնուրդ, այլև այն պիտանի դարձնի օգտագործման համար: Հետևաբար, ներքին այրման շարժիչների համար վառելիքի ստացման ամբողջ ցիկլը կարելի է անվտանգ անվանել տեխնոլոգիական գործընթաց, որը բաղկացած է հետևյալ փուլերից.

• գազաֆիկացում. փայտը նույնիսկ չի այրվում, բայց մթնում է, երբ մատակարարվող թթվածնի քանակը կազմում է ամբողջական այրման համար պահանջվողի 33-35%-ը.
• առաջնային կոպիտ մաքրում. առաջին փուլից հետո փայտյա գազի գեներատորների կողմից արտադրված այրման արտադրանքի ցնդող մասնիկները բաժանվում են չոր պտտվող ֆիլտրի միջոցով՝ ցիկլոն.
• երկրորդական կոպիտ մաքրում. իրականացվում է մաքրող սարքում, որտեղ վառելիքի հոսքը անցնում է ջրի միջով.
• սառեցում. մինչև 700 ºС ջերմաստիճան ունեցող այրման արտադրանքները անցնում են դրա միջով օդի կամ ջրի ջերմափոխանակիչով.
• նուրբ մաքրում;
• ուղարկում սպառողին. սա կարող է լինել կոմպրեսորով վառելիքի պոմպը բաշխման բաք կամ մատակարարել այն խառնիչին, այնուհետև անմիջապես ներքին այրման շարժիչին:

Արդյունաբերական գազի գեներատորի նախագծման և շահագործման սկզբունքը կարող եք դիտարկել ստորև ներկայացված տեխնոլոգիական դիագրամում.

Գազի արտադրության ամբողջական ցիկլը բավականին բարդ է, քանի որ այն ներառում է մի քանի տարբեր կայանքներ: Ամենատարրականը գազի գեներատորն է, որը գլանաձև կամ ուղղանկյուն ձևի մետաղյա սյուն է, որը նեղանում է դեպի ներքև: Սյունն ունի օդի և գազի ելքի խողովակներ, ինչպես նաև մուտքի բացվածք դեպի մոխրի փոս: Սարքը վերևում կափարիչով է վառելիք բեռնելու համար, ծխնելույզը միացված չէ մարմնին, այն պարզապես բացակայում է: Սյունակի ներսում տեղի ունեցող այրման և պիրոլիզի գործընթացը լավ արտացոլված է գազի գեներատորի դիագրամով.

Չխորանալով սյունակի ներսում տեղի ունեցող քիմիական ռեակցիաների բարդությունների մեջ, մենք նշում ենք, որ վերը նկարագրված գազերի խառնուրդը ստացվում է դրանից ելքի ժամանակ: Միայն այն աղտոտված է մասնիկներով և այրման ենթամթերքներով և ունի բարձր ջերմաստիճան։ Ուսումնասիրելով ցանկացած դիզայնի գազի գեներատորների գծագրերը, դուք կնկատեք, որ մնացած բոլոր սարքավորումները նախատեսված են գազը նորմալ վերադարձնելու համար: Օդը այրման գոտի է մտցվում քարշ կամ փչող մեքենայի միջոցով (պարզ բառերով՝ օդափոխիչ):

Պետք է ասել, որ տնական փայտով այրվող գազի գեներատորը պատրաստվում է տնային արհեստավորների կողմից՝ ոչ այնքան բարդ դիզայնով, և դրանում գազի արտանետման տեխնոլոգիան որոշ չափով պարզեցված է, ինչը կքննարկվի ստորև:

Առասպելներ գազի գեներատորների մասին

Ինտերնետում հաճախ կան բազմաթիվ չհիմնավորված պնդումներ նման ագրեգատների շահագործման վերաբերյալ, և հակասական տեղեկություններ են տրվում գազի գեներատորների օգտագործման վերաբերյալ: Փորձենք ցրել այս բոլոր առասպելները։

Առաջին առասպելը հնչում է այսպես. գազի գեներատորի բլոկների արդյունավետությունը հասնում է 95%-ի, ինչը անհամաչափ ավելի մեծ է, քան 60-70% արդյունավետությամբ պինդ վառելիքի կաթսաները: Հետեւաբար, նրա օգնությամբ տուն ջեռուցելը շատ ավելի շահավետ է: Տեղեկատվությունն ի սկզբանե սխալ է, դուք չեք կարող համեմատել կենցաղային գազի գեներատորը տան և պինդ վառելիքի կաթսայի համար, այս ագրեգատները կատարում են տարբեր գործառույթներ: Առաջինի խնդիրը դյուրավառ գազ արտադրելն է, երկրորդը՝ ջուր տաքացնելը։

Գեներացնող սարքավորումների մասին խոսելիս դրա արդյունավետությունը ստացված արտադրանքի քանակի հարաբերակցությունն է գազի ծավալին, որը տեսականորեն կարելի է առանձնացնել փայտից՝ բազմապատկելով 100%-ով։ Կաթսայի արդյունավետությունը փայտի առաջացած ջերմային էներգիայի հարաբերակցությունն է տեսական ջերմային արժեքին, որը նույնպես բազմապատկվում է 100%-ով: Բացի այդ, ոչ բոլոր կենսագազի կայանները, էլ ուր մնաց գազի գեներատորը, կարող է օրգանական նյութերից արդյունահանել այրվող վառելիքի 95%-ը:

Եզրակացություն.Առասպելի էությունն այն է, որ արդյունավետության միջոցով փորձում են զանգվածը կամ ծավալը համեմատել էներգիայի միավորների հետ, և դա անընդունելի է։

Ավելի հեշտ և արդյունավետ է տունը տաքացնել սովորական պիրոլիզի կաթսայով, որը նույն կերպ դուրս է հանում փայտից դյուրավառ գազերը և անմիջապես այրում դրանք՝ օգտագործելով երկրորդական օդի մատակարարումը լրացուցիչ այրման պալատ:

Երկրորդ առասպելն այն է, որ բունկերում կարելի է ցանկացած խոնավության պարունակությամբ վառելիք լցնել: Դուք կարող եք բեռնել այն, բայց միայն արձակված գազի քանակն է նվազում 10-25%-ով կամ նույնիսկ ավելի: Այս առումով իդեալական տարբերակը գազի գեներատորն է, որն աշխատում է փայտածուխի վրա, որը գրեթե չի պարունակում խոնավություն: Եվ այսպես, պիրոլիզի ջերմային էներգիան ծախսվում է ջրի գոլորշիացման վրա, վառարանում ջերմաստիճանը նվազում է, և գործընթացը դանդաղում է։

Առասպել երրորդ՝ շենքի ջեռուցման արժեքը կրճատվում է. Սա դժվար չէ ստուգել, ​​պարզապես համեմատեք փայտի վրա այրվող գազի գեներատորի և սովորական պինդ վառելիքի կաթսայի արժեքը, որը նույնպես պատրաստված է ինքներդ: Բացի այդ, ձեզ հարկավոր է ջրի ջեռուցման սարք, որն այրում է փայտի գազերը, օրինակ, կոնվեկտոր: Վերջապես, այս ամբողջ համակարգի գործարկումը շատ ժամանակ և ջանք կպահանջի:

Եզրակացություն.Տնական փայտ այրվող գազի գեներատորը, որը պատրաստված է ձեր սեփական ձեռքերով, լավագույնս օգտագործվում է ներքին այրման շարժիչի հետ միասին: Այդ իսկ պատճառով տնային վարպետները հարմարեցնում են այն տանը էլեկտրաէներգիա արտադրելու կամ նույնիսկ մեքենայի վրա տեղադրելու համար։

Ավտոմոբիլային գազի գեներատոր

Դուք պետք է հասկանաք, որ մեքենայի համար գազի գեներատորը պետք է լինի բավականին կոմպակտ, ոչ շատ ծանր և միևնույն ժամանակ արդյունավետ: Արտասահմանյան գործընկերները, որոնց եկամուտները շատ ավելի բարձր են, քան մերը, գեներատորի պատյանը, ցիկլոնը և հովացման ֆիլտրը պատրաստում են չժանգոտվող պողպատից։ Սա թույլ է տալիս վերցնել մետաղի հաստության կեսը, ինչը նշանակում է, որ միավորը դուրս կգա շատ ավելի թեթև: Մեր իրականության մեջ գազի գեներատոր հավաքելու համար օգտագործվում են խողովակներ, հին պրոպանի բալոններ, կրակմարիչներ և հասանելի այլ նյութեր:

Ստորև բերված է հին UralZIS-352 բեռնատարների վրա տեղադրված գազի գեներատորի գծագիրը, և դուք պետք է օգտագործեք այն՝ միավորը հավաքելիս ձեզ առաջնորդելու համար.

Մեր արհեստավորներն ամենից հաճախ արտաքին բաքը պատրաստում են հեղուկացված պրոպանի բալոններից, ներքին բաքը կարելի է պատրաստել ZIL կամ KamAZ բեռնատարի ընդունիչից: Վահանակը հաստ մետաղից է, խողովակները՝ համապատասխան խողովակի տրամագծով։ Սեղմիչներով կափարիչը կարող է պատրաստվել մխոցի կտրված վերևից կամ պողպատե թիթեղից: Կափարիչի կնիքը պատրաստված է ասբեստի լարից, գրաֆիտի ներծծմամբ:

Կոպիտ ֆիլտր՝ ցիկլոն մեքենաների համար, պատրաստված է հին կրակմարիչից կամ խողովակի պարզ կտորից: Խողովակի ստորին մասում կա կոնաձև վարդակ մոխրի բեռնաթափման կցամասով, իսկ վերևում ծայրը փակված է ամուր եռակցված կափարիչով: Մաքրված գազերի ելքային խողովակը կտրված է դրա մեջ, իսկ կողմում կա երկրորդ կցամասը, որտեղ կմատակարարվեն այրման արտադրանքները: Ցիկլոնի ֆունկցիոնալ խաչմերուկի դիագրամը ներկայացված է նկարում.

Քանի որ մեքենայի գազի գեներատորը գազեր է արտադրում բարձր ջերմաստիճաններում, դրանք պետք է սառեցվեն: Երկու պատճառ կա.

• տաք գազային վառելիքն ունի չափազանց ցածր խտություն և հեշտ չի լինի այն բռնկել ներքին այրման շարժիչի բալոններում.
• Շարժիչի տաք մակերևույթների հետ շփվելիս կա ինքնաբուխ բռնկման վտանգ:

Բոցավառման ընթացքում գազերի տեղաշարժը ողջ ճանապարհով ապահովվում է օդափոխիչով, իսկ շարժիչը գործարկելուց հետո համակարգում հայտնվում է անհրաժեշտ վակուումը, օդափոխիչն անջատվում է։

Սառեցման համար արհեստավորներն օգտագործում են սովորական լողակավոր ջեռուցման մարտկոցներ՝ դրանք դնելով մեքենայի վրա այնպես, որ վարելիս հնարավորինս օդով փչվեն։ Երբեմն նույնիսկ օգտագործվում են ժամանակակից բիմետալիկ ռադիատորներ: Նախքան գազի գեներատորի շարժիչ մտնելը, վառելիքը պահանջում է նուրբ մաքրում, դրա համար իրենց հայեցողությամբ օգտագործվում են տարբեր տեսակի ֆիլտրեր: Բոլոր հանգույցները միավորվում են մեկ տեղադրման մեջ՝ համաձայն սխեմայի.

Իսկ վերջին մասը հարիչն է, որն անհրաժեշտ է գազ-օդ խառնուրդի համամասնությունները կարգավորելու համար։ Բանն այն է, որ փայտի գազն ունի ընդամենը 4,5 ՄՋ/մ3 ջերմություն, մինչդեռ մեքենաներում օգտագործվող բնական գազը 34 ՄՋ/մ3 ջերմություն ունի: Հետևաբար, վառելիքի և օդի համամասնությունները պետք է տարբեր լինեն և պետք է կարգավորվեն կափույրի միջոցով:

Եզրակացություն

Չնայած բենզինի փոխարեն փայտ այրելու գաղափարի գրավչությանը, ժամանակակից պայմաններում այն ​​գործնականում ոչ կենսունակ է։ Երկար բռնկումը, միջին և բարձր արագությամբ վարելը, որն ազդում է ներքին այրման շարժիչի կյանքի վրա, հարմարավետության բացակայությունը. Բայց տնային էլեկտրակայանի համար գազի գեներատոր պատրաստելը բոլորովին այլ խնդիր է: Անշարժ ագրեգատը փոխակերպված դիզելային ներքին այրման շարժիչի հետ միասին կարող են հիանալի տարբերակ լինել տան սնուցման համար: Հրապարակված է

Անմիջապես վերապահում անենք. եթե մեքենան աշխատում է փայտի վրա, դա չի նշանակում, որ այն շոգեքարշ է առանց ռելսերի։ Գոլորշի շարժիչի ցածր արդյունավետությունը իր առանձին կրակատուփով, կաթսայով և կրկնակի եռակի ընդարձակման բալոններով թողեց գոլորշու մեքենաները մոռացված էկզոտիկների շարքում: Իսկ այսօր մենք կխոսենք «փայտ այրվող» տրանսպորտի մասին՝ ծանոթ ներքին այրման շարժիչներով, շարժիչներով, որոնք վառելիք են վառում իրենց ներսում։

Իհարկե, դեռևս ոչ ոքի չի հաջողվել բենզինի փոխարեն փայտը (կամ նմանատիպ այլ բան) խցկել կարբյուրատորի մեջ, բայց վառելիքի վառելիքի պատճառով փայտից դյուրավառ գազ ձեռք բերելու գաղափարը բռնել է: երկար տարիների ընթացքում. Խոսքը գազ արտադրող մեքենաների մասին է, մեքենաների, որոնց դասական ներքին այրման շարժիչները աշխատում են գեներատորի գազով, որը ստացվում է փայտից, օրգանական բրիկետներից կամ ածուխից։ Ի դեպ, նման մեքենաները նույնպես չեն հրաժարվում սովորական հեղուկ վառելիքից՝ կարող են աշխատել նաև բենզինով։

Սուրբ պարզություն

Արտադրող գազը գազերի խառնուրդ է, որը հիմնականում բաղկացած է ածխածնի մոնօքսիդից CO և ջրածնից H2: Նման գազ կարելի է ստանալ սահմանափակ քանակությամբ օդի պայմաններում հաստ շերտով դրված փայտը այրելով։ Ավտոմոբիլային գազի գեներատորը, ըստ էության, պարզ միավոր, բայց ծավալուն և կառուցվածքայինորեն բարդ լրացուցիչ համակարգերով, աշխատում է այս պարզ սկզբունքով:

Բացի այդ, ի լրումն գեներատորի գազի փաստացի արտադրության, ավտոմոբիլային գազի գեներատորի բլոկը սառեցնում է այն, մաքրում և խառնում օդի հետ: Համապատասխանաբար, դասական տեղադրման դիզայնը ներառում է բուն գազի գեներատորը, կոպիտ և նուրբ զտիչներ, հովացուցիչներ, էլեկտրական օդափոխիչ՝ բռնկման գործընթացը և խողովակաշարերը արագացնելու համար:

Ես ինձ հետ վերցնում եմ նավթավերամշակման գործարանը

Ամենապարզ գազի գեներատորն ունի ուղղահայաց բալոնի ձև, որի մեջ վառելիքը բեռնվում է գրեթե մինչև վերև՝ վառելափայտ, ածուխ, տորֆ, սեղմված կարկուտ և այլն: Այրման գոտին գտնվում է ներքևում, հենց այստեղ է, այրվող վառելիքի ստորին շերտում, որ ստեղծվում է բարձր ջերմաստիճան (մինչև 1500 աստիճան Ցելսիուս), որն անհրաժեշտ է վառելիքի խառնուրդի ապագա բաղադրիչների բաժանման համար՝ ածխածնի երկօքսիդ CO և ջրածին։ H2 - վերին շերտերից: Այնուհետև այս գազերի տաք խառնուրդը մտնում է սառնարան, ինչը նվազեցնում է ջերմաստիճանը, դրանով իսկ ավելացնելով գազի հատուկ կալորիականությունը: Այս բավականին մեծ միավորը սովորաբար պետք է տեղադրվեր մեքենայի թափքի տակ։ Գազի հոսքի կողքին տեղադրված զտիչ-մաքրիչը հեռացնում է կեղտերը և մոխիրը ապագա վառելիքի խառնուրդից: Այնուհետև գազն ուղարկվում է խառնիչ, որտեղ այն միացվում է օդի հետ, իսկ վերջնականապես պատրաստված խառնուրդն ուղարկվում է մեքենայի շարժիչի այրման պալատ:

Գազի գեներատորով ZIS-21 մեքենայի դիագրամ

Ինչպես տեսնում եք, վառելիքի արտադրության համակարգը անմիջապես բեռնատարի կամ մեքենայի վրա բավականին մեծ տեղ էր զբաղեցնում և կշռում էր: Բայց խաղն արժեր մոմը: Իրենց սեփական և նաև անվճար վառելիքի շնորհիվ վառելիքի մատակարարման բազաներից հարյուրավոր և հազարավոր կիլոմետրեր հեռավորության վրա գտնվող ձեռնարկությունները կարող էին իրենց թույլ տալ իրենց ինքնավար տրանսպորտը: Երկար ժամանակ այս առավելությունը չէր կարող ստվերել գազ արտադրող մեքենաների բոլոր թերությունները, և դրանք շատ էին.

— վազքի զգալի կրճատում մեկ լիցքավորման համար.
- մեքենայի կրողունակության կրճատում 150-400 կգ-ով.
— մարմնի օգտակար ծավալի կրճատում.
— գազի գեներատորի «լիցքավորման» անհանգիստ գործընթացը.
— ընթացիկ սպասարկման աշխատանքների լրացուցիչ փաթեթ.
— գեներատորի գործարկումը տևում է 10-15 րոպե;
- շարժիչի հզորության զգալի նվազում.

ZiS 150UM, փորձարարական մոդել գազի գեներատորի միավորով NAMI 015UM

Տայգայում գազալցակայաններ չկան

Փայտը միշտ եղել է գազով աշխատող մեքենաների հիմնական վառելիքը: Առաջին հերթին, իհարկե, որտեղ վառելափայտի առատություն կա՝ անտառահատումների, կահույքի և շինարարության արտադրության մեջ։ Փայտի մշակման ավանդական տեխնոլոգիաները փայտի արդյունաբերական օգտագործման համար «գազգենների» ծաղկման դարաշրջանում օգտագործվում էին անտառային զանգվածի մոտ 30%-ը վատնելու համար: Դրանք օգտագործվել են որպես ավտոմեքենայի վառելիք։ Հետաքրքիր է, որ կենցաղային «գազգենների» շահագործման կանոնները խստիվ արգելում էին արդյունաբերական փայտի օգտագործումը, քանի որ անտառային արդյունաբերությունից թափոնների առատություն կար: Գազի գեներատորների համար հարմար էին ինչպես փափուկ, այնպես էլ կոշտ փայտերը:

Միակ պահանջն այն է, որ չակերի վրա փտում չլինի։ Ինչպես ցույց են տվել 30-ական թվականներին ԽՍՀՄ Գիտական ​​ավտոմոբիլային և տրակտորային ինստիտուտում անցկացված բազմաթիվ հետազոտություններ, որպես վառելիք լավագույնս համապատասխանում են կաղնին, հաճարենին, հացենին և կեչին: Գնդիկները, որոնցով վառել են գազի գեներատորի կաթսաները, ամենից հաճախ ունեցել են ուղղանկյուն ձև՝ 5-6 սանտիմետր կողմով։ Գյուղատնտեսական թափոնները (ծղոտ, կեղև, թեփ, կեղև, սոճու կոներ և այլն) սեղմվել են հատուկ բրիկետների մեջ և դրանցով «լցվել» նաև գազի գեներատորներ։

Գազի շարժիչների հիմնական թերությունը, ինչպես արդեն ասացինք, նրանց ցածր վազքը մեկ լիցքավորման համար է: Այսպիսով, սովետական ​​բեռնատարների վրա փայտի գերանների մեկ բեռը (տես ստորև) բավական էր ոչ ավելի, քան 80-85 կմ: Հաշվի առնելով, որ շահագործման ձեռնարկը խորհուրդ է տալիս «լիցքավորել», երբ բաքը 50-60% դատարկ է, լիցքավորման միջև վազքը կրճատվում է մինչև 40-50 կմ: Երկրորդ, ինքնին մոնտաժը, որն արտադրում է գեներատորի գազ, կշռում է մի քանի հարյուր կիլոգրամ։ Բացի այդ, այս գազով աշխատող շարժիչներն արտադրում են 30-35%-ով պակաս հզորություն, քան բենզինի իրենց գործընկերները:

Մեքենաների վերամշակում վառելափայտի համար

Մեքենաները պետք է հարմարեցվեին գազի գեներատորով աշխատելու համար, սակայն փոփոխությունները լուրջ չէին և երբեմն հասանելի էին նույնիսկ գործարանից դուրս: Նախ, շարժիչների մեջ սեղմման գործակիցը բարձրացվեց, որպեսզի հզորության կորուստն այնքան էլ նշանակալի չլինի: Որոշ դեպքերում տուրբո լիցքավորումը նույնիսկ օգտագործվել է շարժիչի բալոնների լցոնումը բարելավելու համար։ Շատ «գազիֆիկացված» մեքենաներ հագեցված էին բարձր արդյունավետությամբ էլեկտրական գեներատորով, քանի որ բավականին հզոր էլեկտրական օդափոխիչ էր օգտագործվում հրդեհի տուփի մեջ օդը փչելու համար:

ԶԻՍ-13

Ձգողական բնութագրերը պահպանելու համար, հատկապես բեռնատարների համար, շարժիչի նվազեցված հզորությամբ, փոխանցման գործակիցներն ավելի բարձր են դարձել: Շարժման արագությունն ընկավ, բայց անապատում և այլ անապատներում և հեռավոր վայրերում օգտագործվող մեքենաների համար դա որոշիչ նշանակություն չուներ: Ծանր գազի գեներատորի պատճառով քաշի բաշխման փոփոխությունը փոխհատուցելու համար որոշ մեքենաներում ամրացվեց կախոցը։

Բացի այդ, «գազի» սարքավորումների մեծության պատճառով մասամբ անհրաժեշտ էր մեքենան վերադասավորել՝ փոխել, տեղափոխել բեռների հարթակը կամ կտրել բեռնատարի խցիկը, թողնել բեռնախցիկը, տեղափոխել արտանետման համակարգը:

«Գազգենի» ոսկե դարաշրջանը ԽՍՀՄ-ում և նրա սահմաններից դուրս

Գազ արտադրող մեքենաների ծաղկման շրջանը տեղի է ունեցել անցյալ դարի 30-40-ական թվականներին։ Միևնույն ժամանակ, մեքենաների մեծ կարիքներով և նավթի փոքր ապացուցված պաշարներով մի քանի երկրներում (ԽՍՀՄ, Գերմանիա, Շվեդիա) խոշոր ձեռնարկությունների և գիտական ​​ինստիտուտների ինժեներները սկսեցին մշակել փայտով աշխատող մեքենաներ: Բեռնատարների ստեղծման գործում ավելի հաջողակ էին խորհրդային մասնագետները։

ԳԱԶ-42

1935 թվականից մինչև Հայրենական մեծ պատերազմի հենց սկիզբը, Անտառային արդյունաբերության նախարարության և Գուլագի տարբեր ձեռնարկություններում (Ճամբարների գլխավոր տնօրինություն, ավաղ, այն ժամանակվա իրողությունները), ԳԱԶ-ԱԱ մեկուկես բեռնատար և ԶԻՍ. -Փայտի վրա աշխատելու համար վերակառուցվել են 5 երեք տոննա բեռնատարներ, ինչպես նաև դրանց վրա հիմնված ավտոբուսներ։ Բացի այդ, բեռնատարների գազի գեներատորի տարբերակները արտադրվել են առանձին խմբաքանակներով՝ տրանսպորտային միջոցներ արտադրողների կողմից: Օրինակ, սովետական ​​ավտոպատմաբանները նշում են 33,840 թիվը. ահա թե որքան գազ արտադրող «մեկուկես» ԳԱԶ-42 է արտադրվել: Մոսկվայում արտադրվել է ավելի քան 16 հազար միավոր գազի գեներատոր ZIS մոդելների ZIS-13 և ZIS-21:

ԶԻՍ-21

Նախապատերազմյան շրջանում խորհրդային ինժեներները ստեղծեցին գազի գեներատորների ավելի քան 300 տարբեր տարբերակներ, որոնցից 10-ը հասան զանգվածային արտադրության։ Պատերազմի ժամանակ սերիական գործարանները պատրաստում էին պարզեցված կայանքների գծագրեր, որոնք կարող էին արտադրվել տեղական մեքենաների վերանորոգման խանութներում՝ առանց բարդ սարքավորումների օգտագործման: ԽՍՀՄ հյուսիսային և հյուսիս-արևելյան շրջանների բնակիչների հիշողությունների համաձայն, մինչև 20-րդ դարի 70-ական թվականները ծայրամասում կարելի էր գտնել փայտ այրող բեռնատարներ։

Գերմանիայում Երկրորդ համաշխարհային պատերազմի տարիներին բենզինի սուր պակաս կար։ Երկու ընկերությունների (Volkswagen և Mercedes-Benz) նախագծային բյուրոներին հանձնարարվել է մշակել իրենց հայտնի կոմպակտ մեքենաների գազ արտադրող տարբերակները: Երկու ընկերություններն էլ առաջադրանքը կատարեցին բավականին կարճ ժամանակում։ Արտադրական գիծ են մտել Volkswagen Beetle-ը և Mercedes-Benz 230-ը, հետաքրքիր է, որ արտադրական մեքենաների լրացուցիչ սարքավորումները նույնիսկ չեն գերազանցել «մարդատար մեքենաների» ստանդարտ չափսերը։ Volkswagen-ն ավելի հեռուն գնաց և ստեղծեց «փայտ այրվող» բանակի Volkswagen Tour 82 («Kübelwagen») նախատիպը:

Volkswagen Tour 82

Փայտի այրման մեքենաներ այսօր

Բարեբախտաբար, գազ արտադրող մեքենաների հիմնական առավելությունը՝ անկախությունը գազալցակայանների ցանցից, այսօր դարձել է պակաս արդիական։ Այնուամենայնիվ, ժամանակակից բնապահպանական միտումների լույսի ներքո առաջին պլան է մղվել փայտ այրվող մեքենաների մեկ այլ առավելություն՝ վերականգնվող վառելիքով աշխատելն առանց որևէ քիմիական պատրաստման, առանց վառելիքի արտադրության համար էներգիայի լրացուցիչ սպառման: Ինչպես ցույց են տալիս տեսական հաշվարկները և գործնական փորձարկումները, փայտ այրվող շարժիչն իր արտանետումներով ավելի քիչ է վնասում մթնոլորտին, քան նմանատիպ շարժիչը, որն արդեն աշխատում է բենզինով կամ դիզելային վառելիքով: Արտանետվող գազերի պարունակությունը շատ նման է բնական գազով աշխատող ներքին այրման շարժիչների արտանետումներին:

Եվ այնուամենայնիվ, փայտ այրվող մեքենաների թեման կորցրել է իր նախկին ժողովրդականությունը։ Հիմնականում խանդավառ ինժեներներն են, ովքեր վառելիքի վրա խնայելու կամ փորձի համար իրենց անձնական մեքենաները փոխակերպում են գեներատորի գազով աշխատելու, որպեսզի չմոռանան գազի գեներատորների մասին: Հետխորհրդային տարածքում կան AZLK-2141 և GAZ-24 մակնիշի մեքենաների, GAZ-52 բեռնատարի, RAF-2203 միկրոավտոբուսի և այլնի վրա հիմնված «գազգենների» հաջող օրինակներ: Ըստ դիզայներների՝ նրանց ստեղծագործությունները կարող են ճանապարհորդել: մինչև 120 կմ 80-90 կմ/ժ արագությամբ:

ԳԱԶ-52

Օրինակ, ԳԱԶ-52-ը, որը 2009 թվականին Ժիտոմիրի ինժեներների կողմից վերածվել էր վառելափայտի, 100 կմ-ի վրա ծախսում է մոտ 50 կգ փայտանյութ: Նախագծողների կարծիքով՝ 75-80 կմ-ն մեկ վառելափայտ պետք է ավելացնել։ Գազի գեներատորի միավորը, ավանդաբար բեռնատարների համար, գտնվում է խցիկի և թափքի միջև: Հրդեհային տուփը բռնկելուց հետո պետք է անցնի մոտ 20 րոպե, մինչև GAZ-52-ը կարողանա շարժվել (գեներատորի աշխատանքի առաջին րոպեներին նրա արտադրած գազը չունի անհրաժեշտ այրվող հատկությունները): Կառուցապատողների հաշվարկներով՝ փայտի օգտագործմամբ 1 կմ-ը 3-4 անգամ ավելի էժան է, քան դիզվառելիքը կամ բենզինը։

Գազի գեներատորի միավոր ԳԱԶ-52

Այսօր միակ երկիրը, որտեղ փայտ այրող մեքենաները լայնորեն կիրառվում են, Հյուսիսային Կորեան է։ Համաշխարհային տոտալ մեկուսացման պատճառով այնտեղ հեղուկ վառելիքի որոշակի պակաս կա։ Իսկ դժվարին իրավիճակում հայտնվածներին կրկին օգնության է հասնում վառելափայտը։

Գազաֆիկացման ժամանակ փայտի օրգանական մասը վերածվում է դյուրավառ գազի և հեղուկ արտադրանքի։ Գազաֆիկացումն իրականացվում է գազի գեներատոր կոչվող սարքերի ուղղահայաց լիսեռներում։ Գազի գեներատորի լիսեռում տեղի են ունենում երեք հիմնական գործընթացներ, որոնք կարելի է մոտավորապես բաժանել գծապատկերում նշված գոտիների (նկ. 23):

Գազի գեներատորի վերին մասում փայտը չորացվում է (I գոտի), այնուհետև չոր վառելիքը ենթարկվում է ցածր կարբոնացման՝ ջերմային քայքայվում է ջեռուցվող գազի հոսքով, որը շարժվում է քերելից և փչում տուերերը մինչև գազի գեներատորի պարանոցը։ (II գոտի):

Երրորդ՝ վերջին գոտում տեղի է ունենում բուն գազաֆիկացման պրոցեսը, որին ենթարկվում է արդեն ոչ թե փայտը, այլ փայտի ցածր ջերմաստիճանի ածխածնի ածուխը։ Այստեղ կոքսի ածխածինը (ածխածինը) օքսիդանում է օդի թթվածնի մթնոլորտում, որը հանքին մատակարարվում է քերոցի և պայթեցման խողովակների միջոցով: Կոշտ վառելիքի այլ տեսակների (հանածուխ, թերթաքար, կոքս և տորֆ) գազաֆիկացնելիս երբեմն օդի պայթեցման փոխարեն օգտագործվում է գոլորշու-թթվածին։

Երբ մթնոլորտային թթվածինը և կոքսը փոխազդում են, ածխածնի օքսիդացումը կարող է տեղի ունենալ հետևյալ ռեակցիաների միջոցով.

Ա) C + 03 COa + 97 650 կկալ / կգ - մոլ;

Բ) C + 4- O.. ->- CO + 29 450 կկալ / կգ - մոլ.

Ածխածնի երկօքսիդի CO2-ի մի մասը, փոխազդելով բարձր ջերմաստիճանում տաքացված կոքսի ածխածնի հետ, ռեակցիայի արդյունքում վերածվում է ածխածնի երկօքսիդի CO-ի:

C + CO 2 ^ 2 CO + 38,790 կկալ / կգ - մոլ.

Դիտարկումները ցույց են տվել, որ փայտի վառելիքը հաստ շերտով գազաֆիկացնելու ժամանակ նշված ռեակցիաների արդյունքում առաջանում է հիմնականում ածխածնի օքսիդ։

Կտորներածուխները ծածկված են գազային թաղանթով, որի միջոցով գազի մոլեկուլները ցրվում են ածուխի մակերևույթ, իսկ ռեակցիայի արգասիքները հանվում են մակերևույթից՝ մտնելով գազային տարածություն պինդ նյութի առանձին կտորների միջև։ Դիֆուզիոն հոսքի ինտենսիվությունը կախված է մի շարք գործոններից.

Երբ պինդ և գազային մոլեկուլների միջև քիմիական փոխազդեցության արագությունը շատ բարձր է, ընդհանուր արդյունքը

Հետերոգեն ռեակցիաներում արձագանքող նյութերի փոխազդեցությունը կախված կլինի դիֆուզիոն պրոցեսների ինտենսիվությունից: Այս դեպքում ածխի գազիֆիկացման գործընթացը տեղի է ունենում այսպես կոչված դիֆուզիոն շրջանում։

Երբ պինդ և գազային մոլեկուլների միջև քիմիական ռեակցիայի արագությունը որոշիչ գործոն է, արձագանքող նյութերի փոխազդեցությունը տեղափոխվում է գործընթացի կինետիկ շրջան:

Քանի որ գազի արագությունը մեծանում է, և ածուխի կտորների չափը նվազում է, գազի թաղանթի հաստությունը նվազում է:

Գազաֆիկացման գործընթացի արագությունը իր դիֆուզիոն շրջանում կավելանա ջերմաստիճանի և գազի հոսքերի արագության բարձրացման հետ: Կոքսի ածխածնի և գազի մոլեկուլների քիմիական փոխազդեցության արագությունը, այսինքն՝ բուն գազաֆիկացման գործընթացը, իր կինետիկ տարածաշրջանում միշտ կաճի ջերմաստիճանի բարձրացման հետ:

Տարբեր ածուխներից ստացված կոքսի ռեակտիվությունը նույնը չէ, և այն բնութագրվում է ածխածնի քիմիական փոխազդեցության արագությամբ CO2-ի և ջրի գոլորշու հետ:

Ածուխն ավելի բարձր ռեակտիվություն ունի՝ համեմատած, օրինակ, հանածո ածուխների հետ։

Հետևաբար, փայտի գազաֆիկացման դեպքում փայտի կոքսի ածխածնի օքսիդացումը տեղի կունենա գործընթացի դիֆուզիոն շրջանում:

III գոտում (ճիշտ գազաֆիկացում) զարգանում են բարձր ջերմաստիճաններ։ Տեսականորեն այն կարող է լինել մոտ 1600°: Արդյունքում, վառելիքի մոխիրը միաձուլվում է, և փչող սարքերը դառնում են խարամ և հաճախ ոչնչացվում: Այս երեւույթները հանգեցնում են գազի գեներատորի վաղաժամ անջատման՝ օդի մատակարարման խանգարման պատճառով: Դրանց դեմ պայքարելու համար բավական է գազի գեներատորին մատակարարվող օդին ավելացնել 90-120 գ/ն։ l3 հագեցած ջրի գոլորշի:

Պայթյունում գոլորշու մատակարարումը ապահովում է գազի ջերմային արժեքի մի փոքր աճ:

Ի տարբերություն օդային պայթյունի, գոլորշով արհեստականորեն թրջվածը կոչվում է օդ-գոլորշու պայթյուն: Պայթյունի խոնավացման աստիճանը կարգավորվում է նրա ջերմաստիճանով, որը սովորաբար պահպանվում է 45-55°-ի սահմաններում, իսկ երբեմն՝ ավելի բարձր։ Պայթյունին գոլորշի ավելացնելով՝ բուն գազաֆիկացման գոտու ջերմաստիճանը նվազեցվում է մինչև 1100-1200°, որն արդեն անվտանգ է պայթուցիկ սարքերի համար։

Գոլորշի-օդային պայթեցման ժամանակ տեղի են ունենում հետևյալ ռեակցիաները.

Ա) C + H20 -> CO + Na - 28,300 կկալ / կգ - մոլ

Բ) C + 2 H20 COa + 2 H2 - 17,970 kcalkg - ասում են.

Բ) CO + H20 CO2 ± 10 410 կկալ / կգ - մոլ.

Պայթյունի ջրային գոլորշին սովորաբար ամբողջությամբ սպառվում է ոչ թե այդ ռեակցիաներով, այլ 70-75%-ով:Պայթյունի գոլորշիով զգալի խոնավացման և ջերմաստիճանի նվազման դեպքում «a» և «b» ռեակցիաները կարող են տեղափոխվել կինետիկ շրջան: գործընթացի։

Օդում ազոտի անխուսափելի առկայության պատճառով տեսականորեն հնարավոր է պատկերացնել CO-ի առաջացումը բուն գազաֆիկացման գոտում օդային պայթեցման ժամանակ ստացված գազում՝ համաձայն հետևյալ հավասարման.

2 C + 02 + 3.76 N2 - 2 CO + 3.76 N3,

Ինչն է համապատասխանում գազի բաղադրությանը Վծավալային կոտորակներ՝ CO -34,7%-: N2 - 65.3%:

Փորձնականորեն պարզվել է, որ օդային պայթեցման ժամանակ փայտի կոքսի փաստացի գազիֆիկացման գոտում գազի բաղադրությունը քիչ է տարբերվում տեսականից։ 1-ից կգածխածնի գազի ելքը

Հավասար է 5,37 n. մ3 վ ջերմային արժեքը 1060. Սկսած

Ներկայացված տվյալները ցույց են տալիս, որ իդեալական օդային պրոցեսի դեպքում գազիֆիկացման ջերմային արդյունավետությունը՝ հաշվի առնելով սառը

5,37 1060 _ _ գազ, հավասար է g^ = 0,7.