การแปรสภาพเป็นแก๊สของไม้ การแปรสภาพเป็นแก๊สของไม้ ทรัพยากรชีวมวลสำหรับการแปรสภาพเป็นแก๊ส

รถเครื่องกำเนิดแก๊ส

ในช่วงสงครามโลกครั้งที่สองในยุโรป ยานพาหนะเกือบทุกคันถูกดัดแปลงให้ใช้ไม้เป็นเชื้อเพลิง
รถยนต์ที่วิ่งอยู่ แก๊สไม้(เรียกอีกอย่างว่า g ยานพาหนะเครื่องกำเนิดก๊าซ) แม้ว่าพวกเขาจะสูญเสียรูปลักษณ์ที่สวยงามไป แต่ก็มีประสิทธิภาพมากเมื่อเปรียบเทียบกับน้ำมันเบนซินในแง่ของความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและสามารถเทียบเท่ารถยนต์ไฟฟ้าได้
ราคาน้ำมันที่สูงขึ้นทำให้เกิดความสนใจอีกครั้งในเทคโนโลยีที่เกือบจะถูกลืมไปนี้ ทั่วโลกมีมือสมัครเล่นหลายสิบคนขับรถที่ใช้น้ำมันทำเองไปรอบๆ ถนนในเมือง

กระบวนการสร้างแก๊สซิไฟเออร์ (การสังเคราะห์แก๊ส)ซึ่งสารอินทรีย์ถูกแปลงเป็นก๊าซไวไฟเริ่มเกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของความร้อนที่อุณหภูมิ 1,400 °C

การใช้ไม้เพื่อผลิตก๊าซไวไฟครั้งแรกเกิดขึ้นในปี พ.ศ. 2413 เมื่อนำมาใช้เป็นไฟถนนและปรุงอาหาร

ในช่วงทศวรรษที่ 1920 วิศวกรชาวเยอรมัน จอร์จ ฮัมเบิร์ตที่พัฒนา เครื่องกำเนิดไฟฟ้า,ผลิตก๊าซไม้เพื่อใช้เคลื่อนที่ ก๊าซที่เกิดขึ้นจะถูกทำให้บริสุทธิ์ เย็นลงเล็กน้อย จากนั้นป้อนเข้าไปในห้องเผาไหม้ของเครื่องยนต์รถยนต์ ในขณะที่เครื่องยนต์แทบไม่จำเป็นต้องมีการดัดแปลง

ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2474 การผลิตเครื่องกำเนิดไฟฟ้า Embera จำนวนมากได้เริ่มขึ้น ในช่วงปลายทศวรรษ 1930 มีรถยนต์ประมาณ 9,000 คันที่ใช้เครื่องกำเนิดก๊าซเฉพาะในยุโรป

สงครามโลกครั้งที่สอง

เทคโนโลยีการผลิตก๊าซกลายเป็นเรื่องปกติในหลายประเทศในยุโรปในช่วงสงครามโลกครั้งที่สอง เนื่องจากข้อจำกัดและการขาดแคลนเชื้อเพลิงฟอสซิลและเชื้อเพลิงเหลว ในเยอรมนีเพียงประเทศเดียว เมื่อสิ้นสุดสงคราม รถยนต์ประมาณ 500,000 คันได้รับการติดตั้งเครื่องกำเนิดก๊าซเพื่อใช้แก๊สจากไม้

รถยนต์พลเรือนที่ผลิตก๊าซจากสงครามโลกครั้งที่สอง

“ปั๊มน้ำมัน” ประมาณ 3,000 แห่งถูกสร้างขึ้นเพื่อให้คนขับสามารถตุนฟืนได้ ไม่เพียงแต่รถยนต์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงรถบรรทุก รถประจำทาง รถแทรกเตอร์ รถจักรยานยนต์ เรือ และรถไฟด้วยที่ติดตั้งเครื่องกำเนิดก๊าซ แม้แต่รถถังบางคันก็ติดตั้งเครื่องกำเนิดแก๊ส แม้ว่าชาวเยอรมันจะผลิตเชื้อเพลิงสังเคราะห์เหลว (ทำจากไม้หรือถ่านหิน) เพื่อวัตถุประสงค์ทางทหารก็ตาม

รถยนต์พลเรือนที่ใช้แก๊สจำนวน 500,000 คันในช่วงสิ้นสุดสงครามในเยอรมนี

ในปี 1942 (เมื่อเทคโนโลยียังไม่ถึงจุดสูงสุดของความนิยม) มีรถยนต์ที่ใช้น้ำมันประมาณ 73,000 คันในสวีเดน, 65,000 คันในฝรั่งเศส, 10,000 คันในเดนมาร์ก, 9,000 คันในออสเตรียและนอร์เวย์ และเกือบ 8,000 คันในสวิตเซอร์แลนด์ ในปี พ.ศ. 2487 มียานยนต์ที่ใช้ก๊าซธรรมชาติจำนวน 43,000 คัน ในจำนวนนี้เป็นรถโดยสารและรถบรรทุก 30,000 คัน รถยนต์ 7,000 คัน รถแทรกเตอร์ 4,000 คัน และเรือ 600 ลำ

รถยนต์ที่ใช้แก๊สก็ปรากฏตัวในสหรัฐอเมริกาและเอเชียด้วย มีรถยนต์ที่ใช้น้ำมันประมาณ 72,000 คันในออสเตรเลีย โดยรวมแล้ว มียานพาหนะใช้แก๊สไม้มากกว่าหนึ่งล้านคันเข้าประจำการในช่วงสงครามโลกครั้งที่สอง

หลังสงคราม เมื่อน้ำมันเบนซินกลับมาใช้ได้อีกครั้ง เทคโนโลยีเครื่องกำเนิดก๊าซก็แทบจะลืมเลือนไปในทันที ในช่วงต้นทศวรรษ 1950 มีเครื่องกำเนิดก๊าซเพียงประมาณ 20,000 เครื่องยังคงอยู่ในเยอรมนีตะวันตก

โครงการวิจัยในประเทศสวีเดน

ราคาเชื้อเพลิงที่สูงขึ้นและภาวะโลกร้อนทำให้เกิดความสนใจในไม้ในฐานะแหล่งเชื้อเพลิงโดยตรงมากขึ้น วิศวกรอิสระจำนวนมากทั่วโลกกำลังยุ่งอยู่กับการแปลงยานพาหนะมาตรฐานเพื่อใช้ก๊าซจากไม้เป็นเชื้อเพลิงของยานพาหนะ เป็นลักษณะเฉพาะที่เครื่องกำเนิดก๊าซสมัยใหม่เหล่านี้ส่วนใหญ่ได้รับการพัฒนาในสแกนดิเนเวีย

ในปีพ.ศ. 2500 รัฐบาลสวีเดนได้จัดทำโครงการวิจัยเพื่อเตรียมความเป็นไปได้ในการเปลี่ยนรถยนต์ไปใช้แก๊สฟืนอย่างรวดเร็วในกรณีที่น้ำมันขาดแคลนกะทันหัน สวีเดนไม่มีน้ำมันสำรอง แต่มีป่าไม้ขนาดใหญ่ที่สามารถใช้เป็นเชื้อเพลิงได้ เป้าหมายของการศึกษานี้คือเพื่อพัฒนาการติดตั้งที่ได้รับการปรับปรุงและเป็นมาตรฐานซึ่งสามารถนำไปปรับใช้กับยานพาหนะทุกประเภทได้ การวิจัยนี้ได้รับการสนับสนุนจากผู้ผลิตรถยนต์วอลโว่ จากการศึกษาการทำงานของรถยนต์และรถแทรกเตอร์ในระยะทาง 100,000 กม. ทำให้ได้รับความรู้ทางทฤษฎีและประสบการณ์เชิงปฏิบัติที่ยอดเยี่ยม

วิศวกรสมัครเล่นชาวฟินแลนด์บางคนใช้ข้อมูลนี้เพื่อพัฒนาเทคโนโลยีต่อไป เช่น Juha Sipilä (ภาพซ้าย)

เครื่องกำเนิดก๊าซจากไม้ดูเหมือนเครื่องทำน้ำอุ่นขนาดใหญ่ อุปกรณ์นี้สามารถวางบนรถพ่วงได้ (ถึงแม้จะทำให้การจอดรถยาก) ในท้ายรถ (กินพื้นที่เก็บสัมภาระเกือบทั้งหมด) หรือบนแท่นที่ด้านหน้าหรือด้านหลังของรถ (ตัวเลือกยอดนิยมที่สุด ในยุโรป). สำหรับรถกระบะอเมริกัน เครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะวางอยู่บนเตียง ในช่วงสงครามโลกครั้งที่ 2 ยานพาหนะบางคันติดตั้งเครื่องกำเนิดไฟฟ้าในตัวซึ่งซ่อนไว้ไม่ให้ใครเห็น

เชื้อเพลิงสำหรับเครื่องกำเนิดก๊าซ

เชื้อเพลิงสำหรับรถยนต์ที่ใช้แก๊สประกอบด้วยไม้หรือเศษไม้ (ภาพด้านซ้าย) สามารถใช้ถ่านได้ แต่ส่งผลให้สูญเสียพลังงานมากถึง 50 เปอร์เซ็นต์ของพลังงานที่มีอยู่ในชีวมวลดั้งเดิม ในทางกลับกัน ถ่านหินมีพลังงานมากกว่าเนื่องจากมีค่าความร้อนสูงกว่า ดังนั้นช่วงของเชื้อเพลิงจึงสามารถเปลี่ยนแปลงได้ โดยหลักการแล้ว สามารถใช้วัสดุอินทรีย์ใดก็ได้ ในช่วงสงครามโลกครั้งที่ 2 มีการใช้ถ่านหินและพีท แต่ไม้เป็นเชื้อเพลิงหลัก

ดัตช์วอลโว่ 240

รถยนต์ผลิตก๊าซที่ประสบความสำเร็จมากที่สุดคันหนึ่งถูกสร้างขึ้นในปี 2551 โดย Dutchman John รถยนต์หลายคันที่ติดตั้งเครื่องกำเนิดแก๊สมีขนาดใหญ่และไม่น่าดึงดูดนัก Dutch Volvo 240 ติดตั้งระบบกำเนิดก๊าซสแตนเลสที่ทันสมัยและมีรูปลักษณ์ที่ทันสมัยและหรูหรา

“ก๊าซจากไม้ไม่ได้ทำยากขนาดนั้น” จอห์นกล่าว แต่ก๊าซจากไม้บริสุทธิ์นั้นผลิตได้ยากกว่ามาก จอห์นมีข้อร้องเรียนมากมายเกี่ยวกับระบบเครื่องกำเนิดก๊าซในรถยนต์ เนื่องจากก๊าซที่ผลิตนั้นมีสิ่งสกปรกมากมาย

John จากฮอลแลนด์เชื่อมั่นอย่างยิ่งว่าหน่วยผลิตก๊าซที่ผลิตก๊าซจากไม้มีแนวโน้มที่ดีกว่ามากสำหรับการใช้งานแบบอยู่กับที่ เช่น สำหรับทำความร้อนในห้องและสำหรับความต้องการในครัวเรือน สำหรับการผลิตไฟฟ้า และสำหรับอุตสาหกรรมที่คล้ายคลึงกัน รถยนต์เครื่องกำเนิดก๊าซ Volvo 240 ได้รับการออกแบบมาเพื่อสาธิตความสามารถของเทคโนโลยีเครื่องกำเนิดก๊าซเป็นหลัก

ผู้ชื่นชมและผู้สนใจจำนวนมากมักจะมารวมตัวกันใกล้รถของจอห์นและใกล้รถที่ใช้ก๊าซที่คล้ายกัน อย่างไรก็ตาม หน่วยกำเนิดก๊าซในรถยนต์มีไว้สำหรับนักอุดมคติและสำหรับช่วงเวลาวิกฤติ จอห์นกล่าว

ความสามารถด้านเทคนิค

Volvo 240 ที่ขับเคลื่อนด้วยแก๊สมีความเร็วสูงสุด 120 กิโลเมตรต่อชั่วโมง (75 ไมล์ต่อชั่วโมง) และสามารถรักษาความเร็วในการเดินเรือไว้ที่ 110 กม./ชม. (68 ไมล์ต่อชั่วโมง) “ถังเชื้อเพลิง” สามารถบรรจุไม้ได้ 30 กิโลกรัม (66 ปอนด์) ซึ่งเพียงพอสำหรับระยะทางประมาณ 100 กิโลเมตร (62 ไมล์) เทียบได้กับรถยนต์ไฟฟ้า

หากเบาะหลังเต็มไปด้วยถุงไม้ ระยะทางจะเพิ่มขึ้นเป็น 400 กิโลเมตร (250 ไมล์) อีกครั้ง สิ่งนี้เปรียบได้กับรถยนต์ไฟฟ้าหากต้องสละพื้นที่ผู้โดยสารเพื่อติดตั้งแบตเตอรี่เพิ่มเติม ดังเช่นในกรณีของรถยนต์ไฟฟ้า Tesla Roadster หรือ Mini Cooper (นอกเหนือจากสิ่งอื่นใดในเครื่องกำเนิดแก๊สแล้ว คุณต้องนำถุงไม้จากเบาะหลังมาเทลงในถังเป็นระยะ)

เครื่องกำเนิดก๊าซแบบมีราง

มีแนวทางที่แตกต่างกันโดยพื้นฐานในการติดตั้งรถยนต์ด้วยระบบเครื่องกำเนิดก๊าซ นี่เป็นวิธีการเติมน้ำมันบนรถพ่วง เวสา มิคโคเนนใช้แนวทางนี้ ผลงานล่าสุดของเขาคือรถ Lincoln Continental 1979 Mark V ที่ขับเคลื่อนด้วยแก๊ส ซึ่งเป็นรถคูเป้อเมริกันขนาดใหญ่และหนัก รถลินคอล์นใช้ไม้ 50 กิโลกรัม (110 ปอนด์) สำหรับการขับเคลื่อนทุกๆ 100 กิโลเมตร (62 ไมล์) และประหยัดเชื้อเพลิงน้อยกว่ารถวอลโว่ของจอห์นอย่างมาก Wes Mikkonen ยังได้เปลี่ยน Toyota Camry ซึ่งเป็นรถยนต์ที่ประหยัดน้ำมันมากขึ้น รถคันนี้ใช้ไม้เพียง 20 กก. (44 ปอนด์) ในระยะทางเท่ากัน อย่างไรก็ตาม รถพ่วงยังคงมีขนาดใหญ่เกือบเท่ากับตัวรถเอง

การเพิ่มประสิทธิภาพของยานพาหนะไฟฟ้าสามารถทำได้โดยการลดขนาดและลดน้ำหนักโดยรวม วิธีการนี้ใช้ไม่ได้กับรถยนต์ที่ผลิตก๊าซลูกพี่ลูกน้อง แม้ว่าตั้งแต่สงครามโลกครั้งที่ 2 รถยนต์ที่ขับเคลื่อนด้วยแก๊สก็มีความก้าวหน้ามากขึ้นมาก รถยนต์ในช่วงสงครามสามารถเดินทางได้ 20 - 50 กิโลเมตรบนปั๊มน้ำมันแห่งเดียว และมีลักษณะไดนามิกและความเร็วต่ำ

รถไม้เครื่องกำเนิดแก๊สของ Jost Konin

“เคลื่อนที่ไปรอบโลกด้วยเลื่อยและขวาน” เป็นคติประจำใจของ Joost Conijn ชาวดัตช์ ซึ่งนำรถยนต์และรถพ่วงที่ขับเคลื่อนด้วยแก๊สไปเที่ยวทั่วยุโรปเป็นเวลาสองเดือนโดยไม่ต้องกังวลเรื่องปั๊มน้ำมัน (ซึ่งเขามองไม่เห็น) ในโรมาเนีย)

แม้ว่ารถพ่วงในรถคันนี้จะถูกนำมาใช้เพื่อวัตถุประสงค์อื่น แต่เพื่อเก็บฟืนเพิ่มเติม ซึ่งจะเป็นการเพิ่มระยะห่างระหว่าง "การเติมเชื้อเพลิง" สิ่งที่น่าสนใจคือ Jost ใช้ไม้ไม่เพียงแต่เป็นเชื้อเพลิงสำหรับรถยนต์เท่านั้น แต่ยังเป็นวัสดุก่อสร้างสำหรับตัวรถอีกด้วย

ในช่วงทศวรรษ 1990 ไฮโดรเจนถือเป็นเชื้อเพลิงทางเลือกแห่งอนาคต จากนั้นมีความหวังอันยิ่งใหญ่เกี่ยวกับเชื้อเพลิงชีวภาพ ต่อมาการพัฒนาเทคโนโลยีไฟฟ้าในอุตสาหกรรมยานยนต์ได้รับความสนใจเป็นอย่างมาก หากเทคโนโลยีนี้ไม่ได้รับการต่อเนื่องอีกต่อไป (มีข้อกำหนดเบื้องต้นตามวัตถุประสงค์) จากนั้นความสนใจของเราก็จะสามารถเปลี่ยนไปใช้รถยนต์ที่ใช้ก๊าซได้อีกครั้ง

แม้จะมีการพัฒนาเทคโนโลยีอุตสาหกรรมในระดับสูง แต่การใช้ก๊าซฟืนในรถยนต์ก็เป็นที่สนใจจากมุมมองด้านสิ่งแวดล้อม เมื่อเปรียบเทียบกับเชื้อเพลิงทางเลือกอื่น ๆ การแปรสภาพเป็นแก๊สของไม้ค่อนข้างมีประสิทธิภาพมากกว่าการเผาไหม้ไม้แบบธรรมดา เนื่องจากการเผาไหม้แบบธรรมดาจะสูญเสียพลังงานที่มีอยู่มากถึง 25 เปอร์เซ็นต์ เมื่อใช้เครื่องกำเนิดแก๊สในรถยนต์ การใช้พลังงานจะเพิ่มขึ้น 1.5 เท่า เมื่อเทียบกับรถยนต์ที่ใช้เชื้อเพลิงเบนซิน (รวมถึงการสูญเสียในการอุ่นระบบและน้ำหนักของตัวรถที่เพิ่มขึ้น) หากเราคำนึงถึงว่าพลังงานที่จำเป็นต่อความต้องการถูกขนส่งแล้วผลิตจากน้ำมัน การทำให้เป็นแก๊สของไม้ยังคงมีประสิทธิผลเมื่อเปรียบเทียบกับน้ำมันเบนซิน ควรคำนึงด้วยว่าไม้เป็นแหล่งพลังงานหมุนเวียน ในขณะที่น้ำมันเบนซินไม่ใช่

ข้อดีของรถยนต์เครื่องกำเนิดแก๊ส

ข้อได้เปรียบที่ใหญ่ที่สุดของยานพาหนะที่ใช้ก๊าซธรรมชาติคือใช้เชื้อเพลิงหมุนเวียนโดยไม่ต้องมีการบำบัดล่วงหน้าใดๆ และการเปลี่ยนชีวมวลให้เป็นเชื้อเพลิงเหลว เช่น เอทานอลหรือไบโอดีเซล อาจต้องใช้พลังงาน (รวมถึงคาร์บอนไดออกไซด์) มากกว่าที่มีอยู่ในวัตถุดิบตั้งต้น ในรถยนต์ที่ขับเคลื่อนด้วยแก๊ส ไม่มีการใช้พลังงานเพื่อผลิตเชื้อเพลิง ยกเว้นการตัดและสับฟืน

รถยนต์ที่ใช้ก๊าซธรรมชาติไม่จำเป็นต้องใช้แบตเตอรี่เคมีที่ทรงพลัง และนี่คือข้อได้เปรียบเหนือรถยนต์ไฟฟ้า แบตเตอรี่เคมีมีแนวโน้มที่จะคายประจุเอง และคุณต้องจำไว้ว่าต้องชาร์จก่อนใช้งาน อุปกรณ์ที่ผลิตก๊าซจากไม้ก็เหมือนกับแบตเตอรี่ธรรมชาติ ไม่จำเป็นต้องมีการประมวลผลเทคโนโลยีขั้นสูงสำหรับแบตเตอรี่เคมีที่ใช้แล้วและมีข้อบกพร่อง ของเสียจากโรงงานกำเนิดก๊าซคือขี้เถ้าซึ่งสามารถใช้เป็นปุ๋ยได้

เครื่องกำเนิดก๊าซในรถยนต์ที่ออกแบบอย่างเหมาะสมทำให้เกิดมลพิษทางอากาศน้อยกว่ารถยนต์ที่ใช้น้ำมันเบนซินหรือดีเซลอย่างมาก

การแปรสภาพเป็นแก๊สของไม้สะอาดกว่าการเผาไหม้ไม้โดยตรงมาก: การปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศเทียบได้กับการปล่อยก๊าซธรรมชาติจากการเผาไหม้ ในระหว่างการทำงาน รถยนต์ไฟฟ้าจะไม่ก่อให้เกิดมลพิษต่อบรรยากาศ แต่ในภายหลัง คุณต้องใช้พลังงานซึ่งปัจจุบันถูกสกัดด้วยวิธีดั้งเดิมเพื่อชาร์จแบตเตอรี่

ข้อเสียของรถยนต์ที่ผลิตก๊าซ

แม้จะมีข้อดีมากมายในการใช้งานยานพาหนะที่กำเนิดก๊าซ แต่ก็ควรเข้าใจว่านี่ไม่ใช่วิธีแก้ปัญหาที่ดีที่สุด การติดตั้งที่ผลิตก๊าซใช้พื้นที่มากและมีน้ำหนักหลายร้อยกิโลกรัม - และ "โรงงาน" ทั้งหมดนี้จะต้องถือติดตัวคุณและตัวคุณเอง อุปกรณ์แก๊สมีขนาดใหญ่เนื่องจากแก๊สไม้มีพลังงานจำเพาะต่ำ ค่าพลังงานของก๊าซไม้อยู่ที่ประมาณ 5.7 MJ/กก. เทียบกับ 44 MJ/กก. สำหรับน้ำมันเบนซินและ 56 MJ/กก. สำหรับก๊าซธรรมชาติ

เมื่อทำงานโดยใช้ก๊าซธรรมชาติ จะไม่สามารถบรรลุความเร็วและความเร่งได้เช่นเดียวกับน้ำมันเบนซิน เนื่องจากก๊าซไม้ประกอบด้วยไนโตรเจนประมาณ 50 เปอร์เซ็นต์ คาร์บอนมอนอกไซด์ 20 เปอร์เซ็นต์ ไฮโดรเจน 18 เปอร์เซ็นต์ คาร์บอนไดออกไซด์ 8 เปอร์เซ็นต์ และมีเทน 4 เปอร์เซ็นต์ ไนโตรเจนไม่สนับสนุนการเผาไหม้ และสารประกอบคาร์บอนช่วยลดการเผาไหม้ของก๊าซ เนื่องจากมีปริมาณไนโตรเจนสูง เครื่องยนต์จึงได้รับเชื้อเพลิงน้อยลง ส่งผลให้กำลังลดลง 30-50 เปอร์เซ็นต์ เนื่องจากการเผาไหม้ก๊าซช้าจึงไม่ได้ใช้ความเร็วสูงและลักษณะไดนามิกของรถลดลง

Opel Cadet ติดตั้งเครื่องกำเนิดแก๊ส

รถยนต์ที่มีความจุเครื่องยนต์ขนาดเล็กสามารถติดตั้งเครื่องกำเนิดก๊าซแบบไม้ได้ (เช่น Opel Kadett ในภาพด้านบน) แต่ก็ยังดีกว่าที่จะติดตั้งรถยนต์ขนาดใหญ่ด้วยเครื่องยนต์ทรงพลังพร้อมเครื่องกำเนิดก๊าซ สำหรับเครื่องยนต์กำลังต่ำ ในบางสถานการณ์ กำลังเครื่องยนต์และไดนามิกจะขาดอย่างรุนแรง

หน่วยผลิตก๊าซนั้นสามารถทำให้เล็กลงสำหรับรถยนต์ขนาดเล็กได้ แต่การลดลงนี้จะไม่สัดส่วนกับขนาดของรถยนต์ เครื่องกำเนิดแก๊สได้รับการออกแบบสำหรับรถจักรยานยนต์เช่นกัน แต่ขนาดโดยรวมเทียบได้กับรถเทียมข้างรถจักรยานยนต์ แม้ว่าขนาดนี้จะเล็กกว่าอุปกรณ์สำหรับรถบัส รถบรรทุก รถไฟ หรือเรืออย่างมากก็ตาม

ใช้งานง่ายของยานพาหนะเครื่องกำเนิดก๊าซ

ปัญหาอีกประการหนึ่งที่ทราบเกี่ยวกับรถยนต์ที่ใช้แก๊สคือมันไม่เป็นมิตรต่อผู้ใช้มากนัก (แม้ว่าจะมีการปรับปรุงเทคโนโลยีที่ใช้ในช่วงสงครามอย่างมากก็ตาม) อย่างไรก็ตาม แม้ว่าจะมีการปรับปรุง เครื่องกำเนิดก๊าซที่ทันสมัยจะใช้เวลาประมาณ 10 นาทีในการทำให้อุณหภูมิถึงทำงาน ดังนั้น คุณจะไม่สามารถขึ้นรถและขับออกไปได้ทันที

นอกจากนี้ก่อนที่จะเติมเชื้อเพลิงในแต่ละครั้งจำเป็นต้องเอาขี้เถ้าออกด้วยไม้พาย - ของเสียจากการเผาไหม้ครั้งก่อน การก่อตัวของเรซินไม่เป็นปัญหาเหมือนเมื่อ 70 ปีที่แล้วอีกต่อไป แต่ถึงตอนนี้ก็ยังเป็นช่วงเวลาที่สำคัญมาก เนื่องจากต้องทำความสะอาดตัวกรองอย่างสม่ำเสมอและมีประสิทธิภาพ ซึ่งต้องมีการบำรุงรักษาเพิ่มเติมบ่อยครั้ง โดยทั่วไปแล้ว รถยนต์ที่ใช้น้ำมันต้องใช้ความยุ่งยากเพิ่มเติม ซึ่งไม่มีอยู่ในการทำงานของรถยนต์ที่ใช้น้ำมันเบนซินเลย

ก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์ที่เป็นอันตรายถึงชีวิตที่มีความเข้มข้นสูงจำเป็นต้องมีการป้องกันเพิ่มเติมและการติดตามการรั่วไหลของท่อที่อาจเกิดขึ้นได้ หากการติดตั้งอยู่ที่ท้ายรถ คุณไม่ควรละเลยเซ็นเซอร์ CO ในรถ คุณไม่สามารถสตาร์ทระบบผลิตก๊าซในห้อง (โรงรถ) ได้ เนื่องจากจะต้องมีเปลวไฟเมื่อสตาร์ทและเข้าสู่โหมดการทำงาน (รูปด้านซ้าย)

การผลิตจำนวนมากของรถยนต์ที่ใช้ก๊าซ

เครื่องกำเนิดแก๊ส Volkswagen Beetle ผลิตที่โรงงาน

ยานพาหนะทุกคันที่อธิบายไว้ข้างต้นสร้างโดยวิศวกรสมัครเล่น สันนิษฐานได้ว่าหากมีการตัดสินใจที่จะผลิตรถยนต์ที่ใช้ก๊าซธรรมชาติอย่างมืออาชีพในสภาพโรงงาน ข้อบกพร่องหลายประการก็คงจะหมดไป และจะมีข้อได้เปรียบมากกว่านี้ รถยนต์ดังกล่าวอาจดูน่าดึงดูดยิ่งขึ้น

ตัวอย่างเช่น ในรถโฟล์คสวาเก้นที่ผลิตจากโรงงานในช่วงสงครามโลกครั้งที่สอง กลไกการสร้างก๊าซทั้งหมดถูกซ่อนอยู่ใต้ฝากระโปรง ที่ด้านหน้าของฝากระโปรงมีเพียงช่องสำหรับใส่ฟืนเท่านั้น ส่วนอื่นๆ ของการติดตั้งไม่สามารถมองเห็นได้

อีกทางเลือกหนึ่งสำหรับรถยนต์เครื่องกำเนิดก๊าซที่ผลิตจากโรงงานคือ Mercedes-Benz ดังที่คุณเห็นในภาพด้านล่างกลไกการกำเนิดก๊าซทั้งหมดถูกซ่อนอยู่ใต้ฝากระโปรงหลัง

ตัดไม้ทำลายป่า

น่าเสียดายที่การใช้ก๊าซไม้และเชื้อเพลิงชีวภาพที่เพิ่มขึ้นอาจสร้างปัญหาใหม่ และการผลิตรถยนต์ที่ใช้น้ำมันเป็นจำนวนมากอาจทำให้ปัญหานี้แย่ลงได้ หากเราเริ่มเพิ่มจำนวนรถยนต์ที่ใช้ก๊าซธรรมชาติหรือเชื้อเพลิงชีวภาพอย่างมีนัยสำคัญ อุปทานของต้นไม้จะเริ่มลดลงในจำนวนที่เท่ากัน และพื้นที่เกษตรกรรมจะถูกเสียสละเพื่อปลูกพืชเชื้อเพลิงชีวภาพ ซึ่งอาจนำไปสู่ความอดอยาก การใช้อุปกรณ์ผลิตก๊าซในฝรั่งเศสในช่วงสงครามโลกครั้งที่สองทำให้ป่าสงวนลดลงอย่างมาก ในทำนองเดียวกัน เทคโนโลยีการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพอื่นๆ ส่งผลให้การเพาะปลูกพืชที่เป็นประโยชน์ต่อมนุษย์ลดลง

แม้ว่าการมีรถยนต์ที่ใช้ก๊าซธรรมชาติอาจทำให้มีการใช้งานในระดับปานกลางมากขึ้น:
อุ่นเครื่องกำเนิดแก๊สเป็นเวลา 10 นาที หรือใช้จักรยานไปร้านขายของชำ - มีแนวโน้มว่าตัวเลือกส่วนใหญ่จะเข้าข้างฝ่ายหลัง
สับฟืนเป็นเวลา 3 ชั่วโมงเพื่อไปเที่ยวชายหาดหรือนั่งรถไฟ - ทางเลือกอาจจะเข้าข้างอย่างหลัง

คุณต้องใช้เวลาอย่างน้อย 10 นาทีในการสตาร์ทและอุ่นเครื่องกำเนิดแก๊ส

อย่างไรก็ตาม รถยนต์ที่ใช้แก๊สก็ไม่สามารถเทียบได้กับรถยนต์เบนซินและดีเซล มีเพียงการขาดแคลนน้ำมันทั่วโลกหรือราคาที่เพิ่มขึ้นอย่างมากเท่านั้นที่สามารถบังคับให้เราเปลี่ยนมาใช้รถยนต์ที่ใช้ก๊าซธรรมชาติได้

อ้างอิงจากวัสดุ: sintezgaz.org.ua

เครื่องกำเนิดแก๊ส, เครื่องกำเนิดแก๊ส DIY, เครื่องกำเนิดแก๊ส, เครื่องกำเนิดแก๊สในครัวเรือน, เครื่องปั่นไฟ, รถยนต์เครื่องกำเนิดแก๊ส

นิเวศวิทยาแห่งความรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี: เครื่องกำเนิดก๊าซเผาไหม้ไม้แบบโฮมเมดที่ทำด้วยมือของคุณเองใช้ร่วมกับเครื่องยนต์สันดาปภายในได้ดีที่สุด นั่นคือเหตุผลที่ช่างฝีมือประจำบ้านปรับใช้เพื่อผลิตไฟฟ้าที่บ้าน หรือแม้แต่ติดตั้งบนรถยนต์

เครื่องยนต์สันดาปภายในที่ใช้ฟืนไม่ใช่ผีจากอดีตอันไกลโพ้น รถยนต์และโรงไฟฟ้าที่ใช้ไม้เป็นแหล่งพลังงานยังคงมีอยู่ในปัจจุบัน เป็นเรื่องที่ควรค่าแก่การชี้แจง: เครื่องยนต์ทำงานโดยใช้ก๊าซที่ได้จากไม้โดยการเผาไหม้ด้วยวิธีใดวิธีหนึ่ง การติดตั้งที่ผลิตก๊าซดังกล่าวเรียกว่าเครื่องกำเนิดก๊าซซึ่งใช้ในสถานประกอบการอุตสาหกรรมมาเป็นเวลานาน แต่เป็นไปได้ไหมที่จะสร้างเครื่องกำเนิดแก๊สด้วยมือของคุณเองและคุ้มค่าหรือไม่นี่คือคำถามที่บทความของเรามุ่งหวังที่จะตอบ

เครื่องกำเนิดแก๊สทำงานอย่างไร?

เพื่อทำความเข้าใจว่าเครื่องกำเนิดแก๊สมีประโยชน์ต่อครัวเรือนอย่างไร คุณต้องเข้าใจหลักการทำงานของเครื่อง และโครงสร้างของเครื่อง จากนั้นจึงจะสามารถประมาณต้นทุนการผลิตได้และที่สำคัญที่สุดคือจะได้ผลลัพธ์แบบใด

ดังนั้นเครื่องกำเนิดก๊าซไพโรไลซิสจึงเป็นส่วนประกอบและชุดประกอบที่ซับซ้อนที่ออกแบบมาเพื่อแยกส่วนผสมของก๊าซที่ติดไฟได้ออกจากเชื้อเพลิงแข็งเพื่อจุดประสงค์ในการใช้งานในเครื่องยนต์สันดาปภายใน

สำหรับการอ้างอิงการออกแบบเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับประเภทของเชื้อเพลิงแข็งที่ถูกเผาไหม้เราจะพิจารณาสิ่งที่เกี่ยวข้องมากที่สุด - การเผาไหม้ไม้

หากไม้ถูกเผาในพื้นที่ปิดซึ่งจำกัดปริมาณออกซิเจน ผลลัพธ์ที่ได้อาจเป็นส่วนผสมของก๊าซที่ติดไฟได้ นี่คือรายการของพวกเขา:

• คาร์บอนมอนอกไซด์ (คาร์บอนมอนอกไซด์ CO);
• ไฮโดรเจน (H2);
• มีเทน (CH4);
• ไฮโดรคาร์บอนไม่อิ่มตัวอื่นๆ (CnHm)

บันทึก.ส่วนผสมยังประกอบด้วยก๊าซบัลลาสต์ที่ไม่ติดไฟ: คาร์บอนไดออกไซด์ (คาร์บอนไดออกไซด์) ออกซิเจน ไนโตรเจน และไอน้ำ

เครื่องกำเนิดก๊าซไม้ที่มีประสิทธิภาพไม่เพียงแต่จะต้องผลิตส่วนผสมที่ติดไฟได้เท่านั้น แต่ยังต้องทำให้เหมาะสมกับการใช้งานอีกด้วย ดังนั้นวงจรการรับเชื้อเพลิงสำหรับเครื่องยนต์สันดาปภายในทั้งหมดจึงสามารถเรียกได้อย่างปลอดภัยว่าเป็นกระบวนการทางเทคโนโลยีซึ่งประกอบด้วยขั้นตอนต่อไปนี้:

• การแปรสภาพเป็นแก๊ส: ไม้ไม่เผาไหม้ แต่จะคุกรุ่นเมื่อปริมาณออกซิเจนที่ให้มาคือ 33-35% ของปริมาณที่จำเป็นสำหรับการเผาไหม้ที่สมบูรณ์
• การทำความสะอาดหยาบขั้นต้น: อนุภาคระเหยของผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ที่ผลิตโดยเครื่องกำเนิดก๊าซไม้หลังจากขั้นตอนแรกจะถูกแยกออกโดยใช้ตัวกรองกระแสน้ำวนแบบแห้ง - ไซโคลน
• การทำความสะอาดหยาบขั้นที่สอง: ดำเนินการในเครื่องฟอก - เครื่องกรองซึ่งมีการไหลของเชื้อเพลิงผ่านน้ำ
• การทำความเย็น: ผลิตภัณฑ์ที่เผาไหม้ที่มีอุณหภูมิสูงถึง 700 ºСผ่านเข้าไปในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนด้วยอากาศหรือน้ำ
• การทำความสะอาดที่ดี
• ส่งไปยังผู้บริโภค: สามารถสูบน้ำมันเชื้อเพลิงด้วยคอมเพรสเซอร์เข้าไปในถังจ่ายหรือจ่ายให้กับเครื่องผสมแล้วส่งตรงไปยังเครื่องยนต์สันดาปภายใน

คุณสามารถพิจารณาหลักการออกแบบและการทำงานของเครื่องกำเนิดก๊าซอุตสาหกรรมได้ในแผนภาพเทคโนโลยีที่แสดงด้านล่าง:

วงจรการผลิตก๊าซทั้งหมดค่อนข้างซับซ้อน เนื่องจากมีการติดตั้งที่แตกต่างกันหลายอย่าง สิ่งพื้นฐานที่สุดคือเครื่องกำเนิดแก๊สซึ่งเป็นเสาโลหะที่มีรูปร่างทรงกระบอกหรือสี่เหลี่ยมแคบลง คอลัมน์มีท่อสำหรับระบายอากาศและก๊าซ รวมถึงช่องทางเข้าถึงหลุมเถ้า ตัวเครื่องมีฝาปิดด้านบนสำหรับบรรจุเชื้อเพลิงปล่องไฟไม่ได้เชื่อมต่อกับตัวถัง แต่ขาดหายไป กระบวนการเผาไหม้และไพโรไลซิสที่เกิดขึ้นภายในคอลัมน์สะท้อนให้เห็นได้ดีจากแผนภาพเครื่องกำเนิดก๊าซ:

โดยไม่ต้องคำนึงถึงความซับซ้อนของปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นภายในคอลัมน์เราสังเกตว่าทางออกจากนั้นจะได้รับส่วนผสมของก๊าซที่อธิบายไว้ข้างต้น มีเพียงการปนเปื้อนด้วยอนุภาคและผลพลอยได้จากการเผาไหม้และมีอุณหภูมิสูง เมื่อศึกษาแบบของเครื่องกำเนิดแก๊สทุกรูปแบบแล้ว คุณจะสังเกตเห็นว่าอุปกรณ์อื่น ๆ ทั้งหมดได้รับการออกแบบเพื่อให้ก๊าซกลับมาเป็นปกติ อากาศถูกบังคับให้เข้าสู่เขตการเผาไหม้โดยเครื่องฉุดหรือเครื่องเป่าลม (พูดง่าย ๆ คือพัดลม)

ต้องบอกว่าเครื่องกำเนิดก๊าซที่ใช้ฟืนแบบโฮมเมดนั้นผลิตโดยช่างฝีมือที่บ้านด้วยการออกแบบที่ซับซ้อนน้อยกว่าและเทคโนโลยีในการปล่อยก๊าซนั้นค่อนข้างง่ายซึ่งจะกล่าวถึงด้านล่าง

ตำนานเกี่ยวกับเครื่องกำเนิดก๊าซ

บนอินเทอร์เน็ตมักมีการกล่าวอ้างที่ไม่มีหลักฐานมากมายเกี่ยวกับการทำงานของหน่วยดังกล่าวและมีการให้ข้อมูลที่ขัดแย้งกันเกี่ยวกับการใช้เครื่องกำเนิดก๊าซ เรามาลองปัดเป่าตำนานเหล่านี้ทั้งหมดกันดีกว่า

ตำนานแรกฟังดังนี้: ประสิทธิภาพของหน่วยกำเนิดก๊าซสูงถึง 95% ซึ่งมากกว่าหม้อไอน้ำที่ใช้เชื้อเพลิงแข็งอย่างไม่เป็นสัดส่วนที่มีประสิทธิภาพ 60-70% ดังนั้นการทำความร้อนบ้านด้วยความช่วยเหลือจึงให้ผลกำไรมากกว่ามาก ข้อมูลไม่ถูกต้องตั้งแต่เริ่มแรก คุณไม่สามารถเปรียบเทียบเครื่องกำเนิดก๊าซในครัวเรือนสำหรับบ้านและหม้อต้มเชื้อเพลิงแข็งได้ หน่วยเหล่านี้ทำหน้าที่ต่างกัน ภารกิจแรกคือการผลิตก๊าซไวไฟ ภารกิจที่สองคือการทำให้น้ำร้อน

เมื่อพูดถึงการผลิตอุปกรณ์ ประสิทธิภาพคืออัตราส่วนของปริมาณผลิตภัณฑ์ที่ได้รับต่อปริมาตรของก๊าซ ซึ่งในทางทฤษฎีสามารถแยกออกจากไม้ได้ คูณด้วย 100% ประสิทธิภาพของหม้อต้มคืออัตราส่วนของพลังงานความร้อนที่สร้างขึ้นของไม้ต่อค่าความร้อนตามทฤษฎี ซึ่งคูณด้วย 100% เช่นกัน นอกจากนี้ ไม่ใช่ว่าโรงงานก๊าซชีวภาพทุกแห่ง นับประสาอะไรกับเครื่องกำเนิดก๊าซ ที่สามารถสกัดเชื้อเพลิงที่ติดไฟได้ 95% จากอินทรียวัตถุ

บทสรุป.สาระสำคัญของตำนานคือพวกเขากำลังพยายามเปรียบเทียบมวลหรือปริมาตรกับหน่วยพลังงานผ่านประสิทธิภาพ และนี่เป็นสิ่งที่ยอมรับไม่ได้

การทำความร้อนในบ้านด้วยหม้อต้มไพโรไลซิสแบบธรรมดานั้นง่ายและมีประสิทธิภาพมากกว่าซึ่งในลักษณะเดียวกันจะปล่อยก๊าซไวไฟจากไม้และเผาพวกมันทันทีโดยใช้อากาศสำรองไปยังห้องเผาไหม้เพิ่มเติม

ตำนานที่สองคือคุณสามารถใส่เชื้อเพลิงที่มีความชื้นลงในบังเกอร์ได้ คุณสามารถโหลดได้ แต่ปริมาณก๊าซที่ปล่อยออกมาจะลดลง 10-25% หรือมากกว่านั้นเท่านั้น ในเรื่องนี้ตัวเลือกในอุดมคติคือเครื่องกำเนิดแก๊สที่ใช้ถ่านซึ่งแทบไม่มีความชื้นเลย ดังนั้นพลังงานความร้อนของไพโรไลซิสจึงถูกใช้ไปกับการระเหยของน้ำ อุณหภูมิในเตาเผาลดลง และกระบวนการช้าลง

เรื่องที่ 3 – ต้นทุนการทำความร้อนในอาคารลดลง ตรวจสอบได้ไม่ยากเพียงเปรียบเทียบต้นทุนของเครื่องกำเนิดก๊าซที่ใช้ฟืนกับหม้อต้มเชื้อเพลิงแข็งธรรมดาที่ทำเองเช่นกัน นอกจากนี้คุณยังต้องมีอุปกรณ์ทำน้ำร้อนที่เผาก๊าซไม้เช่นคอนเวคเตอร์ สุดท้ายนี้ การใช้งานทั้งระบบจะใช้เวลาและความพยายามอย่างมาก

บทสรุป.เครื่องกำเนิดก๊าซเผาไหม้ไม้แบบโฮมเมดที่ทำด้วยมือของคุณเองใช้ร่วมกับเครื่องยนต์สันดาปภายในได้ดีที่สุด นั่นคือเหตุผลที่ช่างฝีมือประจำบ้านปรับใช้เพื่อผลิตไฟฟ้าที่บ้าน หรือแม้แต่ติดตั้งบนรถยนต์

เครื่องกำเนิดก๊าซยานยนต์

คุณต้องเข้าใจว่าเครื่องกำเนิดก๊าซสำหรับรถยนต์จะต้องมีขนาดค่อนข้างเล็กไม่หนักเกินไปและในขณะเดียวกันก็มีประสิทธิภาพ เพื่อนร่วมงานชาวต่างชาติที่มีรายได้สูงกว่าเรามากได้ผลิตตัวเรือนเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ไซโคลน และตัวกรองความเย็นจากสแตนเลส วิธีนี้ช่วยให้คุณใช้ความหนาของโลหะได้ครึ่งหนึ่ง ซึ่งหมายความว่าตัวเครื่องจะเบากว่ามาก ในความเป็นจริงของเรา ท่อ ถังโพรเพนเก่า ถังดับเพลิง และวัสดุอื่นๆ ที่มีอยู่ถูกนำมาใช้ในการประกอบเครื่องกำเนิดแก๊ส

ด้านล่างนี้คือภาพวาดของเครื่องกำเนิดแก๊สที่ติดตั้งบนรถบรรทุก UralZIS-352 รุ่นเก่า และคุณควรใช้เพื่อเป็นแนวทางในการประกอบเครื่อง:

ช่างฝีมือของเราส่วนใหญ่มักสร้างถังด้านนอกจากถังโพรเพนเหลว ถังด้านในสามารถทำจากตัวรับของรถบรรทุก ZIL หรือ KamAZ ตะแกรงทำจากโลหะหนาท่อทำจากเส้นผ่านศูนย์กลางท่อที่สอดคล้องกัน ฝาปิดพร้อมที่หนีบสามารถทำจากส่วนบนของกระบอกสูบที่ตัดออกหรือจากเหล็กแผ่น ซีลฝาทำจากเชือกใยหินเคลือบด้วยกราไฟท์

ตัวกรองหยาบ - ไซโคลนสำหรับรถยนต์ - ทำจากถังดับเพลิงเก่าหรือท่อธรรมดา ที่ด้านล่างของท่อจะมีหัวฉีดทรงกรวยพร้อมข้อต่อสำหรับขนขี้เถ้าและที่ด้านบนปลายปิดด้วยฝาปิดที่เชื่อมอย่างแน่นหนา ท่อทางออกสำหรับก๊าซบริสุทธิ์ถูกตัดเข้าไปและด้านข้างจะมีข้อต่อที่สองที่จะจัดหาผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ แผนภาพหน้าตัดการทำงานของพายุไซโคลนแสดงในรูป:

เนื่องจากเครื่องกำเนิดก๊าซในรถยนต์ผลิตก๊าซที่อุณหภูมิสูง จึงจำเป็นต้องทำให้เย็นลง มีสองเหตุผล:

• เชื้อเพลิงก๊าซร้อนมีความหนาแน่นต่ำเกินไปและไม่สามารถติดไฟได้ง่ายในกระบอกสูบของเครื่องยนต์สันดาปภายใน
• อาจเกิดอันตรายจากการระบาดที่เกิดขึ้นเองเมื่อสัมผัสกับพื้นผิวที่ร้อนของมอเตอร์

พัดลมจะรับประกันการเคลื่อนที่ของก๊าซตลอดเส้นทางระหว่างการจุดระเบิดและหลังจากสตาร์ทเครื่องยนต์ สูญญากาศที่จำเป็นจะปรากฏขึ้นในระบบ พัดลมจะปิด

สำหรับการทำความเย็นช่างฝีมือใช้หม้อน้ำทำความร้อนแบบครีบธรรมดาโดยวางไว้บนรถในลักษณะที่เป่าลมให้มากที่สุดขณะขับรถ บางครั้งมีการใช้หม้อน้ำ bimetallic ที่ทันสมัยด้วยซ้ำ ก่อนเข้าสู่เครื่องยนต์กำเนิดก๊าซเชื้อเพลิงต้องมีการทำความสะอาดอย่างละเอียด ด้วยเหตุนี้ ตัวกรองประเภทต่างๆ จึงถูกใช้ตามดุลยพินิจของพวกเขา โหนดทั้งหมดจะรวมกันเป็นการติดตั้งเดียวตามแผนภาพ:

และส่วนสุดท้ายคือเครื่องผสมซึ่งจำเป็นสำหรับการควบคุมสัดส่วนของส่วนผสมของก๊าซและอากาศ ความจริงก็คือก๊าซไม้มีค่าความร้อนเพียง 4.5 MJ/m3 ในขณะที่ก๊าซธรรมชาติที่ใช้ในรถยนต์มีค่าความร้อนสูงถึง 34 MJ/m3 ดังนั้นสัดส่วนของเชื้อเพลิงและอากาศจึงต้องแตกต่างกันและจะต้องปรับโดยใช้แดมเปอร์

บทสรุป

แม้จะมีความน่าดึงดูดใจของแนวคิดในการเผาไม้แทนน้ำมันเบนซิน แต่ในสภาพสมัยใหม่ก็ไม่สามารถทำได้จริง การจุดระเบิดที่ยาวนานการขับด้วยความเร็วปานกลางและสูงซึ่งส่งผลต่ออายุการใช้งานของเครื่องยนต์สันดาปภายในการขาดความสะดวกสบาย - ทั้งหมดนี้ทำให้การติดตั้งที่มีอยู่เป็นเรื่องธรรมดาที่ไม่ได้ใช้กันอย่างแพร่หลาย แต่การสร้างเครื่องกำเนิดก๊าซสำหรับโรงไฟฟ้าในบ้านนั้นแตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง หน่วยที่อยู่กับที่พร้อมกับเครื่องยนต์สันดาปภายในแบบดีเซลที่แปลงแล้วสามารถเป็นตัวเลือกที่ยอดเยี่ยมสำหรับการจ่ายไฟให้กับบ้าน เผยแพร่แล้ว

รีบจองด่วน ถ้ารถวิ่งบนไม้ ไม่ได้หมายความว่าเป็นรถจักรไอน้ำไม่มีรางนะ เครื่องจักรไอน้ำประสิทธิภาพต่ำที่มีกล่องไฟ หม้อต้มน้ำ และกระบอกสูบขยายสองเท่าสามสูบแยกจากกัน ทำให้รถไอน้ำกลายเป็นสิ่งแปลกใหม่ที่ถูกลืมไป และวันนี้เราจะมาพูดถึงการขนส่งแบบ "เผาไม้" ด้วยเครื่องยนต์สันดาปภายในที่คุ้นเคย ซึ่งเป็นมอเตอร์ที่เผาไหม้เชื้อเพลิงภายในตัวมันเอง

แน่นอนว่ายังไม่มีใครประสบความสำเร็จในการดันไม้ (หรืออะไรที่คล้ายกัน) เข้าไปในคาร์บูเรเตอร์แทนน้ำมันเบนซิน แต่ความคิดในการรับก๊าซไวไฟจากไม้บนรถโดยตรงแล้วป้อนเข้าไปในกระบอกสูบเมื่อเชื้อเพลิงติดอยู่ เป็นเวลาหลายปี. เรากำลังพูดถึงรถยนต์ที่ใช้ก๊าซธรรมชาติ ซึ่งเป็นรถยนต์ที่มีเครื่องยนต์สันดาปภายในแบบคลาสสิกที่ใช้ก๊าซธรรมชาติ ซึ่งได้มาจากไม้ ถ่านอัดก้อนอินทรีย์ หรือถ่านหิน อย่างไรก็ตามเครื่องจักรดังกล่าวไม่ได้ปฏิเสธเชื้อเพลิงเหลวตามปกติ - สามารถใช้น้ำมันเบนซินได้เช่นกัน

ความเรียบง่ายอันศักดิ์สิทธิ์

ก๊าซผู้ผลิตเป็นส่วนผสมของก๊าซที่ประกอบด้วยคาร์บอนมอนอกไซด์ CO และไฮโดรเจน H2 เป็นส่วนใหญ่ ก๊าซดังกล่าวสามารถหาได้จากการเผาไม้โดยวางเป็นชั้นหนาภายใต้สภาวะที่มีปริมาณอากาศจำกัด เครื่องกำเนิดก๊าซในรถยนต์ซึ่งเป็นหน่วยที่เรียบง่าย แต่เทอะทะและซับซ้อนเชิงโครงสร้างด้วยระบบเพิ่มเติม ทำงานบนหลักการง่ายๆ นี้

นอกจากนี้ นอกเหนือจากการผลิตก๊าซกำเนิดจริงแล้ว หน่วยกำเนิดก๊าซในรถยนต์ยังช่วยทำให้เย็นลง ทำให้บริสุทธิ์ และผสมกับอากาศ ดังนั้นการออกแบบการติดตั้งแบบคลาสสิกจึงรวมถึงเครื่องกำเนิดก๊าซตัวกรองหยาบและละเอียดเครื่องทำความเย็นพัดลมไฟฟ้าเพื่อเร่งกระบวนการจุดระเบิดและท่อ

ฉันเอาโรงกลั่นไปด้วย

เครื่องกำเนิดก๊าซที่ง่ายที่สุดมีรูปแบบของกระบอกสูบแนวตั้งซึ่งบรรจุเชื้อเพลิงจนเกือบถึงด้านบน - ฟืน, ถ่านหิน, พีท, เม็ดอัดเม็ด ฯลฯ โซนการเผาไหม้ตั้งอยู่ด้านล่างซึ่งอยู่ที่นี่ในชั้นล่างของเชื้อเพลิงที่เผาไหม้ซึ่งสร้างอุณหภูมิสูง (สูงถึง 1,500 องศาเซลเซียส) ซึ่งจำเป็นสำหรับการแยกส่วนประกอบในอนาคตของส่วนผสมเชื้อเพลิง - คาร์บอนมอนอกไซด์ CO และไฮโดรเจน H2 - จากชั้นบน จากนั้น ส่วนผสมที่ร้อนของก๊าซเหล่านี้จะเข้าสู่เครื่องทำความเย็น ซึ่งจะทำให้อุณหภูมิลดลง ส่งผลให้ปริมาณแคลอรี่จำเพาะของก๊าซเพิ่มขึ้น โดยปกติแล้วหน่วยที่ค่อนข้างใหญ่นี้จะต้องวางไว้ใต้ตัวรถ น้ำยาทำความสะอาดตัวกรองที่อยู่ติดกับการไหลของก๊าซจะขจัดสิ่งสกปรกและเถ้าออกจากส่วนผสมเชื้อเพลิงในอนาคต จากนั้นก๊าซจะถูกส่งไปยังเครื่องผสมซึ่งรวมกับอากาศและส่วนผสมที่เตรียมไว้จะถูกส่งไปยังห้องเผาไหม้ของเครื่องยนต์รถยนต์ในที่สุด

แผนผังของรถยนต์ ZIS-21 พร้อมเครื่องกำเนิดแก๊ส

อย่างที่คุณเห็น ระบบการผลิตเชื้อเพลิงโดยตรงบนรถบรรทุกหรือรถยนต์ใช้พื้นที่ค่อนข้างมากและมีน้ำหนักมาก แต่เกมนี้คุ้มค่ากับเทียน ด้วยเชื้อเพลิงของตนเองและฟรีทำให้องค์กรที่อยู่ห่างจากฐานจ่ายเชื้อเพลิงหลายร้อยหลายพันกิโลเมตรสามารถซื้อการขนส่งแบบอัตโนมัติของตนเองได้ เป็นเวลานานแล้วที่ข้อได้เปรียบนี้ไม่สามารถบดบังข้อบกพร่องทั้งหมดของรถยนต์ที่ใช้ก๊าซธรรมชาติได้และมีหลายประการ:

— ลดระยะทางอย่างมีนัยสำคัญต่อการเติมแต่ละครั้ง
— ลดความสามารถในการบรรทุกของยานพาหนะลง 150-400 กิโลกรัม
— ลดปริมาณที่มีประโยชน์ของร่างกาย;
— กระบวนการที่ยุ่งยากในการ "เติมเชื้อเพลิง" เครื่องกำเนิดก๊าซ
— ชุดงานบำรุงรักษาตามปกติเพิ่มเติม
— การสตาร์ทเครื่องกำเนิดไฟฟ้าใช้เวลา 10-15 นาที
- ลดกำลังเครื่องยนต์ลงอย่างมาก

ZiS 150UM รุ่นทดลองพร้อมเครื่องกำเนิดแก๊ส NAMI 015UM

ไม่มีปั๊มน้ำมันในไทกา

ไม้เป็นเชื้อเพลิงหลักสำหรับรถยนต์ที่ใช้แก๊สมาโดยตลอด ประการแรกแน่นอนว่ามีฟืนมากมายทั้งในด้านการตัดไม้ในการผลิตเฟอร์นิเจอร์และการก่อสร้าง เทคโนโลยีการแปรรูปไม้แบบดั้งเดิมสำหรับใช้ในอุตสาหกรรมไม้ในยุครุ่งเรืองของ “แก๊สเจน” เคยสิ้นเปลืองพื้นที่ป่าประมาณ 30% พวกมันถูกใช้เป็นเชื้อเพลิงในรถยนต์ เป็นที่น่าสนใจที่กฎสำหรับการดำเนินงานของ "ก๊าซ" ในประเทศห้ามมิให้ใช้ไม้อุตสาหกรรมโดยเด็ดขาด เนื่องจากมีของเสียมากมายจากอุตสาหกรรมป่าไม้ ทั้งไม้เนื้ออ่อนและไม้เนื้อแข็งเหมาะสำหรับเครื่องกำเนิดแก๊ส

ข้อกำหนดเพียงอย่างเดียวคือต้องไม่เน่าเปื่อยบนหนุน ดังที่แสดงโดยการศึกษาจำนวนมากที่ดำเนินการในช่วงทศวรรษที่ 30 ที่สถาบันยานยนต์และรถแทรกเตอร์ทางวิทยาศาสตร์แห่งสหภาพโซเวียต ต้นโอ๊ก บีช เถ้าและต้นเบิร์ชเหมาะที่สุดเป็นเชื้อเพลิง ก้อนที่ใช้เชื้อเพลิงหม้อไอน้ำเครื่องกำเนิดก๊าซมักมีรูปร่างเป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าด้านข้างยาว 5-6 เซนติเมตร ของเสียทางการเกษตร (ฟาง แกลบ ขี้เลื่อย เปลือกไม้ โคนสน ฯลฯ) ถูกอัดเป็นก้อนพิเศษและเครื่องกำเนิดก๊าซก็ถูก "เติมเต็ม" ด้วย

ข้อเสียเปรียบหลักของเครื่องยนต์แก๊สดังที่เราได้กล่าวไปแล้วคือระยะทางที่ต่ำต่อการเติมแต่ละครั้ง ดังนั้นท่อนไม้หนึ่งท่อนบนรถบรรทุกโซเวียต (ดูด้านล่าง) ก็เพียงพอแล้วสำหรับระยะทางไม่เกิน 80-85 กม. เมื่อพิจารณาว่าคู่มือการใช้งานแนะนำให้ "เติมน้ำมัน" เมื่อถังว่างเปล่า 50-60% ระยะทางระหว่างการเติมจะลดลงเหลือ 40-50 กม. ประการที่สองการติดตั้งซึ่งผลิตก๊าซเครื่องกำเนิดไฟฟ้ามีน้ำหนักหลายร้อยกิโลกรัม นอกจากนี้เครื่องยนต์ที่ใช้ก๊าซนี้ยังผลิตพลังงานน้อยกว่าเครื่องยนต์เบนซินถึง 30-35%

การปรับปรุงรถยนต์สำหรับฟืน

รถยนต์ต้องได้รับการดัดแปลงให้ทำงานโดยใช้เครื่องกำเนิดแก๊ส แต่การเปลี่ยนแปลงไม่ได้ร้ายแรง และบางครั้งก็สามารถทำได้แม้จะอยู่นอกโรงงานก็ตาม ประการแรกอัตราส่วนกำลังอัดในเครื่องยนต์เพิ่มขึ้นเพื่อไม่ให้สูญเสียกำลังอย่างมีนัยสำคัญ ในบางกรณีมีการใช้เทอร์โบชาร์จเพื่อปรับปรุงการเติมกระบอกสูบของเครื่องยนต์ด้วยซ้ำ รถยนต์ที่ "แปรสภาพเป็นแก๊ส" หลายคันติดตั้งเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพเพิ่มขึ้น เนื่องจากมีการใช้พัดลมไฟฟ้าที่ทรงพลังพอสมควรเพื่อเป่าอากาศเข้าไปในเตาไฟ

ซีไอเอส-13

เพื่อรักษาลักษณะการยึดเกาะ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับรถบรรทุก ด้วยกำลังเครื่องยนต์ที่ลดลง อัตราการส่งกำลังจึงสูงขึ้น ความเร็วในการเคลื่อนที่ลดลง แต่สำหรับรถยนต์ที่ใช้ในถิ่นทุรกันดารและทะเลทรายอื่นๆ และพื้นที่ห่างไกล สิ่งนี้ไม่มีความสำคัญอย่างยิ่ง เพื่อชดเชยการเปลี่ยนแปลงในการกระจายน้ำหนักเนื่องจากเครื่องกำเนิดก๊าซหนัก ระบบกันสะเทือนจึงได้รับการเสริมความแข็งแกร่งในรถยนต์บางคัน

นอกจากนี้เนื่องจากอุปกรณ์ "แก๊ส" มีขนาดใหญ่จึงจำเป็นต้องจัดเรียงรถใหม่: เปลี่ยนย้ายแท่นบรรทุกสินค้าหรือตัดห้องโดยสารรถบรรทุกทิ้งท้ายรถย้ายระบบไอเสีย

ยุคทองของ "แก๊สเกน" ในสหภาพโซเวียตและต่างประเทศ

ความมั่งคั่งของรถยนต์ที่ผลิตก๊าซเกิดขึ้นในช่วงทศวรรษที่ 30-40 ของศตวรรษที่ผ่านมา ในเวลาเดียวกัน ในหลายประเทศที่มีความต้องการรถยนต์จำนวนมากและน้ำมันสำรองขนาดเล็กที่ผ่านการพิสูจน์แล้ว (สหภาพโซเวียต เยอรมนี สวีเดน) วิศวกรจากองค์กรขนาดใหญ่และสถาบันวิทยาศาสตร์เริ่มพัฒนายานพาหนะที่ใช้พลังงานจากไม้ ผู้เชี่ยวชาญของสหภาพโซเวียตประสบความสำเร็จในการสร้างรถบรรทุกมากขึ้น

แก๊ซ-42

ตั้งแต่ปีพ. ศ. 2478 จนถึงจุดเริ่มต้นของมหาสงครามแห่งความรักชาติในสถานประกอบการต่าง ๆ ของกระทรวงอุตสาหกรรมป่าไม้และป่าช้า (ผู้อำนวยการหลักของค่ายอนิจจาความเป็นจริงของเวลานั้น) GAZ-AA รถบรรทุกหนึ่งคันครึ่งและ ZIS -รถบรรทุกขนาด 3 ตัน 5 คัน รวมถึงรถโดยสารประจำทาง ถูกสร้างขึ้นมาใหม่เพื่อใช้ทำงานบนไม้ นอกจากนี้ รถบรรทุกรุ่นเครื่องกำเนิดแก๊สยังถูกผลิตแยกกันโดยผู้ผลิตรถยนต์เอง ตัวอย่างเช่น นักประวัติศาสตร์รถยนต์โซเวียตอ้างถึงตัวเลข 33,840 - นี่คือจำนวน GAZ-42 ที่ผลิตก๊าซ "ครึ่งหนึ่ง" ที่ผลิตได้ เครื่องกำเนิดก๊าซ ZIS รุ่น ZIS-13 และ ZIS-21 มากกว่า 16,000 เครื่องผลิตในมอสโก

ซีไอเอส-21

ในช่วงก่อนสงคราม วิศวกรโซเวียตได้สร้างหน่วยกำเนิดก๊าซมากกว่า 300 รุ่นที่แตกต่างกัน โดย 10 รุ่นมีการผลิตจำนวนมาก ในช่วงสงคราม โรงงานต่างๆ ได้เตรียมแบบการติดตั้งแบบง่ายซึ่งสามารถผลิตได้ในร้านซ่อมรถยนต์ในท้องถิ่นโดยไม่ต้องใช้อุปกรณ์ที่ซับซ้อน ตามความทรงจำของผู้อยู่อาศัยในภูมิภาคภาคเหนือและตะวันออกเฉียงเหนือของสหภาพโซเวียตรถบรรทุกที่เผาไม้สามารถพบได้ในชนบทห่างไกลจนถึงยุค 70 ของศตวรรษที่ยี่สิบ

ในประเทศเยอรมนีในช่วงสงครามโลกครั้งที่สอง มีการขาดแคลนน้ำมันเบนซินอย่างรุนแรง สำนักงานออกแบบของสองบริษัท (Volkswagen และ Mercedes-Benz) ได้รับมอบหมายให้พัฒนารถยนต์ขนาดกะทัดรัดยอดนิยมเวอร์ชันที่ใช้ก๊าซธรรมชาติ ทั้งสองบริษัทเสร็จสิ้นภารกิจในเวลาอันสั้น Volkswagen Beetle และ Mercedes-Benz 230 เข้าสู่สายการผลิต เป็นที่น่าสนใจที่อุปกรณ์เพิ่มเติมของรถยนต์ที่ใช้งานจริงไม่ได้ขยายเกินขนาดมาตรฐานของ "รถยนต์นั่งส่วนบุคคล" ด้วยซ้ำ Volkswagen ก้าวไปอีกขั้นและสร้างต้นแบบของกองทัพ Volkswagen Tour 82 (“Kübelwagen”) ที่ “เผาไม้”

โฟล์คสวาเกนทัวร์ 82

เครื่องเผาไม้วันนี้

โชคดีที่ข้อได้เปรียบหลักของรถยนต์ที่ผลิตก๊าซซึ่งเป็นอิสระจากเครือข่ายปั๊มน้ำมันมีความเกี่ยวข้องน้อยลงในปัจจุบัน อย่างไรก็ตาม เมื่อพิจารณาถึงแนวโน้มด้านสิ่งแวดล้อมสมัยใหม่ ข้อดีอีกประการหนึ่งของรถยนต์ที่ใช้เชื้อเพลิงฟืนได้มาถึงแล้ว นั่นคือ การใช้เชื้อเพลิงหมุนเวียนโดยไม่ต้องเตรียมสารเคมีใดๆ และไม่มีการใช้พลังงานเพิ่มเติมสำหรับการผลิตเชื้อเพลิง ตามที่การคำนวณทางทฤษฎีและการทดสอบภาคปฏิบัติแสดงให้เห็น เครื่องยนต์ที่ใช้ฟืนสร้างความเสียหายต่อบรรยากาศน้อยกว่าเครื่องยนต์ที่คล้ายกัน แต่ใช้เชื้อเพลิงเบนซินหรือดีเซลอยู่แล้ว ปริมาณก๊าซไอเสียมีความคล้ายคลึงกับการปล่อยก๊าซเรือนกระจกจากเครื่องยนต์สันดาปภายในที่ใช้ก๊าซธรรมชาติ

ถึงกระนั้น หัวข้อเรื่องรถยนต์เผาไม้ก็สูญเสียความนิยมไปในอดีต ส่วนใหญ่เป็นวิศวกรที่มีความกระตือรือร้น ซึ่งเพื่อประหยัดเชื้อเพลิงหรือเป็นการทดลอง เปลี่ยนรถยนต์ส่วนบุคคลให้ใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแก๊สเพื่อหลีกเลี่ยงการลืมเครื่องกำเนิดก๊าซ ในพื้นที่หลังโซเวียต มีตัวอย่างที่ประสบความสำเร็จของ "แก๊สเจน" โดยอิงจากรถยนต์ AZLK-2141 และ GAZ-24, รถบรรทุก GAZ-52, รถมินิบัส RAF-2203 เป็นต้น ตามที่นักออกแบบระบุว่าการสร้างสรรค์ของพวกเขาสามารถเดินทางได้ สูงสุด 120 กม. ที่ความเร็ว 80-90 กม./ชม.

แก๊ซ-52

ตัวอย่างเช่น GAZ-52 ซึ่งวิศวกรของ Zhytomyr เปลี่ยนเป็นฟืนในปี 2552 ใช้ก้อนไม้ประมาณ 50 กิโลกรัมต่อ 100 กม. ตามที่นักออกแบบต้องเติมฟืนทุกๆ 75-80 กม. หน่วยกำเนิดก๊าซซึ่งแต่เดิมสำหรับรถบรรทุกจะตั้งอยู่ระหว่างห้องโดยสารและตัวถัง หลังจากจุดไฟเรือนไฟแล้ว จะต้องผ่านไปประมาณ 20 นาทีก่อนที่ GAZ-52 จะเริ่มเคลื่อนที่ได้ (ในนาทีแรกของการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ก๊าซที่ผลิตได้ไม่มีคุณสมบัติติดไฟที่จำเป็น) ตามการคำนวณของนักพัฒนา 1 กม. โดยใช้ไม้ถูกกว่าการใช้น้ำมันดีเซลหรือน้ำมันเบนซิน 3-4 เท่า

หน่วยกำเนิดก๊าซ GAZ-52

ประเทศเดียวในปัจจุบันที่ใช้รถยนต์เผาไม้อย่างแพร่หลายคือเกาหลีเหนือ เนื่องจากการแยกตัวจากทั่วโลกโดยสิ้นเชิง จึงเกิดการขาดแคลนเชื้อเพลิงเหลวบางส่วน และฟืนก็มาช่วยเหลือผู้ที่ตกอยู่ในสถานการณ์ที่ยากลำบากอีกครั้ง

ในระหว่างการแปรสภาพเป็นแก๊ส ชิ้นส่วนอินทรีย์ของไม้จะถูกแปลงเป็นผลิตภัณฑ์ก๊าซและของเหลวที่ติดไฟได้ การแปรสภาพเป็นแก๊สจะดำเนินการในเพลาแนวตั้งของอุปกรณ์ที่เรียกว่าเครื่องกำเนิดแก๊ส กระบวนการหลักสามกระบวนการเกิดขึ้นในเพลาเครื่องกำเนิดก๊าซ ซึ่งสามารถแบ่งคร่าวๆ ออกเป็นโซนที่ระบุในแผนภาพ (รูปที่ 23)

ในส่วนบนของเครื่องกำเนิดแก๊ส ไม้จะถูกทำให้แห้ง (โซน I) จากนั้นเชื้อเพลิงแห้งจะถูกทำให้เป็นคาร์บอนต่ำ - การสลายตัวด้วยความร้อนในการไหลของก๊าซร้อนที่เคลื่อนที่จากตะแกรงและเป่า tuyeres ขึ้นไปที่คอของเครื่องกำเนิดก๊าซ (โซน II).

ในโซนที่สามซึ่งเป็นโซนสุดท้าย กระบวนการทำให้เป็นแก๊สเกิดขึ้น ซึ่งไม่ใช่ไม้ที่ถูกยัดเยียดอีกต่อไป แต่เป็นถ่านหิน ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์จากการทำให้เป็นคาร์บอนที่อุณหภูมิต่ำของไม้ ที่นี่ โค้กคาร์บอน (ถ่าน) จะถูกออกซิไดซ์ในบรรยากาศของออกซิเจนในอากาศที่จ่ายให้กับเหมืองผ่านตะแกรงและผ่านตัวระเบิด เมื่อแปรสภาพเชื้อเพลิงแข็งประเภทอื่นให้เป็นแก๊ส (ถ่านหินฟอสซิล หินดินดาน โค้ก และพีท) บางครั้งจะใช้ไอน้ำออกซิเจนแทนการระเบิดด้วยอากาศ

เมื่อออกซิเจนในชั้นบรรยากาศและโค้กมีปฏิสัมพันธ์กัน ปฏิกิริยาออกซิเดชันของคาร์บอนสามารถเกิดขึ้นได้จากปฏิกิริยาต่อไปนี้:

ก) C + 03 COa + 97 650 กิโลแคลอรี/กก. - โมล;

B) C + 4- O.. ->- CO + 29 450 กิโลแคลอรี/กก. - โมล

ส่วนหนึ่งของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ CO2 ซึ่งทำปฏิกิริยากับคาร์บอนโค้กที่ได้รับความร้อนที่อุณหภูมิสูงจะถูกแปลงเป็นคาร์บอนมอนอกไซด์ CO โดยปฏิกิริยา

C + CO 2 ^ 2 CO + 38,790 กิโลแคลอรี/กก. - โมล

การสังเกตพบว่าในระหว่างการเปลี่ยนสภาพเป็นแก๊สของเชื้อเพลิงไม้ในชั้นหนาซึ่งเป็นผลมาจากปฏิกิริยาดังกล่าวส่วนใหญ่จะเกิดก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์

ชิ้นส่วนถ่านหินถูกปกคลุมไปด้วยฟิล์มก๊าซ ซึ่งโมเลกุลของก๊าซจะกระจายไปยังพื้นผิวของถ่านหิน และผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาจะถูกเอาออกจากพื้นผิว เข้าสู่ช่องว่างของก๊าซระหว่างชิ้นส่วนแต่ละชิ้นของของแข็ง ความเข้มของการไหลของการแพร่กระจายขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย

เมื่ออัตราปฏิสัมพันธ์ทางเคมีระหว่างโมเลกุลของของแข็งและก๊าซมีค่าสูงมาก ผลลัพธ์โดยรวม

ปฏิกิริยาระหว่างสารที่ทำปฏิกิริยาในปฏิกิริยาต่างกันจะขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของกระบวนการแพร่กระจาย ในกรณีนี้ กระบวนการแปรสภาพเป็นแก๊สถ่านหินเกิดขึ้นในบริเวณที่เรียกว่าการแพร่กระจาย

เมื่ออัตราของปฏิกิริยาเคมีระหว่างโมเลกุลของของแข็งและก๊าซเป็นปัจจัยชี้ขาด ปฏิสัมพันธ์ระหว่างสารที่ทำปฏิกิริยาจะเคลื่อนเข้าสู่บริเวณจลน์ของกระบวนการ

เมื่อความเร็วของก๊าซเพิ่มขึ้นและขนาดของชิ้นถ่านหินลดลง ความหนาของฟิล์มก๊าซก็จะลดลง

ความเร็วของกระบวนการแปรสภาพเป็นแก๊สในบริเวณการแพร่กระจายจะเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิและความเร็วของการไหลของก๊าซที่เพิ่มขึ้น อัตราปฏิกิริยาทางเคมีระหว่างโค้กคาร์บอนกับโมเลกุลของก๊าซ เช่น กระบวนการแปรสภาพเป็นแก๊สเอง ในบริเวณจลน์ของมันจะเพิ่มขึ้นเสมอตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น

ปฏิกิริยาของโค้กจากถ่านหินชนิดต่างๆ นั้นไม่เหมือนกัน และมีอัตราการเกิดปฏิกิริยาทางเคมีของคาร์บอนกับ CO2 และไอน้ำเป็นลักษณะเฉพาะ

ถ่านมีปฏิกิริยาที่สูงกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับถ่านหินฟอสซิล เป็นต้น

ดังนั้น ในกรณีของการแปรสภาพเป็นแก๊สของไม้ การเกิดออกซิเดชันของคาร์บอนโค้กไม้จะเกิดขึ้นในบริเวณการแพร่กระจายของกระบวนการ

ในโซนที่ 3 (การแปรสภาพเป็นแก๊สที่เหมาะสม) จะมีอุณหภูมิสูงขึ้น ตามทฤษฎีแล้ว อาจมีอุณหภูมิประมาณ 1600° เป็นผลให้เถ้าเชื้อเพลิงถูกหลอมละลาย และอุปกรณ์เป่าจะเกิดตะกรันและมักจะถูกทำลาย ปรากฏการณ์เหล่านี้นำไปสู่การปิดเครื่องกำเนิดแก๊สก่อนเวลาอันควรเนื่องจากการหยุดชะงักของการจ่ายอากาศ เพื่อต่อสู้กับพวกมัน ก็เพียงพอที่จะเพิ่ม 90-120 g/n ให้กับอากาศที่จ่ายให้กับเครื่องกำเนิดแก๊ส l3 ไอน้ำอิ่มตัว

การจ่ายไอน้ำในการระเบิดทำให้ค่าความร้อนของก๊าซเพิ่มขึ้นเล็กน้อย

ตรงกันข้ามกับการระเบิดของอากาศ การชุบด้วยไอน้ำเทียมเรียกว่าการระเบิดด้วยไอน้ำด้วยอากาศ ระดับความชื้นของการระเบิดจะถูกควบคุมโดยอุณหภูมิ ซึ่งโดยปกติจะคงไว้ภายในช่วง 45-55° และบางครั้งก็สูงกว่านั้น ด้วยการเติมไอน้ำเข้าไปในการระเบิด อุณหภูมิของโซนการแปรสภาพเป็นแก๊สจะลดลงเหลือ 1100-1200° ซึ่งปลอดภัยสำหรับอุปกรณ์ระเบิดอยู่แล้ว

ในระหว่างการระเบิดด้วยไอน้ำจะเกิดปฏิกิริยาต่อไปนี้:

ก) C + H20 -> CO + นา - 28,300 กิโลแคลอรี/กก. - โมล

B) C + 2 H20 COa + 2 H2 - 17,970 kcalkg - พวกเขาพูดว่า

B) CO + H20 CO2 ที่ ± 10 410 กิโลแคลอรี/กก. - โมล

ไอน้ำของการระเบิดมักจะไม่ได้ถูกใช้ไปจนหมดจากปฏิกิริยาเหล่านี้ แต่ประมาณ 70-75% ด้วยการเพิ่มความชื้นอย่างมีนัยสำคัญของการระเบิดด้วยไอน้ำและอุณหภูมิที่ลดลง ปฏิกิริยา "a" และ "b" จึงสามารถเคลื่อนที่เข้าสู่บริเวณจลน์ได้ ของกระบวนการ

เนื่องจากการมีอยู่ของไนโตรเจนในอากาศอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ จึงเป็นไปได้ในทางทฤษฎีที่จะจินตนาการถึงการก่อตัวของ CO ในก๊าซที่ได้รับในเขตการเปลี่ยนสภาพเป็นแก๊สในระหว่างการระเบิดของอากาศตามสมการต่อไปนี้:

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

ซึ่งสอดคล้องกับองค์ประกอบของก๊าซ วีเศษส่วนปริมาตร: CO -34.7%- N2 - 65.3%

ได้มีการทดลองแล้วว่าองค์ประกอบของก๊าซในบริเวณที่เกิดแก๊สซิฟิเคชั่นจริงของโค้กไม้ในระหว่างการระเบิดทางอากาศนั้นแตกต่างไปจากทฤษฎีเล็กน้อย ตั้งแต่ 1 กิโลกรัมผลผลิตก๊าซคาร์บอน

เท่ากับ 5.37 n. ลบ.ม ค่าความร้อน 1,060 จาก

ข้อมูลที่นำเสนอแสดงให้เห็นว่าด้วยกระบวนการอากาศในอุดมคติ ประสิทธิภาพเชิงความร้อนของการแปรสภาพเป็นแก๊สโดยอาศัยความเย็น

5.37 1,060 _ _ แก๊สเท่ากับ g^ = 0.7