Часть 4

Три стадии признания научной правды: 1-ая — «это бред!»,
2-ая — «в этом что-то есть…», 3-я — «это общеизвестно».

Эрнест Резерфорд

Предлагаем вашему вниманию еще одну публикацию из серии статей, повествующих о наилучших конструкциях газогенераторных установок транспортного типа.

Смотрите картинки к статье в PDF-версии журнальчика.

Рис. 1. Авто горючее наиблежайшего грядущего?
Подобные установки позволяют получать из древесной породы и другой биомассы горючий газ, который может быть применен как горючее для авто движков внутреннего сгорания. Пик развития этой технологии пришелся на середину прошедшего столетия. Сейчас эта разработка полностью способна стать достойной кандидатурой очень дорожающим бензину и дизельному горючему.
Технологии транспортных газогенераторов Швейцарии

Швейцария, в какой в 1938 году насчитывалось 500 газогенераторных автомобилей, к 1943 году довела их парк до 15 тыс. единиц. Из швейцарских разработок больший энтузиазм представляет конструкция газогенераторной установки компании Avto-Arm с авто газогенератором прямого процесса газификации, который работал на коксе с паровоздушным дутьем. Еще увлекателен авто газогенератор Dufour для древесного горючего и газогенератор Brandt, который выпускала компания Sageb.

Технологии транспортных газогенераторов США

Рис. 2. Газогенераторный автомобиль середины прошедшего века, США

В США в 1943 году было только 6 газогенераторных экспериментальных автомобилей (рис. 2), зато тыща транспортных газогенераторов была построена в Мичигане для экспорта в Китай. Из американских разработок тех пор необходимо подчеркнуть газогенераторную установку Smitt (не получившую, но, широкого внедрения ввиду громоздкости) и газогенератор Gelford прямого процесса газификации с центральной газоотборной трубой.

Газогенераторная установка Smitt отличается расположением очистителя в кольцевой полости вокруг топливника (рис. 3). Схема деяния газогенератора Smitt такая: воздух подается через отверстия k и, подогреваясь при прохождении через кольцевую полость j вокруг топливника а, поступает в активную зону шахты.

Газ, отбираемый через патрубок l, выходит из топливника через щели р закрытого двойного конуса с, d и, попадая в коническое кольцевое место, замыкаемое открытым двойным конусом d 1, е, подвергается грубой чистке.

Выходя из открытого двойного конуса, газ проходит через зольник в кольцевые камеры о. Камеры размещены с неким круговым зазором вокруг топливника и заполнены фильтрующей набивкой, размещенной на горизонтальных решетках. Рубаха зольника u может быть применена для получения пара, подаваемого трубками v и w в полость j подвода воздуха.

В конструкции газогенератора Gelford (рис. 4) центральная газоотборная труба 9 снабжена паровой рубахой 12, соединенной патрубком 16 с парообразователем 11 очистителя. Воздух и пар, поступающие под колосниковую решетку 2, подогреваются в кольцевой камере 5 вокруг топливника 1 газогенератора. В эту камеру воздух и пар входят по тангенциальному каналу, в который вставлены две концентрично расположенные трубки: внутренняя 8 — для пара — и наружняя 7 — для воздуха (на схеме не заметны).

В 1938 году полное количество газогенераторных автомобилей в мире составляло менее 10 тыс. единиц, но уже к 1942 году их количество подросло до 600 тыс. единиц, а к 1946 году превысило 1 млн.

К этому времени разработка газификации твердого горючего достигнула высочайшего уровня развития. Но большая часть тс представляли собой временно переоборудованные жидкотопливные модели. Таким макаром, рост числа газогенераторных автомобилей в промышленно продвинутых странах в годы 2-ой мировой войны определялся в главном временными факторами, вызванными трудностями военной обстановки.

Но перевод движков внутреннего сгорания (ДВС) на местные виды горючего нельзя рассматривать как мероприятие временное, вызванное только войной. Военные деяния только дали мощнейший толчок развитию газосиловых установок и ясно проявили их значение для народного хозяйства.

Транспортные газогенераторы послевоенной Европы

В целом для Европы генераторный газ в 1946 году стал «штатским топливом». К марту 1944 года там больше 80% всего количества грузовых авто и других тс и 26% легковых автомобилей были переведены на генераторный газ. В конечном итоге в каждом из огромных европейских стран имелось более 10 тыс. газогенераторных тс.

Не считая того, очень действенным оказалось внедрение генераторного газа на стационарных газогенераторных установках, которые обеспечивали теплом и энергией большая часть промышленных и штатских объектов.

Развитие технологии авто газогенераторов закончилось с 1946 года. Основной предпосылкой спада энтузиазма к ним стало возникновение после окончания 2-ой мировой войны огромного количества дешевого бензина.

Предстоящее развитие транспортные газогенераторы получили во Франции, Германии и Швеции. Эти страны не имели собственных припасов нефти и после 2-ой мировой войны испытывали острую нехватку авто горючего. Огромное значение в послевоенные годы спецы французской и шведской авто индустрии уделяли использованию газового горючего. Более удобным инженерам представлялось внедрение машин не с припасом сжатого либо сжиженного газа на борту, а с газогенераторной установкой для газификации органического сырья — древесной породы, угля, торфа. Для организации сети газонаполнительных станций были нужны значимые финансовложения, а создание прочных баллонов для сжатого газа добивалось внедрения легированных сталей, которые в то время были в недостатке. Отсутствие нужной производственной базы сделало эти предпосылки решающими и поставило в центр внимания создание мобильных транспортных газогенераторов.

Начиная с 1949 года, после того как дешевенькие нефтепроизводные виды горючего стали общедоступными, развитие технологии транспортных газогенераторов совсем пришло в упадок. Проекты и исследования были прекращены, а производственные команды расформированы либо перепрофилированы. Большая часть скопленного опыта и результаты последних тестов были или утеряны, или позабыты, и до нас дошла только малая часть былых наработок.

К 1950 году парк газогенераторных тс в промышленно продвинутых странах (исключая СССР) сократился до 300 шт.

2-ое рождение транспортных газогенераторов

Когда в 1973 и 2005 годах вышло резкое увеличение цен на нефтепродукты и появилась угроза предстоящего сокращения их поставок, со стороны правительств неких государств, больших и малых компаний, инженеров и ученых возродился энтузиазм к газогенераторным технологиям. В почти всех продвинутых странах такие исследования проводились и проводятся энтузиастами либо инженерами маленьких компаний, работающих в области другой энергетики. В отличие от рассмотренных ранее в нашей публикации, огромное количество заявленных в этой области современных патентов не прошло суровую практическую проверку. И по этой причине мы их рассматривать не будем, отметим только те, которые, на наш взор, более увлекательны.

Сначала стоит направить внимание на газогенераторную установку конструкции K. Gustov (рис. 5), узкий очиститель газогенератора конструкции Ergard (рис. 6) и топливник газогенератора конструкции Gernhard (рис. 7), наклонные сопла которого потом получили обширное применение.

Газогенераторная установка конструкции К. Gustov (рис. 5) создана для работы на растительных и древесных отходах биомассы по принципу обращенного процесса газификации. Для запуска установки нужно наличие древесного угля. Не считая того, установка работает на горючем в виде брикетов либо чипсов размером менее 100 х 75 мм. Эта установка отличается высочайшей надежностью и автоматизацией рабочих процессов. Больший энтузиазм представляет для лесного и сельского хозяйства.

Узкий очиститель газогенератора конструкции Ergard (рис. 6) с глубочайшим барботажем предназначен для чистки генераторного газа. Отличается высочайшей степенью чистки газа и высочайшей надежностью работы, что достигается благодаря комбинированию центробежной фильтрации газа, проходящего по ребристой поверхности направляющего конуса, глубочайшего барботажа газа средством его пропускания через воду и чистки от жестких примесей при помощи центрифугирования в циклоне.

В Швеции, ЮАР, Китае и на Филиппинах развитие газогенераторных технологий не прекращалось и до сего времени поддерживается на муниципальном уровне. Исследования в этих странах финансируются из госбюджета. Власти стимулируют коммерческое внедрение этих технологий в сельском, лесном и коммунальном хозяйстве.

Транспортные газогенераторы Швеции, 1970-1980-е годы

Рис. 8. Прицепная газогенераторная установка Volvo (модель F-300),
1980 год

Рис. 9. Газогенераторный трактор Volvo (газогенератор модели F-500),
1979 год

В сотрудничестве со шведскими автоконцернами Volvo и SAAB-Scania в шведском Государственном институте сельского хозяйства были разработаны модели газогенераторных установок для легковых (рис. 8) и грузовых автомобилей, также тракторов (рис. 9). Разработка производства и нужное оборудование подготовлено так, что в случае перебоев с поставками нефтепроизводного горючего Швеция в течение 6 месяцев сумеет сделать создание до 10 тыс. газогенераторов за месяц. Поставку горючего (древесную щепу) в 1-ое время обеспечит шведская целлюлозно-картонная индустрия.

Транспортные газогенераторы ЮАР, 1970-1980-е годы

Опыт Южно-Африканской Республики в области газогенераторов в особенности увлекателен. Эмбарго, наложенное ООН на ЮАР в 1975 году, привело к тому, что при отсутствии собственных припасов газа и нефти потребление нефтепроизводных видов горючего в стране было сокращено до минимума. Все отрасли индустрии, где это было может быть, перевели на генераторный газ, получаемый из каменного и бурого угля, потому что ЮАР располагает достаточно большенными припасами угля.

В наше время генераторный газ в ЮАР как и раньше обширно употребляется не только лишь как авто горючее, да и для выплавки чугуна и стали, на электрических станциях и теплоцентралях.

В критериях устойчивого удорожания ископаемых видов горючего южноафриканское правительство ложит огромные надежды на внедрение отходов биомассы для силовых целей (получения энергии для выполнения работы) методом их газификации в газогенераторных установках малой мощности для ДВС. С этой целью в ЮАР был сотворен муниципальный комитет, объединяющий производителей газогенераторных установок, исследователей, финансистов. Исключительно в 1985 году там было газифицировано более миллиона тонн растительных и древесных остатков. Не считая того, активную муниципальную поддержку получило развитие стационарных газогенераторных установок с целью получения электроэнергии, термический энергии и подачи воды.

Работы по созданию и внедрению газогенераторных технологий курирует Южноафриканский совет по научному и промышленному исследованию (CSIR). Исключительно в конце прошедшего века в рамках программ, реализуемых CSIR, на местности ЮАР было введено в действие более 100 газогенераторных станций мощностью 0,5-1 МВт, также налажено серийное создание 4 типов газогенераторных установок транспортного типа мощностью от 30 до 150 кВт.

Транспортные газогенераторы Филиппин, 1980-е годы

В 1980 году правительством Филиппин было принято решение о гос поддержке исследовательских работ, направленных на создание новых и улучшение имеющихся транспортных газогенераторных установок. В итоге 25 бензиновых и три дизельных автомобиля были переведены на жесткое горючее. Уже в 1981 году газогенераторные авто и автобусы обслуживали сельские районы на островах Лусон, Висаяс и Минданао, снабжая население продуктами и выполняя пассажирские перевозки. Тогда же был проведен автопробег газогенераторных автомобилей на 2,5 тыс. км с целью демонстрации надежности и необходимости использования газогенераторных установок на транспорте. Проведенные тесты подтвердили практичность использования на автомобилях газогенераторных установок заместо движков, работающих на водянистом горючем.

Транспортные газогенераторы Китая, ХХI век

Энергетическая политика Китая сформулирована лаконически и верно: поиск всех источников энергии в стране и за рубежом. С этой целью правительство Китая обширно поддерживает научные изыскания в направлении нестандартных источников энергии, посреди которых огромное значение имеет биомасса. Газификация биомассы получила обширное распространение в сельском хозяйстве Китая, в особенности там, где имеется существенное количество растительных остатков. Более всего всераспространены стационарные газогенераторные установки мощностью до 1 МВт. Газогенераторные установки транспортного типа в Китае коммерческого фуррора не имели. Но, принимая во внимание политику властей Китая в отношении других энергоресурсов, можно ждать значимого прогресса в развитии и распространении этой технологии, в особенности в сельском хозяйстве страны.

Транспортные газогенераторы США, ХХI век

Рис. 10. Современная кустарная сборка газогенераторной
установки на автомобиль Форд F250

Сейчас в Соединенных Штатах Америки вновь вырастает энтузиазм к технологиям авто газогенераторов, правда, пока это больше энтузиазм научный, а не коммерческий. Он проявляется, приемущественно, в росте числа новых институтских и научно-исследовательских программ в заявленной отрасли. Энтузиасты-исследователи популяризируют эту технологию на примере самодельных конструкций, установленных на различных транспортных средствах (рис. 10).

Большее распространение в США получили стационарные газогенераторные установки, которые используют для отопления складских помещений и хранилищ, также в неких случаях и для нужд индустрии.

В заключение

Благодаря протекционистской политике в отношении технологий получения энергии из биомассы в странах Евро союза, Индии, Бразилии и Аргентине другая энергетика стала конкурентоспособной и коммерчески симпатичной. Это, в свою очередь, инициировало обширное коммерческое распространение и создание личными компаниями газогенераторных установок транспортного типа мощностью до 100 кВт. В главном такие установки отыскали применение в сельском, лесном и коммунальном хозяйстве упомянутых государств.

В развивающихся странах можно выделить три главные предпосылки, препятствующие распространению и широкому использованию газогенераторных установок:

1) политические;

2) отсутствие научно-технического задела и недочет коммерчески доступного оборудования;

3) отсутствие инвестиций и разветвленного рынка поставки потребителям биотоплива (раздаточных станций древесного угля и т. п.).

Продолжение статьи

Александр САМЫЛИН, Миша ЯШИН

Маркетинговая статья
{other_ad_link}