Cyfroteka.pl

klikaj i czytaj online

Cyfro
Czytomierz
00360 007157 15370784 na godz. na dobę w sumie
Drewno zamiast benzyny - ebook/pdf
Drewno zamiast benzyny - ebook/pdf
Autor: Liczba stron:
Wydawca: Złote Myśli Język publikacji: polski
ISBN: 9788375822229 Data wydania:
Lektor:
Kategoria: ebooki >> poradniki
Porównaj ceny (książka, ebook, audiobook).

Jak zbudować generator gazu drzewnego i jeździć samochodem ponad 5 razy taniej?

Na podstawie instrukcji zawartych w tej publikacji zbudujesz generator gazu drzewnego (tzw. holzgas), którym to gazem będziesz w stanie napędzać swój samochód. Tak więc Twoje auto będzie jeździć nie na benzynę czy olej napędowy, ale na drewno!

Pewnie jesteś nieźle zaskoczony? Zapewniam Cię jednak - w ten sposób można zasilać samochód. Gaz produkowany był już w ten sposób (z węgla) 200 lat temu i służył do gotowania w kuchenkach i oświetlania ulic.

Poznaj dowody, że to jest naprawdę możliwe.

Czy zauważyłeś, że benzyna i olej napędowy kosztują coraz więcej, że praktycznie nieustannie rosną ich ceny? Czy uświadomiłeś sobie, że wydatki na utrzymanie samochodu co miesiąc są coraz większe?

Eksploatacja silnika spalinowego na gaz drzewny jest kilka razy tańsza niż na benzynie.

Być może obawiasz się, że nie będziesz w stanie zbudować na podstawie tej książki własnego urządzenia. Precyzyjne opisy czynności, opatrzone zdjęciami poszczególnych etapów budowy oraz schematy prezentujące wzajemne położenie wszystkich elementów wystarczą Ci w zupełności, by bezbłędnie zbudować generator. Poza tym zawsze możesz zlecić taką przeróbkę mechanikowi, który z pewnością nie będzie miał z nią żadnych problemów.

'Bardzo ciekawa oferta dla domowych majsterkowiczów. Jestem naprawdę zadowolony z transakcji i towaru. Dziękuję i serdecznie polecam :))'

Znajdź podobne książki Ostatnio czytane w tej kategorii

Darmowy fragment publikacji:

Niniejszy ebook jest własnością prywatną. Został zakupiony legalnie w serwisie ZloteMysli.pl dnia {ORDERDATE}. Nr zamówienia: {ORDERID} Nr Klienta: {USERID} Data realizacji zamówienia: {ORDERDATE} Zapłacono: {ORDEREBOOKPRICE} zł Niniejsza publikacja, ani żadna jej część, nie może być kopiowana, ani w jakikolwiek inny sposób reprodukowana, powielana, ani odczytywana w środkach publicznego przekazu bez pisemnej zgody wydawcy. Zabrania się jej publicznego udostępniania w Internecie, oraz odsprzedaży zgodnie z regulaminem Wydawnictwa Złote Myśli. © Copyright for Polish edition by ZloteMysli.pl Data: 7.05.2008 Tytuł: „Drewno zamiast benzyny” Tytuł oryginału: “Construction of a Simplified Wood Gas Generator for Fueling Internal Combustion Engines in a Petroleum Emergency” Autorzy: H. LaFontaine i G. P. Zimmerman Tłumaczenie: Krzysztof Lis Wydanie II ISBN: 978-83-7582-222-9 Projekt okładki: Marzena Osuchowicz Korekta: Sylwia Fortuna Skład: Anna Popis-Witkowska Internetowe Wydawnictwo Złote Myśli sp. z o.o. ul. Daszyńskiego 5 44-100 Gliwice WWW: www. ZloteMysli.pl EMAIL: kontakt@zlotemysli.pl Wszelkie prawa zastrzeżone. All rights reserved. FEDERAL EMERGENCY MANAGEMENT AGENCY Budowa Uproszczonego Generatora Gazu Drzewnego Do Zasilania Silników Spalinowych W Czasie Braku Paliw Naftowych Raport Końcowy Autorzy: H. LaFontaine, Biomass Energy Foundation, Inc. Miami, Floryda oraz F.P. Zimmerman, Oak Ridge National Laboratory, Energy Division FEMA Interagency Agreement Number: EMW-84-E-1737 Work Unit: 3521D dla: Federalna Agencja Zarządzania Kryzysowego Waszyngton, DC, 20472 „Raport ten został oceniony przez Federalną Agencję Zarządzania Kryzysowego i dopuszczony do publikacji. Nie oznacza to jednak, że zawartość jest w pełni zgodna z celami i polityką Agencji” Data publikacji: marzec 1989 Przygotowany przez: Oak Ridge National Laboratory Oak Ridge, Tennessee 37831-6285 dla U.S. Departament of Energy Tłumaczenie: Krzysztof Lis (lis@drewnozamiastbenzyny.pl). Zezwolenie na tłumaczenie na język polski i dystrybucję w tym języku udzielone we wrześniu 2003 przez Biomass Energy Foundation. Wejdź na ich stronę (www.woodgas.com) aby zakupić tę lub jedną z 20 innych publikacji o alternatywnych źródłach energii w języku angielskim. SPIS TREŚCI zbiornika paliwa JAK ON ...........................................5 WSTĘP. OMÓWIENIE OPRACOWANIA 1. CO TO JEST GENERATOR GAZU DRZEWNEGO I DZIAŁA? ...........................................................................................6 .............................................................................................6 ...........................................................8 ...................................................................................10 ........................................11 ..........................15 ..........................................21 ......22 .............................................24 ............................................................................................29 ............................................................33 Wprowadzenie 1.1. Zasady zgazowywania paliw stałych 1.2. Historia technologii 1.3. 1.3.1. 1.3.2. Współczynniki do przeliczania na 1.4. 2.1. 2.2. 2.3. Budowa generatora gazu i Budowa filtra Budowa mieszacza i przepustnicy II Wojna Światowa, zgazowywacz Imberta Współprądowy gazogenerator warstwowy (WGW) 2. BUDOWA WŁASNEGO GENERATORA GAZU DRZEWNEGO jednostki SI 3. UŻYTKOWANIE I OBSŁUGA GENERATORA GAZU DRZEWNEGO ..............................................69 ..................................................................69 ...........................................................70 .............................................................................71 ...................................................................................72 ..........................................................................73 .................................................74 .....................................................................................74 .............................................................................74 ..........75 ...............75 ......................................................................75 ............................................75 ........................................................................76 .............................77 .........................................................................77 ..............................................................................85 Używanie drewna jako paliwa 3.1. Modyfikacja silnika i inne aspekty 3.2. Pierwsze uruchomienie 3.3. Procedura startowa 3.4. Sterowanie, eksploatacja 3.5. Wyłączanie (wygaszanie) zgazowywacza 3.6. 3.7. Procedury obsługi 3.7.1. 3.7.2. 3.7.3. Rozwiązywanie problemów 3.8. Zagrożenia związane z pracą zgazowywacza 3.9. 3.9.1. 3.9.2. 3.9.3. Obsługa codzienna Obsługa cotygodniowa (lub po każdych 15 Obsługa co dwa tygodnie (lub po każdych 30 Zagrożenie zatruciem Techniczne aspekty „zatrucia Zagrożenia pożarowe BIBLIOGRAFIA godzinach pracy) drzewnym” godzinach) gazem DREWNO ZAMIAST BENZYNY – H. LaFontaine i P. Zimmerman Wstęp. Omówienie opracowania ● str. 5 Wstęp. Omówienie opracowania Wstęp. Omówienie opracowania R aport ten jest omówieniem jednego z wielu opracowań techno- logii kryzysowych sponsorowanych przez Federal Emergency Management Agency (federalnej agencji ds. zarządzania w sytuac- jach kryzysowych). Celem tego raportu jest sformułowanie precyzyj- nej, ilustrowanej instrukcji budowy, instalacji oraz obsługi urządze- nia zgazowującego biomasę (tj. generatora „gazu drzewnego” lub „gazu generatorowego”), który będzie w stanie zapewnić awaryjne paliwo dla pojazdów takich jak ciągniki i ciężarówki, gdy źródła zaopatrzenia w paliwa płynne będą niedostępne przez dłuższy okres. Instrukcja ta została przygotowana jako podręcznik do użycia przez każdego mechanika, który jest w stopniu wystarczającym biegły w wyrobie przedmiotów z metalu lub naprawach silników. Raport ten ma na celu zachowanie wiedzy dotyczącej zgazowywania drewna, która była wykorzystywana podczas II wojny światowej. Dokładne procedury krok po kroku opisują budowę uproszczonej wersji zgazowywacza stosowanego podczas wojny. Ta prosta, warst- wowa, współprądowa jednostka może zostać wykonana z materiałów szeroko dostępnych w USA [w Polsce też – przyp. tłum.] w czasie przedłużającego się kryzysu paliwowego. Dla przykładu, korpus urządzenia składa się z galwanizowanego kubła na śmieci umiesz- czonego na niewielkim metalowym cylindrze. W wielu miejscach zastosowanie znalazły dostępne powszechnie elementy hydrauliczne. Jako ruszt zastosowano dużą metalową miskę. Prototypowy zgazo- wywacz wykonany na podstawie tej instrukcji został zamontowany na ciągniku rolniczym i przetestowany w pracy, przy zastosowaniu kawałków drewna jako jedynego paliwa. Dokumentacja fotograficzna z budowy prototypu załączona została do tego raportu. Copyright by Wydawnictwo Złote Myśli H. LaFontaine i P. Zimmerman DREWNO ZAMIAST BENZYNY – H. LaFontaine i P. Zimmerman 1. Co to jest generator gazu drzewnego i jak on działa? ● str. 6 1.1. Co to jest generator gazu drzewnego Co to jest generator gazu drzewnego ii jak on działa? jak on działa? 1.1. Wprowadzenie G az generatorowy, otrzymywany przez zgazowanie węgla i torfu, był używany do celów grzewczych już w latach 40. XIX w. w Europie, a w roku 1884 został zaadaptowany do zasilania silników w Anglii. Do roku 1940 generatory gazu były znaną, lecz niezbyt często stosowaną technologią. Jednakże brak benzyny podczas II Wojny Światowej prowadził do rozszerzenia zastosowania gene- ratorów gazu do celów transportowych w Europie Zachodniej. (Taksówki zasilane węglem były ciągle popularne w Korei w latach 70. XX wieku). USA nigdy nie zostały dotknięte poważnymi niedo- borami paliw, były więc opóźnione względem Europy i Dalekiego Wschodu, jeśli chodzi rozpowszechnienie tej technologii. Jednakże jakaś katastrofa może zaburzyć zaopatrzenie w paliwa płynne w tym kraju do tego stopnia, że takie technologie mogą stać się nieza- stąpione do zaspokajania potrzeb paliwowych niektórych gałęzi działalności gospodarczej, takich jak produkcja i dystrybucja żyw- ności. Raport ten ma na celu zachowanie wiedzy dotyczącej zgazowywania drewna, która była wykorzystywana podczas II wojny światowej. Do- kładne procedury krok po kroku opisują budowę uproszczonej wersji zgazowywacza stosowanego podczas wojny. Ta prosta, warstwowa, współprądowa jednostka może zostać wykonana z materiałów szeroko dostępnych w USA [w Polsce też – przyp. tłum.] w czasie Copyright by Wydawnictwo Złote Myśli H. LaFontaine i P. Zimmerman DREWNO ZAMIAST BENZYNY – H. LaFontaine i P. Zimmerman 1.1. Wprowadzenie ● str. 7 przedłużającego się kryzysu paliwowego. Dla przykładu, korpus urządzenia składa się z galwanizowanego kubła na śmieci umiesz- czonego na niewielkim metalowym cylindrze. W wielu miejscach za- stosowanie znalazły dostępne powszechnie elementy hydrauliczne. Jako ruszt zastosowano dużą metalową miskę. Prototypowy zgazo- wywacz wykonany na podstawie tej instrukcji został zamontowany na ciągniku rolniczym i przetestowany w pracy, przy zastosowaniu kawałków drewna jako jedynego paliwa. Dokumentacja fotograficzna z budowy prototypu załączona została do tego raportu. Użycie zgazowywaczy drewna nie jest ograniczone do zastosowań transportowych. Również silniki stacjonarne mogą być zasilane przez gazogenerator i napędzać agregaty prądotwórcze, pompy, urządzenia przemysłowe. W zasadzie użycie gazu drzewnego jako paliwa nie jest ograniczone nawet do silników benzynowych. Jeśli silnikowi wysokoprężnemu dostarczy się niewielką ilość oleju na- pędowego potrzebną do wystąpienia zapłonu, może on działać zasila- ny głównie gazem drzewnym dostarczanym przez kolektor dolotowy, pod warunkiem, że silnik jest dobrze wyregulowany. Raport ten poświęcony jest czterosuwowym silnikom benzynowym o mocy od 10 do 150 KM. Dla uzyskania dodatkowych informacji o funkcjono- waniu zgazowywaczy innych paliw (węgla, węgla drzewnego, torfu, pyłu drzewnego czy wodorostów) należy się odwołać do literatury wymienionej w bibliografii na końcu raportu. Celem tego raportu jest zgromadzenie w jednym miejscu informacji pozwalających na samodzielną budowę generatora gazu drzewnego, z użyciem zwykłych, dostępnych elementów. W wypadku braku paliw naftowych urządzenie to może być stosowane do zasilania ciężarówek, ciągników i innych pojazdów. W części 1. tego opracowa- nia opisane zostały główne zasady zgazowywania, znajduje się tu też kilka informacji historycznych odnośnie wykorzystywania i skutecz- Copyright by Wydawnictwo Złote Myśli H. LaFontaine i P. Zimmerman DREWNO ZAMIAST BENZYNY – H. LaFontaine i P. Zimmerman 1.1. Wprowadzenie ● str. 8 ności generatorów. Część 2. zawiera dokładne instrukcje opisujące krok po kroku proces budowy własnej jednostki. Do tej części dołączone zostały ilustracje i zdjęcia, aby zapobiec ewentualnym błędom. W części 3. znajdują się informacje dotyczące pracy, obsługi i napraw generatora, a także kilka istotnych wskazówek dotyczących bezpieczeństwa podczas korzystania z niego. Opisany w tym raporcie projekt zgazowywacza drewna wzorowany jest na technologii używanej i sprawdzonej w czasie II wojny światowej, gdy występowały duże trudności w dostępie do benzyny i oleju napędowego. Oczywiście zastosowanie generatora gazu drzewnego (takiego jak ten zaprezentowany w tej publikacji) nie jest jedyną alternatywną metodą zapewnienia pracy silników spalinowych podczas braku naftowych – do innych należy m.in. uży- cie metanu czy alkoholu. 1.2. Zasady zgazowywania paliw stałych Wszystkie silniki spalinowe zasilane są oparami, nie płynem. Paliwo płynne jest zgazowywane (odparowywane i mieszane z powietrzem) zanim trafi do komory spalania silnika. W silnikach dieslowskich, paliwo jest wtryskiwane do komory spalania pod postacią drobnych kropelek, które zapalają się po odparowaniu. Celem zgazowywania paliw stałych jest przekształcenie ich na formę gazową i pozbawienie gazu ewentualnych szkodliwych składników, w tym zanieczyszczeń. Gazogenerator jest jednocześnie konwerterem energii i filtrem. Realizacja tych dwóch zadań łączy się z pewnymi utrudnieniami, ale jest również zaletą tego urządzenia. Pierwsze pytanie, zadawane przez wielu ludzi to: „skąd bierze się ten palny gaz?”. Zapal zapałkę, trzymaj ją poziomo. Zwróć uwagę na to, Copyright by Wydawnictwo Złote Myśli H. LaFontaine i P. Zimmerman DREWNO ZAMIAST BENZYNY – H. LaFontaine i P. Zimmerman 1.2. Zasady zgazowywania paliw stałych ● str. 9 jak zwęgla się drewno. W zasadzie drewno się nie pali, lecz wydziela z siebie gaz, który zapala się jasnym płomieniem w niewielkiej od- ległości od zapałki. Zauważ przerwę między płomieniem a zapałką. W tej przerwie znajduje się gaz drzewny, który zapala się dopiero, gdy zostanie odpowiednio wymieszany z powietrzem (zawierającym tlen). Objętościowo ten gaz (gaz drzewny) pochodzący od zwęgla- jącego się drewna składa się w około 20 z wodoru (H2), w 20 z tlenku węgla (CO) i niewielkich ilości metanu. Wszystkie te składniki są palne. Oprócz tego zawiera on 50 – 60 azotu. Azot jest niepalny, ale zajmuje on pewną objętość i rozcieńcza gaz drzewny zasilający silnik. Produktami spalenia gazu są dwutlenek węgla (CO2) i para wodna (H2O). Te same zasady chemii i fizyki, które rządzą procesami spalania ‘ob- sługują’ proces gazyfikacji. Wiele stałych paliw jest odpowiednich do zgazowania – począwszy od drewna i papieru, przez torf, węgiel bru- natny i kamienny po koks. Podstawowym składnikiem wszystkich tych paliw jest węgiel, a na resztę składają się wodór, tlen i zanieczyszczenia – siarka, popiół i wilgoć w różnych proporcjach. Stąd wynika cel zgazowywania – prawie zupełne przekształcenie paliwa na formę gazową tak, by pozostał tylko popiół – składniki nie- palne (obojętne). W pewnym sensie zgazowywanie jest niepełnym spalaniem – ciepło ze spalania paliwa stałego powoduje powstanie gazów, które nie mogą się spalić zupełnie (w pełni – do CO2 czy H2O) z braku od- powiedniej ilości tlenu dostarczanego z powietrza. W przytoczonym wcześniej przykładzie zapałki gaz drzewny wytwarza się podczas procesów pirolizy i spalania, którym podlega drewno zapałki podczas przemiany w węgiel drzewny. Gaz ten jest jednakże od razu spalany (zakładając, że w powietrzu jest dostatecznie duża ilość tlenu). Przy zgazowywaniu drewna do zasilania silników istotne jest nie tylko wy- Copyright by Wydawnictwo Złote Myśli H. LaFontaine i P. Zimmerman DREWNO ZAMIAST BENZYNY – H. LaFontaine i P. Zimmerman 1.2. Zasady zgazowywania paliw stałych ● str. 10 produkowanie gazu, ale także jego przechowanie do momentu wprowadzenia go do silnika, w którym może ulec odpowiedniemu spaleniu. Zgazowywanie jest procesem fizykochemicznych, w którym reakcje chemiczne występują razem z przekształceniami energetycznymi. Reakcje chemiczne i przekształcenia termochemiczne, które mają miejsce w generatorze są zbyt złożone, by je tu wyjaśniać. Ich znajo- mość nie jest jednak potrzebna podczas budowy i obsługi gazogene- ratora. Publikacje zawierające więcej informacji na ten temat są wy- mienione w odpowiednim miejscu w tym opracowaniu (por. np. [13], [15]). 1.3. Historia technologii Drewno jest wykorzystywane do wytworzenia ciepła niemalże od po- czątków ludzkości, podczas gdy spalając drewno wykorzystujemy tyl- ko 1/3 zgromadzonej w nim energii. Dwie trzecie tracone są razem z dymem, podgrzewając atmosferę. Zgazowywanie to metoda wyko- rzystywania dymu i jego palnych składników. Palny gaz z węgla i drewna produkowano w Europie mniej więcej od roku 1790. Gaz powstały w ten sposób [zwany m.in. gazem miejskim – przyp. tłum.] był używany do oświetlania ulic, dostarczany rurociągami do do- mów, gdzie wykorzystywano go do celów grzewczych i oświetlenio- wych, a także do gotowania. W przemyśle używano tego gazu do opa- lania kotłów parowych, rolnicy zasilali swoje maszyny rolnicze ga- zem drzewnym i węglowym. Po odkryciu dużych złóż ropy naftowej w Pensylwanii w doku 1859 cały świat przestawił się na jej pochodne – tańsze i wygodniejsze paliwo. Tysiące gazowni na całym świecie zaprzestały swojej pracy. Copyright by Wydawnictwo Złote Myśli H. LaFontaine i P. Zimmerman DREWNO ZAMIAST BENZYNY – H. LaFontaine i P. Zimmerman 1.3. Historia technologii ● str. 11 Generatory gazu drzewnego nie są cudem techniki, który jest w sta- nie całkowicie wyeliminować zapotrzebowanie na ropę naftową czy pozwolić na uniezależnienie się gospodarki od wysokich cen paliw kopalnych. Są one jednak sprawdzonym rozwiązaniem pozwala- jącym rozwiązać sytuacje, w których zabraknie paliwa, takie jak woj- ny, rozruchy, czy naturalne katastrofy. Zapewne wielu ludzi może przypomnieć sobie szerokie zastosowanie tej technologii w czasie II w.ś. gdy benzyna była niedostępna cywilom. Oczywiście najwięk- szy pożytek z technologii zgazowywania drewna mieli ludzie, dla któ- rych paliwa naftowe były najmniej dostępne. W czasie II wojny światowej na terenie okupowanej Danii 95 zme- chanizowanego sprzętu rolniczego, ciągników, ciężarówek, silników stacjonarnych oraz łodzi rybackich i promów była zasilana gazem drzewnym z generatorów. Nawet w neutralnej Szwecji, 40 całego ruchu silnikowego polegało na gazie otrzymywanym z drewna lub węgla drzewnego ([16]). W całej Europie, Azji, Australii, w latach 1940-46 w użyciu były miliony generatorów gazu. Z powodu dość niskiej wydajności, niewygodnej obsługi i potencjalnego zagrożenia dla zdrowia ze strony toksycznych gazów i oparów, większość z tych jednostek nie kontynuowała pracy po przywróceniu zaopatrzenia w ropę naftową w roku 1945. Jedynym sposobem zasilania silników spalinowych w razie braku odpowiednich paliw, poza wykorzysta- niem metanu czy alkoholu, jest użycie tych prostych, niedrogich jed- nostek zgazowujących. 1.3.1. II Wojna Światowa, zgazowywacz Imberta W tym i następnym rozdziale zostaną opisane dwie konstrukcje zgazowywaczy. Omówione będą ich wady i zalety. Informacje te zostały tu przytoczone tylko dla Czytelników bardziej zainteresowa- nych techniczną stroną konstrukcji. Celem ich jest umożliwienie uzy- Copyright by Wydawnictwo Złote Myśli H. LaFontaine i P. Zimmerman DREWNO ZAMIAST BENZYNY – H. LaFontaine i P. Zimmerman 1.3. Historia technologii ● str. 12 skania lepszego zrozumienia procedur obsługi generatora opisanego w tym podręczniku. Czytelnik, który chce jak najszybciej rozpocząć budowę własnego urządzenia, może bez strat pominąć poniższy materiał i przejść bezpośrednio do części 2. Współprądowy generator gazu z przewężoną płomienicą (palenis- kiem), pokazany na rys. 1-2, zwany jest czasem zgazowywaczem Imberta, z racji nazwiska twórcy, Jacquesa Imberta. Sprzedawano go pod wieloma różnymi nazwami handlowymi. Jednostki takie w cza- sie II w.ś. wychodziły z fabryk producentów samochodów takich jak General Motors, Ford czy Mercedes-Benz. Kosztowały ok. 1500$ (wg kursu dolara z roku 1985) za sztukę. Dopiero po około sześciu do ośmiu miesiącach od rozpoczęcia wojny zgazowywacze stały się powszechnie dostępne. Dla tysięcy Europejczyków budowane w do- mach, proste gazogeneratory były ratunkiem przed śmiercią gło- dową. Wykonywano je z elementów takich jak np. korpusy pralek, stare bojlery czy metalowe butle gazowe. Co może wydawać się za- skakujące – praca tych jednostek była prawie tak samo efektywna i wydajna jak tych produkowanych przemysłowo. Wykonane do- mowymi sposobami urządzenia wytrzymywały przebieg ok. 30 000 km, wymagając wielu napraw, podczas gdy te wyprodukowane w fa- brykach – aż do 150 000 km, dzięki jedynie kilku naprawom. Górny cylinder zgazowywacza przedstawionego na rys. 1-2 to po prostu pusty blaszany kosz na śmieci lub inny tego rodzaju pojemnik pełniący funkcję zbiornika drewna lub innego paliwa. Podczas pracy urządzenia, komora ta była napełniana co kilka godzin, w zależności od potrzeb. Aby uzupełnić zapas paliwa, należało otworzyć pokrywę zabezpieczoną sprężyną. W trakcie pracy musiała być ona szczelnie zamknięta. Sprężyna w połączeniu z pokrywą tworzyły pewnego rodzaju zawór bezpieczeństwa, który otwierał się gdy ciśnienie we- wnątrz urządzenia z jakiegoś powodu osiągnęło zbyt wysoką wartość. Copyright by Wydawnictwo Złote Myśli H. LaFontaine i P. Zimmerman DREWNO ZAMIAST BENZYNY – H. LaFontaine i P. Zimmerman 1.3. Historia technologii ● str. 13 Mniej więcej w 1/3 wysokości zgazowywacza znajdował się zestaw skierowanych promieniście dysz. Ich zadaniem było dostarczenie po- wietrza do poruszającego się w dół zgazowywacza drewna. W genera- torach przystosowanych do zasilania pojazdów, ruch tłoków w sil- niku powodował odpowiednią różnicę ciśnień, dzięki której po- wietrze dostawało się do wnętrza zgazowywacza. Podczas rozruchu silnika do zainicjowania ruchu powietrza w odpowiednim kierunku wykorzystywany był wentylator. Gaz docierał do silnika, w którym zostawał zużyty w ciągu kilku sekund po jego wytworzeniu. Ta me- toda zgazowywania bywa też określana mianem „produkcyjnej gene- racji gazu”, bo gaz wytwarzany jest tylko w ilości, jakiej potrzebuje silnik i nie jest nigdzie gromadzony. Gdy silnik przestaje pracować, kończy się i produkcja gazu. Podczas normalnej (ustalonej) pracy urządzenia, dzięki zasysanemu powietrzu dokonuje się piroliza i spalenie części drewna, większości żywic i olejów eterycznych, a także części węgla drzewnego, który wypełnia zwężony obszar poniżej dysz. Większość masy paliwa ulega przetworzeniu na gaz wewnątrz strefy spalania. Pod wieloma wzglę- dami można określić gazogenerator Imberta mianem automatycz- nego. Jeśli poniżej poziomu dysz znajduje się zbyt mało węgla drzewnego, spalaniu i pirolizie podlegają większe ilości drewna, cze- go skutkiem jest powstawanie większej ilości węgla drzewnego. W przypadku, gdy jest go zbyt dużo (warstwa węgla drzewnego kończy się powyżej poziomu, na którym zamontowane są dysze), za- sysane do środka urządzenia powietrze powoduje jego spalanie. Tym sposobem strefa spalania utrzymuje się samoistnie bardzo blisko po- ziomu dysz. Gorące gazy spalinowe – dwutlenek węgla i para wodna – dostają się niżej, do warstwy rozżarzonego węgla drzewnego. Tam podlegają redukcji do tlenku węgla i wodoru. Zwężenie płomienicy zmusza wszystkie gazy do przejścia przez strefę redukcji, co pozwala na mak- Copyright by Wydawnictwo Złote Myśli H. LaFontaine i P. Zimmerman DREWNO ZAMIAST BENZYNY – H. LaFontaine i P. Zimmerman 1.3. Historia technologii ● str. 14 symalne mieszanie i minimalne straty ciepła. W tym miejscu tempe- ratura osiąga najwyższą wartość. Zbierający się w dolnej części strefy węgla drzewnego drobny popiół może zatkać lub utrudnić przepływ gazu. Węgiel znajduje się na ru- chomym ruszcie, który może być co jakiś czas wstrząsany. Zbierający się pod rusztem popiół usuwany jest podczas czyszczenia. Drewno zawiera zazwyczaj mniej niż 1 popiołu (masowo), jednak wraz ze spalaniem węgla drzewnego przekształca się on w pylistą formę mie- szaniny węgla z popiołem, która może stanowić 2-10 masy drewna. Zgazowywacz Imberta wymaga do działania układu chłodzenia skła- dającego się z wypełnionego wodą osadnika, oraz samochodowej chłodnicy – wymiennika ciepła. W osadniku następuje oczyszczenie gazu ze smoły i większej części popiołu niesionego przez gaz, zada- niem chłodnicy jest dalsze zmniejszenie jego temperatury. Drugi filtr, z wkładem z materiału o dużej powierzchni musi oczyścić gaz z pozostałych pyłów czy cząstek popiołu, które nie pozostały w osad- niku. Po przejściu przez filtr, gaz drzewny mieszany jest z po- wietrzem w mieszaczu (mieszalniku), a następnie kierowany bez- pośrednio do silnika. Zgazowywacz ten musi być zasilany drewnem o niewielkiej (poniżej 20 wagowo) wilgotności, pociętym w jednakowe kawałki w celu umożliwienia im łatwego przepływu grawitacyjnego przez zwężenie płomienicy. Gałęzie, patyki, i kawałki kory nie mogą być wykorzy- stywane jako paliwo. Zwężenie płomienicy oraz wystające dysze po- wietrzne stwarzają niebezpieczeństwo blokowania się przepływu pa- liwa, co powoduje pogorszenie jakości gazu drzewnego docierającego do silnika (paliwo nie poddane pirolizie dociera do strefy, w której powinno dalej przereagować). Jednostki montowane w czasie II w.ś. na pojazdach były poddawane drganiom wystarczającym, by paliwo o precyzyjnie dobranej wielkości przeciskało się przez zgazowywacz. Copyright by Wydawnictwo Złote Myśli H. LaFontaine i P. Zimmerman DREWNO ZAMIAST BENZYNY – H. LaFontaine i P. Zimmerman 1.3. Historia technologii ● str. 15 W istocie powstała wtedy cała gałąź przemysłu zajmująca się tylko przygotowaniem drewna do wykorzystania w gazogeneratorach ([16]). To właśnie zwężenie płomienicy powoduje poważne ogra- niczenie wielkości kawałków drewna, które bez poddania kosztow- nemu brykietowaniu czy granulowaniu (peletowaniu) mogą stać się paliwem do zasilania zgazowywacza Imberta. Z tego względu jego użycie do awaryjnego zasilania silników jest utrudnione. Podsumowując, zgazowywacz Imberta przetrwał próbę czasu i osiąg- nął komercyjny sukces. Jest względnie niedrogi, składa się z nie- skomplikowanych elementów, łatwo go zbudować, mogą go obsłu- giwać kierowcy po krótkim przeszkoleniu. 1.3.2. Współprądowy gazogenerator warstwowy (WGW) Aż do wczesnych lat osiemdziesiątych generatory gazu na całym świecie (włączając te zaprojektowane podczas II w.ś.) działały z zało- żeniem, że zarówno lej załadowczy, w którym mieści się paliwo, jak i komora spalania muszą być bezwzględnie szczelne. Lej – ‘zbiornik paliwa’ dla zgazowywacza musiał być zamknięty pokrywą, którą trzeba było otworzyć za każdym razem, gdy była potrzeba uzupe- łnienia zapasu drewna. Gdy ładowano drewno, gazy i spaliny ulat- niały się do atmosfery a osoba wykonująca tę czynność musiała uwa- żać, by nie wdychać nieprzyjemnego dymu i toksycznych gazów. Na przestrzeni ostatnich kilku lat, wspólny wysiłek naukowców Solar Energy Research Institute (Instytutu Badań nad Energią Słoneczną) w Colorado, Uniwersytetu Kalifornijskiego w Davis, Open University w Londynie, Buck Rogers Company i Biomass Energy Foundation na Florydzie pozwolił na opracowanie nowego projektu zgazowywacza. Jego uproszczona konstrukcja sprawia, że działa on przy ciśnieniu mniejszym od atmosferycznego, co eliminuje konieczność stosowa- Copyright by Wydawnictwo Złote Myśli H. LaFontaine i P. Zimmerman DREWNO ZAMIAST BENZYNY – H. LaFontaine i P. Zimmerman 1.3. Historia technologii ● str. 16 nia szczelnego zbiornika paliwa. Jest on zamykany tylko w czasie, gdy silnik nie pracuje. Ta nowa technologia ma kilka popularnych nazw, m.in. „współprądowy gazogenerator warstwowy” czy „gazoge- nerator z otwartą pokrywą”. Trwające kilka lat próby, prowadzone zarówno w laboratoriach i w terenie dowiodły, że takie proste, nie- drogie zgazowywacze mogą zostać wykonane z istniejących elemen- tów i będą się doskonale sprawować w sytuacjach nadzwyczajnych. Budowa WGW przedstawiona jest schematycznie na Rys. S-1. Pod- czas pracy tej jednostki, powietrze porusza się jednostajnie w dół, w tym samym kierunku co paliwo [stąd nazwa – współprądowy – przyp. tłum.], poprzez cztery strefy, z czego wynika nazwa: „stre- fowy”. 1. Warstwa położona najwyżej zawiera surowe paliwo, pomiędzy kawałkami drewna przepływa powietrze. Ta strefa pełni tę samą funkcję, co lej paliwowy w konstrukcjach z czasów II wojny światowej. 2. W drugiej strefie paliwo reaguje z tlenem w procesie pirolizy. Większość lotnych frakcji paliwa jest w tej strefie spalana dostar- czając w ten sposób ciepła do trwającej ciągle pirolizy. Na dnie tej strefy nie powinno być już tlenu – cały powinien już do tego miej- sca zostać wykorzystany. Projekt z otwartą pokrywą umożliwia ciągły, jednakowy dostęp powietrza do całej strefy pirolizy. 3. Na trzecią strefę składa się węgiel drzewny powstały wyżej. Gorące gazy spalinowe z wyższej strefy reagują z rozżarzonym węglem drzewnym, co powoduje przekształcenie dwutlenku węgla i pary wodnej na tlenek węgla i wodór. 4. W czwartej strefie znajduje się popiół. W normalnych warunkach jest on zbyt zimny, by spowodować dalsze reakcje. Strefa ta jest w stanie absorbować ciepło lub tlen w przypadku zmiany warunków pracy, pełni funkcję zarówno bufora jak i magazynu węgla drzew- Copyright by Wydawnictwo Złote Myśli H. LaFontaine i P. Zimmerman DREWNO ZAMIAST BENZYNY – H. LaFontaine i P. Zimmerman 1.3. Historia technologii ● str. 17 nego. Poniżej tej strefy znajduje się ruszt. Popiół chroni ruszt przed działaniem wysokiej temperatury. WGW ma kilka zalet w porównaniu do projektu z czasów II w.ś. Otwarta pokrywa umożliwia dostarczanie paliwa i pozwala na swo- bodny dostęp do zbiornika paliwa. Cylindryczny kształt jest łatwy do otrzymania, a jednocześnie pozwala on na ciągły przepływ paliwa. WGW nie wymaga, by paliwo było w jakiś specjalny sposób przy- gotowane, nie ma również znaczenia jego kształt – każde paliwo w kawałkach może być użyte. Pierwsze pytanie odnośnie obsługi WGW dotyczy usuwania popiołu. Gdy węgiel drzewny reaguje z gorącymi gazami spalinowymi, szybko osiąga bardzo niską gęstość i rozpada się w pył. W jego skład wcho- dzi cały popiół pochodzący z paliw, a także część zawartego w nim węgla. Część tego pyłu może zostać uniesiona przez ruch powietrza (gazu), a nawet może zablokować przepływ gazu przez zgazowywacz. Dlatego musi on być regularnie usuwany z rusztu przez potrząsanie. Gdy zgazowywacz zamontowany jest na pojeździe, popiół samoczyn- nie spada z rusztu, który jest wstrząsany wskutek ruchu pojazdu. Istotnym zagadnieniem konstrukcji WGW jest zabezpieczenie przed zablokowaniem grawitacyjnego podawania paliwa. Cięższe paliwa takie jak wióry lub drewniane klocki będą spływać na dół przez lej paliwowy popychane swoim ciężarem i ruchem powietrza. Jednakże paliwa lżejsze (mielone wióry, pył drzewny, kora) mogą stworzyć czop, który zaburzy przepływ paliwa, a nawet doprowadzi do powsta- nia bardzo wysokich temperatur. Można temu zapobiec przez mieszanie, potrząsanie lub poruszanie w inny sposób zawartością zbiornika paliwa, lub po prostu dostarczając drgania wynikające z ruchu pojazdu. Projekt opisany w raporcie wyposażony jest w ręcz- ną wstrząsarkę rusztu, której należy używać podczas pracy w bez- ruchu. Copyright by Wydawnictwo Złote Myśli H. LaFontaine i P. Zimmerman DREWNO ZAMIAST BENZYNY – H. LaFontaine i P. Zimmerman 1.3. Historia technologii ● str. 18 Prototypowa jednostka WGW (Rys. 1-1) została wykonana zgodnie z instrukcjami zawartymi w tym raporcie, jednakże do momentu stworzenia tego opracowania nie została poddana szeroko zakrojo- nym testom. Zachęcamy Czytelnika do wykorzystania własnych po- mysłów przy budowie własnego generatora. Jeśli warunek szczelno- ści sekcji spalających, połączeń i elementu filtrującego jest spełniony, kształt elementów i metoda ich łączenia nie mają żadnego znaczenia. Opisany w tym raporcie projekt zgazowywacza drewna wzorowany jest na technologii używanej i sprawdzonej w czasie II wojny świa- towej, gdy występowały duże trudności w dostępie do benzyny i oleju napędowego. Oczywiście zastosowanie generatora gazu drzewnego (takiego jak ten zaprezentowany w tej publikacji) nie jest jedyną alternatywną metodą zapewnienia pracy silników spalinowych pod- czas braku naftowych – do innych należy m.in. użycie metanu czy alkoholu. Rys. 1-1. Generator gazu drzewnego podczas pracy w polu będącej częścią testów. Copyright by Wydawnictwo Złote Myśli H. LaFontaine i P. Zimmerman DREWNO ZAMIAST BENZYNY – H. LaFontaine i P. Zimmerman 1.3. Historia technologii ● str. 19 Rys. 1-2. Schemat zgazowywacza Imberta, konstrukcji z czasów II wojny światowej. Copyright by Wydawnictwo Złote Myśli H. LaFontaine i P. Zimmerman DREWNO ZAMIAST BENZYNY – H. LaFontaine i P. Zimmerman 1.3. Historia technologii ● str. 20 Rys. 1-3. Schemat współprądowego gazogeneratora warstwowego. Copyright by Wydawnictwo Złote Myśli H. LaFontaine i P. Zimmerman DREWNO ZAMIAST BENZYNY – H. LaFontaine i P. Zimmerman 1.4. Współczynniki do przeliczania na jednostki SI ● str. 21 1.4. Współczynniki do przeliczania na jednostki SI Wewnątrz raportu używane są anglosaskie jednostki miar [były w wersji oryginalnej – przyp. tłum.]. Odnosi się on do materiałów dostępnych w handlu, a one są powszechnie opisywane tymi jednostkami [w USA oczywiście – przyp. tłum.]. Współczynniki do przeliczenia na jednostki SI podane są poniżej. DO metry sześcienne (m3) metry sześcienne (m3) metry sześcienne (m3) ABY PRZELICZYĆ Z stopy sześcienne (ft3) jardy sześcienne (yd3) stopnie Fahrenheita (OF) kelwiny (K) galony (gal) konie mechaniczne (KM) waty (W) cale (in) metry (m) kilogramy (kg) funty (lb) metry sześcienne (m3) kwarty (qt) POMNÓŻ PRZEZ 0,0283 0,7646 (zobacz uwagę 1.) 3,785 x 10-3 745,7 0,0254 0,4536 9,464 x 10-4 Uwaga 1.: Aby przeliczać temperatury, użyć należy poniższego równania: K = 273 + 0,5556 x (F – 32), gdzie: F to temperatura w stopniach Fahrenheita K to temperatura w kelwinach [Ponieważ przelicznik ze skali Kelwina na stopnie Celsjusza jest następujący: C = K – 273.15 można przyjąć następujący przelicznik ze stopni Fahrenheita na Celsjusza: C = 0,5556 x (F – 32) -- przyp. tłum.] Copyright by Wydawnictwo Złote Myśli H. LaFontaine i P. Zimmerman DREWNO ZAMIAST BENZYNY – H. LaFontaine i P. Zimmerman 2. Budowa własnego generatora gazu drzewnego ● str. 22 2.2. Budowa własnego generatora Budowa własnego generatora gazugazu drzewnego drzewnego I nformacje zawarte w tym rozdziale, tj. instrukcja budowy, wykazy potrzebnych elementów oraz ilustracje, dotyczą prototypowego zgazowywacza, którego schemat przedstawiony został na Rys. 1-3. Poszczególne etapy budowy urządzenia opisane są prosto i zrozu- miale. Wymiary potrzebnych elementów podane są w milimetrach, aby umożliwić korzystanie z dostępnych w handlu elementów. Dla doświadczonego inżyniera czy mechanika będzie oczywistym, że większość podanych wymiarów (np. grubość blachy, czy średnica otworu do czyszczenia [a zwłaszcza gwintów na połączeniach śrubowych – wartości podane w tekście są zaokrągleniami wartości otrzymanych po przeliczeniu z amerykańskiego układu jednostek – jeśli zakupienie śrub/nakrętek z podanym gwintem będzie nie- możliwe, można skorzystać z innych (najlepiej większych) roz- miarów gwintu – przyp. tłum.]), jeśli zmieniana jest w niewielkim zakresie, nie ma większego wpływu na późniejszą wydajność gene- ratora. Prototypowy gazogenerator, opisany w tym tekście, został zbudo- wany i przetestowany na benzynowym silniku ciągnika (John Deere 1010 Special, o mocy 35KM) – patrz. Rys. 2-1. Praca urządzenia była poprawna, równie dobra jak urządzeń z czasów II Wojny Światowej. Generator nie został jednak poddany próbie wielu lat czy milionów godzin pracy, w przeciwieństwie do egzemplarzy zgazowywaczy Imberta. Warstwowy układ tej jednostki został opracowany, by umożliwić budowę prostego, niedrogiego, awaryjnego generatora gazu drzewnego. Przedstawiony w opracowaniu projekt należy przyjąć jako absolutne minimum, w odniesieniu do materiałów, Copyright by Wydawnictwo Złote Myśli H. LaFontaine i P. Zimmerman DREWNO ZAMIAST BENZYNY – H. LaFontaine i P. Zimmerman 2. Budowa własnego generatora gazu drzewnego ● str. 23 połączeń rurowych, układu i budowy filtra oraz połączenia z gaźni- kiem (mieszaczem). Projekt zgazowywacza (w przypadku jego zastosowania mobilnego) zapewnia wystarczające chłodzenie, nawet w przypadku umiarkowa- nych prędkości ruchu. Jeśli ma być użyty w zastosowaniu stacjonar- nym, należy dołączyć do niego chłodnicę gazu i drugi filtr, umiesz- czając je pomiędzy generatorem a silnikiem. Optymalna tempe- ratura, jaką powinien mieć gaz drzewny docierający do mieszacza, to około 20(cid:176) C, przy czym dopuszczalne jest sporadyczne występowanie skoków do poziomu 60-70(cid:176) C. Wzrost temperatury o każde 6 stopni powyżej 20(cid:176) C powoduje spadek mocy silnika o ok. 1 . Gaz o niższej temperaturze ma większą gęstość, a więc zawiera więcej palnych elementów na jednostkę objętości. Kształt, czy materiały użyte do budowy zgazowywacza mają niewielki (jeśli w ogóle) wpływ na wydajność jednostki – dowodem tego były miliony urządzeń wyprodukowanych podczas II wojny światowej. Z tego względu dopuszczalne jest rozsądne zastępowanie jednych elementów innymi, lub stosowanie do budowy gotowych frag- mentów, pochodzących z innych urządzeń. Istotne jest, by: 1. dopasować wymiary płomienicy (średnica wewnętrzna i długość) do mocy zasilanego silnika 2. zachować szczelność jednostki generującej gaz oraz całej armatury łączącej pozostałe elementy instalacji 3. eliminować zbędne tarcie powietrza i gazu o ścianki rur przez unikanie ostrych zagięć i używanie rur o odpowiednio dużej średnicy. Copyright by Wydawnictwo Złote Myśli H. LaFontaine i P. Zimmerman DREWNO ZAMIAST BENZYNY – H. LaFontaine i P. Zimmerman 2.1. Budowa generatora gazu i zbiornika paliwa ● str. 24 2.1. Budowa generatora gazu i zbiornika paliwa Rys. 2-2 przedstawia części składowe generatora gazu i zbiornika paliwa, wskazując ich położenie względem siebie. Lista materiałów znajduje się w tabeli 2-1 (wszystkie rysunki i tabele wymienione w tekście znajdują się na końcu tej części). Jedynie wymiary płomienicy (element 1A) muszą być zbliżone do podanych, pozostałe elementy mogą być zastąpione innymi, tak długo jak długo zacho- wana jest absolutna szczelność między nimi. W poniższej instrukcji numery elementów są zgodne z tymi podanymi na Rys. 2-2 i w tabeli 2-1. Prototypowa jednostka, opisana w tym raporcie, została zbudowana do zasilania silnika benzynowego o mocy 35 KM. Posiada ona płomienicę o średnicy 15 cm (zgodnie z wielkościami podanymi w ta- beli 2-2). Zgodnie z tą instrukcją można wykonać generator z pło- mienicą o średnicy do 23 cm (tj. do zasilania silników o mocy do ok. 65 KM). Jeśli silnik wymaga płomienicy o średnicy 25 lub większej, należy użyć beczki o pojemności 200 litrów jako obudowy zgazo- wywacza i drugiej takiej samej na zbiornika paliwa. Poniższa procedura zapisana jest bardzo ogólnie i może zostać za- stosowana do budowy generatora o dowolnej wielkości, choć podane wymiary dotyczą egzemplarza prototypowego. Wszystkie fotografie zostały wykonane podczas budowy i montażu prototypu. Procedura montażu jest następująca: 1. Określ wymiary (wewnętrzną średnicę i wysokość) płomienicy (1A), na podstawie mocy zasilanego silnika lub jego pojemności (tabela 2-2). Wykonaj cylinder o odpowiednich wymiarach lub Copyright by Wydawnictwo Złote Myśli H. LaFontaine i P. Zimmerman DREWNO ZAMIAST BENZYNY – H. LaFontaine i P. Zimmerman 2.1. Budowa generatora gazu i zbiornika paliwa ● str. 25 wytnij z rury o właściwej średnicy odcinek takiej długości, aby wielkości te zgadzały się z określonymi na podst. tabeli 2-2. (Prototypowy zgazowywacz opisany w tym raporcie posiada płomienicę o średnicy 15 cm i długości 48 cm). 2. Okrągła płyta wierzchnia (2A) powinna mieć zewnętrzną średnicę równą zewnętrznej średnicy obudowy zgazowywacza (3A) (mierzoną u góry). Należy wykonać w jej środku otwór o średnicy odpowiadającej zewnętrznej średnicy płomienicy. Płomienica (1A) powinna zostać przyspawana pod kątem prostym do płyty wierzchniej (2A) jak to zostało pokazane na Rys. 2-3. 3. Ruszt (4A) wykonać z miski (ze stali nierdzewnej) lub durszlaka. Powinien on posiadać ok. 125 otworów o średnicy ok. 12 mm wykonanych w całej jego powierzchni (zob. Rys. 2-4). Śruba w kształcie U (5A) [lub inny element w tym kształcie – przyp. tłum.] musi zostać przyspawany poziomo do boku rusztu, 5 cm od góry. Zostanie on później połączony z mechanizmem wstrząsarki (12A). 4. Do trzech otworów, wykonanych symetrycznie przy krawędzi rusztu (zob. Rys. 2-5) należy przymocować łańcuchy, na których zostanie on podwieszony. Mają one zostać połączone z płytą wierzchnią (2A) za pomocą śrub oczkowych (7A), jak pokazano na Rys. 2-6. Każdą śrubę zabezpieczyć dwiema nakrętkami, po jednej na każdą stronę płyty, aby można ustawić odległość oczka od płyty. Po połączeniu, zakończenie płomienicy powinno znajdować się ok. 30-32 mm ponad dnem rusztu. 5. Z boku obudowy zgazowywacza (3A), wykonać otwór o średnicy równej zewnętrznej średnicy włazu do wybierania popiołu (8A). Dolna krawędź otworu musi znajdować się na wysokości ok. 10-12 mm od dna obudowy. Z powodu niewielkiej grubości blachy, z której wykonane są beczki na olej i kubły na śmieci, nie zaleca się spawania. Twarde lutowanie tego połączenia powinno Copyright by Wydawnictwo Złote Myśli H. LaFontaine i P. Zimmerman DREWNO ZAMIAST BENZYNY – H. LaFontaine i P. Zimmerman 2.1. Budowa generatora gazu i zbiornika paliwa ● str. 26 zapewnić zarówno odpowiednią wytrzymałość jak i szczelność złącza. 6. Wyciąć w obudowie dwa otwory o średnicy równej zewnętrznej średnicy włazów zapłonowych (10A) tak. Ich środki mają znaleźć się X mm niżej od górnej krawędzi obudowy, przy czym X = długość płomienicy - 180 mm (dla prototypu: X = 480 mm - 180 mm = ok. 300 mm). Otwory muszą znaleźć się naprzeciw siebie, jak to jest pokazane na Rys. 2-2. Włazy przylutować twardym lutem do obudowy. 7. Po zamontowaniu włazów zapłonowych (10A) i do usuwania popiołu (8A), zamknąć je pokrywami (zaślepki rur, odpowiednio 9A i 11A). Gwint na zaślepkach należy najpierw pokryć silikonem odpornym na wysoką temperaturę (27A), aby zapewnić całkowitą szczelność połączenia. Przyspawanie stalowego krzyżaka do zaślepek pozwoli zmniejszyć siłę potrzebną do późniejszego ich odkręcania. 8. Montaż wstrząsarki (12A) pokazany jest na Rys. 2-8. Rura o średnicy ok. 12mm (1AA) ma zostać przylutowana (twardy lut) do boku obudowy (3A), ok. 38 mm od jej dna. Długość odcinka rury wystającego do wewnątrz obudowy powinna być tak dobrana, żeby pionowy pręt (2AA) znajdował się w jednej linii z prętem w kształcie U (5A) przymocowanym do rusztu. Długość pręta 2AA musi być wystarczająca, by łączył się on z prętem 5A. 9. Przyspawać pionowy pręt (2AA) do łba śruby (3AA). Strona, po której na śrubie znajduje się gwint powinna zostać ścięta lub zeszlifowana by utworzyć płaską powierzchnię, jak to widać na Rys. 2-9. Zapewni to dobre połączenie z uchwytem (4AA), w któ- rym musi zostać wycięty otwór o odpowiednim kształcie. Uchwyt może zostać powyginany w dowolny wygodny sposób. 10.Wywiercić otwór w zaślepce rury (7AA). Jego średnica powinna być zbliżona do średnicy śruby (3AA). Ułatwi to utrzymanie szczelności. Copyright by Wydawnictwo Złote Myśli H. LaFontaine i P. Zimmerman DREWNO ZAMIAST BENZYNY – H. LaFontaine i P. Zimmerman 2.1. Budowa generatora gazu i zbiornika paliwa ● str. 27 11. Przed montażem wstrząsarki, jak pokazano na Rys. 2-8, pokryć śrubę (3AA) niewielką ilością smaru. Wypełnić rurę (1AA) silikonem odpornym na wysokie temperatury (27A) w celu zapewnienia szczelności, a następnie umieścić w środku śrubę. Dokręcić nakrętki (6AA) tak, aby uchwyt (4AA) był nieruchomy względem śruby (3AA), a jednocześnie by można było poruszać za jego pomocą ruszt podczas czyszczenia lub stacjonarnej pracy gazogeneratora. 12.Wykonać podpory (13A) obudowy zgazowywacza (3A) z żelaznego pręta o prostokątnym przekroju. Kształt i długość podpór musi zostać dopasowana do konstrukcji pojazdu, na którym zamontowany zostanie zgazowywacz. Można je przymocować śrubami o dł. ok. 5-6mm od spodu i do boku obudowy lub przylutować bezpośrednio do obudowy (por. Rys. 2-10). Należy pamiętać o uszczelnieniu wszystkich połączeń śrubowych dla zachowania hermetyczności. 13.Pokryć dno obudowy (3A) warstwą hydraulicznego kitu (28A) grubości 12mm. Kitem należy również pokryć wnętrze bocznej ścianki obudowy, do wysokości ok. 130mm. Wszystkie naroża zaokrąglić dla ułatwienia późniejszego opróżniania z popiołu. 14.Z drugiego pojemnika [śmietnika, beczki, etc. – przyp. tłum.] wykonać zbiornik paliwa (15A), skierować go dnem do góry, jak widać na Rys. 2-11. Wyciąć dno, pozostawiając 5 mm dookoła całej bocznej ścianki. 15.Kawałek ogrodowego węża (17A) przyciąć do długości odpowiadającej obwodowi dna zbiornika paliwa (15A), naciąć go wzdłuż całej długości. Umieścić go na krawędzi zbiornika paliwa (tam, gdzie zostało usunięte dno). Zabezpieczy to przed urazami, jakie mogą spotkać operatora ładującego drewno do zbiornika. Aby zapewnić dobre przyleganie do pokrywy (16A) należy przykleić pas taśmy uszczelniającej do okien (18A) pod pokrywą w miejscu, w którym styka się ona ze zbiornikiem paliwa. Copyright by Wydawnictwo Złote Myśli H. LaFontaine i P. Zimmerman DREWNO ZAMIAST BENZYNY – H. LaFontaine i P. Zimmerman 2.1. Budowa generatora gazu i zbiornika paliwa ● str. 28 16.Wyciąć 4 pręty wspornikowe (19A) o długości 65mm większej niż wysokość zbiornika paliwa (15A). Wyciąć otwory o średnicy 10 mm na każdym końcu wszystkich czterech prętów. Środki tych otworów mają znajdować się 19 mm od końców. Zagiąć odcinek o długości 5 cm na każdym końcu prętów pod kątem prostym. Zamontować je w równych odstępach do zbiornika paliwa (15A) przy użyciu śrub M6 (20A). Jedno z zagięć każdego pręta po- winno znajdować się tak blisko dolnej krawędzi zbiornika paliwa jak tylko jest to możliwe. 17.Wyciąć cztery metalowe trójkątne wsporniki (21A) i przyspawać, przylutować lub przynitować je do krawędzi pokrywy (16A), jak zostało pokazane na Rys. 2-12. Ich położenie musi być zgodne z położeniem prętów wspornikowych (19A) przymocowanych do zbiornika paliwa. Podczas pracy, między zbiornikiem paliwa a po- krywą powinna być szczelina o wysokości min. 20 mm, dla umożliwienia przepływu powietrza. Wsporniki powinny utrzymać pokrywę na odpowiedniej wysokości po włożeniu ich w otwory znajdujące się na górnych końcach prętów (19A), zob. Rys. 2-13. 18.Przymocować dwa haki (22A) do przeciwnych stron pokrywy (16A). Dwie sprężyny (23A) przymocować do uchwytów na obudowie zbiornika paliwa [jeśli pojemnik, z którego wykonany został zbiornik paliwa nie posiada tych uchwytów, należy je zamontować – przyp. tłum.]. Ich zadaniem jest utrzymywanie pokrywy (16A) w pozycji otwartej lub zamkniętej. 19.Wyciąć sprężynujący pierścień zabezpieczający (24A) tak, by pasował idealnie do obwodu górnej płyty (2A). Dzięki temu będzie dobrze dopasowany do obudowy zgazowywacza (3A). 20.Wyciąć 4 kwadraty o wymiarach 50 x 50 x 6 mm (25A), przylutować je do pierścienia zabezpieczającego (24A) w równej odległości, zgodnie z położeniem prętów podtrzymujących (19A) na zbiorniku paliwa. Wyciąć otwór o średnicy 19 mm w każdym Copyright by Wydawnictwo Złote Myśli H. LaFontaine i P. Zimmerman DREWNO ZAMIAST BENZYNY – H. LaFontaine i P. Zimmerman 2.1. Budowa generatora gazu i zbiornika paliwa ● str. 29 z tych kwadratów tak, by otwory te pasowały do otworów w prę- tach. Pierścień zabezpieczający pokazany jest na Rys. 2-14. 21.Rura łącząca zgazowywacz i filtr (29A) powinna zostać przymoco- wana do obudowy (3A) 150 mm poniżej jej górnej krawędzi. Musi mieć min. 5 mm średnicy, a dla odpowiedniego chłodzenia powinna mieć min. 180 cm długości. Przynajmniej jeden z jej końców musi być demontowalny do czyszczenia i ewentualnych napraw. Prototyp ten wykorzystuje rurkę izolacyjną do przewo- dów elektrycznych ze szczelnymi połączeniami (widocznymi na Rys. 2-1). Można zastosować jeden z wielu dostępnych elementów armatury hydraulicznej, o ile może on pracować w temperaturze przekraczającej 200(cid:176) C. Rura powinna zostać przylutowana lub przyspawana do obudowy zgazowywacza. 22.Podczas montażu zgazowywacza, pionowy pręt (2AA) będący ele- mentem wstrząsarki musi znaleźć się wewnątrz uchwytu w kształ- cie litery U (5A) przymocowanego do rusztu. 23.Pierścień zabezpieczający dociśnie obudowę zgazowywacza (3A) do wierzchniej płyty (2A). Pręty wspornikowe zbiornik paliwa (19A) muszą zostać przymocowane śrubami (26A) do kwadratów (25A) przyczepionych do pierścienia. Silikon odporny na wysokie temperatury (27A) musi zostać nałożony na wszystkie krawędzie połączeń aby zapewnić szczelność. Zamontowany pierścień zabezpieczający widoczny jest w dolnej części Rys. 2 - 13. 2.2. Budowa filtra Rys. 2-15 i 2-16 pokazują elementy składowe głównego filtra. Lista elementów i materiałów podana jest w tabeli 2-3 (wszystkie rysunki i tabele wymienione w części 2. znajdują się na jej końcu). W po- niższym opisie wszystkie numery elementów odnoszą się do Rys. 2-15 lub 2-16. Copyright by Wydawnictwo Złote Myśli H. LaFontaine i P. Zimmerman DREWNO ZAMIAST BENZYNY – H. LaFontaine i P. Zimmerman 2.2. Budowa filtra ● str. 30 Filtr jednostki prototypowej został wykonany z wiadra po farbie o pojemności 19 litrów. Wielkość ta zdaje się być odpowiednia dla zgazowywaczy o płomienicach o średnicy do 25cm. Jeśli średnica płomienicy ma wynosić więcej niż 25 cm, należy zastosować 80- litrową puszkę po farbie lub 120-litrową beczkę po oleju. Filtr może zostać wykonany w dowolnym kształcie, o ile będzie on szczelny i za- pewniony będzie w nim swobodny przepływ gazu. W wypadku użycia wiadra po farbie należy je oczyścić ze wszystkich chemicznych pozostałości. Górna krawędź musi być prosta i pozbawiona wgnie- ceń. Zastosowanie pojemnika o większej średnicy pozwoli na dłuższą pracę bez potrzeby czyszczenia filtra. Armatura (29A na Rys. 2-2 i 2-15) łącząca gazogenerator z filtrem powinna zostać wykorzystana jako ważny element systemu chłodzącego gaz i nie powinna mieć wewnętrznej średnicy mniejszej niż 50mm. W prototypowym filtrze wykorzystano elastyczny odcinek rury wydechowej, nadano jej kształt łuku aby móc wykorzystać jej większą długość i tym samym poprawić chłodzenie gazu. Procedura budowy filtra jest następująca: 1. Wyciąć dziurę odpowiadającą zewnętrznej średnicy rury spustu skroplin (13B na Rys. 2-15) w bocznej ściance filtra (1B). Dolna krawędź otworu powinna znaleźć się na wysokości ok. 12 mm ponad dnem pojemnika. 2. Umieścić rurę do spuszczania skroplin (13B) wewnątrz poprzed- nio wykonanego otworu w obudowie filtra tak, by jej niegwinto- wany koniec znajdował się w pobliżu środka obudowy, w pozio- mie. Przylutować (nie spawać!) rurę w tej pozycji do obudowy. Zamknąć gwintowany koniec zaślepką (14B). 3. Pokryć dno pojemnika (1B) warstwą cementu hydraulicznego o grubości ok. 10-12 mm (28A), uważając by nie zatkać końca rury do spuszczania skroplin (13B) (tj. wypełnić rurę materiałem takim Copyright by Wydawnictwo Złote Myśli H. LaFontaine i P. Zimmerman DREWNO ZAMIAST BENZYNY – H. LaFontaine i P. Zimmerman 2.2. Budowa filtra ● str. 31 jak papier, styropian, czy inny sztywnym, lecz łatwym do usu- nięcia materiałem). Pokryć cementem również boczne ścianki pojemnika do wysokości 35 mm ponad poziomem cementu. Lekko zaokrąglić krawędzie. Cement ma zapewnić możliwość spływania skroplonych płynów do spustu (13B). Musi on stwardnieć nim zostaną wykonane kolejne etapy budowy filtra. Po jego stwardnieniu usunąć materiał zatykający otwór w rurze do spuszczania skroplin (13B). 4. Wyciąć okrągłą płytę denną (2B) o średnicy 12 mm mniejszej niż wewnętrzna średnica obudowy filtra (1B). Pozostawi to miejsce na ewentualne rozszerzanie się materiału wskutek wzrostu tempera- tury i umożliwi łatwy demontaż podczas czyszczenia. W płycie wy- wiercić tyle otworów o średnicy 19mm ile jest praktyczne w sto- sunku do wymiarów płyty. Wywiercić również 3 otwory o średnicy 9mm, równoodległe od siebie, w pobliżu krawędzi płyty. W tych otworach zostaną umieszczone śruby dystansowe (3B). 5. Rys. 2-16 pokazuje wykorzystanie trzech śrub (3B) jako dystan- sów ustalających położenie płyty dennej (2B) ponad dnem pojem- nika (1B). Długość tych śrub musi być tak dobrana, by płyta znaj- dowała się ok. 50 mm ponad warstwą cementu hydraulicznego. 6. Wyciąć prostokątną płytkę działową (4B) o szerokości o 6 mm mniejszej od średnicy obudowy filtra (1B) i o wysokości o 65 mm mniejszej niż wysokość obudowy. Przyspawać ją do płyty dennej (2B) pod kątem prostym, na środku, jak pokazano na Rys. 2-17. 7. Uciąć odcinek węża hydraulicznego odpornego na wysokie tempe- ratury (5B) o długości równej obwodowi obudowy filtra. Naciąć go wzdłuż całej długości, nałożyć na krawędź obudowy (1B) aby zapewnić szczelność. 8. Wyciąć okrągłą pokrywę (6B) o średnicy odpowiadającej średnicy obudowy filtra (1B). Wyciąć w niej trzy otwory do umocowania rury idącej od zgazowywacza (29A), wentylatora (7B), i rury wyjś- ciowej (10B) do silnika. Zwrócić szczególną uwagę na wzajemne Copyright by Wydawnictwo Złote Myśli H. LaFontaine i P. Zimmerman DREWNO ZAMIAST BENZYNY – H. LaFontaine i P. Zimmerman 2.2. Budowa filtra ● str. 32 położenie tych otworów: rura (29A) od zgazowywacza musi wchodzić do filtra po jednej stronie płyty działowej (4B), wenty- lator (7B) i rura wylotowa do silnika (10B) muszą znajdować się po drugiej stronie płyty. Wzajemne położenie otworów wskazuje Rys. 2-18. 9. Podłączyć rurę 29A do pokrywy (5B) filtra. Przynajmniej jeden koniec rury 29A łączącej zgazowywacz z filtrem musi być demontowalny, aby można było ją wyczyścić. W prototypowej jednostce użyto rurki do osłaniania przewodów elektrycznych. Można ten element wykonać z dowolnej rury zdolnej wytrzymać temperaturę powyżej 200(cid:176) C. Rurę można przylutować lub przyspawać bezpośrednio do pokrywy. 10.Przyłączyć wentylator (7B) do pokrywy filtra (6B). W jednostce prototypowej zilustrowanej w tym raporcie wykorzystany został wentylator od nawiewu Volkswagena. Wykonać podłączenie do pionowej rury wylotowej (8B) jak pokazano na Rys. 2-19. Przygotować zaślepkę (9B) do zamykania wylotu tej rury. Można w tym celu wykorzystać metalową lub plastikową zaślepkę do rur. Pionowa rura wylotowa i zamykająca zaślepka są dobrze widoczne na Rys. 2-1. 11. Rura wylotowa do silnika (10B) musi posiadać wewnętrzną śred- nicę równą min. 32mm. Przy tworzeniu połączenia filtra z silni- kiem należy unikać występowania zagięć o małym promieniu by nie utrudniać przepływu gazu do silnika. Można w tym celu wyko- rzystywać kolanka hydrauliczne. Przyłącze do rury wylotowej może zostać przylutowane lub przyspawane do pokrywy (6B). Można też wykorzystać dowolne szczelne połączenie innego rodzaju. 12.Przyspawać lub przylutować zatrzaski (11B) do pokrywy (6B) (por. Rys. 2-20) i obudowy filtra (por. Rys. 2-21). Muszą one pozwalać na mocne dociśnięcie pokrywy do obudowy w celu utrzymania szczelności. Copyright by Wydawnictwo Złote Myśli H. LaFontaine i P. Zimmerman DREWNO ZAMIAST BENZYNY – H. LaFontaine i P. Zimmerman 2.2. Budowa filtra ● str. 33 13.Uciąć dwa odcinki węża hydraulicznego (12B) o długości równej wysokości płytki działowej (4B) i trzeci o długości równej szero- kości tej płytki. Naciąć wzdłuż całej długości. Nasunąć dwa pierw- sze odcinki na boczne krawędzie płytki, trzeci – na krawędź gór- ną, jak pokazano na Rys. 2-17. 14.Umieścić płytkę działową (4B) [razem z przyspawaną płytą denną – przyp. tłum.] wewnątrz obudowy filtra (1B), upewniając się, że odcinki węża (12B) uszczelniają połączenie. Dopasować położenie płyty dennej za pomocą regulacji długości śrub dystansowych (3B) tak, by górna krawędź płyty działowej leżała na dokładnie tej samej wysokości co krawędź obudowy filtra. Upewnić się, że pokrywa (5B) leży płasko i dokładnie dotyka do obudowy filtra i płyty działowej. 15.Wypełnić filtr z obydwu stron płyty podziałowej kawałkami drew- na, takimi samymi jakimi zgazowywacz będzie zasilany. Po os- trożnym umieszczeniu drewna w filtrze zamknąć go szczelnie pokrywą przy użyciu zatrzasków. 2.3. Budowa mieszacza i przepustnicy Rys. 2-22 i 2-23 pokazują elementy składowe gaźnika (mieszacza). Lista elementów potrzebnych do jego wykonania znajduje się w tabe- li 2-4 (znajduje się ona na końcu części 2 opracowania). W poniż- szym opisie wszystkie numery elementów odnoszą się do Rys. 2-22 i 2-23, oraz do tabeli 2-4. Opis ten przedstawia łatwy sposób wykonania mieszacza pozwalającego na uzyskanie mieszaniny pali- wowo-powietrznej i regulację ilości paliwa zasilającego silnik (prze- pustnica). Większość z poniższych punktów tyczy się wykonania dwóch przepustnic: jednej do regulacji ilości mieszanki, drugiej jako zaworu regulującego dopływ powietrza. Reszta mieszacza może Copyright by Wydawnictwo Złote Myśli H. LaFontaine i P. Zimmerman DREWNO ZAMIAST BENZYNY – H. LaFontaine i P. Zimmerman 2.3. Budowa mieszacza i przepustnicy ● str. 34 zostać wykonana ze zwykłych, gwintowanych elementów hydraulicz- nych. Wewnętrzna średnica rur użytych do budowy gaźnika musi być od- powiednia w stosunku do wielkości silnika i nie powinna być w żad- nym wypadku mniejsza niż średnica kolektora wlotowego do silnika. W razie jakichkolwiek wątpliwości należy użyć większej średnicy. Pozwoli to na zmniejszenie oporów dla przepływającego przez in- stalację gazu i na zwiększenie długości czasu pracy instalacji po- między czyszczeniem. Gaz opuszczający filtr powinien mieć temperaturę niższą niż ok. 80(cid:176) C. Odcinek łączący filtr z gaźnikiem zaczynający się ok. 60 cm od obudowy filtra może zostać wykonany z gumowego węża motoryza- cyjnego. Uniemożliwi to powstawanie nieszczelności spowodowa- nych wibracjami silnika w okolicy filtra i/lub w przewodzie łączą- cym. Wąż ten musi być względnie nowy i musi posiadać wplecioną weń metalową siatkę uniemożliwiającą zginanie się węża poddanego działaniu podciśnienia. Siatka ta szybko zardzewieje jeśli poddana będzie najpierw działaniu wody, a później – gorącego gazu drzew- nego zawierającego sporo wodoru. Procedura budowy dwóch przepustnic jest następująca: 1. Zamontować łącznik (1C na Rys. 2-22) do istniejącego otworu wlotowego w bloku silnika przy użyciu śrub. Ponieważ silniki ben- zynowe posiadają różne kolektory wlotowe przy wykonaniu/mo- dyfikowaniu tego łącznika do zastosowania przy konkretnym silniku niezbędne będzie wykorzystanie zdrowego rozsądku i in- wencji czytelnika. Wyciąć uszczelkę (7C) o odpowiednim kształcie do uszczelnienia połączenia łącznik-silnik. Copyright by Wydawnictwo Złote Myśli H. LaFontaine i P. Zimmerman DREWNO ZAMIAST BENZYNY – H. LaFontaine i P. Zimmerman 2.3. Budowa mieszacza i przepustnicy ● str. 35 2. Przepustnica (3C) pokazana jest na Rys. 2-24 i 2-25. Potrzebne są dwa takie zawory. Wyciąć otwór o średnicy ok. 10 mm na środku każdego korpusu zaworu (1CC), w środku jego długości. 3. Płytka zaworu (2CC) musi mieć kształt owalny i wymiary odpo- wiadające tym z tabeli 2-4. Owalny kształt sprawia, że w położe- niu zamkniętym płytka będzie znajdować się pod ką
Pobierz darmowy fragment (pdf)

Gdzie kupić całą publikację:

Drewno zamiast benzyny
Autor:

Opinie na temat publikacji:


Inne popularne pozycje z tej kategorii:


Czytaj również:


Prowadzisz stronę lub blog? Wstaw link do fragmentu tej książki i współpracuj z Cyfroteką: