Ряполов Константин
В последнее десятилетие все активней возрождается угасший было интерес к технологиям получения горючего газа из твердых видов топлива (например, древесины) с помощью так называемых газогенераторов. Объясняется это как экологическими мотивами ("выхлоп" такого газа куда менее токсичен, чем, например, бензиновый), так и экономическими — при нынешнем соотношении цен на дрова и природный газ газогенераторный газ обходится дешевле даже с учетом его меньшей горючести. Если же сравнивать с традиционным сжиганием дров в печи, то выработка газа позволяет от того же количества древесины получить на 25% больше тепла. Что и способствует популярности так называемых пиролизных котлов.
Жители Донецка Сергей Лагунов и Григорий Семикопенко на практике доказали, что хорошо работающий газогенератор любого размера и назначения можно сделать и самому. Причем из самых дешевых или даже бросовых материалов.
Как это устроено
В агрегатах, создаваемых нашими героями, газ вырабатывается благодаря так называемому обратному, или опрокинутому, процессу газификации. В мире много устройств, работающих по этому принципу, но, если не обращать внимания на второстепенные конструктивные отличия, все эти газогенераторы устроены одинаково.
Основная часть конструкции — металлическая емкость (например, в форме цилиндра), фактически совмещающая в себе функции топливного бункера, сушильной камеры и камеры сухой перегонки. В нижней части цилиндр переходит в сужающийся конус, а далее — в часть конструкции, которую можно назвать камерой горения. В стенки камеры горения по кольцу врезано несколько фурм, через которые внутрь попадает воздух. Далее следуют еще одно сужение трубы и направленный вниз раструб, куда выпадает зола и выходит образующийся газ. Все это одето в металлическую рубашку внешнего корпуса газогенератора. В верхней части корпуса находятся герметически закрывающийся люк для загрузки топлива и патрубок для вывода газа. В нижней части — люк для выгрузки золы и патрубок для подачи воздуха в фурмы (может быть еще специальное отверстие для поджога факелом).
Авто на дровах
Газогенераторы могут быть самых разных размеров и производительности. Существуют промышленные агрегаты величиной с дом в несколько этажей. А вот самодельного генератора высотой в человеческий рост более чем достаточно, чтобы обогреть небольшое домашнее хозяйство и приготовить еду.
Относительно маленький — высотой сантиметров в 70 — может использоваться не только для газоснабжения дома, но и для питания двигателя "Жигулей". Кстати, сейчас во всем мире возрождается интерес к транспорту с газогенераторными установками. И хотя пока это все остается делом отдельных энтузиастов, известны уже и экспериментальные разработки серьезных автомобильных компаний. В середине же прошлого века газогенераторными установками были оборудованы сотни тысяч легковых и грузовых автомобилей, автобусов и тракторов (в том числе и в нашей стране). А страдающая от нехватки бензина Германия во время войны выпускала даже танки на газу.
Как рассказывает Сергей Лагунов, прежде чем выбрать, из чего делать основную часть своего автомобильного генератора, конструкторы перебрали несколько вариантов. Можно было, например, купить на металлобазе стандартные стальные трубы, но в итоге получалось либо дорого, либо тяжело. Хотелось же сделать систему заметно легче 100 кг (для мобильности) и как можно дешевле. Доступным вариантом, как указывает Сергей, мог бы быть старый ресивер от грузовиков марки КамАЗ или ЗИЛ — подержанный можно купить гривен за 100. Но в итоге остановились на старом 40-литровом газовом баллоне. Такой можно купить за 50—100 грн. И его достаточно, чтобы одной загрузки дровами хватало "Жигуленку" для проезда 100 км.
Кроме того, понадобилось около двух квадратных метров стальных листов — "двадцатки" или "тридцатки", несколько металлических трубок. Многие материалы и так есть в хозяйстве почти каждого сельского жителя. Но даже если все покупать, то материалов, включая электроды для сварки, по словам Сергея, надо долларов на 100. Плюс сама работа по сварке.
Ничего принципиально сложного для "человека с руками" в изготовлении такого генератора нет. А для того чтобы не путаться в мелочах, Сергей снимает сейчас целый фильм о том, как сделать такое устройство своими руками.
Принципы работы генератора
Через верхний люк газогенератор "набивается" топливом. Это может быть древесина, уголь, торф, соломенные брикеты, практически любые отходы органического происхождения. Григорий Семикопенко, например, в своем газогенераторе успешно сжигал даже автомобильные покрышки. Обычно, если в газогенераторах используются дрова, то это должны быть чурочки размерами 40—60 мм. Наколоть такую мелочь — тоже работа. Поэтому газогенераторы наших героев специально сделаны так, что позволяют использовать и большие поленья — до 20—30 см в длину.
Что касается угля, то годится не каждый его сорт. Как указывает Григорий Семикопенко, коксующиеся угли имеют склонность спекаться и не проваливаться в нижние части генератора.
Возвращаемся к началу процесса. После того как бункер наполнен, топливо внизу поджигается факелом. На протяжении некоторого времени (буквально нескольких минут) в камеру горения искусственно подается воздух — например, с помощью обычного вентилятора. Когда огонь хорошо разгорится, вентилятор отключают, и воздух в небольших объемах подсасывается уже за счет естественной силы тяги. Собственно, вся технология генерации газа построена на сжигании топлива при недостатке воздуха для полноценного горения.
Понятно, что чем дальше от огня, тем температура в генераторе меньше. Где-то в верхней половине бункера, где температура устанавливается в пределах 100—150 °С, образуется зона подсушки топлива, где из него выделяется водяной пар. Ниже, где температура доходит до 450° С, а доступа воздуха практически нет (весь перегорает ниже, в зоне горения), формируется зона сухой перегонки. Здесь дрова обугливаются, "съеживаются", выделяя целый букет газов и смол, которые — а деваться им больше некуда — идут вниз, в зону горения.
В зоне горения при температуре 1300—1700 °С смолы частично сгорают, частично начинают разлагаться на более простые составляющие и спускаются еще ниже — в зону восстановления. Туда же уходят и продукты "жизнедеятельности" из зоны горения — негорючие газы (углекислый газ и азот) и уголь. В зоне восстановления при температуре 700—900 °С происходит окончательное формирование горючего газа (точнее, газовой смеси).
Остатки смол окончательно разлагаются на горючие газы — окись углерода (он же угарный газ), водород и метан. Водород получается также и из водяного пара.
Кроме горючих газов, в смеси остаются и негорючие — углекислый газ и азот. Что, в общем, и определяет более низкую (в 1,5—2 раза), чем у природного газа, теплотворную способность этой смеси.
Главные темы