środa, 11 maja 2016

Tania jazda samochodem - dojazd do pracy

Dojazd do pracy to dla większości osób najczęściej przemierzana
trasa. Dlatego drobne oszczędności na jednym przejeździe kumulują
się w ciągu całego roku, by przynieść większy zysk. Z drugiej strony
codzienne marnowanie paliwa w korku kumuluje się w większą
stratę. Z tego powodu warto zastanowić się, czy nie da się dojechać
do pracy drogą ekonomiczniejszą - w szczególności, czy nie da się
omijać korków. Czas tracony w korkach zależy nie tylko od wyboru
drogi, ale - co ważniejsze - od wyboru czasu jazdy. Jeżeli jedziesz
wtedy, gdy większość osób - korki będą największe. Dlatego być
może lepiej wyjechać nieco wcześniej? Unikniesz tłoku, nerwów,
marnowania paliwa - i nie spóźnisz się do pracy albo nawet
przyjedziesz za wcześnie, sprawisz na szefie wrażenie pracowitego
pracownika, który przyjeżdża do pracy przed wyznaczonym czasem.
Może uda Ci się dogadać z szefem i przyjeżdżać wcześniej do pracy

i wychodzić wcześniej? Albo przyjeżdżać później i wyjeżdżać później?
A może czas przed rozpoczęciem pracy przeznaczysz na załatwianie
swoich spraw, planowanie dnia albo czytanie książki?

poniedziałek, 2 maja 2016

Oszczędzaj czas i pieniądze

Warto zastanowić się, w jaki sposób można oszczędzić czas
i pieniądze. Przed każdym wyjazdem samochodem można
zastanowić się, czy nie da się tego zrobić sprytniej i oszczędniej.
Przykładowo - jeżeli często jeździsz do banku - może lepiej założyć
konto internetowe i wykonywać operacje przez Internet? Jeżeli masz
zamiar do kogoś pojechać - zastanów się, może wystarczy
zadzwonić? A jeżeli wolisz pojechać osobiście - warto zadzwonić
wcześniej i zapytać, czy zastanie się wtedy daną osobę i czy jest
przygotowana do spotkania. Jeżeli wracasz z pracy samochodem,
załatwiaj sprawy, które masz do załatwienia, po drodze. Wracając do
domu, a potem wyjeżdżając z niego, aby coś załatwić, tracisz czas
i pieniądze.


Codzienna wycieczka
Zapewne są trasy, które pokonujesz często. Na przykład większość
osób codziennie (w dni powszednie) udaje się do pracy, często
samochodem. Tym trasom należy poświęcić szczególną uwagę, jako
że są pokonywane często. Wystarczy raz zastanowić się i poszukać
najekonomiczniejszej drogi dojazdu, aby wielokrotnie oszczędzać
paliwo i czas.
Zaplanuj trasę tak, by była krótka, ale unikała zatłoczonych ulic,
gdzie mógłbyś stać w korku i marnować paliwo.
Przykładowo do mojego domu można dojechać na trzy główne
sposoby, a każdy z tych sposobów ma kilka wariantów. Pierwsza
droga prowadzi przez prostą i wygodną jezdnię, ale jest najdłuższa.
Druga jest kręta i górzysta, ale najkrótsza. Trzecia jest średnio długa
i średnio kręta i górzysta. Mierząc czas przejazdu i odległość
w kilometrach (według wskazań licznika) oraz biorąc po uwagę
górzystość i krętość, wybrałem tę trzecią.
Na powyższym przykładzie widać, że warto nie tylko zwrócić uwagę
na odległość, ale też na nachylenie terenu, płynność ruchu (czy jest
dużo skrzyżowań ze światłami? czy są przejazdy kolejowe? czy często
można natknąć się na korki?), krętość drogi (zakręty pogarszają
ekonomiczność przejazdu), a także stan drogi (dziury, koleiny,
osuwiska, częstość odśnieżania w zimie).
Możesz to przewidzieć
Codziennie miliony ludzi spędza miliony godzin w tzw. korkach
ulicznych, najczęściej w czasie dojazdu do pracy, w tak zwanych
„godzinach szczytu” - czyli porze, w której najwięcej ludzi korzysta
z samochodów, by np. dojechać do pracy.
Korki powodują stres - dobrze to obrazuje film upadek (Falling
Down z 1993 r. w reżyserii Joela Schumachera) z Michaelem Douglasem w roli głównej. Akcja filmu rozpoczyna się w upalny
dzień, w wielkim korku na autostradzie do Los Angeles. Główny
bohater w tym właśnie korku traci panowanie nad sobą, i uzbrojony
w kij baseballowy i shotgun (strzelbę) idzie zaprowadzić w mieście
nieco porządku, co kończy się dla niego i innych osób - łagodnie
mówiąc - niepomyślnie.
W niektórych krajach na południu Europy tradycyjnie jednego dnia
tworzą się korki na drogach, ponieważ w tych dniach wszyscy chcą
rozpocząć lub zakończyć swój urlop.
W Polsce na niektórych drogach też powstają łatwe do przewidzenia
korki. Na przykład na słynnej „Zakopiance” (drodze z Krakowa przez
Myślenice do Zakopanego) podczas tak zwanej wymiany turnusów -
wiele osób w czasie jednego weekendu stara się wyjechać
z Zakopanego i okolic (takich jak Murzasichle, Bukowina, Białka
Tatrzańska) i dojechać tam od strony Krakowa. Ponieważ
Zakopianka za miejscowością Myślenice jest drogą jednopasmową
i dość wąską, na dodatek krętą i górzystą, tworzą się tam korki,
których pokonanie zajmuje wiele godzin. Kiedyś wracałem
z Zakopanego po Sylwestrze połączonym z długim weekendem,
kierowca autobusu stwierdził, że bardziej opłaca mu się jechać przez
boczne drogi, niż stać poł dnia w korku na Zakopiance. Nadłożył
drogi, ale zaoszczędził paliwo i czas - swój i pasażerów.
Dlatego zastanów się, czy możesz uniknąć stania w korku

poniedziałek, 25 kwietnia 2016

Współprądowy gazogenerator warstwowy (WGW)

Współprądowy gazogenerator warstwowy (WGW)

Aż do wczesnych lat osiemdziesiątych generatory gazu na całym
świecie (włączając te zaprojektowane podczas II w.ś.) działały z założeniem, 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 uzupełnienia
zapasu drewna. Gdy ładowano drewno, gazy i spaliny ulatniały
się do atmosfery a osoba wykonująca tę czynność musiała uważać,
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 stosowania 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 „gazogenerator z otwartą pokrywą”. Trwające kilka lat próby, prowadzone zarówno w laboratoriach i w terenie dowiodły, że takie proste, niedrogie zgazowywacze mogą zostać wykonane z istniejących elementów i będą się doskonale sprawować w sytuacjach nadzwyczajnych.
Budowa WGW przedstawiona jest schematycznie na Rys. S-1. Podczas
pracy tej jednostki, powietrze porusza się jednostajnie w doł,
w tym samym kierunku co paliwo [stąd nazwa – współprądowy –
przyp. tłum.], poprzez cztery strefy, z czego wynika nazwa: „strefowy”.
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 dostarczając
w ten sposób ciepła do trwającej ciągle pirolizy. Na dnie tej
strefy nie powinno być już tlenu – cały powinien już do tego miejsca
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 drzewnego. Poniżej tej strefy znajduje się ruszt. Popioł 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 swobodny
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 przygotowane, 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 wchodzi
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 samoczynnie
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 powstania
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 ręczną
wstrząsarkę rusztu, której należy używać podczas pracy w bezruchu.
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 zakrojonym
testom. Zachęcamy Czytelnika do wykorzystania własnych pomysłów
przy budowie własnego generatora. Jeśli warunek szczelności
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 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. użycie metanu czy
alkoholu.

poniedziałek, 18 kwietnia 2016

Drewno zamiast benzyny . Historia technologii

Drewno zamiast benzyny Historia technologii ZOBACZ>>>

Drewno jest wykorzystywane do wytworzenia ciepła niemalże od początków
ludzkości, podczas gdy spalając drewno wykorzystujemy tylko
1/3 zgromadzonej w nim energii. Dwie trzecie tracone są razem
z dymem, podgrzewając atmosferę. Zgazowywanie to metoda wykorzystywania
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 domów,
gdzie wykorzystywano go do celów grzewczych i oświetleniowych,
a także do gotowania. W przemyśle używano tego gazu do opalania
kotłów parowych, rolnicy zasilali swoje maszyny rolnicze gazem
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.
Generatory gazu drzewnego nie są cudem techniki, który jest w stanie
całkowicie wyeliminować zapotrzebowanie na ropę naftową czy
pozwolić na uniezależnienie się gospodarki od wysokich cen paliw
kopalnych. Są one jednak sprawdzonym rozwiązaniem pozwalającym
rozwiązać sytuacje, w których zabraknie paliwa, takie jak wojny,
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 największy
pożytek z technologii zgazowywania drewna mieli ludzie, dla ktorych
paliwa naftowe były najmniej dostępne.
W czasie II wojny światowej na terenie okupowanej Danii 95% zmechanizowanego
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 wykorzystaniem
metanu czy alkoholu, jest użycie tych prostych, niedrogich jednostek
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 zainteresowanych
techniczną stroną konstrukcji. Celem ich jest umożliwienie uzyskania 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 (paleniskiem),
pokazany na rys. 1-2, zwany jest czasem zgazowywaczem
Imberta, z racji nazwiska tworcy, Jacquesa Imberta. Sprzedawano go
pod wieloma rożnymi nazwami handlowymi. Jednostki takie w czasie
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 domach,
proste gazogeneratory były ratunkiem przed śmiercią głodową.
Wykonywano je z elementów takich jak np. korpusy pralek,
stare bojlery czy metalowe butle gazowe. Co może wydawać się zaskakujące
– praca tych jednostek była prawie tak samo efektywna
i wydajna jak tych produkowanych przemysłowo. Wykonane domowymi
sposobami urządzenia wytrzymywały przebieg ok. 30 000
km, wymagając wielu napraw, podczas gdy te wyprodukowane w fabrykach
– 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 wewnątrz
urządzenia z jakiegoś powodu osiągnęło zbyt wysoką wartość.
Mniej więcej w 1/3 wysokości zgazowywacza znajdował się zestaw
skierowanych promieniście dysz. Ich zadaniem było dostarczenie powietrza
do poruszającego się w dół zgazowywacza drewna. W generatorach
przystosowanych do zasilania pojazdów, ruch tłoków w silniku
powodował odpowiednią różnicę ciśnień, dzięki ktorej powietrze
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 metoda
zgazowywania bywa też określana mianem „produkcyjnej generacji
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 względami
można określić gazogenerator Imberta mianem automatycznego.
Jeśli poniżej poziomu dysz znajduje się zbyt mało węgla
drzewnego, spalaniu i pirolizie podlegają większe ilości drewna, czego
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), zasysane
do środka urządzenia powietrze powoduje jego spalanie. Tym
sposobem strefa spalania utrzymuje się samoistnie bardzo blisko poziomu
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 maksymalne mieszanie i minimalne straty ciepła. W tym miejscu temperatura
osiąga najwyższą wartość.
Zbierający się w dolnej części strefy węgla drzewnego drobny popiół
może zatkać lub utrudnić przepływ gazu. Węgiel znajduje się na ruchomym
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 mieszaniny
węgla z popiołem, która może stanowić 2-10% masy drewna.
Zgazowywacz Imberta wymaga do działania układu chłodzenia składającego
się z wypełnionego wodą osadnika, oraz samochodowej
chłodnicy – wymiennika ciepła. W osadniku następuje oczyszczenie
gazu ze smoły i większej części popiołu niesionego przez gaz, zadaniem
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 osadniku.
Po przejściu przez filtr, gaz drzewny mieszany jest z powietrzem
w mieszaczu (mieszalniku), a następnie kierowany bezpośrednio
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 wykorzystywane
jako paliwo. Zwężenie płomienicy oraz wystające dysze powietrzne
stwarzają niebezpieczeństwo blokowania się przepływu paliwa,
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.
W istocie powstała wtedy cała gałąź przemysłu zajmująca się tylko
przygotowaniem drewna do wykorzystania w gazogeneratorach
([16]). To właśnie zwężenie płomienicy powoduje poważne ograniczenie
wielkości kawałków drewna, które bez poddania kosztownemu
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 osiągnął
komercyjny sukces. Jest względnie niedrogi, składa się z nieskomplikowanych
elementów, łatwo go zbudować, mogą go obsługiwać
kierowcy po krótkim przeszkoleniu.
Drewno zamiast benzyny ZOBACZ>>>

poniedziałek, 11 kwietnia 2016

Zasady zgazowywania paliw stałych

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, jak zwęgla się drewno. W zasadzie drewno się nie pali, lecz wydziela z siebie gaz, który zapala się jasnym płomieniem w niewielkiej odległości 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 zwęglającego 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 ‘obsługują’ proces gazyfikacji. Wiele stałych paliw jest odpowiednich do zgazowania – począwszy od drewna i papieru, przez torf, węgiel brunatny 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 rożnych proporcjach.
Stąd wynika cel zgazowywania – prawie zupełne przekształcenie paliwa na formę gazową tak, by pozostał tylko popiół – składniki niepalne (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 odpowiedniej 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 wyprodukowanie 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 znajomość nie jest jednak potrzebna podczas budowy i obsługi gazogeneratora.

Publikacje zawierające więcej informacji na ten temat są wymienione w odpowiednim miejscu w tym opracowaniu: ZOBACZ PORADNIK: Drewno zamiast benzyny. Jak zbudować generator gazudrzewnego i jeździć samochodem 5 razy taniej?>>>

poniedziałek, 4 kwietnia 2016

Co to jest generator gazu drzewnego i jak on działa?

Gaz 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 silnikow 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 generatorów 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 niedoborami 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 niezastąpione do zaspokajania potrzeb paliwowych niektórych gałęzi działalności gospodarczej, takich jak produkcja i dystrybucja żywności.
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, warstwowa, 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 umieszczonego na niewielkim metalowym cylindrze. W wielu miejscach zastosowanie znalazły dostępne powszechnie elementy hydrauliczne.
Jako ruszt zastosowano dużą metalową miskę. Prototypowy zgazowywacz 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 napędowego potrzebną do wystąpienia zapłonu, może on działać zasilany głownie 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 funkcjonowaniu 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 pojazdow. W części 1. tego opracowania opisane zostały główne zasady zgazowywania, znajduje się tu też kilka informacji historycznych odnośnie wykorzystywania i skuteczności 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. użycie metanu czy alkoholu.