Устройство и принцип работы газогенератора. Поршневые газогенераторыНемцы представили авиадвигатель с поршневым мотором вместо газогенератораМодель двигателя смешанного цикла Bauhaus Luftfahrt Немецкий проектный институт Bauhaus Luftfahrt, контрольный пакет акций которого принадлежит европейскому авиастроительному концерну Airbus, представил проект гибридной авиационной силовой установки. Согласно сообщению института, новый двигатель внешне похож на турбовентиляторную реактивную авиационную силовую установку, однако внутри имеет существенное от нее отличие — замещенный поршневым двигателем газогенератор. По оценке разработчиков, такое конструктивное решение позволит уменьшить расход топлива самолетом. Современные турбовентиляторные двигатели состоят из двух частей. Одна из них — внутренний контур, состоящий из газогенератора и сопловой части. В состав газогенератора входят зона компрессоров, камера сгорания и турбина высокого давления. В полете воздух затягивается и немного сжимается вентилятором — самым большим и самым первым винтом по ходу полета. Затем часть этого воздуха поступает в компрессор и сжимается еще сильнее, после чего попадает в камеру сгорания, где смешивается с топливом. После сгорания горючего газы из камеры сгорания попадают на турбину высокого давления и вращают ее, а та, в свою очередь, приводит в движение компрессор. После турбины высокого давления газы попадают на турбину низкого давления, приводящую вентилятор. После турбин газовый поток попадает в сопло и истекает из него, формируя часть тяги двигателя. Вторая часть двигателя — внешний контур — представляет собой направляющий аппарат, воздуховод и, в некоторых случаях, собственное кольцевое сопло. Во время полета часть немного сжатого вентилятором воздуха, не попавшая во внутренний контур, попадает в направляющий аппарат, где тормозится. Из-за торможения давление в воздушном потоке повышается. Затем сжатый воздух поступает в воздуховод, а затем — в сопло и формирует остаток тяги. В современных турбовентиляторных двигателях гражданских самолетов основная часть тяги — до 80 процентов — формируется вентилятором. Разработчики из Bauhaus Luftfahrt предложили заменить газогенератор поршневым двигателем, который будет вращать вентилятор и зону компрессоров. Предполагается, что сжатый воздух из зоны компрессоров будет использоваться для нужд поршневого двигателя, повышая эффективность сгорания топлива в нем и, соответственно, мощность. Разработчики утверждают, что использование поршневого двигателя вместо газогенератора позволит увеличить пропускную способность внешнего контура и снизить массу силовой установки. По оценке разработчиков, замена газогенератора поршневым двигателем позволит создать гибридный двигатель, который будет потреблять на 50 процентов меньше топлива, чем турбовентиляторные двигатели 2000-х годов разработки. Предполагается, что если проект гибридного двигателя, получивший название CCE (Composite Cycle Engine, двигатель смешанного цикла), получит финансирование и будет успешно завершен, первые новые силовые установки могут поступить в серийное производство в 2050 году. В октябре прошлого года стало известно французская компания Safran приступила к испытаниям нового турбовинтовентиляторного реактивного двигателя с открытым винтовентилятором, разрабатываемого в рамках проекта Open Rotor. Испытания нового авиадвигателя проекта Open Rotor проводятся Safran на предприятии во французском Истре. Разработка Open Rotor ведется с 2008 года, а сборкой первого прототипа силовой установки Safran занималась с ноября 2015 года. Прототип новой силовой установки собран на базе газогенератора турбореактивного двухконтурного двигателя с форсажной камерой M88. Такие силовые установки используются на истребителях Rafale. С вала, раскручиваемого турбиной двигателя, через редуктор будет приводится открытый винтовентилятор с роторами диаметром около 420 сантиметров. Лопатки винтовентилятора могут изменять угол атаки. Частота вращения винтовентилятора составляет около 800 оборотов в минуту. Двигатель с открытым вентилятором, разрабатываемый Safran, сможет развивать тягу в 111 килоньютонов. Василий Сычёв nplus1.ru Газогенераторы для выработки электроэнергии на природном газеПо тем или иным причинам, хозяевам загородных домов и дач иногда жизненно необходимо организовать полностью автономное электроснабжение. Для этого можно использовать газогенераторы для выработки электроэнергии на природном газе. Давайте рассмотрим принцип работы этого устройства и его технические характеристики. Как работает газогенераторУстройство преобразует энергию потока природного газа, который получается при сгорании рабочей смеси, в электроэнергию. Самые дешевые поршневые генераторы. Основное их достоинство – возможность работы на разных видах топлива. То есть, на сжиженном баллонном газе или на метане, который можно подавать в установку с газопровода. Простые способы экономии газа в бытуГазогенератор для выработки электроэнергии может быть оборудован и другим видом двигателя – турбиной. По сравнению с поршневым вариантом, турбина обеспечивает повышенную мощность и более продолжительный срок эксплуатации оборудования. Кроме того, в поршневом двигателе рабочий цикл длится лишь четверть времени, а в варианте с турбиной крутящий момент есть постоянно. Здесь ниже уровень вибраций, правда, из за того, что оборудование турбины изготовлено из дорогих материалов, стоимость его выше. Стоимость электроэнергии от газогенератораДля выработки одного киловатта электроэнергии нужно около 0,3 кубометра природного газа. Сделав простой подсчет, можно узнать, сколько стоит киловатт электроэнергии, полученный от газогенератора, и сравнить его с государственным тарифом.
Если разница положительная, то она пойдет на возврат стоимости установки, то есть, через какое-то время оборудование может полностью окупиться. Если же стоимость выработки электроэнергии получится выше, чем в государственной электроснабжающей организации, тогда это будет плата за стабильное, надежное и автономное энергообеспечение. Технические характеристикиМощность установок для выработки электроэнергии обычно от 2 до 300 киловатт в час. Для загородного дома вполне хватит газогенератора на 3-5 киловатт. Рассмотрим варианты на примере конкретных моделей. Kipor KNE5500E – малогабаритная установка с поршневым двигателем китайской компании KIPOR. Мощность – до 4,5 кВт в час. Газ должен подаваться под давлением не менее, чем 2кПа. Это может быть балонный или природный газ с центрального газопровода. Стоимость модели – примерно 1000$. Указанную установку лучше использовать как автономный источник электроснабжения в теплый период года. Gazlux СС2500B – один из недорогих китайских газогенераторов и самый популярный на рынке. Стоит от 460$, но его мощность всего 2,5 кВт, а моторесурс – 3000 часов непрерывной работы. Имеет воздушное охлаждение, поэтому работает при положительных температурах воздуха. Может обеспечить электроэнергией небольшой коттедж или загородный дом. Оснащен звукоизоляцией, то есть его эксплуатация допускается внутри помещения. Если 2,5 кВт недостаточно, то можно взять Gazlux CC5000D на 4,8 кВт, но и цена тогда возрастет до 1300$. Очень хорошо себя зарекомендовали установки компании Generac Power Systems, Inc. (США). Сегодня это ведущий разработчик и производитель газогенераторов для выработки электроэнергии на природном газе. На рынке вы можете найти газовые генераторы Guardian, мощностью 6, 8, 10 и 13 кВт, с воздушным охлаждением. Такие электростанции – лучший вариант резервного электроснабжения для частного дома или дачи. Они надежные и рассчитаны на продолжительный срок службы. Цена: 3000-7000$.
Из российских моделей можно рекомендовать «Союзэнерго», «ЭльтЭнергоЭффект», «АэМэс». Особенности выбораГлавный показатель при покупке газогенератора для дома – предельная мощность. Покупайте установку с некоторым запасом по выработке электроэнергии. Почему птиц, сидящих на проводах, не убивает токомГенераторы бывают с воздушным или водяным охлаждением. Первые более компактны и стоят дешевле, но их невозможно оборудовать подогревом двигателя. То есть, эксплуатировать при низких температурах не получится. Для круглогодичной эксплуатации лучше купить газогенератор с водяным охлаждением, кроме того, подобное оборудование лучше выдерживает продолжительную и непрерывную эксплуатацию. Также перед покупкой выясните уровень шума от генератора, расход природного газа и работоспособность при понижении давления. Последний момент особенно актуален зимой, когда давление в газопроводах значительно снижается из-за высокого потребления. Для работы в таких условиях установка может комплектоваться специальным регулятором давления, о чем указывается в технической документации к генератору.
Как сделать дешевый газогенератор своими руками, дельные советыЖелание сделать жизнь максимально комфортной заставляет искать способы добиться полной автономии своего жилья. В первую очередь подразумевается подключение к электросети. К сожалению, еще очень часто подача энергии осуществляется не на должном уровне, с перебоями и тогда приходится либо сидеть в темноте, либо искать альтернативные источники электричества. Одним из вариантов является газогенератор, своими руками собрать его доступно не каждому, но вот купить модель промышленного производства могут все. Однако стоит такое оборудование отнюдь не дешево, что заставляет задуматься над идеей создания собственного агрегата. Постараемся убедиться в том, что это действительно выгодно. Что же представляет собой данный агрегатТо, что оборудование этого класса привлекает все большее количество потребителей объясняется в первую очередь наиболее низкой ценой на топливо, если сравнивать с бензином и дизелем. Кроме того, работающие на газе генераторы являются одними из наиболее экологически чистых, что вполне соответствует требованиям современного покупателя.  Газогенератор Есть отличия у этого агрегата и в конструктивном плане. Он состоит из следующих блоков:
Наличие последнего узла, включающего в себя устройства управления и обслуживания, позволило добиться стабильной работы оборудования в соответствии с запросами потребителя. Многие модели имеют стабилизаторы выходного тока и микропроцессорные узлы, что гарантирует не только высокое качество вырабатываемой электроэнергии, но и возможность мониторинга работы двигателя. На сегодняшний день некоторые из газовых генераторов способны одновременно производить энергию и тепло. Именно они более всего интересуют современного потребителя. Устройство и принцип работы генератораАгрегаты этого класса обычно оснащаются обычным двигателем внутреннего сгорания. В нем происходит воспламенение и сжигание газовой смеси. При этом образуются газы, которые приводят в движение поршни двигателя и коленчатый вал, с которого вращение передается на устройство, вырабатывающее электричество.  Принцип работы прибора Однако к газогенераторам для дома относятся и модели, работающие на твердом топливе. В конструктивном плане они состоят из двух основных блоков:
Как сделать газовый генератор своими руками будет рассказано ниже. Естественно, что и принцип работы такого устройства будет отличаться. Чтобы понять, как функционирует этот агрегат, рассмотрим назначение каждого блока. Корпус обычно выполняется из стального листа и имеет форму цилиндра, хотя допускается и прямоугольная. Нижний отсек– это приваренное днище с ножками для удобства монтажа. Внутри располагается камера заполнения в которую помещается топлива. Она также выполняется из стали и по форме соответствует корпусу, к которому прикрепляется при помощи болтов. Сверху агрегат закрывается крышкой с асбестовым уплотнителем по краю. Если предполагается установка газогенератора, собранного своими руками, в помещении, то прокладка может быть выполнена из экологически безопасного материала. В нижней части происходит сжигание топлива. Для ее изготовления применяется жаропрочная сталь. Она имеет горловину, используемую для крекинга смол. Она отделена от корпуса асбестовой прокладкой. Средняя часть оснащена фурмами или калибровочными отверстиями. Через них осуществляется подача кислорода необходимого для поддержания процесса горения. Все детали камеры выполняются из жаропрочной стали.  Схема газового агрегата Выход газа из пиролизного газогенератора, собранного своими руками, ограничивает специальный обратный клапан, который располагают на выходе. Перед ней допускается установка вентилятора, что позволит повысить мощность двигателя. В нижней части устройства находится колосниковая решетка, где помещают раскаленные угли. Сгорая они превращаются в золу, которая ссыпается в зольник. Загрузка топлива осуществляется через специальный люк, который также уплотнен и имеет амортизатор в креплении крышки. Он необходим для регулировки давления внутри камеры. Но чтобы мотор самодельного газогенератора работал без сбоев газ, поступающий в него, проходит очистку и смешивается с воздухом. Для этого используются фильтры, установленные за корпусом агрегата. Они представляют собой трубу, со специальными элементами. Виды газовых установокСовременный рынок силовых установок предлагает оборудование, работающее на газе трех основных типов:
Первые подходят для сжигания угля и полукокса. В таких агрегатах кислород поступает снизу, а забор газа выполняется сверху агрегата. Но так как в этих моделях влага из топлива не поступает в зону горения, то ее приходится подводить специально. Это позволяет повысить мощность устройства. Агрегаты обращенного процесса – это идеальный вариант для сжигания отходов из древесины. В них подача воздуха осуществляется непосредственно в зону горения, а газ отбирается снизу. Устройства поперечного способа отличаются высокоскоростной подачей воздуха черед фурмы в нижней части корпуса. Причем здесь же, только с противоположной стороны производится и отбор газа. Эти агрегаты отличаются минимальным временем пуска и хорошей приспосабливаемостью к смене режимов. Схема силовой установки – для народных умельцевСобрать такой агрегат собственноручно не так уж и сложно. Однако, прежде чем приступить к изготовлению газогенератора своими руками нужно ознакомиться с принципом действия агрегата, а также подобрать наиболее подходящую под ваши условия схему.  Конструкция установки и схема подключения Для простейшего прибора вполне сгодятся предметы, которые несложно найти в каждом доме:
Этот набор может быть дополнен и другими элементами. Что и в какой последовательности собирать можно найти в интернете. Причем это не обязательно чертежи и фото, а чаще всего видео, на котором подробно показано и доступно объяснено, как собрать газогенератор своими силами на навозе, дровах и другом топливе. Если схема выбрана, то можно приступать непосредственно к сборке. Инструкция по созданиюЛюбой агрегат состоит из корпуса, внутри которого располагаются основные узлы и механизмы. Не чуждо это и для газогенератора, собранного своими руками. Он также имеет корпус, в который помещены:
Корпус агрегата обычно выполняется из листового металла. Для удобства установки ко дну привариваются ножки. По форме конструкция может быть, как овальной, так и прямоугольной. Делаем самостоятельно, этапы работ: Бункер изготавливается из малоуглеродистой стали и крепится внутри агрегата. Он оснащается крышкой с уплотнителем из асбеста или другого материала. Низ устройства занимает камера сгорания. Для ее изготовления выбирают специальные марки стали, наиболее устойчивые к высоким температурам. К камере присоединяется горловина, которую от корпуса также отделяют изоляционным материалом. Специалисты, которым не один раз приходилось собирать газогенераторы своими руками предлагают камеру сгорания выполнять из газового баллона. Воздухораспределительная камера обычно располагается вне корпуса прибора. Причем на выходе из нее устанавливается обратный клапан, предназначенный для недопущения выхода газа через это отверстие. Перед коробкой располагают вентилятор. Газовый генератор такой конструкции рассчитан на работу на дровах и отходах от отработки древесины, причем в качестве топлива могут использоваться даже свежесрубленные ветки. Колосниковая решетка в газовом генераторе, собранном своими руками выполняется из чугуна, при этом средняя часть должна быть подвижной для упрощения процесса обслуживания. Но недостаточно только собрать генератор, нужно еще и правильно отрегулировать подачу воздуха в него, а также отвод газов. Устанавливать такое оборудование можно как на улице, так и в цокольном помещении, обеспечив его хорошую вентиляцию. generatorvolt.ru Изучим устройство и принцип работы поршневого компрессораНаписано 27 января 2018от generator-prosto.
Этот тип компрессора берет за основу своей работы использование механического прибора поршневого типа с целью увеличения давления газа или жидкости посредством компрессии, то есть – уменьшения объема. Такие компрессоры используются чуть ли не во всех сферах жизни: химическая промышленность, медицина, автомобилестроение, холодильной технике, а также для бытовых и полупрофессиональных нужд. Иногда при помощи поршневых компрессоров осушают воздух. Это связано с технологическими особенностями сжатия воздуха. Они отличаются:
Содержание: Какие бывают поршневые компрессорыПоршневые компрессоры бывают нескольких типов, опишем их ниже. Воздушный За многие десятилетия его базовая конструкция не претерпела особых изменений. Это корпус из чугуна, а внутри него находится цилиндр. В механизме также есть собственно поршень, сделанный таким образом, чтобы оставался маленький зазор и два клапана. Каждый из них имеет свое назначение: один из них всасывающий, второй предназначен для питания. Судовой Присоединенный к мотору и работающий в такт с ним, поршневой компрессор подает дополнительные объемы воздуха. Безмасляный
Также на таких компрессорах устанавливают дополнительную очистку для лучшего качества воздуха. Винтовой По сути своей, это устройство призвано преобразовывать электрическую энергию в энергию газа или простого воздуха. Это происходит посредством электродвигателя. Винтовой блок имеет конструкцию, состоящую из корпуса и двух больших винтов. Винты между собой не соприкасаются – между ними есть небольшой зазор, который просто уплотняется пленкой из масла. Собственно, принцип устройства состоит в том, что никакие узлы между собой не трутся. Это также означает, что мелкий сор, если даже и попадет вовнутрь устройства, не повредит его, так как элементов, которые терлись бы, нет. Максимум, придется заменить масло. Еще один плюс – винтовой компрессор в разных скоростных режимах, то есть, существует возможность регулировать его производительность и тем самым экономить электроэнергию. Как он работаетВышеперечисленные виды компрессоров с поршневой системой имеют несколько разные принципы работы. Воздушный Пока это все совершается, всасывающий клапан закрывается, и к работе подключается клапан нагнетания. Он выталкивает сжатый газ в магистраль. Вот весь цикл работы воздушного поршневого компрессора. Как видно, схема действия несложная. Судовой Интересно, что зачастую размеры обоих аппаратов схожи. Получается, что верхняя часть всего устройства направлена на работу двигателя внутреннего сгорания, а нижняя часть сжимает и нагнетает заряд в цилиндр и в мотор. Безмасляный Винтовой Это делает появление протечек практически невозможным даже при том, что оба ротора не соприкасаются и, плюс ко всему, отводит тепло, появившееся при сжатии. Смесь, уже сжатая, направляется в маслоотделитель, где, собственно, и разделяется на смазочный материал и воздух. Масло, после прохождения сквозь фильтр и охлаждения, течет обратно в блок. Воздух тоже охлаждается и выводится из компрессора. Принцип работы поршневых компрессоров показан на видео За и противАппараты имеют несколько заметных минусов:
Но существует и множество положительных моментов:
Правила устройства и безопасной эксплуатации поршневых компрессоровСамые важные из правил безопасности при работе с поршневыми компрессорами. Нужно проводить постоянное наблюдение за тем, чтобы герметичность сборочных единиц была соблюдена, при том абсолютно всех единиц. Особенное внимание следует уделять тем сборочным элементам, которые вынуждены переносить сильное давление. Каждую смену необходимо осматривать предохранительные клапаны, и приборы, с помощью которых проводят замеры, а также и автоматику на предмет дефектов и неисправностей. Это важный принцип безопасности персонала и техники. Вспоминать чистить фильтры для масла в системе смазочной циркуляции, равно как и приемную стенку насоса. Для этого нужно установить сроки, руководствуясь предписаниями в инструкции, но как минимум раз в 50 дней. В видео рассказывается про эксплуатацию поршневого компрессора Что делать при поломке?
На видео показан один из случаев ремонта Принцип работы поршневого компрессора достаточно прост даже для того, что бы его оператором был человек без специальной технической подготовки. Легко поддающиеся ремонту, они при этом имеют большой рабочий ресурс. Устройства используются повсеместно – начиная от научных лабораторий и медицины, заканчивая полупрофессиональным строительством. И пока не придумано ничего лучшего, поршневые компрессоры остаются лидерами среди устройств, которые увеличивают давление газов и жидкостей. Популярные статьи: Опубликовано в Всё о генераторахgenerator-prosto.ru Где и для чего может использоваться газогенератор, разбираем его устройствоВысокая стоимость энергоносителей, частые перебои в сети – все это толкает человека на поиски альтернативных источников электричества. Они могут быть промышленного производства или собранные самостоятельно, но в любом случае должны отличаться экономичностью. И если сравнивать все представленные на рынке силовые установки, то наиболее эффективным является газогенератор, предназначенный для преобразования древесных отходов в газ и получения из него электроэнергии. Что представляет собой этот агрегатГазогенератор может работать на твердом или жидком топливе. Его отличительной чертой является получение газа в процессе сжигания дров, кокса, мазута и других аналогичных составляющих. Поскольку устройство агрегата обеспечивает полное сгорание топлива, то выбросы в атмосферу практически равны нулю. Кроме того, в результате его работы твердые составляющие преобразуются в газ, делая использование устройства наиболее эффективным. Виды силовых установок В зависимости от протекающего внутри агрегата процесса различают три основных типа:
Кроме того, газогенераторы различаются и по характеру слоя. Они могут быть с:
Большинство выпускаемого оборудования сегодня относится к механизированному, однако, можно встретить в продаже полу- и даже не механизированные агрегаты. Естественно, что последние будут одними из самых дешевых, но при эксплуатации требуют постоянного контроля со стороны человека. Каждый тип газогенераторов имеет свои особенности и эксплуатационные характеристики. Так прямоточные агрегаты имеют большие габариты, не позволяющие осуществлять транспортировку. Поэтому такие устройства обычно собирают непосредственно на месте установки. Преимущество таких газогенераторов заключается в том, что для их работы можно использовать поленья до 1,5 метров в длину и любой влажности. Но есть и компактные агрегаты, например, вихревые силовые установки. Они отличаются небольшим весом, размерами и умеренной стоимостью. В качестве топлива для газогенератора бытового подходят опилки и стружка, а также отходы сельхозпродукции. Однако такие установки довольно требовательны к размерам фракций и влажности сжигаемых продуктов. Хотя и топливо с высоким содержанием влаги допускается использовать в таких газогенераторах, поскольку оно успеет просохнуть пока будет перемещаться транспортеров вглубь камеры сжигания. Факельные генераторы предназначены для работы на измельченной сухой массе. Они обычно устанавливаются на деревообрабатывающих предприятиях, где постоянно присутствуют большие объемы сухих опилок и стружки. Их главным достоинством является самая низкая стоимость в сравнении с другими типами оборудования. Народные умельцы разработали схему газового генератора, выполненного из газового баллона. Но вопрос выбора зависит от многих причин и в том числе желания делать оборудования самостоятельно. Принцип работыАгрегаты этого класса предназначены для термической обработки твердых и жидких видов топлива в горючий газ. Процесс происходит под воздействием кислорода, а получаемая газообразная смесь называется генераторной. В ее состав входят углекислый газ, вода и азот. Сжигание твердых отходов, приводящее к выработке горючей смеси, называется газификацией топлива. Выше мы рассмотрели, как функционирует газогенератор и в чем заключается его принцип работы. Но чтобы понять, что позволило добиться таких результатов, стоит рассмотреть конструктивные особенности оборудования. Если взять общий случай, то устройство газогенератора представляет собой шахту, выложенную изнутри огнеупорным материалом. Дрова или уголь загружаются в нее сверху, а снизу поступает воздух. При этом топливо располагается на колосниковой решетке. Воздух, подаваемый в агрегат, фильтруется через слой золы и поступает в зону горения. Здесь происходит смешивание кислорода с горючими компонентами. Получившаяся смесь поднимается вверх к раскаленному топливу, что приводит к образованию окиси углерода. Далее происходит термическое разложение топлива и образование кокса. Состав получаемых газов отличается в зависимости от способа подачи в газогенератор кислорода. Но чтобы полученная смесь могла использоваться как топливо ее необходимо охладить и очистить от:
Затем газ подается в смеситель, где к нему добавляется воздух, что необходимо для его дальнейшего использования. Одной из разновидностей газогенераторов является пиролизная печь. Достоинства и недостатки силовых установокНо как бы не был хорош газогенератор у него также есть свои недостатки. Например, для большинства моделей – это необходимость использования вентилятора, который подключается к электросети. В этом случае установка не является автономной. Еще один минус – это потеря стабильности горения на 50% при снижении мощности устройства. В этом случае наблюдается выделение дегтя, загрязняющего газоход. Кроме того, стоимость таких генераторов в несколько раз больше, чем у аналогичного котла. Однако эти недостатки перекрываются большим числом положительных качеств. Одно из них – это высокий КПД, у некоторых моделей достигающий 95%. К достоинствам также относятся:
Причем длина и размеры фракций для большинства моделей не ограничены и позволяют загружать в топку поленья длиной до 1 метра. Вероятные поломки и способы их избежатьНеисправности и проблемы в работе газогенераторов могут возникать по следующим причинам:
Основанием для ненормального функционирования газогенератора может послужить холодный и горячий ход устройства. Обычно он возникает в следствие значительного снижения зоны горения или укладке большого слоя топлива. Обнаружить эту неисправность можно по повышению уровня углекислого газа и увеличению влажности смеси на выходе. Но лучше не допускать таких ситуаций, чтобы не потребовался ремонт газового генератора. Возможны проблемы и в работе дутья. Если его подача осуществляется на недостаточном уровне, то следует искать причину в неисправности дутьевого оборудования. Однако к этому может привести и большое количество мелкой фракции в топливной смеси, а также большой слой шлаковой подушки. Производительность газогенератора снижается и в случае использования влажного топлива, так как в процессе его сжигания начинают выделяться смола и жидкость. Однако к устранению этих неисправностей следует подходить очень внимательно. Ремонт газового агрегата стоит доверять только специалистам. Потому что при излишнем снижении уровня топлива возможно появление горячего хода, который также негативно влияет на работу устройства. Возможно появление и других проблем при эксплуатации газогенератора. Избежать их можно придерживаясь рекомендаций от производителя, а также соблюдая правила эксплуатации таких устройств. Где лучше всего устанавливать газогенераторПоскольку работа этого устройства связана с процессом горения, то при установке его в закрытом и плохо вентилируемом помещение возможно отравление угарным газом. Избежать этого можно, если использовать оборудование на открытом воздухе. Не стоит устанавливать газогенератор в жилых помещениях, даже если в них имеется система вентиляции. Но поскольку оборудование предназначено для выработки электроэнергии, то оно должно эксплуатироваться только сухим. Поэтому установив его на открытом воздухе следует обустроить навес или другую защиту от возможного попадания влаги. Иначе вам может потребоваться ремонт газового генератора. При необходимости подключения агрегата к внутренней электропроводке стоит обратиться к специалистам. Это поможет избежать возникновения аварийных ситуаций и обеспечит надежную работу оборудования. Заправку или дозаправку газогенератора следует производить только разрешенным к использованию топливом, имеющим допустимую влажность. generatorvolt.ru Свободнопоршневой генератор газа
Изобретение относится к энергомашиностроению и позволяет повысить эффективность транспортной или стационарной энергосиловой установки. Свободнопоршневой генератор газа содержит дизель с продувочным насосом одинарного действия, имеющим буферные и компрессорные полости, и клапанные плиты. Буферные полости выполнены в виде дополнительных дизельных цилиндров, а продувочный насос - в виде последовательно соединенных центробежного компрессора, приводимого во вращение газовой турбиной, и поршневого насоса двойного действия. Клапанные плиты соединены с приводами системы регулирования и выполнены с возможностью осевого перемещения. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания и может быть использовано в транспортных и стационарных силовых установках. Существует ряд устройств, в которых объединены свободнопоршневой генератор газа (СПГГ) и силовая газовая турбина. Известен СПГГ GS-34 французской фирмы "Сигма". В нем содержится свободнопоршневой дизель, имеющий поршневой продувочный насос одинарного действия, с внутренним расположением компрессорных полостей и клапанных плит и с наружным расположением буферных полостей. Один или несколько СПГГ соединяются с силовой газовой турбиной (Кошкин В.Г., Майзель Л.М., Черномордик Б.М., Свободнопоршневые генераторы газа для газотурбинных установок. М.: Машгиз, 1963 - прототип). Недостатками данной установки являются относительно высокий удельный расход топлива, малая литровая мощность, высокий эксплуатационный расход топлива на режимах малых нагрузок и холостого хода, узкий диапазон устойчивой работы СПГГ. Целью изобретения является создание СПГГ, лишенного указанных недостатков, за счет усовершенствования буферных полостей, применения высокого наддува и обеспечения регулируемости степени сжатия в дизеле. Указанная цель достигается тем, что буферные полости выполнены в виде дополнительных периферийных дизельных цилиндров, а продувочный насос выполнен в виде последовательно соединенных, центробежной компрессорной ступени и поршневой компрессорной ступени двойного действия. Для обеспечения возможности применения высокого наддува, а также для экономичной и устойчивой работы на режимах малых нагрузок клапанные плиты поршневой компрессорной ступени продувочного насоса выполнены с возможность осевого перемещения. Совокупность существенных признаков предложенного СПГГ проявляет иные свойства в сравнении с известными решениями, заключающимися в том, что применение трех дизельных цилиндров устраняет паразитные буферные потери, присущие прототипу и снижает удельный расход топлива, регулирование степени сжатия путем перемещения клапанных плит повышает эксплуатационные характеристики и надежность СПГГ на режимах малых нагрузок и при смене вида топлива, а также позволяет применить высокий наддув, что повышает литровую мощность дизеля. Таким образом, предложенное техническое решение соответствует критерию "изобретательный уровень". Предложенный СПГГ представлен на фиг. 1, где 1 блок цилиндров дизеля, 2 - дизельный поршень, 3 - центральный рабочий цилиндр дизеля, 4 - периферийный рабочий цилиндр дизеля, 5, 6 - форсунки, 7 - синхронизирующий механизм, 8 - поршень продувочного насоса, 9 - соединительная штанга, 10 - цилиндр продувочного насоса, 11, 13 - клапанные плиты, 12 - внутренняя компрессорная полость, 14 - внешняя компрессорная полость, 15 - впускные клапаны, 16 - нагнетательные клапаны, 17 - привод клапанной плиты, 18 - коллектор продувочного воздуха, 19 - межступенчатый холодильник, 20 - центробежный компрессор, 21 - турбина турбокомпрессора, 22 - коллектор выхлопных газов, 23 - силовая турбина, 24 - ресивер продувочного воздуха. В блоке цилиндров 1 дизеля симметрично расположены два дизельных поршня 2. Поршни и блок цилиндров образуют три рабочих цилиндра дизеля: центральный 3 и два периферийных 4. Впрыск топлива в дизельные цилиндры осуществляются через форсунки 5, 6. Дизельные поршни 2 соединены друг с другом с помощью синхронизирующего механизма 7 и с поршнями 8 продувочного насоса - с помощью соединительных штанг 9. Поршни 8 расположены в цилиндрах 10 продувочного насоса и образуют с клапанными плитами 11 внутренние компрессорные полости 12, а с клапанными плитами 13 - внешние компрессорные полости 14. На цилиндрах 10 продувочного насоса устанавливаются впускные клапаны 15, а на клапанных плитах 11 и 13 - нагнетательные клапаны 16. Клапанные плиты соединены с приводами 17 системы регулирования, обеспечивающими возможность осевого перемещения клапанных плит. Коллекторы 18 через межступенчатый холодильник 19 соединены с центробежным компрессором 20, приводящимся во вращение турбиной 21 турбокомпрессора. Полости дизельных цилиндров 3 и 4 соединены через коллектор 22 выхлопных газов с турбиной 21 турбокомпрессора и силовой газовой турбиной 23. При рабочем ходе в центральном дизельном цилиндре 3 поршни 2 синхронно расходятся в противоположных направлениях. При этом одновременно происходит сжатие воздуха в периферийных дизельных цилиндрах 4, заполнение воздухом внутренних компрессорных полостей 12, сжатие и нагнетание в ресивер 24 воздуха из внешних компрессорных полостей 14 продувочного насоса. Выпуск в коллектор 22 выхлопных газов из центрального цилиндра, его продувка и заполнение воздухом происходит одновременно с окончанием такта сжатия и впрыском топлива в периферийных цилиндрах 4 и началом в них рабочего хода. При этом во внешних компрессорных полостях 14 продувочного насоса начинается впуск продувочного воздуха из коллектора 18, а во внутренних полостях 14 - сжатие и нагнетание воздуха в ресивер 24. В дизельном цилиндре 3 происходит такт сжатия и далее цикл повторяется. Воздух в компрессорные полости продувочного насоса поступает предварительно сжатый в центробежном компрессоре 20, что позволяет обеспечить высокий наддув в дизельных цилиндрах. Приводы 17 системы регулирования могут обеспечивать синхронное осевое перемещение клапанных плит 11 и 13 продувочного насоса. Это происходит при изменении подачи топлива или его вида и при изменении внешних условий (нагрузка на валу силовой турбины 23, температура и давление окружающей среды). В результате таких изменений меняется ход поршневых групп и координаты "мертвых" точек. В этом случае приводы 17 системы регулирования, включаясь автоматически, например, по сигналу от датчиков положения "мертвых" точек, перемещают клапанные плиты 11 и 13 до тех пор, пока не установятся требуемые координаты "мертвых" точек. Очевидно, что в топливной системе должно быть предусмотрено устройство для соответствующей корректировки момента начала впрыска топлива. Таким образом, система регулирования может управлять положением "мертвых" точек, а следовательно, и степенью сжатия в дизельных цилиндрах в зависимости от режима работы СПГГ, внешних условий и вида применяемого топлива. Применение данного изобретения позволит снизить удельный расход топлива и повысить литровую мощность дизеля СПГГ, улучшить его эксплуатационные характеристики на различных режимах работы и при изменении вида топлива.Формула изобретения 1. Свободнопоршневой генератор газа, содержащий свободнопоршневой дизель с поршневым продувочным насосом одинарного действия, имеющим буферные и компрессорные полости и клапанные плиты, отличающийся тем, что буферные полости выполнены в виде дополнительных дизельных цилиндров, при этом продувочный насос выполнен в виде последовательно соединенных центробежной компрессорной ступени и поршневой компрессорной ступени двойного действия. 2. Генератор газа по п.1, отличающийся тем, что клапанные плиты поршневой компрессорной ступени продувочного насоса выполнены с возможностью осевого перемещения.РИСУНКИ Рисунок 1www.findpatent.ru Комбинированный двигатель с роторно-поршневым газогенераторомИспользование: в энергетических установках и транспортных машинах. Цель: улучшения экономичности и весогабаритных характеристик двигателя. Сущность полезной модели: для более эффективного использования энергии газов поршневого газогенератора благодаря расширению их в газовой турбине до атмосферного давления и с целью повышения мощности комбинированного двигателя за счет работы газотурбинного утилизатора энергии газов, применен в качестве газогенератора, обеспечивающего работу газовой турбины, более легкий, компактный и простой роторно-поршневой двигатель. Положительный эффект: улучшение экономичности и весогабаритных характеристик комбинированного двигателя за счет применения легкого, совершенного, высокооборотного роторно-поршневого газогенератора, обеспечивающего работу силовой газовой турбины. Агрегатная мощность комбинированного двигателя может увеличиваться за счет увеличения количества роторно-поршневых газогенераторов, одновременно работающих в комбинации с одной силовой газовой турбиной-утилизатором энергии. Но, при работе комбинированного двигателя с малыми нагрузками отдельные РПГГ выключают, достигая в этом случае еще более высокой экономичности энергетической установки, т.к. работающие РПГГ функционируют на оптимальном по экономичности режиме. Полезная модель относится к двигателям внутреннего сгорания, в частности, к комбинированным двигателям внутреннего сгорания. Существуют различные типы двигателей внутреннего сгорания. Это поршневые двигатели, турбопоршневые, свободно-пошневые, роторно-поршневые, двухтактные, четырехтактные и др. При работе любого двигателя внутреннего сгорания фактически происходит неполное расширение газа, и при выпуске газов из двигателя в атмосферу давление достигает большой величины, что требует применения глушителя, поглощающего до 20% мощности. Создатели двигателей внутреннего сгорания давно пришли к выводу о целесообразности передачи газовой турбине роли расширительной машины в комбинированном турбопоршневом двигателе (ТПД), передающей утилизированную энергию на выходной вал двигателя с целью получения большей мощности, превращая тем самым ТПД в генератор рабочего тела (газа) для турбины. Благодаря расширению продуктов сгорания в газовой турбине до атмосферного давления с совершением полезной работы, они используются более эффективно, что является отличительной особенностью и преимуществом комбинированных двигателей по сравнению с простыми двигателями внутреннего сгорания. В итоге эффективность и экологичность такого комбинированного двигателя выше, чем простого ДВС и газотурбинного двигателя (ГТД) в отдельности. Однако комбинированные ТПД оставались тяжеловесными, с большим количеством деталей движения, и от такой комбинации эффект получался небольшой. Целью полезной модели является повышение эффективности и улучшение весогабаритных характеристик комбинированного двигателя. Это достигается за счет применения в качестве газогенератора более легкого, имеющего на 40% меньше деталей, компактного и простого роторно-поршневого двигателя (РПД), доведенного к настоящему времени до высокого уровня совершенства, как например, двигатель Ванкеля. В предлагаемом комбинированном двигателе процессы всасывания, сжатия и сгорания топливовоздушной смеси происходят в роторно-поршневом газогенераторе (РПГГ), а расширение продуктов горения с совершением полезной работы - в силовой газовой турбине. Если в простом роторно-поршневом двигателе выхлопные газы расширяются не полностью, то в предлагаемом комбинированном двигателе расширение газов до атмосферного давления с получением дополнительной энергии происходит в газовой турбине. Полезная модель поясняется чертежом-схемой. Комбинированный двигатель состоит из роторно-поршневого газогенератора (1) и газовой турбины (2). РПГГ можно рассматривать как агрегат, заменяющий собой турбокомпрессор (т.е. компрессор с приводной турбиной) и камеру горения газотурбинного двигателя, но работающий по сравнению с ними более экономично. Целесообразность замены турбокомпрессора и камеры сгорания в ГТД на РПГГ очевидна. Удельный расход топлива комбинированного двигателя с РПГГ вследствие более полного расширения продуктов сгорания находится на уровне дизельного двигателя, а удельный вес - на уровне ГТД. Важная особенность комбинированного двигателя - многотопливность (бензин, авиационный керосин, дизельное топливо, газ, водород и др.). РПГГ сохраняет преимущества РПД - отсутствие шатунов, коленчатого вала, газораспределительного механизма и клапанов, синхронизирующего механизма и мертвых точек при движении поршня. Вес и габариты такого генератора газов меньше веса и габаритов свободнопоршневого газогенератора той же мощности. При необходимости несколько РПГГ могут группироваться для обеспечения работы силовых газовых турбин различной мощности, т.е. для создания комбинированных двигателей различной мощности на основе нескольких одинаковых РПГГ. Но, при работе с малыми нагрузками отдельные РПГГ комбинированного двигателя отключаются, достигая в этом случае еще более высокой экономичности энергетической установки, т.к. работающие РПГГ функционируют на оптимальном по экономичности режиме. Формула полезной модели1. Комбинированный двигатель внутреннего сгорания, состоящий из поршневого газогенератора и газотурбинного утилизатора энергии газов, отличающийся тем, что, с целью улучшения экономичности и весогабаритных характеристик двигателя, в качестве газогенератора применен роторно-поршневой двигатель. 2. Комбинированный двигатель по п.1, отличающийся тем, что газогенератор работает на различных видах топлива, например бензине, керосине, дизельном топливе, газе, водороде и др. 3. Комбинированный двигатель по п.1, отличающийся тем, что, с целью создания комбинированных двигателей различной мощности, в качестве газогенератора используют одновременно нескольких роторно-поршневых двигателей, обеспечивающих работу одной газовой турбины. 4. Комбинированный двигатель по п.3, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности, при работе комбинированного двигателя с малыми нагрузками отдельные роторно-поршневые двигатели выключают. ФАКСИМИЛЬНОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ
MM1K - Досрочное прекращение действия патента (свидетельства) Российской Федерации на полезную модель из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента (свидетельства) в силе Дата прекращения действия патента: 10.07.2007 Извещение опубликовано: 10.09.2008 БИ: 25/2008 bankpatentov.ru |
|
||||||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||
|
Едва ли не номер один в мире компрессорных установок, которые начал использовать человек – поршневой воздушный компрессор. Его популярность обусловлена простотой строения как механизма, так и принципа действия. Работа с ним также проста и не требует особых навыков. Его официальное название – компрессорная установка объемного сжатия.
Компрессоры с поршневой системой нередко применяются на больших двухтактных дизелях на судах. Их используют для наддува и продувки. Дело в том, что двухтактный дизель сам по себе не способен завестись и функционировать. Для полноценной работы ему нужна дополнительная подача воздуха, под давлением больше, чем атмосфера.
Этот вид компрессора используют там, где необходима подача чистого, без примеси смазочных материалов, воздуха или другого газа. Этот воздух будет без следов масляной эмульсии. Это не означает, что устройство поршневого компрессора работает совсем без смазки, просто масло не пересекается с воздушными потками. Под них обычно берут двигатель мощностью 1,1 кВт. Он имеет дополнительные позитивные характеристики:
Винтовой компрессор используют для снижения давления путем вращательных движений роторов. Это устройство изобрели в 30х годах. Отличается способностью работать в автоматическом режиме и экономичностью.
Принцип работы прост. Цикл его работы состоит всего на всего из двух движений поршня. Когда происходит поступательное движение, газ всасывается в рабочий цилиндр. Когда поршень совершает движение назад, газ сжимается, и происходит это в цилиндре. Таким образом, сила давления нарастает.
Поршень компрессора имеет такой механизм привода, что движение компрессорного поршня синхронно к движению поршня дизеля. У судовых дизелей с таким приспособлением вращаются с совсем небольшой частотой. Как правило, она не превышает 180-200 об/мин. По этой причине компрессор достигает высокого значения КПД.
Основные особенности безмасляного поршневого компрессора – чистота газа на выходе и немного меньший ресурс работы, чем у его собратьев. Название не означает, что узлы устройства без смазки. Просто она находится отдельно и в картер не заливается. Плюс, установлена дополнительная система очистки.
Воздух попадает в роторный механизм посредством клапана, проходя предварительную очистку. Потом воздух смешивается с маслом. Смесь направляется в емкость, где сжимается. Параллельно выполняются такие цели, как устранение зазоров между винтами и стенками корпуса.
