Интернет-журнал 'Домашняя лаборатория', 2007 №11 - Журнал «Домашняя лаборатория»

Рис. 5. Газогенератор Моргана

В газогенераторах системы Сименса и Моргана совершенно отсутствовала механизация, ставшая впоследствии основой автоматизации газогенераторного процесса. Особо следует отметить конструкцию вращающейся решетки, предложенную де-Лавалем (1896 г.). Это разработка стала отправной точкой для изобретения в 1904 г. первой, удачной в практическом отношении конструкции, решающей вопросы механического измельчения и удаления золы (шлака). Эта задача была блестяще разрешена Керпели (1905 г.), который предложил газогенератор с вращающимся водяным поддоном и с эксцентрично расположенной полигональной колосниковой решеткой (рис. 6).

Рис. 6. Газогенеротор Керпели

Керпели первый предложил делать нижнюю часть шахты газогенератора в виде цилиндрического охлаждаемого водой кессона. Это позволило устранить износ огнеупорной кладки и образование на ней шлаковых настылей, а также предоставило возможность простого получения пара для нужд газогенератора. Такой полумеханизированный газогенератор в то время был крупным шагом вперед и произвел целый переворот в области газогенераторостроения. В различных своих конструктивных видоизменениях он продержался до двадцатых годов прошлого века, пока на смену ему не пришёл полностью механизированный газогенератор.

Последним, важным историческим моментом в развитии газогенераторов является изобретение охлаждения шахтной стенки для предотвращения присадки шлаков. Охлаждаемые стенки были довольно дороги, и их старались не приобретать. Однако при газификации очень многих многозольных топлив охлаждение стенок обеспечивает не только получение лучшего по качеству газа, но и гораздо лучшее выгорание золы, т. к. предотвращается зашлаковывание. Первая разработка такого рода была сделана Кнаудом (1881 г.), продолжена Штапфом (1905 г.) и Турком (1906 г.). Интересные практические разработки были сделаны Сепюлькром и Вюртом (газогенератор с плавлением золы), Бамагом и Колером (веерная зольная решетка), Шавваном (1907-13 гг.), Рамбушом и Лайманом (вращающиеся зольные решетки), Юзом и Чемпманом (шуровочные устройства), а также теоретические решения предложены К. Бунте и Ф. Тренклером и др.

Дальнейшее развитие конструкций газогенераторов шло в направлении их полной механизации при одновременном повышении производительности. Путем увеличения их размера и повышения интенсивности работы. Но этот путь хорош лишь при наличии качественного, правильно сортированного и тщательно подготовленного топлива.

Первый газогенераторный автомобиль был построен Тейлором в 1900 г. во Франции (патент № 5666 выдан в России в 1901 г.). (Рис. 7.). Этот первый патент на автомобильный газогенератор, представляющий в настоящее время лишь чисто исторический интерес, уже предусматривал особую систему регулирования присадки водяного пара к воздуху. Воздух и пар поступали снизу, из-под колосниковой решетки, в снабженную огнеупорной керамической футеровкой (а) шахту.

Генератор работал по принципу прямого процесса газификации топлива. Газ отбирался по трубе (g) и направлялся через охладители (h) и (L) и скруббер (очиститель) (m) к автомобильному двигателю.

Охладитель генераторного газа (h) одновременно служил парообразователем.

Вследствие разрежения, создаваемого автомобильным двигателем в шахте генератора, воздух поступал под колосниковую решетку из атмосферы в трубу (р) через отверстие (s). Отверстие (s) регулировалось краном (t). Через него подсасывался пар из парообразователя (h) через трубку (j) в смеси со вторичным воздухом, поступающим через отверстие (г).

При полностью закрытом кране (t) весь вырабатываемый в парообразователе (h) пар увлекался в генератор воздухом, входящим снаружи через отверстие (г).

При полностью открытом кране (t) воздух поступает через трубку (s) в генератор, а весь пар выходил наружу через трубку (j) и отверстие (г).

В 1905 г. Торникрофтом в Англии была построена первая газогенераторная моторная лодка.

За четырнадцать лет, с 1900 по 1914 гг., с момента появления первого газогенераторного автомобиля в мире было построено несколько десятков газогенераторных автомашин.

Началом развития и широкого применения транспортных газогенераторов можно считать 1914 г., когда экономические предпосылки, вызвавшие к жизни эту новую отрасль техники, стали выступать особенно остро. Рост мирового автотракторного парка в начале прошлого века сильно увеличил потребление жидкого топлива. Неравномерное распределение нефти по земной поверхности поставило ряд стран перед необходимостью искать заменители этого сравнительно редкого ископаемого. В особо тяжелых условиях оказалась Франция. Её энергетические ресурсы были наиболее ограничены по сравнению с другими странами Европы. Успешное применение газогенераторов в металлургии натолкнуло французских инженеров на мысль использовать подобного рода установки для обеспечения автомобильного транспорта дешевым и не дефицитным газообразным топливом. Переход с бензина на национальное топливо во Франции предполагался на следующих условиях: новое горючее в экономическом отношении должно было быть в состоянии конкурировать с бензином; переход на новое топливо не должен вызывать крупных переделок в двигателе.

Исследование первого условия — достаточной дешевизны суррогата — показали, что ни бензол, ни другие углеводороды не могут быть получены достаточно экономично. А лишь генераторный газ из дров, древесного угла и карбонита может дать необходимый экономический эффект. Что касается второго требования — не вносить значительные изменения в двигатель — то оно было вызвано тем обстоятельством, что Франция, располагавшая большим автотракторным парком, не считала реальным решением вопроса путь, требующий крупных конструктивных изменений.

В начале I мировой войны во Франции был организован первый пробег грузового автомобиля с газогенераторной установкой. Пробег состоялся между Парижем и Руаном (126 км.) и не дал положительных результатов. Интересно отметить, что по этому же маршруту в 1894 г. (за 20 лет до пробега грузовика с газогенератором) состоялись первые гонки автомобилей, больше известных тогда как «экипажи без лошадей». Автомобиль Пежо с бензиновым мотором Даймлера также потерпел тогда поражение, уступив первое место паровой коляске Серполе.

В 1916 г. между Парижем и Руаном совершал регулярные рейсы опытный газогенераторный автобус.

Целый ряд конкурсов и пробегов газогенераторных автомобилей, организованный в Европе с 1922 г., очень содействовал развитию нового вида транспорта. Франция и ряд других стран поощряли производство газогенераторных автомобилей правительственными постановлениями, способствующими переводу работающих бензиновых машин на местное топливо. Так, правительство Японии для поощрения введения газогенераторных автомобилей избрало путь материальной заинтересованности владельцев, выдавая им по 300 иен при покупке такого автомобиля. В Италии был издан правительственный закон о переводе автотранспорта к концу 1937 г. на «национальное горючее». Кроме того, автомобили, переводимые с жидкого топлива на генераторный газ, освобождались от государственного налога на 5 лет. Позже для владельцев газогенераторных автомобилей в зависимости от тоннажа были установлены государственные субсидии размером до 9000 лир на покупку автомашины. Германия аналогично поощряла перевод автотранспорта на «национальное топливо», назначив государственную субсидию до 1000 марок при покупке газогенераторных автомобилей и 300 марок при переоборудовании старых бензиновых машин под газогенераторы. Одновременно владельцам бесплатно выдавалась 1 т. топлива и предоставлялись льготы по уплате налогов. Для обслуживания автопарка с газогенераторными установками во Франции и Германии были организованны древесно-угольные и дровяные раздаточные станции.

В 1924 г. во Франции впервые был предложен (герм, патент № 407054 Французского