Газгольдер можно сделать из пластиковых мешков объемом в пределах суточного выделения биогаза (для бочки в 200 л — около 1 м3) с грузом сверху для создания давления в газовой аппаратуре и внешним ограждением (из досок и т. д.) для защиты от повреждений.
Вакуум (получение)
Низкий вакуум (до 600 мм рт. ст.) можно получить с помощью бытового пылесоса;
Вакуум до 30 мм рт. ст создает на входной трубке холодильный компрессор (их без особого труда можно взять с выброшенных на свалки холодильников);
Вакуум до 3 мм рт. ст. Дает насос Комовского, продаваемый в учебных коллекторах для школьных кабинетов физики.
Вакуум до 30–20 мм рт. ст. создает водоструйный насос, устанавливаемый на водопроводный кран. Продается в школьных коллекторах, магазинах медтехники. Можно сделать самостоятельно. Состоит из корпуса, в который вставлено сверху сопло и снизу диффузор для протока воды, захватывающей воздух. Сбоку корпуса имеется штуцер для шланга отсасывающего воздух. Сопло соединено со штуцером подвода воды и сужается к концу, заходя на 3 мм в диффузор с зазором в 0,1–0,2 мм. Диффузор наоборот имеет форму конуса расширяющегося к низу. Исходные параметры одного из насосов: корпус длиной 120 мм диаметром — 28 мм; сопло длиной 63 мм, диаметр широкой части — 5 мм, узкой — 2 мм; диффузор — длиной 60 мм, диаметр узкой части — 3 мм, широкой — 9 мм. Сопло и диффузор можно сделать из обрезков полудюймовой трубы, залитых эпоксидной смолой или свинцом, с формированием внутренних отверстий по конусным вкладышам, выстроганных из деревянных палочек. Для захода сопла с зазором в диффузор при отливки в него вставляется носик из металлической трубки соответствующего диаметра. Сопло и диффузор ввинчиваются в полудюймовый тройник вместе с отрезком трубы для отсасывания воздуха. Все соединения тщательно герметизируются. Насос обычно хорошо работает при расходе воды от 0,6 л/мин (при давлении в водопроводной сети не менее 1,5 атм). В отличие от механических насосов он может отсасывать пар, агрессивные среды.
При отсутствии водопроводной сети можно собрать паро-воздушный насос аналогичной конструкции.
Ветроколеса для ВЭУ и гидротурбин
Быстроходное колесо Ю. Моралевича (диаметром 2 м)[75].
Деревянный шест (мах) в 2 м длиной (равной диаметру колеса) дважды пропитывают горячей олифой, вставляют в 2-3-х дюймовый тройник, служащий осью, и сверлят сквозную дырку в тройнике для фиксирования маха гвоздем. Лопасти делают из тонкой парусины или бязи в виде треугольника высотой 90 см и шириной основания 15 см плюс полоса в 30 см для шитья кармана для маха. Лопасть карманом одевается на мах и в широкой части прибивается к рейке сечением 1x3 см, которая одним концом привязывается шпагатом к маху с узлом между ними в качестве шарнира, а вторым привязывается резиновым жгутом (сечением 1 см2 из полосок нарезанных из велокамеры) к концам металлического прутка длиной 60 см, диаметром 4–6 мм, вставленным в сквозное отверстие тройника. Длину жгутов подбирают опытным путем. При сильном ветре резиновые жгуты будут растягиваться и отклонять парусиновые крылья назад., выключая их из работы и тем самым предупреждать поломку ВЭУ. Концы маха обматывают вязальной проволокой и вбивают по гвоздю (150 мм), затупляя концы и отгибая сами гвозди в стороны так, чтобы они с плоскостью вращения ветроколеса составляли углы по 20 град. К тройнику приваривается ось-труба с двумя подшипниками в деревянном корпусе. На конце оси крепят шестерню находящуюся в зацеплении с шестерней автомобильного генератора, закрепленного сверху корпуса. При частоте оборотов ветроколеса — 700 об/мин, передаточное число шестерен должно быть — 1: 3. Хвост ВЭУ делается из жерди длиной 2 м с обручем из проволоки диаметром 0,5 м обтянутого холстом.
Ротор Бирюкова. Лопасти вырезаются из кровельного железа и загибаются по профилю, указанному на чертеже (для ротора диаметром — 0,75 м). Верхний и нижний край шириной 10 мм отгибается для крепления к дискам, а боковые края отбортовывают для создания ребер жесткости.[76]
Газогенераторы (для автомобилей и др.)
Газогенераторы работают на древесном, каменном, буром угле, торфе, древесных чурках. Для автомобилей предпочтительнее древесный уголь, не выделяющий смолы, так как незакоксовывается мотор, упрощается обслуживание.
Наиболее прост в изготовлении газогенератор с поперечным процессом. Он представляет собой вертикальный цилиндрический бункер с герметично закрывающимся сверху люком (2). Внизу бункер переходит в камеру газификации из стали толщиной 6–8 мм, сбоку которой крепится фурма (3), (охлаждается водой или воздухом), а с противоположной стороны — чуть ниже, газоотборный патрубок (4) с газоотборной решеткой (5).
Объем бункера определяется запасом хода, удельным расходом топлива и его насыпным весом (для древесного угля — 0,18-0,22 кг/л; древесной чурки -0,28-0,3 кг/л). Фурму ставят на 0,4 высоты камеры газификации снизу. Сечение фурмы обычно равно 17,5 мм 2 на 1 кг максимального расхода топлива в час, а сечение камеры газификации — 70 см2 на 1 кг максимального расхода топлива в час. Высота камеры примерно равна ее диаметру, а длина активной зоны (расстояния от фурмы до решетки) — в 1,75-2 раза меньше диаметра камеры. Фурма оснащается обратным клапаном (чтобы исключить проскок газа через нее) и может охлаждаться системой охлаждения мотора. Для розжига используют бензин и электровентилятор (или работающий мотор). Для повышения долговечности камеру газификации иногда выкладывают огнеупорной глиной и т. д. Из газогенератора газ проходит сначала грубый очиститель-охладитель (трубчатые радиаторы или емкость с сеткой, перфорированными стальными пластинами). На 1 л.с. мотора берут охладитель объемом 3–4 л с 0,03-0,04 м2 поверхностью охлаждения. Затем газ проходит фильтр тонкой очистки — емкость с кольцами Рашига, металлической стружкой, деревянными кубиками (сечение 1,5 см) или из 2-х слоев ткани (байки и сатина) натянутой на каркас (на 20 л.с. нужен 1 м2 поверхности тканей). Матерчатый фильтр работает при температуре 60–80 °C газа (ниже намокает от конденсата, а выше разрушается ткань). Между карбюратором и воздушным фильтром ставят газовый смеситель. В 30-е годы легковые автомобили (М-1 и др), оборудовались газогенераторными установками в заднем багажнике. При общем весе — 160 кг, они вмещали 70 кг топлива, что обеспечивало запас хода в 200 км при удельном расходе — 35 кг древесного угля на 100 км.[77] Есть сообщения о самодельной генераторной установке для мотоциклов (мощностью 8 л.с.). Она состояла из навешиваемых по бокам рамы газогенератора и газоочистителя (оба диаметром по 0,22 м высотой 0,55 м из стали толщиной 1 мм), соединенные горизонтальной трубой-охладителем (длиной 0,41 м). Газоочиститель был наполнен стальной стружкой, нарезанной колечками и пропитанных отработанным маслом.[78] Средний расход топлива на 100 км у легковых автомобилей -15-27 кг древесного угля, среднее время розжига — 3–4 мин (на других видах топлива — 9-12 мин), для розжига достаточен электровентилятор мощностью до 150 вт (50 м3/час); общее время на обслуживание газогенераторной установки зимой (очистка зольника, загрузка топлива, очистка очистителей и труб и т. д.) — около 0,5 час на 100 км. Зимой трубопроводы и очистители утепляют, чтобы не выпадал конденсат.[79]
Газогенераторы для сжигания древесных чурок имеют более сложную конструкцию. Камера газификации — литая с сужающейся центральной частью-горловиной для создания высокой температуры сгорания (для разложения смол и т. д.) и имеет большое число воздушных фурм (5-123). Бункер имеет двойные стенки для нагрева топлива газом, который затем отбирается в верхней части генератора[80].
При работе на газогенераторном газе двигатель автомобиля теряет 50–30 % мощности из-за более низкой калорийности газа, чем бензина, и худший наполняемости им камеры сгорания. Чтобы уменьшить потерю мощности повышают степень сжатия (до 9,0) совершенствуют смеситель (оптимальное соотношение объема газа и воздуха равно 1:1), лучше охлаждают газ (до 20 °C), увеличивают сечение газопровода и т. д.[81]