«Газовые двигатели и генераторы генераторного газа»

Метод зажигания, который в настоящее время, по-видимому, предпочитается любому другому для генераторного газа, — это тот, который использует искру разрыва, получаемую с помощью ранее описанного аппарата магнето. Некоторые строители крупных двигателей, особенно стремящиеся обеспечить устойчивость работы, снабдили камеру взрыва двумя независимыми запальниками. Возможно, они приняли это устройство в значительной степени с целью избежать неудобств, возникающих в результате отказа одного из запальников, а не с целью воспламенения смеси в нескольких местах, чтобы получить более равномерное зажигание и более подходящее для распространения пламени.

Регулирование двигателей. — Были приняты различные методы с целью изменения движущей силы двигателя между нулевой и полной нагрузкой, сохраняя при этом постоянную скорость вращения. Эти методы заключаются в изменении либо количества, либо качества смеси, поступающей в цилиндр. Таким образом, может случиться так, что двигатель может снабжаться:

1. Смесью, постоянной по качеству и количеству;

2. Смесью, переменной по качеству и постоянной по количеству;

3. Смесью, постоянной по качеству и переменной по количеству.

1. Смесь, постоянная по качеству и количеству. — Этот метод предполагает использование системы впуска «работа-пропуск», при которой количество впусков и взрывов варьируется, в то время как значение или состав каждого впущенного заряда остается таким же постоянным, как и само сжатие (рис. 34). Об этой системе уже упоминалось, и ее простота была полностью изложена. При ее использовании достигается сравнительно низкий расход даже тогда, когда двигатель работает не на полную нагрузку. С другой стороны, она имеет недостаток, заключающийся в необходимости использования тяжелого маховика для сохранения циклической регулярности.

2. Смесь, переменная по качеству и постоянная по количеству. — Система регулирования, наиболее часто используемая для получения смеси, переменной по качеству и постоянной по количеству, основана на управлении клапаном подачи газа с помощью кулачка, имеющего коническое продольное сечение, как показано на рис. 35. Этот кулачок, обычно называемый «коническим кулачком», соединен с рычагом, приводимым в действие от регулятора. Когда рычаг поворачивается под действием регулятора, кулачок смещается вдоль вала половинной скорости двигателя. Результатом является то, что клапан подачи газа открывается на более или менее длительный период.

В другой системе цилиндрический клапан установлен между камерой, в которой образуется смесь, и трубой подачи газа, причем клапан установлен на том же штоке, что и клапан смеси. Цилиндрический клапан перемещается регулятором так, чтобы изменять количество всасываемого газа по отношению к количеству воздуха.

Когда двигатели работают на генераторном газе, только что описанные части следует часто осматривать и очищать; ибо они слишком легко загрязняются.

Двигатели, регулируемые таким образом, должны работать при высоком давлении, чтобы обеспечить зажигание смесей генераторного газа, образующихся, когда положение кулачка соответствует минимальному открытию газового клапана. Следует использовать мощные регуляторы, способные преодолеть сопротивление, оказываемое цилиндрическим клапаном или кулачком.

Часто может случиться так, что изменения нагрузки двигателя делают необходимым воздействие на воздушный клапан, чтобы получить смесь, которая будет воспламеняться и взрываться в наилучших возможных условиях.

3. Смесь, постоянная по качеству и переменная по количеству. — При снабжении двигателя смесью, постоянной по качеству и переменной по количеству, сжатие не остается постоянным. Количество смеси, всасываемой цилиндром, может быть даже настолько уменьшено, что давление падает ниже точки, при которой происходит зажигание. По этой причине двигатели этого типа должны работать при высоких давлениях.

Изменение количества смеси может осуществляться различными способами. Самое простое устройство состоит в установке дроссельной заслонки в трубе смеси, которая управляется регулятором и дросселирует проход в большей или меньшей степени. Очень ярким решением проблемы является изменение открытия самого клапана смеси. Для достижения этой цели клапан перемещается рычагами. Точка приложения одного из этих рычагов смещается под действием регулятора так, чтобы изменять ход клапана в заранее определенных пределах. В этих условиях в цилиндр вводится смесь постоянной однородности, дозированная таким образом, чтобы обеспечить зажигание даже при низких давлениях.

Fig. 76a.—Governing system for producer-gas engines.

В недавних экспериментах, проведенных автором, было доказано, что при этой системе регулирования зажигание все еще происходит, даже если давление упало до 43 фунтов на квадратный дюйм. Эта система имеет то достоинство, что позволяет использовать обычные регуляторы умеренного размера, поскольку сопротивление, которое необходимо преодолеть в точке приложения рычага, сравнительно невелико. На прилагаемой иллюстрации показана система Отто-Дойц.

ГЛАВА XI

PRODUCER-GAS

Здесь, возможно, не будет лишним указать на различия между осветительным газом и теми газами, которые по-английски называются «генераторными» (producer), а по-французски «бедными» (poor) из-за их низкой теплотворной способности.

Светильный газ. — Этот газ, состав которого варьируется в разных местностях, имеет теплотворную способность, которая является функцией его состава и варьируется от 5000 до 5600 калорий на кубический метр (от 19 841 до 24 896 Б.Т.Е. на 35,31 кубических фута), измеренную при постоянном давлении и приведенную к 0 градусов Цельсия (32 градуса Фаренгейта) при давлении 760 миллиметров (29,9 дюйма ртутного столба, или атмосферное давление), не включая скрытую теплоту конденсации воды. В следующей таблице приведен средний объемный состав осветительного газа в различных городах:

Cities.

London.Manchester. New York.Paris. Berlin. Hydrogen48 464052 50 Carbon monoxide4 746 9 Methane3835 373233 Various hydrocarbons4 676 5 Carbon dioxide...4 3...2 Nitrogen52 841 Oxygen1... 1...... 100100 100100100

Более того, эти составляющие варьируются в определенных пределах. Это также верно и для теплотворной способности. Эксперименты, проведенные автором, продемонстрировали, что в одном и том же месте с интервалом в несколько часов происходят колебания примерно на десять процентов.

Состав генераторных газов. — Средний химический состав генераторных газов варьируется в зависимости от условий, при которых они генерируются, и природы топлива. Ниже приведены пропорции его составляющих, выраженные объемно:

Gas. Blast Furnace.Producer. Mond.Mixed (Fichet). Water (Stache). Wood (Riché). Nitrogen and oxygen60 594250 51 Carbon monoxide24 251120 4029 Carbon dioxide12 5167 411 Hydrocarbons2 223 115 Hydrogen2 92920 5044 100100 100100100 100 Calorific value in calories.950 1,1001,400 1,3002,4002,960 Average weight of a cubic

meter in kilos 1.301.11.02 1.050.6800.824 Or of a cubic foot in

pounds 0.0080.0070.006 0.00680.00420.0051

Доменный газ используется для генерации энергии с помощью газовых двигателей около десяти лет. В настоящее время он используется в двигателях очень большой мощности, обсуждение которых более уместно в труде по металлургии, и поэтому не имеет места в таком руководстве, как это.

Генераторный газ в истинном смысле этого термина генерируется в специальных аппаратах либо под давлением, либо путем всасывания способом, который будет описан в следующих главах.

Газ Монда производится в генераторах нагнетательного или напорного типа из битуминозного угля, что требует использования специальных очистителей и позволяет собирать побочные продукты фракционной перегонки угля. Установки на газе Монда поэтому довольно сложны и могут быть выгодно использованы только для крупных двигателей. Более исчерпывающую информацию можно получить из описаний, опубликованных строителями генераторов газа Монда.

Смешанный газ генерируется в аппаратах, устроенных так, что реторта поддерживается при высокой температуре, тем самым производя газ, более богатый водородом, чем тот, который производится генераторами. Следует отметить, что на практике используемые в настоящее время генераторы дают генераторный газ, теплотворная способность которого колеблется от 1000 до 1400 калорий на кубический метр (от 3968 до 5158 Б.Т.Е. на 35,31 кубических фута); и состав варьируется соответственно, таким образом, как это уже было указано в таблицах для генераторного и смешанного газа. Поэтому нет необходимости проводить различие между этими двумя качествами газа.

Водяной газ теоретически должен состоять из 50 процентов оксида углерода и 50 процентов водорода, полученных в результате разложения пара раскаленным углем. На практике, однако, он содержит немного азота и диоксида углерода. Газ получается из генераторов, в которые попеременно нагнетается воздух для раздувания огня, а затем пар для производства газа. Водяной газ используется при пайке из-за его восстановительных свойств и высокой температуры пламени. Большое количество оксида углерода, которое он содержит, делает его очень ядовитым и чрезвычайно опасным, поскольку он генерируется под давлением. С экономической точки зрения его генерация дороже, чем генерация генераторного газа, по какой причине его использование в газовых двигателях вряд ли имеет большую ценность.

Древесный газ, состав которого уже был приведен, генерируется в аппаратах типа Рише, принцип которых состоит в нагреве чугунной реторты, загруженной любым видом топлива, а именно деревом, и вертикально установленной на кирпичном основании.

Этот аппарат должен представлять особый интерес для владельцев лесопилок, мебельных фабрик и тому подобного, поскольку он предлагает способ использования отходов их производств.

Относительно высокая доля оксида углерода в генераторном газе нежелательна с гигиенической точки зрения, настолько, что она привлекла внимание производителей. Оксид углерода, удельный вес которого составляет 0,967, является газом, исключительно ядовитым и опасным. Его нельзя вдыхать без пагубных последствий, и он даже опаснее углекислого газа, который в конечном итоге вызывает асфиксию, уменьшая количество кислорода в воздухе. По этой причине необходимо принимать самые строгие меры предосторожности при эффективной и постоянной вентиляции помещений, в которых установлены газогенераторы и их принадлежности. Этому совету следует следовать, прежде всего, когда рассматриваемые аппараты установлены в подвалах и цокольных этажах. В качестве дополнительной меры предосторожности, если установка довольно крупная, рабочему не следует позволять входить в помещение генератора в одиночку.

Нагнетательные генераторы, или те, в которых газ производится под давлением, опаснее всасывающих генераторов. В первых негерметичное соединение может вызвать отравление окружающего воздуха при утечке генераторного газа; во всасывающем аппарате та же неисправность просто вызывает подсос большего количества воздуха.

Д-р Мелотт рекомендует следующую процедуру в случаях асфиксии оксидом углерода:

Carbon Monoxide Asphyxiation

Случаи отравления оксидом углерода часты и опасны. Газ чрезвычайно ядовит и тем опаснее, что он не имеет запаха, цвета и вкуса. Когда он вступает в контакт с кровью, он образует соединение настолько стабильное, что оно с трудом реагирует с кислородом воздуха. Из этого следует, что при каждом вдохе воздуха, заряженного оксидом углерода, отравляется определенное количество крови. Вследствие этого существует возможность отравления на открытом воздухе.

Симптомы. — Наблюдаемые симптомы будут варьироваться в зависимости от того, каким образом была отравлена кровь. Существует два способа, которыми может произойти это отравление. Один зависит от того, содержит ли атмосфера избыток оксида углерода; другой — содержит ли вдыхаемый воздух только следы газа.

Постепенная, быстрая асфиксия. — Сначала ощущается неопределенное недомогание, быстро сменяющееся сильными головными болями, головокружением, тревогой, стеснением, помутнением зрения, пульсацией в висках, галлюцинациями и непреодолимым желанием спать. Если на этой стадии пациент имеет достаточное представление об опасности, чтобы побудить его открыть окно или дверь, он избежит смерти.

На второй стадии ноги жертвы парализованы, но он все еще может двигать руками и головой. Разум все еще сохраняет свою ясность и в некоторой мере способствует дальнейшему процессу асфиксии из-за своей беспомощности. Затем следуют кома и смерть.

Медленная, хроническая асфиксия. — Медленная, хроническая асфиксия встречается нередко. Ее симптомы часто трудно обнаружить. Отравление проявляется слабостью, цефалгией, рвотой, бледностью, общей анемией, усталостью и местным параличом. Если любой из этих симптомов появляется у людей, работающих вблизи генераторов, следует немедленно принять меры для предотвращения возможности асфиксии оксидом углерода.

First Aid in Cases of Carbon Monoxide Poisoning

Уже было сказано, что кислород воздуха не оказывает окисляющего действия на кровь, загрязненную оксидом углерода. Только обильный поток чистого кислорода может окислить образовавшееся соединение и сделать возможным гематоз. Этот обильный поток можно получить из кислородного баллона портативного типа, снабженного трубкой, несущей на свободном конце маску, которая удерживается над ртом и ноздрями. Поглощение газа происходит при искусственном дыхании, которое осуществляется несколькими способами. Наиболее практичными из них являются методы Сильвестра и Пачини.

Метод Сильвестра. — Пациента кладут на спину. Его руки поднимают над головой, а затем возвращают на каждую сторону тела. Эта операция повторяется примерно пятнадцать раз в минуту. Метод очень часто используется и дает отличные результаты.

Метод Пачини. Четыре пальца помещаются в подмышечную впадину, а большой палец — на плечо. Затем плечо попеременно поднимают и опускают, что вызывает заметное расширение грудной клетки. Этот метод является более эффективным из двух. Описанные движения повторяют от пятнадцати до двадцати раз в минуту в очень ритмичном темпе.

В серьезных случаях следует немедленно применить один из этих двух методов лечения. Однако во всех случаях необходимо принять определенные предварительные меры предосторожности. Пациента следует перенести в хорошо проветриваемое и умеренно отапливаемое помещение, снять с него одежду и согреть с помощью грелок и нагретого белья. Необходимо вызвать рефлекторную реакцию, стимулировать периферическую нервную систему, чтобы вызвать сокращение сердца и дыхательных мышц, а также прижечь прекардиальную область. В дополнение к этому лечению следует растирать и разминать область диафрагмы, растирать кожу, применять холодный душ, порку, крапивоукалывание (хлестание крапивой), возбуждать кожу и слизистые оболочки, а также раздражать слизистую оболочку носа и глотки пером, смоченным в нашатырном спирте, алкоголе, уксусе или лимонном соке. Ритмичное вытягивание языка эффективно, если выполняется следующим образом: язык захватывают щипцами и удерживают в вытянутом состоянии с помощью грубой нити. Затем его резко вытягивают изо рта и позволяют ему вернуться обратно после каждого вытягивания. Эти движения должны быть ритмичными и повторяться от пятнадцати до двадцати раз в минуту.

Все эти усилия следует продолжать в течение нескольких часов. Когда пациент наконец придет в сознание, его следует уложить в теплую постель. Необходимо давать стимуляторы, такие как вино, кофе и тому подобное. Если наблюдается прилив крови к голове, следует прибегнуть к местному кровопусканию и поставить четыре или шесть пиявок за ушами. Следует помнить, что все перечисленные меры должны приниматься до прибытия врача.

Impurities of the Gases

Большая часть угля, используемого для получения генераторного газа, содержит серу. В результате образуется сероводород, который смешивается с газом и придает ему характерный запах. В некоторых газогенераторах используются очистители, в которых применяется древесные опилки, смешанные с солями железа, в результате чего образуется соединение с сероводородом, тем самым удаляя его из генераторного газа. В других типах генераторов применяется более упрощенный метод очистки, поэтому следы сероводорода все же остаются. Поскольку этот газ воздействует на медь, использование этого металла не рекомендуется для следующего оборудования: генератор (отверстия, кран для проверки газа); трубопроводы (краны давления газа, дренажные и продувочные краны); двигатель (кран подачи газа, смазочное соединение в цилиндре, клапаны и краны пусковой трубы сжатого воздуха).

Дистилляция угля в генераторах приводит к образованию аммиачного газа. Он также оказывает коррозионное воздействие на медь и ее сплавы; но благодаря своей высокой растворимости он удаляется водой в «скруббере» и не доходит до двигателя.

Production and Consumption

Количество газа, производимого в большинстве генераторов, варьируется от 6,4 до 8,2 фунта на кубический фут сырого угля, сжигаемого в генераторе. Двигатель потребляет на одну эффективную мощность в час от 70 до 115 кубических футов газа, в зависимости от его обогащенности.

ГЛАВА XII

PRESSURE GAS-PRODUCERS

Как мы уже видели, генераторный газ в качестве топлива для двигателей может вырабатываться в аппаратах двух типов: работающих под давлением и работающих на всасывании.

Газогенераторы Доусона. Первые генераторы давления были внедрены Доусоном в Лондоне и требовали установок довольно сложного характера. Позднее усовершенствования, внесенные конструкторами, способствовали широкому распространению их системы. В Соединенном Королевстве можно найти множество установок мощностью от 50 до 100 лошадиных сил и более, все они изготовлены компанией Доусона. Действительно, долгое время имя Доусона ассоциировалось с самим генераторным газом. Система Доусона требует использования антрацита или сравнительно твердого угля, такого как добываемый в Уэльсе и Пенсильвании. Из-за необходимости использования этого особого качества угля система Доусона и системы, возникшие на ее основе, были обременены аппаратами для охлаждения, промывки и очистки, которые настолько усложняли установки, что они напоминали газовые заводы. Генератор, заменивший реторту, питался воздухом и паром, нагнетаемыми под давлением, что требовало использования котла. Кроме того, производство газа под давлением требовало использования газгольдера для его сбора перед подачей в цилиндр двигателя. Такие установки были явно дорогостоящими, а кроме того, их было трудно поддерживать в надлежащем рабочем состоянии. Тем не менее, существует много случаев, когда они должны применяться в промышленности.

Fig. 77.—A complete Dowson producer-gas plant.

Fig. 78.—A Simplex producer-gas plant.

Среди них можно назвать предприятия, где генераторный газ используется в качестве печного топлива или средства для пайки или обжига. Другие случаи — это те, когда генераторный газ должен подаваться по трубам на некоторое расстояние от центральной генерирующей установки к различным двигателям, способом, ставшим привычным в практике газового освещения.

Большинство газогенераторов давления были скопированы с оригинального типа, изобретенного Доусоном. Они включают генератор, в котором производится газ; инжектор, питаемый котлом; вентилятор или компрессор, с помощью которого смесь пара и воздуха нагнетается под печь генератора; промывочные аппараты, называемые «скрубберами»; аппараты для очистки газа; и газгольдер (рис. 77).

Генераторы. Генератор состоит из реторты, изготовленной из огнеупорной глины, установленной вертикально и имеющей цилиндрическую или коническую форму. Эта реторта защищена снаружи металлической рубашкой с промежуточным слоем песка, который служит для уменьшения потерь тепла через излучение. Топливо загружается через верхнюю часть реторты, которая снабжена двойным затвором, чтобы предотвратить попадание воздуха во время процесса загрузки. Генератор опирается на решетку, расположенную в основании реторты, на которую падают зола. Выходное отверстие инжекторной трубы открывается в зольник, и этот инжектор постоянно подает смесь пара и воздуха. Смесь обычно перегревается путем пропускания ее через змеевик, расположенный в топке котла, в генераторе или в выходе для отработанных газов. Иногда воздух подвергается предварительному нагреву путем рекуперации каким-либо образом отходящего тепла аппарата.

Основными особенностями устройства генераторов, на которые обращают внимание производители, являются следующие: хорошее распределение топлива при загрузке; легкое опускание топлива; уменьшение разрушающего действия шлака на стенки; средства для очистки решетки без вмешательства в процесс генерации газа; предотвращение утечек. Для выполнения этих требований было использовано множество устройств.

Идеальное распределение топлива во время загрузки достигается главным образом за счет формы бункера и его затвора, который обычно является коническим. В большинстве аппаратов затвор открывается внутрь генератора, и наклон его стенок вызывает равномерное рассеивание топлива в реторте. Тем более необходимо распределять топливо таким образом, когда поперечное сечение реторты мало по сравнению с ее высотой.

Легкость опускания топлива в значительной степени зависит от природы и размера используемого угля. Пористый уголь дает лучшие результаты, чем плотный и компактный. Поэтому предпочтительнее использовать просеянный уголь без пыли, кусками размером с лесной орех. Различные сечения, придаваемые внутренней части, включая цилиндрические формы, усеченные сверху или снизу, частично усеченные к основанию и тому подобное, привели бы к выводу, что этот вопрос не имеет того значения, которое некоторые авторы хотели бы нам внушить. Тем не менее, следует учитывать, что если топливо опускается медленно, его длительное пребывание внутри стенок бункера и превращение в легкоплавкий шлак может привести к разрушению огнеупорной футеровки печи.

Количество впрыскиваемого пара, большее или меньшее в зависимости от природы топлива, позволяет получать хрупкие шлаки и, следовательно, предотвращать серьезные повреждения реторты. Уголь с красной золой в целом является легкоплавким, так как содержит некоторое количество железа. Температура его плавления варьируется от 1832 до 2732 градусов по Фаренгейту.

Чистота наиболее важна, насколько это касается работы генератора. Должна быть возможность очищать генератор во время работы, не меняя состав газа, когда зона накаливания охлаждается, или вводится избыток воздуха, или паровой инжектор на мгновение выводится из эксплуатации. Механические очистители с подвижными решетками или вращающимися подами имеют то преимущество, что заставляют золу осыпаться, не мешая работе аппарата. Та же положительная особенность характерна для зольников с водяным затвором.

Газогенераторы давления не должны быть такими же идеально газонепроницаемыми, как всасывающие аппараты. Утечка газа, которая обычно проявляется характерным запахом, приводит к потере расхода и делает воздух непригодным для дыхания.

Генератор должен быть снабжен в верхней части отверстиями, через которые можно легко ввести кочергу, чтобы встряхнуть топливо и удалить шлак, который имеет тенденцию образовываться и который вызывает основные дефекты в работе, особенно с топливом, которое имеет тенденцию разбухать, спекаться и прилипать к стенкам печи при нагревании. Многие аппараты, кроме того, снабжены боковыми отверстиями со слюдяными окошками, через которые можно наблюдать за ходом горения (рис. 79).

Fig. 79.—Fichet-Heurtey producer with rotating bed-plate.

Воздушное дутье. Система, с помощью которой впрыскиваются воздух и пар, требует использования парового котла под давлением 75 фунтов. Этот метод дутья, который довольно сложен, имеет тот недостаток, что подача меняется в зависимости от давления пара в котле, которое нелегко поддерживать на заданном уровне фунтов на квадратный дюйм. Более того, когда топливо в генераторе оказывает большее или меньшее сопротивление, количество впрыскиваемого воздуха, вероятно, уменьшается, в то время как количество пара остается прежним. Результатом является изменение скорости, которое следует из изменения пропорций двух элементов. По этим причинам некоторые производители в последние годы прибегли к использованию вентиляторов и воздуходувок.

Fig. 80.—Koerting blower.

Воздуходувки. Используемые вентиляторы или воздуходувки значительно различаются по устройству. Большинство из них основаны на системе Кертинга (рис. 80) и по существу включают (1) трубку, через которую подается пар под давлением, и (2) цилиндро-коническую дутьевую трубу. Трубка помещается по оси дутьевой трубы у ее внешнего отверстия. Вырываясь под давлением, пар захватывается дутьевой трубой и увлекает за собой определенное количество воздуха, которое можно регулировать. Важно, чтобы эти инжекционные воздуходувки работали таким образом, чтобы можно было контролировать давление и подачу воздуха и пара.

Вентиляторы. Механические воздуходувки имеют то преимущество, что позволяют отказаться от использования пара под давлением и, как следствие, от установки котла (рис. 78). Приводимые в действие самим двигателем или от какого-либо отдельного источника энергии, эти аппараты легко устанавливаются, не требуют большого внимания и потребляют мало энергии. Они бывают либо центробежного типа, либо роторного типа, примером которого является воздуходувка Рутса (рис. 81). Последняя система имеет преимущество высокого КПД и возможности достижения сравнительно высоких давлений — от 19 до 27 дюймов водяного столба, которые, однако, используются только для специальных видов топлива, таких как лигнит, торф и тому подобное. Воздух, подаваемый воздуходувкой, перед попаданием в топку перегревается, либо до, либо после того, как он насыщается паром.

Fig. 81.—Root blower.

Компрессоры. В некоторых установках воздух подается компрессором под высоким давлением от 70 до 90 фунтов на квадратный дюйм, и они кажутся хорошо приспособленными для производства газа хорошего качества. Более того, не образуется ни смола, ни аммиачные воды. Генератор Гарди можно считать типичным для этого класса аппаратов (рис. 82). Главная особенность этого генератора заключается в простом аппарате для промывки и очистки. Здесь уместно заметить, что сжатие воздуха под высоким давлением вызывает некоторые сложности и значительные затраты энергии.

Fig. 82.—Gardie producer.

Эксгаустеры. Некоторые конструкторы изобрели устройства, которые всасывают газ в генератор, откуда он подается к двигателям, причем эти всасывающие аппараты соединены с воздуходувками или используются отдельно. Но за исключением нескольких особых случаев, такие устройства не получили широкого распространения — по крайней мере, не для производства только движущей силы.

Каким бы ни было устройство, используемое для введения смеси воздуха и пара под решетку генератора, дутьевая труба, как правило, направлена к центру аппарата. Тем не менее, в крупных генераторах становится желательным предусмотреть средства для изменения количества воздуха и пара в широких пределах, чтобы регулировать жар в топке. По этой причине несколько выходных отверстий симметрично расположены под топливом.

Fig. 83.—Sawdust purifier.

Промывка и очистка. В генераторах давления газ обычно промывается и очищается гораздо тщательнее, чем во всасывающих аппаратах. При достаточном давлении газ может без труда прогоняться через различные аппараты и пространства между материалом, который они содержат. Газы выходят из генератора сильно нагретыми, и это тепло используется либо для подогрева воды для впрыска, либо для генерации пара, подаваемого в топку. Затем газы поступают в промывочный аппарат, который чаще всего состоит из последовательности приспособлений, в которых газ промывается либо путем барботирования через воду, либо путем подвергания его поверхностному трению о слой воды, либо путем систематической циркуляции в массе постоянно орошаемого инертного материала. Целью промывки является удаление пыли, содержащейся в газе, и осаждение ее в виде шлама, который можно удалить промывкой.

Fig. 84.—Moss or fiber purifier.

Физическая очистка, начатая таким образом, завершается пропусканием газа через фильтрующий слой, состоящий из волокна, древесных опилок или мха (рис. 83 и 84). Химическая очистка, если она необходима, осуществляется с помощью гидрата кальция, оксида железа или, что еще лучше, смеси извести и сульфата железа. Этот фильтрующий материал должен обязательно обновляться после того, как он истощится.

Fig. 85.—Combined gas-holder and washer.

Газгольдер. Газгольдер состоит по существу из резервуара и колокола. Иногда, с целью упрощения аппарата, резервуар устраивается так, чтобы заменить собой промыватель или скруббер (рис. 85). Колокол должен быть снабжен механизмом, который при наполнении колокола автоматически уменьшает или прекращает генерацию газа. Целесообразно снабдить колокол продувочным или обратным клапаном, открывающимся внутрь. Поэтому, если случится так, что подача газа будет прекращена, пока двигатель продолжает работать, всасывание двигателя не вытянет воду из резервуара газгольдера.

Когда используются двигатели, мощность которых не превышает 50 лошадиных сил, иногда принято использовать воду из резервуара (расположенного выше двигателя) для охлаждения цилиндра. Таким образом, экономится стоимость установки специальных резервуаров. Если, однако, применяется такое устройство, количество воды, содержащейся в резервуаре, должно быть по крайней мере вдвое больше того, что обычно содержится в резервуарах. Если не соблюдать эту предосторожность, вода может чрезмерно нагреться и расширить газ в колоколе.

Объем колокола газгольдера предпочтительно должен быть не менее 3 кубических футов на эффективную лошадиную силу двигателя, который необходимо снабжать. При этих обстоятельствах колокол действует как регулятор давления, обеспечивает достаточную однородность оставшегося газа и позволяет снабжать двигатель в течение коротких интервалов, когда необходимо остановить дутье для шуровки огня. Но если двигатель потребляет от 60 до 80 кубических футов генераторного газа на лошадиную силу в час, колокол должен быть гораздо большего размера, если генерацию газа необходимо приостановить на некоторое время.

Здесь уместно напомнить, что уголь — не единственное топливо, которое подходит для генерации газа, пригодного для работы двигателей, но что некоторые генераторы способны использовать лигнит, торф и тому подобное. В других солома, дерево, стружка и опилки, отходы кожевенного производства и другие органические вещества сжигаются с КПД, значительно превышающим тот, который они дали бы в топках паровых котлов.

Fig. 86.—Otto Deutz lignite-producer.

Генераторы на лигните и торфе. Генераторы на лигните и торфе (рис. 86) не могут работать по принципу всасывания из-за сопротивления, оказываемого прохождению газа слоем топлива. Это сопротивление значительно и крайне изменчиво. Следовательно, генераторы на лигните и торфе должны работать по принципу давления, используя дутье воздуха или паровой инжектор, в зависимости от количества воды, содержащейся в лигните. Как правило, используется воздуходувка Рутса, работающая при давлении от 8 до 27 дюймов водяного столба, в зависимости от качества лигнита. Эти генераторы не рекомендуется использовать для мощностей менее 50 лошадиных сил, так как стоимость аппарата становится слишком высокой.

Лучший лигнит — это тот, который после сгорания оставляет мелкую золу и не образует спекшегося шлака. Лигнит имеет особенность образовывать пыль, которая очень легко воспламеняется при доступе воздуха в генератор. По этой причине генератор не следует очищать во время работы, чтобы избежать появления пламени, которое может вырваться из аппарата.

Скруббер — это просто колонна без кокса, снабженная внутренним разбрызгивателем. Кокс слишком быстро забивается смолой. Большая часть этой смолы оседает в камере, которая предшествует газгольдеру. Из камеры ежедневно можно сливать несколько кварт смолы.

Газгольдер служит лишь для регулирования производства газа. Трубы, ведущие к двигателю, следует очищать несколько раз в месяц, чтобы удалить тонкий слой смолы, который оседает внутри них.

Существует много видов лигнита, и газогенератор должен быть сконструирован так, чтобы соответствовать особым требованиям используемого сорта. Слой топлива должен быть такой толщины, чтобы газ при выходе из генератора имел температуру около 77 градусов по Фаренгейту. Это температура газа, который выходит из скруббера в случае генераторов на антраците. Если лигнит содержит много воды, большая ее часть задерживается в промывателе газом в виде капель. Иногда вода стекает через решетку генератора. Генераторы на лигните могут также работать на торфе и даже на городских отходах с небольшими модификациями. Расход на одну лошадиную силу в час составляет 3,3 фунта лигнита, содержащего 2400 калорий (9424,9 БТЕ). Чтобы выработать ту же мощность с помощью котла и паровой машины, потребовалось бы 8,8 фунта. Двигатель, работающий без нагрузки на топливе, поставляемом генератором на лигните, будет потреблять 50 процентов от веса топлива, необходимого при полной нагрузке. Это зависит от доли воды, содержащейся в лигните, и от потерь тепла через излучение от генератора. В двигателях на светильном газе, работающих без нагрузки, поглощение составляет 20 процентов, в генераторах на антраците — 40 процентов от потребления при полной нагрузке.

Переходя теперь к использованию древесины, о чем уже говорилось в главе XI, в аппаратах типа Рише успешно применяются два совершенно различных процесса, причем эти процессы зависят от формы используемой древесины — другими словами, сжигается ли древесина в виде палок или блоков или в виде щепы, опилок, коры и тому подобного, что является отходами фабрик, на которых используется древесина.

Дистилляционные генераторы. Если древесина состоит из бревен, она сжигается в генераторе, состоящем из топки и дистилляционной реторты. Топка загружается обычным углем, который служит для нагрева реторты докрасна. Древесина загружается через верх реторты, а газ, образующийся при дистилляции, выходит через низ и поступает в промывочный аппарат. Основание реторты нагревается примерно до 1652 градусов по Фаренгейту, в то время как в верхней части эта температура снижается до 752 градусов по Фаренгейту. Древесина, обработанная таким образом, превращается в древесный уголь, который является побочным продуктом некоторой ценности.

Fig. 87.—Riché distilling-producer.

Нижняя часть этой чугунной реторты (рис. 87) футерована древесным углем, остатком предыдущих дистилляций. Древесина, которая вводится в верхнюю часть реторты, дистиллируется в камере. Реторта удерживается собственным весом в гнезде на основании, которое футеровано специальным огнеупорным цементом, изготовленным из силиката, причем асбест образует соединение. Продукты горения, выходящие из печи, проходят по дымоходу к нижней части корпуса и поднимают температуру реторты и содержащегося в ней древесного угля до вишнево-красного цвета (1652 градуса по Фаренгейту). Затем эти продукты горения поднимаются к верхней части корпуса и нагревают верх реторты до температуры около 752 градусов по Фаренгейту, в которой заключена древесина или древесные отходы, подлежащие дистилляции. Оттуда продукты горения проходят через горизонтальный дымоход, снабженный заслонкой, в сборный дымоход, по которому они отводятся в дымовую трубу. Продукты дистилляции, образовавшиеся в камере, не имея выхода в верхней части реторты, должны пройти через зону, заполненную раскаленным углеродом. Конденсируемые продукты проводятся как постоянные газы (углекислый газ в состоянии монооксида углерода) и собираются в приемнике после прохождения воронки и колокола очистительного аппарата.

Газовая печь образуется путем группировки в одной каменной массе определенного количества элементов описанного типа. Существенно, чтобы реторты были расположены вертикально, чтобы они были изготовлены только из литого металла, а не из огнеупорной глины, и, наконец, чтобы их диаметр был не более 10 дюймов, какой размер был признан наиболее целесообразным на практике. Газ, собранный в колоколе или в одном или нескольких приемниках, поступает в газгольдер, а затем в служебные трубы. Если 2,2 фунта древесины дистиллировать путем сжигания в печи 8/9 фунта угля среднего качества или 2,2 фунта древесины (либо опилок, либо отходов), будет выработано от 24,5 до 28 кубических футов газа с теплотворной способностью от 3000 до 3300 калорий на кубический метр (от 11904 до 13094 БТЕ на 35,31 кубических футов), и останется 44 фунта древесного угля.

На практике используется только товарная древесина, содержащая в сыром состоянии от 20 до 40 процентов воды, в зависимости от сорта. Граб содержит меньше всего воды (18 процентов), в то время как вяз и ель содержат больше всего (от 44 до 45 процентов).

Поскольку дутьевой аппарат генератора запущен, газ подается под давлением. Благодаря своему постоянному составу и обогащенности, он является отличным заменителем светильного газа в освещении накаливания, хорошим печным топливом и восстановителем.

Генераторы, использующие древесные отходы, опилки и тому подобное. Если использовать древесные отходы в виде стружки, опилок, соломы, коры и тому подобного, получается еще более высокий КПД с самовосстанавливающимися генераторами типа Рише.

Генераторы горения. В генераторах горения (рис. 88) топливо сжигается, а не дистиллируется. Генератор состоит из двух отдельных элементов. Первый — это собственно генератор, в котором происходит горение. На нем установлен бункер или ящик для подачи топлива. Второй элемент — это восстановитель, в котором независимым процессом происходит восстановление углекислого газа, диссоциация пара и трансформация углеводородов. Генератор снабжен у основания решеткой с наклонными ярусными прутьями, которая снабжена каналом, по которому течет вода для генерации водорода. На уровне этой решетки, с противоположной стороны, находится дымоход, сообщающийся с восстановительной колонной кокса. Зона накаливания генератора не должна подниматься выше уровня решетки. Вместо того чтобы проходить через слои свежего топлива и выходить через верх, генерируемый газ течет непосредственно в восстановительную колонну, где он нагревает кокс до накаливания. Высокая температура, которой подвергается кокс, в сочетании с впрыском воздуха, вызывает полезные реакции. Этот дополнительный воздух, однако, не используется, если топливо свободно от всех продуктов дистилляции.

Fig. 88.—Riché combustion-producer.

Опыт показал, что газ с теплосодержанием от 1000 до 1100 калорий на кубический метр (от 3968 до 4365 БТЕ на 35,31 кубических футов), которое необходимо для развития одной лошадиной силы в час, может быть получен из 3,96 фунта древесины в виде стружки и опилок, содержащих 30 процентов воды. Соответствующее количество кокса, потребляемого в восстановительной колонне, незначительно и может быть принято примерно за 0,112 фунта на лошадиную силу в час.

На практике было доказано, что как в дистилляционных, так и в генераторах горения древесина, либо в сыром состоянии, либо в виде отходов лесопилки, может содержать до 60 процентов воды. Любая из двух систем может работать под давлением с воздушным дутьем, и в этом случае необходимо использовать газгольдер и колокол. Газ при прохождении из генератора в газгольдер проводится через охладитель и промыватель, а также через моховой фильтр, который удаляет следы продуктов, которые могли избежать дистилляции.

Обратное горение. За немногими исключениями, описанные генераторы давления, а также всасывающие газогенераторы, которые будут обсуждаться позже, питаются антрацитом или коксом. Они не могут работать на умеренно мягком или битуминозном угле. По этой причине они ограничивают использование двигателей на генераторном газе. Производители давно искали генераторы, в которых можно было бы сжигать любое топливо.

Среди генераторов, которые, по-видимому, в некоторой степени преодолевают указанные возражения, есть те, которые основаны на принципе обратного горения. Эти аппараты воплощают идеи Эбельмена, где продукты дистилляции разлагаются путем пропускания их над слоями раскаленного топлива.

Fig. 89.—Deschamps inverted-combustion producer.

Многие авторы относят к классу генераторов обратного горения аппараты типа Рише, Твейта и Даффа, в которых эта идея также реализована. Рише использует независимую массу накаливания для восстановления продуктов дистилляции другой массы. Твейт использует два сосуда, которые служат попеременно дистилляционными ретортами и восстановительными колоннами. Дафф всасывает продукты дистилляции с целью нагнетания их под огонь. Все эти генераторы вряд ли можно назвать типом обратного горения.

Fig. 90.—Fangé-Chavanon inverted-combustion producer.

Генераторы Дешана (рис. 89) и Фанже и Шаванона (рис. 90), с другой стороны, являются генераторами, в которых горение действительно обратное и которые работают непрерывно. Воздух поступает в верхнюю часть реторты, проходит через всю массу топлива, увлекая с собой дистиллированные летучие продукты, и когда смесь достигает зоны накаливания, происходят химические реакции, которые приводят к производству газа, полностью свободного от смолы и других примесей.

ГЛАВА XIII

ВСАСЫВАЮЩИЕ ГАЗОГЕНЕРАТОРЫ

Высокая стоимость и сложный характер генераторов давления, которые только что обсуждались, побудили производителей попытаться найти другой способ генерации генераторного газа, предназначенного для работы двигателей.

Несколько изобретателей, среди которых мы упомянем Бенье и А. Тейлора (во Франции), предприняли похвальные, хотя и не сразу очень успешные попытки упростить производство генераторного газа.

Преимущества. В этих системах всасывание, вызванное самим двигателем, заменило принудительную тягу, создаваемую в генераторе воздушным инжектором или вентилятором, так что газ вместо хранения под давлением в газгольдере удерживается в аппарате под давлением ниже атмосферного.

Поскольку устройство для создания тяги с помощью давления котла или вентилятора, а также газгольдер исключаются, результатом является экономия, во-первых, на стоимости установки, расходе и площади пола. Кроме того, охладитель и промыватель заменяются одним скруббером.

Производителям удалось разработать аппараты, замечательные простотой используемых процессов и дающие экономические результаты, которые никогда не были бы получены с генераторами давления, использующими газгольдеры и котлы, учитывая, что один только котел требует расхода от 15 до 30 процентов от общего количества угля, используемого для производства газа.

Лучшие результаты, полученные автором с газогенераторами давления, показали расход не намного меньше 1–1 1/4 фунта антрацита на лошадиную силу в час у двигателя, в то время как со всасывающими генераторами, при аналогичных условиях и с тем же сортом топлива, он неоднократно обнаруживал расход от 9/10 фунта на эффективную лошадиную силу в час. В любом случае полученный газ развивал от 1100 до 1300 калорий (от 4365 до 5158 БТЕ на 35,31 кубических футов), если он производился из антрацита, дающего от 7500 до 8000 калорий (от 29763 до 31746 БТЕ) на 2,2 фунта.

Всасывающий аппарат также будет очень хорошо работать с низкосортным углем, содержащим до 6–8 процентов летучих веществ и от 8 до 10 процентов золы. Это большое преимущество в дополнение ко всем остальным объясняет благоприятный прием, который европейские производители сразу оказали всасывающим генераторам. Сам нефтяной двигатель найдет серьезного конкурента в новой системе.

Что касается возможности использования всасывающих газогенераторов в отношении несколько специфических свойств топлива, можно сказать сразу, что кокс с газовых заводов, дающий от 6000 до 6500 калорий (от 22911 до 24995 БТЕ), а также древесный уголь вполне доступны.

Одна лошадиная сила в час получается при расходе 1,1–1,3 фунта кокса.

Кокс из доменных печей может быть использован в случае необходимости, но его использование не рекомендуется из-за сульфидов, которые он содержит, которые, увлекаясь газом, могут образовывать серную кислоту с паром, коррозионное действие которой вскоре разрушит цилиндр и другие важные части двигателя.

Качества топлива. Антрацит в целом является пока лучшим доступным топливом для генераторов. Однако он должен обладать определенными качествами, которые сейчас будут кратко указаны.

Во всасывающих газогенераторах, прежде всего, важно, чтобы прохождению воздуха и производимого газа не оказывалось вредного сопротивления. Поэтому необходимо использовать уголь такого размера, который будет отвечать вышеуказанному условию, не будучи слишком дорогим.

Размер кусков в некоторой степени определяет цену; и при угле с теми же свойствами куски от 1,1 до 2 дюймов могут стоить 1,4 цены обычного размера от 0,59 до 0,98 дюйма, который очень хорошо подходит для газогенераторов. Это размер лесного ореха.

Более того, целесообразно выбирать самые сухие угли, содержащие минимум летучих веществ и не имеющие тенденции к спеканию или слипанию, чтобы летучие продукты не препятствовали дистилляцией промежуткам, через которые должны проходить газы. По той же причине не рекомендуется уголь, который распадается и превращается в пыль под действием огня. Уголь также должен быть таким, чтобы избежать образования сводов, которые мешали бы правильной осадке топлива во время его горения. Можно сказать как правило, что у угля, который не слипается, содержание летучих веществ не должно превышать 5–8 процентов.

Уголь, который содержит более 10–15 процентов золы, не следует использовать по той причине, что он забивает и засоряет генераторы, в которых сброс и выгрузка золы производятся автоматически, факт, который не должен остаться незамеченным. Печь нельзя безопасно очистить при таком виде огня, где горение происходит в замкнутом пространстве, не препятствуя производству газа. Здесь снова можно привести довод в пользу всасывающих газогенераторов. В хорошем генераторе зольник можно очистить и огонь прошуровать, не прерывая выделение всасываемого газа и не ухудшая заметно качество газа. Эти соображения важны, насколько это касается самого газогенератора. Другие условия, которые следует заметить, влияют на двигатель, питаемый генератором, сорт используемого угля и очистку газа, полученного из него.

Если не используются специальные химические очистители и фильтры, тем самым усложняя установку, используемый уголь должен давать как можно меньше смолы во время дистилляции; ибо тенденция смолы забивать трубы и засорять клапаны является одной из главных причин дефектной работы двигателей на генераторном газе.

Смола меняет правильный состав взрывчатой смеси. Когда она загорается в цилиндре, она вызывает преждевременное зажигание, которое так опасно в больших двигателях.

Из того, что было сказано выше, следует, что в нынешнем состоянии техники удовлетворительная работа газогенераторов больше не зависит от использования чистого антрацита, такого как пенсильванский уголь в Америке и уэльский уголь в Англии, содержащих углерод в количестве до 90–94 процентов и имеющих теплотворную способность 33529 БТЕ. Напротив, хороший сухой уголь, дающий от 29763 до 31746 БТЕ, вполне подходит для генерации генераторного газа.

Последнее практическое преимущество, которое говорит в пользу установки генератора и двигателя по сравнению с паровой машиной, — это небольшое количество требуемой воды. Помимо воды, используемой для охлаждения двигателя, которую можно использовать снова и снова, если охладить, любая вода, образует ли она накипь или осадки, может быть использована для охлаждения и промывки газа в скруббере.

Согласно личному опыту автора, для этой цели достаточно в среднем 3,3 галлона воды на эффективную лошадиную силу в час. Это примерно половина количества, требуемого паровой машиной без конденсации с золотниковым распределением мощностью от 15 до 30 лошадиных сил. Разница в потреблении воды довольно важна на городских предприятиях, где вода, как правило, довольно дорогая.

Общее устройство. Всасывающая газогенераторная установка того типа, который мы обсуждали, показана на рис. 91.

Fig. 91.—Engine and suction gas-producer.

Аппарат А — это собственно генератор, в котором происходит горение. Произведенный газ проходит в аппарат B через серию трубок, чтобы быть направленным в промыватель C. В аппарате B, который является испарителем, вода, подаваемая сверху под атмосферным давлением, испаряется при контакте с серией трубок, нагреваемых газом, идущим из генератора. Пар вместе с воздухом всасывается в нижнюю часть генератора для поддержания горения. Этот испаритель снабжен переливом для выхода воды, которая не испарилась. Труба генераторного газа, которая ведет от испарителя к промывателю, имеет ответвление D для временного выхода в атмосферу газа, произведенного до и после работы двигателя. В промывателе, как показывает чертеж, газ входит снизу и выходит сверху, чтобы пройти в камеру расширения газа E, а оттуда к двигателю. Таким образом, газ проходит через массу кокса в направлении, противоположном промывочной воде, которая затем стекает в сточную трубу. Кокс и вода освобождают газ не только от унесенной пыли, но и от аммиака и других примесей, содержащихся в газе.

При розжиге генератора используется небольшой ручной вентилятор G для нагнетания воздуха, чтобы раздуть огонь. Газу, полученному вначале, будучи непригодным для горения, позволяют выйти через ответвление D. После впрыска воздуха в течение примерно 10–15 минут двигатель можно запустить после закрытия ответвления D. Всасывание самого двигателя затем постепенно создаст надлежащие условия для его регулярной работы, и через четверть часа или полчаса газ станет достаточно богатым, чтобы двигатель работал под полной нагрузкой.

Описанный аппарат является оригинальным типом, в который было внесено много улучшений с целью обеспечения равномерного производства газа и уменьшения интервала времени, проходящего между розжигом генератора и работой двигателя под полной нагрузкой.

Каждый из элементов этого аппарата — а именно генератор, испаритель, перегреватель и промыватель — был более или менее успешно модифицирован и улучшен производителями; и чтобы читатель мог понять достоинства и недостатки принятых различных устройств, наиболее важные из них будут обсуждены отдельно.

Генератор. Что касается общего расположения частей, генераторы можно разделить на два класса:

Первый — генераторы с внутренними испарителями, такие как генераторы Отто Дойца и Виденфельда.

Fig. 92.—Old type of Winterthur producer.

Второй — генераторы с внешними испарителями, такие как генераторы Тейлора, Боллинкса, Пинча, Киндерлена, Бенца, Виденфельда, Хилле и Гёбельса.

Цилиндрический корпус. Генератор состоит по существу из кожуха, изготовленного из листового или чугунного железа и содержащего огнеупорную футеровку, которая образует реторту, решетку и зольник. В аппаратах малого размера часто используется чугунный кожух, тогда как в больших размерах кожух изготавливается из клепаного листового железа, чтобы уменьшить его вес и стоимость. В последнем случае футеровки надежно приклепаны или приболчены.

Генератор Винтертура (рис. 92 и 93), генератор Тейлора (рис. 94) и генератор Бенца (рис. 97) изготовлены из чугуна; генератор Виденфельда (рис. 95), генератор Пинча (рис. 96) изготовлены из листового железа; Боллинкс (рис. 98) изготовлен частично из листового железа и частично из чугуна.

Различные части генератора, если они изготовлены из листового железа, скрепляются вместе с помощью углового железа, образующего хомуты, и прокладывается лист асбеста. Если части изготовлены из чугуна, они соединяются по типу трубных соединений и уплотняются сжатым асбестом. Этот последний способ сборки частей представляет преимущество, позволяя легко их разбирать. Следовательно, он позволяет различным частям свободно расширяться и облегчает обеспечение плотных соединений. Это последнее соображение чрезвычайно важно, особенно для соединений, которые находятся за пределами зоны, в которой происходит дистилляция топлива. Любое попадание воздуха через эти соединения неизбежно ухудшило бы качество газа, либо путем смешивания с ним, либо путем горения. Воздух, допущенный таким образом, также был бы склонен образовывать взрывчатую смесь, которая могла бы воспламениться в случае преждевременного зажигания заряда цилиндра во время всасывания или по какой-либо другой причине.

Fig. 93.—New type of Winterthur producer.

Fig. 94.—The A. Taylor producer.

Fig. 95.—Wiedenfeld producer.

Fig. 96.—Pintsch producer.

Fig. 97.—Benz producer.

Fig. 98.—Bollinckx producer.

Fig. 99.—Lencauchez producer.

Огнеупорная футеровка. Внутренняя футеровка генератора должна быть изготовлена из огнеупорной глины наилучшего качества. Казалось бы целесообразным, чтобы облегчить ремонт, использовать реторты, изготовленные из кусков, скрепленных вместе, вместо реторт, изготовленных из цельного куска. В первом случае сборка предпочтительно должна производиться с помощью огнеупорного цемента, а внутренняя поверхность должна быть покрыта слоем, чтобы образовать практически непрерывную каменную поверхность.

Fig. 100.—Goebels producer.

Некоторые производители, чтобы позволить обновление части, наиболее подверженной сгоранию, используют в нижней части резервуара огнеупорное формованное кольцо (Ленкоше, рис. 99).

Всегда целесообразно помещать между оболочкой или кожухом генератора и огнеупорной футеровкой слой материала, который является плохим проводником тепла, как, например, асбест или песок, чтобы избежать, насколько это возможно, потерь тепла из-за внешнего излучения (рис. 100).

Fig. 101.—Pierson producer.

Решетка и опора для футеровки. Эти части, из-за их контакта с золой и горячими углями, подвержены быстрому разрушению. Поэтому необходимо, чтобы они были съемными и легкодоступными, чтобы их можно было обновить в случае необходимости. С этой точки зрения решетки, состоящие из независимых прутьев, представляются предпочтительными. Зазор между прутьями зависит, конечно, от вида золы, образующейся из различных сортов топлива. Целесообразно спроектировать решетку так, чтобы свободный проход для воздуха составлял около 60–70 процентов от общей поверхности.

В генераторах, имеющих чашеобразный зольник, содержащий воду (рис. 95), решетка и основание реторты менее подвержены сгоранию, чем в аппаратах, имеющих сухие зольники. Некоторые аппараты, такие как Ленкоше (рис. 99), Пьерсона (рис. 101) и Тейлора (рис. 94), не имеют решеток; топливо удерживается в реторте золой, которая образует конус, опирающийся на основание из листового железа, легкое для доступа при очистке и с которого топливо постепенно сползает вниз.

Генератор Пьерсона (рис. 101) снабжен кочергой, включающей центральную вилку, которая работает с рычагом, чтобы ворошить огонь снизу, не полностью уничтожая конус золы.

В некоторых аппаратах, в которых используется решетка (рис. 92), пространство оставляется между решеткой и опорой реторты. Это устройство имеет то преимущество, что позволяет только мелко разделенной и полностью сгоревшей золе проходить в зольник. Более того, может быть использована решетка с большой поверхностью, тем самым облегчая прохождение смеси воздуха и пара.