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]
Глюкоза из древесины
По промышленному способу древесную щепу сначала обрабатывают 5,5 кратным объемом 0,5–1,5 %-ной соляной кислотой 0,5–1 часа в автоклаве при 120–125 °C для растворения гемицеллюлозы. Раствор (содержит около 2 % сахара) нейтрализуют содой и используют для получения технического спирта, кормовых дрожжей и т. д. (только не в пищу). Остаток (целлолигнит) промывают водой (не менее 4-х раз), сушат при 290–300 °C (до 8 % влажности и темно-коричневой окраски, затем гидролизуют 6-кратным объемом 41 %-ной соляной кислоты[82]) 32 часа при охлаждении до 20 °C (последовательно пропуская раствор через 4 емкости с целлолигнитом, каждый раз меняя их очередность для максимального насыщения раствора сахарами и использования древесины). Потом из гидролизного раствора соляную кислоту отгоняют сначала под вакуумом (при 30–50 мм рт. ст, чтобы не разрушать глюкозу сильным нагревом), затем продувкой пара (тоже под вакуумом). Упаренный раствор разбавляют водой в 3 раза и нагревают 1–3 часа до 100–130 °C (для инверсии остатков декстринов в глюкозу), потом в нем остатки соляной кислоты (0,5–1 %) нейтрализуют пищевой содой, раствор очищается древесным углем, упаривается (под вакуумом) и из него кристаллизуется (через перекристаллизацию) глюкоза. На 1 кг. глюкозы расходуется 4–5 кг древесины, 1,7–2 кг хлористого водорода. Отогнанная соляная кислота идет на новый цикл, предварительно доведенная до нужной концентрации насыщением хлористого водорода, (его получают взаимодействием соляной кислоты с 50 %-ным раствором хлористого кальция при 120 °C, отнимающего у нее воду, с последующей регенерацией раствора упариванием[83]. Процесс можно упростить и ускорить. Если гидролиз гемицеллюлозы вести без автоклава 2,5–3 %-ной кислотой при 100 °C и если гидролиз целлолигнита вести в