ГАЗИФИКАЦИЯ ТВЁРДЫХ ТОПЛИВ: Развитие газогенераторной техники в 20-е … 30-е годы прошлого века. ИНТЕРНЕТ-ЖУРНАЛ "ЛЕСОПРОМЫШЛЕННИК"   - БИОЭНЕРГЕТИКА

English version

The Timber Industry Worker

Журнал "Лесопромышленник"

Интернет-журнал "Лесопромышленник"

энергетический лес
СЕГОДНЯ: БИОЭНЕРГЕТИКА

  

ГАЗИФИКАЦИЯ ТВЁРДЫХ ТОПЛИВ

Развитие газогенераторной техники в 20-е … 30-е годы прошлого века

В.В. Копытов, к.т.н.

Газификация конденсированных топлив

Копытов В.В. Газификация конденсированных топлив: ретроспективный обзор, современное состояние дел и перспективы развития.

В настоящей книге представлен иллюстрированный исторический путь зарождения, становления, расцвета, временного забвения, современного уровня развития и перспектив технологий и оборудования газификации конденсированных топлив. Рассмотрены основные направления их применения.

Приобрести книгу можно в издательствах:

"Инфра-Инженерия" (электронная версия - http://infra-e.ru/)

"Агрорус XXI" (бумажная версия - www.agroxxi-shop.ru).

В 1919 г. французский инженер Георг Имберт создал газогенератор прямоточного (обращённого) типа, в котором топливо и газифицирующий агент при газификации движутся в одном направлении. Это позволило настолько улучшить качество генераторного газа (ГГ), что газогенераторные двигатели снова стали реальными конкурентами бензиновых и дизельных двигателей.

С 1922 года в Европе регулярно проводились конкурсные испытания и автопробеги газогенераторных автомобилей, целью которых было, во-первых, проверка новых технических решений в этой области, а во-вторых, популяризация данного вида транспорта.

В 1924 г. оборонное министерство Франции успешно испытало газогенераторные автомобили на военных манёврах и через пять лет две трети из почти 2 х тысяч газогенераторных транспортных средств, колесящих по местным дорогам, принадлежали французской армии.

В 20-30 годы прошлого века власти многих стран на законодательном и правительственном уровнях способствовали развитию автотранспорта на генераторном газе.

Так, правительство Японии для поощрения внедрения газогенераторных автомобилей выдавало по 300 иен их покупателям, а в 1939 году издало декрет, запрещающий регистрацию новых автомобилей, неприспособленных к работе на древесных чурках или древесном угле.

В Италии был издан закон о переводе всего автотранспорта на «национальное горючее» – генераторный газ. Этот закон, в частности, предусматривал освобождение владельцев таких автомобилей от соответствующего государственного налога сроком на 5 лет.

Биоэнергетика. Газогенераторны. Автомомобили.

В Германии были назначены государственные субсидии в размере 1 000 марок (при покупке нового газогенераторного автомобиля) и 300 марок (при переоборудовании бензиновых автомобилей в газогенераторные). Кроме того, счастливым владельцам таких машин выдавалась целая тонна сухого твёрдого топлива (ТТ) и предоставлялись льготы по уплате налогов.

Вскоре перевод транспортных средств на газогенераторное топливо стал составной частью немецкой национальной политики. Уже к 1935 году на генераторное топливо было переведено более 10 тыс. автомобилей и несколько сотен барж и дрезин.

В Германии, как и в некоторых других странах, увлечение газогенераторными решениями распространялось и на легковые автомобили. В качестве примеров можно привести «Mercedes-Benz 170 VG» 1935 г., детище Фердинанда Порше «Кюбельваген» (см. Рис. 1), а также газогенераторную модификацию всем известного «Жука» (см. Рис. 2).

Схема установки газогенератора в носовой части автомобиля показана на Рис. 3.

Биоэнергетика. Газогенераторны. Автомомобили.   Биоэнергетика. Газогенераторны. Автомомобили.

Для обслуживания газогенераторных автомобилей во Франции и Германии были построены оригинальные автозаправочные станции, продававшие вместо бензина дрова и угольные брикеты.

В соответствии с духом времени немцами были созданы газо-генераторные образцы и военной техники: гусеничное шасси Pz 1 (см. Рис. 4) и танк (см. Рис. 5). К сожалению (а, может, и к счастью!), отсутствуют сведения об их боевых качествах и ратных успехах.

Биоэнергетика. Газогенераторны. Автомомобили.

К 1938 году Франция имела 7 800 газогенераторных грузовиков, что составляло 2 % её автомобильного парка. Но уже через два года Франция предприняла массовый перевод коммерческих и военных транспортных средств на твердотопливную биомассу (древесное топливо). К концу 40-го года во Франции были введены в эксплуатацию 50 тысяч газогенераторных автомобилей. Кроме того, на твёрдое топливо во Франции были переведены 30 тысяч тракторов, 150 речных барж и 50 железнодорожных дрезин.

В 1939 г. в Австралии было коммерчески доступно 34 типа газогенераторов, а в Великобритании по дорогам одновременно бегали более 1 500 автомобилей, оснащённых газогенераторными установками.

В СССР в начале 20 х годов продолжились работы по газификации горючих сланцев.

После получения Эстонией независимости кукерские сланцы, добываемые с 1916 г., оказались недоступными, но под ст. Веймарн Ямбургского уезда Петроградской губернии (в настоящее время – Кингисеппский район Ленинградской области) были обнаружены и введены в разработку новые сланцевые залежи, которые оказались аналогичными кукерситу.

Кроме того, горючие сланцы были найдены в Тверской, Казанской и Самарской губерниях. Для организации их добычи и переработки при Главном топливном управлении ВСНХ был создан Главный сланцевый комитет (Главсланец), который возглавил И.М. Губкин.

Будущий главный «нефтяной академик» был тогда очень увлечён сланцами и технологиями их газификации.

За развитием этой отрасли пристально следил и «вождь мирового пролетариата» В.И. Ленин. Именно он поручил создать специальный технический журнал, посвященный нефтяному и сланцевому хозяйству (см. Рис. 6).

Биоэнергетика. Газогенераторны. Автомомобили.

Успех сланцевого дела во многом был связан с тем, что вокруг него объединились тогда многие из ведущих российских ученых и инженеров – П.А. Пальчинский, Н.Д. Зелинский, М.М. Тихвинский и др. Оборудованием и технологиями переработки сланцев занимался и великий русский инженер В.Г. Шухов.

Всего в 1918 … 1925 гг. в РСФСР / СССР было добыто и затем газифицировано / переработано более 73 тыс. тонн горючих сланцев.

Пионером советских транспортных газогенераторов был ленинградский профессор В.С. Наумов, создавший и запатентовавший в 1923 г. газогенераторную установку «У 1».

В 1928 г. усовершенствованная установка «У 2» прошла испытание в составе автомобиля «ФИАТ 15 Тер», который совершил пробег из Ленинграда в Москву и обратно. В дальнейшем она была подвергнута ещё нескольким улучшениям и получила, в конце концов, обозначение «У 5» (см. Рис. 7).

В 1926 г. под руководством П.В. Якобсона, главного инженера Люблинской тепловозной базы НКПС, был разработан проект перевода тепловоза «Ээл 2» на генераторный газ.

Начиная с конца 20-х годов, газогенераторной техникой в нашей стране стало заниматься сразу несколько научно-исследовательских и проектно-конструкторских учреждений.

Биоэнергетика. Газогенераторны. Автомомобили.

Рис. 7 Схема газогенераторной установки «У 5» профессора В.С. Наумова

Появилось специальное КБ «Газогенераторстрой», работали над этой тематикой в Научно-исследовательском автотракторном институте (НАТИ), Научно-исследовательском автомобильном и автомоторном институте (НАМИ), Всесоюзном научно-исследовательском институте сельскохозяйственного машиностроения (ВИСХОМ), Военной академии моторизации и механизации (ВАММ) Красной Армии, Центральном научно-исследовательском институте механизации и энергетики лесной промышленности (ЦНИИМЭ), Ленинградском индустриальном институте (ЛИИ), «Лесотехнической академии (ЛТА), тресте «Лесосудомашстрой», Центральном научно-исследовательском институте водного транспорта (ЦНИИВТ), Всесоюзном научно-техническом обществе энергетиков (ВНИТОЭ), Ленинградском институте инженеров железнодорожного транспорта (ЛИИЖТ), Всесоюзном научно-исследовательском институте железнодорожного транспорта (ВНИИЖТ), КБ многих автомобильных и тракторных заводов, а также в различных ОКБ ГУЛАГ ОГПУ / НКВД (а куда же в серьёзном деле и без «государствообразующей» организации!).

Советскими специалистами в области газификации и создания газогенераторной техники того времени (20 х … 50 х годов прошлого века) являлись В.С. Наумов, Семёнов Жуков, В.П. Карпов, Н.А. Михайловский, В.М Володин, С.И. Декалёнков, А.А. Введенский, Е.В. Фролов, И.С. Мезин, С.Л. Седов, Б.М. Черномордик, Н.Т. Юдушкин, С.Г. Коссов, А.И. Пельтцер, А.Н. Понизовкин, Н.Д. Титов, А.И. Скерджиев, М.Д. Артамонов, В.С. Альтшуллер, Ю.А. Клейнерман, А.П. Караган, Д.Б. Гинсбург, А.Б. Генин, Д.А. Биберган, М.Д. Попов, Н.П. Вознесенский, В.Ф. Копытов, А.Б. Чернышев, Н.В. Шишаков, Г.Г. Токарев, А.В. Кавалеров, М.В. Канторов и многие другие учёные-теоретики и инженеры-практики.

Первым из отечественных промышленных предприятий серийный выпуск транспортных газогенераторов в середине 30 х годов освоил харьковский завод «Свет шахтёра», специализирующийся до этого на изготовлении шахтёрских ламп. Серийное производство стационарных газогенераторов диаметром 3 м и высотой до 11,1 м было организовано на Одесском заводе «Красная гвардия», специально для этого созданном на базе местной кроватной фабрики.

1-го мая 1931 г. в праздничной колонне демонстрантов по Красной площади столицы прошёл первый опытный образец колёсного трактора СТЗ 15 / 30, газогенераторный двигатель которого разработал инженер ВИСХОМа Семёнов Жуков.

В этом же году энтузиасты-автомобилисты на «газгене», работающем на дровах, «ударили автопробегом по бездорожью и разгильдяйству» на маршруте Ленинград – Череповец (см. Рис. 8) и был объявлен первый всесоюзный конкурс на тракторную газогенераторную установку.

Биоэнергетика. Газогенераторны. Автомомобили.

Победителем стал дровяной газогенератор «Пионер» конструкции инженера С.И. Декалёнкова, впоследствии серийно устанавливаемый на гусеничных тракторах «Коммунар 50» и ЧТЗ 60 «Сталинец».

Заместитель председателя ОГПУ тов. Акулов в своей справке о работе ОКБ при этом ведомстве, адресованной секретарю ЦК ВКП(б) тов. Кагановичу (справка от 07.09.31 г. № 40689), отмечал, что заключёнными специалистами (по совместительству, разумеется, - «шпионами», «диверсантами» и «активными членами контрреволюционных организаций») проделаны следующие работы:

«… - Разработан новый химико-энергетический метод получения из низкосортного топлива торф, бурые угли и т.д., синтетический аммиак, для промышленных и азотистых соединений и высококалорийный газ, обеспечивающий снабжение силовых установок. В осуществление данного метода строится газогенератор.

- Разработан способ фракционировки коксового газа. Технические показатели способа: портативность установки, максимальная экономия в металле, увеличение ассортимента полезных продуктов и выхода их, полное использование коксика, сжиганием в генераторах и получение, таким образом, водорода, для синтеза аммиака …

- Спроектирован и находится в изготовлении газогенератор непрерывного действия для газификации торфа и низкосортных углей. Детали генератора изготовлены на 70%, окончание работ к 1-му ноября 1931 г.

- Спроектировал газогенератор легкого типа для тяжелого автотранспорта и тракторов в целях перевода их на твёрдое топливо. Проект сдан в завод на изготовление. Окончание 1 е декабря 1931 г. …».

Научно-исследовательский сектор ЛИИЖТ при участии «Газогенераторстроя» и конструкторов ленинградских заводов разработал, начиная с 1932 г., несколько проектов газогенераторных тепловозов. Один из проектов проект, законченный в 1936 г., предусматривал создание тепловоза типа 2-6-1 с гидромеханической передачей и горизонтальным четырехцилиндровым четырехтактным двигателем двойного действия типа «тандем» мощностью 1 860 л.с. Пять антрацитовых газогенераторов намечено было поместить на шестиосном тендере, прицепляемом к тепловозу.

В 1935 г. партийно-политическим руководством советского государства было принято два важных решения.

19 января вышло постановление Совнаркома СССР № 1674 «О переводе занятого на лесовывозке автомобильно-тракторного парка на древесное топливо», предусматривающее, в частности проведение работ по созданию газогенераторного двигателя, работа-ющего на соломе, для привода сельскохозяйственной техники (см. Рис. 9), а 27 июня вышло постановление Совета Труда и Обороны «О внедрении газогенераторных установок».

Одним из ведущих отечественных специалистов, имеющим ряд научных трудов в области транспортных газогенераторов, являлся доцент НАТИ Сергей Седов, сын одного из вождей революции 1917 г., создателя Красной Армии Л.Б. Троцкого. В период с 1935 г., когда он был арестован и выслан в г. Красноярск, и до 1937 г., когда он был как «враг народа» расстрелян, ему удалось около 9-ти месяцев весьма плодотворно поработать на местном машиностроительном заводе. Под его руководством были созданы и установлены на речные суда, ходившие по Енисею, несколько газогенераторных силовых установок.

В 1935-1936 гг. по заказу автобронетанкового управления (АБТУ) Красной Армии в рамках программы освоения Сибири изобретатель Беглецов создал газогенераторный мотоцикл (см. Рис. 10).

Ввиду большого значения газификации для социалистического хозяйства, в середине 30-х годов в составе Отделения технических наук АН СССР была организована специальная Комиссия по проблеме газа под председательством академика Г.М. Кржижановского.

Биоэнергетика. Газогенераторны. Автомомобили.         Биоэнергетика. Газогенераторны. Автомомобили.

В 1939 г. в г. Харькове, в лаборатории, руководимой В.М. Маковским, был создан газотурбинный двигатель мощностью 736 кВт (1 000 л.с.), который в качестве топлива использовал газ, получаемый при подземной газификации угля.

Но наиболее широкое применение в СССР, как и в других странах мира, газогенераторная техника во второй четверти XX го века получила в автомобилестроении. Начиная с 1935 г. работы по установке газогенераторов на автомобили особенно активизировались.

Газогенераторными модификациями обзавелись легковые автомобили ГАЗ А (1935 г.) и ГАЗ М1 (1938 г.), а также грузовые автомобили ГАЗ АА, ГАЗ 42, ЗИС 5, ЗИС 8, ЗИС 13 и ЯГ 4 (все в 1936 г).

В сентябре-октябре 1935 г. на автомобилях ГАЗ М1 Г (см. Рис. 11) был совершён безостановочный пробег по маршруту Москва-Киев-Москва общей протяжённостью 5 000 км.

Биоэнергетика. Газогенераторны. Автомомобили.

При этом была достигнута средняя скорость (61 км / час), значительно превышающая мировой рекорд того времени для газо-генераторных автомобилей. Максимальная скорость ГАЗ М1 Г, зафиксированная во время данного автопробега, составила 87 км / час.

Из ворот Московского завода им. Сталина в период с 1936 г. по 1938 г. в общей сложности вышло около 900 газогенераторных грузовиков ЗИС 13.

По некоторым данным один из таких ЗИС 13 до сих пор сохранился на «Мосфильме».

На смену им в конце 1938 г. пришли газогенераторные грузовые машины ЗИС 21, послужившие в последствие базовой моделью для послевоенных «газгенов», выпускаемых Уральским автомобильным заводом.

В июле-августе 1938 г. был проведён ещё более представительный автопробег по весьма сложному маршруту Москва - Пенза - Куйбышев - Казань - Уфа - Магнитогорск - Челябинск – Омск - Петропавловск - Свердловск - Пермь - Киров - Горький - Ярославль - Вологда – Ленинград - Псков - Витебск - Минск - Гомель - Чернигов - Киев - Курск - Орёл - Тула - Москва. В пробеге участвовало 17 автомобилей отечественного производства, из них 12 газогенераторных, в т.ч. шесть ЗИС 5, пять ГАЗ АА и один ЗИС 8, а остальные пять (для сравнения) были с бензиновыми моторами. «Газгены» в качестве топлива потребляли дрова и древесный уголь (при этом в степных районах в качестве топлива использовались даже соломенные брикеты). Проведение этого автопробега было поручено коллективу из 57 специалистов, работников заводов ЗИС и ГАЗ, а также института НАТИ.

За 53 ходовых дня автоколонна, пройдя 10 897 км, дважды пересекла Уральские горы, на её пути встречались разнообразные дорожные и климатические условия. Среднесуточный пробег составил 205 км, техническая скорость на грунтовых дорогах достигала 20…30 км/ч, на улучшенных гравийных - до 40 км/ч, а на отдельных участках шоссе - до 60 км/ч. Все автомобили, в том числе 12 газогенераторных, дошли до финиша без аварий и серьёзных поломок. В отчёте руководителей автопробега было отмечено, что цель пробега состоявшая в том, чтобы доказать, что газ, получаемый из древесного топлива, вполне может конкурировать с бензином, была достигнута. За успешные испытания все участники пробега получили правительственные награды из рук «всесоюзного старосты» М.И. Калинина.

В марте 1939 г. XVII й съезд ВКП(б) поставил перед машиностроителями задачу «… перевести на газогенератор все машины на лесозаготовках, а также значительную часть тракторного парка сельского хозяйства и автомобильного парка …».

Выполняя эту задачу Горьковский автомобильный завод, в частности, с 1939 г. по 1946 г. выпустил 33 840 серийных грузовиков ГАЗ 42 – газогенераторных модификаций знаменитой «полуторки» (см. Рис. 12).

Биоэнергетика. Газогенераторны. Автомомобили.

Среди опытных разработок предвоенного периода можно отметить газогенераторные модификации грузовиков ГАЗ 43 и ЗИС 31 (номинальным топливом для которых служил каменный уголь), городских автобусов НИИГТ П и ЗИС 16, армейского полугусеничного вездехода ГАЗ 60 (см. Рис. 13).

Биоэнергетика. Газогенераторны. Автомомобили.

Газогенераторные трактора с конца 30-х годов серийно выпускались на Челябинском и Харьковском тракторных заводах.

Наиболее удачными считались трактора С 65 (на ЧТЗ их было выпущено 7 365 шт.) и ХТЗ Т2Г (общий выпуск составил около 16 000 шт., см. Рис. 14).

Биоэнергетика. Газогенераторны. Автомомобили.

Рис. 14 Газогенераторный трактор ХТЗ Т2Г (годы выпуска – с 1938 г. по 1941 г.)

Всего в СССР численность парка газогенераторных автомобилей к 1940 году составляла 5 тыс. штук, что соответствовало примерно 5% всего парка грузовых автомобилей страны, кроме того имелось 16 тысяч газогенераторных тракторов. Только в леспромхозах по состоянию на 1940 г. работало более 4 000 единиц газогенераторной техники, в дальнейшем вплоть до 1956 г. её количество только росло.

Но настоящий расцвет технологий ГТТ и газогенераторной техники произошёл в 40-е … 50-е годы прошлого века.

Продолжение - в следующем номере журнала

(Статьи опубликованы в журнале "Лесопромышленник"

и на сайте: "Альтернативная энергетика")

О Интернет-Журнале "Лесопромышленник"      Редакция     Партнеры     Реклама     Архив номеров    Ссылки о ЛПК     Каталог ссылок

 Иконка сайта сделана при помощи favicon.ru

©H&G - Studio 

© Интернет-журнал "Лесопромышленник" («The Internet-magazine «Lesopromyshlennik»)

Свидетельство о регистрации Эл № ФС77-32798  от   11.08.2008 г.

E-mail: priorov@lesopromyshlennik.ru, karpachev@mgul.ac.ru.

При цитировании информации гиперссылка на Интернет-журнал "Лесопромышленник"  обязательна.
Использование материалов журнала в коммерческих целях допускается только с  письменного разрешения редакции.

 

С целью ограничения спам-рассылок в электронных адресах символ "@" замещён на "[at]". Приносим свои извинения за причиненное неудобство.