Etanol.nu

Forum för föreningen etanol.nu
Aktuellt datum och tid: tor 24-03-28 12:39

Alla tidsangivelser är UTC + 1 timme




Ny tråd Svara på tråd  [ 33 inlägg ]  Gå till sida 1, 2, 3  Nästa
Författare Meddelande
 Inläggsrubrik: Verkningsgrad för gengas
InläggPostat: lör 09-08-15 09:58 
Offline

Blev medlem: tor 07-02-08 00:12
Inlägg: 590
Ort: Dalsland
Hej på er allihop!
Jag har läst lite om gengas och det verkar ju vara ganska enkelt att få att fungera. De flesta exempel jag har sett så har man kopplat gengasen till en vanlig bensinmotor.
Men dieselmotorer har ju högre verkningsgrad, och jag läste om några såna exempel också, men då använde man lite diesel och lät det tända blandningen genom det vanliga dieselinsprutningssystemet.
Hur skulle det vara att ta en dieselmotor, bygga om toppen och sätta i tändstift och köra på gengas? Skulle man då kunna få högra verkningsgrad? Min tanke är inte att köra en bil på det utan att driva en generator, så stora klumpiga lösningar är tillåtna.
Jag läste också att man tar bort fukten i gengasen innan man för in det i motorn. Varför? Kan inte fukten tilllåta högre kompression och höja verkningsgraden? Gör inte vatteninsprutning det?
Man sänker också temperaturen på gengasen innan motorn, varför? förlorar man inte verkningsgrad på det?
Jag har hört att "båtdieslar" har högre verkningsgrad än "lastbilsdieslar", stämmer det? varför? Har också läst att det finns båtdieselmotorer som är 2-taktare.. hur går det till?
Mitt syfte är att få så mycket el som möjligt ur biomassa.


Dela på FacebookDela på TwitterDela på TuentiDela på SonicoDela på FriendFeedDela på OrkutDela på DiggDela på MySpaceDela på DeliciousDela på TechnoratiDela på TumblrDela på Google+
Upp
 Profil  
 
InläggPostat: lör 09-08-15 14:36 
Offline
Forumadministratör
Användarvisningsbild

Blev medlem: lör 06-12-23 09:31
Inlägg: 7134
Ort: Älvsjö
Henrik Jansson skrev:
Mitt syfte är att få så mycket el som möjligt ur biomassa.


Då tror jag att det är bättre med en vanlig panna och ångturbin eller stirlingmotor, så får du mest el (och värme) ur biomasan.

/Aryan

_________________
Komplettera gärna data om dit piggybacksystem här: http://www.editgrid.com/user/aryan/E85_piggyback_system och här viewtopic.php?f=10&t=6352


Upp
 Profil  
 
 Inläggsrubrik:
InläggPostat: lör 09-08-15 15:02 
Offline

Blev medlem: tor 07-02-08 00:12
Inlägg: 590
Ort: Dalsland
Nä jag har kollat på det också och stirlingmotor är inte alls så bra som jag trodde enligt en tillverkare jag pratade med. De kommer upp i max 25% om de körs på gas. Och de va dyra.. 400 000 kr för 9kw. Ångturbiner i mindre skala gav max 15% enligt en annan tillverkare.. för att komma högre krävdes mycket stora dyra flerstegsvarianter.
Så om man kan få 80% gengas ur biomassan, köra en motor med över 40% verkninsgrad på den i sin tur och sen driva en generator så är det det bästa hittils.
Så frågan är om man kan kan komma upp i 40%verkningsgrad på motorn med gengas? Vid generatordrift kommer ju motorn att gå på konstant varvtal och man kan välja det mest optimala varvtalet. Sen har jag läst om en projekt som scania har på gång som kan komma ut på marknaden om bara några år, en liten ångmaskin som drivs av värme från avgaserna. Den skulle användas på lastbilar i första hand (tror jag) och öka motorns verkninsgrad med ungefär 10 procentenheter. Dvs då kan en dieselmotor komma över 50% verkningsgrad.


Upp
 Profil  
 
 Inläggsrubrik:
InläggPostat: lör 09-08-15 17:57 
Offline
Forumadministratör
Användarvisningsbild

Blev medlem: lör 06-12-23 09:31
Inlägg: 7134
Ort: Älvsjö
Fördelen med ångmaskinen och stirlingmotorn är att du slipper steget och energiförlusterna att göra om biomassan till gas, därför kan du nog med en gengasdriven dieselmotor aldrig få ut lika mkt elektricitet även om dieselmotorn skulle ha en dubbel så hög verkninggrad.

Så vid jag vet kan både ångturbin och stirlingmotorer uppnå en minst lika hög verkningsgrad ä vad dieselmotorn kan men alla är naturligtvis begränsade av Carnotcykeln. Dessutom får en diesel (ombyggt till ottomotor) på gengas också en sämre verkningsgrad än på diesel eftersom gengasen innehåller en hel del inertgas vilket gör att effkten minskar och man behöver en större motor för samma effekt vilket inte bara ökar pumpförlusterna utan även friktionsförluster.

Däremot är det nog enklare att hitta en beg dieselmotor än en ångturbin eller stirlingmotor så det kan vara praktiska fördelar som avgör. Men man skulle även kunna bygga om en 4t diesel eller ottomotor till ångmaskin, det kräv egentlingen bara en ombyggd kamaxel. Jag skulle inte vara så förvånad om det är mera effektivt att bygga om en gammal kolvmotor till ångmaskin med en biobränsledriven effektiv ångpanna än vad det är att göra gengas av samma mängd biobränsle och d eriva en ombyggd diesel(otto)motor på gengasen.

/Aryan

_________________
Komplettera gärna data om dit piggybacksystem här: http://www.editgrid.com/user/aryan/E85_piggyback_system och här viewtopic.php?f=10&t=6352


Upp
 Profil  
 
 Inläggsrubrik:
InläggPostat: lör 09-08-15 21:10 
Offline

Blev medlem: fre 07-08-24 11:24
Inlägg: 34
Ort: Från
Nackdelen med ångmaskin är att den måste ha högt tryck för att bli användbar i en mindre anläggning och vattenånga under högt tryck är Jävligt Farligt. Dessutom måste anläggningen tillverkas med tryckkärlsnormer och det blir dyrt.

Nackdelen med gengas är att den innehåller kolmonoxid som man dör av. Hundratals människor dog av detta i Sverige under kriget.

Det finns helt enkelt inget bra sätt att göra el av ved i en mindre, hembyggd anläggning.

Länk till gengas: http://www.gengas.nu/index.html


Upp
 Profil  
 
 Inläggsrubrik:
InläggPostat: lör 09-08-15 21:25 
Offline

Blev medlem: tor 07-02-08 00:12
Inlägg: 590
Ort: Dalsland
Ok, jo jag är öppen för alla förslag, vill ju hitta det bästa. var inne på stirling först men efter att en tillverkare sa att deras högsta verkningsgrad var 25% blev jag lite besviken. (jag har tidigare hört siffror på upp till 60% för stirlingmotorer men det verkar va helt fel) Då krävde den ren gas också, den gick inte att värma med fastbränsle. Försök hade gjorts med pellets men då fick man ta vara på värmen genom en värmeväxlare och den sotade igen fort.
Han sa att deras stirlingmotorer behövde 800 grader och att verkningsgraden sjönk med temperaturen.
Sen har jag letat på nätet efter verkningsgrad för stirling och ångmaskiner/turbiner men inte fått fram nåt bra.
Om ångmaskiner har hög verkninsgrad skulle ju det vara väldigt enkelt.
Det effektivaste jag har hittat hittils var en ett kraftvärmeverk som drevs med gas och hade en verkningsgrad på 58%.(el) Då körde man gasen genom en gasturbinmotor och avgaserna värmde sen vatten som drev en ångturbin.
Elverkningsgraden för ett gengasdrivet verk med bensinmotor borde kunna komma upp mot 20% iallafall. Det är på gränsen till intressant. Kunde man komma upp i 40% för biomassa skulle sätta ordentligt fart på bioenergianvändningen.


Upp
 Profil  
 
 Inläggsrubrik:
InläggPostat: lör 09-08-15 21:37 
Offline

Blev medlem: fre 07-08-24 11:24
Inlägg: 34
Ort: Från
Ångmaskinen har låg verkningsgrad. Jag kollade en gång på fartyget Mariefred som hade en rätt stor stenkolseldad trippelkompoundmaskin. Verkningsgraden var 10%.


Upp
 Profil  
 
 Inläggsrubrik:
InläggPostat: sön 09-08-16 10:45 
Offline
Forummoderator

Blev medlem: tis 06-12-19 18:42
Inlägg: 4822
Ort: Sundsvall
Man ska inte vänta sig mycket högre verkningsgrad för att utgår från en dieselmotor och bygger om till gengasdrift, än för att man utgår från en bensinmotor. I båda fallen kommer ju motorerna att gå enligt ottoprocessen (med gnisttändning osv). Man kan också använda s k blandgas- eller dieselgas-drift när man kör en dieselmotor på gengas, det innebär att man behåller spridare och insprutningspump, och modifierar pumpregulatorn så att den alltid sprutar in ungefär motsvarande tomgångsmängden dieselbränsle. Men det är ingen särskilt bra lösning, det är svårt att kontrollera förbränningen, verkningsgrad och effekt blir låga men utsläppen av CO och NOx höga.

Vatteninsprutning är något som bara gör nytta när en ottomotor drivs på bensin, men det är ett unikt förhållande för just det bränslet. När det gäller gengas så är vattenhalten i gasen ändå alltid så hög att man vinner på att ta bort mer vatten om det är möjligt på ett ekonomiskt sätt. Gengas innehåller ju också en massa andra obrännbara ämnen (kväve, koldioxid osv) som utfyllnad, vilket gör att det inte finns någon som helst anledning att spä ut den ytterligare med t ex vattenånga eller EGR.
Vattenhalten i gasen minskar en hel del om man har en gasgenerator av modern konstruktion med avdrivning av kondens från bränslebehållaren (Monorator). En sådan blir också mindre känslig för fuktigt bränsle än de enklare typerna.

Kyla gengasen gör man framför allt för att få vatten, organiska syror och tjära att fällas ut, och för att förbättra motorns fyllnadsgrad. Gengasanläggningar med dålig gaskylning (t ex det påhängsvagnsaggregat som Volvo tillverkade på uppdrag av dåvarande ÖCB på 70-talet) ger på sin höjd halva den motoreffekt man kan få på en motsvarande anläggning med bra gaskylning. Om man kyler gasen kraftigt men inte ser till att kondensatet kan samlas någonstans, så finns det risk för frätskador i motorn. Framför allt har det visat sig att gasspjällhus av aluminium brukar frätas upp runt spjället så att det så småningom inte går att hålla ner tomgångsvarvtalet.
S k våtrenare kräver ju också att gasen är så pass nedkyld att vattenångan kondenserar i renaren, för att fungera bra.

Stora fartygsdieslar har bättre verkningsgrad framför allt för att maskinerna är stora och lågvarviga, så att friktionsförlusterna blir förhållandevis mindre än i en liten, lätt, högvarvig maskin. Och de byggs sedan någon gång på 30-talet i allmänhet som tvåtaktsmotorer med separat spolluftpump, när man har med så stora cylindrar att göra är det ju oekonomiskt att bara låta cylindern göra nytta på vartannat varv som i en fyrtaktsmotor. Det har tillverkats tvåtaktsdieslar även för tunga fordon (lastbilar, diesellok, entreprenadmaskiner osv), framför allt av den amerikanska firman Cummins. Undrar om inte den tyska Junkers-dieseln från 50-talet, med två kolvar i varje cylinderlopp, också var en tvåtaktsmaskin.

När det gäller att göra en gengasanläggning för elproduktion så är det område där det fortfarande krävs utvecklingsarbete inte sådant som gäller förbättring av verkningsgraden, utan det gäller att automatisera anläggningen och minska behovet av tillsyn. T ex se till att askutmatning och filterrengöring sker automatiskt, och öka på oljebytesintervallen för motorn så mycket det går. Ska man ha anställd personal för att tömma aska och göra ren filter två gånger per dag och byta olja, justera ventilspel mm varje vecka, så blir anläggningen inte lönsam hur god verkningsgraden än är.
Man bör också se till att ha avsättning för spillvärmen från anläggningen, t ex för att tillföra till ett vattenburet värmesystem i någon fastighet som är tillräckligt stor för att svälja all värmen.

_________________
Att mäta är att veta


Upp
 Profil  
 
 Inläggsrubrik:
InläggPostat: sön 09-08-16 11:30 
Offline

Blev medlem: tor 07-02-08 00:12
Inlägg: 590
Ort: Dalsland
Ok, tack för ett utförligt svar!
Några fler frågor bara.. :P
Hur påverkas verkningsgraden av att man kyler ner gengasen? Borde inte den sjunka av det?
automatisering av inmatning av bränsle och utmatning av aska borde gå att ordna. Jag har en enkel tanke om att man har flera filter som växlas med kranar, så att flera filter står beredda hela tiden så kan man rengöra alla på en gång sen.
Vad kan man räkna med för verkningsgrad på en stor 2-takts diesel och vad skulle du gissa att man kan få för verkningsgrad ur en sådan på gengasdrift? Och varför blir verkningsgraden lägre på gengas än på diesel? Om det är för att man har gaser med som inte har med förbränningen att göra, så tycker jag inte det stämmer ihop med att en dieselmotor ger bättre verkningsgrad när den inte belastas fullt ut.. eftersom då har man ju överskottsluft med..?


Upp
 Profil  
 
 Inläggsrubrik:
InläggPostat: sön 09-08-16 16:40 
Offline
Forummoderator

Blev medlem: tis 06-12-19 18:42
Inlägg: 4822
Ort: Sundsvall
Verkningsgraden påverkas mycket marginellt av att man kyler gengasen innan den kommer in i motorn. Den extravärme som man får med en kraftigt förvärmd gas försvinner nog till största delen med avgaserna och kylvattnet.

En sådan lösning med flera filter som man kopplar om emellan är fullt möjlig, även om det blir mycket rörmokeri för att få till det hela.

Anledningen till att verkningsgraden blir sämre på gengas är att motorn då arbetar enligt ottocykeln, dvs att hela bränsleluftblandningen förbränns på en gång när tändgnistan kommer. I en dieselmotor sker ju förbränningen gradvis under större delen av expansionstakten eftersom dieseloljan sprutas in gradvis. Tack vare detta sker hela förbränningen vid konstant tryck men ökande volym.

Det är nog inte tillrådligt att försöka köra en stor tvåtaktsdiesel som ottomotor, eftersom det skulle innebära att den brännbara och giftiga gengas-luft-blandningen måste passera spolluftpumpen och spolluftgalleriet. Det ger stor risk för både explosioner (det händer då och då redan på dieseloljedrivna sådana motorer) och förgiftning, det senare eftersom man kommer att ha gengas under övertryck inom motordelar som inte är byggda för att vara absolut gastäta. I en vanlig gengasanläggning med fyrtaktsmotor råder ju undertryck hela vägen, så länge motorn är igång kan alltså ingen gengas läcka ut.

Man bör också tänka på att det brukar bli problem om man "skalar upp" en gasgenerator till större storlekar än vad som motsvarar på sin höjd 100-200 kW motoreffekt. Det finns många som har försökt, t ex i samband med biståndsprojekt där man har byggt gengaskraftverk för elförsörjning i U-länder. Men varenda gång tvingas man konstatera att det är så gott som omöjligt att få en större gasgenerator att lämna tillräckligt tjärfri gas. Det brukar inte heller vara lätt att parallellkoppla flera gasgeneratorer för att få dem att samarbeta. Saken skulle kanske kunna lösas genom att man mäter primärluftflödet till alla gasgeneratorer och låter ett servosystem strypa primärluften till dem som för tillfället tar mer luft. En annan möjlighet är att bygga flera kompletta gengasaggregat med kylare, filter osv, och låta vart och ett av dem mata några av motorns cylindrar.

_________________
Att mäta är att veta


Upp
 Profil  
 
 Inläggsrubrik:
InläggPostat: sön 09-08-16 18:44 
Offline
Användarvisningsbild

Blev medlem: mån 07-01-08 02:25
Inlägg: 644
Ort: Linköping
http://www.vedbil.se/

Dedär figurerna verkar veta vad som finns att veta om gengas. De båda dagböckerna (bygg o rese) är mycket underhållande, särskilt om man är lite tekniskt intrtesserad och tokig :)

De uppger att de kom ca 100 mil på en kubikmeter ved. Det är ju inte så illa, kör man 1000 mil om året behöver man bara hugga 10 kubikmeter ved. Bara att kavla uppärmarna och fatta yxan :lol:


Upp
 Profil  
 
 Inläggsrubrik:
InläggPostat: sön 09-08-16 21:01 
Offline

Blev medlem: tor 07-02-08 00:12
Inlägg: 590
Ort: Dalsland
Ok, intressant.
Fick en annan fundering.. skulle man kunna direktinspruta gengasen? För att få det mer likt dieseln alltså.


Upp
 Profil  
 
 Inläggsrubrik:
InläggPostat: sön 09-08-16 21:14 
Offline
Forummoderator

Blev medlem: tis 06-12-19 18:42
Inlägg: 4822
Ort: Sundsvall
Henrik Jansson skrev:
Ok, intressant.
Fick en annan fundering.. skulle man kunna direktinspruta gengasen? För att få det mer likt dieseln alltså.


Nej, i praktiken inte. Det innebär ju att man i förväg måste komprimera gengasen till ett tryck som ligger en bra bit över motorns kompressionstryck, och vid så höga tryck sönderfaller det mesta av koloxiden till koldioxid + kol ganska omgående.

Jag kan också rekommendera att du tar en titt på www.gengas.nu , en site som jag är/har varit litegrann inblandad i.

Det slog mig att när det gäller stora stationära motorer för gasdrift (vare sig det nu är masugnsgas, gengas, biogas eller naturgas) så verkar det enbart vara fyrtakts ottomotorer som gäller. Och detta såväl för 100 år sedan som i helt moderna anläggningar. Ett exempel: http://www.youtube.com/watch?v=WGJhWu_ydfI

_________________
Att mäta är att veta


Upp
 Profil  
 
 Inläggsrubrik:
InläggPostat: lör 09-08-29 11:52 
Offline

Blev medlem: tor 07-02-08 00:12
Inlägg: 590
Ort: Dalsland
ok..
men jag läste att det finns motorer som körs på metangas där gasen direktinsprutas.
Om koloxiden övergår till koldioxid och kol.. gör det nåt egentligen? Jag menar om man skulle lyckas spruta in rena kolatomer i cylindern så skulle väl det också funka?
1 CO2 + 1C skulle väl ge samma energi som 2 CO i motorn?
Hur som helst.. OM man skulle lyckas att direktinspruta gengasen i en 2taktsdieselmotor med ordentlgit kompression.. skulle det ge högre verkningsgrad än att köra gengasen i en "vanlig" bensinmotor? Vad skulle man behöva för insprutningstryck då?


Upp
 Profil  
 
 Inläggsrubrik:
InläggPostat: lör 09-08-29 12:38 
Offline
Forumadministratör
Användarvisningsbild

Blev medlem: lör 06-12-23 09:31
Inlägg: 7134
Ort: Älvsjö
Sot och tjära är kanske inte så lätt att spruta in utan driftsproblem.

Men utan insprutning borde man av två tvåtaktcylindrar och kolvar kunna bygga en free-piston motor så hära:
Bild
se t ex http://www.treehugger.com/files/2008/10 ... ectric.php

Svårigheten är väl antagligen smörjningen av kolven och tätningen rund kolvstången.

/Aryan

_________________
Komplettera gärna data om dit piggybacksystem här: http://www.editgrid.com/user/aryan/E85_piggyback_system och här viewtopic.php?f=10&t=6352


Upp
 Profil  
 
Visa inlägg nyare än:  Sortera efter  
Ny tråd Svara på tråd  [ 33 inlägg ]  Gå till sida 1, 2, 3  Nästa

Alla tidsangivelser är UTC + 1 timme


Vilka är online

Användare som besöker denna kategori: Inga registrerade användare och 16 gäster


Du kan inte skapa nya trådar i denna kategori
Du kan inte svara på trådar i denna kategori
Du kan inte redigera dina inlägg i denna kategori
Du kan inte ta bort dina inlägg i denna kategori
Du kan inte bifoga filer i denna kategori

Sök efter:
Hoppa till:  
POWERED_BY
Swedish translation by Peetra & phpBB Sweden © 2006-2011