Потом осадок подсушивают до влажности 3 %, измельчают до размера 2–5 мм и восстанавливают при 230 °C в течении 1 часа большим объемом водорода и растворяют в расплавленном парафине (из расчета 43 г железа в 1 л парафина)[73] Водород можно получить действием азотной кислоты на алюминий, цинк, железо, электролизом воды. В смеси с воздухом — взрывоопасен. Восстановленное железо

— пирофорно и быстро окисляется на воздухе, поэтому сразу же катализатор должен быть смешан с парафином. Его также отравляют соединения хлора и серы.

Биогазовая установка с туалетом

Для переработки биоотходов, семье из 4-х человек достаточна установка, сделанная из полиэтиленовой бочки емкостью 200 литров. В крышке бочки делается 4 отверстия, в которые вставляется:[74] шланг отвода биогаза в газгольдер (с обратным клапаном, чтобы исключить поступление биогаза обратно в установку); через уплотнительный сальник вал мешалки от наружного электропривода; разгрузочное устройство — труба опущенная почти до дна бочка с выводом в сборник для дезинфекции перебродившей массы перед использованием как удобрения (масса выгружается передавливанием путем периодического перекрывания газоотводного шланга для создания избыточного давления в бочке).

Загрузочное устройство, совмещенное с унитазом, представляет собой воронку с посадочным местом вверху (с насосом и емкостью для обмыва устройства). Внизу воронка соединена с трубой (диаметром 10 см) опущенной через крышку бочки в бродящую массу на глубину 10–20 см. Сбоку труба соединена с вытяжкой (шлангом и т. д.), а сверху плотно закрывается крышкой. Нижний конец загрузочной трубы имеет запорный клапан (в виде конуса или шара). Для удобства пользования, бочка устанавливается ниже уровня пола так, чтобы посадочное место загрузочного устройства (унитаз) возвышался над полом на 0,4–0,5 м, или вокруг бочки надо сделать площадку со ступеньками. Работа установки «туалет-биогаз» следующая: в режиме брожения выход разгрузочной трубы перекрыт запорным вентилем (гибкая трубка с зажимом), загрузочная труба — запорным клапаном, а выделяющийся биогаз под небольшим давлением идет в газгольдер. При пользовании туалетом снимают крышку с загрузочной трубы, потом и закрывают ее, в ней накапливаются фекалии. Раз в сутки или чаще открывается (таймером) запорный вентиль разгрузочной трубы, через нее передавливается часть перебродившей массы. Когда давление под крышкой снизится до нормального, запорный клапан загрузочной трубы опускается и фекалии опускаются из трубы в бочку. Через установленное время запорный вентиль разгрузочной трубы закрывается и процесс подачи биогаза в газгольдер возобновляется

Газгольдер можно сделать из пластиковых мешков объемом в пределах суточного выделения биогаза (для бочки в 200 л — около 1 м3) с грузом сверху для создания давления в газовой аппаратуре и внешним ограждением (из досок и т. д.) для защиты от повреждений.

Вакуум (получение)

Низкий вакуум (до 600 мм рт. ст.) можно получить с помощью бытового пылесоса;

Вакуум до 30 мм рт. ст создает на входной трубке холодильный компрессор (их без особого труда можно взять с выброшенных на свалки холодильников);

Вакуум до 3 мм рт. ст. Дает насос Комовского, продаваемый в учебных коллекторах для школьных кабинетов физики.

Вакуум до 30–20 мм рт. ст. создает водоструйный насос, устанавливаемый на водопроводный кран. Продается в школьных коллекторах, магазинах медтехники. Можно сделать самостоятельно. Состоит из корпуса, в который вставлено сверху сопло и снизу диффузор для протока воды, захватывающей воздух. Сбоку корпуса имеется штуцер для шланга отсасывающего воздух. Сопло соединено со штуцером подвода воды и сужается к концу, заходя на 3 мм в диффузор с зазором в 0,1–0,2 мм. Диффузор наоборот имеет форму конуса расширяющегося к низу. Исходные параметры одного из насосов: корпус длиной 120 мм диаметром — 28 мм; сопло длиной 63 мм, диаметр широкой части — 5 мм, узкой — 2 мм; диффузор — длиной 60 мм, диаметр узкой части — 3 мм, широкой — 9 мм. Сопло и диффузор можно сделать из обрезков полудюймовой трубы, залитых эпоксидной смолой или свинцом, с формированием внутренних отверстий по конусным вкладышам, выстроганных из деревянных палочек. Для захода сопла с зазором в диффузор при отливки в него вставляется носик из металлической трубки соответствующего диаметра. Сопло и диффузор ввинчиваются в полудюймовый тройник вместе с отрезком трубы для отсасывания воздуха. Все соединения тщательно герметизируются. Насос обычно хорошо работает при расходе воды от 0,6 л/мин (при давлении в водопроводной сети не менее 1,5 атм). В отличие от механических насосов он может отсасывать пар, агрессивные среды.

При отсутствии водопроводной сети можно собрать паро-воздушный насос аналогичной конструкции.

Ветроколеса для ВЭУ и гидротурбин

Быстроходное колесо Ю. Моралевича (диаметром 2 м)[75].

Деревянный шест (мах) в 2 м длиной (равной диаметру колеса) дважды пропитывают горячей олифой, вставляют в 2-3-х дюймовый тройник, служащий осью, и сверлят сквозную дырку в тройнике для фиксирования маха гвоздем. Лопасти делают из тонкой парусины или бязи в виде треугольника высотой 90 см и шириной основания 15 см плюс полоса в 30 см для шитья кармана для маха. Лопасть карманом одевается на мах и в широкой части прибивается к рейке сечением 1x3 см, которая одним концом привязывается шпагатом к маху с узлом между ними в качестве шарнира, а вторым привязывается резиновым жгутом (сечением 1 см2 из полосок нарезанных из велокамеры) к концам металлического прутка длиной 60 см, диаметром 4–6 мм, вставленным в сквозное отверстие тройника. Длину жгутов подбирают опытным путем. При сильном ветре резиновые жгуты будут растягиваться и отклонять парусиновые крылья назад., выключая их из работы и тем самым предупреждать поломку ВЭУ. Концы маха обматывают вязальной проволокой и вбивают по гвоздю (150 мм), затупляя концы и отгибая сами гвозди в стороны так, чтобы они с плоскостью вращения ветроколеса составляли углы по 20 град. К тройнику приваривается ось-труба с двумя подшипниками в деревянном корпусе. На конце оси крепят шестерню находящуюся в зацеплении с шестерней автомобильного генератора, закрепленного сверху корпуса. При частоте оборотов ветроколеса — 700 об/мин, передаточное число шестерен должно быть — 1: 3. Хвост ВЭУ делается из жерди длиной 2 м с обручем из проволоки диаметром 0,5 м обтянутого холстом.

Ротор Бирюкова.Лопасти вырезаются из кровельного железа и загибаются по профилю, указанному на чертеже (для ротора диаметром — 0,75 м). Верхний и нижний край шириной 10 мм отгибается для крепления к дискам, а боковые края отбортовывают для создания ребер жесткости.[76]

Газогенераторы (для автомобилей и др.)

Газогенераторы работают на древесном, каменном, буром угле, торфе, древесных чурках. Для автомобилей предпочтительнее древесный уголь, не выделяющий смолы, так как незакоксовывается мотор, упрощается обслуживание.

Наиболее прост в изготовлении газогенератор с поперечным процессом. Он представляет собой вертикальный цилиндрический бункер с герметично закрывающимся сверху люком (2). Внизу бункер переходит в камеру газификации из стали толщиной 6–8 мм, сбоку которой крепится фурма (3), (охлаждается водой или воздухом), а с противоположной стороны — чуть ниже, газоотборный патрубок (4) с газоотборной решеткой (5).

Объем бункера определяется запасом хода, удельным расходом топлива и его насыпным весом (для древесного угля — 0,18-0,22 кг/л; древесной чурки -0,28-0,3 кг/л). Фурму ставят на 0,4 высоты камеры газификации снизу. Сечение фурмы обычно равно 17,5 мм 2 на 1 кг максимального расхода топлива в час, а сечение камеры газификации — 70 см2 на 1 кг максимального расхода топлива в час. Высота камеры примерно равна ее диаметру, а длина активной зоны (расстояния от фурмы до решетки) — в 1,75-2 раза меньше диаметра камеры. Фурма оснащается обратным клапаном (чтобы исключить проскок газа через нее) и может охлаждаться системой охлаждения мотора. Для розжига используют бензин и электровентилятор (или работающий мотор). Для повышения долговечности камеру газификации иногда выкладывают огнеупорной глиной и т. д. Из газогенератора газ проходит сначала грубый очиститель-охладитель (трубчатые радиаторы или емкость с сеткой, перфорированными стальными пластинами). На 1 л.с. мотора берут охладитель объемом 3–4 л с 0,03-0,04 м2 поверхностью охлаждения. Затем газ проходит фильтр тонкой очистки — емкость с кольцами Рашига, металлической стружкой, деревянными кубиками (сечение 1,5 см) или из 2-х слоев ткани (байки и сатина) натянутой на каркас (на 20 л.с. нужен 1 м2 поверхности тканей). Матерчатый фильтр работает при температуре 60–80 °C газа (ниже намокает от конденсата, а выше разрушается ткань). Между карбюратором и воздушным фильтром ставят газовый смеситель. В 30-е годы легковые автомобили (М-1 и др), оборудовались газогенераторными установками в заднем багажнике. При общем весе — 160 кг, они вмещали 70 кг топлива, что обеспечивало запас хода в 200 км при удельном расходе — 35 кг древесного угля на 100 км.[77] Есть сообщения о самодельной генераторной установке для мотоциклов (мощностью 8 л.с.). Она состояла из навешиваемых по бокам рамы газогенератора и газоочистителя (оба диаметром по 0,22 м высотой 0,55 м из стали толщиной 1 мм), соединенные горизонтальной трубой-охладителем (длиной 0,41 м). Газоочиститель был наполнен стальной стружкой, нарезанной колечками и пропитанных отработанным маслом.[78] Средний расход топлива на 100 км у легковых автомобилей -15-27 кг древесного угля, среднее время розжига — 3–4 мин (на других видах топлива — 9-12 мин), для розжига достаточен электровентилятор мощностью до 150 вт (50 м3/час); общее время на обслуживание газогенераторной установки зимой (очистка зольника, загрузка топлива, очистка очистителей и труб и т. д.) — около 0,5 час на 100 км. Зимой трубопроводы и очистители утепляют, чтобы не выпадал конденсат.[79]