การศึกษาและพัฒนาเตาผลิตก๊าชชีวมวลแบบไหลขวางเพื่อใช้กับรถยนต์แก๊สโซลีน

Abstract

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาและพัฒนาเตาผลิตก๊าชชีวมวลแบบไหลขวางสำหรับรถยนต์ แก๊สโซลีน โดยเตาชีวมวลมีลักษณะการทำงานเป็นเตาชีวมวลแบบไหลขวาง (Cross Draft Gasifier มีขนาดความจุถังเชื้อเพลิง 20 k ถ่านไม้ ขนาดปริมาตรห้องเผาไหม้ 0.03 m' ใช้ถ่านไม้ลำไยขนาดเส้น ผ่านศูนย์กลาง 30 mm ยาว 30 mm เป็นเชื้อเพลิง ระบป้อนอากาศที่ใช้ในการเผาไหม้สามารถปรับอัตราการป้อนได้การทดสอบหาสมรรถนะได้ทำการทดสอบที่อัตราส่วนสมมูล (ER) 0.36 0.38 และ 0.39 ตามลำดับ พบว่าอัตราการเกิดแก๊สสูงสุด 16.12 18.12 และ 20.18 Nm'/kg of biomass ตามลำดับ ค่าความร้อนของแก๊สชีวมวล 3.24 3.73 และ 3.93 M/Nm2 ตามลำดับ ประสิทธิภาพเชิง ความร้อน 49.50 60.13 และ 63.91 % ตามลำดับ และอัตราส่วนสมมูลที่เหมาะสมสำหรับเตาชีวมวลนี้ คือ 0.39 จากนั้นทำการติดตั้งเตาผลิตซีวมวลกับรถยนต์กระบะ ยี่ห้อ Nissan ใช้เครื่องยนต์แก๊สโซลีน รุ่น 116 ขนาด 1,600 Cc โดยการนำเตาผลิตก๊าซชีวมวลแบบไหลขวาง ( Cross Draft ) ติดตั้งชุด อุปกรณ์ทำความสะอาด และลดอุณหภูมิของก๊าซชีวมวลไว้บนกระบะ ทำการทดสอบหาสมรรถนะด้วย เครื่องทดสอบ Dynamometer test ดังนี้ กำลังของเครื่องยนต์ (Engine Power) แรงบิดของ เครื่องยนต์ (Torque) กำลังที่วัดจากล้อ (Wheel power) กำลังที่สูญเสียจากระบบส่งกำลัง (Drag power or Transmission Loss Power), อัตราการสั้นเปลืองเชื้อเพลิง ผลจากการทดสอบพบว่า เครื่องยนต์สามารถทำงานได้อยู่ในช่วงความเร็วรอบ 1,600 - 2,400 RPM จะได้ กำลังเครื่องยนต์สูงสุด ที่ 8 BHP กำลังที่วัดจากล้อสูงสุด 2.8 BHP และกำลังที่สูญเสียจากระบบ 5 BHP ที่ความเร็วรอบ เครื่องยนต์ 2,090 RPM แรงบิดสูงสุดของเครื่องยนด์ 29 Nm ที่รอบเครื่องยนต์ 1,650 PRM และอัตราการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงที่รอบการทำงาน 2,000 RPM จะมีการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงน้ำมันแก๊สโชฮอล์ 95 ที่ 5.8 L/hr. และเชื้อเพลิงชีวมวล 7.5 kg of Longan wood charcoal/hr เมื่อรถยนต์มีการทดสอบ ด้วยน้ำมันแก๊สโซฮอล์ 95 ทดสอบที่ความเร็วรอบเครื่องยนต์เริ่มต้น 1,600 - 4,000 RPM จะได้กำลัง เครื่องยนต์สูงสุดที่ 35 แรงม้า (8HP) กำลังที่วัดจากล้อสูงสุด 19 BHP และกำลังที่สูญเสียจากระบบ 15 BHP ที่ความเร็วรอบเครื่องยนต์ 4,000 RPM แรงบิดสูงสุด 71 Nm ที่ความเร็วรอบเครื่องยนต์ 2,650 RPM เปรียบเทียบกับรถยนต์ใช้เชื้อเพลิงขีวมวลที่ได้จากเตาผลิตก๊วซชีวมวลแบบไหลขวาง และอัตราการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงน้ำมันแก๊สโชฮอล์ 95 ที่ 168.06 9/ W.hr จากผลการทดสอบแสดงให้เห็นว่า เตาขี่วมวล ผลิตภัาชขีวมวลอนได้ไม่เพียงพอในขณะที่เครื่องยนต์รอบสูงเมื่อเกิน 2,400 รอบต่อนาที ดังนั้นจึงจะต้องมีการวีจัยแถะพัฒนาเตาผลิตภาพชีวมวลเพื่อให้ใช้กับเครื่องยนต์ให้ทำงานได้อย่าง ต่อเนื่องและได้ความเรัวที่สูงขึ้น กันทุนการผลิตก๊าซซีวมวลจากถ่านไไม้ลำไย 12 73 baht/kw.hr เมื่อเทียบกับน้ำมันแก๊สโซฮอล์ 95 ที่ 14.36 baht/kW.hr.