Jak zrobić generator gazu własnymi rękami: cechy tworzenia domowego urządzenia

Generator gazu to urządzenie służące do wytwarzania gazu z węgla, drewna opałowego, odpadów drzewnych i innych materiałów.Wytworzone paliwo może zastąpić tradycyjne paliwa węglowodorowe – gaz ziemny do ogrzewania domów i benzynę do samochodów.

Główną ideą zastosowania takiej jednostki jest oszczędność kosztów paliwa. Stały wzrost cen benzyny, propanu i metanu zmusza rzemieślników do poszukiwania alternatywnych sposobów pozyskiwania paliwa.

Aby zrobić generator gazu własnymi rękami, musisz zrozumieć jego strukturę i zasadę działania.

Wyjaśnimy, w jaki sposób paliwo stałe zamienia się w gaz palny, zarysujemy cechy konstrukcyjne urządzenia i podamy przykłady samodzielnego montażu prostych urządzeń. Dla lepszego przyswojenia informacji uzupełniliśmy artykuł diagramami wizualnymi, zdjęciami i filmami.

Generator gazu: urządzenie i zasada działania

Generator gazu to urządzenie, które przekształca paliwo płynne lub stałe w stan gazowy w celu dalszego spalania w celu wytworzenia ciepła.

Opcje paliwa generatora

Jednostki zasilane olejem opałowym lub odpadami mają bardziej złożoną konstrukcję niż modele wykorzystujące różne rodzaje węgla lub drewna opałowego.

Dlatego najczęściej spotykane są generatory gazowe na paliwo stałe – na szczęście paliwo do nich jest dostępne i tanie.

Jako paliwo stałe w generatorze gazowym wykorzystuje się:

• węgiel drzewny, brunatny i kamienny;
• pellety paliwowe z odpadów drzewnych;
• słoma, trociny i drewno opałowe;
• brykiety torfowe, koks;
• łuska nasion.

Szczególnie oszczędni właściciele przygotowują własne brykiety z trocin.

Ze wszystkich tych paliw możliwe jest wytwarzanie gazu. Uwalnianie energii zależy od wartość opałowa różnych rodzajów paliw.

Ponadto więcej ciepła uzyskuje się ze spalania surowców w generatorze gazowym niż ze spalania paliwa stałego w kotłach. Jeśli wydajność konwencjonalnych kocioł na drewno waha się w granicach 60–70%, wówczas dla kompleksu generatorów gazu liczba ta sięga 95%.

Ale tutaj należy wziąć pod uwagę jeden niuans. Kocioł spala paliwo w celu podgrzania wody, a generator gazowy produkuje tylko paliwo. Bez grzejnika, kuchenki lub silnika spalinowego domowy generator gazu będzie zerowy.

Powstały gaz należy natychmiast wykorzystać – gromadzenie go w jakimkolwiek zbiorniku jest nieopłacalne ekonomicznie.Aby to zrobić, będziesz musiał zainstalować dodatkowy sprzęt, który zależy od źródła zasilania.

W czasach sowieckich generatory gazowe wykorzystywano nawet do napędzania ciężarówek, a wyprodukowany gaz wystarczał do zasilania silnika spalinowego.

Co dzieje się wewnątrz generatora gazu

Działanie generatora gazu opiera się na pirolizie paliwa stałego, która zachodzi przy wysokich temperaturach i niskiej zawartości tlenu w palenisku. Wewnątrz urządzenia wytwarzającego gaz zachodzi jednocześnie kilka reakcji chemicznych.

Obwód przemysłowego generatora gazu to dość złożona instalacja z wieloma oddzielnymi urządzeniami, z których każde ma swoje własne działanie (+)

Technologicznie proces wytwarzania gazu palnego dzieli się na trzy kolejne etapy:

1. Rozkład termiczny paliwa. Proces odbywa się w warunkach niedoboru tlenu, który dostarczany jest do reaktora jedynie w jednej trzeciej ilości potrzebnej do normalnego spalania.
2. Oczyszczanie powstałego gazu. Cyklon (suchy filtr wirowy) filtruje chmurę gazu z lotnych cząstek popiołu.
3. Chłodzenie. Powstałą mieszaninę gazów schładza się i poddaje dodatkowemu oczyszczaniu z zanieczyszczeń.

W rzeczywistości jest to właśnie pierwszy proces zachodzący w samym bloku generatora gazu - piroliza. Cała reszta to przygotowanie mieszaniny gazów do dalszego spalania.

Komora pirolizy domowego generatora gazu podzielona jest na bunkier na paliwo stałe (1), palenisko (2) i popielnik (3)

Na wyjściu z jednostki gazowniczej powstaje palna mieszanina tlenku węgla, wodoru, metanu i innych węglowodorów.

Ponadto, w zależności od paliwa użytego w pirolizie, dodaje się do nich w różnych ilościach wodę w postaci pary wodnej, tlenu, dwutlenku węgla i azotu. Zgodnie z opisaną zasadą one również funkcjonują kotły grzewcze z pirolizą, wykazując się dużą wydajnością.

Cechy działania różnych konwerterów

Zgodnie z projektem i technologią procesów wewnętrznych generatorami gazu są:

• prosty;
• nawrócony;
• poziomy.

Różnią się punktami dopływu powietrza i wylotem wytworzonego gazu.

Proces bezpośredni występuje, gdy masa powietrza jest pompowana od dołu, a palna mieszanina wychodzi na górę konstrukcji.

Wersja odwrócona polega na dostarczaniu tlenu bezpośrednio do strefy utleniania. Co więcej, jest on najgorętszy w urządzeniu wytwarzającym gaz.

Samodzielne wstrzyknięcie go do niego jest dość trudne, dlatego tę zasadę działania stosuje się tylko w instalacjach przemysłowych.

W procesie bezpośredniego wytwarzania gazu na wyjściu powstaje duża ilość żywic i wilgoci, proces odwrócony jest zbyt trudny do wdrożenia własnymi rękami, podczas gdy proces poziomy ma zmniejszoną wydajność, ale niezwykle prostą konstrukcję (+)

W poziomy generator gazu Rura wylotowa gazu znajduje się bezpośrednio nad rusztem w strefie, w której zachodzą reakcje utleniania i redukcji. Ten projekt jest najprostszy do samodzielnego wdrożenia.

Zalety i wady generatorów gazowych

Fabryczny domowy generator gazowy będzie kosztować 1,5–2 razy więcej niż konwencjonalny kocioł na paliwo stałe. Czy warto wydawać pieniądze na tę „cudowną technologię”?

Wśród zalet stosowania generatorów gazowych można wymienić:

• całkowite wypalenie paliwa, załadowany do paleniska i minimalna objętość popiołu;
• stosunkowo wysoka wydajność podczas współpracy z silnikiem spalinowym lub kocioł gazowy;
• szeroki wybór paliw stałych;
• Łatwość obsługi i brak konieczności ciągłego monitorowania pracy urządzenia;
• odstęp czasu pomiędzy ponownymi uruchomieniami paleniska - do jednego dnia na drewnie i do tygodnia na węglu;
• Możliwość zastosowania drewna niesezonowanego — surowce mokre można stosować tylko w niektórych modelach generatorów gazu;
• przyjazność dla środowiska urządzenia – urządzenie to nie posiada rury wydechowej, cały wytworzony gaz trafia bezpośrednio do komory spalania silnika lub kotła.

Przy stosowaniu mokrego drewna opałowego generator będzie działał, ale produkcja gazu zostanie zmniejszona o 20–25%. Spadek produktywności następuje w wyniku odparowania naturalnej wilgoci z drewna.

Prowadzi to do obniżenia temperatury w palenisku, co spowalnia proces pirolizy. Kłody najlepiej dokładnie wysuszyć przed załadowaniem ich do komory pirolitycznej. Urządzenia przemysłowe są w pełni zautomatyzowane, paliwo dostarczane jest do nich ślimakiem z pobliskiego zbiornika.

Własnoręcznie wykonany generator gazu nie zapewnia takiej autonomii, ale jest również dość łatwy w obsłudze. Wystarczy co jakiś czas uzupełnić paliwo.

Temperatury pracy generatora gazu osiągają wartości 1200–1500°C, jego korpus musi być wykonany z materiałów wytrzymujących takie obciążenia

Generator gazu ma mniej wad, ale istnieją:

• słaba możliwość kontrolowania ilości generowanego gazu – gdy temperatura w piecu spada, piroliza ustaje i zamiast palnej mieszaniny gazów na wylocie tworzy się mieszanina żywic;
• uciążliwa instalacja – nawet domowy generator gazowy o średniej mocy 10–15 kW zajmuje dość dużą przestrzeń;
• czas trwania rozpałki – Minie 20–30 minut, zanim reaktor wyprodukuje pierwszy gaz.

Po „rozgrzaniu” generator stabilnie wytwarza pewną objętość mieszaniny gazów, którą należy spalić lub wypuścić do powietrza. Aby wykonać to urządzenie własnymi rękami, będziesz potrzebować trwałych butli z gazem lub grubej stali, a to dużo pieniędzy. Ale wszystko to opłaca się wydajnością generatora i niskim kosztem oryginalnego paliwa.

Niektóre modele generatorów gazu są wyposażone w dmuchawę powietrza, a inne nie. Pierwsza opcja pozwala zwiększyć moc instalacji, ale wiąże ją z siecią elektryczną. Jeśli potrzebujesz małego generatora do gotowania na świeżym powietrzu, możesz skorzystać z kompaktowego urządzenia bez dmuchawy powietrza.

Większość samodzielnie wytwarzanych instalacji gazowych działa w oparciu o ciąg naturalny.

Przenośny generator gazowy o mocy 2,4 kW, zasilany drewnem, pozwala w łatwy sposób przygotować obiad na wsi, z dala od cywilizacji (+)

Aby ogrzać prywatny dom, będziesz potrzebować mocniejszego i bardziej zależnego od energii urządzenia. Jednak w tym przypadku warto zadbać o zapasowy agregat prądotwórczy, aby w przypadku awarii sieci nie pozostać bez zasilania i ogrzewania.

Działające elementy domowej roboty

Aby dowiedzieć się jak to zrobić zbudować generator gazu na paliwo stałe własnymi rękami musisz jasno zrozumieć jego projekt. Każdy z elementów ma swoje przeznaczenie, nawet brak jednego z nich jest niedopuszczalny.

Wewnątrz korpusu domowego generatora gazu powinno znajdować się:

• zasobnik na paliwo stałe w górnej części jednostki;
• komora pirolityczna, w której zachodzi proces tlenia;
• urządzenie rozprowadzające powietrze z zaworem zwrotnym;
• ruszty z popielnikiem;
• rura wylotowa wytworzonego gazu;
• czyszczenie filtrów.

W domowym generatorze opalanym drewnem wytwarzana jest dość wysoka temperatura, dlatego na każdy jego element nakładane są rygorystyczne wymagania. W korpusie zastosowano mocną blachę stalową, a wszystkie części wewnątrz zostały dobrane tak, aby były jak najbardziej odporne na ciepło.

Aby zapewnić szczelność włazu załadunku paliwa po zamknięciu, pokrywa będzie wymagała uszczelki. Najtańszym materiałem do tego jest azbest. Nie jest to jednak nieszkodliwe dla zdrowia ludzkiego, lepiej znaleźć w sklepie specjalne żaroodporne uszczelki na bazie silikonów lub krzemianów.

Gazy powstające w komorze spalania są najpierw mieszane z powietrzem i schładzane, a następnie oczyszczane w filtrze z keramzytu lub trocin (+)

Korpus może być cylindryczny lub prostokątny. Często, aby uprościć pracę, bierze się parę butli z gazem ziemnym lub żelaznych beczek. Jeden z rusztów w dolnej części paleniska jest zespawany „na szczelnie”, a drugi jest wbudowany tak, aby można go było przesuwać. Jest to konieczne, aby oczyścić je z żużla i popiołu.

Jednostka dystrybucji powietrza znajduje się na zewnątrz obudowy. Zapewnia dopływ wymaganej ilości tlenu do paleniska, ale jednocześnie dzięki zaworowi zwrotnemu nie uwalnia z niego gazów palnych.

Technologie wytwarzania generatorów gazu

Istnieje kilka sposobów samodzielnego wykonania instalacji wytwarzającej gaz. Wybór tutaj zależy od dostępności materiałów i dalszego wykorzystania powstałego gazu.

Opcja nr 1: Przykład budowy aparatu węglowego

Spójrzmy na przykład wykonania przydatnego domowego produktu z metalowego wiadra z pokrywką. W pierwszej kolejności przygotujemy instalację, która będzie przetwarzać gaz uzyskany z instalacji na energię elektryczną.

Po przygotowaniu konsumenta do nadchodzącej operacji możesz rozpocząć budowę samego generatora gazu.

Rura odprowadzająca gaz z instalacji musi być wyposażona w filtr, gdyż Podczas procesu spalania węgiel wydziela dużo drobnego pyłu i pyłu.

Po zakończeniu procesu budowy domowego generatora gazu należy sprawdzić jego funkcjonalność.

Opcja nr 2: Generator gazu z dwustulitrowych beczek

Do domowego generatora gazu beczkowego potrzebna będzie para 200-litrowych pojemników. Jeden z nich jest włożony w dwóch trzecich do drugiego.

Powstała w dolnej części przestrzeń zostanie wykorzystana jako komora spalania, a górna część idealnie sprawdzi się jako zasobnik na drewno opałowe lub pellet.

Wewnątrz korpusu z beczki nastąpi tlenie wraz z wydzielaniem się gazu, a na zewnątrz w butli ze starej gaśnicy w filtrze czyszczącym zostanie ona oczyszczona z niepalnych zanieczyszczeń

Z boku, na poziomie sekcji pirolizy, przyspawana jest rura o przekroju 50 mm do wtrysku powietrza, a bliżej pokrywy - rura wylotowa gazu. W dnie lufy wewnętrznej wycina się otwór, aby paliwo mogło przedostać się do komory spalania, a do dolnej części lufy zewnętrznej przymocowane są drzwiczki dmuchawy.

Pozostaje tylko wykonać filtry do oczyszczania mieszanki gazowej przed przeniesieniem jej do kotła na gorącą wodę. Aby to zrobić, będziesz potrzebować używanych gaśnic lub kawałków rur o podobnym rozmiarze.

Są szczelnie zamknięte od góry, a od dołu przyspawana jest stożkowa dysza, na końcu której znajduje się złączka do usuwania popiołu.Następnie w boku wycina się rurkę dostarczającą mieszaninę gazów do czyszczenia, a w pokrywie wycina się wylot dla już przefiltrowanego gazu.

Pierwotne oczyszczanie gazu z cząstek sadzy i popiołu następuje w wyniku działania sił odśrodkowych w filtrze zewnętrznym do oczyszczania zgrubnego (+)

Następnie, aby obniżyć temperaturę gazu palnego, wykonuje się chłodnicę chłodzącą z kilku rurek o średnicy 10 cm, które są połączone ze sobą małymi rurkami.

W celu ostatecznego oczyszczenia gazu należy zainstalować kolejny filtr z keramzytem, ​​małymi metalowymi podkładkami lub trocinami. Dopuszczalne jest stosowanie tego ostatniego materiału tylko wtedy, gdy dopływający gaz już ostygnie, w przeciwnym razie może to doprowadzić do pożaru.

Z butli gazowej możesz zrobić „kuchenkę na brzuch”. Instrukcje dotyczące tworzenia prymitywnego pieca podano w Ten artykuł.

Opcja nr 3: Domowy model silników spalinowych

W przypadku samochodu lub motocykla domowy generator gazu wykonany jest według podobnego schematu. Tylko tutaj konieczne jest zmniejszenie rozmiaru instalacji do minimum. Noszenie ze sobą ciężkiego urządzenia jest kosztowne i nie wygląda zbyt estetycznie.

Aby ułatwić sobie pracę, do samochodowej wersji agregatu najlepiej jest zabrać ze sobą domowe butle z gazem. Najważniejsze jest, aby przed spawaniem upewnić się, że w pojemniku nie ma śladów obecności propanu, w przeciwnym razie może nastąpić niewielka eksplozja. W tym celu należy odkręcić zawór butelki i napełnić pojemnik wodą do pełna.

Aby schłodzić mieszaninę palną na wylocie instalacji, można zastosować konwencjonalny grzejnik

Początkowo generator gazu w samochodzie wytwarza zbyt gorące gazy. Muszą być schłodzone. W przeciwnym razie w przypadku kontaktu z gorącymi częściami silnika mogą one ulec samozapłonowi.Ponadto podgrzane paliwo gazowe ma małą gęstość, co utrudnia jego zapalenie w cylindrach.

Domowy generator gazu do samochodu można zamontować w bagażniku lub na przyczepie.

Druga metoda jest preferowana ze względu na:

• łatwość naprawy;
• możliwość pozostawienia agregatu gazowego w garażu;
• dostępność wolnego miejsca w bagażniku;
• możliwość wykorzystania instalacji do innych potrzeb poza zasilaniem silnika spalinowego paliwem.

Nie bój się nierówności na drodze. Podczas odbijania się od nierówności paliwo stałe w komorze spalania zostanie wstrząśnięte, co jedynie przyczyni się do jego lepszego wymieszania i spalenia.

Niuanse działania i działania generatorów gazu

Należy pamiętać, że gaz wytwarzany przez instalację jest bezwonny i trujący. Jeśli podczas spawania metalowych części generatora gazu własnymi rękami zostaną popełnione błędy, nie da się uniknąć problemów.

Dla naturalnego przepływu powietrza w komorze spalania można na obwodzie obudowy wywiercić otwory o średnicy 5 mm. Wszystkie prace instalacyjne i testy wydajności należy przeprowadzać w dobrze wentylowanym warsztacie lub na zewnątrz.

Zapalenie generatora gazu na paliwo stałe nie różni się od zapalenia pieca na drewno. Do środka wkłada się drewno opałowe lub inny rodzaj paliwa, które następnie podpala się pochodnią.

Po spaleniu przepustnica jest zamykana, aby ograniczyć dopływ tlenu do komory spalania. Aby domowy produkt wytwarzający gaz działał prawidłowo, należy prawidłowo wyregulować wylot powstałej mieszaniny gazów i dopływ tlenu.

Przed przystąpieniem do budowy generatora gazu należy wykonać obliczenia inżynieryjne, w których należy uwzględnić powierzchnię spalania i rodzaj paliwa, a także wymaganą moc wyjściową i zamierzony tryb pracy.

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

Jak wykorzystać generator gazu węglowego jako dostawcę paliwa do małego samochodu:

Prosty generator gazu wykonany z butli z propanem:

Konstrukcja generatora gazu opalanego drewnem:

Powyższe metody nadają się do samodzielnej produkcji skutecznego generatora gazu. Ale modeli tego urządzenia jest znacznie więcej. Niektóre z nich są łatwiejsze do wykonania, inne trudniejsze.

Najważniejsze podczas montażu urządzenia jest zwrócenie maksymalnej uwagi na jakość spoin, w przeciwnym razie może nastąpić wyciek gazu i eksplozja. Jeśli wszystko zostanie wykonane poprawnie, generator gazu będzie działał prawidłowo przez 10–15 lat. A potem metal obudowy zacznie się przepalać i będziesz musiał zrobić wszystko od nowa.

Masz praktyczne umiejętności montażu lub doświadczenie w obsłudze domowego generatora gazu? Podzielcie się zdobytą wiedzą i zadawajcie pytania dotyczące tematu artykułu w komentarzach poniżej.