Jak vyrobit plynový generátor vlastníma rukama: vlastnosti výroby domácího zařízení

Plynový generátor je zařízení pro výrobu plynu z uhlí, palivového dřeva, dřevařského odpadu a jiných materiálů. Vyráběné palivo může nahradit tradiční uhlovodíkové palivo - zemní plyn pro vytápění domů a benzín pro auto.

Hlavní myšlenkou použití takové jednotky je úspora nákladů na palivo. Neustálý růst cen benzínu, propanu a metanu způsobuje, že domácí řemeslníci hledají alternativní způsoby, jak získat palivo.

Chcete-li vyrobit plynový generátor vlastními rukama, musíte pochopit jeho strukturu a princip fungování.

Vysvětlíme, jak dochází k přeměně tuhého paliva na hořlavý plyn, označíme konstrukční prvky jednotky a uvedeme příklady vlastní montáže jednoduchých zařízení. Pro lepší asimilaci informací jsme článek doplnili vizuálními diagramy, fotografiemi a videoklipy.

Plynový generátor: zařízení a princip činnosti

Plynový generátor je zařízení, které přeměňuje kapalné nebo pevné palivo do plynného stavu pro jeho další spalování za účelem získání tepla.

Možnosti paliva pro generační jednotku

Jednotky pracující na topný olej nebo těžbu mají složitější strukturu než modely využívající různé druhy uhlí nebo palivového dřeva.

Nejčastěji se proto vyskytují generátory pevného paliva, protože palivo je pro ně cenově dostupné a levné.

Jako pevné palivo v plynovém generátoru použijte:

• uhlí, hnědé a černé uhlí;
• palivové pelety ze dřeva;
• sláma piliny a palivové dřevo;
• rašelinové brikety, koks;
• slupka semen.

Obzvláště šetrní vlastníci sklízí vlastní piliny brikety.

Ze všech těchto druhů paliv je možná výroba plynu. Uvolňování energie závisí na výhřevnosti různých druhů paliv.

Kromě toho se teplo ze spalování surovin v plynovém generátoru získává více než z použití pevného paliva v kotlích. Pokud je účinnost normální kotel na dřevo kolísá v rozmezí 60–70%, poté v komplexu plynového generátoru dosahuje indikátor 95%.

Zde však musíme vzít v úvahu jednu námitku. Kotel spaluje palivo na ohřev vody a plynový generátor produkuje pouze palivo. Bez topení, sporáku nebo ICE bude pocit domácího generátoru plynu nulový.

Výsledný plyn by měl být použit okamžitě - je ekonomicky nerentabilní ho hromadit v jakékoli nádrži. K tomu budete muset nainstalovat další zařízení, v závislosti na napájecím zdroji.

V sovětských dobách byly plynové generátory dokonce používány k ovládání nákladních vozidel, vyrobený plyn je dostatečný pro provoz spalovacího motoru

Co se děje uvnitř plynového generátoru

Činnost generátoru plynu je založena na pyrolýze pevného paliva, ke které dochází při vysokých teplotách a nízkém obsahu kyslíku v peci. Uvnitř zařízení vytvářejícího plyn dochází současně k několika chemickým reakcím.

Schéma generátoru průmyslového plynu je poměrně složitá instalace s mnoha samostatnými zařízeními, z nichž každé má svůj vlastní provoz (+)

Technologicky je proces výroby hořlavého plynu rozdělen do tří postupně se vyskytujících fází:

1. Tepelný rozklad paliva. Proces probíhá za podmínek nedostatku kyslíku, který je dodáván do reaktoru pouze třetinou z množství potřebného pro normální spalování.
2. Čištění výsledného plynu. V cyklonu (suchý vírový filtr) se z těkavých částic popela filtruje oblak plynu.
3. Chlazení. Výsledná plynná směs se ochladí a podrobí dalšímu čištění od nečistot.

Ve skutečnosti v plynové generátorové jednotce jde o první proces - pyrolýzu. Zbytek je příprava plynné směsi pro další spalování.

Pyrolytická komora domácího generátoru plynu je rozdělena na násypku na pevné palivo (1), topeniště (2) a popelník (3)

Na výstupu z jednotky vytvářející plyn se získá hořlavá směs oxidu uhelnatého, vodíku, metanu a dalších uhlovodíků.

V závislosti na použitém palivu při pyrolýze se k nim také přidává voda ve formě páry, kyslíku, oxidu uhličitého a dusíku v různých množstvích. Podle popsaného principu fungují a topné kotle na pyrolýzuvykazující vysokou účinnost.

Vlastnosti různých převodníků

Plynové generátory pro zařízení a technologii interních procesů jsou:

• rovný;
• Převedeno
• horizontální.

Liší se v bodech přívodu vzduchu a výstupu vyrobeného plynu.

Přímý proces nastává, když je vzduchová hmota vstřikována zespodu a výstup hořlavé směsi na horní část struktury.

Invertovaná volba zahrnuje dodávku kyslíku přímo do oxidační zóny. Současně je to nejžhavější zařízení na výrobu plynu.

Je poměrně obtížné jej do něj vstřikovat samostatně, proto se tento princip činnosti uplatňuje pouze v průmyslových závodech.

Při přímém procesu výroby plynu se na výstupu vytváří velké množství dehtu a vlhkosti, obrácený je příliš obtížný dělat s vlastními rukama, zatímco horizontální má sníženou produktivitu, ale extrémně jednoduchý design (+)

V horizontální generátor plynu výstupní potrubí s plynem je umístěno bezprostředně nad roštem v zóně kombinující oxidační a redukční reakce. Tento design je nejjednodušší v nezávislém provedení.

Výhody a nevýhody plynových generátorů

Tovární generátor plynu pro domácnost bude stát 1,5–2krát dražší než běžný kotel na pevná paliva. Stojí to za to utratit peníze za tuto „zázračnou techniku“?

Mezi výhody použití plynových generátorů patří:

• kompletní vyhoření palivanaplněné do pece a minimální množství popela;
• relativně vysoká účinnost při práci s ICE plynový kotel;
• široký výběr tuhých paliv;
• snadnost obsluhy a absence potřeby nepřetržitého sledování činnosti jednotky;
• časový interval mezi restartováním ohniště - až jeden den na dřevo a až týden na uhlí;
• možnost použití surového dřeva - mokré suroviny lze použít pouze u některých modelů plynových generátorů;
• šetrnost k životnímu prostředí zařízení - toto zařízení nemá výfukové potrubí, veškerý generovaný plyn jde přímo do spalovacího prostoru motoru nebo kotle.

Při použití mokrého palivového dříví bude generátor fungovat, ale produkce plynu bude snížena o 20–25%. Pokles výkonu je způsoben odpařováním přirozené vlhkosti ze dřeva.

To vede ke snížení teploty v peci, což zpomaluje proces pyrolýzy. Před plněním do pyrolýzní komory je nejlepší důkladně vysušit klády. Průmyslová zařízení jsou plně automatizovaná, palivo je dodáváno šroubem z blízké nádoby.

Vlastní plynový generátor s takovou autonomií neuspokojuje, ale obsluha je také docela jednoduchá. Je pouze nutné čas od času naložit palivo do očních bulví.

Provozní teploty v generátoru plynu dosahují hodnot 1200–1500 ° C, jeho tělo musí být vyrobeno z materiálů, které vydrží podobné zatížení

Plynový generátor má méně nevýhod, ale jsou to:

• špatně regulované objemy plynu - když se teplota v peci sníží, pyrolýza se zastaví a namísto směsi hořlavých plynů se na výstupu vytvoří rmut pryskyřice;
• objemnost instalace - dokonce i domácí plynový generátor o průměrném výkonu 10 až 15 kW zabírá poměrně velký prostor;
• kindling čas - než reaktor vyrobí první plyn, bude to trvat 20-30 minut.

Po „zahřátí“ generátor stabilně produkuje určitý objem plynné směsi, která musí být spálena nebo hodena do vzduchu. K výrobě této jednotky vlastními rukama budete potřebovat odolné plynové láhve nebo tlustou ocel, což je spousta peněz. To vše se však vyplácí s ekonomikou generátoru a nízkými náklady na počáteční palivo.

Některé modely plynových generátorů jsou vybaveny vzduchovým dmychadlem, zatímco jiné ne. První možnost umožňuje zvýšit kapacitu instalace, ale spojí ji se sítí. Pokud pro vaření venku potřebujete malý generátor, můžete udělat kompaktní jednotku bez vzduchového kompresoru.

Většina samostatně vyráběných jednotek na výrobu plynu pracuje s přirozenou trakcí.

Přenosný plynový generátor s kapacitou 2,4 kW, poháněný dřevem, umožňuje snadno vařit večeři v zemi mimo civilizaci (+)

K vytápění soukromého domu budete potřebovat již výkonnější a těkavější zařízení. V tomto případě však stojí za to postarat se o záložní zdroj energie, takže přes noc v případě nehody v síti nezůstanete bez napájení nebo bez vytápění.

Pracovní jednotky domácí jednotky

Chcete-li zjistit, jak můžete vyrobit generátor plynu na tuhá paliva Udělej to sám, musíš si jasně představit jeho design. Každý z prvků má svůj vlastní účel, dokonce i nepřítomnost jednoho z nich je nepřijatelná.

Uvnitř krytu domácího generátoru plynu by mělo být:

• násypka na pevné palivo v horní části jednotky;
• pyrolytická komora, kde probíhá doutnávání;
• zařízení pro distribuci vzduchu se zpětným ventilem;
• rošt s popelníkem;
• výstupní potrubí pro vyrobený plyn;
• čisticí filtry.

V domácím generátoru na dřevo se vytváří poměrně vysoká teplota, a proto jsou na každý jeho prvek kladeny přísné požadavky. V tomto případě se používá trvanlivý ocelový plech a všechny vnitřní části jsou vybrány tak, aby byly odolné vůči teplu.

Pro zajištění těsnosti palivového zaváděcího otvoru v zavřeném stavu bude víko potřebovat těsnicí prostředek. Nejlevnější materiál na to je azbest. To však není neškodné pro lidské zdraví, je lepší najít v obchodě speciální tepelně odolná těsnění na bázi silikonů nebo silikátů.

Plyny vytvářené ve spalovací komoře se nejprve smísí se vzduchem a ochladí se a poté se čistí v expandovaném jílovém nebo pilinovém filtru (+)

Tělo může být válcové nebo pravoúhlé. Pro zjednodušení práce se často odebírá několik lahví na zemní plyn nebo železné sudy. Jedna ze žehliček ve spodní části topeniště je svařena „pevně“ a druhá je zabudována tak, aby se mohla pohybovat. To je nutné k jejich očištění od strusky a popela.

Jednotka pro distribuci vzduchu je umístěna mimo kryt. Zajišťuje potřebné objemy kyslíku do pece, ale díky zpětnému ventilu z něj neuvolňuje hořlavé plyny.

Technologie výroby plynových generátorů

Existuje několik způsobů, jak si sami vytvořit systém na výrobu plynu. Výběr zde závisí na dostupnosti materiálů a dalším využití výsledného plynu.

Možnost č. 1: Příklad výstavby zařízení na spalování uhlí

Zvažte příklad výroby užitečného domácího produktu z kovového kbelíku s víkem. Nejprve připravíme jednotku, která bude zpracovávat plyn získaný ze zařízení na elektřinu.

Po přípravě spotřebitele na nadcházející operaci je možné se přímo zapojit do konstrukce plynového generátoru.

Odbočka, která odčerpává plyn ze zařízení, musí být vybavena filtrem, např v procesu spalování uhlí produkuje hodně jemného zavěšení a prachu.

Po dokončení procesu konstrukce provizorního generátoru plynu je nutné zkontrolovat jeho funkčnost.

Varianta č. 2: Plynový generátor ze dvou set sudů

Pro domácí generátor barelů potřebujete dvojici nádrží o objemu 200 litrů. Jedna z nich je vložena do zbývajících dvou třetin.

Níže vytvořený prostor bude sloužit jako spalovací komora a horní část bude ideálně sedět na popelnici nebo peletu.

Doutnávání s tvorbou plynu nastane uvnitř hlavně od válce a mimo válec od starého hasicího přístroje v čistícím filtru bude očištěno od nehořlavých nečistot

Na straně, v úrovni pyrolýzní sekce, je trubka s průřezem 50 mm svařována pro čerpání vzduchu, a blíže k víku je výstupní trubka plynu. Ve spodní části vnitřního válce je vyříznut otvor pro vstup paliva do spalovací komory a ke dnu vnějšího válce jsou připojeny dmychadla.

Zbývá pouze vytvořit filtry pro čištění směsi plynů před jejich přenesením do kotle. K tomu budete potřebovat hasicí přístroje nebo části potrubí podobné velikosti.

Shora jsou pevně uzavřeny a zespodu je svařována kuželová tryska, na jejímž konci je upraveno pro odstranění popela. Poté je do strany vložena tryska pro přivádění plynné směsi pro čištění a výstup pro již filtrovaný plyn je vložen do víka.

K čištění primárního plynu z částic sazí a popela dochází v důsledku odstředivých sil ve vnějším filtru pro hrubé čištění (+)

Pro snížení teploty hořlavého plynu je dále vytvořeno chladicí chladič z několika trubek o průměru 10 cm, které jsou navzájem spojeny malými trubkami.

Pro konečné čištění plynu je nainstalován další filtr s expandovanou hlínou, malými kovovými podložkami nebo pilinami uvnitř.Použití posledně uvedeného materiálu je přípustné pouze za předpokladu, že se vstupní plyn již ochladil, v opačném případě může dojít k požáru.

Ukázalo se, že se z plynové láhve vyrobí „potbelly kamna“. Pokyny pro vytvoření primitivní pece jsou uvedeny v tento článek.

Možnost č. 3: Domácí model ICE

V případě automobilu nebo motocyklu se domácí plynový generátor vyrábí podle podobného schématu. Pouze zde budete muset snížit velikost instalace na minimum. Přeprava těžké jednotky je nerentabilní a nevypadá příliš esteticky.

Aby byla vaše práce snazší, pro automobilovou verzi generátoru je nejlepší vzít plynové láhve. Hlavní věc je zajistit, aby před svařováním nedošlo k náznaku přítomnosti propanu v nádrži, jinak může dojít k malé explozi. K tomu odšroubujte balonový ventil a naplňte nádobu vodou do očí.

Pro ochlazení hořlavé směsi na výstupu z instalace můžete upravit konvenční topný radiátor

Zpočátku generátor automobilového plynu produkuje příliš horké plyny. Musí být bezchybně chlazeny. Jinak se mohou při kontaktu s horkými částmi motoru samovolně vznítit. Kromě toho má zahřívané plynné palivo nízkou hustotu, a proto je jednoduše problematické zapálit ho ve válcích.

Domácí plynový generátor pro automobil lze namontovat do kufru nebo na přívěs.

Druhá metoda je výhodná kvůli:

• snadnost opravy;
• schopnost opustit jednotku vyrábějící plyn v garáži;
• dostupnost volného prostoru v kufru;
• možnost použití zařízení pro jiné potřeby kromě dodávání paliva do spalovacího motoru.

Nebojte se nárazů na silnici. Při odskoku na nárazy se tuhé palivo ve spalovací komoře otřese, což přispěje pouze k jeho lepšímu promíchání a spalování.

Nuance provozu a provozu plynových generátorů

Je důležité si uvědomit, že plyn produkovaný zařízením je bez zápachu a jedovatý. Pokud dojde k chybám při svařování kovových částí plynového generátoru vlastními rukama, nelze se problémům vyhnout.

Při přirozeném proudění vzduchu ve spalovací komoře lze vyvrtat po obvodu pouzdra otvory 5 mm. Všechny instalační práce a kontroly výkonu by měly být prováděny v dobře větrané dílně nebo na ulici.

Vzpalování generátoru plynu na tuhá paliva se neliší od zapálení kamna na dřevo. Palivové dříví nebo jiný druh paliva se umístí dovnitř a poté se zapálí pochodní

Po zapálení se uzávěr uzavře, aby se omezil průtok kyslíku do spalovací komory. Aby systém na výrobu plynu vlastní výroby pracoval správně, je nutné správně upravit výstup výsledné směsi plynů a přívod kyslíku.

Před začátkem drcení s plynovým generátorem by měly být provedeny technické výpočty, ve kterých je třeba zohlednit spalovací oblast a druh paliva, jakož i požadovaný výstupní výkon a očekávaný provozní režim.

Závěry a užitečné video na toto téma

Jak používat generátor plynu na zpracování uhlí jako dodavatele paliva pro malé auto:

Jednoduchý generátor plynu z propanových lahví:

Zařízení generátoru dřevního plynu:

Výše uvedené způsoby jsou vhodné pro vlastní výrobu účinného plynového generátoru. Existuje však mnohem více modelů tohoto zařízení. Některé z nich lze snadněji vyrobit, jiné komplikovanější.

Při montáži jednotky je třeba věnovat maximální pozornost kvalitě svarů, jinak může dojít k úniku plynu a výbuchu. Pokud je vše hotové správně, bude generátor plynu pravidelně sloužit 10-15 let. A pak kov pouzdra začne hořet a vy musíte dělat všechno znovu.

Máte praktické montážní dovednosti nebo zkušenosti s používáním domácího generátoru plynu? Prosím, podělte se o své znalosti a zeptejte se na toto téma v komentářích níže.