Kako napraviti generator plina vlastitim rukama: značajke proizvodnje domaćeg uređaja

Generator plina je aparat za proizvodnju plina iz ugljena, drva za ogrjev, drvnog otpada i drugih materijala. Proizvedeno gorivo može zamijeniti tradicionalno gorivo ugljikovodika - prirodni plin za grijanje domova i benzin za automobil.

Glavna ideja korištenja takve jedinice je ušteda na troškovima goriva. Stalni rast cijena benzina, propana i metana čini domaće obrtnike u potrazi za alternativnim načinima dobivanja goriva.

Da biste napravili generator plina vlastitim rukama, morate razumjeti njegovu strukturu i princip rada.

Objasnit ćemo kako dolazi do pretvorbe krutog goriva u zapaljivi plin, odrediti dizajnerske značajke jedinice i dati primjere samonastavljanja jednostavnih uređaja. Da bismo bolje iskoristili informacije, članak smo dopunili vizualnim dijagramima, fotografijama i video zapisima.

Generator plina: uređaj i princip rada

Generator plina je uređaj koji pretvara tekuće ili čvrsto gorivo u plinovito stanje za daljnje sagorijevanje u svrhu dobivanja topline.

Opcije goriva za generacijsku jedinicu

Jedinice koje rade na lož-ulje ili rudnik imaju složeniju strukturu od modela koji koriste razne vrste uglja ili drva za ogrjev.

Stoga se najčešće nalaze generatori plina na kruti pogon - srećom, gorivo je za njih pristupačno i jeftino.

Kao kruto gorivo u plinskom generatoru koristite:

• drveni ugljen, smeđi i tvrdi ugljen;
• gorivne pelete iz drvnog otpada;
• slama, piljevina i drva za ogrjev;
• tresetni briketi, koks;
• ljuska sjemenki.

Osobito štedljivi vlasnici beru svoje briketi od piljevine.

Iz svih ovih vrsta goriva moguća je proizvodnja plina. Otpuštanje energije ovisi o kalorijske vrijednosti različitih vrsta goriva.

Štoviše, toplina izgaranjem sirovina u plinskom generatoru dobiva se više nego upotrebom krutog goriva u bojlerima. Ako je učinkovitost normalna bojler na drva varira u rasponu od 60–70%, a zatim u kompleksu generatora plina indikator doseže 95%.

Ali ovdje moramo uzeti u obzir jedan upozorenje. Kotao sagorijeva gorivo za zagrijavanje vode, a generator plina proizvodi samo gorivo. Bez grijača, štednjaka ili ICE-a, osjećaj domaćeg plinskog generatora bit će nula.

Rezultirajući plin treba odmah iskoristiti - ekonomski je neisplativo akumulirati ga u bilo kojem spremniku. Da biste to učinili, morat ćete instalirati dodatnu opremu, ovisno o napajanju.

U sovjetska vremena, generatori plina čak su korišteni za pogon kamiona; proizvedeni plin dovoljan je za rad motora s unutarnjim izgaranjem

Što se događa unutar generatora plina

Rad generatora plina temelji se na pirolizi krutog goriva koja se događa pri visokim temperaturama i niskom sadržaju kisika u peći. Unutar uređaja za generiranje plina istodobno se odvija nekoliko kemijskih reakcija.

Shema industrijskog generatora plina je prilično složena instalacija s mnogim zasebnim uređajima, od kojih svaki ima svoj rad (+)

Tehnološki, proces stvaranja zapaljivog plina podijeljen je u tri uzastopne faze:

1. Toplinsko raspadanje goriva, Proces se odvija u uvjetima nedostatka kisika, koji se u reaktor isporučuju tek trećinom potrebnih za normalno izgaranje.
2. Pročišćavanje dobivenog plina, U cikloni (suhi vrtložni filter) plinski oblak se filtrira iz hlapljivih čestica pepela.
3. hlađenje, Rezultirajuća plinska smjesa se hladi i podvrgava dodatnom pročišćavanju od nečistoća.

Zapravo, u jedinici za generator plina kao takvoj prvi se događa - piroliza. Sve ostalo je priprema plinske smjese za daljnje sagorijevanje.

Komora za pirolizu domaćeg generatora plina podijeljena je u spremnik za kruto gorivo (1), ložište (2) i posudu za pepeo (3)

Na izlazu iz jedinice za proizvodnju plina dobiva se zapaljiva mješavina ugljičnog monoksida, vodika, metana i drugih ugljikovodika.

Također, ovisno o gorivu koje se koristi u pirolizi, dodaje im se voda u obliku pare, kisika, ugljičnog dioksida i dušika u različitim količinama. Prema opisanom principu funkcioniraju i pirolizni kotlovi za grijanjepokazujući visoku učinkovitost.

Značajke različitih pretvarača

Generatori plina za uređaj i tehnologiju unutarnjih procesa su:

• ravni;
• liječenje;
• horizontalna.

Razlikuju se u točkama dovoda zraka i izlazu nastalog plina.

Izravan postupak nastaje kada se zračna masa ubrizgava odozdo i izlaz zapaljive smjese na vrhu konstrukcije.

Invertirana opcija uključuje opskrbu kisika izravno u oksidacijsku zonu. Istovremeno je najtoplije u uređaju za generiranje plina.

Teško ga je samostalno ubrizgati u njega, stoga se ovaj princip rada primjenjuje samo u industrijskim postrojenjima.

Izravnim postupkom stvaranja plina nastaje velika količina katrana i vlage na izlazu, obrnuti je previše kompliciran za napraviti vlastitim rukama, dok vodoravni smanjuje produktivnost, ali izuzetno jednostavan dizajn (+)

horizontalni generator plina odvodna cijev s plinom nalazi se neposredno iznad rešetke u zoni kombiniranja reakcija oksidacije i redukcije. Ovaj je dizajn najjednostavniji u neovisnom izvođenju.

Prednosti i nedostaci generatora plina

Tvornički proizveden generator kućnog plina koštat će 1,5-2 puta skuplje od klasičnog kotla na kruto gorivo. Vrijedi li potrošiti novac na ovu "čudotvornu tehniku"?

Među prednostima korištenja plinskih generatora su:

• potpuno izgaranje gorivaučitava u peć, i minimalna količina pepela;
• relativno visoka učinkovitost pri radu s ICE plinski kotao;
• širok izbor krutih goriva;
• jednostavnost rada i nedostatak potrebe za stalnim nadgledanjem rada jedinice;
• vremenski interval između ponovnih pokretanja ložište - do dana na drva i do tjedna na uglju;
• mogućnost korištenja sirovog drva - vlažne sirovine se mogu koristiti samo u nekim modelima generatora plina;
• ekološki prihvatljivost uređaja - ovaj uređaj nema ispušnu cijev, sav nastali plin ide u izravnom protoku u komoru za izgaranje motora ili kotla.

Kada koristite vlažna drva, generator će raditi, ali proizvodnja plina će se smanjiti za 20-25%. Pad performansi nastaje isparavanjem prirodne vlage iz drva.

To dovodi do smanjenja temperature u peći, što usporava proces pirolize. Drvo je najbolje temeljito osušiti prije utovara u piroliznu komoru. Industrijski uređaji su u potpunosti automatizirani, gorivo im se isporučuje vijakom iz obližnjeg spremnika.

Samostalni generator plina ne zadovoljava takvu autonomiju, ali je i vrlo jednostavan za rukovanje. Potrebno je samo s vremena na vrijeme puniti gorivo na očne jabučice.

Radne temperature u generatoru plina dosežu vrijednosti od 1200–1500 ° C, a njegovo tijelo mora biti izrađeno od materijala koji može podnijeti slična opterećenja

Plinski generator ima manje nedostataka, ali oni su:

• loše regulirane količine plina - kada se temperatura u peći smanji, piroliza se zaustavi i umjesto zapaljive plinske smjese na izlazu se formira kaša smola;
• glomaznost instalacije - čak i domaći plinski generator prosječne snage 10-15 kW zauzima prilično velik prostor;
• vrijeme rolingenja - prije nego što reaktor proizvede prvi plin, proći će 20-30 minuta.

Nakon “zagrijavanja” generator stabilno proizvodi određeni volumen plinske smjese, koji se mora sagorjeti ili baciti u zrak. Da biste napravili ovu jedinicu vlastitim rukama trebat će vam izdržljivi cilindri za plin ili debeli čelik, a ovo je mnogo novca. Ali sve se to isplati s ekonomičnošću generatora i niskom cijenom početnog goriva.

Neki modeli plinskih generatora opremljeni su ventilatorima za zrak, dok drugi nisu. Prva opcija omogućuje vam povećati kapacitet instalacije, ali veže je uz mrežu. Ako vam je potreban mali generator za kuhanje vani, tada možete napraviti kompaktnu jedinicu bez zračnog punjenja.

Većina samostalno proizvedenih plinskih jedinica djeluje prirodnom vuču.

Prijenosni plinski generator snage 2,4 kW, pogonjen drva, omogućava vam jednostavno kuhanje večere u zemlji daleko od civilizacije (+)

Za grijanje privatne kuće trebat će vam već snažniji i hlapljivi uređaj. Međutim, u ovom slučaju vrijedi voditi računa o rezervnom generatoru napajanja, tako da preko noći u slučaju nesreće na mreži nećete ostati bez napajanja električnom energijom ili bez grijanja.

Radne jedinice domaće jedinice

Da shvatim kako možete napraviti generator čvrstog goriva učinite to sami, morate jasno zamisliti njegov dizajn. Svaki od elemenata ima svoju svrhu, čak je i nepostojanje jednog od njih neprihvatljivo.

Unutar kućišta domaćeg generatora plina treba biti prisutan:

• Spremnik za čvrsto gorivo na vrhu jedinice;
• komora za pirolizu u kojoj se odvija proces tinjanja;
• uređaj za raspodjelu zraka s povratnim ventilom;
• naribati posudu za pepeo;
• odvodna cijev za proizvedeni plin;
• filteri za čišćenje.

U domaćem generatoru na drvu formira se prilično visoka temperatura, stoga se postavljaju strogi zahtjevi za svaki njegov element. Za slučaj se koristi trajni čelični lim, a svi dijelovi iznutra odabrani su što je moguće toplije otpornije.

Da bi se osigurala nepropusnost poklopca za punjenje goriva u zatvorenom stanju, poklopac će trebati brtvilo. Najjeftiniji materijal za to je azbest. Međutim, to nije bezopasno za ljudsko zdravlje, bolje je u trgovini pronaći posebne brtve otporne na toplinu na osnovi silikona ili silikata.

Plinovi nastali u komori za izgaranje prvo se miješaju sa zrakom i hlade, a zatim se očiste u filtru od ekspandirane gline ili piljevine (+)

Tijelo može biti cilindrično ili pravokutno. Da bi se pojednostavio rad, često se uzima nekoliko cilindara za prirodni plin ili željezne bačve. Jedan od rešetki na dnu ložišta zavaren je "čvrsto", a drugi je ugrađen tako da se može pomicati. Ovo je potrebno za njihovo čišćenje od šljake i pepela.

Jedinica za raspodjelu zraka nalazi se izvan kućišta. U peći daje potrebne količine kisika, ali zbog nepovratnog ventila iz njega ne ispušta zapaljive plinove.

Tehnologije proizvodnje generatora plina

Postoji nekoliko načina da sami napravite sustav za proizvodnju plina. Izbor ovdje ovisi o dostupnosti materijala i daljnjoj upotrebi dobivenog plina.

Opcija br. 1: primjer izgradnje aparata na ugalj

Razmotrite primjer izrade korisnog domaćeg proizvoda iz metalne kante s poklopcem. Prvo ćemo pripremiti jedinicu koja će plin, primljen iz instalacije, preraditi u električnu energiju.

Nakon pripreme potrošača za nadolazeći rad, moguće je izravno sudjelovati u izgradnji generatora plina.

Podvodna cijev koja izlučuje plin iz instalacije mora biti opremljena filtrom, kao u procesu izgaranja ugljen ispušta puno finih suspenzija i prašine.

Nakon dovršetka procesa izrade improviziranog generatora plina, potrebno je provjeriti njegovu radnu sposobnost.

Opcija br. 2: Generator plina iz bubnjeva dvjesta bačvi

Za kućni generator baznog plina potreban vam je par spremnika od 200 litara. Jedna od njih je umetnuta u drugu dvije trećine.

Prostor koji se formira ispod koristit će se kao komora za izgaranje, a gornji dio će idealno stati kantu ili pelet za ogrjev.

U cijevi će se pojaviti taljenje plina unutar bačve, a izvan cilindra starog aparata za gašenje požara u filtru za čišćenje on će se očistiti od nezapaljivih nečistoća

Sa strane, na razini odjeljenja za pirolizu, zavarena je cijev s presjekom od 50 mm da bi se pumpala zrak, a bliže poklopcu je cijev za odvod plina. Na dnu unutarnje cijevi je izrezana rupa da gorivo ulazi u komoru za izgaranje, a na dno vanjske cijevi pričvršćena su vrata puhala.

Ostaje samo napraviti filtre za čišćenje plinske smjese prije nego što je prebacite u kotao. Za to će vam trebati korišteni aparat za gašenje požara ili cjevovodi slične veličine.

Odozgo su čvrsto zatvorene, a odozdo je zavarena konusna mlaznica, na čijem se kraju nalazi spoj za uklanjanje pepela. Zatim se na stranu umetne mlaznica za dovod plinske smjese za čišćenje, a otvor za već filtrirani plin umetne se u poklopac.

Primarno pročišćavanje plina od čestica čađe i pepela dolazi zbog centrifugalnih sila u vanjskom filtru za grubo čišćenje (+)

Nadalje, za snižavanje temperature zapaljivog plina, radijator za hlađenje izrađen je od nekoliko cijevi promjera 10 cm, a povezane su međusobno malim cijevima.

Za konačno pročišćavanje plina ugrađuje se još jedan filter s ekspandiranom glinom, malim metalnim podlošcima ili piljevinom.Uporaba potonjeg materijala dopuštena je samo pod uvjetom da se dolazni plin već ohladio, jer u protivnom materija može doći do požara.

Ispasti će se od "plinske peći" napraviti "lonce". Upute za izradu primitivne peći date su u ovaj članak.

Opcija br. 3: Domaći ICE model

Za automobil ili motocikl izrađuje se domaći generator plina po sličnoj shemi. Samo ovdje ćete morati smanjiti veličinu instalacije na minimum. Nositi tešku jedinicu je neisplativo i ne izgleda vrlo estetski ugodno.

Da biste olakšali svoj posao, za automobilsku verziju generatora najbolje je uzeti cilindre sa benzinom. Glavna stvar je osigurati prije zavarivanja da nema nagovještaja o propan u spremniku, inače se može dogoditi mala eksplozija. Da biste to učinili, odvijte balonski ventil i spremnik na očne jabučice napunite vodom.

Za hlađenje mješavine goriva na izlazu instalacije, možete prilagoditi uobičajeni radijator grijanja

U početku, automobilski generator automobila proizvodi previše vrućih plinova. Moraju se ohladiti bez greške. U protivnom se u kontaktu s vrućim dijelovima motora mogu spontano zapaliti. Osim toga, grijano plinovito gorivo ima malu gustoću, zbog čega je jednostavno problematično zapaliti ga u cilindrima.

Domaći generator plina za automobil može se postaviti u prtljažnik ili na prikolicu.

Druga metoda je poželjna zbog:

• jednostavnost popravka;
• mogućnost ostavljanja jedinice za proizvodnju plina u garaži;
• dostupnost slobodnog prostora u prtljažniku;
• mogućnost korištenja instalacije za druge potrebe, osim dovoda goriva u motor s unutarnjim izgaranjem.

Ne bojte se pukotine na cestama. Prilikom udaranja na krhotinama kruto gorivo u komori za sagorijevanje će se tresti, što će samo pridonijeti njegovom boljem miješanju i izgaranju.

Nijanse rada i rada generatora plina

Važno je zapamtiti da je plin proizveden u instalaciji bez mirisa i otrovan. Ako se prilikom zavarivanja metalnih dijelova generatora plina naprave vlastite ruke, tada se ne mogu izbjeći nevolje.

Za prirodni protok zraka u komori za izgaranje, oko oboda kućišta može se izbušiti rupa od 5 mm. Sve instalacijske radove i provjere performansi treba obaviti u dobro ventiliranoj radionici ili na ulici.

Paljenje generatora plina na kruta goriva ne razlikuje se od paljenja peći na drva. Drva za ogrjev ili druga vrsta goriva stavljaju se unutra, a potom se pale bakljom

Nakon paljenja, zatvarač se zatvara kako bi se ograničio dotok kisika u komoru za izgaranje. Da bi vlastito napravljeni sustav za proizvodnju plina ispravno radio, potrebno je pravilno prilagoditi izlaz dobivene plinske smjese i opskrbu kisikom.

Prije nego što počnete lupati plinskim generatorom, treba napraviti inženjerske proračune, u kojima je potrebno uzeti u obzir područje izgaranja i vrstu goriva, kao i potrebnu izlaznu snagu i očekivani način rada.

Zaključci i korisni video na temu

Kako koristiti generator plina za preradu drvenog ugljena kao dobavljača goriva za mali automobil:

Jednostavan generator plina iz propanskih cilindara:

Uređaj generatora drvnog plina:

Gore navedene metode pogodne su za samostalnu proizvodnju učinkovitog generatora plina. Ali postoji mnogo više modela ovog uređaja. Neke od njih je lakše napraviti, a druge su složenije.

Glavna stvar pri sastavljanju jedinice je obratiti maksimalnu pozornost na kvalitetu zavarenih, inače mogu doći do curenja plina i eksplozije. Ako se sve napravi ispravno, tada će generator plina redovito služiti 10-15 godina. A tada metalni kovčeg počinje da gori i sve morate izvesti iznova.

Imate li praktične vještine montaže ili iskustva s korištenjem domaćeg generatora plina? Molimo podijelite svoje znanje i postavite pitanja o temi u komentarima ispod.