Cum se face un generator de gaz cu propriile mâini: caracteristici ale fabricării unui dispozitiv de casă

Un generator de gaz este un aparat pentru producerea gazului din cărbune, lemn de foc, deșeuri pentru prelucrarea lemnului și alte materiale. Combustibilul generat poate înlocui combustibilul tradițional cu hidrocarburi - gazul natural pentru încălzirea caselor și benzina pentru o mașină.

Ideea principală a utilizării unei astfel de unități este reducerea costurilor cu combustibilul. Creșterea constantă a prețului benzinei, propanului și metanului îi face pe meșterii de acasă să caute modalități alternative de obținere a combustibilului.

Pentru a face un generator de gaz cu propriile mâini, trebuie să înțelegeți structura și principiul funcționării acestuia.

Vom explica modul în care are loc conversia combustibilului solid în gaz combustibil, vom desemna caracteristicile de proiectare ale unității și vom da exemple de auto-asamblare a dispozitivelor simple. Pentru o mai bună asimilare a informațiilor, am completat articolul cu diagrame vizuale, fotografii și clipuri video.

Generator de gaz: dispozitiv și principiul funcționării

Un generator de gaz este un dispozitiv care transformă combustibilul lichid sau solid într-o stare gazoasă pentru arderea sa ulterioară pentru a obține căldură.

Opțiuni de combustibil pentru o unitate de generare

Unitățile care operează pe combustibil sau minerit au o structură mai complexă decât modelele care utilizează diferite tipuri de cărbune sau lemn de foc.

Prin urmare, cel mai adesea sunt găsite generatoare de gaz cu combustibil solid - din fericire, combustibilul este accesibil și ieftin pentru ei.

Ca combustibil solid într-un generator de gaz folosiți:

• cărbune, cărbune brun și dur;
• peleți combustibili din deșeuri de lemn;
• paie, rumeguș și lemn de foc;
• brichete de turbă, cocs;
• coaja semințelor.

Proprietarii deosebit de puternici își recoltează singuri brichete de rumeguș.

Generarea de gaz este posibilă din toate aceste tipuri de combustibil. Depunerea de energie depinde de valori calorice ale diferitelor tipuri de combustibil.

Mai mult, căldura provenită din arderea materiilor prime în generatorul de gaz este obținută mai mult decât din utilizarea combustibilului solid în cazane. Dacă eficiența este normală cazan de lemn variază în intervalul 60–70%, apoi în complexul generator de gaz indicatorul ajunge la 95%.

Dar aici trebuie să luăm în considerare un singur avertisment. Cazanul arde combustibil pentru a încălzi apa, iar generatorul de gaz produce doar combustibil. Fără încălzitor, sobă sau ICE, sensul unui generator de gaz de casă va fi zero.

Gazul rezultat ar trebui utilizat imediat - nu este profitabil din punct de vedere economic să îl acumulezi în orice rezervor. Pentru a face acest lucru, va trebui să instalați echipamente suplimentare, în funcție de sursa de alimentare.

În perioada sovietică, generatoarele de gaz erau folosite chiar și pentru exploatarea camioanelor, gazul produs fiind suficient pentru funcționarea motorului cu ardere internă

Ce se întâmplă în generatorul de gaz

Funcționarea generatorului de gaz se bazează pe piroliza combustibilului solid care are loc la temperaturi ridicate și conținut scăzut de oxigen în cuptor. În interiorul dispozitivului generator de gaz, mai multe reacții chimice apar simultan.

Schema unui generator de gaz industrial este o instalație destul de complicată, cu multe dispozitive separate, fiecare dintre ele având propria funcționare (+)

Tehnologic, procesul de generare a gazului combustibil este împărțit în trei etape succesive:

1. Descompunerea termică a combustibilului. Procesul se desfășoară în condiții de deficit de oxigen, care este furnizat reactorului doar o treime din necesarul de ardere normală.
2. Purificarea gazului rezultat. Într-un ciclon (filtru de vortex uscat), un nor de gaz este filtrat din particule volatile de cenușă.
3. răcire. Amestecul de gaz rezultat este răcit și supus unei purificări suplimentare de impurități.

De fapt, în unitatea generatoare de gaz ca atare, este primul proces care are loc - piroliza. Tot restul este pregătirea amestecului de gaze pentru o combustie ulterioară.

Camera de piroliză a unui generator de gaz de casă este împărțită într-un buncăr de combustibil solid (1), o cutie de foc (2) și o cratiță (3)

La ieșirea din unitatea generatoare de gaz, se obține un amestec combustibil de monoxid de carbon, hidrogen, metan și alte hidrocarburi.

De asemenea, în funcție de combustibilul utilizat în piroliză, li se adaugă apă sub formă de aburi, oxigen, dioxid de carbon și azot în diferite cantități. Conform principiului descris, funcționează și cazane de încălzire cu pirolizăcare prezintă eficiență ridicată.

Caracteristici ale diferitelor convertoare

Generatoare de gaz pentru dispozitiv și tehnologia proceselor interne sunt:

• drepte;
• tratament;
• orizontală.

Acestea diferă în punctele de alimentare cu aer și la ieșirea gazului generat.

Proces direct apare atunci când masa de aer este injectată de jos și ieșirea amestecului combustibil în partea de sus a structurii.

Opțiune inversată implică furnizarea de oxigen direct în zona de oxidare. În același timp, este cel mai tare din dispozitivul generator de gaz.

Este destul de dificil să îl injectați în mod independent, prin urmare, acest principiu de funcționare se aplică numai în fabricile industriale.

Cu un proces direct de producere a gazului, la ieșire se formează un volum mare de gudron și umiditate, cel inversat este prea dificil de făcut cu propriile mâini, în timp ce cea orizontală are o productivitate redusă, dar un design extrem de simplu (+)

generator orizontal de gaz conducta de evacuare cu gaz este situată imediat deasupra grătarului în zona de combinare a reacțiilor de oxidare și reducere. Acest design este cel mai simplu în execuție independentă.

Avantajele și dezavantajele generatoarelor de gaz

Un generator de gaz casnic fabricat va costa de 1,5-2 ori mai scump decât un cazan convențional cu combustibil solid. Merită să cheltuiți bani pentru această „tehnică-minune”?

Printre avantajele utilizării generatoarelor de gaz se numără:

• arderea completă a combustibiluluiîncărcate în cuptor și cantitatea minimă de cenușă;
• eficiență relativ ridicată atunci când lucrați cu ICE centrala pe gaz;
• selecție largă de combustibili solizi;
• usurinta in functionare și lipsa necesității monitorizării continue a funcționării unității;
• interval de timp între reporniri focar - până la o zi pe lemn și până la o săptămână pe cărbune;
• posibilitatea folosirii lemnului brut - materiile prime umede pot fi utilizate numai la unele modele de generatoare de gaz;
• ecologicitatea dispozitivului - acest dispozitiv nu are o conductă de evacuare, tot gazul generat intră în flux direct către camera de ardere a motorului sau a cazanului.

Când folosiți lemne de foc ude, generatorul va funcționa, dar producția de gaz va fi redusă cu 20-25%. Scăderea performanței se datorează evaporării umidității naturale din lemn.

Aceasta duce la o scădere a temperaturii în cuptor, ceea ce încetinește procesul de piroliză. Cel mai bine este să uscați bine buștenii înainte de a-i încărca în camera de piroliză. Dispozitivele industriale sunt complet automatizate, combustibilul le este furnizat de un șurub dintr-un container din apropiere.

Un generator de gaz auto-fabricat nu se mulțumește cu o astfel de autonomie, dar este, de asemenea, destul de simplu de utilizat. Este necesar doar din când în când să-l încărcați cu combustibil la globurile oculare.

Temperaturile de funcționare în generatorul de gaz ating valori de 1200-1500 ° C; corpul său trebuie să fie realizat din materiale care să reziste la sarcini similare

Generatorul de gaz are mai puține dezavantaje, dar acestea sunt:

• volumele de gaze slab reglementate - când temperatura din cuptor scade, piroliza se oprește și, în locul unui amestec de gaze combustibile, la ieșire se formează o mash de rășini;
• volumul instalației - chiar și un generator de gaz de casă cu o putere medie de 10-15 kW ocupă un spațiu destul de mare;
• timp aprins - înainte ca reactorul să producă primul gaz, va dura 20-30 de minute.

După „încălzire” generatorul produce stabil un anumit volum de amestec de gaz, care trebuie ars sau aruncat în aer. Pentru a face această unitate cu propriile mâini, veți avea nevoie de butelii de gaz durabile sau de oțel gros, iar acest lucru este o mulțime de bani. Însă toate acestea plătesc economia generatorului și costul redus al combustibilului inițial.

Unele modele de generatoare de gaz sunt echipate cu o suflantă de aer, în timp ce altele nu. Prima opțiune vă permite să creșteți capacitatea instalației, dar o legă de rețea. Dacă aveți nevoie de un generator mic pentru gătit în aer liber, atunci puteți face o unitate compactă fără supraalimentator de aer.

Majoritatea unităților de producere a gazelor auto-fabricate funcționează prin tracțiune naturală.

Un generator portabil de gaz cu o capacitate de 2,4 kW, alimentat cu lemn, vă permite să gătiți cu ușurință cina în țară departe de civilizație (+)

Pentru a încălzi o casă privată, veți avea nevoie de un dispozitiv deja mai puternic și mai volatil. Cu toate acestea, în acest caz, merită să aveți grijă de generatorul de energie de rezervă, astfel încât peste noapte, în caz de accident în rețea, să nu rămâneți fără alimentare sau fără încălzire.

Unități de lucru ale unei unități de casă

Pentru a-ți da seama cum poți faceți generator de combustibil solid fă-o singur, trebuie să-ți imaginezi clar designul. Fiecare dintre elemente are propriul său scop, chiar și absența unuia dintre ele este inacceptabilă.

În interiorul carcasei unui generator de gaz de casă ar trebui să fie prezent:

• buncăr de combustibil solid în partea de sus a unității;
• camera de piroliză, unde are loc procesul de ardere;
• dispozitiv de distribuție a aerului cu supapă de control;
• gratar cu o tigaie de cenusa;
• conducta de evacuare pentru gaz produs;
• curățarea filtrelor.

Într-un generator de casă pe lemn, se formează o temperatură destul de ridicată, prin urmare, se impun cerințe stricte pe fiecare dintre elementele sale. Pentru caz, se folosește oțel rezistent, iar toate piesele din interior sunt selectate cât mai rezistent la căldură.

Pentru a asigura etanșitatea trapei de încărcare a combustibilului în stare închisă, capacul va avea nevoie de un dispozitiv de etanșare. Cel mai ieftin material pentru acest lucru este azbestul. Cu toate acestea, nu este inofensiv pentru sănătatea umană, este mai bine să găsești garnituri speciale termorezistente pe bază de siliconi sau silicați în magazin.

Gazele generate în camera de ardere sunt amestecate mai întâi cu aerul și răcite, apoi sunt curățate într-un filtru de lut expandat sau rumeguș (+)

Corpul poate fi cilindric sau dreptunghiular. Pentru a simplifica lucrarea, sunt adesea luate câteva cilindri pentru butoaie de gaz natural sau fier. Unul dintre grilele de grilă din partea de jos a căminului este sudat „strâns”, iar al doilea este încorporat astfel încât să poată fi mutat. Acest lucru este necesar pentru curățarea lor de zgură și cenușă.

Unitatea de distribuție a aerului este amplasată în afara carcasei. Oferă volumul necesar de oxigen cuptorului, dar, datorită valvei de nereturnare, nu eliberează gaze combustibile din acesta.

Tehnologii de producere a generatoarelor de gaz

Există mai multe modalități de a face singur un sistem generator de gaz. Alegerea aici depinde de disponibilitatea materialelor și de utilizarea ulterioară a gazului rezultat.

Opțiunea nr. 1: un exemplu de construire a unui aparat cu cărbune

Luați în considerare un exemplu de realizare a unui produs de casă util dintr-o găleată metalică cu capac. În primul rând, vom pregăti unitatea, care va prelucra gazul primit de la instalație în energie electrică.

După pregătirea consumatorului pentru operațiunea viitoare, este posibil să se angajeze direct în construcția unui generator de gaz.

Țeva de ramură care evacuează gazul din instalație trebuie să fie echipată cu un filtru în procesul de ardere, cărbunele emite multă suspensie fină și praf.

După finalizarea procesului de construcție a unui generator de gaz improvizat, este necesar să se verifice funcționalitatea acestuia.

Opțiunea nr. 2: Generator de gaz de la tobe de două sute de barili

Pentru un generator de gaz de butoi de casă, aveți nevoie de o pereche de rezervoare de 200 de litri. Una dintre ele este introdusă în celelalte două treimi.

Spațiul format mai jos va fi utilizat ca cameră de ardere, iar partea superioară se va potrivi în mod ideal cu o coșă sau peletă.

Înăuntrul cu butoi va avea loc producerea de gaz, iar în afara cilindrului vechiului stingător de incendiu din filtrul de curățare va fi curățat de impurități incombustibile.

Pe partea laterală, la nivelul secțiunii de piroliză, o țeavă cu o secțiune transversală de 50 mm este sudată pentru a pompa aer, iar mai aproape de capac este o conductă de evacuare a gazelor. O gaură este decupată în partea de jos a butoiului interior pentru ca combustibilul să intre în camera de ardere și o ușă suflantă este atașată la partea inferioară a butoiului exterior.

Rămâne doar să faceți filtre pentru curățarea amestecului de gaz înainte de a-l transfera în cazan. Pentru aceasta veți avea nevoie de stingătoare de foc sau secțiuni de conducte de dimensiuni similare.

De sus, sunt strâns închise, iar de dedesubt, este sudată o duză de con, la capătul căreia există o armătură pentru îndepărtarea cenușii. Apoi, o duză este introdusă în lateral pentru furnizarea amestecului de gaz pentru curățare și o orificiu de ieșire pentru gazul deja filtrat este introdus în capac.

Purificarea primară a gazelor din funingine și particule de cenușă are loc datorită forțelor centrifuge din filtrul extern pentru curățare aspră (+)

Mai mult, pentru a scădea temperatura gazului combustibil, un radiator de răcire este format din mai multe țevi cu un diametru de 10 cm. Sunt conectate între ele prin conducte mici.

Pentru purificarea finală a gazului, în interior este instalat un alt filtru cu lut expandat, șaibele metalice mici sau rumeguș.Utilizarea acestui din urmă material este permisă numai cu condiția ca gazul care a intrat să se fi răcit deja, altfel materia poate ajunge la un incendiu.

Se va dovedi a face o "sobă cu potbelly" dintr-un cilindru de gaz. Sunt prezentate instrucțiuni pentru crearea unui cuptor primitiv acest articol.

Opțiunea # 3: Model ICE de casă

Pentru o mașină sau motocicletă, un generator de gaz de casă este realizat conform unei scheme similare. Numai aici va trebui să reduceți dimensiunea instalării la minimum. Transportul unei unități grele nu este profitabil și nu pare foarte plăcut din punct de vedere estetic.

Pentru a vă face munca mai ușoară, pentru varianta automobilistică a generatorului, cel mai bine este să luați buteliile de gaz. Principalul lucru este să vă asigurați, înainte de sudare, că nu există nicio aluzie a prezenței propanului în rezervor, altfel poate apărea o explozie mică. Pentru a face acest lucru, deșurubați supapa balonului și umpleți recipientul la globurile oculare cu apă.

Pentru a răci amestecul combustibil la ieșirea instalației, puteți adapta un radiator de încălzire convențional

Inițial, un generator de gaz auto produce gaze prea fierbinți. Acestea trebuie răcite fără a eșua. În caz contrar, în contact cu părțile fierbinți ale motorului, acestea se pot aprinde spontan. În plus, combustibilul gazos încălzit are o densitate scăzută, motiv pentru care este pur și simplu problematic să îl aprindem în cilindri.

Un generator de gaz de casă pentru o mașină poate fi montat în portbagaj sau pe o remorcă.

A doua metodă este de preferat datorită:

• ușurință de reparație;
• posibilitatea de a lăsa o unitate generatoare de gaz în garaj;
• disponibilitatea de spațiu liber în portbagaj;
• posibilitatea utilizării instalației pentru alte nevoi, pe lângă alimentarea cu combustibil a motorului cu ardere internă.

Nu vă fie teamă de denivelările rutiere. Când săriți la denivelări, combustibilul solid din camera de ardere va fi agitat, ceea ce va contribui doar la o mai bună amestecare și combustie.

Nuanțele funcționării și funcționării generatoarelor de gaz

Este important să ne amintim că gazul produs de instalație este inodor și otrăvitor. Dacă se fac greșeli la sudarea părților metalice ale generatorului de gaz cu propriile mâini, atunci problemele nu pot fi evitate.

Pentru un flux natural de aer în camera de ardere, găuri de 5 mm pot fi găurite în jurul circumferinței carcasei. Toate lucrările de instalare și verificările de performanță trebuie efectuate într-un atelier bine ventilat sau pe stradă.

Aprinderea unui generator de combustibil solid nu diferă de aprinderea unei sobe pe lemne. Lemnul de foc sau un alt tip de combustibil sunt amplasate în interior, apoi sunt incendiate de o torță

După aprindere, obturatorul este închis pentru a limita fluxul de oxigen în camera de ardere. Pentru ca sistemul auto-generator de gaz să funcționeze corect, este necesar să se regleze corect ieșirea amestecului de gaz rezultat și alimentarea cu oxigen.

Înainte de a începe să tincer cu un generator de gaz, ar trebui să se facă calcule inginerești, în care este necesar să se țină seama de zona de combustie și de tipul de combustibil, precum și de puterea de ieșire necesară și modul de funcționare așteptat.

Concluzii și video util pe această temă

Cum se utilizează un generator de gaz de procesare a cărbunelui ca furnizor de combustibil pentru o mașină mică:

Generator simplu de gaz din buteliile cu propan:

Dispozitivul unui generator de gaz lemnos:

Metodele de mai sus sunt potrivite pentru auto-producerea unui generator de gaz eficient. Dar există multe alte modele ale acestui dispozitiv. Unele dintre ele sunt mai ușor de realizat, altele sunt mai complicate.

Principalul lucru atunci când asamblați unitatea este să acordați o atenție maximă calității sudurilor, altfel pot apărea scurgeri de gaz și o explozie. Dacă totul este făcut corect, atunci generatorul de gaz va servi în mod regulat 10-15 ani. Și atunci metalul carcasei începe să ardă și trebuie să faci totul din nou.

Aveți abilități practice de montaj sau experiență folosind un generator de gaz de casă? Vă rugăm să vă împărtășiți cunoștințele și să puneți întrebări despre subiect în comentariile de mai jos.