Cum să faci un generator de gaz cu propriile mâini: caracteristici ale fabricării unui dispozitiv de casă

Un generator de gaz este un dispozitiv pentru producerea de gaz din cărbune, lemn de foc, deșeuri de lemn și alte materiale.Combustibilul generat poate înlocui combustibilii tradiționali cu hidrocarburi - gaze naturale pentru încălzirea locuinței și benzină pentru mașini.

Ideea principală a utilizării unei astfel de unități este de a economisi costurile cu combustibilul. Creșterea constantă a prețului benzinei, propanului și metanului îi obligă pe meseriașii 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 de funcționare al acestuia.

Vom explica modul în care combustibilul solid este transformat în gaz inflamabil, vom evidenția caracteristicile de proiectare ale unității și vom oferi exemple de auto-asamblare a dispozitivelor simple. Pentru o mai bună asimilare a informațiilor, am completat articolul cu diagrame vizuale, fotografii și videoclipuri.

Generator de gaz: dispozitiv și principiu de funcționare

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

Opțiuni de combustibil pentru generator

Unitățile care funcționează cu păcură sau cu deșeuri au un design mai complex decât modelele care folosesc diferite tipuri de cărbune sau lemn de foc.

Prin urmare, cel mai des se găsesc generatoare de gaz cu combustibil solid - din fericire, combustibilul pentru ele este disponibil și ieftin.

Următoarele sunt utilizate ca combustibil solid într-un generator de gaz:

• cărbune, cărbune brun și cărbune tare;
• peleți combustibili din deșeuri de lemn;
• paie, rumeguş si lemn de foc;
• brichete de turbă, cocs;
• coajă de semințe.

Proprietarii în special economisiți își pregătesc singuri brichete de rumeguș.

Generarea de gaz este posibilă din toate aceste tipuri de combustibil. Eliberarea de energie depinde de puterea calorică a diferitelor tipuri de combustibil.

Mai mult, se obține mai multă căldură din arderea materiilor prime într-un generator de gaz decât din utilizarea combustibilului solid în cazane. Dacă eficiența convențională cazan pe lemne variază între 60–70%, apoi pentru un complex generator de gaz cifra ajunge la 95%.

Dar aici trebuie luată în considerare o nuanță. Cazanul arde combustibil pentru a încălzi apa, iar generatorul de gaz produce doar combustibil. Fără un încălzitor, aragaz sau motor cu ardere internă, un generator de gaz de casă va fi de zero.

Gazul rezultat trebuie folosit imediat - nu este rentabil din punct de vedere economic să îl acumulați în niciun recipient.Pentru a face acest lucru, va trebui să instalați echipamente suplimentare care depind de sursa de alimentare.

În epoca sovietică, generatoarele de gaz erau folosite chiar și pentru a opera camioane; gazul produs era suficient pentru a funcționa un motor cu ardere internă.

Ce se întâmplă în interiorul generatorului 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. Mai multe reacții chimice apar simultan în interiorul dispozitivului generator de gaz.

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

Din punct de vedere tehnologic, procesul de generare a gazului inflamabil este împărțit în trei etape succesive:

1. Descompunerea termică a combustibilului. Procesul are loc în condiții de deficit de oxigen, care este furnizat reactorului doar o treime din ceea ce este necesar pentru arderea normală.
2. Purificarea gazului rezultat. Ciclonul (filtrul vortex uscat) filtrează norul de gaz din particulele de cenuşă volatilă.
3. Răcire. Amestecul de gaz rezultat este răcit și supus unei purificări suplimentare de impurități.

De fapt, este tocmai primul proces care are loc în blocul generator de gaz în sine - piroliza. Orice altceva este pregătirea amestecului de gaz pentru ardere ulterioară.

Camera de piroliză a unui generator de gaz de casă este împărțită într-un buncăr cu combustibil solid (1), un focar (2) și o cuvă de cenușă (3)

La iesirea din unitatea generatoare de gaz se obtine un amestec inflamabil de monoxid de carbon, hidrogen, metan si alte hidrocarburi.

De asemenea, în funcție de combustibilul folosit în piroliză, li se adaugă apă sub formă de abur, oxigen, dioxid de carbon și azot în cantități variate. Conform principiului descris, funcționează și ele cazane de încălzire prin piroliză, demonstrând o eficiență ridicată.

Caracteristici ale funcționării diferitelor convertoare

Conform proiectării și tehnologiei proceselor interne, generatoarele de gaze sunt:

• Drept;
• convertit;
• orizontală.

Ele diferă în punctele de alimentare cu aer și de ieșire a gazului generat.

Procesul direct apare atunci când masa de aer este pompată de jos și amestecul combustibil iese în vârful structurii.

Versiune inversată presupune furnizarea de oxigen direct în zona de oxidare. Mai mult, este cel mai tare din dispozitivul generator de gaz.

Este destul de dificil să-l injectați singur în el, așa că acest principiu de funcționare este utilizat numai în instalațiile industriale.

Cu un proces de generare directă a gazului, la ieșire se formează un volum mare de rășini și umiditate; procesul inversat este prea dificil de implementat cu propriile mâini, în timp ce cel orizontal are o productivitate redusă, dar un design extrem de simplu (+)

ÎN generator de gaz orizontal Conducta de evacuare a gazului este situată imediat deasupra grătarului în zona în care se combină reacțiile de oxidare și reducere. Acest design este cel mai simplu de implementat independent.

Avantajele și dezavantajele generatoarelor de gaz

Un generator de gaz de uz casnic fabricat din fabrică va costa de 1,5-2 ori mai mult decât un cazan convențional cu combustibil solid. Merită să cheltuiți bani pe această „tehnologie miracolă”?

Printre avantajele utilizării generatoarelor de gaz se numără:

• epuizarea completă a combustibilului, încărcat în focar și volumul minim de cenușă;
• randament relativ ridicat când lucrează împreună cu un motor cu ardere internă sau cazan pe gaz;
• selecție largă de combustibili solizi;
• ușurință de operare și nu este necesară monitorizarea continuă a funcționării unității;
• interval de timp dintre reporniri cutii de foc - până la o zi pe lemn și până la o săptămână pe cărbune;
• Posibilitatea folosirii lemnului neasezonat — materiile prime umede pot fi utilizate numai la unele modele de generatoare de gaz;
• ecologic al dispozitivului – acest dispozitiv nu are teava de evacuare; tot gazul generat merge direct in camera de ardere a motorului sau a cazanului.

Când folosiți lemn de foc umed, generatorul va funcționa, dar producția de gaz va fi redusă cu 20-25%. Scăderea productivității se produce din cauza evaporării umidității naturale din lemn.

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

Un generator de gaz self-made nu oferă o asemenea autonomie, dar este și destul de ușor de operat. Trebuie doar să-l umpleți cu combustibil din când în când.

Temperaturile de funcționare în generatorul de gaz ating valori de 1200–1500°C; corpul acestuia trebuie să fie realizat din materiale care să reziste la astfel de sarcini.

Generatorul de gaz are mai puține dezavantaje, dar ele există:

• controlabilitatea slabă a volumelor de gaze generate – când temperatura din cuptor scade, piroliza se oprește și în locul unui amestec de gaze inflamabile se formează la ieșire un amestec de rășini;
• instalare greoaie – chiar și un generator de gaz de casă cu o putere medie de 10–15 kW ocupă un spațiu destul de mare;
• durata aprinderii – Vor trece 20-30 de minute înainte ca reactorul să producă primul gaz.

După „încălzire”, generatorul produce stabil un anumit volum de amestec de gaz, care trebuie ars sau eliberat în aer. Pentru a face această unitate cu propriile mâini, veți avea nevoie de butelii de gaz durabile sau oțel gros, iar aceștia sunt mulți bani. Dar toate acestea sunt plătite de eficiența generatorului și de costul scăzut al combustibilului original.

Unele modele de generatoare de gaz sunt echipate cu o suflantă de aer, în timp ce altele nu sunt. Prima opțiune vă permite să creșteți puterea instalației, dar o leagă de rețeaua electrică. Dacă aveți nevoie de un mic generator pentru a găti în aer liber, atunci vă puteți descurca cu o unitate compactă fără suflantă de aer.

Majoritatea instalațiilor de producere a gazelor proprii funcționează cu tiraj natural.

Un generator portabil pe gaz cu o putere de 2,4 kW, alimentat cu lemne, vă permite să pregătiți cu ușurință cina la țară, departe de civilizație (+)

Pentru a încălzi o casă privată, veți avea nevoie de un dispozitiv mai puternic și mai dependent de energie. Cu toate acestea, în acest caz, merită să aveți grijă de un generator electric de rezervă, astfel încât, în cazul unei defecțiuni a rețelei, să nu rămâneți fără alimentare și încălzire.

Componentele de lucru ale unei unități de casă

Pentru a-mi da seama cum faceți un generator de gaz cu combustibil solid cu propriile mâini, trebuie să înțelegeți clar designul acestuia. Fiecare dintre elemente are propriul său scop, chiar și absența unuia dintre ele este inacceptabilă.

În interiorul corpului unui generator de gaz de casă ar trebui să existe:

• buncăr pentru combustibil solid în partea de sus a unității;
• camera de piroliză în care are loc procesul de mocnire;
• dispozitiv de distribuție a aerului cu supapă de reținere;
• grătare cu groapă de cenușă;
• conducta de evacuare a gazului produs;
• curăţarea filtrelor.

Într-un generator de casă cu lemne, se generează o temperatură destul de ridicată, astfel încât se impun cerințe stricte pentru fiecare dintre elementele sale. Pentru caroserie se folosește tablă de oțel puternică, iar toate părțile din interior sunt selectate pentru a fi cât mai rezistente la căldură.

Pentru a asigura etanșeitatea trapei de încărcare a combustibilului atunci când este închis, capacul va avea nevoie de o etanșare. Cel mai ieftin material pentru aceasta este azbestul. Cu toate acestea, nu este inofensiv pentru sănătatea umană; este mai bine să găsiți în magazin garnituri speciale rezistente la căldură pe bază de silicon sau silicați.

Gazele generate în camera de ardere sunt mai întâi amestecate cu aer și răcite, apoi sunt curățate într-un filtru din argilă expandată sau rumeguș (+)

Corpul poate fi fie cilindric, fie dreptunghiular. Adesea, pentru a simplifica munca, se iau o pereche de butelii de gaz natural sau butoaie de fier. Unul dintre grătarele din partea inferioară a focarului este sudat „strâns”, iar al doilea este încorporat astfel încât să poată fi mutat. Acest lucru este necesar pentru a le curăța de zgură și cenușă.

Unitatea de distribuție a aerului este situată în afara carcasei. Se asigură că volumele necesare de oxigen pătrund în focar, dar în același timp, datorită supapei de reținere, nu eliberează gaze inflamabile din aceasta.

Tehnologii de fabricare a generatoarelor de gaz

Există mai multe moduri de a realiza singur o instalație generatoare de gaz. Alegerea aici depinde de disponibilitatea materialelor și de utilizarea ulterioară a gazului rezultat.

Opțiunea #1: Un exemplu de construcție a unui aparat pe cărbune

Să ne uităm la un exemplu de realizare a unui produs util de casă dintr-o găleată de metal cu capac. În primul rând, vom pregăti o unitate care va procesa gazul obținut din instalație în energie electrică.

După pregătirea consumatorului pentru următoarea operațiune, puteți începe să construiți generatorul de gaz în sine.

Conducta care scoate gazul din instalatie trebuie sa fie echipata cu filtru, deoarece În timpul procesului de ardere, cărbunele eliberează multă materie fină în suspensie și praf.

După ce ați finalizat procesul de construire a unui generator de gaz de casă, trebuie să verificați funcționalitatea acestuia.

Opțiunea #2: Generator de gaz din butoaie de două sute de litri

Pentru un generator de gaz de casă veți avea nevoie de o pereche de recipiente de 200 de litri. Una dintre ele este introdusă două treimi în cealaltă.

Spatiul format in jos va fi folosit ca camera de ardere, iar partea superioara este ideala pentru un buncar pentru lemne de foc sau peleti.

În interiorul corpului din butoi se va produce mocnire odată cu generarea de gaz, iar în exterior în cilindru de la vechiul stingător din filtrul de curățare se va curăța de impuritățile neinflamabile.

Pe lateral, la nivelul secțiunii de piroliză, o țeavă cu o secțiune transversală de 50 mm este sudată pentru injectarea aerului, iar mai aproape de capac - o țeavă de evacuare a gazului. O gaură este tăiată în partea inferioară a cilindrului interior pentru a permite combustibilului să intre în camera de ardere, iar o ușă a suflantei este atașată la partea inferioară a cilindrului exterior.

Rămâne doar să faceți filtre pentru curățarea amestecului de gaz înainte de a-l transfera în cazanul de apă caldă. Pentru a face acest lucru, veți avea nevoie de stingătoare de incendiu folosite sau bucăți de țeavă de dimensiuni similare.

Ele sunt bine închise în partea de sus, iar în partea de jos este sudată o duză conică, la capătul căreia există un fiting pentru îndepărtarea cenușii.Apoi, o țeavă este tăiată în lateral pentru a furniza amestecul de gaz pentru curățare, iar o ieșire pentru gazul deja filtrat este tăiată în capac.

Purificarea primară a gazului din particulele de funingine și cenușă are loc datorită forțelor centrifuge din filtrul extern pentru curățarea grosieră (+)

În continuare, pentru a scădea temperatura gazului combustibil, se realizează un radiator de răcire din mai multe conducte cu diametrul de 10 cm, care sunt conectate între ele prin conducte mici.

Pentru purificarea finală a gazului, instalați un alt filtru cu argilă expandată, șaibe metalice mici sau rumeguș în interior. Este permisă utilizarea acestui din urmă material numai dacă gazul de intrare s-a răcit deja, altfel ar putea duce la un incendiu.

Puteți face o „sobă cu burtă” dintr-o butelie de gaz. Sunt date instrucțiuni pentru crearea unei sobe primitive Acest articol.

Opțiunea #3: Model de casă pentru motoarele cu ardere internă

Pentru o mașină sau motocicletă, un generator de gaz de casă este realizat conform unei scheme similare. Doar aici este necesar să se reducă dimensiunea instalației la minimum. Să purtați o unitate grea cu dvs. este costisitor și nu pare foarte plăcut din punct de vedere estetic.

Pentru a vă ușura munca, pentru versiunea auto a generatorului cel mai bine este să luați butelii de gaz de uz casnic. Principalul lucru este să vă asigurați înainte de sudare că nu există niciun indiciu al prezenței propanului în recipient, altfel poate apărea o mică explozie. Pentru a face acest lucru, trebuie să deșurubați supapa sticlei și să umpleți recipientul la capacitate maximă cu apă.

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

Inițial, generatorul de gaz al mașinii produce gaze prea fierbinți. Acestea trebuie să fie refrigerate. În caz contrar, la contactul cu piesele fierbinți ale motorului, acestea se pot aprinde spontan.În plus, combustibilul gazos încălzit are o densitate scăzută, ceea ce face pur și simplu dificilă aprinderea acestuia 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 reparare;
• capacitatea de a lăsa unitatea generatoare de gaz în garaj;
• disponibilitatea spatiului liber in portbagaj;
• posibilitatea utilizarii instalatiei pentru alte nevoi in afara de alimentarea cu combustibil a motorului cu ardere interna.

Nu vă fie frică de denivelări pe drum. Când săriți pe denivelări, combustibilul solid din camera de ardere va fi agitat, ceea ce va contribui doar la o mai bună amestecare și ardere.

Nuanțe de funcționare și funcționare a generatoarelor de gaz

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

Pentru un flux natural de aer în camera de ardere, puteți găuri găuri de 5 mm în jurul circumferinței carcasei. Toate lucrările de instalare și testarea performanței trebuie efectuate într-un atelier bine ventilat sau în aer liber.

Aprinderea unui generator de gaz cu combustibil solid nu este diferită de aprinderea unei sobe pe lemne. Înăuntru se pun lemne de foc sau alt tip de combustibil, apoi se aprind cu o torță.

După ardere, clapeta este închisă pentru a limita fluxul de oxigen în camera de ardere. Pentru ca produsul generator de gaz de casă să funcționeze corect, trebuie să reglați corect ieșirea amestecului de gaz rezultat și alimentarea cu oxigen.

Înainte de a începe să construiți un generator de gaz, ar trebui să faceți calcule de inginerie, în care trebuie să luați în considerare zona de ardere și tipul de combustibil, precum și puterea de ieșire necesară și modul de funcționare prevăzut.

Concluzii și video util pe această temă

Cum să utilizați un generator de gaz de cărbune ca furnizor de combustibil pentru o mașină mică:

Un generator de gaz simplu realizat din butelii de propan:

Structura generatorului de gaz pe lemne:

Metodele de mai sus sunt potrivite pentru auto-fabricarea unui generator de gaz eficient. Dar există mult mai multe modele ale acestui dispozitiv. Unele dintre ele sunt mai ușor de făcut, altele sunt mai dificile.

Principalul lucru la asamblarea unității este să acordați o atenție maximă calității sudurilor, altfel pot apărea scurgeri de gaz și o explozie. Dacă totul este făcut corect, generatorul de gaz va funcționa corespunzător timp de 10-15 ani. Și apoi metalul carcasei va începe să ardă și va trebui să faci totul din nou.

Aveți abilități practice de asamblare sau experiență în utilizarea unui generator de gaz de casă? Vă rugăm să împărtășiți cunoștințele acumulate și să puneți întrebări despre subiectul articolului în comentariile de mai jos.