Kako narediti plinski generator z lastnimi rokami: značilnosti izdelave domače naprave

Plinski generator je naprava za proizvodnjo plina iz premoga, drv, lesnih odpadkov in drugih materialov.Ustvarjeno gorivo lahko nadomesti tradicionalna ogljikovodikova goriva – zemeljski plin za ogrevanje doma in bencin za avtomobile.

Glavna ideja uporabe takšne enote je prihranek pri stroških goriva. Nenehna rast cen bencina, propana in metana prisili domače mojstre, da iščejo alternativne načine pridobivanja goriva.

Če želite izdelati plinski generator z lastnimi rokami, morate razumeti njegovo strukturo in načelo delovanja.

Razložili bomo, kako se trdno gorivo pretvori v vnetljiv plin, opisali konstrukcijske značilnosti enote in podali primere samonastave preprostih naprav. Za boljšo asimilacijo informacij smo članek dopolnili z vizualnimi diagrami, fotografijami in videoposnetki.

Generator plina: naprava in princip delovanja

Plinski generator je naprava, ki pretvarja tekoče ali trdno gorivo v plinasto stanje za nadaljnje zgorevanje za proizvodnjo toplote.

Možnosti goriva za generator

Enote, ki delujejo na kurilno olje ali odpadke, imajo bolj zapleteno zasnovo kot modeli, ki uporabljajo različne vrste premoga ali drva.

Zato najpogosteje najdemo plinske generatorje na trda goriva - na srečo je gorivo zanje na voljo in poceni.

Kot trdno gorivo v plinskem generatorju se uporablja:

• oglje, rjavi in ​​črni premog;
• peleti za gorivo iz lesnih odpadkov;
• slama, žagovina in drva;
• šotni briketi, koks;
• lupina semen.

Posebej varčni lastniki jih pripravijo sami briketi iz žagovine.

Proizvodnja plina je možna iz vseh teh vrst goriva. Sproščanje energije je odvisno od kalorična vrednost različnih vrst goriva.

Poleg tega se več toplote pridobi s sežiganjem surovin v plinskem generatorju kot z uporabo trdega goriva v kotlih. Če je učinkovitost konvencionalnih kotel na drva giblje med 60–70%, potem za kompleks plinskega generatorja številka doseže 95%.

Toda tukaj je treba upoštevati eno nianso. Kotel kuri gorivo za ogrevanje vode, plinski generator pa samo proizvaja gorivo. Brez grelnika, štedilnika ali motorja z notranjim zgorevanjem bo domači plinski generator neuporaben.

Nastali plin je treba uporabiti takoj - ekonomsko ni rentabilno kopičiti ga v kateri koli posodi.Če želite to narediti, boste morali namestiti dodatno opremo, ki je odvisna od napajanja.

V sovjetskih časih so plinske generatorje uporabljali celo za pogon tovornjakov, proizvedenega plina je bilo povsem dovolj za delovanje motorja z notranjim zgorevanjem.

Kaj se dogaja v plinskem generatorju

Delovanje plinskega generatorja temelji na pirolizi trdnega goriva, ki se pojavi pri visokih temperaturah in nizki vsebnosti kisika v peči. V napravi za ustvarjanje plina hkrati poteka več kemičnih reakcij.

Vezje industrijskega plinskega generatorja je precej zapletena instalacija s številnimi ločenimi napravami, od katerih ima vsaka svoje delovanje (+)

Tehnološko je proces generiranja vnetljivega plina razdeljen na tri zaporedne stopnje:

1. Toplotna razgradnja goriva. Proces poteka v pogojih pomanjkanja kisika, ki se v reaktor dovaja le tretjino potrebnega za normalno zgorevanje.
2. Čiščenje nastalega plina. Ciklon (suhi vrtinčni filter) filtrira oblak plina iz hlapnih delcev pepela.
3. Hlajenje. Nastala mešanica plinov se ohladi in dodatno očisti nečistoč.

Pravzaprav je to prvi proces, ki se pojavi v samem bloku generatorja plina - piroliza. Vse ostalo je priprava plinske mešanice za nadaljnje zgorevanje.

Pirolizna komora domačega plinskega generatorja je razdeljena na bunker s trdim gorivom (1), kurišče (2) in pepelnik (3)

Na izhodu iz plinske enote nastane vnetljiva mešanica ogljikovega monoksida, vodika, metana in drugih ogljikovodikov.

Prav tako se jim glede na gorivo, ki se uporablja pri pirolizi, v različnih količinah dodaja voda v obliki pare, kisika, ogljikovega dioksida in dušika. Po opisanem principu tudi delujejo kotli za ogrevanje s pirolizo, kar kaže na visoko učinkovitost.

Značilnosti delovanja različnih pretvornikov

Glede na zasnovo in tehnologijo notranjih procesov so plinski generatorji:

• naravnost;
• pretvorjen;
• vodoravno.

Razlikujejo se po točkah dovoda zraka in izhoda nastalega plina.

Neposredni postopek nastane, ko se zračna masa črpa od spodaj in gorljiva mešanica izstopa na vrhu konstrukcije.

Obrnjena različica vključuje dovajanje kisika neposredno v oksidacijsko cono. Poleg tega je najbolj vroč v napravi za ustvarjanje plina.

Precej težko ga je vbrizgati vanj, zato se to načelo delovanja uporablja samo v industrijskih obratih.

Pri neposrednem procesu generiranja plina se na izhodu tvori velika količina smol in vlage; invertni postopek je pretežko izvesti z lastnimi rokami, horizontalni pa ima zmanjšano produktivnost, vendar izjemno preprosto zasnovo (+)

IN horizontalni plinski generator Odvodna cev za plin se nahaja neposredno nad rešetko v coni, kjer se združujejo oksidacijske in redukcijske reakcije. Ta zasnova je najpreprostejša za samostojno izvedbo.

Prednosti in slabosti plinskih generatorjev

Tovarniško izdelan gospodinjski plinski generator bo stal 1,5–2 krat več kot običajen kotel na trda goriva. Ali je vredno porabiti denar za to "čudežno tehnologijo"?

Med prednostmi uporabe plinskih generatorjev so:

• popolno izgorevanje goriva, naložen v kurišče, in najmanjša prostornina pepela;
• relativno visoka učinkovitost pri delu skupaj z motorjem z notranjim zgorevanjem oz plinski kotel;
• širok izbor trdih goriv;
• enostavnost delovanja in ni potrebe po stalnem spremljanju delovanja enote;
• časovni interval med ponovnimi zagoni kurišča - do en dan na drva in do en teden na premog;
• Možnost uporabe neobdelanega lesa — mokre surovine se lahko uporabljajo samo v nekaterih modelih plinskih generatorjev;
• okolju prijaznost naprave – ta naprava nima izpušne cevi, ves nastali plin gre neposredno v zgorevalno komoro motorja ali kotla.

Pri uporabi mokrih drv bo generator deloval, vendar se bo proizvodnja plina zmanjšala za 20–25%. Do padca produktivnosti pride zaradi izhlapevanja naravne vlage iz lesa.

To vodi do znižanja temperature v kurišču, kar upočasni proces pirolize. Najbolje je, da polena temeljito posušite, preden jih naložite v komoro za pirolizo. Industrijske naprave so popolnoma avtomatizirane, gorivo jim dovaja polž iz bližnje posode.

Plinski generator, izdelan sam, ne ponuja takšne avtonomije, vendar je tudi precej enostaven za upravljanje. Samo občasno ga morate napolniti z gorivom.

Delovne temperature plinskega generatorja dosegajo vrednosti 1200–1500 °C, njegovo telo mora biti izdelano iz materialov, ki lahko prenesejo takšne obremenitve.

Generator plina ima manj pomanjkljivosti, vendar obstajajo:

• slab nadzor nad proizvedenimi količinami plina – ko se temperatura v kurišču zniža, se piroliza ustavi in ​​namesto vnetljive plinske zmesi na izhodu nastane zmes smol;
• okorna namestitev – tudi domači plinski generator s povprečno močjo 10–15 kW zavzame precej velik prostor;
• trajanje vžiga – Minilo bo 20–30 minut, preden bo reaktor proizvedel prvi plin.

Po "segrevanju" generator stabilno proizvaja določeno količino mešanice plinov, ki jo je treba zažgati ali izpustiti v zrak. Za izdelavo te enote z lastnimi rokami boste potrebovali trpežne plinske jeklenke ali debelo jeklo, kar je veliko denarja. Toda vse to se poplača z učinkovitostjo generatorja in nizkimi stroški izvirnega goriva.

Nekateri modeli plinskih generatorjev so opremljeni z zračnim puhalom, drugi pa ne. Prva možnost vam omogoča povečanje moči napeljave, vendar jo veže na električno omrežje. Če potrebujete majhen generator za kuhanje na prostem, potem lahko dobite kompaktno enoto brez puhala.

Večina naprav za proizvodnjo plina, ki jih sami izdelate, deluje z uporabo naravnega vleka.

Prenosni plinski generator z močjo 2,4 kW, ki ga poganja les, vam omogoča enostavno pripravo večerje na podeželju, daleč od civilizacije (+)

Za ogrevanje zasebnega doma boste potrebovali močnejšo in energetsko odvisno napravo. Vendar se v tem primeru splača poskrbeti za rezervni električni agregat, da v primeru izpada omrežja ne boste ostali tako brez napajanja kot ogrevanja.

Delovne komponente domače enote

Da bi ugotovili, kako izdelajte plinski generator na trdno gorivo z lastnimi rokami morate jasno razumeti njegovo zasnovo. Vsak od elementov ima svoj namen, tudi odsotnost enega od njih je nesprejemljiva.

V ohišju domačega generatorja plina mora biti:

• bunker za trdo gorivo na vrhu enote;
• pirolizna komora, kjer poteka proces tlenja;
• naprava za distribucijo zraka s povratnim ventilom;
• rešetke s posodo za pepel;
• odvodna cev za proizvedeni plin;
• čistilni filtri.

V domačem generatorju na drva se ustvari precej visoka temperatura, zato so za vsakega od njegovih elementov naložene stroge zahteve. Za karoserijo je uporabljena močna jeklena pločevina, vsi deli v notranjosti pa so izbrani tako, da so čim bolj toplotno odporni.

Za zagotovitev tesnosti lopute za polnjenje goriva, ko je zaprta, bo pokrov potreboval tesnilo. Najcenejši material za to je azbest. Vendar pa ni neškodljiv za zdravje ljudi, bolje je, da v trgovini najdete posebna toplotno odporna tesnila na osnovi silikonov ali silikatov.

Plini, ki nastanejo v zgorevalni komori, se najprej pomešajo z zrakom in ohladijo, nato pa se očistijo v filtru iz ekspandirane gline ali žagovine (+)

Telo je lahko valjasto ali pravokotno. Pogosto se za poenostavitev dela vzame par jeklenk zemeljskega plina ali železnih sodov. Ena od rešetk na dnu kurišča je varjena "na tesno", druga pa je vgrajena tako, da jo je mogoče premikati. To je potrebno za njihovo čiščenje žlindre in pepela.

Enota za distribucijo zraka se nahaja zunaj ohišja. Zagotavlja, da v kurišče vstopi zahtevana količina kisika, hkrati pa zaradi protipovratnega ventila iz njega ne izpušča vnetljivih plinov.

Tehnologija izdelave plinskih generatorjev

Obstaja več načinov, kako sami izdelati napravo za proizvodnjo plina. Tu je izbira odvisna od razpoložljivosti materialov in nadaljnje uporabe nastalega plina.

Možnost #1: Primer izdelave aparata na premog

Oglejmo si primer izdelave uporabnega domačega izdelka iz kovinskega vedra s pokrovom. Najprej bomo pripravili enoto, ki bo plin, pridobljen iz instalacije, predelala v elektriko.

Po pripravi potrošnika na prihajajočo operacijo lahko začnete graditi sam plinski generator.

Cev, ki odvaja plin iz napeljave, mora biti opremljena s filtrom, saj Med zgorevanjem premog sprošča veliko drobnih suspendiranih snovi in ​​prahu.

Ko končate postopek izdelave domačega plinskega generatorja, morate preveriti njegovo funkcionalnost.

Možnost #2: generator plina iz dvesto litrskih sodov

Za domači generator plina v sodu boste potrebovali par 200-litrskih posod. Eden od njih je dve tretjini vstavljen v drugega.

Prostor, ki nastane na dnu, bo služil kot zgorevalna komora, zgornji del pa je idealen za bunker za drva ali pelete.

Znotraj telesa iz cevi bo prišlo do tlenja z nastajanjem plina, zunaj pa v jeklenki iz starega gasilnega aparata v čistilnem filtru bo očiščen nevnetljivih nečistoč

Na strani, na ravni piroliznega odseka, je za vbrizgavanje zraka privarjena cev s prečnim prerezom 50 mm, bližje pokrovu pa odvodna cev za plin. Na dnu notranjega soda je izrezana luknja, ki omogoča vstop goriva v zgorevalno komoro, na dno zunanjega soda pa so pritrjena vrata za puhalo.

Ostane le še izdelava filtrov za čiščenje mešanice plinov pred prenosom v toplovodni kotel. Za to boste potrebovali rabljene gasilne aparate ali kose cevi podobne velikosti.

Zgoraj so tesno zaprti, spodaj pa je privarjena stožčasta šoba, na koncu katere je nastavek za odstranjevanje pepela.Nato je ob strani vrezana cev za dovod plinske mešanice za čiščenje, v pokrovu pa je vrezan izhod za že filtriran plin.

Primarno čiščenje plina iz saj in delcev pepela poteka zaradi centrifugalnih sil v zunanjem filtru za grobo čiščenje (+)

Nato je za znižanje temperature gorljivega plina izdelan hladilni radiator iz več cevi s premerom 10 cm, ki so med seboj povezane z majhnimi cevmi.

Za končno čiščenje plina namestite še en filter z ekspandirano glino, majhnimi kovinskimi podložkami ali žagovino v notranjosti. Slednjega materiala je dovoljeno uporabljati le, če se je vstopajoči plin že ohladil, sicer lahko pride do požara.

Iz plinske jeklenke lahko naredite "lonček". Navodila za izdelavo primitivne peči so navedena v Ta članek.

Možnost #3: Domači model za motorje z notranjim zgorevanjem

Za avto ali motorno kolo je domači plinski generator izdelan po podobni shemi. Samo tukaj je potrebno zmanjšati velikost namestitve na minimum. Nošenje težke enote s seboj je drago in ni videti preveč estetsko.

Da bi vam olajšali delo, je za avtomobilsko različico generatorja najbolje vzeti gospodinjske plinske jeklenke. Glavna stvar je, da se pred varjenjem prepričate, da v posodi ni namigov o prisotnosti propana, sicer lahko pride do majhne eksplozije. Če želite to narediti, morate odviti ventil steklenice in napolniti posodo do prostornine z vodo.

Za hlajenje gorljive mešanice na izhodu iz instalacije lahko prilagodite običajen grelni radiator

Avtoplinski generator na začetku proizvaja prevroče pline. Morajo biti ohlajeni. V nasprotnem primeru se lahko ob stiku z vročimi deli motorja spontano vnamejo.Poleg tega ima segreto plinasto gorivo nizko gostoto, zaradi česar ga je preprosto težko vžgati v jeklenkah.

Domači plinski generator za avto se lahko namesti v prtljažnik ali na prikolico.

Druga metoda je boljša zaradi:

• enostavnost popravila;
• možnost zapuščanja plinske enote v garaži;
• razpoložljivost prostega prostora v prtljažniku;
• možnost uporabe naprave za druge potrebe poleg oskrbe z gorivom motorja z notranjim zgorevanjem.

Ne bojte se udarcev na cesti. Pri poskoku na neravninah se bo trdo gorivo v zgorevalni komori streslo, kar bo le prispevalo k njegovemu boljšemu mešanju in zgorevanju.

Nianse delovanja in delovanja plinskih generatorjev

Pomembno si je zapomniti, da je plin, ki ga proizvaja naprava, brez vonja in strupen. Če pri varjenju kovinskih delov plinskega generatorja z lastnimi rokami pride do napak, se težavam ni mogoče izogniti.

Za naraven pretok zraka v zgorevalni komori lahko izvrtate 5 mm luknje po obodu ohišja. Vsa namestitvena dela in testiranje delovanja je treba izvajati v dobro prezračevani delavnici ali na prostem.

Prižig agregata na trda goriva se ne razlikuje od prižiganja peči na drva. V notranjost se položijo drva ali druga vrsta goriva, nato pa se zažgejo z baklo.

Po zgorevanju se loputa zapre, da se omeji pretok kisika v zgorevalno komoro. Za pravilno delovanje domačega izdelka za proizvodnjo plina morate pravilno prilagoditi izhod nastale plinske mešanice in dovod kisika.

Preden začnete graditi plinski generator, morate narediti inženirske izračune, pri katerih morate upoštevati območje zgorevanja in vrsto goriva ter zahtevano izhodno moč in predvideni način delovanja.

Zaključki in uporaben video na to temo

Kako uporabiti generator plina na oglje kot dobavitelj goriva za majhen avto:

Preprost plinski generator iz propanskih jeklenk:

Struktura generatorja plina na drva:

Zgornje metode so primerne za samoproizvodnjo učinkovitega plinskega generatorja. Obstaja pa veliko več modelov te naprave. Nekatere od njih je lažje narediti, druge težje.

Glavna stvar pri sestavljanju enote je posvetiti največjo pozornost kakovosti zvarov, sicer lahko pride do puščanja plina in eksplozije. Če je vse narejeno pravilno, bo plinski generator pravilno služil 10–15 let. In potem bo kovina ohišja začela pregorevati in vse boste morali narediti znova.

Ali imate praktične veščine sestavljanja ali izkušnje z uporabo domačega plinskega generatorja? Delite svoje zbrano znanje in postavite vprašanja o temi članka v spodnjih komentarjih.