Ako vyrobiť plynový generátor vlastnými rukami: vlastnosti výroby domáceho zariadenia

Plynový generátor je zariadenie na výrobu plynu z uhlia, palivového dreva, drevného odpadu a iných materiálov.Vzniknuté palivo môže nahradiť tradičné uhľovodíkové palivá – zemný plyn na vykurovanie domácností a benzín do áut.

Hlavnou myšlienkou použitia takejto jednotky je úspora nákladov na palivo. Neustály rast cien benzínu, propánu a metánu núti domácich majstrov hľadať alternatívne spôsoby získavania paliva.

Ak chcete vyrobiť plynový generátor vlastnými rukami, musíte pochopiť jeho štruktúru a princíp fungovania.

Vysvetlíme, ako sa tuhé palivo premieňa na horľavý plyn, načrtneme konštrukčné vlastnosti jednotky a uvedieme príklady vlastnej montáže jednoduchých zariadení. Pre lepšiu asimiláciu informácií sme článok doplnili vizuálnymi schémami, fotografiami a videami.

Generátor plynu: zariadenie a princíp činnosti

Plynový generátor je zariadenie, ktoré premieňa kvapalné alebo tuhé palivo na plynné skupenstvo pre ďalšie spaľovanie za vzniku tepla.

Možnosti paliva generátora

Jednotky na vykurovací olej alebo odpad majú zložitejšiu konštrukciu ako modely využívajúce rôzne druhy uhlia alebo palivového dreva.

Preto sa najčastejšie nachádzajú plynové generátory na tuhé palivo - našťastie je palivo pre nich dostupné a lacné.

Ako tuhé palivo v generátore plynu sa používa:

• drevené uhlie, hnedé a čierne uhlie;
• palivové pelety z drevného odpadu;
• Slamka, piliny a palivové drevo;
• rašelinové brikety, koks;
• šupka semien.

Zvlášť šetrní majitelia si pripravujú svoje vlastné brikety z pilín.

Zo všetkých týchto druhov paliva je možná tvorba plynu. Uvoľňovanie energie závisí od výhrevnosť rôznych druhov palív.

Okrem toho sa pri spaľovaní surovín v plynovom generátore získava viac tepla ako pri použití tuhého paliva v kotloch. Ak účinnosť konvenčných kotol na drevo sa pohybuje medzi 60–70 %, potom pre komplex plynových generátorov toto číslo dosahuje 95 %.

Ale tu je potrebné vziať do úvahy jednu nuanciu. Kotol spaľuje palivo na ohrev vody a plynový generátor vyrába iba palivo. Bez ohrievača, sporáka alebo spaľovacieho motora bude domáci plynový generátor nulové použitie.

Výsledný plyn sa musí okamžite použiť – akumulovať ho v akejkoľvek nádobe nie je ekonomicky výhodné.Aby ste to dosiahli, budete musieť nainštalovať ďalšie vybavenie, ktoré závisí od napájania.

V sovietskych časoch sa plynové generátory používali dokonca aj na prevádzku nákladných automobilov, vyrobený plyn stačil na prevádzku spaľovacieho motora.

Čo sa deje vo vnútri plynového generátora

Prevádzka plynového generátora je založená na pyrolýze tuhého paliva, ku ktorej dochádza pri vysokých teplotách a nízkom obsahu kyslíka v peci. Vo vnútri zariadenia na výrobu plynu prebieha súčasne niekoľko chemických reakcií.

Okruh priemyselného generátora plynu je pomerne zložitá inštalácia s mnohými samostatnými zariadeniami, z ktorých každé má svoju vlastnú prevádzku (+)

Technologicky je proces výroby horľavého plynu rozdelený do troch po sebe nasledujúcich etáp:

1. Tepelný rozklad paliva. Proces prebieha v podmienkach nedostatku kyslíka, ktorého sa do reaktora dodáva len tretina toho, čo je potrebné na normálne spaľovanie.
2. Čistenie výsledného plynu. Cyklón (suchý vírový filter) filtruje oblak plynu od prchavých častíc popola.
3. Chladenie. Výsledná zmes plynov sa ochladí a podrobí ďalšiemu čisteniu od nečistôt.

V skutočnosti je to presne prvý proces, ktorý sa vyskytuje v samotnom bloku generátora plynu - pyrolýza. Všetko ostatné je príprava plynnej zmesi na ďalšie spaľovanie.

Pyrolýzna komora domáceho plynového generátora je rozdelená na bunker s tuhým palivom (1), ohnisko (2) a popolník (3)

Na výstupe z jednotky na výrobu plynu sa získava horľavá zmes oxidu uhoľnatého, vodíka, metánu a iných uhľovodíkov.

V závislosti od paliva použitého pri pyrolýze sa k nim v rôznych množstvách pridáva voda vo forme pary, kyslík, oxid uhličitý a dusík. Podľa opísaného princípu aj fungujú pyrolýzne vykurovacie kotly, ktoré vykazujú vysokú účinnosť.

Vlastnosti prevádzky rôznych meničov

Podľa konštrukcie a technológie vnútorných procesov sú generátory plynu:

• rovný;
• konvertovaný;
• horizontálne.

Líšia sa miestami prívodu vzduchu a výstupom vzniknutého plynu.

Priamy proces nastáva, keď je vzduchová hmota čerpaná zospodu a horľavá zmes vystupuje v hornej časti konštrukcie.

Obrátená verzia zahŕňa dodávanie kyslíka priamo do oxidačnej zóny. Okrem toho je najteplejší v zariadení na výrobu plynu.

Je dosť ťažké ho do neho vstreknúť sami, takže tento princíp fungovania sa používa iba v priemyselných zariadeniach.

Pri priamom procese vytvárania plynu sa na výstupe tvorí veľké množstvo živíc a vlhkosti; obrátený proces je príliš náročný na realizáciu vlastnými rukami, zatiaľ čo horizontálny má zníženú produktivitu, ale extrémne jednoduchý dizajn (+)

IN horizontálny generátor plynu Výstupné potrubie plynu je umiestnené bezprostredne nad roštom v zóne, kde sa spájajú oxidačné a redukčné reakcie. Tento dizajn je najjednoduchšie implementovať nezávisle.

Výhody a nevýhody plynových generátorov

Továrensky vyrobený plynový generátor pre domácnosť bude stáť 1,5 až 2-krát viac ako bežný kotol na tuhé palivá. Oplatí sa minúť peniaze na túto „zázračnú technológiu“?

Medzi výhody použitia plynových generátorov patria:

• úplné vyhorenie paliva, naložené do ohniska a minimálny objem popola;
• relatívne vysoká účinnosť pri spolupráci so spaľovacím motorom resp plynový kotol;
• široký výber tuhých palív;
• jednoduchosť obsluhy a nie je potrebné neustále monitorovať prevádzku jednotky;
• časový interval medzi reštartmi ohniská - do jedného dňa na dreve a do týždňa na uhlí;
• Možnosť použitia nevyzretého dreva — mokré suroviny možno použiť len v niektorých modeloch plynových generátorov;
• šetrnosť zariadenia k životnému prostrediu – toto zariadenie nemá výfukové potrubie, všetok vzniknutý plyn ide priamo do spaľovacej komory motora alebo kotla.

Pri použití vlhkého palivového dreva bude generátor fungovať, ale produkcia plynu sa zníži o 20–25%. K poklesu produktivity dochádza v dôsledku odparovania prirodzenej vlhkosti z dreva.

To vedie k zníženiu teploty v ohnisku, čo spomaľuje proces pyrolýzy. Pred vložením do pyrolýznej komory je najlepšie polená dôkladne vysušiť. Priemyselné zariadenia sú plne automatizované, palivo sa k nim dodáva závitovkou z blízkeho kontajnera.

Samostatne vyrobený plynový generátor neponúka takú autonómiu, ale je tiež celkom ľahko ovládateľný. Stačí ho z času na čas doplniť palivom.

Prevádzkové teploty plynového generátora dosahujú hodnoty 1200–1500°C, jeho telo musí byť vyrobené z materiálov, ktoré takémuto zaťaženiu znesú

Plynový generátor má menej nevýhod, ale existujú:

• zlá regulovateľnosť generovaných objemov plynu – pri poklese teploty v peci sa pyrolýza zastaví a namiesto horľavej zmesi plynov sa na výstupe vytvorí zmes živíc;
• ťažkopádna inštalácia – aj domáci plynový generátor s priemerným výkonom 10–15 kW zaberá pomerne veľký priestor;
• trvanie zapálenia – Kým reaktor vyprodukuje prvý plyn, uplynie 20–30 minút.

Po „zahriatí“ generátor stabilne produkuje určitý objem plynnej zmesi, ktorá sa musí spáliť alebo vypustiť do vzduchu. Na výrobu tejto jednotky vlastnými rukami budete potrebovať odolné plynové fľaše alebo hrubú oceľ, čo je veľa peňazí. Ale to všetko je splatené účinnosťou generátora a nízkou cenou pôvodného paliva.

Niektoré modely plynových generátorov sú vybavené vzduchovým dúchadlom, zatiaľ čo iné nie. Prvá možnosť vám umožňuje zvýšiť výkon inštalácie, ale spája ju s elektrickou sieťou. Ak potrebujete malý generátor na varenie vonku, potom si vystačíte s kompaktnou jednotkou bez dúchadla.

Väčšina vlastných zariadení na výrobu plynu pracuje s prirodzeným ťahom.

Prenosný plynový generátor s výkonom 2,4 kW poháňaný drevom vám umožní jednoducho pripraviť večeru na vidieku, ďaleko od civilizácie (+)

Na vykurovanie súkromného domu budete potrebovať výkonnejšie a energeticky závislé zariadenie. V tomto prípade sa však oplatí postarať sa o záložný elektrický generátor, aby ste v prípade výpadku siete nezostali bez napájania aj vykurovania.

Pracovné komponenty domácej jednotky

Aby ste zistili, ako na to vyrobiť plynový generátor na tuhé palivo s vlastnými rukami, musíte jasne pochopiť jeho dizajn. Každý z prvkov má svoj vlastný účel, dokonca aj absencia jedného z nich je neprijateľná.

Vo vnútri tela domáceho plynového generátora by malo byť:

• bunker na tuhé palivo v hornej časti jednotky;
• pyrolýzna komora, kde dochádza k procesu tlenia;
• zariadenie na distribúciu vzduchu so spätným ventilom;
• rošty s jamou na popol;
• výstupné potrubie pre vyrobený plyn;
• čistenie filtrov.

V domácom generátore na spaľovanie dreva sa generuje pomerne vysoká teplota, takže na každý z jeho prvkov sú kladené prísne požiadavky. Na telo je použitý silný oceľový plech a všetky časti vo vnútri sú vybrané tak, aby boli čo najviac odolné voči teplu.

Aby sa zabezpečila tesnosť otvoru na nakladanie paliva pri zatvorení, veko bude potrebovať tesnenie. Najlacnejším materiálom na to je azbest. Nie je však zdraviu neškodný, v obchode je lepšie nájsť špeciálne tepelne odolné tesnenia na báze silikónov alebo silikátov.

Plyny vznikajúce v spaľovacej komore sa najskôr zmiešajú so vzduchom a ochladia sa a potom sa čistia vo filtri z expandovanej hliny alebo pilín (+)

Telo môže byť buď valcové alebo obdĺžnikové. Na zjednodušenie práce sa často odoberá pár fliaš so zemným plynom alebo železných sudov. Jedna z mriežok v spodnej časti ohniska je privarená „na pevno“ a druhá je zabudovaná, aby sa dala posúvať. To je potrebné na ich čistenie od trosky a popola.

Jednotka distribúcie vzduchu je umiestnená mimo krytu. Zabezpečuje, aby sa do ohniska dostali požadované objemy kyslíka, no zároveň z neho vďaka spätnému ventilu neuvoľňujú horľavé plyny.

Technológie výroby plynových generátorov

Existuje niekoľko spôsobov, ako urobiť inštaláciu na výrobu plynu sami. Výber tu závisí od dostupnosti materiálov a ďalšieho využitia výsledného plynu.

Možnosť č. 1: Príklad konštrukcie zariadenia na uhlie

Pozrime sa na príklad výroby užitočného domáceho produktu z kovového vedra s vekom. Najprv si pripravíme jednotku, ktorá spracuje plyn získaný z inštalácie na elektrickú energiu.

Po príprave spotrebiteľa na nadchádzajúcu prevádzku môžete začať s konštrukciou samotného generátora plynu.

Potrubie, ktoré odvádza plyn z inštalácie, musí byť vybavené filtrom, pretože Počas spaľovacieho procesu uhlie uvoľňuje veľa jemných suspendovaných látok a prachu.

Po dokončení procesu konštrukcie domáceho plynového generátora musíte skontrolovať jeho funkčnosť.

Možnosť č.2: Plynový generátor z dvestolitrových sudov

Pre domáci plynový generátor budete potrebovať pár 200-litrových nádob. Jeden z nich je vložený z dvoch tretín do druhého.

Priestor vytvorený v spodnej časti bude slúžiť ako spaľovacia komora a horná časť je ideálna pre bunker na palivové drevo alebo pelety.

Vo vnútri tela z hlavne bude tlieť s tvorbou plynu a vonku vo fľaši zo starého hasiaceho prístroja v čistiacom filtri bude vyčistený od nehorľavých nečistôt

Na strane, na úrovni pyrolýznej časti, je privarená rúrka s prierezom 50 mm na vstrekovanie vzduchu a bližšie k veku - výstupná rúrka plynu. V spodnej časti vnútorného suda je vyrezaný otvor, aby sa palivo dostalo do spaľovacej komory, a na spodok vonkajšieho suda sú pripevnené dvierka ventilátora.

Zostáva len vyrobiť filtre na čistenie plynnej zmesi pred jej prenesením do teplovodného kotla. Na to budete potrebovať použité hasiace prístroje alebo kusy potrubia podobnej veľkosti.

Zhora sú tesne uzavreté, zospodu je privarená kužeľová tryska, na konci ktorej je armatúra na odstraňovanie popola.Potom sa do strany vyreže rúrka na prívod plynnej zmesi na čistenie a do veka sa vyreže výstup pre už prefiltrovaný plyn.

Primárne čistenie plynu od sadzí a častíc popola nastáva v dôsledku odstredivých síl vo vonkajšom filtri na hrubé čistenie (+)

Ďalej, na zníženie teploty horľavého plynu, je chladiaci radiátor vyrobený z niekoľkých rúrok s priemerom 10 cm, ktoré sú navzájom spojené malými rúrkami.

Na konečné čistenie plynu nainštalujte ďalší filter s expandovanou hlinkou, malými kovovými podložkami alebo pilinami vo vnútri. Tento materiál je možné použiť iba vtedy, ak sa prichádzajúci plyn už ochladil, inak by mohlo dôjsť k požiaru.

„Pec na bruchu“ si môžete vyrobiť z plynovej fľaše. Pokyny na vytvorenie primitívneho sporáka sú uvedené v tento článok.

Možnosť č. 3: Podomácky vyrobený model pre spaľovacie motory

Pre auto alebo motocykel je domáci plynový generátor vyrobený podľa podobnej schémy. Len tu je potrebné zmenšiť veľkosť inštalácie na minimum. Nosiť so sebou ťažkú ​​jednotku je drahé a nevyzerá to veľmi esteticky.

Aby ste si uľahčili prácu, pre automobilovú verziu generátora je najlepšie vziať si plynové fľaše pre domácnosť. Hlavná vec je uistiť sa pred zváraním, že v nádobe nie je žiadny náznak prítomnosti propánu, inak môže dôjsť k malému výbuchu. Aby ste to dosiahli, musíte odskrutkovať ventil fľaše a naplniť nádobu vodou.

Na ochladenie horľavej zmesi na výstupe zo zariadenia môžete prispôsobiť bežný vykurovací radiátor

Generátor automobilového plynu spočiatku produkuje príliš horúce plyny. Musia byť v chladničke. V opačnom prípade sa môžu pri kontakte s horúcimi časťami motora samovoľne vznietiť.Okrem toho má zahriate plynné palivo nízku hustotu, čo sťažuje jeho zapálenie vo valcoch.

Domáci plynový generátor pre auto je možné namontovať do kufra alebo na príves.

Druhá metóda je vhodnejšia z dôvodu:

• jednoduchosť opravy;
• schopnosť ponechať jednotku na výrobu plynu v garáži;
• dostupnosť voľného miesta v kufri;
• možnosť využitia inštalácie na iné potreby okrem dodávky paliva do spaľovacieho motora.

Nebojte sa nerovností na ceste. Pri poskakovaní na nerovnostiach sa bude tuhé palivo v spaľovacej komore otriasať, čo len prispeje k jeho lepšiemu premiešaniu a spaľovaniu.

Nuansy prevádzky a prevádzky generátorov plynu

Je dôležité mať na pamäti, že plyn produkovaný inštaláciou je bez zápachu a jedovatý. Ak sa pri zváraní kovových častí generátora plynu vlastnými rukami vyskytnú chyby, nemožno sa vyhnúť problémom.

Pre prirodzené prúdenie vzduchu v spaľovacej komore môžete po obvode krytu vyvŕtať 5 mm otvory. Všetky inštalačné práce a testovanie výkonu by sa malo vykonávať v dobre vetranej dielni alebo vonku.

Zapálenie plynového generátora na tuhé palivo sa nelíši od zapálenia kachlí na drevo. Vnútri sa umiestni palivové drevo alebo iný druh paliva a potom sa zapáli pochodňou.

Po spaľovaní sa klapka uzavrie, aby sa obmedzil prietok kyslíka do spaľovacej komory. Aby domáci plynotvorný produkt správne fungoval, musíte správne nastaviť výstup výslednej zmesi plynov a prívod kyslíka.

Pred začatím výstavby plynového generátora by ste mali vykonať technické výpočty, v ktorých musíte vziať do úvahy oblasť spaľovania a typ paliva, ako aj požadovaný výstupný výkon a zamýšľaný prevádzkový režim.

Závery a užitočné video na túto tému

Ako používať plynový generátor na drevené uhlie ako dodávateľa paliva pre malé auto:

Jednoduchý plynový generátor vyrobený z propánových fliaš:

Konštrukcia plynového generátora na spaľovanie dreva:

Vyššie uvedené spôsoby sú vhodné na vlastnú výrobu účinného generátora plynu. Ale existuje oveľa viac modelov tohto zariadenia. Niektoré z nich sú jednoduchšie, iné ťažšie.

Hlavnou vecou pri montáži jednotky je venovať maximálnu pozornosť kvalite zvarov, inak môže dôjsť k úniku plynu a výbuchu. Ak je všetko vykonané správne, generátor plynu bude správne slúžiť 10–15 rokov. A potom začne horieť kov puzdra a budete musieť urobiť všetko znova.

Máte praktické montážne zručnosti alebo skúsenosti s používaním domáceho plynového generátora? Podeľte sa o svoje nahromadené vedomosti a položte otázky týkajúce sa témy článku v komentároch nižšie.