Как самостоятельно собрать газогенератор: тонкости изготовления такого устройства

Газификация

Газогенератор представляет собой высокотехнологичный аппарат, позволяющий вырабатывать газ из угля, древесины, отходов деревообрабатывающих предприятий и многих других природных материалов. Вырабатываемое им горючее позволяет заменить классический природный газ, поэтому оно может использоваться для обогрева жилых и производственных помещений, а также для работы ДВС автомашин.

Главная цель применения этих устройств – это экономия средств на топливе. Из-за постоянного роста цен на газ и бензин, домашние мастера постоянно ищут альтернативные источники получения энергии.

Для сборки газогенератора, требуется знать принцип его работы. В данном материале мы постараемся рассказать, каким образом преобразуется твердое топливо в газ, а также опишем конструкционную особенность подобных аппаратов и примеры их сборки. С помощью этого вы сможете собрать подобную установку самостоятельно и использовать ее для отопления дома или обеспечения топливом автотехники.

Устройство и принцип работы газогенератора

Как говорилось выше, эти генераторы преобразуют твердое топливо в газ для последующего эффективного его сжигания и получения энергии и тепла.

Виды топлива для генератора газа

Работающие за счет мазута или отработанного масла аппараты обладают сложным устройством, по сравнению с моделями, функционирующими за сет сгорания угля или древесины.

Соответственно больше всего распространены твердотопливные модели, потому что горючего для них много, и оно более доступно по цене.

Газогенераторы могут функционировать за счет следующих типов твердого топлива:

  • всех видов угля;
  • пеллеты из отходы деревоперерабатывающих предприятий;
  • солома и обычные дрова;
  • торф и кокс;
  • шелуха семечек.

Как самостоятельно собрать газогенератор: тонкости изготовления такого устройства

Газ генерируется из любого перечисленного выше топлива. При этом в процессе работы в установке выделяется больше тепла, чем при сжигании топлива в классических котлах. Например, КПД простого котла на дровяном топливе составляет всего 60–70%, а у газогенератора он доходит до 95%. Благодаря этому они считаются более эффективными и предпочтительными.

Но требуется учитывать один нюанс. В простом котле топливо сгорает с целью нагрева воды, а генератор создается новое горючее – газ.

Получаемый таким образом горючий газ нужно сразу использовать по назначению, потому что хранить его в резервуарах нецелесообразно. Для этого нужно будет купить и установить дополнительное электрооборудование, а это дополнительные расходы.

Что происходит в газогенераторе

Работает газогенератор в основном за счет пиролиза топлива, протекающего при больших температурах и небольшом количестве кислорода в топке. В подобном агрегате происходит несколько процессов, поэтому их стоит описать.

Технология генерации газа подразделяется на 3 последовательно выполняемых процесса:

  1. Термическое разложение твердого топлива. Эта процедура протекает при нехватке кислорода в топке, потому что в нее поступает всего третья часть требуемого для нормального сжигания топлива объема воздуха.
  2. Очистка газа. В циклоне (вихревом фильтре) происходит фильтрация газа от микрочастиц золы и других примесей.
  3. Охлаждение. Полученный газ охлаждается и снова очищается от различных примесей.

В основном в газогенераторе протекает пиролиз, потому что другие процессы заключаются в подготовке газа для дальнейшего использования.

В результате из газогенерирующего агрегата выходит газ, содержащий оксид углерода, водород, метан и другие виды углеводородов.

В зависимости от сжигаемого во время пиролиза типа топлива, к этим химическим элементам может прибавляться водяной пар, кислород, углекислый газ и азот. По такому же принципу работают и пиролизные котлы, которым тоже характерен большой КПД.

Как самостоятельно собрать газогенератор: тонкости изготовления такого устройства

Особенности работы преобразователей

По конструкции и технологии протекающих в них процессах он могут быть:

  • прямыми;
  • обращенными;
  • горизонтальными.

Отличаются они местами расположения подающих воздух и выходных патрубков, через последние отводится газ к ДВС или котлу.

Прямой процесс предусматривает подачи воздуха в топку снизу и выход полученного газа сверху аппарата.

Обращенный процесс предусматривает подачу воздуха непосредственно в область окисления. Причем она в газогенераторе самая горячая. Своими силами обеспечить её впрыском крайне трудно, поэтому этот принцип работы используется в промышленных генераторах.

В горизонтальной установке выходной патрубок располагается над колосником в зоне действия реакций окисления и восстановления. Такой агрегат является самым простым по конструкции, поэтому больше подходит для собственноручной сборки в домашних условиях.

Плюсы и минусы генераторов газа

Стоит газогенератор заводского исполнения в 1,5–2 раза больше простого твердотопливного котла отопления. Нужно ли тратить деньги на данную технику?

Достоинствами газогенераторов являются:

  • полное сгорание горючего в топке, и образование небольшого количества золы;
  • большой КПД при совместной работе с ДВС или котлом отопления;
  • большой ассортимент используемых видов топлива;
  • простая эксплуатация, потому что не требуется постоянно контролировать работу установки;
  • большой промежуток времени между загрузкой горючего в топку – до одних суток при использовании дров и до одной недели при использовании угля;
  • позволяют использовать сырую древесину – мокрое топливо может сгорать только в некоторых моделях;
  • экологически безопасные – трубы для выхода дыма у них нет, так как весь полученный газ сразу поступает в ДВС или котел.

Как самостоятельно собрать газогенератор: тонкости изготовления такого устройства

Во время сгорания мокрых дров устройство функционирует, но производство газа сокращается на 20–25%. Мощность уменьшается в результате испарения влаги из сырого топлива.

Поэтому в топке падает температура и замедляется процедура пиролиза. Лучше дрова перед сжиганием в такой топке хорошо просушить. Промышленные аппараты автоматизированы, поэтому топливо подается за счет шнека, который забирает его из специального контейнера.

Созданный собственноручно газогенератор не очень автономен, но он тоже довольно простой в использовании. Нужно только периодически заполнять его топку сухим твердым топливом.

Минусы у этих устройств тоже имеются, но их меньше:

  • слабо поддается регулировке количество генерируемого ими газа – после уменьшения температуры в топке пиролиз завершается и из нее начинается выделяться смесь из смол;
  • большие габариты – даже для самодельного устройство мощностью 10–15 кВт требуется много места;
  • долго растапливаются – до начала генерации первого газ требуется 20–30 мин.

После хорошего прогрева устройство стабильно производит определенный объем газа, который требуется сразу сжигать или выбрасывать в атмосферу. Для самостоятельного сбора подобного агрегата необходимы надежные газовые баллоны или листы толстой высокопрочной стали, а на это требуется много средств. Но они быстро окупятся экономичностью и высоким КПД генератора, а также дешевизной получаемого с его помощью газа.

В некоторых моделях устанавливают вентиляторы, а в других их нет. С помощью вентилятора удается увеличить производительность агрегата, но это привязывает его к сети электроснабжения. Если вам требуется небольшой генератор, чтобы готовить пищу на фоне природы, то достаточно купить или собрать небольшой аппарат без вентилятора.

Многие самодельные генераторы функционируют с помощью естественной тяги.

Для отопления частного дома требуется мощный агрегат с принудительной тягой. Но в этом случае нужно будет купить дополнительно электрогенератор, чтобы после отключения электричества работала система отопления.

Рабочие узлы самодельного аппарата

Чтобы самостоятельно собрать генератор газа, нужно знать его устройство. Каждый элемент этого устройства предназначен для определенной функции, поэтому отсутствие какого-либо из них нельзя допускать.

В самодельном агрегате должны быть:

  • бункер для подачи горючего в топку (располагается сверху устройства);
  • камера пиролиза, где протекает процесс тления;
  • воздухораспределительное устройство с обратным клапаном;
  • колосники с зольником;
  • выходной патрубок для выхода генерируемого газа;
  • фильтрующие элементы для очистки газа.

Агрегаты, работающие за счет дров, выделяют большую температуру, в соответствие с этим ко всем деталям предъявляют повышенные требования. Их корпус должен быть сделан из высокопрочной стали, а элементы используемые внутри должны быть из жаропрочного материала.

Как самостоятельно собрать газогенератор: тонкости изготовления такого устройства

Для обеспечения герметичности люка подачи твердого топлива требуется устанавливать на крышке жаропрочный уплотнитель. Самым доступным для этого термостойким материалом является обычный асбест, но он вреден для людей, поэтому нужно подбирать в специализированном магазине специальные термостойкие уплотнители.

Корпус генератора может быть цилиндрическим или прямоугольным. Часто для облегчения сборки используют два баллона под пропан или две толстые металлические бочки. Один колосник снизу топки прочно приваривают, а второй устанавливают так, чтобы при необходимости можно было легко его почистить от золы.

Воздухораспределительный узел размешается снаружи аппарата. Он позволяет подавать требуемое количество кислорода в топку, при этом за счет обратного клапана удается удерживает в ней образованные в процессе тления газы.

Процедура изготовления генератора газа

Собственноручно собрать газогенератор можно разными способами. Выбор того или иного метода будет зависит от имеющихся у вас материалов и последующего применения произведенного газа.

Первый способ – Сборка агрегата, работающего на угле

Разберем процесс изготовления устройства из железного ведра с крышкой. Первым делом подготовим к работе аппарат, в котором полученный газ будет преобразовываться в электричество или тепло. После чего можно начинать сборку агрегата.

Как самостоятельно собрать газогенератор: тонкости изготовления такого устройства

Первый этап. Для обустройства входа в агрегат из ведра вырезают 3 пластины, одну из которых сгибают по форме ведра.

Второй этап. Для фиксации пластины на ее углах сверлят дырки под болты. Внизу, в 5 см от днища ведра, сверлят дырку под входную трубку.

Третий этап. В ведре сверлят дырки по отверстиям на пластине. Для этого ее приставляют к ведру и по ней отмечают положение будущих отверстий.

Четвертый этап. В усиленную пластиной стенку ведра сквозь проделанную ранее дырку запускают входную трубку.

Пятый этап. Входящую трубку приваривают к ведру изнутри и снаружи.

Шестой этап. Для дополнительной герметичности места соприкосновения пластины с ведром, а также места креплений и вход трубы обрабатывают специальным силиконовым герметиком.

Седьмой этап. Место входа патрубка для отвода полученного газа обустраивают таким же образом, но вместо одной пластины устанавливают две встречные. К расположенной снаружи приваривают сваркой патрубок.

Восьмой этап. Пластину с выходным патрубком, как и встречную к ней внутреннюю, крепят жаропрочным герметиком и фиксируют болтами. При этом патрубок для отвода газа оборудуют фильтром, чтобы он удерживал взвеси и пыль, выделяемые во время горения угля.

Девятый этап. В качестве фильтрующего элемента используют пустую банку из-под краски и кусок поролона.

Десятый этап. На дне и на крышке пустой банки проделывают отверстия.

Одиннадцатый этап. Внутрь железной банки размещают поролон.

Двенадцатый этап. Сооруженный таким образом фильтрующий элемент ставят перед выходной трубой внутри газогенератора.

После окончания процесс сборки самодельного генератора газа, требуется проверить как он функционирует.

Второй способ – Газогенератор из металлических бочек объемом 200л

Для этого нужно заранее подготовить две 200 л. бочки. Одну из них запускают во вторую на 2/3.

Образованная таким образом между ними полость, будет использоваться как топка, а в верхней часть можно хранить деревянные поленья или пеллеты.

На уровне камеры для пиролиза, приваривают железную трубу Ø 50 мм для подачи воздуха, а ближе к крышке – газоотводной патрубок. В днище внутренней емкости прорезают отверстие для подачи горючего в топку, а к дну наружной прикрепляют дверку поддувала.

После чего сооружают фильтрующие элементы для чистки газа перед подачей его в котел отопления. Для этого подойдут обычные железные огнетушители или куски трубы такого же размера.

Сверху их герметично закрывают, а снизу к ним крепят сваркой конусовидную насадку, на конце которой располагается штуцер для удаления золы. Потом сбоку врезают патрубок для подачи газа на очистку, а в крышку врезают патрубок для отвода очищенного газа.

После чего, для охлаждения газа сооружают специальный радиатор из трубок Ø 10 см. Соединяют их друг с другом патрубками.

Для финальной очистки полученной газообразной смеси монтируют еще один фильтрующий элемент.

Как самостоятельно собрать газогенератор: тонкости изготовления такого устройства

Третий способ – Аппарат для ДВС

Для автотранспорта подобный аппарат делают по такому же принципу. Главное в этом случае нужно свисти к минимуму габариты устройства. Возить постоянно тяжелый аппарат нецелесообразно, да и с виду это выглядит не красиво.

Для облегчения задачу, автомобильную установку лучше делать из обычных пропановых баллонов. Самое главное перед их сваркой необходимо полностью удалить из них остатки газа, в противном случае случится взрыв. Для этого требуется полностью вывернуть кран из баллона и залить полученный резервуар водой.

Автомобильный генератор газа выделяет чересчур горячий газ, поэтому его нужно охлаждать. В противном случае в процессе его контакта с горячими частями мотора он самопроизвольно воспламениться. К тому же, горячий газ обладает небольшой плотность, поэтому поджечь его в ДВС будет довольно сложно.

Такой аппарат поместится в багажник машины или в крайнем случае в прицепе.

Второй вариант считается предпочтительным:

  • проще обслуживать и ремонтировать;
  • можно оставить аппарат в гараже;
  • имеется достаточно свободного пространства в багажнике машины;
  • можно использования агрегат для других целей помимо снабжения горючим ДВС.

Не нужно бояться выбоин и кочек на дороге. В результате подпрыгивания машины на них твердое горючее в топке будет немного встряхиваться, поэтому оно будет еще лучше перемешиваться и гореть.

Как самостоятельно собрать газогенератор: тонкости изготовления такого устройства

Особенности эксплуатации газогенераторов

Нужно помнить, что сгенерированный агрегатом газ не пахнет и ядовит. Если в процессе сваривания железных элементов агрегата вы допустите ошибки, то в процессе его эксплуатации вы столкнетесь с серьезными проблемами. Для нормального притока воздуха в топку разрешается делать дрелью на корпусе аппарата дырки размером 5 мм. Монтаж и проверку устройства нужно выполнять в проветриваемом помещении или на открытом воздухе.

После возгорания топлива заслонку камеры сгорания закрывают, чтобы воздух в нее не попадал. Чтобы генератор функционировал нормально, требуется должным образом отрегулировать отвод газа из него и подачу воздуха в топку. Пред сборкой устройства необходимо заранее выполнить все технические расчеты, при этом требуется учесть площадь сгорания и тип используемого топлива, а также производительность аппарата и будущие условия эксплуатации.

Выводы

Все описанные выше способы подходят для собственноручной сборки качественного газогенератора. Но модификаций этих агрегатов большое количество. Некоторые делать проще, другие чуть труднее. Главное в процессе сборки аппарата обращать особое внимание на сварочные швы, в противном случае это может привести к утечке газа и взрыву. Если вы все сделаете качественно, то аппарат безупречно проработает 10–15 лет. После чего железо станет прогорать, поэтому нужно будет собирать новое устройство.

Оцените статью
Добавить комментарий