Kaasugeneraattori on laite kaasun tuottamiseksi hiilestä, polttopuusta, puuntyöstöjätteistä ja muista materiaaleista. Tuotettu polttoaine voi korvata perinteisen hiilivetypolttoaineen - maakaasun kodien lämmitykseen ja bensiinin autoon.
Tällaisen yksikön käytön pääidea on säästää polttoainekustannuksissa. Bensiinin, propaanin ja metaanin hintojen jatkuva nousu saa kodin käsityöläiset etsimään vaihtoehtoisia tapoja saada polttoainetta.
Kaasugeneraattorin valmistamiseksi omilla käsilläsi on ymmärrettävä sen rakenne ja toimintaperiaate.
Selitämme kuinka kiinteä polttoaine muuttuu palavaksi kaasuksi, määrittelemme yksikön suunnitteluominaisuudet ja annamme esimerkkejä yksinkertaisten laitteiden itsekokoonpanosta. Tietojen paremman omaksumisen kannalta täydensimme artiklaa visuaalisilla kaavioilla, valokuvilla ja videoleikkeillä.
Kaasugeneraattori: laite ja toimintaperiaate
Kaasugeneraattori on laite, joka muuntaa nestemäisen tai kiinteän polttoaineen kaasumaiseen tilaan sen edelleen palamista varten lämmön saamiseksi.
Polttoainevaihtoehdot tuotantoyksikölle
Polttoöljyä tai kaivosteollisuutta käyttävien yksiköiden rakenne on monimutkaisempi kuin malleissa, joissa käytetään erityyppisiä hiili- tai polttopuita.
Siksi useimmiten löydetään kiinteitä polttoainekaasugeneraattoreita - onneksi polttoaine on heille kohtuuhintaista ja halpaa.
kuvagalleria
Kuva
Kaasun syöttö kattilaan talon lämmitykseen
Ajoneuvojen kaasuntuotanto
Maatalouden koneiden kaasuntuotanto
Kaasulamput ja lämmittimet
Kiinteänä polttoaineena kaasugeneraattorissa:
- puuhiili, ruskea ja kivihiili;
- polttoainepelletit puujäteistä;
- oljet, sahanpuru ja polttopuut;
- turvebriketit, koksi;
- siementen kuori.
Erityisesti säästäväiset omistajat korjaavat brikettejä sahanpurusta omilla käsillään.
Kaasuntuotanto on mahdollista kaikista näistä polttoaineista. Energian vapautuminen riippuu erityyppisten polttoaineiden lämpöarvosta.
Lisäksi kaasugeneraattorissa olevien raaka-aineiden palamisesta saatava lämpö saadaan enemmän kuin kiinteän polttoaineen käytöstä kattiloissa. Jos tavanomaisen puulämmitteisen kattilan hyötysuhde vaihtelee välillä 60–70%, kaasua tuottavassa kompleksissa indikaattori saavuttaa 95%.
Mutta tässä meidän on otettava huomioon yksi varoitus. Kattila polttaa polttoainetta veden lämmittämiseksi, ja kaasugeneraattori tuottaa vain polttoainetta. Ilman lämmitintä, liesi tai jääkaappi, kotitekoisen kaasugeneraattorin tarkoitus on nolla.
Saatu kaasu tulisi käyttää välittömästi - on taloudellisesti kannattamatonta kerätä sitä mihin tahansa säiliöön. Tätä varten joudut asentamaan lisälaitteita virtalähteestä riippuen.
Neuvostoliiton aikoina kaasugeneraattoreita käytettiin jopa kuorma-autojen käyttämiseen; tuotettu kaasu riittää polttomoottorin toimintaan
Mitä tapahtuu kaasugeneraattorin sisällä
Kaasugeneraattorin toiminta perustuu kiinteän polttoaineen pyrolyysiin, joka tapahtuu korkeissa lämpötiloissa ja alhaisessa happipitoisuudessa uunissa. Kaasua tuottavan laitteen sisällä tapahtuu samanaikaisesti useita kemiallisia reaktioita.
Teollisuuskaasugeneraattorin kaavio on melko monimutkainen asennus, jossa on monia erillisiä laitteita, joista jokaisella on oma toiminta (+)
Palavan kaasun tuotantoprosessi jaetaan teknisesti kolmeen peräkkäin tapahtuvaan vaiheeseen:
- Polttoaineen lämpöhajoaminen. Prosessi etenee happivajeolosuhteissa, jotka syötetään reaktoriin vain kolmanneksen normaalin palamisen tarpeesta.
- Tuloksena olevan kaasun puhdistus. Syklonissa (kuiva pyörresuodin) kaasupilvi suodatetaan haihtuvista tuhkapartikkeleista.
- Jäähdytys. Saatu kaasuseos jäähdytetään ja puhdistetaan edelleen epäpuhtauksista.
Itse asiassa itse kaasungeneraattoriyksikössä se on ensimmäinen tapahtuva prosessi - pyrolyysi. Kaikki muu on kaasuseoksen valmistelu lisäpolttoa varten.
Kotitekoisen kaasugeneraattorin pyrolyysikammio on jaettu kiinteän polttoaineen säiliöön (1), takkalaatikkoon (2) ja tuhkakuppiin (3)
Kaasua tuottavan yksikön poistuessa saadaan palava seos hiilimonoksidia, vetyä, metaania ja muita hiilivetyjä.
Lisäksi pyrolyysiin käytetystä polttoaineesta riippuen niihin lisätään höyryn, hapen, hiilidioksidin ja typen muodossa olevaa vettä eri määrin. Kuvailun periaatteen mukaan myös pyrolyysilämmityskattilat toimivat, osoittaen suurta hyötysuhdetta.
Eri muuntimien ominaisuudet
Kaasugeneraattorit laitteelle ja sisäisten prosessien tekniikka ovat:
- suoraan;
- Muunnettu
- vaakasuora.
Ne eroavat tuotetun kaasun ilmansyöttö- ja lähtöpisteistä.
Suora prosessi tapahtuu, kun ilmamassa injektoidaan alhaalta ja palavan seoksen poistuminen rakenteen yläosaan.
Käänteinen vaihtoehto tarkoittaa hapen toimittamista suoraan hapetusvyöhykkeelle. Samalla se on kuuminta kaasua tuottavassa laitteessa.
Sitä on vaikea injektoida itsenäisesti siihen, joten tätä toimintaperiaatetta sovelletaan vain teollisuuslaitoksissa.
Suoraan kaasua tuottavaan prosessiin muodostuu suuri määrä tervaa ja kosteutta poistoaukkoon, käänteistä on liian vaikea tehdä omin käsin, kun taas vaakatasossa on heikentynyt tuottavuus, mutta erittäin yksinkertainen rakenne (+)
AT vaakasuora kaasugeneraattori poistoputki kaasulla sijaitsee välittömästi arinan yläpuolella vyöhykkeellä, jossa yhdistyvät hapetus- ja pelkistysreaktiot. Tämä malli on yksinkertaisin itsenäisessä toteutuksessa.
Kaasugeneraattorien edut ja haitat
Tehdasvalmisteinen kotitalouskaasugeneraattori maksaa 1,5–2 kertaa kalliimpaa kuin perinteinen kiinteän polttoaineen kattila. Onko sen arvoista käyttää rahaa tähän ”ihmetekniikkaan”?
Kaasugeneraattoreiden käytön etuja ovat muun muassa:
- polttoaineen täydellinen palaminenuuniin ladattu ja tuhka vähimmäismäärä;
- suhteellisen korkea hyötysuhde työskennellessään yhdessä polttomoottorin tai kaasukattilan kanssa;
- laaja valikoima kiinteitä polttoaineita;
- helppokäyttöisyys ja ettei tarvetta jatkuvasti seurata yksikön toimintaa;
- uudelleenkäynnistysten välinen aikaväli tulipesän - enintään päivä puuhun ja enintään viikko hiileen;
- raakapuun käyttömahdollisuus - märkiä raaka-aineita voidaan käyttää vain joissain kaasugeneraattoreiden malleissa;
- laitteen ympäristöystävällisyys - tässä laitteessa ei ole pakoputkea, kaikki tuotettu kaasu kulkee suorana virtauksena moottorin tai kattilan palamiskammioon.
Märää puuta käytettäessä generaattori toimii, mutta kaasuntuotanto vähenee 20–25%. Suorituskyvyn lasku johtuu luonnollisen kosteuden haihtumisesta puusta.
Tämä johtaa lämpötilan laskuun uunissa, mikä hidastaa pyrolyysiprosessia. Tukit on parasta kuivata perusteellisesti ennen niiden lataamista pyrolyysikammioon. Teollisuuslaitteet ovat täysin automatisoituja, ja polttoaine syötetään ruuvilla läheisestä astiasta.
Itse valmistettu kaasugeneraattori ei miellytä sellaisella autonomialla, mutta sen käyttäminen on myös melko helppoa. Se on tarpeen vain ajoittain ladata se polttoaineella silmämuniin.
Kaasugeneraattorin käyttölämpötilat saavuttavat arvot 1200–1500 ° C; sen rungon on oltava valmistettu materiaaleista, jotka kestävät samanlaisia kuormia
Kaasugeneraattorilla on vähemmän haittoja, mutta ne ovat:
- huonosti säännellyt kaasumäärät - kun uunin lämpötila laskee, pyrolyysi loppuu ja palavan kaasuseoksen sijaan poistoaukkoon muodostuu hartsimassi;
- asennuksen suuruus - jopa kotitekoinen kaasugeneraattori, jonka keskimääräinen teho on 10–15 kW, vie melko suuren tilan;
- syttymisaika - Ennen kuin reaktori tuottaa ensimmäisen kaasun, kestää 20-30 minuuttia.
Lämpenemisen jälkeen generaattori tuottaa vakaasti tietyn määrän kaasuseosta, joka on poltettava tai heitettävä ilmaan. Tämän laitteen valmistamiseksi omilla käsillä tarvitset kestäviä kaasupulloja tai paksua terästä, ja tämä on paljon rahaa. Mutta kaikki tämä kannattaa generaattorin taloudellisuutta ja alkuperäisen polttoaineen alhaisia kustannuksia.
Jotkut kaasugeneraattorimallit on varustettu ilmanpuhaltimella, kun taas toiset eivät. Ensimmäisen vaihtoehdon avulla voit lisätä asennuksen tehoa, mutta se sitoo sen verkkoon. Jos tarvitset pienen generaattorin ruoanlaittoon ulkona, voit tehdä pienikokoisen yksikön ilman ilmanlatausta.
Useimmat itse valmistetut kaasua tuottavat yksiköt toimivat luonnollisella vetovoimalla.
Puuenergiaa käyttävä kannettava kaasugeneraattori, jonka kapasiteetti on 2,4 kW, antaa sinun valmistaa illallista helposti maasta, joka on kaukana sivilisaatiosta (+)
Yksityisen talon lämmittämiseen tarvitaan jo tehokkaampi ja haihtuva laite. Tässä tapauksessa on kuitenkin syytä huolehtia varavirtageneraattorista, jotta yön yli verkon onnettomuuden sattuessa et jää ilman virtalähdettä tai ilman lämmitystä.
Kotitekoisen yksikön työyksiköt
Ymmärtääksesi kuinka voit tehdä kiinteän polttoaineen kaasungeneraattorin omilla käsilläsi, sinun on selvästi kuviteltava sen suunnittelu. Jokaisella elementillä on oma tarkoitus, edes yhden niistä puuttumista ei voida hyväksyä.
Kotitekoisen kaasugeneraattorin kotelon sisällä tulisi olla läsnä:
- kiinteän polttoaineen säiliö yksikön yläosassa;
- pyrolyysikammio, jossa sulatusprosessi tapahtuu;
- ilmanjakelulaite takaiskuventtiilillä;
- raasta tuhkapannulla;
- poistoputki tuotetulle kaasulle;
- puhdistus suodattimet.
Puun kotitekoisessa generaattorissa muodostuu melko korkea lämpötila, joten jokaiselle sen elementille asetetaan tiukat vaatimukset. Koteloon käytetään kestävää teräslevyä, ja kaikki sisäosat on valittu mahdollisimman lämmönkestäviksi.
Polttoaineen lastausluukun tiiviyden varmistamiseksi suljettuna kansi tarvitsee tiivisteaineen. Halvin materiaali tähän on asbesti. Se ei ole kuitenkaan vaaratonta ihmisten terveydelle, on parempi etsiä myymälästä erityisiä lämmönkestäviä tiivisteitä, jotka perustuvat silikoneihin tai silikaatteihin.
Palotilassa syntyvät kaasut sekoitetaan ensin ilman kanssa ja jäähdytetään, ja sitten ne puhdistetaan paisutetussa savi- tai sahansuodattimessa (+)
Runko voi olla joko lieriömäinen tai suorakaiteen muotoinen. Usein työn yksinkertaistamiseksi otetaan pari kaasupulloa maakaasua tai rautaa tynnyreitä varten. Yksi tulipesän alaosassa olevasta ritilästä on hitsattu “tiukasti”, ja toinen on rakennettu sisään, jotta sitä voidaan siirtää. Tämä on välttämätöntä puhdistaa ne kuonasta ja tuhkasta.
Ilmanjakeluyksikkö sijaitsee kotelon ulkopuolella. Se toimittaa tarvittavat määrät happea uuniin, mutta takaiskuventtiilin ansiosta se ei vapauta palavia kaasuja.
Kaasugeneraattorien valmistustekniikat
On olemassa useita tapoja tehdä kaasua tuottava asennus itse. Valinta tässä riippuu materiaalien saatavuudesta ja syntyvän kaasun käytöstä edelleen.
Vaihtoehto 1: Esimerkki hiilivoimalaitoksen rakentamisesta
Mieti esimerkkiä hyödyllisen kotitekoisen tuotteen valmistamisesta kannessa olevasta metallisesta kauhasta. Ensin valmistellaan yksikkö, joka prosessoi laitoksesta saadun kaasun sähköksi.
kuvagalleria
Kuva
Generaattorin polttoainejärjestelmän muuttaminen
Yksikön ilmansuodattimen päivitys
Muoviputkien korvaaminen metalleilla
Laitteen pakoputken parantaminen
Valmistettuaan kuluttajan tulevaa operaatiota varten on mahdollista osallistua kaasugeneraattorin rakentamiseen suoraan.
kuvagalleria
Kuva
Metallilevy sisäänkäynnin vahvistamiseksi
Reikien poraus metallilevyyn
Poraa reikät kaasuttimen aihioon
Tuloputken asentaminen kauhan seinämään
Tuloputken kiinnitys hitsauskoneella
Silikonitiivisteiden käsittely
Suuttimen asentamisen yksityiskohdat kauhan kanteen
Vahvistetaan poistoputkea kaasugeneraattorin yläosassa
Haaroitusputki, joka tyhjentää kaasua laitoksesta, on varustettava suodattimella, kuten palamisprosessissa kivihiili emittoi paljon hienoa suspensiota ja pölyä.
kuvagalleria
Kuva
Suodata materiaaleja
Pankkireiän muodostuminen
Vaahto sijoitetaan tölkin sisälle
Asenna kaasusuodatin
Kun kotitekoisen kaasugeneraattorin rakennusprosessi on suoritettu loppuun, on tarpeen tarkistaa sen toimivuus.
kuvagalleria
Kuva
Kytkentä sähkögeneraattoriin
Polttoaineen lastaus uuniin
Kaasuvuotojen tarkistus
Pistoke asennetaan tuloaukkoon
Vaihtoehto 2: Kaasugeneraattori kaksisadasta tynnyristä
Kotitekoiseen tynnyrikaasugeneraattoriin tarvitset parin 200 litran säiliöparin. Yksi niistä asetetaan muihin kahteen kolmasosaan.
Jäljempänä muodostettua tilaa käytetään palotilana, ja yläosa sopii ihanteellisesti polttoainealtaalle tai pelletille.
Hölynpöly kaasunkehityksessä tapahtuu tynnyrin sisällä tynnyristä, ja puhdistussuodattimessa olevan vanhan sammuttimen sylinterin ulkopuolella se puhdistetaan palamattomista epäpuhtauksista
Puolella, pyrolyysiosan tasolla, putki, jonka poikkileikkaus on 50 mm, hitsataan ilman pumppaamiseksi, ja lähempänä kansi on kaasun poistoputki. Sisätynnyrin pohjaan leikataan reikä polttoaineen pääsemiseksi palamiskammioon, ja puhaltimen ovi kiinnitetään ulkorenkaan pohjaan.
Jäädä vain tehdä suodattimia kaasuseoksen puhdistamiseksi ennen sen siirtämistä kattilaan. Tätä varten tarvitset käytettyjä sammuttimia tai samankokoisia putkiosia.
Ylhäältäpäin ne ovat tiiviisti suljettuja ja alhaalta päin hitsattu kartiomainen suutin, jonka päässä on liitos tuhkan poistamiseen. Sitten suutin asetetaan sivulle kaasuseoksen syöttämistä varten puhdistamista varten, ja kansi asetetaan poistoaukko jo suodatetulle kaasulle.
Ensisijainen kaasun puhdistus noki- ja tuhkahiukkasista tapahtuu keskipakovoimien vaikutuksesta ulkoisessa suodattimessa karkeaseen puhdistukseen (+)
Lisäksi palavan kaasun lämpötilan alentamiseksi jäähdyttimen jäähdytin on valmistettu useista putkista, joiden halkaisija on 10 cm ja jotka on liitetty toisiinsa pienillä putkilla.
Kaasun lopulliseen puhdistukseen asennetaan toinen suodatin, jonka sisällä on paisutettu savi, pienet metallilevyt tai sahanpuru. Jälkimmäisen materiaalin käyttö on sallittua vain, jos tuleva kaasu on jo jäähtynyt, muuten asia saattaa päästä tulipaloon.
Osoittautuu, että se valmistaa kaasupulloon "kattilan lieden". Tässä artikkelissa on ohjeet primitiivisen uunin luomiseksi.
Vaihtoehto 3: Kotitekoinen ICE-malli
Autolle tai moottoripyörälle kotitekoinen kaasugeneraattori valmistetaan samanlaisen kaavan mukaisesti. Ainoastaan tässä joudut pienentämään asennuksen koon minimiin. Raskaan yksikön kantaminen mukanasi on kannattamatonta, eikä se näytä kovinkaan esteettisesti miellyttävältä.
Työn helpottamiseksi on parasta ottaa kotitalouksien kaasupulloja generaattorin autoversiossa. Tärkeintä on varmistaa ennen hitsausta, ettei säiliössä ole vihjeitä propaanin esiintymisestä, muuten saattaa tapahtua pieni räjähdys. Kierrä palloventtiili irti ja täytä säiliö silmämuniin vedellä.
Palavan seoksen jäähdyttämiseksi asennuksen poistoaukossa tavanomaisella lämmityspatterilla
Aluksi autokaasugeneraattori tuottaa liian kuumia kaasuja. Ne on jäähdytettävä ilman virheitä. Muuten ne saattavat syttyä itsestään joutuessaan kosketuksiin moottorin kuumien osien kanssa. Kuumennetulla kaasumaisella polttoaineella on lisäksi pieni tiheys, minkä vuoksi sen sytyttäminen sylintereissä on yksinkertaisesti ongelmallista.
Auton kotitekoinen kaasugeneraattori voidaan asentaa tavaratilaan tai perävaunuun.
Toinen menetelmä on edullinen seuraavista syistä:
- helppo korjata;
- kyky jättää kaasua tuottava yksikkö autotallissa;
- vapaan tilan saatavuus tavaratilassa;
- mahdollisuus käyttää asennusta muihin tarpeisiin polttoaineen toimittamisen lisäksi polttomoottorille.
Älä pelkää tien kohoumia. Kun pomppuu kuoppia kohti, polttokammiossa oleva kiinteä polttoaine ravistellaan, mikä edistää vain sen parempaa sekoittumista ja palamista.
Kaasugeneraattoreiden toiminnan ja toiminnan vivahteet
On tärkeää muistaa, että laitoksen tuottama kaasu on hajuton ja myrkyllinen. Jos kaasugeneraattorin metalliosia hitsataan omin käsin, tehdään virheitä, ongelmia ei voida välttää.
Palamiskammion luonnollisen ilmavirtauksen aikaansaamiseksi voidaan porata 5 mm reikiä kotelon ympärille. Kaikki asennustyöt ja suorituskyvyn tarkistukset tulee suorittaa hyvin ilmastoidussa korjaamossa tai kadulla.
Kiinteän polttoaineen kaasugeneraattorin syttyminen ei eroa puuhellan sytytyksestä. Polttopuut tai muun tyyppiset polttoaineet sijoitetaan sisälle ja sitten ne sytytetään taskulampulla
Sytytyksen jälkeen ikkunaluukku suljetaan hapen virtauksen rajoittamiseksi palamiskammioon. Jotta itse valmistettu kaasuntuotantojärjestelmä toimisi kunnolla, on välttämätöntä säätää oikein syntyvän kaasuseoksen poistoaukko ja hapen syöttö.
Ennen kuin aloitat söpöinnin kaasugeneraattorilla, on tehtävä tekniset laskelmat, joissa on tarpeen ottaa huomioon polttoaineen polttoalue ja tyyppi, tarvittava lähtöteho ja odotettu toimintatapa.
Kuinka käyttää hiilenjalostuskaasugeneraattoria pienen auton polttoaineen toimittajana:
Yksinkertainen kaasugeneraattori propaanisylintereistä:
Puukaasugeneraattorin laite:
Yllä olevat menetelmät soveltuvat tehokkaan kaasugeneraattorin omaan tuotantoon. Mutta tämän laitteen malleja on paljon enemmän. Jotkut niistä on helpompi valmistaa, toiset monimutkaisempia.
Tärkein asia yksikköä kootessa on kiinnittää mahdollisimman suurta huomiota hitsien laatuun, muuten kaasuvuotoja ja räjähdyksiä voi tapahtua. Jos kaikki tehdään oikein, kaasugeneraattori toimii säännöllisesti 10–15 vuotta. Ja sitten kotelon metalli alkaa palaa, ja sinun on tehtävä kaikki uudelleen.
Onko sinulla käytännön asennustaitoja tai kokemusta kotitekoisen kaasugeneraattorin käytöstä? Ole hyvä ja jaa tietosi ja kysy alla olevista kommentteista aiheeseen liittyviä kysymyksiä.