За тысячелетия существования человечество освоило добычу нефти и газа, изобрело электричество, использует энергию ветра и солнца, однако до сих пор сжигает древесину в топках. Дрова, опилки, старое дерево, отходы деревообрабатывающих предприятий — все это можно использовать, создав дровяной газогенератор своими руками.
Многие мастера применяют данное приспособление в быту и в автомобиле. В случае возникновения интереса к данной теме или идеи собственного изготовления генератора, предлагаем ознакомиться с практическим воплощением этой задумки.
В данном тексте рассмотрен принцип работы дровяного газогенератора, его преимущества и недостатки, а также инструкция по самодельной сборке такого устройства.
Принцип действия дровяных газогенераторов
Быстро горение дров на открытом воздухе даёт в основном определённое количество тепловой энергии. Однако совсем по-другому ведёт себя древесина при так называемом… пиролизном сжиганиито есть, при пожаре при недостаточном количестве кислорода.
В подобной обстановке происходит не так горящее сгорание, сколько медленное разложение древесины. От этого процесса получают ценный продукт – горючий газ, а не тепло.
Газогенераторы раньше часто служили источником горючего для автомобилей. И по сей день иногда попадаются автомобили, использующие газ, производимый этими устройствами.
При медленной сгорании дерева образуется смесь из таких продуктов:
- метан (СН4);
- водород (Н2);
- оксид углерода (он же СО или угарный газ);
- различные предельные углеводы;
- углекислый газ (СО2);
- кислород (О2);
- азот (N);
- водяной пар.
Только часть из этих компонентов является горючими газами; всё остальное представляет собой загрязнения или негорючий материал, избавление от которого желательно. Поэтому требуется не только сжечь древесину в специальной установке, но и очистить полученный результат, а также охладить получаемую газовую смесь.
В условиях индустриального производства данный процесс состоит из следующих стадий.
- Сжигание твердого топливаПри недостаточном, около 35 процентов от норматива, содержании кислорода.
- Первичная грубая очисткаОтделение летающих частиц в циклонном вихревом фильтре.
- Вторичная грубая очисткаДля очистки газа с помощью водяного фильтра применяется скруббер-очиститель.
Домашние самоделки по простоте конструкции и занимаемой площади уступают своим прототипам, но в принципе действия и устройстве схожи. Начать изготовление следует с продуманного плана и выбора проекта агрегата.
В сети можно найти много советов по изготовлению самостоятельных древесных газогенераторов. Часть из них содержит чертежи, подходящие для реализации.
Специалистам, добившимся частичного осуществления этого интересного процесса, свойственно отмечать, что на его реализацию может потребоваться значительное количество времени и усилий. Вероятно, потребуется осуществить не одну доработку и ряд экспериментов для получения агрегата с удовлетворительными характеристиками.
Преимущества и недостатки системы
Газогенераторы просты в эксплуатации. При правильном изготовлении с учётом всех норм безопасности топливо закладывается нечасто. Например, дрова можно загружать в камеру раз в сутки, а древесным углем — раз в неделю.
Это в большей степени касается изделий промышленного производства. Конечно же, работа… самодельного газогенератораНеобходимо пристально следить за температурой горячего газа, так как пожарная опасность при высоких показателях значительно увеличивается.
Дерево — материал, который легко достать. В загрузочную камеру газогенератора можно подавать как дрова, так и щепу, и прессованные опилкиИ любые отходы древесной промышленности, а также целлюлозосодержащие материалы. В качестве топлива отлично подходит сухой и лёгкий древесный уголь. При достаточной вместимости бункера в него можно загружать дрова без предварительной колки, целиком.
Продукт горения, газовый топливо, можно применять для отопления помещений, функционирования двигателей внутреннего сгорания транспортных средств, а также для генерации электричества. Однако следует помнить и о недостатках данного практичного прибора.
Промышленный газогенератор надежен, безопасен и удобен, но стоит дорого, что не позволяет каждому владельцу дома или дачи его приобрести. Самодельный генератор из доступных материалов тоже обойдётся недешево.
Для сборки необходимы исключительно крепкие и термостойкие материалы. Потребуется сварочный аппарат и умение им пользоваться.
Чтобы знать цену строительства самодельного газогенератора на опилках, нужно учитывать и расходники. Для него потребуется чугун для создания колосника, а крышку можно будет изготовить из специальной рессоры, которую необходимо будет найти или приобрести.
Для сборки газогенератора потребуются жаропрочные прокладки для люков, соединений между элементами и так далее.
Дополнительным статьей расходов газогенератора является потребление электроэнергии на подачу воздуха в камеру сгорания. Отсутствие электроснабжения остановит работу устройства.
Снижение температуры горения недопустимо, так как может вызвать загрязнение устройства дегтем. Тогда потребуется прервать процесс, очистить газогенератор и запустить его вновь.
Хотя газогенератор кажется способным работать на любом топливе, важно помнить, что оно должно плавно опускаться в бункер по мере сгорания. Поэтому дрова для генератора нужно подготовить, изрезав их на примерно равные части.
Изготовление устройства своими руками
Первым шагом нужно решить, для каких целей нужен будет газогенератор: для жилого помещения или для автомобиля. В случае с автомобилем важнее низкий вес и компактные размеры. Для газогенератора для автомобиля наилучшим материалом служит нержавеющая сталь — дорогая, но прочная и легкая. А вот для дома изготавливают крупное устройство из подручных материалов, которые проще найти и дешевле стоят.
Рассмотрим процесс создания газогенератора, используемого для снабжения топливом мотоцикла.
Чтобы подавать газовое топливо в бензиновый двигатель, его нужно охладить, очистить и смешать с воздухом в правильной пропорции. Для этого агрегат необходимо оснастить вентилятором для розжига, циклоном, фильтром, смесителем и охладителем.
Необходимо оснастить самодельный генератор газа приспособлениями для его штатной эксплуатации и организовать монтаж на мотоцикл с коляской.
Чем больше домашний газогенератор похож на заводской по размерам и конструкции, тем эффективнее он работает. Полная копия промышленного газогенератора может быть сложна в создании дома, но это необязательно.
Лучше скопировать существующий самодельный агрегат, попросив его у знакомых или друзей, либо использовав информацию из интернета.
Изготавливаются основные узлы газогенератора, после чего их собирают в единое устройство. Для этого требуются следующие элементы:
- Корпус.
- Бункер для топлива.
- Камеру сгорания.
- Горловину камеры сгорания.
- Воздухораспределительный узел.
- Фильтровочный узел.
- Патрубок камеры сгорания.
- Решетки Колосникова, дверцы и аналогичные детали.
Корпус, иногда называемый камерой заполнения, бывает цилиндрическим или кубическим. Из этого следует, что мастер может изготовить его двумя способами: приспособить подходящую металлическую емкость или сделать корпус самостоятельно из уголка и листового металла.
Аналогично изготавливают бункер для твердого топлива: из металлического листа и уголка. Позже его монтируют внутри корпуса, поэтому размеры должны быть подходящими. В некоторых случаях проще превратить в бункер часть корпуса газогенератора, отделив часть пространства с помощью металлических плит.
Сталь с малым содержанием углерода подходит для изготовления внутренних деталей газогенератора на дровах. Корпус необходимо закрыть плотно прилегающей крышкой. Герметизация важна для правильной работы генератора, так как именно она обеспечивает поступление ограниченного количества кислорода.
Самодельный газогенератор по причине своего веса требует надежной опоры. К низу корпуса привариваются крепкие ножки. Крышка, отвечающая за загрузку горючего, также нуждается в особом внимании.
Иногда это слишком тяжело для того, чтобы поднять его самому. В такой ситуации может помочь специальная амортизационная рессора.
Камере сгорания требуется жаропрочная сталь из-за высокой температуры горения топлива. Можно применить пустые баллоны от бытового газа: новые или б/у.
Металлическую горловину камеры сгорания, где протекает крекинг смол, нужно изолировать от остальных частей специальными жаростойкими прокладками. Асбест подходит для этого, но предпочтительнее применять более новые и безопасные материалы.
Воздухораспределительный узел соединяют со структурой штульцем, рядом с которым устанавливают обратный клапан. Предназначен этот элемент для регулировки подачи воздуха к топливу и предотвращения утечки получаемого горючего газа, ради которого был создан генератор.
Между воздухораспределительной коробкой и средней частью камеры сгорания должны располагаться специальные калибровочные отверстия-фурмы. После камеры сгорания установлена система фильтров, которая очищает полученную газовую смесь от загрязнений. Колосниковая решетка предназначена для очистки камеры сгорания.
Изготавливают её преимущественно из чугуна. Для упрощения чистки среднюю часть колосника можно сделать подвижной или съемной. Дверцы обеспечивают доступ к различным отделам газогенератора, служат для загрузки дров, очистки камеры сгорания и т. п. Все дверцы должны быть герметичными и уплотнены термостойкими прокладками.
Внизу устанавливают патрубок, по которому газовая смесь направляется в фильтровочный узел, а затем в охладитель. Для создания небольшого циклонного фильтра можно использовать корпус старого огнетушителя или другую металлическую емкость нужного размера и формы.
Процесс работы заключается в следующем: в верхнюю часть циклона поступает загрязненный горячий газ, который начинает вращаться в круглом корпусе. Под воздействием центробежных сил частицы загрязнений перемещаются к нижней части устройства и выводятся через отверстие для выгрузки. Очищенный газ выходит через другое отверстие в верхней части фильтра.
В домашних условиях для охлаждения можно применять стандартный радиатор или сделать змеевик. Горячий газ протекает по такому изделию, постепенно охлаждаясь. По выбору возможно реализовать водяное охлаждение.
Газогенератор способен «переварить» древесину любой влажности, даже до 50%, как у свежесрубленного дерева. Однако на практике наблюдается обратная зависимость: чем выше влажность топлива, тем ниже эффективность работы газогенератора. Не стоит загружать в устройство топливо с влажностью более 20%.
Небольшое изменение конструкции поможет решить проблему. Необходимо проложить кольцевой газопровод от патрубка камеры сгорания между стенками корпуса и наружной частью камеры загрузки.
Часть тепла пойдёт на уменьшение влажности топлива, сократится время охлаждения, а эффективность генератора увеличится.
Ценная информация по газогенераторам
Иногда мечты хозяев частных домов о покупке или создании собственного газогенератора не совпадают с действительностью.
Распространенное убеждение гласит, что эффективность газогенератора, приближающаяся к 95%, превосходит эффективность традиционного. напольного газового котлаДостигающие 60-70% показатели в целом точны, однако сравнение не совсем корректное.
Первый показатель измеряет эффективность производства газообразного топлива из древесины, а второй — количество тепла, выделяемое котлом при работе. В обоих случаях сгорает древесина, но полученные результаты различны. При дальнейшем использовании пиролизного газа для обогрева помещения можно провести аналогичное сравнение.
Важно помнить, что самодельные газогенераторы, несмотря на высокую производительность, часто не так эффективны, как заводские модели. Это необходимо учитывать при разработке конструкции и расчётах затрат и предполагаемой прибыли проекта.
Если потребность в газогенераторе вызвана исключительно стремлением повысить эффективность системы отопления дома, следует рассмотреть альтернативное устройство — пиролизный котелУстройство функционирует по сходным принципам. Отличие от газогенератора заключается в том, что вырабатываемый газ сразу же горит, а получаемая энергия служит для нагрева теплоносителя системы отопления жилища.
В подобном устройстве устанавливается доп. камера сгорания, для работы которой требуется отдельный поток воздуха. Для обогрева дома с использованием газогенератора пригодится выбрать конвекторОтопление добавит к расходам по модернизации или организации системы тепла. Важно оценить, оправданы ли такие затраты.
Важно правильно обслуживать газогенератор во время работы.
Реклама говорит, что это универсальный прибор, который сжигает всё: от опилок до свежей древесины.
Реклама не упоминает, что при использовании влажного сырья объем получаемого газа может уменьшиться на 25% и более.
Специалисты считают древесный уголь оптимальным топливом для газогенератора из-за малого расхода энергии на испарение влаги при его горении, что способствует быстрому процессу пиролиза.
Автомобилисты могут использовать газогенератор не только для обогрева, но и для движения своего автомобиля. В Европе немало водителей успешно переоборудовали машины для работы на дровах. Чаще всего это компактные и прочные устройства из тонкой нержавеющей стали.
Цена подобных установок, даже при самостоятельном изготовлении, довольно высока. В России газовый генератор для автомобилей делают из доступных материалов и монтируют на грузовых автомобилях.
Работа этого агрегата не всегда эффективна, часто сопровождается долгим разогревом и требованием непрерывного вращения мотора на высокой или средней скорости, что ускоряет его износ.
Газогенератор можно использовать в частном доме для создания домашней электростанции, применяя горючий газ как топливо. Такой проект реализуется при помощи дизельного двигателя внутреннего сгорания.
Выводы и полезное видео по теме
Видео демонстрирует работу постройки газогенератора своими руками.
Представлен опыт изготовления собственного газогенератора, учтены допущенные ошибки.
Компактный газогенератор для монтажа на автомобиль.
Самостоятельно создать работоспособный газогенератор непросто. Агрегаты таких обычно изготавливают для автомобилей, но также могут использоваться в домах с хорошим эффектом. Тонко чувствующий мастер, не боязливый перед сложностями и готовый к экспериментам, вполне способен выполнить эту задачу.
При чтении информации возникли вопросы или пожелания по самостоятельной сборке дровяного газогенератора? Делитесь своими мыслями в комментариях.