Газогенератор вырабатывает газ из угля, дров, остатков деревообработки и подобных материалов. Получаемый горючий может заменить обычное топливо на основе углеводородов: природный газ для обогрева домов и бензин для машин.
Главное назначение такого устройства — сокращение затрат на топливо.
Для изготовления газогенератора собственноручно следует разобраться в его конструкции и функционале.
В статье рассказано о процессе переработки твердого топлива в горючий газ, представлены конструктивные особенности агрегата и даны примеры самостоятельной сборки простых устройств. Для лучшего понимания материал дополнен схемами, изображениями и видеороликами.
Газогенератор: устройство и принцип работы
Это устройство перерабатывает жидкое или твердое топливо в газ, который затем сжигают для производства тепла.
Варианты топлива для генерирующей установки
Агрегаты, работающие на мазуте или отработке, построены сложнее, чем аналоги, функционирующие на угле или дровах.
По этой причине наиболее распространены именно твердотопливные генераторы газа, так как топливо для них доступно и недорогое.
В качестве твердого топлива в газовом генераторе применяют.
- древесный, бурый и каменный уголь;
- топливные пеллеты из древесных отходов;
- солому, опилки и дрова;
- торфяные брикеты, кокс;
- лузгу семечек.
Очень экономные домовладельцы сами готовят запасы. брикеты из опилок.
Из всех этих видов топлива можно получить газ. Освобождение энергии зависит от… теплотворности разных типов топлива.
Получается больше тепла от сжигания сырья в газогенераторе, чем от использования твердого топлива в котлах. дровяного котла В диапазоне от 60 до 70 процентов изменяется значение для первого варианта, а у газогенераторного комплекса показатель равен 95 процентам.
Здесь нужно помнить о важном моменте: котел использует топливо для нагрева воды, а газовый генератор лишь вырабатывает горючее. Без нагревательного прибора, печки или ДВС пользы от самодельного газогенератора не будет.
Используйте получаемый газ сразу, накопление в емкостях экономически нецелесообразно. Это потребует монтажа дополнительного оборудования, работающего от электричества.
Что происходит внутри газогенератора
При помощи высокой температуры и малого количества кислорода в камере сгорания происходит пиролиз твердого топлива, что является основой работы генератора газа. В устройстве для получения газа запускаются сразу несколько химических реакций.
Процесс получения горючего газа состоит из трёх последовательных стадий.
- Термическое разложение топливаРеакция происходит при недостатке кислорода, его подаётся лишь третья часть от требуемой для обычного сгорания.
- Очистка полученного газаВ сухом вихревом фильтре, называемом также циклоном, происходит очистка газовых потоков от мельчайших пыльных частиц золы.
- ОхлаждениеСмесь газа очищают, предварительно охладив её.
В самом блоке генератора газа реализуется главный этап — пиролиз. Всё последующее — подготовка газовой смеси к сгоранию.
Из газогенерирующей установки выходит топливный газ, состоящий из окиси углерода, водорода, метана и других углеводородов.
При пиролизе разного топлива образуется также различное количество воды (в виде пара), кислорода, углекислого газа и азота. Функционируют по такому же принципу и пиролизные котлы отопления, демонстрирующие высокий КПД.
Особенности работы различных преобразователей
По конструкции и принципу работы газогенераторы делятся на…
- прямыми;
- обращенными;
- горизонтальными.
Различают устройства по местам подаваемого воздуха и выпускаемого газа.
Прямой процесс Воздушная масса подаётся снизу, а горючая смесь выходит сверху конструкции.
Обращенный вариант Предполагает подачу кислорода непосредственно в место реакции окисления, при этом являясь самой нагретой частью в устройстве для генерации газа.
Впрыск самостоятельно выполнить затруднительно, поэтому данный принцип применения нашли лишь в заводских системах.
В горизонтальном газогенераторе Патрубок для подачи газа находится над колосником, где происходит соединение реакций окисления и восстановления. Такая конструкция легко изготавливается самостоятельно.
Достоинства и недостатки газовых генераторов
Выйдет ли покупка промышленного бытового газогенератора оправданной, если стоимость его в 1,5–2 раза выше, чем у традиционного твердотопливного котла?
К преимуществам применения газовых генераторов относятся:
- полное прогорание топливаПоместив топливо в топку, получено малое количество золы.
- сравнительно высокий КПД при совместной работе с ДВС либо газовым котлом;
- широкий выбор твердого топлива;
- простота эксплуатации Нет постоянной необходимости контролировать работу агрегата.
- временной интервал между перезагрузками топки — до суток на дровах и до недели на угле;
- возможность использования непросушенной древесины Влажное сырьё подходит не для всех моделей газогенераторов.
- экологичность устройства Это устройство не имеет выхлопной трубы; весь образующийся газ поступает прямо в камеру сгорания мотора или котла.
При работе генератора на сырых дровах выработка газа уменьшится на 20–25%, так как из древесины испаряется влага.
Это понижает температуру в топке, что замедляет процесс пиролиза. Для лучшего результата перед загрузкой в пиролизную камеру поленья необходимо тщательно просушить. Промышленные устройства полностью автоматизированы: подача топлива осуществляется шнеком из расположенного рядом контейнера.
Самодельное устройство для производства газа не обеспечивает высокой степенью независимости, но при этом простое в использовании. Достаточно периодически загружать его топливом до отказа.
Недостатков у газогенератора меньше, но они есть:
- Низкая управляемость объёмов производимого газа. При охлаждении печи процесс пиролиза останавливается, а на выходе вместо горючего газа получается смесь смол.
- громоздкость установки Даже примитивный генератор, рассчитанный на мощность в 10–15 киловатт, требует значительного места.
- длительность растопки До первого выпуска газа реактором потребуется 20–30 минут.
После «разогрева» генератор стабильно производит определенный объем газовой смеси, которую нужно сжигать или выпускать в атмосферу. Для изготовления этого агрегата самостоятельно необходимы прочные газовые баллоны или толстая сталь, что представляет собой значительные затраты. Однако все это компенсируется экономичностью генератора и низкой стоимостью исходного топлива.
Некоторые газогенераторы имеют вентилятор, который подаёт воздух, а другие – нет. Первый вариант увеличивает мощность, но требует подключения к электросети. Для небольшого генератора для готовки на природе подойдёт компактный агрегат без вентилятора.
Большинство изготовленных собственными силами газогенераторов функционируют за счёт естественной тяги.
Для обогрева частного дома потребуется более мощное и энергоемкое устройство. В таком случае целесообразно предусмотреть резервный электрогенератор для предотвращения ситуации, когда при отключении электричества дом останется без света и тепла одновременно.
Рабочие узлы самодельного агрегата
Чтобы разобраться, как можно сделать твердотопливный газогенератор Чтобы создать что-либо своими руками, важно чётко понимать его устройство. Каждый элемент имеет свою функцию, и отсутствие хотя бы одного не допустимо.
Внутри корпуса нужно разместить следующие элементы:
- Отсек для твёрдотопливного реактора расположен сверху агрегата.
- Устройство для пиролиза, в котором протекает процесс разложения веществ под действием тепла.
- воздухораспределительное устройство с обратным клапаном;
- колосники с зольником;
- выводной патрубок для производимого газа;
- фильтры очистки.
Высокая температура в самодельном генераторе на дровах ставит жёсткие требования ко всем его элементам. Корпус изготовлен из прочной листовой стали, а внутренние детали выбраны с максимальной жаростойкостью.
Для герметизации люка загрузки топлива в закрытом состоянии крышке нужен уплотнитель. Асбест – самый доступный материал, но не безопасен для здоровья людей. Лучше приобрести специальные жаропрочные прокладки из силиконов или силикатов.
Корпус может быть цилиндрическим или прямоугольным. Для упрощения изготовления часто используют пару баллонов с газом или железные бочки. Один из колосников внизу топки приваривают неподвижно, а второй устанавливают подвижно.
Воздухораспределительный узел размещен вне корпуса и подает в топку нужное количество кислорода, а обратный клапан предотвращает выход оттуда газов.
Технологии изготовления газогенератора
Изготовить газогенерирующую установку своими руками возможно несколькими путями. Выбор метода обусловлен имеющимися материалами и назначением вырабатываемого газа.
Установка устройства на основе угля.
Рассмотрим изготовление полезного изделия из металлического ведра с крышкой. Сначала подготовим устройство для преобразования газа, получаемого из установке, в электричество.
Завершив подготовку потребителя к будущему использованию, переходят к строительству самого газогенератора.
Патрубок, выводящий газ из установки, требуется оснастить фильтром, поскольку при горении угля образуется много мелких частиц и пыли.
После того как изготовлен самодельный газогенератор, проверьте его работу.
Вариант #2: Газогенератор из двухсотлитровых бочек
Для газогенератора, изготовленного своими руками и работающего от бочек, понадобится две емкости объемом по 200 литров. Одна из емкостей помещается вовнутрь другой примерно на две трети.
Пространство, образованное снизу, предназначено для работы как камеры сгорания, а верхняя часть подходит для бункера дров или пеллет.
Рядом с секцией пиролиза устанавливают трубу диаметром 50 мм для подачи воздуха, а ближе к крышке – газоотводящий патрубок. В дне внутренней бочки прорезают отверстие для подачи топлива в камеру сгорания, а к днищу внешней приваривают дверцу поддувала.
Остаётся установить фильтры для очистки газовой смеси перед подачей её в водогрейный котел. Для этого пригодны списанные огнетушители или куски трубы соответствующего диаметра.
Сверху полностью закрывают, снизу приваривают конусную насадку с штуцером для удаления золы. Сбоку врезают патрубок подачи газовой смеси, а в крышку – отвод для очищенного газа.
Для снижения температуры горючего газа устанавливают радиатор охлаждения. Радиатор состоит из нескольких труб диаметром 10 см, соединенных мелкими патрубками.
Для удаления остатков примесей устанавливают дополнительный фильтр с керамзитом, металлическими шайбами или опилками. Использование опилок возможно лишь при предварительном охлаждении газа, чтобы избежать возгорания.
Из газового баллона можно изготовить буржуйку. Инструкции по изготовлению примитивного устройства дано в этой статье.
Вариант #3: Самодельная модель для ДВС
Для автомобиля или мотоцикла изготавливают ручной газогенератор по такой же схеме. Но здесь необходимо уменьшить габариты устройства до минимума.
Для генератора автомобильного типа лучше использовать баллоны от бытового газа. Важно перед сваркой удостовериться в отсутствии пропана, иначе может произойти небольшая детонация. Для этого нужно отвернуть клапан и наполнить емкость водой доверху.
Автомобильный газогенератор сначала производит чрезмерно горячие газы. Необходимо их охлаждать, чтобы при контакте с раскаленными частями двигателя они не воспламенились. Также разогретое горючее имеет малую плотность и трудно поджечься в цилиндрах.
Самодельный газогенератор для автомобиля можно установить в багажном отделении или на прицепе.
Второй способ предпочтительней благодаря:
- простоте ремонта;
- Можно ли хранить газогенератор в гараже?
- наличию свободного места в багажнике;
- Другие применения установки, кроме подачи топлива в двигатель внутреннего сгорания.
Не стоит бояться ям на дороге. Подпрыгивая на неровностях, горючее в камере сгорания будет перемешиваться сильнее, что положительно скажется на его сжигании.
Нюансы работы и эксплуатации газогенераторов
Газ, производимый установкой, бес запаху и токсичен. При самостоятельном изготовлении газогенератора ошибки в процессе сварки могут привести к негативным последствиям.
Для обеспечения естественной циркуляции воздуха в камере сгорания вокруг корпуса можно сделать отверстия диаметром 5 мм. Установка и проверка функционирования должны осуществляться в комнате с хорошей вентиляцией или на открытом воздухе.
При возникновении огня заслонку закрывают, ограничивая доступ кислорода в зону сгорания. Для бесперебойной работы газогенератора необходимо правильно настроить отвод получаемой газовой смеси и подачу кислорода.
Перед началом изготовления газогенератора необходимо выполнить инженерные расчеты, учитывая площадь горения, тип используемого топлива, необходимую выходную мощность и предполагаемый режим эксплуатации.
Выводы и полезное видео по теме
Применение газогенератора, работающего на древесном угле, как источника энергии для компактного авто.
Простой газогенератор из пропановых баллонов:
Устройство дровяного генератора газа:
Представленные способы подходят для создания эффективного газогенератора самостоятельно. Существуют и другие модели такого устройства, некоторые из которых проще в изготовлении, а другие – сложнее.
При сборке агрегата важно уделить максимум внимания качеству сварных швов, иначе могут произойти утечки газа и взрыв. При правильной сборке газогенератор прослужит 10–15 лет. После этого металл корпуса начнет разрушаться, и потребуется собрать всё заново.
Обладают ли вы практическим опытом сборки или эксплуатации самодельных газогенераторов? Поделитесь своими знаниями и задавайте вопросы по теме статьи в комментариях.