Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!

За тисячі років історії людство навчилося добувати нафту і газ, винайшло електрику, використовує енергію вітру і сонця, але як і раніше спалює в топках деревину. Дрова, тирса, старе дерево, відходи діяльності древообрабативающіх підприємств - все це можна використовувати, якщо зробити дров'яної газогенератор своїми руками.

Чимало майстрів успішно використовують цей пристрій для будинку і навіть для автомобіля. Якщо ви зацікавилися цією темою, або з'явилася ідея самостійно зробити генератор, ми розповімо як це реалізувати на практиці.

У нашому матеріалі мова піде про принцип дії дров'яного газогенератора, достоїнства і недоліки такої системи, а також про те, як самостійно зібрати такий пристрій.

Принцип дії дров'яних газогенераторів

Швидке спалювання дров на відкритому повітрі дає, головним чином, деяка кількість корисного тепла. Але зовсім інакше деревина веде себе при так званому піролізному спалюванні, тобто при горінні в присутності дуже малої кількості кисню.

У такій ситуації спостерігається не стільки горіння, скільки тління деревини. А корисним продуктом цього процесу є не тепло, а горючий газ.

Газогенератори колись активно використовувалися в якості постачальника палива для авто. І зараз можна зрідка зустріти машини, що працюють на що виробляється ними газі:

Газогенератори - агрегати, що дозволяють отримувати пальне для авто з твердого палива. Активно застосовувалися в 30-і - 40е роки, коли відзначався дефіцит традиційних видів палива Для вироблення газоподібного палива використовуються не тільки дрова, всі види вугілля, солома, пелети, але і практично безкоштовні відходи деревообробки Невеликий агрегат для генерації газу і газової суміші вільно розміщується в багажнику малогабаритної легковика Генератор, здатний повністю покрити потреби авто, більше підходить для вантажівок. Для забезпечення малолітражного авто найчастіше встановлюється на причіп

При повільному горінні деревини на виході виходить суміш, яка містить наступні продукти:

  • метан (СН 4);
  • водень (Н 2);
  • оксид вуглецю (він же СО або чадний газ);
  • різні граничні вуглеводи;
  • вуглекислий газ (СО 2);
  • кисень (О 2);
  • азот (N);
  • водяна пара.

Тільки частина цих інгредієнтів є горючими газами, все інше - це забруднення або негорючий баласт, від якого краще позбутися. Тому потрібно не просто спалити дерево в спеціальній установці, але і очистити результат, а також охолодити отриману газову суміш.

В умовах промислового виробництва цей процес включає наступні етапи:

  1. Спалювання твердого палива в присутності малого (близько 35% від норми) кількості кисню.
  2. Первинна груба очистка, тобто відділення летючих частинок в циклон вихровому фільтрі.
  3. Вторинна груба очистка, при якій газ очищується за допомогою водяного фільтра, використовується так званий скруббер-очищувач.

Саморобні пристрої для використання в домашніх умовах виглядають простіше і місця займають менше, але принцип їх роботи, а також конструкція дуже схожі. Перед початком виготовлення такого пристрою необхідно все добре продумати, а також скласти або знайти проект агрегату.

Ця схема дозволяє зрозуміти пристрій дров'яного газогенератора: дрова завантажуються зверху, потрапляють в камеру згоряння, куди нагнітається невелика кількість повітря, і де відбувається процес повільного згорання палива і виділення горючого газу

На просторах інтернету є чимало рекомендацій про те, як зробити саморобний дерев'яний газогенератор. Деякі з них забезпечені цілком реальними для втілення кресленнями.

Майстри, яким вже вдалося в якійсь мірі здійснити цей захоплюючий процес, відзначають, що часу і сил може знадобитися чимало. Можливо, доведеться виконати не одну переробку і здійснити цілий ряд експериментів, щоб отримати агрегат з прийнятними характеристиками.

Ця схема, на якій показаний принцип роботи промислової газогенераторної установки, дозволяє скласти уявлення про окремі елементи побутового газогенератора

Переваги та недоліки системи

Газогенератори виключно зручні у використанні. Якщо агрегат зроблений правильно, з дотриманням всіх вимог техніки безпеки, в нього можна завантажувати паливо дуже рідко. Наприклад, завантажувати в камеру дрова можна тільки один раз в день, а якщо в якості палива використовується деревне вугілля, досить буде і одного разу в тиждень.

Промислові моделі побутових деревних газогенераторів виключно зручні і безпечні, однак вартість такого пристрою зазвичай буває дуже високою

Але це відноситься, скоріше, до пристроїв промислового виготовлення. Звичайно, роботу саморобного газогенератора слід ретельно контролювати. Температура гарячого газу може бути дуже високою, небезпека виникнення пожежі також істотно зростає.

Деревина - доступний матеріал. У завантажувальну камеру газогенератора можна подавати і дрова, і щепу, і пресовані тирсу, і будь-які відходи деревної промисловості, і целюлозовмістні матеріали. Чудово підходить в якості палива сухий і легкий деревне вугілля. Якщо розміри бункера дозволяють, в нього можна завантажувати дрова навіть без попередньої кілки, цілком.

Для спалювання в газогенераторе підходять практично будь-які матеріали, що містять целюлозу, але важливо не забувати про прийнятний рівень вологості такого палива, щоб підвищити ефективність роботи приладу

Отриманий в результаті горіння продукт, горючий газ, можна використовувати для вирішення різних завдань: обігріву будинку, роботи ДВС автомобіля, навіть для вироблення електроенергії. Але варто згадати і про "мінуси" цього корисного пристрою.

Для початку, промислова модель газогенератора, надійна, безпечна і зручна, коштує досить дорого. Не всякий власник будинку або дачі може дозволити собі подібний агрегат. Але і створення саморобного газогенератора навіть з підручних матеріалів може вилитися в кругленьку суму.

Не завжди можна використовувати для нього будь-які підручні матеріали. Всі частини агрегату повинні бути дуже міцними і здатними переносити високу температуру. В обов'язковому порядку знадобиться зварювальний апарат, а також навички роботи з ним. Метал доведеться і різати, і варити.

Паливо для деревного газогенератора повинна мати такі розміри і конфігурацію, які дозволять йому вільно переміщатися вниз по бункеру до камери згоряння

Розраховуючи, скільки коштуватиме створення саморобного газогенератора на тирсі, слід врахувати і витратні матеріали. Знадобиться чавун для створення колосника, цілком можливо, що для виготовлення кришки доведеться знайти або купити спеціальну ресору.

Необхідні також жароміцні прокладки для люків, для з'єднання окремих елементів пристрою і т.п. Перед виготовленням газогенератора потрібно ретельно все прорахувати.

Ще одна стаття витрат на газогенератор - це електроенергія, яка необхідна для примусової подачі повітря в камеру згоряння. Якщо з якоїсь причини електрику буде відключено, газогенератор не зможе працювати.

Така ситуація є неприпустимою, оскільки зниження температури горіння може призвести до забруднення пристрою дьогтем. В результаті доведеться зупиняти процес, чистити газогенератор, а потім запускати його знову.

Хоча здається, що завантажити газогенератор можна мало не будь-яким паливом, все ж слід пам'ятати, що воно повинно поступово, у міру згоряння, опускатися вниз по бункеру. Тому дрова для генератора слід підготувати, розрубав їх на більш-менш однакові за розміром елементи.

Виготовлення пристрою своїми руками

Спочатку слід визначитися, для яких цілей буде виготовлений газогенератор: для будинку або для автомобіля. В останньому випадку пріоритет віддається низькій вазі і компактним розмірам. Кращий матеріал для автомобільного газогенератора - нержавіюча сталь, дорога, але міцна і легка. А ось для будинку роблять велике пристрій з підручних матеріалів, які і знайти простіше, і коштують вони дешевше.

Розберемо приклад виготовлення газогенератора для забезпечення паливом мотоцикла:

Для установки на транспортний засіб ідеально підходять генератори зверненого процесу В генераторах, що працюють по зверненої схемою, активна частина розташована внизу. Приблизно посередині висоти агрегату подається повітря для горіння Горіння твердого палива відбувається на рівні подачі повітря в агрегат. Відбір виробленого газу відбувається нижче рівня поставки повітря Газогенератор встановлюється на модернізовану коляску, система управління мотоциклом доповнюється важелем подачі газу

Для поставки в бензиновий двигун газоподібного палива його слід охолодити, очистити і змішати з повітрям у відповідних пропорціях. Для цього агрегат потрібно обладнати вентилятором для розпалювання, циклоном, фільтром, змішувачем і охолоджувачем.

Для виготовлення газогенератора слід запастися сталевий бочкою на 100 л, відрізком труби, старим бідоном, вогнегасником, старим чайником з нержавійки, ресивером, шестигранником, трубою зі згоном, диском від роторної косарки, низькотемпературної батареєю Труба потрібна з товстими стінками, діаметром приблизно 160 мм. У ній свердлимо отвори для установки фурм, через сопла яких буде надходити повітря За розміром труби в диску вирізаємо отвір, потім з'єднуємо верхній край труби з диском зварюванням Зверху на диск встановлюємо бідон, з'єднуємо задіяні елементи зварюванням. Приварюють до майбутнього агрегату патрубки для підключення труб подачі повітря і відводу газу Зі старого вогнегасника збираємо очищувач відцентрового типу - циклон. Приварюють пристрій до бочки без кришки і дна У нижній частині металевої бочки вирізаємо отвір, через яке буде звільняти генератор від золи Спорудження поміщається в бочку, до диска приварюються опорні лапи. Перед установкою агрегату з бідона з трубою в бочку внизу труби на ланцюгах підвішується зольник, зроблений зі старого чайника Вгорі на бідон монтується кришка від бочки з заздалегідь вирізаним отвором. Отвір внизу бочки оснащуємо різьбовою пробкою

Залишилося доповнити саморобний генератор газу пристроями, що забезпечують нормальну роботу, і вирішити питання з установкою його на мотоцикл з коляскою.

Зі старої низькотемпературної батареї робимо охолоджувач, для з'єднання будемо використовувати фланці, не забудемо про отвір для зливу конденсату З двох відер з-під фарби зробимо двох'ярусний фільтр. Поставимо з друг на дружку, дно перфоріруем, нижнє заповнимо керамзитом, верхнє мінватою Відрізаємо задню частину коляски і збільшуємо її корисну площу шляхом установки підрамника Вентилятор для розпалювання зробимо з печі трактора, наприклад, трактора марки Беларус Встановлюємо вентилятор в передній зоні мотоциклетної коляски, підключаємо його до системи Підключення вентилятора, що прискорює розпал всередині генератора, виконуємо гнучкими полімерними трубами Для контролю надходження газу до вентилятора розпалу й змішувача встановлюємо два кульових крана Перед карбюратором встановлюємо змішувач, приєднуємо його до розподільника. Під карбюратором влаштовуємо колектор зі сталевих трубок

Звичайно, чим ближче розміри і конфігурація саморобного газогенератора до промислової моделі, тим ефективніше буде працювати пристрій. Зробити в домашніх умовах точну копію газогенератора, виготовленого на заводі, важко, та й не обов'язково.

Простіше скопіювати готовий саморобний агрегат, попросивши його у знайомих, друзів, а то і просто скориставшись інформацією в інтернеті.

Спочатку виготовляють основні вузли газогенератора, потім їх збирають в одне ціле пристрій. Щоб зробити такий пристрій, необхідно підготувати наступні елементи:

  1. Корпус.
  2. Бункер для палива.
  3. Камеру згоряння.
  4. Горловину камери згоряння.
  5. Повітророзподільний вузол.
  6. Фільтрувальні вузол.
  7. Патрубок камери згоряння.
  8. Колосникові грати, дверцята та інші подібні елементи.

Корпус, який іноді називають камерою заповнення, може мати як циліндричну, так і кубічну форму. Тому у майстра є два варіанти для його виготовлення: використовувати відповідну металеву ємність, злегка її модифікувавши, або зробити корпус "з нуля" з куточка і листового металу.

Для виготовлення саморобного газогенератора можна використовувати підручні матеріали, наприклад, металеву бочку, старі газові балони, корпус вогнегасника і т.п.

Подібним же чином робиться бункер для твердого палива, тобто теж з металевого листа і куточка. Пізніше бункер закріплюють усередині корпусу, тому його розміри повинні бути відповідними. Втім, іноді простіше перетворити в бункер частина корпусу газогенератора. Для цього частину простору відокремлюють за допомогою металевих плит.

Відповідний для нутрощів газогенератора на дровах матеріал - сталь з низьким вмістом вуглецю. Корпус слід накрити щільно прилягає кришкою. Герметизація - важлива умова правильної роботи генератора, оскільки саме таким шляхом забезпечується надходження обмеженої кількості кисню.

Саморобний газогенератор - це досить важке пристрій, слід подбати про його стійкості. Для цього до нижньої частини корпусу приварюють міцні ніжки. На окрему увагу заслуговує кришка, через яку здійснюють завантаження палива.

Часом вона буває важкою і підняти її самотужки не просто. Щоб вирішити проблему, можна використовувати спеціальну амортизаційну ресору.

Для камери згоряння знадобиться особлива жароміцний сталь, оскільки саме тут відбувається горіння палива при дуже високих температурах. Втім, для цих цілей можна успішно використовувати порожній балон від побутового газу. Підійде і нова ємність, і що була у використанні.

Якщо газовий балон для виготовлення побутового газогенератора раніше був у вжитку, перед початком зварювальних робіт його краще заповнити водою. Це запобіжить можливому спалаху залишків газу

Металеву горловину камери згоряння, в якій здійснюється ще один важливий процес - крекінг смол - слід відокремити від інших елементів спеціальними жаростійкими прокладками. Цілком підходящим для цього матеріалом вважається азбест, але краще використовувати більш сучасні і безпечні матеріали.

Повітророзподільний вузол з'єднують з конструкцією за допомогою штулцера, поруч з яким встановлюють зворотний клапан. Завдання цього елемента - регулювати надходження повітря до палива і не допускати витоку отриманого пального газу, заради якого і затівалося створення генератора.

Між повітророзподільної коробкою і середньою частиною камери згоряння повинні знаходитися спеціальні калібрувальні отвори-фурми. Після камери згоряння ставлять систему фільтрів, щоб очистити отриману газову суміш від забруднень. Решітка призначена для очищення камери згоряння.

Її зазвичай виконують з чавуну. Щоб полегшити процес очищення, середню частину колосника можна зробити рухомий або знімною. Дверцята забезпечують доступ в різні відділи газогенератора і служать для завантаження дров, очищення камери згоряння і т.п. Звичайно, всі такі дверцята повинні бути герметичними і ущільненими за допомогою термостійких прокладок.

Внизу монтується патрубок, по якому отримана газова суміш надходить в фільтрувальні вузол, а потім в охолоджувач. Для виготовлення невеликого циклонного фільтра можна використовувати корпус старого вогнегасника чи іншу металеву ємність відповідного розміру і конфігурації.

На цій схемі наочно продемонстровано пристрій і принцип роботи циклонного очисний фільтр. З його допомогою можна виконати первинне очищення газу, отриманого в результаті роботи газогенератора

Працює він таким чином: у верхню частину циклону нагнітається забруднене гарячий газ. Потім в круглому корпусі він починає обертатися. Під дією відцентрових сил частинки забруднень переміщаються в нижню частину пристрою і залишають його через отвір для вивантаження. Очищений газ виходить через ще один отвір у верхній частині фільтру.

У домашніх умовах в якості охолоджувача можна використовувати звичайний радіатор або виготовити спеціальний змійовик. Гарячий газ рухається по такій довгій конструкції і поступово остигає. При бажанні можна організувати водяне охолодження.

Вважається, що побутової газогенератор здатний "переварити" деревину будь-якої вологості, навіть 50%, що характерно для свіжозрубаного дерева. На практиці виходить, що чим вище вологість палива, тим нижче ефективність роботи газогенератора. Не рекомендується завантажувати в пристрій паливо, вологість якого перевищує 20%.

Виправити ситуацію дозволить невелика модифікація пристрою. От патрубка камеры сгорания следует провести кольцевой газопровод, поместив его в пространстве между стенками корпуса и наружной стороной камеры загрузки. В результате часть тепловой энергии будет передана топливу, что позволит снизить его влажность. Кроме того, на охлаждение понадобится меньше времени, и КПД генератора возрастет.

Ценная информация по газогенераторам

Иногда ожидания владельцев частных домов, задумавшихся о приобретении или самостоятельном изготовлении газогенератора, оказываются слишком радужными по сравнению с реальной ситуацией.

Бытует мнение, что КПД газогенератора, составляющее около 95%, значительно превышает КПД обычного напольного газового котла, который достигает 60-70%. Эти цифры в целом верны, но сравнивать их некорректно.

В изготовлении самодельного газогенератора используются отслужившие газовые баллоны, бидоны, кухонная утварь и т.д. Практически бесплатное устройство экономно расходует не самое дорогое топливо при довольно высокой производительности

Первый показатель отражает эффективность производства горючего газа, а второй – количество тепла, полученного при работе котла. В обоих случаях сгорает древесина, но результат этого процесса качественно различается. Если в дальнейшем полученный путем пиролизного сгорания древесины горючий газ будет использован для обогрева жилища, такое сравнение можно будет провести.

Стоит помнить также, что самодельные газогенераторы, хотя они и могут работать с высокой отдачей, редко бывают столь же эффективными, как и промышленные модели. Этот момент следует учесть еще на этапе проектирования агрегата и расчетов стоимости проекта и его ожидаемой эффективности.

Если необходимость создания газогенератора обусловлена только желанием улучшить систему отопления дома, стоит обратить внимание на похожее устройство – пиролизный котел, который работает на очень схожих принципах. Главное его отличие от газогенератора состоит в том, что полученный газ немедленно сжигается, а полученная энергия используется для подогрева теплоносителя в системе отопления дома.

В таком устройстве монтируют дополнительную камеру сгорания, в которую необходимо организовать отдельную подачу воздуха. Если же нужно обогревать дом с помощью газогенератора, понадобится еще выбрать конвектор для отопления. Это увеличит расходы на модернизацию или обустройство отопления. Необходимо просчитать, стоит ли в таком случае овчинка выделки?

Важный момент – правильное обслуживание газогенератора в процессе его эксплуатации. Реклама утверждает, что это универсальное устройство, в котором сгорает все: от опилок до свежесрубленного дерева. Но реклама умалчивает о том факте, что при загрузке влажного сырья количество полученного горючего газа может сократиться на 25% или больше.

Лучшее топливо для бытового газогенератора – древесный уголь. При его сжигании не тратится слишком много энергии на испарение избыточной влаги, что позволяет получить максимальное количество горючего газа

Оптимальным топливом для газогенератора, по мнению специалистов, является древесный уголь. При его сгорании на испарение влаги уходит минимальное количество энергии, что позволяет ускорить процессы пиролиза.

Владельцы автотранспорта могут рассчитывать на газогенератор не только для обогрева, но и для работы своего транспортного средства. действительно, в Европе немало автомобилистов вполне успешно приспособили свой транспорт для работы на дровах. Но чаще всего это компактные и прочные устройства, изготовленные из тонкой и прочной нержавеющей стали.

Стоимость таких агрегатов, даже изготовленных самостоятельно, совсем не маленькая. В российских реалиях газогенераторы для автомобилей изготавливают из подручных средств и устанавливают на грузовой автотранспорт.

Эффект от их работы невысок, обычно наличию такого агрегата сопутствуют такие явления как длительный розжиг, необходимость постоянной работы двигателя на высоких или средних оборотах, что способствует его скорому износу.

Для автомобиля лучше всего использовать качественный газогенератор, выполненный из прочной нержавеющей стали, имеющий относительно небольшой вес и компактные размеры

Интересный вариант использования газогенератора в частных домовладениях – использование горючего газа для домашней электростанции. Реализуют такой проект с помощью дизельного двигателя внутреннего сгорания.

Висновки і корисне відео по темі

На этом видео продемонстрирован процесс работы самодельного газогенератора:

Здесь представлен интересный опыт по созданию самодельного газогенератора с учетом сделанных ошибок:

Это вариант компактного газогенератора, предназначенного для установки на транспортное средство:

Изготовить своими руками жизнеспособный газогенератор не так уж и просто. Чаще всего такие агрегаты делают для автомобилей, но и в домах они вполне эффективны. Умелому мастеру, который не боится сложностей и готов к экспериментам, эта задача вполне по силам.

Если в ходе ознакомления с информацией у вас появились вопросы или есть рекомендации по собственноручной сборке дровяного газогенератора, пожалуйста, оставляйте свои комментарии ниже.

Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!

Категорія:

Будівництво