Generator gazu - urządzenie do produkcji gazu z węgla, drewna opałowego, odpadów drzewnych i innych materiałów. Wytworzone paliwo może zastąpić tradycyjne paliwo węglowodorowe - gaz ziemny do ogrzewania domu i benzynę do samochodu.
Główną ideą stosowania takiej jednostki jest oszczędność kosztów paliwa. Stały wzrost kosztów benzyny, propanu i metanu sprawia, że krajowi rzemieślnicy szukają alternatywnych sposobów produkcji paliwa.
Aby stworzyć generator gazu własnymi rękami, musisz zrozumieć jego strukturę i zasadę działania.
Wyjaśnimy, jak zachodzi konwersja paliwa stałego w gaz palny, wyznaczymy cechy konstrukcyjne urządzenia i podamy przykłady samodzielnego montażu prostych urządzeń. Dla lepszego przyswojenia informacji uzupełniliśmy artykuł o diagramy wizualne, fotografie i klipy wideo.
Generator gazu: urządzenie i zasada działania
Generator gazu jest urządzeniem, które przekształca paliwo płynne lub stałe w stan gazowy do dalszego spalania w celu wytworzenia ciepła.
Opcje paliwowe dla elektrowni
Jednostki napędzane paliwem lub kopalnie mają bardziej złożoną strukturę niż modele wykorzystujące różne rodzaje węgla lub drewna opałowego.
Dlatego najczęściej spotykane są generatory gazu na paliwo stałe - błogosławieństwo, paliwo dla nich jest niedrogie i tanie.
Gaz dostarczany przez domowe generatory gazu będzie służył jako paliwo do kotłów gazowych i pieców. 
Generatory gazu dostarczą paliwa do pojazdów. W priorytetowych jednostkach transportu ładunków 
Szczególnie dużym efektem ekonomicznym jest wykorzystanie gazu jako paliwa do maszyn rolniczych. 
Gaz z domowej jednostki może zapewnić działanie urządzeń gazowych używanych w strefie podmiejskiej.
Jako paliwo stałe w generatorze gazu użyj:
- drewno, węgiel brunatny i węgiel;
- pelety drewniane z odpadów drzewnych;
- słoma, trociny i drewno;
- brykiety z torfu, koks;
- nasiona słonecznika łuski.
Szczególnie ekonomiczni właściciele sami zbierali brykiety z trocin.
Wytwarzanie gazu jest możliwe ze wszystkich tych rodzajów paliwa. Uwalnianie energii zależy od wartości opałowej różnych rodzajów paliwa.
Co więcej, ciepło ze spalania surowców w generatorze gazu jest uzyskiwane bardziej niż z wykorzystania paliwa stałego w kotłach. Jeśli wydajność konwencjonalnego kotła opalanego drewnem waha się między 60–70%, a dla kompleksu wytwarzającego gaz wskaźnik osiąga 95%.
Ale tutaj trzeba wziąć pod uwagę jeden niuans. Kocioł spala paliwo w celu podgrzania wody, a generator gazu wytwarza tylko paliwo. Bez podgrzewacza, pieca lub silnika sens z domowego generatora gazu wyniesie zero.
Powstały gaz należy natychmiast wykorzystać - gromadzenie go w dowolnym pojemniku jest nieopłacalne ekonomicznie. Aby to zrobić, musisz zainstalować dodatkowy sprzęt, w zależności od zasilacza.
W czasach sowieckich generatory gazu były używane nawet do eksploatacji ciężarówek, wyprodukowany gaz wystarcza do działania silnika spalinowego.
Co dzieje się wewnątrz generatora gazu
Podstawą generatora gazu jest piroliza paliwa stałego, która występuje w wysokich temperaturach i niskiej zawartości tlenu w piecu. Wewnątrz urządzenia wytwarzającego gaz zachodzi jednocześnie kilka reakcji chemicznych.
Schemat przemysłowego generatora gazu jest dość skomplikowaną instalacją z wieloma oddzielnymi urządzeniami, z których każde ma własną pracę (+)
Technologicznie proces wytwarzania gazu palnego dzieli się na trzy kolejne etapy:
- Termiczny rozkład paliwa . Proces odbywa się w warunkach niedoboru tlenu, który jest podawany do reaktora tylko w jednej trzeciej tej, która jest wymagana do normalnego spalania.
- Oczyszczanie powstającego gazu . W cyklonie (suchy filtr wirowy) chmura gazu jest filtrowana z lotnych cząstek popiołu.
- Chłodzenie Powstała mieszanina gazów jest chłodzona i poddawana dodatkowemu oczyszczaniu z zanieczyszczeń.
W rzeczywistości, jako jednostka generatora gazu, jest to pierwszy proces, który ma miejsce - piroliza. Cała reszta to przygotowanie mieszaniny gazowej do dalszego spalania.
Komora pirolizy improwizowanego generatora gazu jest podzielona na bunkier na paliwo stałe (1), palenisko (2) i popielnik (3)
Na wylocie instalacji wytwarzającej gaz uzyskuje się palną mieszaninę tlenku węgla, wodoru, metanu i innych węglowodorów.
Ponadto, w zależności od paliwa stosowanego w pirolizie, woda w postaci pary, tlenu, dwutlenku węgla i azotu jest dodawana do nich w różnych ilościach. Zgodnie z opisaną zasadą działają również kotły do pirolizy ogrzewania, które wykazują wysoką wydajność.
Cechy pracy różnych konwerterów
Generatory gazu dla urządzenia i technologii procesów wewnętrznych to:
- prosto;
- nawrócony;
- poziomy.
Różnią się punktami dostarczania powietrza i wydajnością wytwarzanego gazu.
Bezpośredni proces ma miejsce, gdy masa powietrza jest wypompowywana poniżej, a wydajność palnej mieszaniny na górze struktury.
Wersja odwrócona oznacza dostarczanie tlenu bezpośrednio do strefy utleniania. Jednak jest to najgorętszy w urządzeniu do wytwarzania gazu.
Niezwykle trudno jest wykonać zastrzyk niezależnie, dlatego ta zasada działania jest stosowana tylko w instalacjach przemysłowych.
W bezpośrednim procesie generowania gazu na wylocie tworzy się duża ilość smoły i wilgoci, która jest zbyt skomplikowana, aby można ją było wykonać ręcznie, a na poziomie jest zmniejszona wydajność, ale niezwykle prosta struktura (+)
W poziomym generatorze gazu wylot z gazem znajduje się bezpośrednio nad rusztem w strefie łączenia reakcji utleniania i redukcji. Ten projekt jest najprostszy w niezależnym wykonaniu.
Zalety i wady generatorów gazu
Będzie kosztować fabrycznie wyprodukowany domowy generator gazu 1, 5–2 razy droższy niż konwencjonalny kocioł na paliwo stałe. Czy warto wydać na tę „cudowną technikę”?
Wśród zalet stosowania generatorów gazu są:
- całkowite spalenie paliwa załadowanego do pieca i minimalna ilość popiołu;
- stosunkowo wysoka sprawność podczas pracy z silnikiem spalinowym lub kotłem gazowym;
- szeroka gama paliw stałych ;
- łatwość obsługi i brak konieczności ciągłego monitorowania działania urządzenia;
- przedział czasu między ponownym uruchomieniem pieca - do jednego dnia na drewnie i do tygodnia na rogu;
- możliwość użycia rozebranego drewna - mokre surowce można stosować tylko w niektórych modelach generatorów gazu;
- przyjazność dla środowiska urządzenia - urządzenie to nie ma rury wydechowej, cały wytworzony gaz przepływa bezpośrednio w komorze spalania silnika lub kotła.
Podczas używania mokrego drewna generator będzie działał, ale produkcja gazu zostanie zmniejszona o 20–25%. Spadek wydajności wynika z odparowania naturalnej wilgoci z drewna.
Prowadzi to do spadku temperatury w piecu, co spowalnia proces pirolizy. Najlepiej dokładnie osuszyć kłody przed załadowaniem do komory pirolizy. Urządzenia przemysłowe są w pełni zautomatyzowane, dostawa paliwa do nich jest wytwarzana przez śrubę z pobliskiego pojemnika.
Samodzielny generator gazu nie jest zadowolony z tej autonomii, ale jest również dość prosty w użyciu. Od czasu do czasu konieczne jest ładowanie go paliwem do gałek ocznych.
Temperatury pracy w generatorze gazu osiągają wartości 1200–1500 ° C, jego korpus musi być wykonany z materiałów wytrzymujących takie obciążenia
W generatorze gazu jest mniej błędów, ale są one:
- słaba regulacja objętości wytwarzanego gazu - gdy temperatura w piecu maleje, piroliza zatrzymuje się i zamiast palnej mieszaniny gazów tworzy się mieszanina smoły na wylocie;
- uciążliwa instalacja - nawet domowy generator gazu o średniej mocy 10–15 kW zajmuje dość dużo miejsca;
- czas rozpalania - zanim reaktor wyprodukuje pierwszy gaz zajmie 20-30 minut.
Po „rozgrzaniu” generator stabilnie wytwarza pewną ilość mieszanki gazowej, która musi zostać spalona lub wyrzucona w powietrze. Wykonanie tego urządzenia własnymi rękami wymaga mocnych butli gazowych lub grubej stali, a to jest dużo pieniędzy. Ale to wszystko opłaca wydajność generatora i taniość oryginalnego paliwa.
Niektóre modele generatorów gazu są wyposażone w wentylator nadmuchowy, podczas gdy inne nie. Pierwsza opcja pozwala zwiększyć pojemność instalacji, ale wiąże jej zasilanie. Jeśli potrzebujesz małego generatora do gotowania żywności w przyrodzie, możesz to zrobić za pomocą kompaktowego urządzenia bez dmuchawy powietrza.
Większość samodzielnych instalacji wytwarzających gaz działa na zasadzie naturalnego ciągu.
Przenośny generator gazu o mocy 2, 4 kW, który działa na drewnie, ułatwia przygotowanie obiadu poza miastem z dala od cywilizacji (+)
Aby ogrzać prywatny dom, potrzebne będzie mocniejsze i bardziej ulotne urządzenie. Jednak w tym przypadku warto zadbać o zapasowy generator elektryczny, aby w nocy w razie wypadku w sieci nie pozostało bez zasilania lub bez ogrzewania.
Jednostki domowej jednostki roboczej
Aby zrozumieć, w jaki sposób możesz stworzyć generator gazu stałego własnymi rękami, musisz wyraźnie wyobrazić sobie jego projekt. Każdy element ma swój cel, nawet nieobecność jednego z nich jest nie do przyjęcia.
Wewnątrz obudowy wytwarzanego samodzielnie generatora gazu powinien być obecny:
- zbiornik paliwa stałego na górze urządzenia;
- komora pirolizy, gdzie proces tlenia się;
- urządzenie do dystrybucji powietrza z zaworem zwrotnym;
- ruszt z popiołem;
- rura tłoczna dla produkowanego gazu;
- czyszczenie filtrów.
W domowym generatorze na drewnie powstaje wystarczająco wysoka temperatura, dlatego na każdy jego element nakładane są surowe wymagania. W tym przypadku stosowana jest trwała blacha stalowa, a wszystkie części wewnątrz są tak odporne na ciepło, jak to możliwe.
Aby zapewnić szczelność klapy ładowania paliwa w stanie zamkniętym, pokrywa będzie wymagać uszczelki. Najtańszym materiałem jest azbest. Jednak nie jest nieszkodliwy dla zdrowia ludzkiego, lepiej jest znaleźć w sklepie specjalne żaroodporne podkładki na bazie silikonów lub krzemianów.
Gazy wytwarzane w komorze spalania są najpierw mieszane z powietrzem i chłodzone, a następnie czyszczone w filtrze z keramzytu lub trocin (+)
Ciało może być cylindryczne lub prostokątne. Często, aby uprościć pracę, potrzeba kilku cylindrów do gazu ziemnego lub żelaznych beczek. Jedna z kratek w dolnej części paleniska jest spawana „ciasno”, a druga jest wbudowana, aby można ją było przesuwać. Konieczne jest oczyszczenie ich z żużla i popiołu.
Jednostka dystrybucji powietrza znajduje się na zewnątrz obudowy. Dostarcza niezbędne ilości tlenu do pieca, ale dzięki zaworowi zwrotnemu nie uwalnia z niego gazów palnych.
Technologia wytwarzania generatora gazu
Niezależnie od instalacji generujących gaz na kilka sposobów. Wybór zależy od dostępności materiałów i dalszego wykorzystania produkowanego gazu.
Opcja nr 1: przykład konstrukcji urządzenia na rogu
Rozważmy przykład wykonania użytecznego metalowego wiadra z pokrywką. Najpierw przygotujemy urządzenie, które będzie przetwarzać gaz otrzymany z instalacji w energii elektrycznej.
Aby sprzęt wytwarzający energię elektryczną działał na gazie, jego układ paliwowy musi zostać przerobiony. 
Zamiast zdemontowanego filtra powietrza, zamontowana jest płyta z zamocowanym trójnikiem. Do niego przymocowany jest zawór kulowy i filtr powietrza. 
Aby uniknąć wycieków gazu z systemu, po testowaniu rury z tworzyw sztucznych należy zastąpić metalem. 
Rura wydechowa jest wykonana tak, że wylot jest częściowo podawany do pieca. Rura doprowadzająca gaz jest podłączona do drugiej dyszy trójnikowej.
Po przygotowaniu konsumenta do nadchodzącej operacji można rozpocząć budowę generatora gazu bezpośrednio.
Krok 1: W przypadku urządzenia wchodzącego do generatora, trzy arkusze metalu zostały wycięte z wiadra. Jeden z nich był zgięty zgodnie z kształtem wiadra. 
Krok 2: Aby zamocować płytę w narożnikach, wiercone są otwory na śruby. Na dole, około 5 cm od dna wiadra, wywierć otwór pod rurą wlotową 
Krok 3: Otwory są wiercone w wiadrze, uzupełniając otwory na płytki. Aby to zrobić, płyta jest nakładana na wiadro i zaznacz ich położenie. 
Krok 4: Rura wlotowa jest włożona w ścianę wiadra wzmocnionego płytką przez otwór 
Krok 5: Położenie doprowadzanej rury jest ustalane przez spawanie na zewnątrz i wewnątrz wiadra. 
Krok 6: W celu zapewnienia niezawodności miejsca zetknięcia płyty z łyżką, punkty mocowania i obszar wejścia rury są przetwarzane za pomocą szczeliwa silikonowego 
Krok 7: Wlot gazu jest skonstruowany w ten sam sposób. To prawda, że zamiast jednej płyty montowane są dwa odpowiedniki. Do zewnętrznej rury spawanej 
Krok 8: Płyta z wylotem gazu wychodzącym jako wewnętrzny licznik jest zamontowana na uszczelniaczu wysokotemperaturowym i zamocowana śrubami
Dysza, która usuwa gaz z instalacji, musi być wyposażona w filtr, ponieważ w procesie spalania węgiel emituje dużo drobnej mgły i pyłu.
Krok 9: W urządzeniu filtrującym użyto pustej puszki farby i kawałka gumy piankowej 
Krok 10: Otwory są cięte na dole i w pokrywie puszki 
Krok 11: Nakłada się piankową gumę na wnękę zbiornika 
Krok 12: Filtr skonstruowany w sposób opisany powyżej jest instalowany przed rurą wylotową wewnątrz zbiornika generatora gazu
Po ukończeniu procesu budowy domowego generatora gazu należy sprawdzić, czy działa.
Testowanie pracy domowego generatora gazu najlepiej przeprowadzać na wolnym powietrzu 
Kamień lub węgiel drzewny jest układany w piecu generatora gazu, po czym system jest zapalany 
Oprócz funkcjonalności i wydajności systemu, należy sprawdzić wszystkie połączenia, w razie potrzeby należy zmodyfikować obszary problemowe za pomocą analizatora gazu 
Aby zatrzymać proces spalania, przydatne są wtyczki zainstalowane na wlocie. Zatrzymają przepływ powietrza do urządzenia.
Opcja # 2: Generator gazu z dwustu litrowych beczek
Domowy generator gazu będzie wymagał pary beczek w 200 litrach. Jeden z nich jest wstawiany do pozostałych dwóch trzecich.
Utworzona poniżej przestrzeń będzie wykorzystywana jako komora spalania, a górna część będzie idealna na drewno na opał lub bunkier na pelety.
Wewnątrz korpusu beczki będzie tlić się przy wytwarzaniu gazu, a na zewnątrz cylindra ze starej gaśnicy w filtrze czyszczącym zostanie oczyszczony z niepalnych zanieczyszczeń
Z boku, na poziomie sekcji pirolizy, rura o przekroju 50 mm jest spawana w celu wtrysku powietrza, a bliżej pokrywy rura wydechowa jest spawana. W dolnej części lufy wewnętrznej wyciąć otwór na przepływ paliwa do komory spalania i przymocowany do dolnej części dmuchanie drzwi zewnętrznych.
Pozostaje tylko sprawić, by filtry oczyściły mieszankę gazową przed przeniesieniem jej do kotła. Aby to zrobić, będziesz potrzebował używanych gaśnic lub odcinków rur o podobnej wielkości.
Na wierzchu ciasno zamknięte, a spód stożkowej spawanej dyszy, na końcu której znajduje się złączka do usuwania popiołu. Następnie przecina się rurę boczną w celu dostarczenia mieszanki gazowej do czyszczenia i kran do już przefiltrowanego gazu do pokrywy.
Wstępne oczyszczanie gazu z cząstek sadzy i popiołu następuje z powodu sił odśrodkowych w zewnętrznym filtrze do czyszczenia zgrubnego (+)
Ponadto, w celu obniżenia temperatury gazu palnego, chłodnica jest wykonana z kilku rur o średnicy 10 cm, które są połączone ze sobą małymi dyszami.
Do ostatecznego oczyszczenia gazu należy zainstalować inny filtr z keramzytu, małe metalowe podkładki lub trociny wewnątrz. Dopuszczalne jest używanie tego ostatniego materiału tylko pod warunkiem, że przychodzący gaz już się ochłodził, w przeciwnym razie może dojść do pożaru.
Z butli z gazem powstanie „piec”. Instrukcje dotyczące tworzenia prymitywnego pieca są podane w tym artykule.
Opcja 3: Domowy model ICE
W przypadku samochodu lub motocykla domowy generator gazu jest wykonany w podobny sposób. Tylko tutaj konieczne jest zmniejszenie rozmiaru instalacji do minimum. Przenoszenie ciężkiej maszyny z nią jest drogie i wygląda mało estetycznie.
Aby ułatwić sobie, dla wersji samochodowej generatora najlepiej jest wziąć cylindry spod gazu. Najważniejsze jest upewnienie się przed spawaniem, że nie ma już śladu obecności w zbiorniku propanu, w przeciwnym razie może wystąpić niewielka eksplozja. Aby to zrobić, odkręć zawór butli i napełnij pojemnik do oka wodą.
Aby schłodzić palną mieszankę na wyjściu z instalacji, można dostosować konwencjonalny grzejnik.
Początkowo generator gazu samochodowego wytwarza zbyt gorące gazy. Muszą być koniecznie chłodzone. W przeciwnym razie w kontakcie z gorącymi częściami silnika mogą się samoczynnie zapalić. Ponadto podgrzane paliwo gazowe ma niską gęstość, przez co spalanie go w cylindrach będzie po prostu problematyczne.
Samodzielny generator gazu do samochodu można zamontować w bagażniku lub na przyczepie.
Druga metoda jest preferowana ze względu na:
- łatwość naprawy;
- możliwości opuszczenia bloku gazowego w garażu;
- obecność wolnej przestrzeni w bagażniku;
- możliwość wykorzystania instalacji do innych potrzeb niż zasilanie paliwem w silniku spalinowym.
Nie bój się nierówności drogi. Podczas skoków na nierówności paliwo stałe w komorze spalania zostanie wstrząśnięte, co tylko przyczyni się do jego lepszego mieszania i spalania.
Niuanse pracy i działania generatorów gazu
Ważne jest, aby pamiętać, że gaz wytwarzany przez instalację jest bezwonny i trujący. Jeśli spawanie metalowych części generatora gazu będzie błędem, nie można uniknąć problemu.
Dla naturalnego przepływu powietrza w komorze spalania można wywiercić wokół obwodu otwory obudowy 5 mm. Wszystkie prace instalacyjne i kontrole wydajności należy przeprowadzać w dobrze wentylowanym warsztacie lub na ulicy.
Rozpalanie generatora gazu na paliwo stałe nie różni się od zapłonu pieca opalanego drewnem. Drewno opałowe lub inny wariant paliwa jest wkładany do środka, a następnie podpalane drzazgą.
Po zapłonie zawór jest zakryty, aby ograniczyć przepływ tlenu do komory spalania. Aby domowej roboty generator gazu działał prawidłowo, należy prawidłowo wyregulować moc wyjściową mieszaniny gazów i dostawę tlenu.
Przed rozpoczęciem produkcji generatora gazu konieczne jest wykonanie obliczeń inżynierskich, w których należy wziąć pod uwagę obszar spalania i rodzaj paliwa, a także wymaganą moc wyjściową i oczekiwany tryb pracy.
Wnioski i przydatne wideo na ten temat
Jak używać generatora gazu węglowego jako dostawcy paliwa dla małego samochodu:
Prosty generator gazu butli z propanem:
Urządzenie drewnianego generatora gazu:
Powyższe metody nadają się do niezależnej produkcji efektywnego generatora gazu. Ale modele tego urządzenia są znacznie więcej. Niektóre z nich są łatwiejsze do wykonania, inne trudniejsze.
Najważniejszą rzeczą przy montażu urządzenia jest zwrócenie szczególnej uwagi na jakość spawów, w przeciwnym razie może dojść do wycieku gazu i wybuchu. Jeśli wszystko zostanie wykonane prawidłowo, generator gazu będzie prawidłowo działał przez 10–15 lat. A potem metal obudowy zacznie się palić i będziesz musiał zrobić wszystko od nowa.
Czy masz praktyczne umiejętności montażu lub doświadczenia przy użyciu domowego generatora gazu? Podziel się swoją wiedzą i zadawaj pytania na temat artykułu w komentarzach poniżej.