Générateur de gaz - Appareil pour la production de gaz à partir de charbon, de bois de chauffage, de déchets de bois et d'autres matériaux. Le carburant généré peut remplacer le combustible traditionnel à base d'hydrocarbures - le gaz naturel pour le chauffage domestique et l'essence pour la voiture.
L’idée principale de l’utilisation d’une telle unité est d’économiser sur les coûts de carburant. L'augmentation constante du coût de l'essence, du propane et du méthane incite les artisans nationaux à rechercher d'autres moyens de produire du carburant.
Pour fabriquer un générateur de gaz de vos propres mains, vous devez comprendre sa structure et son principe de fonctionnement.
Nous expliquerons comment se déroule la conversion du combustible solide en un gaz combustible, nous définirons les caractéristiques de conception de l'unité et donnerons des exemples d'auto-assemblage de dispositifs simples. Pour une meilleure assimilation des informations, nous avons complété l’article par des diagrammes visuels, des photographies et des clips vidéo.
Contenu de l'article:
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Générateur de gaz: appareil et principe de fonctionnement
- Options de combustible pour la centrale
- Que se passe-t-il à l'intérieur du générateur de gaz?
- Caractéristiques de travail de divers convertisseurs
- Avantages et inconvénients des générateurs de gaz
- Unité de travail unité maison
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Technologie de fabrication du générateur de gaz
- Option n ° 1: un exemple de la construction de l'appareil sur le coin
- Option n ° 2: Générateur de gaz à partir de barils de 200 litres
- Option n ° 3: modèle artisanal pour ICE
- Nuances du travail et de l'exploitation des générateurs de gaz
- Conclusions et vidéo utile sur le sujet
Générateur de gaz: appareil et principe de fonctionnement
Le générateur de gaz est un dispositif qui convertit le combustible liquide ou solide en un état gazeux pour une combustion ultérieure afin de générer de la chaleur.
Options de combustible pour la centrale
Les unités alimentées au carburant ou minières ont une structure plus complexe que les modèles utilisant différents types de charbon ou de bois de chauffage.
Par conséquent, ce sont les générateurs de gaz à combustible solide que l'on trouve le plus souvent - une bénédiction, le carburant pour eux est abordable et bon marché.
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Le gaz fourni par les générateurs de gaz maison servira de combustible pour les chaudières et les poêles à gaz.
Les générateurs de gaz fourniront du carburant pour les véhicules. En priorité des engins de transport
L'utilisation de gaz comme carburant pour les machines agricoles a un impact économique particulièrement élevé.
Le gaz provenant d'une unité maison peut assurer le fonctionnement des appareils à gaz utilisés dans les banlieues.
Alimentation en gaz de la chaudière pour le chauffage domestique
Production de gaz pour véhicules
Production de gaz pour matériel agricole
Lampes à gaz et radiateurs
En tant que combustible solide dans un générateur de gaz, utilisez:
- bois, lignite et charbon;
- granulés de bois à partir de déchets de bois;
- paille sciure de bois et bois de chauffage;
- briquettes de tourbe, coke;
- Enveloppe de graines de tournesol.
Les propriétaires particulièrement économe se sont eux-mêmes récoltés briquettes de sciure de bois.
La génération de gaz est possible à partir de tous ces types de carburant. La libération d'énergie dépend de valeur calorifique de différents types de combustibles.
De plus, la chaleur résultant de la combustion des matières premières dans le générateur de gaz est davantage liée à l'utilisation de combustibles solides dans les chaudières. Si l'efficacité de l'habituel chaudière à bois varie entre 60 et 70%, puis pour le complexe générateur de gaz, l’indicateur atteint 95%.
Mais ici, il est nécessaire de prendre en compte une nuance. La chaudière brûle le combustible pour chauffer l'eau et le générateur de gaz ne produit que du combustible. Sans appareil de chauffage, cuisinière ou moteur, le sens d'un générateur de gaz maison sera nul.
Le gaz résultant doit être utilisé immédiatement - l'accumuler dans n'importe quel conteneur est économiquement non rentable. Pour ce faire, vous devrez installer des équipements supplémentaires, en fonction de l'alimentation.
À l'époque soviétique, les générateurs de gaz étaient utilisés même pour le fonctionnement de camions, le gaz produit étant suffisant pour le fonctionnement d'un moteur à combustion interne.
Que se passe-t-il à l'intérieur du générateur de gaz?
La base du générateur de gaz est la pyrolyse de combustible solide qui se produit à des températures élevées et à une faible teneur en oxygène dans le four. Plusieurs réactions chimiques ont lieu simultanément dans le dispositif de génération de gaz.
Le schéma d'un générateur de gaz industriel est une installation plutôt compliquée comportant de nombreux dispositifs distincts, chacun ayant son propre fonctionnement (+)
Technologiquement, le processus de génération de gaz combustible est divisé en trois étapes successives:
- Décomposition thermique du carburant. Le processus se déroule dans des conditions de carence en oxygène, qui alimente le réacteur en un tiers seulement de celui nécessaire à une combustion normale.
- Purification du gaz produit. Dans un cyclone (filtre à tourbillon sec), le nuage de gaz est filtré des particules de cendres volatiles.
- De refroidissement. Le mélange gazeux résultant est refroidi et soumis à une purification supplémentaire des impuretés.
En fait, dans l'unité en tant que telle du générateur de gaz, c'est le premier processus qui se produit - la pyrolyse. Tout le reste consiste en la préparation du mélange gazeux en vue d'une combustion ultérieure.
La chambre de pyrolyse d'un générateur de gaz improvisé est divisée en un réservoir de combustible solide (1), une chambre de combustion (2) et un cendrier (3).
À la sortie de l'installation de production de gaz, on obtient un mélange combustible d'oxyde de carbone, d'hydrogène, de méthane et d'autres hydrocarbures.
De plus, en fonction du combustible utilisé lors de la pyrolyse, de l'eau sous forme de vapeur, d'oxygène, de dioxyde de carbone et d'azote leur est ajoutée en quantités variables. Selon le principe décrit, ils fonctionnent et chaudières à pyrolysedémontrant une grande efficacité.
Caractéristiques de travail de divers convertisseurs
Les générateurs de gaz pour le dispositif et la technologie des processus internes sont:
- droit;
- converti;
- horizontal.
Ils diffèrent par les points d'alimentation en air et la sortie du gaz généré.
Processus direct s'écoule lorsque la masse d'air est pompée par le dessous et que le mélange combustible quitte la partie supérieure de la structure.
Option inversée implique l'apport d'oxygène directement à la zone d'oxydation. Cependant, il est le plus chaud dans le dispositif de génération de gaz.
Il est assez difficile de procéder à une injection de manière indépendante. Ce principe de fonctionnement est donc appliqué uniquement dans les installations industrielles.
Dans le processus de génération directe de gaz, une grande quantité de goudron et d’humidité se forme à la sortie, ce qui est trop complexe. implémentations à faire soi-même, tandis que l’horizontale a des performances réduites, mais une conception extrêmement simple (+)
Dans générateur de gaz horizontal la sortie avec le gaz est située directement au-dessus de la grille dans la zone de combinaison des réactions d’oxydation et de réduction. Cette conception est la plus simple en exécution indépendante.
Avantages et inconvénients des générateurs de gaz
Un générateur de gaz domestique fabriqué en usine coûtera 1,5 à 2 fois plus cher qu'une chaudière à combustible solide conventionnelle. Vaut-il la peine de dépenser pour cette "technique miracle"?
Parmi les avantages d'utiliser des générateurs de gaz sont les suivants:
- épuisement total, chargé dans le four et la quantité minimale de cendres;
- efficacité relativement élevée lorsque vous travaillez avec ICE soit chaudière à gaz;
- large gamme de combustibles solides;
- facilité d'utilisation et pas besoin de surveiller en permanence le fonctionnement de l'unité;
- intervalle de temps entre les redémarrageschambre de combustion - jusqu'à une journée sur le bois et une semaine au coin;
- possibilité d'utiliser du bois non dilué - les matières premières humides ne peuvent être utilisées que dans certains modèles de générateurs de gaz;
- respect de l'environnement de l'appareil - cet appareil ne comporte pas de tuyau d'échappement, tout le gaz généré s'écoule directement dans la chambre de combustion du moteur ou de la chaudière.
En cas d'utilisation de bois humide, le générateur fonctionnera, mais la production de gaz sera réduite de 20 à 25%. La baisse de productivité est due à l'évaporation de l'humidité naturelle du bois.
Cela conduit à une diminution de la température dans le four, ce qui ralentit le processus de pyrolyse. Il est préférable de bien sécher les bûches avant de les charger dans la chambre de pyrolyse. Les appareils industriels sont entièrement automatisés et leur carburant est alimenté par une vis provenant d'un conteneur proche.
Un générateur de gaz fabriqué par ses soins n’est pas satisfait de cette autonomie, mais il est également très simple à utiliser. Il est seulement nécessaire de le charger de temps en temps avec du carburant pour les yeux.
Les températures de fonctionnement dans le générateur de gaz atteignent des valeurs comprises entre 1200 et 1500 ° C. Son corps doit être fabriqué dans un matériau résistant à de telles charges.
Il y a moins de défauts dans le générateur de gaz, mais ce sont:
- faible contrôlabilité du volume de gaz - lorsque la température dans le four diminue, la pyrolyse s'arrête et à la place du mélange de gaz combustibles, un mélange de résines se forme à la sortie;
- installation encombrante - même un générateur de gaz artisanal d'une puissance moyenne de 10-15 kW occupe un espace assez grand;
- durée d'allumage - avant que le réacteur produise le premier gaz prendra 20-30 minutes.
Après avoir «réchauffé» le générateur produit de manière stable une certaine quantité de mélange de gaz, qui doit être brûlé ou jeté dans les airs. Pour fabriquer cet appareil de vos propres mains, vous aurez besoin de fortes bouteilles de gaz ou d'acier épais, ce qui représente beaucoup d'argent. Mais tout cela paie l’efficacité du générateur et le bas prix du carburant original.
Certains modèles de générateurs de gaz sont équipés d'un ventilateur, tandis que d'autres ne le sont pas. La première option vous permet d'augmenter la capacité de l'installation, mais elle lie son alimentation. Si vous avez besoin d'un petit générateur pour cuire des aliments dans la nature, vous pouvez le faire avec une unité compacte sans ventilateur.
La plupart des installations de production de gaz fabriquées par nos soins fonctionnent par poussée naturelle.
Le générateur de gaz portable de 2,4 kW fonctionnant au bois facilite la préparation du déjeuner en dehors de la ville, loin de la civilisation (+).
Pour chauffer une maison privée, il faudra un appareil plus puissant et plus volatile. Cependant, dans ce cas, il vaut la peine de s’occuper d’un groupe électrogène de secours afin que, pendant la nuit, en cas d’accident sur le réseau, vous ne soyez pas laissé sans alimentation ni chauffage.
Unité de travail unité maison
Pour savoir comment vous pouvez faire un générateur de gaz solide de vos propres mains, vous devez clairement représenter sa structure. Chaque élément a son propre objectif, même l'absence de l'un d'entre eux est inacceptable.
Dans le cas d'un générateur de gaz fabriqué soi-même devrait être présent:
- un réservoir de carburant solide au sommet de l'unité;
- chambre de pyrolyse, où le processus de combustion lente;
- dispositif de distribution d'air avec clapet anti-retour;
- râper avec de la cendre;
- tuyau de décharge pour le gaz produit;
- nettoyage des filtres.
Dans un générateur de fabrication artisanale, une température suffisamment élevée est formée sur le bois, de sorte que des exigences strictes sont imposées à chacun de ses éléments. Pour le boîtier, une tôle d'acier durable est utilisée et toutes les pièces internes sont sélectionnées pour résister le plus possible à la chaleur.
Pour assurer l'étanchéité de la trappe de chargement de carburant à l'état fermé, le couvercle aura besoin d'un joint d'étanchéité. Le matériau le moins cher pour cela est l'amiante. Cependant, il n’est pas inoffensif pour la santé humaine, il est préférable de trouver dans le magasin des tampons spéciaux résistants à la chaleur à base de silicones ou de silicates.
Les gaz générés dans la chambre de combustion sont d'abord mélangés à l'air et refroidis, puis nettoyés dans un filtre en argile expansée ou sciure de bois (+)
Le corps peut être cylindrique ou rectangulaire. Souvent, pour simplifier le travail, il faut quelques cylindres pour les barils de gaz naturel ou de fer. Une des grilles au bas de la chambre de combustion est soudée «étroitement», et la seconde est intégrée pour pouvoir être déplacée. Il est nécessaire de les nettoyer des scories et des cendres.
L'unité de distribution d'air est située à l'extérieur de l'enceinte. Il fournit les quantités nécessaires d'oxygène au four mais, grâce au clapet anti-retour, il ne libère pas de gaz combustibles.
Technologie de fabrication du générateur de gaz
Effectuer indépendamment l'installation génératrice de gaz de plusieurs manières. Le choix dépend ici de la disponibilité des matériaux et de l'utilisation ultérieure du gaz produit.
Option n ° 1: un exemple de la construction de l'appareil sur le coin
Prenons un exemple de fabrication d'un seau en métal fait maison avec un couvercle. Au début, nous préparerons l’unité qui traitera le gaz reçu de l’installation dans l’alimentation électrique.
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Pour que les équipements produisant de l'électricité fonctionnent au gaz, son système d'alimentation en carburant doit être repensé.
Au lieu du filtre à air démonté, une plaque est installée sur laquelle un té est fixé. Un robinet à tournant sphérique et un filtre à air y sont fixés.
Pour éviter les fuites de gaz du système, les tuyaux en plastique doivent être remplacés par du métal après les tests.
Le tuyau d’échappement est fait de sorte que les gaz d’échappement soient partiellement introduits dans le four. Un tuyau d'alimentation en gaz est raccordé à la seconde buse en té.
Modification du système de carburant du générateur électrique
Modernisation du filtre à air
Remplacement des tuyaux en plastique par des analogues métalliques
Améliorer le dispositif de tuyau d'échappement
Après avoir préparé le consommateur pour la prochaine opération, il est possible de commencer à construire directement le générateur de gaz.
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Étape 1: Pour le dispositif entrant dans le générateur, trois feuilles de métal ont été découpées dans un seau. L'un d'eux était plié selon la forme du seau.
Étape 2: Pour la fixation de la plaque dans ses angles, des trous de boulons sont percés. Au bas, à environ 5 cm du fond du seau, percez un trou sous le tube d’entrée
Étape 3: Des trous sont percés dans le godet, en complément des trous de la plaque. Pour ce faire, la plaque est appliquée sur le godet et marque leur position.
Étape 4: Un tube d’entrée est inséré dans la paroi du seau renforcée par une plaque à travers le trou
Étape 5: La position du tube entrant est fixée par soudure à l’extérieur et à l’intérieur du seau.
Étape 6: Pour la fiabilité du lieu de contact de la plaque avec le godet, les points de fixation et la zone d’entrée du tuyau sont traités avec du mastic à la silicone
Étape 7: L’entrée de gaz est construite de la même manière. Certes, au lieu d’une plaque, deux contreparties sont montées. Vers le tuyau soudé extérieur
Étape 8: Une plaque avec une sortie de gaz sortant, en guise de compteur interne, est montée sur un scellant à haute température et fixée à l'aide de boulons
Plaque de métal pour renforcer l'entrée
Percer des trous dans la plaque de métal
Percer des trous dans le générateur de gaz en billette
Installation du tube d'entrée dans la paroi du seau
Fixation du poste de soudage de tubes entrants
Traitement avec du silicone
Tuyau d'installation spécifique dans le couvercle du seau
Renforcement de la conduite de sortie en haut du générateur de gaz
Une buse qui extrait le gaz de l'installation doit être munie d'un filtre, car en cours de combustion, le charbon émet beaucoup de fine brume et de poussière.
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Étape 9: Dans le filtre utilisé, une boîte de peinture vide et un morceau de caoutchouc mousse
Étape 10: Les trous sont découpés dans le fond et dans le couvercle de la boîte de conserve
Étape 11: On pose du caoutchouc mousse dans la cavité du réservoir
Étape 12: Le filtre construit de la manière décrite ci-dessus est installé devant le tuyau de sortie à l'intérieur du réservoir du générateur de gaz.
Matériaux pour la fabrication du filtre
Formation de trous dans la boîte
À l'intérieur des banques fit en caoutchouc mousse
Installation du filtre pour le gaz produit
Une fois le processus de construction d’un générateur de gaz fait maison, vous devez en vérifier le bon fonctionnement.
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Il est préférable de tester le travail d'un générateur de gaz maison en plein air
De la pierre ou du charbon de bois est déposé dans le four du générateur de gaz, après quoi le système est allumé
En plus des fonctionnalités et des performances du système, vous devez vérifier toutes les connexions. Si nécessaire, vous devez modifier les zones problématiques à l'aide d'un analyseur de gaz.
Pour arrêter le processus de combustion, des bouchons installés à l'entrée sont utiles. Ils vont arrêter le flux d'air dans l'unité.
Connexion au générateur
Charge de combustible dans le four
Test de fuite avec analyseur de gaz
Installation du bouchon sur l'entrée
Option n ° 2: Générateur de gaz à partir de barils de 200 litres
Pour un baril, un générateur de gaz artisanal nécessitera une paire de réservoirs de 200 litres. L'un d'eux est inséré dans les deux autres tiers.
L'espace formé ci-dessous servira de chambre de combustion et la partie supérieure sera idéale pour un bunker à bois de chauffage ou à pellets.
L'intérieur du corps du canon brûlera avec la génération de gaz et l'extérieur du cylindre de l'ancien extincteur dans le filtre de nettoyage sera nettoyé des impuretés non combustibles.
Sur le côté, au niveau de la section de pyrolyse, le tuyau avec une section de 50 mm est soudé pour l’injection d’air, et plus près du couvercle, le tuyau d’échappement est soudé. Dans le bas du cylindre intérieur, découpez le trou pour le flux de carburant dans la chambre de combustion et fixé au bas de la porte extérieure.
Il ne reste plus qu'à faire nettoyer les filtres au mélange de gaz avant de le transférer à la chaudière. Pour ce faire, vous aurez besoin d’extincteurs usés ou de sections de tuyaux de taille similaire.
Au-dessus d'eux, bien fermés, et au bas de la buse conique soudée, à l'extrémité de laquelle se trouve un raccord pour l'élimination des cendres. Ensuite, un tuyau latéral est coupé pour fournir le mélange de gaz à nettoyer, et un robinet pour le gaz déjà filtré dans le couvercle.
La purification initiale du gaz des particules de suie et de cendre se produit en raison des forces centrifuges exercées sur le filtre extérieur pour un nettoyage grossier (+)
En outre, afin d’abaisser la température du gaz combustible, un radiateur de refroidissement est composé de plusieurs tuyaux d’un diamètre de 10 cm. Entre eux, ils sont reliés par de petites buses.
Pour la purification finale du gaz, installez un autre filtre avec de l'argile expansée, de petites rondelles métalliques ou de la sciure de bois à l'intérieur. Ce dernier matériau ne peut être utilisé qu’à condition que le gaz entrant soit déjà refroidi, sinon cela pourrait provoquer un incendie.
De la bouteille de gaz fera un "poêle". Les instructions pour créer un four primitif sont données dans cet article.
Option n ° 3: modèle artisanal pour ICE
Pour une voiture ou une moto, un générateur de gaz fait maison est fabriqué selon un modèle similaire. Seulement ici, il est nécessaire de réduire la taille de l'installation au minimum. Porter une lourde machine avec elle coûte cher, et cela n’est pas très esthétique.
Pour vous faciliter la tâche, dans la version automobile du groupe électrogène, il est préférable de retirer les bouteilles du moteur. L'essentiel est de s'assurer avant la soudure qu'il n'y a déjà aucune trace de la présence dans le réservoir de propane, sinon une petite explosion pourrait se produire. Pour ce faire, dévisser le robinet de la bouteille et remplir le récipient jusqu’à l’œil avec de l’eau.
Pour refroidir le mélange combustible à la sortie de l'installation, vous pouvez adapter un radiateur de chauffage conventionnel.
Initialement, le générateur de gaz automobile produit des gaz trop chauds. Ils doivent nécessairement être refroidis. Sinon, au contact de parties chaudes du moteur, elles pourraient s'enflammer spontanément. De plus, le combustible gazeux chauffé a une faible densité, ce qui rend tout simplement problématique de le brûler dans les cylindres.
Un générateur de gaz fabriqué sur mesure pour une voiture peut être monté dans le coffre ou sur une remorque.
La deuxième méthode est préférable pour les raisons suivantes:
- facilité de réparation;
- possibilité de laisser l'unité de production de gaz dans le garage;
- la présence d'espace libre dans le coffre;
- la possibilité d'utiliser l'installation pour d'autres besoins que l'alimentation en carburant du moteur à combustion interne.
N'ayez pas peur des bosses de la route. Lorsque vous sautez sur des bosses, le combustible solide dans la chambre de combustion sera secoué, ce qui ne fera que contribuer à un meilleur mélange et une meilleure combustion.
Nuances du travail et de l'exploitation des générateurs de gaz
Il est important de se rappeler que le gaz produit par l'installation est inodore et toxique. Si le soudage des pièces métalliques du générateur de gaz est une erreur, le problème ne peut pas être évité.
Pour le flux naturel d'air dans la chambre de combustion peut être foré autour de la circonférence des trous de carter de 5 mm. Tous les travaux d'installation et de contrôle des performances doivent être effectués dans un atelier bien ventilé ou dans la rue.
L'allumage d'un générateur de gaz à combustible solide ne diffère pas de l'allumage d'un poêle à bois. Du bois de chauffage ou une autre variante de combustible est placé à l'intérieur, puis ils sont incendiés avec une écharde.
Après l'allumage, la soupape est recouverte pour limiter le débit d'oxygène dans la chambre de combustion. Pour que le générateur de gaz maison fonctionne correctement, vous devez ajuster correctement le débit du mélange de gaz résultant et l'apport en oxygène.
Avant de commencer à faire un générateur de gaz, il est nécessaire de faire des calculs d'ingénierie dans lesquels tenir compte de la zone de combustion et du type de combustible, ainsi que de la puissance de sortie requise et du mode souhaité travail.
Conclusions et vidéo utile sur le sujet
Comment utiliser un générateur de gaz de charbon de bois comme fournisseur de carburant pour une petite voiture:
Un simple générateur de gaz de bouteilles de propane:
Le dispositif du générateur de gaz de bois:
Les méthodes ci-dessus conviennent à la production indépendante d'un générateur de gaz efficace. Mais les modèles de cet appareil, il y a beaucoup plus. Certaines sont plus faciles à fabriquer, d’autres plus difficiles.
Lors de l’assemblage de l’unité, l’important est de porter une attention particulière à la qualité des soudures, sans quoi des fuites de gaz et une explosion pourraient se produire. Si tout est fait correctement, le générateur de gaz servira correctement 10 à 15 ans. Et puis le métal de l’étui commencera à brûler et vous devrez tout recommencer.
Avez-vous des compétences pratiques en matière d'assemblage ou une expérience dans l'utilisation d'un générateur de gaz fait maison? Veuillez partager vos connaissances et poser des questions sur le sujet de l'article dans les commentaires ci-dessous.
