Generatore di gas - Apparecchi per la produzione di gas da carbone, legna da ardere, rifiuti di legno e altri materiali. Il combustibile generato può sostituire il tradizionale combustibile a base di idrocarburi: il gas naturale per il riscaldamento domestico e la benzina per l'automobile.
L'idea principale dell'utilizzo di tale unità è il risparmio sui costi del carburante. Il costante aumento del costo della benzina, del propano e del metano fa sì che gli artigiani domestici cerchino modi alternativi per produrre carburante.
Per creare un generatore di gas con le proprie mani, è necessario comprendere la sua struttura e il principio di funzionamento.
Spiegheremo come avviene la conversione del combustibile solido in un gas combustibile, designeremo le caratteristiche progettuali dell'unità e forniremo esempi di autoassemblaggio di dispositivi semplici. Per una migliore assimilazione delle informazioni, abbiamo integrato l'articolo con diagrammi visivi, fotografie e videoclip.
Contenuto dell'articolo:
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Generatore di gas: dispositivo e principio di funzionamento
- Opzioni di carburante per la produzione di impianti
- Cosa succede all'interno del generatore di gas
- Caratteristiche del lavoro di vari convertitori
- Vantaggi e svantaggi dei generatori di gas
- Unità di lavoro unità fatte in casa
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Tecnologia di produzione del generatore di gas
- Opzione n. 1: un esempio di costruzione del dispositivo all'angolo
- Opzione n. 2: generatore di gas da barili da duecento litri
- Opzione n. 3: modello in casa per ICE
- Sfumature del lavoro e del funzionamento dei generatori di gas
- Conclusioni e video utili sull'argomento
Generatore di gas: dispositivo e principio di funzionamento
Il generatore di gas è un dispositivo che converte il combustibile liquido o solido in uno stato gassoso per un'ulteriore combustione al fine di generare calore.
Opzioni di carburante per la produzione di impianti
Le unità alimentate a carburante o minerarie hanno una struttura più complessa rispetto ai modelli che utilizzano diversi tipi di carbone o legna da ardere.
Pertanto, sono i generatori di gas a combustibile solido che si trovano più spesso: il buono, il carburante per loro è economico ed economico.
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Il gas fornito da generatori di gas fatti in casa servirà da combustibile per caldaie e stufe a gas.
I generatori di gas forniranno carburante per i veicoli. Nelle unità di trasporto merci prioritarie
Un effetto economico particolarmente elevato è l'uso del gas come combustibile per le macchine agricole.
Il gas proveniente da un'unità fatta in casa può garantire il funzionamento degli apparecchi a gas utilizzati nell'area suburbana.
Fornitura di gas alla caldaia per il riscaldamento domestico
Produzione di gas per veicoli
Produzione di gas per attrezzature agricole
Luci a gas e riscaldatori
Come combustibile solido in un generatore di gas usare:
- legno, lignite e carbone;
- pellet di legno da scarti di legno;
- paglia, segatura e legna da ardere;
- mattonelle di torba, coca cola;
- semi di girasole husk.
Proprietari particolarmente parsimoniosi raccolti bricchetti di segatura.
La generazione di gas è possibile da tutti questi tipi di carburante. Il rilascio di energia dipende da potere calorifico di diversi tipi di carburante.
Inoltre, il calore proveniente dalla combustione delle materie prime nel generatore di gas è ottenuto più che dall'uso di combustibile solido nelle caldaie. Se l'efficienza del solito caldaia a legna varia tra il 60-70%, quindi per il complesso generatore di gas l'indicatore raggiunge il 95%.
Ma qui è necessario prendere in considerazione una sfumatura. La caldaia brucia il combustibile per riscaldare l'acqua e il generatore di gas produce solo carburante. Senza un riscaldatore, stufa o motore, il senso di un generatore di gas fatto in casa sarà pari a zero.
Il gas risultante dovrebbe essere immediatamente utilizzato: accumularlo in qualsiasi contenitore è economicamente non redditizio. Per fare ciò, dovrai installare apparecchiature aggiuntive, a seconda dell'alimentazione.
In epoca sovietica, i generatori di gas erano utilizzati anche per il funzionamento di camion, il gas prodotto è sufficiente per il funzionamento di un motore a combustione interna.
Cosa succede all'interno del generatore di gas
La base del generatore di gas è la pirolisi del combustibile solido che si verifica a temperature elevate e basso contenuto di ossigeno nella fornace. Diverse reazioni chimiche avvengono contemporaneamente all'interno del generatore di gas.
Lo schema di un generatore di gas industriale è un'installazione piuttosto complicata con molti dispositivi separati, ognuno dei quali ha il proprio funzionamento (+)
Tecnologicamente, il processo di generazione di gas combustibile è suddiviso in tre fasi successive:
- Decomposizione termica del carburante. Il processo si svolge in condizioni di carenza di ossigeno, che viene alimentato al reattore solo un terzo di quello richiesto per la normale combustione.
- Purificazione del gas prodotto. In un ciclone (filtro a turbinio secco) la nube di gas viene filtrata dalle particelle di cenere volatili.
- raffreddamento. La miscela di gas risultante viene raffreddata e sottoposta a ulteriore purificazione dalle impurità.
Infatti, nell'unità in quanto tale del generatore di gas, è il primo processo che avviene: la pirolisi. Tutto il resto è la preparazione della miscela di gas per un'ulteriore combustione.
La camera di pirolisi di un generatore di gas improvvisato è divisa in un bunker di combustibile solido (1), un focolare (2) e un ashpit (3)
All'uscita dell'impianto di produzione del gas si ottiene una miscela combustibile di monossido di carbonio, idrogeno, metano e altri idrocarburi.
Inoltre, a seconda del combustibile usato nella pirolisi, l'acqua sotto forma di vapore, ossigeno, anidride carbonica e azoto viene aggiunta a loro in quantità variabili. Secondo il principio descritto, funzionano e caldaie per il riscaldamento a pirolisidimostrando alta efficienza.
Caratteristiche del lavoro di vari convertitori
I generatori di gas per il dispositivo e la tecnologia dei processi interni sono:
- dritto;
- trattamento;
- orizzontale.
Differiscono nei punti di alimentazione d'aria e l'uscita del gas generato.
Processo diretto fluisce quando la massa d'aria viene pompata dal basso e l'uscita della miscela combustibile nella parte superiore della struttura.
Opzione invertita implica la fornitura di ossigeno direttamente alla zona di ossidazione. Tuttavia, è il più caldo nel dispositivo di generazione del gas.
È abbastanza difficile fare un'iniezione in esso indipendentemente, quindi questo principio di operazione è applicato solo in installazioni industriali.
Nel processo di generazione diretta del gas, una grande quantità di catrame e umidità si forma all'uscita, che è troppo complessa implementazioni fai-da-te, mentre quella orizzontale ha prestazioni ridotte, ma un design estremamente semplice (+)
il generatore di gas orizzontale l'uscita con gas si trova direttamente sopra la griglia nella zona di combinazione delle reazioni di ossidazione e riduzione. Questo design è il più semplice in esecuzione indipendente.
Vantaggi e svantaggi dei generatori di gas
Costerà un generatore di gas domestico prodotto in fabbrica 1,5-2 volte più costoso di una convenzionale caldaia a combustibile solido. Vale la pena spendere per questa "tecnica miracolosa"?
Tra i vantaggi dell'utilizzo di generatori di gas sono:
- burnout completo, caricato nel forno e la quantità minima di cenere;
- relativamente alta efficienza anche quando si lavora con ICE caldaia a gas;
- vasta gamma di combustibili solidi;
- facilità d'uso e non è necessario monitorare continuamente il funzionamento dell'unità;
- intervallo di tempo tra i riavviifocolare - fino a un giorno sul legno e fino a una settimana all'angolo;
- possibilità di utilizzare legno non diluito - le materie prime umide possono essere utilizzate solo in alcuni modelli di generatori di gas;
- compatibilità ambientale del dispositivo - questo dispositivo non ha un tubo di scarico, tutto il gas generato scorre in una corrente diretta nella camera di combustione del motore o della caldaia.
Quando si utilizza legno bagnato, il generatore funzionerà, ma la produzione di gas sarà ridotta del 20-25%. Il calo della produttività è dovuto all'evaporazione dell'umidità naturale dal legno.
Ciò porta ad una diminuzione della temperatura nel forno, che rallenta il processo di pirolisi. È meglio asciugare accuratamente i tronchi prima di caricarli nella camera di pirolisi. I dispositivi industriali sono completamente automatizzati, la fornitura di carburante per loro è prodotta da una vite proveniente da un contenitore vicino.
Un generatore di gas autonomo non è soddisfatto di questa autonomia, ma è anche abbastanza semplice da usare. È necessario solo di tanto in tanto caricarlo di carburante sugli occhi.
Le temperature di esercizio nel generatore di gas raggiungono valori di 1200-1500 ° C, il suo corpo deve essere fatto di materiali resistenti a tali carichi
Ci sono meno difetti nel generatore di gas, ma sono:
- controllabilità del volume di gas debole - quando la temperatura nel forno diminuisce, la pirolisi si interrompe e al posto della miscela di gas combustibile si forma una miscela di resine all'uscita;
- installazione ingombrante - anche un generatore di gas casalingo di potenza media di 10-15 kW occupa uno spazio piuttosto grande;
- durata dell'incenerimento - prima che il reattore produca il primo gas impiegheranno 20-30 minuti.
Dopo "riscaldamento" il generatore produce stabilmente una certa quantità di miscela di gas, che deve essere bruciato o gettato in aria. Per rendere questa unità con le tue mani richiederà bombole di gas forti o acciaio spesso, e questo è un sacco di soldi. Ma tutto ciò ripaga dell'efficienza del generatore e della convenienza del carburante originale.
Alcuni modelli di generatori di gas sono dotati di un ventilatore che soffia aria, mentre altri non lo sono. La prima opzione consente di aumentare la capacità dell'installazione, ma vincola l'alimentazione. Se hai bisogno di un piccolo generatore per cucinare cibo in natura, allora puoi farlo con un'unità compatta senza un soffiatore d'aria.
La maggior parte delle installazioni autogeneranti generano gas attraverso la spinta naturale.
Il generatore di gas portatile da 2,4 kW che funziona su legno rende facile preparare il pranzo fuori città lontano dalla civiltà (+)
Per riscaldare una casa privata sarà necessario un dispositivo più potente e volatile. Tuttavia, in questo caso, vale la pena prendersi cura di un generatore elettrico di riserva, in modo che durante la notte in caso di incidente sulla rete, non rimarrà senza alimentazione elettrica o senza riscaldamento.
Unità di lavoro unità fatte in casa
Per capire come puoi fare un generatore di gas solido con le tue mani, devi chiaramente rappresentare la sua struttura. Ogni elemento ha il suo scopo, anche l'assenza di uno di essi è inaccettabile.
All'interno del caso di un generatore di gas fatto da sé dovrebbe essere presente:
- un serbatoio di carburante solido nella parte superiore dell'unità;
- camera di pirolisi, dove il processo di combustione senza fiamma;
- dispositivo di distribuzione dell'aria con valvola di ritegno;
- grattugiare con la cenere;
- tubo di scarico per il gas prodotto;
- filtri di pulizia.
In un generatore fatto in casa, si forma una temperatura sufficientemente elevata sul legno, pertanto vengono imposti requisiti rigorosi a ciascuno dei suoi elementi. Per il caso, viene utilizzata una lamiera di acciaio resistente e tutte le parti interne sono selezionate come resistenti al calore.
Per garantire la tenuta del portello di carico del carburante nello stato chiuso, il coperchio avrà bisogno di una guarnizione. Il materiale più economico per questo è l'amianto. Tuttavia, non è innocuo per la salute umana, è meglio trovare nel negozio speciali cuscinetti resistenti al calore basati su siliconi o silicati.
I gas generati nella camera di combustione vengono dapprima miscelati con aria e raffreddati e quindi puliti in un filtro in argilla espansa o segatura (+)
Il corpo può essere cilindrico o rettangolare. Spesso per semplificare il lavoro sono necessari un paio di cilindri per gas naturale o botti di ferro. Una delle grate nella parte inferiore del focolare è saldata "strettamente", e la seconda è incorporata in modo che possa essere spostata. È necessario pulirli da scorie e ceneri.
L'unità di distribuzione dell'aria si trova all'esterno del contenitore. Fornisce le necessarie quantità di ossigeno al forno, ma a causa della valvola di non ritorno non rilascia gas combustibili da esso.
Tecnologia di produzione del generatore di gas
Effettuare autonomamente l'installazione di generazione del gas in diversi modi. La scelta qui dipende dalla disponibilità dei materiali e dall'ulteriore utilizzo del gas prodotto.
Opzione n. 1: un esempio di costruzione del dispositivo all'angolo
Considera un esempio di come rendere utile un secchio di metallo fatto in casa con un coperchio. Inizialmente prepareremo l'unità che processerà il gas ricevuto dall'installazione nell'energia elettrica.
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Affinché le apparecchiature che generano elettricità possano funzionare a gas, il suo sistema di alimentazione deve essere rielaborato.
Invece del filtro dell'aria smontato, viene installata una piastra con un tee fissato su di essa. Una valvola a sfera e un filtro dell'aria sono collegati ad esso.
Per evitare perdite di gas dal sistema, i tubi di plastica devono essere sostituiti con metallo dopo il test.
Il tubo di scarico è realizzato in modo tale che lo scarico sia parzialmente immesso nel forno. Un tubo di alimentazione del gas è collegato al secondo ugello a T.
Alterazione del sistema di alimentazione del generatore elettrico
Modernizzazione dell'unità filtro aria
Sostituzione di tubi in plastica con analoghi in metallo
Migliorare il dispositivo di scarico
Dopo aver preparato il consumatore per l'operazione imminente, è possibile iniziare a costruire direttamente il generatore di gas.
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Passo 1: Per il dispositivo che entra nel generatore, tre fogli di metallo sono stati ritagliati da un secchio. Uno di questi era piegato secondo la forma del secchio.
Passo 2: Per il fissaggio della piastra nei suoi angoli, i fori dei bulloni sono praticati. Nella parte inferiore, a circa 5 cm dal fondo del secchio, praticare un foro sotto il tubo di ingresso
Fase 3: i fori sono praticati nel secchio, complementare ai fori della piastra. Per fare ciò, la piastra viene applicata al secchio e segna la loro posizione.
Fase 4: un tubo di ingresso viene inserito nella parete della benna rinforzata con una piastra attraverso il foro
Fase 5: la posizione del tubo in entrata viene fissata saldando all'esterno e all'interno del secchio.
Passo 6: Per l'affidabilità del punto di contatto della piastra con la benna, i punti di fissaggio e l'area di entrata del tubo vengono lavorati con sigillante siliconico
Step 7: L'ingresso del gas è costruito nello stesso modo. È vero, invece di una piastra, sono montate due controparti. Al tubo esterno saldato
Fase 8: una piastra con uscita del gas in uscita, come contatore interno, è montata su un sigillante per alte temperature e fissata con bulloni
Piastra metallica per rafforzare l'ingresso
Praticare i fori nella piastra metallica
Praticare fori nel generatore di gas di billette
Installazione del tubo d'ingresso nel muro del secchio
Fissaggio della saldatrice per tubi in entrata
Lavorazione con silicone sigillante
Tubo di installazione specifico nel coperchio della benna
Rafforzamento del tubo di scarico nella parte superiore del generatore di gas
Un ugello che rimuove il gas dall'impianto deve essere dotato di un filtro, dal momento che nel processo di combustione, il carbone emette molta nebbia fine e polvere.
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Passo 9: Nel dispositivo di filtraggio è stata utilizzata una lattina vuota di vernice e un pezzo di gommapiuma
Passo 10: i fori vengono tagliati nel fondo e nel coperchio del barattolo di latta
Passo 11: viene posata la gomma espansa tagliata alla cavità del serbatoio
Passo 12: Il filtro costruito nel modo sopra descritto è installato davanti al tubo di scarico all'interno del serbatoio del generatore di gas
Materiali per la fabbricazione del filtro
Formazione di buchi nel barattolo
All'interno delle banche si adatta alla gomma piuma
Installazione del filtro per il gas prodotto
Avendo completato il processo di costruzione di un generatore di gas fatto in casa, è necessario verificarlo per l'operabilità.
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Testare il lavoro di un generatore di gas fatto in casa è meglio farlo all'aperto
Pietra o carbone vengono posati nel forno del generatore di gas, dopo di che il sistema viene acceso
Oltre alla funzionalità e alle prestazioni del sistema, è necessario controllare tutte le connessioni, se necessario, è necessario modificare le aree problematiche con un analizzatore di gas
Per fermare il processo di combustione, le spine installate all'ingresso sono utili. Fermeranno il flusso di aria nell'unità.
Connessione al generatore
Caricamento del combustibile nel forno
Test di tenuta con analizzatore di gas
Installazione della spina sull'ingresso
Opzione n. 2: generatore di gas da barili da duecento litri
Per un generatore di gas fatto in casa una canna richiederà un paio di serbatoi in 200 litri. Uno di questi è inserito negli altri due terzi.
Lo spazio formato sotto sarà usato come camera di combustione e la parte superiore sarà ideale per un deposito di legna da ardere o di pellet.
All'interno del corpo della canna sarà fumante con la generazione di gas, e al di fuori del cilindro dal vecchio estintore nel filtro di pulizia sarà pulito di impurità non combustibili
Sul lato, a livello della sezione di pirolisi, il tubo con una sezione di 50 mm è saldato per l'iniezione d'aria, e più vicino al coperchio, il tubo di scarico è saldato. Nella parte inferiore della canna interna tagliare il foro per il flusso di carburante nella camera di combustione, e attaccato al fondo della porta esterna che soffia.
Resta solo da fare i filtri per pulire la miscela di gas prima di trasferirlo alla caldaia. Per fare questo, avrete bisogno di estintori usati o sezioni di tubi di dimensioni simili.
In cima a loro strettamente chiuso, e il fondo della bocchetta conica saldata, alla fine del quale vi è un raccordo per la rimozione di cenere. Quindi viene inserito un tubo laterale per fornire la miscela di gas per la pulizia e un rubinetto per il gas già filtrato nel coperchio.
La purificazione iniziale del gas da particelle di fuliggine e ceneri si verifica a causa delle forze centrifughe nel filtro esterno per la pulizia grossolana (+)
Inoltre, al fine di abbassare la temperatura del gas combustibile, un radiatore di raffreddamento è costituito da più tubi con un diametro di 10 cm. Tra di loro sono collegati da piccoli ugelli.
Per la purificazione finale del gas installare un altro filtro con argilla espansa, piccole rondelle metalliche o segatura all'interno. È consentito utilizzare quest'ultimo materiale solo a condizione che il gas in ingresso si sia già raffreddato, altrimenti potrebbe causare un incendio.
Dalla bombola del gas farà una "stufa". Le istruzioni per creare una fornace primitiva sono date in questo articolo.
Opzione n. 3: modello in casa per ICE
Per un'auto o una moto, un generatore di gas fatto in casa è realizzato in un modello simile. Solo qui è necessario ridurre al minimo le dimensioni dell'installazione. Portare con sé una macchina pesante è costoso e non sembra molto estetico.
Per rendere più facile per te, per la versione automobilistica del generatore è meglio prendere i cilindri da sotto il gas. La cosa principale è assicurarsi che prima della saldatura non ci sia già traccia della presenza nel serbatoio di propano, altrimenti potrebbe verificarsi una piccola esplosione. Per fare ciò, svitare la valvola della bombola e riempire il contenitore con acqua.
Per raffreddare la miscela combustibile all'uscita dell'installazione, è possibile adattare un radiatore di riscaldamento convenzionale.
Inizialmente, il generatore di gas per automobili produce gas troppo caldi. Devono necessariamente essere raffreddati. Altrimenti, quando sono a contatto con parti calde del motore, possono accendersi spontaneamente. Inoltre, il combustibile gassoso riscaldato ha una bassa densità, per cui sarà semplicemente problematico bruciarlo nei cilindri.
Un generatore di gas autonomo per un'automobile può essere montato nel bagagliaio o su un rimorchio.
Il secondo metodo è preferibile a causa di:
- facilità di riparazione;
- opportunità di lasciare l'unità di produzione del gas nel garage;
- la presenza di spazio libero nel bagagliaio;
- la possibilità di utilizzare l'installazione per altri bisogni rispetto alla fornitura di carburante nel motore a combustione interna.
Non aver paura dei dossi stradali. Quando si salta su urti, il combustibile solido nella camera di combustione sarà scosso, il che contribuirà solo a migliorarne la miscelazione e la combustione.
Sfumature del lavoro e del funzionamento dei generatori di gas
È importante ricordare che il gas prodotto dall'impianto è inodore e velenoso. Se la saldatura delle parti metalliche del generatore di gas sarà sbagliata, il problema non può essere evitato.
Per il naturale flusso d'aria nella camera di combustione può essere praticato intorno alla circonferenza dei fori del corpo di 5 mm. Tutti i lavori di installazione e i controlli delle prestazioni devono essere eseguiti in un'officina ben ventilata o sulla strada.
L'accensione di un generatore di gas combustibile solido non differisce dall'accensione di una stufa a legna. La legna da ardere o un'altra variante di carburante viene messa dentro, e quindi vengono date alle fiamme con una scheggia.
Dopo l'accensione, la valvola è coperta per limitare il flusso di ossigeno nella camera di combustione. Affinché il generatore di gas casalingo funzioni correttamente, è necessario regolare correttamente l'uscita della miscela di gas risultante e la fornitura di ossigeno.
Prima di iniziare a produrre un generatore di gas, è necessario effettuare calcoli di ingegneria in cui prendere in considerazione l'area di combustione e il tipo di combustibile, nonché la potenza di uscita richiesta e la modalità prevista lavoro.
Conclusioni e video utili sull'argomento
Come utilizzare un generatore di gas di carbone come fornitore di carburante per una macchina di piccole dimensioni:
Un semplice generatore di gas di bombole di propano:
Il dispositivo del generatore di gas di legno:
I metodi sopra indicati sono adatti per la produzione indipendente di un generatore di gas efficace. Ma i modelli di questo dispositivo, ci sono molto di più. Alcuni di loro sono più facili da realizzare, altri più difficili.
La cosa principale quando si monta l'unità è prestare la massima attenzione alla qualità delle saldature, altrimenti potrebbero verificarsi perdite di gas ed esplosioni. Se tutto è fatto correttamente, il generatore di gas funzionerà correttamente per 10-15 anni. E poi il metallo del caso inizierà a bruciare, e dovrai fare tutto di nuovo.
Avete abilità pratiche di montaggio o esperienza nell'uso di un generatore di gas fatto in casa? Per favore condividi le tue conoscenze e fai domande sull'argomento dell'articolo nei commenti qui sotto.
