Com fer un generador de gas amb les vostres pròpies mans: característiques de fer un dispositiu casolà

Un generador de gas és un dispositiu per produir gas a partir de carbó, llenya, residus de fusta i altres materials.El combustible generat pot substituir els combustibles tradicionals d'hidrocarburs: gas natural per a la calefacció de la llar i gasolina per als cotxes.

La idea principal d'utilitzar aquesta unitat és estalviar en costos de combustible. La pujada constant del preu de la gasolina, el propà i el metà obliga els artesans casolans a buscar alternatives per obtenir combustible.

Per fer un generador de gas amb les vostres pròpies mans, heu d'entendre la seva estructura i principi de funcionament.

Explicarem com es converteix el combustible sòlid en gas inflamable, descriurem les característiques de disseny de la unitat i donarem exemples d'automuntatge de dispositius senzills. Per a una millor assimilació de la informació, hem complementat l'article amb diagrames visuals, fotografies i vídeos.

Generador de gas: dispositiu i principi de funcionament

Un generador de gas és un dispositiu que converteix el combustible líquid o sòlid en un estat gasós per a una posterior combustió per produir calor.

Opcions de combustible del generador

Les unitats que funcionen amb fuel o residus tenen un disseny més complex que els models amb diferents tipus de carbó o llenya.

Per tant, amb més freqüència es troben generadors de gas de combustible sòlid; afortunadament, hi ha combustible disponible i barat.

El següent s'utilitza com a combustible sòlid en un generador de gas:

• carbó vegetal, carbó marró i dur;
• pellets de combustible procedents de residus de fusta;
• palla, serradures i llenya;
• briquetes de torba, coca-cola;
• closca de llavors.

Els propietaris especialment estalviadors preparen els seus briquetes de serradures.

La generació de gas és possible a partir de tots aquests tipus de combustible. L'alliberament d'energia depèn poder calorífic dels diferents tipus de combustible.

A més, s'obté més calor de la crema de matèries primeres en un generador de gas que de l'ús de combustible sòlid a les calderes. Si l'eficiència dels convencionals caldera de llenya varia entre el 60 i el 70%, llavors per a un complex generador de gas la xifra arriba al 95%.

Però aquí cal tenir en compte un matís. La caldera crema combustible per escalfar aigua, i el generador de gas només produeix combustible. Sense escalfador, estufa o motor de combustió interna, un generador de gas casolà serà de zero ús.

El gas resultant s'ha d'utilitzar immediatament; no és econòmicament rendible acumular-lo en cap recipient.Per fer-ho, haureu d'instal·lar equips addicionals que depenen de la font d'alimentació.

A l'època soviètica, fins i tot s'utilitzaven generadors de gas per fer funcionar camions; el gas produït era suficient per fer funcionar un motor de combustió interna.

Què passa dins del generador de gas

El funcionament del generador de gas es basa en la piròlisi del combustible sòlid, que es produeix a altes temperatures i baix contingut d'oxigen al forn. Diverses reaccions químiques es produeixen simultàniament dins del dispositiu generador de gas.

El circuit d'un generador de gas industrial és una instal·lació força complexa amb molts dispositius separats, cadascun dels quals té el seu propi funcionament (+)

Tecnològicament, el procés de generació de gas inflamable es divideix en tres etapes seqüencials:

1. Descomposició tèrmica del combustible. El procés té lloc en condicions de deficiència d'oxigen, que es subministra al reactor només un terç del que es necessita per a la combustió normal.
2. Purificació del gas resultant. El cicló (filtre de vòrtex sec) filtra el núvol de gas a partir de partícules de cendra volàtil.
3. Refrigeració. La mescla de gas resultant es refreda i se sotmet a una purificació addicional de les impureses.

De fet, és precisament el primer procés que es produeix al propi bloc generador de gas: la piròlisi. Tota la resta és la preparació de la mescla de gas per a una posterior combustió.

La cambra de piròlisi d'un generador de gas casolà es divideix en un búnquer amb combustible sòlid (1), una caixa de foc (2) i un cendrer (3)

A la sortida de la unitat generadora de gas s'obté una mescla inflamable de monòxid de carboni, hidrogen, metà i altres hidrocarburs.

També, segons el combustible utilitzat en la piròlisi, s'hi afegeix aigua en forma de vapor, oxigen, diòxid de carboni i nitrogen en quantitats variables. D'acord amb el principi descrit, també funcionen calderes de calefacció per piròlisi, demostrant una alta eficiència.

Característiques del funcionament de diversos convertidors

Segons el disseny i la tecnologia dels processos interns, els generadors de gas són:

• recte;
• convertit;
• horitzontal.

Es diferencien en els punts de subministrament d'aire i la sortida del gas generat.

Procés directe es produeix quan la massa d'aire es bombeja des de sota i la mescla combustible surt per la part superior de l'estructura.

Versió invertida implica subministrar oxigen directament a la zona d'oxidació. A més, és el més calent del dispositiu generador de gas.

És bastant difícil injectar-hi tu mateix, de manera que aquest principi de funcionament només s'utilitza en instal·lacions industrials.

Amb un procés de generació directa de gas, es forma un gran volum de resines i humitat a la sortida; el procés invertit és massa difícil d'implementar amb les vostres pròpies mans, mentre que l'horitzontal té una productivitat reduïda, però un disseny extremadament senzill (+)

EN generador de gas horitzontal La canonada de sortida de gas es troba immediatament a sobre de la reixa a la zona on es combinen les reaccions d'oxidació i reducció. Aquest disseny és el més senzill d'implementar de manera independent.

Avantatges i inconvenients dels generadors de gas

Un generador domèstic de gas fabricat en fàbrica costarà entre 1,5 i 2 vegades més que una caldera de combustible sòlid convencional. Val la pena gastar diners en aquesta "tecnologia miraculosa"?

Entre els avantatges d'utilitzar generadors de gas hi ha:

• consum total de combustible, carregat a la caixa de foc, i el volum mínim de cendres;
• eficiència relativament alta quan es treballa juntament amb un motor de combustió interna o caldera de gas;
• àmplia selecció de combustibles sòlids;
• facilitat d'operació i no cal controlar contínuament el funcionament de la unitat;
• interval de temps entre reinicis caixes de foc - fins a un dia amb llenya i fins a una setmana amb carbó;
• Possibilitat d'utilitzar fusta sense amanir — les matèries primeres humides només es poden utilitzar en alguns models de generadors de gas;
• respectuós amb el medi ambient del dispositiu – aquest dispositiu no disposa de tub d'escapament; tot el gas generat va directament a la cambra de combustió del motor o caldera.

Quan utilitzeu llenya humida, el generador funcionarà, però la producció de gas es reduirà entre un 20 i un 25%. La caiguda de la productivitat es produeix a causa de l'evaporació de la humitat natural de la fusta.

Això condueix a una disminució de la temperatura a la caixa de foc, que alenteix el procés de piròlisi. El millor és assecar bé els troncs abans de carregar-los a la cambra de piròlisi. Els dispositius industrials estan totalment automatitzats; el combustible se'ls subministra mitjançant un cargol d'un contenidor proper.

Un generador de gas fet a si mateix no ofereix aquesta autonomia, però també és bastant fàcil d'utilitzar. Només cal omplir-lo de combustible de tant en tant.

Les temperatures de funcionament del generador de gas assoleixen valors de 1200-1500 °C; el seu cos ha d'estar fet de materials que puguin suportar aquestes càrregues.

El generador de gas té menys inconvenients, però existeixen:

• poca controlabilitat dels volums de gas generats – quan la temperatura del forn disminueix, la piròlisi s'atura i en lloc d'una barreja de gasos inflamables, es forma una barreja de resines a la sortida;
• instal·lació complicada – fins i tot un generador de gas casolà amb una potència mitjana de 10-15 kW ocupa un espai bastant gran;
• durada de l'encesa – Passaran 20-30 minuts abans que el reactor produeixi el primer gas.

Després d'"escalfar", el generador produeix de manera estable un cert volum de mescla de gas, que s'ha de cremar o alliberar a l'aire. Per fer aquesta unitat amb les vostres pròpies mans, necessitareu cilindres de gas duradors o acer gruixut, i això suposa molts diners. Però tot això es compensa amb l'eficiència del generador i el baix cost del combustible original.

Alguns models de generadors de gas estan equipats amb un bufador d'aire, mentre que altres no. La primera opció permet augmentar la potència de la instal·lació, però la vincula a la xarxa elèctrica. Si necessiteu un petit generador per cuinar a l'aire lliure, podeu fer-ho amb una unitat compacta sense bufador d'aire.

La majoria de les instal·lacions automàtiques de generació de gas funcionen amb tir natural.

Un generador de gas portàtil amb una potència de 2,4 kW, alimentat amb llenya, permet preparar fàcilment el sopar al país, lluny de la civilització (+)

Per escalfar una casa particular, necessitareu un dispositiu més potent i que depengui de l'energia. No obstant això, en aquest cas, val la pena tenir cura d'un generador elèctric de reserva, de manera que en cas d'avaria de la xarxa no et quedis sense subministrament elèctric i calefacció.

Components de treball d'una unitat casolana

Per esbrinar com fer un generador de gas de combustible sòlid amb les vostres pròpies mans, heu d'entendre clarament el seu disseny. Cadascun dels elements té el seu propi propòsit, fins i tot l'absència d'un d'ells és inacceptable.

Dins del cos d'un generador de gas casolà hi hauria d'haver:

• búnquer per a combustible sòlid a la part superior de la unitat;
• cambra de piròlisi on es produeix el procés de fum;
• dispositiu de distribució d'aire amb vàlvula de retenció;
• reixes amb pou de cendres;
• tub de sortida del gas produït;
• neteja de filtres.

En un generador de llenya casolà, es genera una temperatura bastant alta, de manera que s'imposen requisits estrictes a cadascun dels seus elements. S'utilitza xapa d'acer resistent per al cos i totes les parts interiors es seleccionen per ser el més resistents a la calor possible.

Per garantir l'estanquitat de l'escotilla de càrrega de combustible quan està tancada, la tapa necessitarà un segell. El material més barat per a això és l'amiant. Tanmateix, no és inofensiu per a la salut humana; és millor trobar juntes especials resistents a la calor a base de silicones o silicats a la botiga.

Els gasos generats a la cambra de combustió es barregen primer amb aire i es refreden, i després es netegen en un filtre fet d'argila expandida o serradures (+)

El cos pot ser cilíndric o rectangular. Sovint, per simplificar el treball, es prenen un parell de bombones de gas natural o barrils de ferro. Una de les reixes de la part inferior de la caixa de foc està soldada "fortament" i la segona està integrada perquè es pugui moure. Això és necessari per netejar-los d'escòries i cendres.

La unitat de distribució d'aire es troba fora de l'habitatge. Assegura que els volums d'oxigen necessaris entrin a la caixa de foc, però al mateix temps, gràcies a la vàlvula de retenció, no allibera gasos inflamables.

Tecnologies de fabricació de generadors de gas

Hi ha diverses maneres de fer tu mateix una instal·lació de generació de gas. L'elecció aquí depèn de la disponibilitat de materials i de l'ús posterior del gas resultant.

Opció 1: un exemple de construcció d'un aparell de carbó

Vegem un exemple de com fer un producte casolà útil amb una galleda metàl·lica amb tapa. En primer lloc, prepararem una unitat que processarà el gas obtingut de la instal·lació en electricitat.

Després de preparar el consumidor per a la propera operació, podeu començar a construir el propi generador de gas.

La canonada que elimina el gas de la instal·lació ha d'anar equipada amb un filtre, perquè Durant el procés de combustió, el carbó allibera molta matèria fina en suspensió i pols.

Després d'haver completat el procés de construcció d'un generador de gas casolà, cal comprovar-ne la funcionalitat.

Opció 2: generador de gas a partir de barrils de dos-cents litres

Per a un generador de gas de barril casolà necessitareu un parell de recipients de 200 litres. Un d'ells s'insereix dos terços en l'altre.

L'espai format a la part inferior servirà com a cambra de combustió, i la part superior és ideal per a un búnquer per a llenya o pellets.

A l'interior del cos des del barril, es produirà una combustió amb la generació de gas, i a l'exterior del cilindre de l'extintor antic del filtre de neteja es netejarà d'impureses no inflamables.

Al costat, al nivell de la secció de piròlisi, es solda una canonada amb una secció transversal de 50 mm per a la injecció d'aire i, més a prop de la tapa, una canonada de sortida de gas. Es talla un forat a la part inferior del canó interior per permetre que el combustible entri a la cambra de combustió i una porta del ventilador s'adjunta a la part inferior del canó exterior.

Només queda fer filtres per netejar la mescla de gasos abans de traslladar-la a la caldera d'aigua calenta. Per fer-ho, necessitareu extintors usats o trossos de canonada de mida similar.

Estan ben tancades a la part superior, i a la part inferior es solda un broquet cònic, al final del qual hi ha un accessori per eliminar les cendres.A continuació, es talla una canonada al costat per subministrar la barreja de gas per netejar i es talla una sortida per al gas ja filtrat a la tapa.

La purificació primària del gas de les partícules de sutge i cendres es produeix a causa de les forces centrífugues al filtre extern per a una neteja gruixuda (+)

A continuació, per baixar la temperatura del gas combustible, es fa un radiador de refrigeració a partir de diverses canonades d'un diàmetre de 10 cm que estan connectades entre si per petites canonades.

Per a la purificació final del gas, instal·leu un altre filtre amb argila expandida, petites volanderes metàl·liques o serradures a l'interior. És permès utilitzar aquest darrer material només si el gas entrant ja s'ha refredat, en cas contrari podria provocar un incendi.

Podeu fer una "estufa de panxa" amb un cilindre de gas. Es donen instruccions per crear una estufa primitiva Aquest article.

Opció 3: Model casolà per a motors de combustió interna

Per a un cotxe o una motocicleta, un generador de gas casolà es fa segons un esquema similar. Només aquí cal reduir la mida de la instal·lació al mínim. Portar una unitat pesada amb tu és car i no sembla gaire agradable estèticament.

Per facilitar-vos la feina, per a la versió d'automòbil del generador el millor és portar bombones de gas domèstiques. El més important és assegurar-se abans de soldar que no hi hagi cap indici de la presència de propà al contenidor, en cas contrari es pot produir una petita explosió. Per fer-ho, heu de desenroscar la vàlvula de l'ampolla i omplir el recipient amb aigua al màxim.

Per refredar la mescla combustible a la sortida de la instal·lació, podeu adaptar un radiador de calefacció convencional

Inicialment, el generador de gas del cotxe produeix gasos massa calents. S'han de refrigerar. En cas contrari, en contacte amb peces calentes del motor, es poden encendre espontàniament.A més, el combustible gasós escalfat té una densitat baixa, cosa que dificulta l'encesa als cilindres.

Un generador de gas casolà per a un cotxe es pot muntar al maleter o en un remolc.

El segon mètode és preferible a causa de:

• facilitat de reparació;
• la possibilitat de deixar la unitat generadora de gas al garatge;
• disponibilitat d'espai lliure al maleter;
• la possibilitat d'utilitzar la instal·lació per a altres necessitats a més de subministrar combustible al motor de combustió interna.

No tingueu por dels cops a la carretera. En rebotar sobre cops, el combustible sòlid de la cambra de combustió es sacsejarà, cosa que només contribuirà a la seva millor barreja i combustió.

Matisos de funcionament i funcionament dels generadors de gas

És important recordar que el gas produït per la instal·lació és inodor i tòxic. Si es cometen errors en soldar les peces metàl·liques del generador de gas amb les vostres pròpies mans, no es poden evitar problemes.

Per al flux d'aire natural a la cambra de combustió, podeu perforar forats de 5 mm al voltant de la circumferència de la carcassa. Tots els treballs d'instal·lació i proves de rendiment s'han de dur a terme en un taller ben ventilat o a l'aire lliure.

Encendre un generador de gas de combustible sòlid no és diferent de encendre una estufa de llenya. A l'interior s'hi posa llenya o un altre tipus de combustible i després s'encenen amb una torxa.

Després de la combustió, l'amortidor es tanca per limitar el flux d'oxigen a la cambra de combustió. Perquè el producte casolà que genera gas funcioni correctament, cal ajustar correctament la sortida de la mescla de gas resultant i el subministrament d'oxigen.

Abans de començar a construir un generador de gas, heu de fer càlculs d'enginyeria, en els quals heu de tenir en compte l'àrea de combustió i el tipus de combustible, així com la potència de sortida necessària i el mode de funcionament previst.

Conclusions i vídeo útil sobre el tema

Com utilitzar un generador de gas de carbó vegetal com a proveïdor de combustible per a un cotxe petit:

Un generador de gas senzill fet de cilindres de propà:

Estructura del generador de gas de llenya:

Els mètodes anteriors són adequats per a l'autofabricació d'un generador de gas eficaç. Però hi ha molts més models d'aquest dispositiu. Alguns d'ells són més fàcils de fer, altres són més difícils.

El més important en muntar la unitat és prestar la màxima atenció a la qualitat de les soldadures, en cas contrari es poden produir fuites de gas i una explosió. Si tot es fa correctament, el generador de gas funcionarà correctament durant 10-15 anys. I llavors el metall de la caixa començarà a cremar-se i ho hauràs de fer tot de nou.

Tens habilitats pràctiques de muntatge o experiència amb un generador de gas casolà? Si us plau, compartiu els vostres coneixements acumulats i feu preguntes sobre el tema de l'article als comentaris següents.