Kaip savo rankomis pasidaryti dujų generatorių: naminio prietaiso gaminimo ypatybės

Dujų generatorius – tai įrenginys, gaminantis dujas iš anglies, malkų, medienos atliekų ir kitų medžiagų.Susidaręs kuras gali pakeisti tradicinį angliavandenilių kurą – gamtines dujas namų šildymui ir benziną automobiliams.

Pagrindinė tokio įrenginio naudojimo idėja yra taupyti degalų sąnaudas. Nuolat brangstantis benzinas, propanas ir metanas verčia namų meistrus ieškoti alternatyvių degalų gavimo būdų.

Norėdami savo rankomis pasigaminti dujų generatorių, turite suprasti jo struktūrą ir veikimo principą.

Paaiškinsime, kaip kietasis kuras paverčiamas degiosiomis dujomis, apibūdinsime įrenginio konstrukcines ypatybes ir pateiksime paprastų įrenginių savarankiško surinkimo pavyzdžius. Norėdami geriau įsisavinti informaciją, straipsnį papildėme vaizdinėmis diagramomis, nuotraukomis ir vaizdo įrašais.

Dujų generatorius: įrenginys ir veikimo principas

Dujų generatorius yra įtaisas, kuris skystąjį arba kietąjį kurą paverčia dujine būsena, kad būtų toliau deginamas šiluma.

Generatoriaus kuro parinktys

Agregatai, veikiantys su mazutu arba atliekomis, yra sudėtingesni nei modeliai, naudojantys įvairių rūšių anglį ar malkas.

Todėl dažniausiai sutinkami kieto kuro dujų generatoriai – laimei, degalai jiems yra prieinami ir pigūs.

Dujų generatoriuje kaip kietasis kuras naudojamas:

• anglis, rudoji ir kietoji anglis;
• kuro granulės iš medienos atliekų;
• šiaudų, pjuvenos ir malkos;
• durpių briketai, koksas;
• sėklų lukštas.

Ypač taupūs savininkai ruošia savo pjuvenų briketai.

Iš visų šių kuro rūšių galima generuoti dujas. Energijos išsiskyrimas priklauso nuo įvairių rūšių kuro šilumingumas.

Be to, daugiau šilumos gaunama deginant žaliavas dujų generatoriuje nei naudojant kietąjį kurą katiluose. Jei efektyvumas įprastinis medienos katilas svyruoja tarp 60–70%, tada dujų generatorių kompleksui šis skaičius siekia 95%.

Tačiau čia reikia atsižvelgti į vieną niuansą. Katilas degina kurą vandeniui šildyti, o dujų generatorius gamina tik kurą. Be šildytuvo, viryklės ar vidaus degimo variklio, savadarbis dujų generatorius nenaudos jokios naudos.

Susidariusios dujos turi būti panaudotos nedelsiant – ekonomiškai neapsimoka jų kaupti jokiame inde.Norėdami tai padaryti, turėsite įdiegti papildomą įrangą, kuri priklauso nuo maitinimo šaltinio.

Sovietmečiu dujų generatoriai buvo naudojami net sunkvežimiams valdyti, pagamintų dujų visiškai pakako vidaus degimo varikliui veikti.

Kas vyksta dujų generatoriaus viduje

Dujų generatoriaus veikimas pagrįstas kietojo kuro pirolize, kuri vyksta esant aukštai temperatūrai ir mažam deguonies kiekiui krosnyje. Dujas generuojančio įrenginio viduje vienu metu vyksta kelios cheminės reakcijos.

Pramoninio dujų generatoriaus grandinė yra gana sudėtingas įrenginys su daugybe atskirų įrenginių, kurių kiekvienas turi savo veikimą (+)

Technologiškai degių dujų susidarymo procesas yra padalintas į tris nuoseklius etapus:

1. Terminis kuro skilimas. Procesas vyksta esant deguonies trūkumui, kuris į reaktorių tiekiamas tik trečdaliu to, ko reikia normaliam degimui.
2. Susidariusių dujų valymas. Ciklonas (sausas sūkurinis filtras) filtruoja dujų debesį nuo lakiųjų pelenų dalelių.
3. Aušinimas. Gautas dujų mišinys atšaldomas ir papildomai išvalomas nuo priemaišų.

Tiesą sakant, tai yra pirmasis procesas, kuris vyksta pačiame dujų generatoriaus bloke - pirolizė. Visa kita yra dujų mišinio paruošimas tolesniam degimui.

Naminio dujų generatoriaus pirolizės kamera yra padalinta į bunkerį su kietuoju kuru (1), krosnį (2) ir peleninę (3).

Prie išėjimo iš dujų generatoriaus gaunamas degus anglies monoksido, vandenilio, metano ir kitų angliavandenilių mišinys.

Be to, priklausomai nuo pirolizės metu naudojamo kuro, į juos įvairiais kiekiais pridedama vandens garų, deguonies, anglies dioksido ir azoto pavidalu. Pagal aprašytą principą jie taip pat veikia pirolizės šildymo katilai, demonstruojantis aukštą efektyvumą.

Įvairių keitiklių veikimo ypatybės

Pagal vidaus procesų konstrukciją ir technologiją dujų generatoriai yra:

• tiesus;
• konvertuotas;
• horizontaliai.

Jie skiriasi oro tiekimo ir susidarančių dujų išėjimo taškais.

Tiesioginis procesas atsiranda, kai oro masė pumpuojama iš apačios, o degus mišinys išeina konstrukcijos viršuje.

Atvirkštinė versija apima deguonies tiekimą tiesiai į oksidacijos zoną. Be to, jis yra šilčiausias dujų generavimo įrenginyje.

Į jį patiems suleisti gana sunku, todėl toks veikimo principas naudojamas tik pramoniniuose įrenginiuose.

Esant tiesioginiam dujų generavimo procesui, išėjime susidaro didelis kiekis dervų ir drėgmės, apverstą procesą per sunku įgyvendinti savo rankomis, o horizontalus sumažino našumą, tačiau labai paprasta konstrukcija (+)

IN horizontalus dujų generatorius Dujų išleidimo vamzdis yra tiesiai virš grotelių, zonoje, kurioje susijungia oksidacijos ir redukcijos reakcijos. Šį dizainą lengviausia įgyvendinti savarankiškai.

Dujų generatorių privalumai ir trūkumai

Gamykloje pagamintas buitinis dujų generatorius kainuos 1,5–2 kartus daugiau nei įprastas kieto kuro katilas. Ar verta leisti pinigus šiai „stebuklingai technologijai“?

Tarp dujų generatorių naudojimo pranašumų yra šie:

• visiškas kuro perdegimas, pakrautas į pakurą, ir minimalus pelenų tūris;
• santykinai didelis efektyvumas dirbant kartu su vidaus degimo varikliu arba dujinis katilas;
• platus kietojo kuro pasirinkimas;
• naudojimo paprastumas ir nereikia nuolat stebėti įrenginio veikimo;
• laiko intervalas tarp perkrovimų pakuros - iki paros ant medienos ir iki savaitės ant anglies;
• Galimybė naudoti nepagardintą medieną — šlapios žaliavos gali būti naudojamos tik kai kuriuose dujų generatorių modeliuose;
• įrenginio ekologiškumas – šis įrenginys neturi išmetimo vamzdžio, visos susidariusios dujos patenka tiesiai į variklio ar katilo degimo kamerą.

Naudojant šlapias malkas, generatorius veiks, tačiau dujų gamyba sumažės 20–25%. Produktyvumo kritimas atsiranda dėl natūralios medienos išgaravimo.

Dėl to degimo kameroje sumažėja temperatūra, o tai lėtina pirolizės procesą. Prieš kraunant rąstus į pirolizės kamerą, geriausia juos gerai išdžiovinti. Pramoniniai įrenginiai yra visiškai automatizuoti, degalai į juos tiekiami varžtu iš šalia esančios talpos.

Savarankiškai pagamintas dujų generatorius nesuteikia tokios autonomijos, tačiau jį taip pat gana paprasta valdyti. Tik retkarčiais reikia įpilti kuro.

Darbinė temperatūra dujų generatoriuje siekia 1200–1500°C, jo korpusas turi būti pagamintas iš medžiagų, galinčių atlaikyti tokias apkrovas

Dujų generatorius turi mažiau trūkumų, tačiau jie egzistuoja:

• blogas susidarančių dujų tūrių valdymas – temperatūrai krosnyje nukritus, pirolizė sustoja ir vietoje degių dujų mišinio išėjimo angoje susidaro dervų mišinys;
• sudėtingas montavimas – net ir savadarbis dujų generatorius, kurio vidutinė galia 10–15 kW, užima gana didelę erdvę;
• užsidegimo trukmė – Praeis 20–30 minučių, kol reaktorius pagamins pirmąsias dujas.

Po „įšilimo“ generatorius stabiliai gamina tam tikrą dujų mišinio tūrį, kuris turi būti sudegintas arba išleistas į orą. Norėdami pagaminti šį įrenginį savo rankomis, jums reikės patvarių dujų balionų arba storo plieno, ir tai yra dideli pinigai. Tačiau visa tai atsiperka generatoriaus efektyvumas ir maža originalaus kuro kaina.

Kai kuriuose dujų generatorių modeliuose yra oro pūstuvas, o kituose - ne. Pirmoji parinktis leidžia padidinti įrenginio galią, tačiau susieja ją su elektros tinklu. Jei jums reikia nedidelio generatoriaus gaminant maistą lauke, galite išsiversti su kompaktišku įrenginiu be oro pūstuvo.

Dauguma savadarbių dujų gamybos įrenginių veikia naudojant natūralią trauką.

Nešiojamas 2,4 kW galios dujinis generatorius, varomas mediena, leidžia lengvai paruošti vakarienę šalyje, toli nuo civilizacijos (+)

Norėdami šildyti privatų namą, jums reikės galingesnio ir nuo energijos priklausomo įrenginio. Tačiau tokiu atveju verta pasirūpinti atsarginiu elektros generatoriumi, kad sugedus tinklui neliktumėte tiek be maitinimo, tiek be šildymo.

Naminio įrenginio darbiniai komponentai

Norėdami išsiaiškinti, kaip pagaminti kieto kuro dujų generatorių savo rankomis turite aiškiai suprasti jo dizainą. Kiekvienas elementas turi savo paskirtį, net vieno iš jų nebuvimas yra nepriimtinas.

Naminio dujų generatoriaus korpuse turėtų būti:

• kietojo kuro bunkeris bloko viršuje;
• pirolizės kamera, kurioje vyksta rūkymo procesas;
• oro paskirstymo įtaisas su atbuliniu vožtuvu;
• grotelės su pelenine;
• pagamintų dujų išleidimo vamzdis;
• valymo filtrai.

Savadarbiame malkomis kūrenančiame generatoriuje susidaro gana aukšta temperatūra, todėl kiekvienam jo elementui keliami griežti reikalavimai. Korpusui naudojamas tvirtas lakštinis plienas, o visos dalys viduje parinktos taip, kad būtų kuo atsparesnės karščiui.

Norint užtikrinti, kad degalų įpylimo liukas būtų sandarus, kai uždarytas, dangtį reikės sandarinti. Pigiausia medžiaga tam yra asbestas. Tačiau tai nekenksminga žmonių sveikatai, parduotuvėje geriau rasti specialių karščiui atsparių tarpiklių silikonų ar silikatų pagrindu.

Degimo kameroje susidarančios dujos pirmiausia sumaišomos su oru ir atšaldomos, o po to išvalomos filtre iš keramzito arba pjuvenų (+).

Korpusas gali būti cilindro arba stačiakampio formos. Dažnai, norint supaprastinti darbą, imama pora gamtinių dujų balionų arba geležinių statinių. Viena iš krosnies apačioje esančių grotelių yra suvirinta „tvirtai“, o antroji įmontuota taip, kad ją būtų galima perkelti. Tai būtina norint išvalyti juos nuo šlakų ir pelenų.

Oro paskirstymo įrenginys yra korpuso išorėje. Jis užtikrina, kad į pakurą patektų reikiami deguonies kiekiai, tačiau tuo pačiu atbulinio vožtuvo dėka iš jos neišskiria degiųjų dujų.

Dujų generatorių gamybos technologijos

Yra keletas būdų, kaip patiems pasidaryti dujų gamybos įrenginį. Čia pasirinkimas priklauso nuo medžiagų prieinamumo ir tolesnio gautų dujų naudojimo.

1 variantas: anglimi kūrenamo aparato konstravimo pavyzdys

Pažvelkime į naudingo naminio gaminio pagaminimo iš metalinio kibiro su dangčiu pavyzdį. Pirmiausia paruošime įrenginį, kuris iš instaliacijos gautas dujas perdirbs į elektrą.

Paruošę vartotoją būsimai operacijai, galite pradėti statyti patį dujų generatorių.

Vamzdis, kuris pašalina dujas iš įrenginio, turi būti su filtru, nes Degimo proceso metu anglis išskiria daug smulkių skendinčių medžiagų ir dulkių.

Baigę naminio dujų generatoriaus konstravimo procesą, turite patikrinti jo funkcionalumą.

2 variantas: dujų generatorius iš dviejų šimtų litrų talpos statinių

Naminiam statinės dujų generatoriui jums reikės 200 litrų talpos poros. Vienas iš jų dviem trečdaliais įkišamas į kitą.

Apačioje suformuota erdvė bus naudojama kaip degimo kamera, o viršutinė dalis idealiai tiks bunkeriui malkoms ar granulėms.

Korpuso viduje nuo statinės rūks, kai susidarys dujos, o baliono išorėje nuo seno gesintuvo valymo filtre jis bus išvalytas nuo nedegių priemaišų.

Šone, pirolizės sekcijos lygyje, oro įpurškimui suvirinamas 50 mm skerspjūvio vamzdis, o arčiau dangčio - dujų išleidimo vamzdis. Vidinės statinės apačioje išpjaunama skylė, leidžianti kurui patekti į degimo kamerą, o prie išorinės statinės dugno pritvirtinamos pūstuvo durelės.

Belieka pasidaryti filtrus dujų mišinio valymui prieš perkeliant jį į karšto vandens katilą. Norėdami tai padaryti, jums reikės naudotų gesintuvų arba panašaus dydžio vamzdžių gabalėlių.

Viršuje jie sandariai uždaromi, o apačioje privirinamas kūginis antgalis, kurio gale yra armatūra pelenams pašalinti.Tada į šoną nupjaunamas vamzdis, skirtas tiekti dujų mišinį valymui, o dangtelyje išpjaunama anga jau išfiltruotoms dujoms.

Pirminis dujų išvalymas iš suodžių ir pelenų dalelių vyksta dėl išorinio filtro, skirto grubaus valymo, išcentrinių jėgų (+)

Toliau, norint sumažinti degiųjų dujų temperatūrą, iš kelių 10 cm skersmens vamzdžių daromas aušinimo radiatorius, kurie vienas su kitu sujungiami mažais vamzdeliais.

Galutiniam dujų valymui įdėkite kitą filtrą su keramzitu, mažomis metalinėmis poveržlėmis arba pjuvenomis. Pastarąją medžiagą leidžiama naudoti tik tuo atveju, jei įeinančios dujos jau atvėsusios, kitaip gali kilti gaisras.

Iš dujų baliono galite pasidaryti „viryklę“. Primityvios viryklės kūrimo instrukcijos pateiktos Šis straipsnis.

3 variantas: naminis modelis vidaus degimo varikliams

Automobiliui ar motociklui pagal panašią schemą pagamintas naminis dujų generatorius. Tik čia būtina sumažinti įrenginio dydį iki minimumo. Nešiotis sunkų įrenginį yra brangu, be to, jis neatrodo labai estetiškai.

Kad jūsų darbas būtų lengvesnis, automobilinei generatoriaus versijai geriausia pasiimti buitinius dujų balionus. Svarbiausia prieš suvirinant įsitikinti, kad inde nėra propano, kitaip gali įvykti nedidelis sprogimas. Norėdami tai padaryti, turite atsukti butelio vožtuvą ir užpildyti talpyklą vandeniu.

Norėdami atvėsinti degiąjį mišinį įrenginio išleidimo angoje, galite pritaikyti įprastą šildymo radiatorių

Iš pradžių automobilio dujų generatorius gamina per karštas dujas. Jie turi būti atšaldyti. Priešingu atveju, susilietus su karštomis variklio dalimis, jos gali savaime užsidegti.Be to, šildomas dujinis kuras turi mažą tankį, todėl jį tiesiog sunku užsidegti cilindruose.

Namų gamybos dujų generatorius automobiliui gali būti montuojamas bagažinėje arba ant priekabos.

Antrasis metodas yra geresnis dėl:

• remonto paprastumas;
• galimybė palikti dujų generatorių garaže;
• laisvos vietos bagažinėje prieinamumas;
• galimybė naudoti įrenginį kitoms reikmėms, be degalų tiekimo į vidaus degimo variklį.

Nebijokite nelygumų kelyje. Atsimušant į nelygumus, degimo kameroje esantis kietasis kuras bus purtomas, o tai tik prisidės prie geresnio jo maišymosi ir degimo.

Dujų generatorių veikimo ir veikimo niuansai

Svarbu atsiminti, kad įrengimo metu susidarančios dujos yra bekvapės ir nuodingos. Jei savo rankomis suvirinant metalines dujų generatoriaus dalis daroma klaidų, problemų išvengti nepavyks.

Norint užtikrinti natūralų oro srautą degimo kameroje, galite išgręžti 5 mm skylutes aplink korpuso perimetrą. Visi montavimo darbai ir veikimo bandymai turi būti atliekami gerai vėdinamose dirbtuvėse arba lauke.

Kietojo kuro dujų generatoriaus uždegimas niekuo nesiskiria nuo malkinės krosnelės uždegimo. Į vidų įdedamos malkos ar kitos rūšies kuras, o tada degikliu padegamos.

Po degimo sklendė uždaroma, kad būtų apribotas deguonies srautas į degimo kamerą. Kad naminis dujas generuojantis gaminys tinkamai veiktų, turite teisingai sureguliuoti susidariusio dujų mišinio išleidimo angą ir deguonies tiekimą.

Prieš pradėdami statyti dujų generatorių, turėtumėte atlikti inžinerinius skaičiavimus, kuriuose reikia atsižvelgti į degimo plotą ir kuro rūšį, taip pat reikiamą išėjimo galią ir numatomą darbo režimą.

Išvados ir naudingas vaizdo įrašas šia tema

Kaip naudoti anglies dujų generatorių kaip degalų tiekėją mažam automobiliui:

Paprastas dujų generatorius, pagamintas iš propano balionų:

Mediena kūrenamo dujų generatoriaus struktūra:

Aukščiau pateikti metodai tinka efektyviam dujų generatoriui savarankiškai gaminti. Tačiau yra daug daugiau šio įrenginio modelių. Vienus iš jų atlikti lengviau, kitus – sunkiau.

Pagrindinis dalykas renkant įrenginį yra skirti maksimalų dėmesį suvirinimo siūlių kokybei, kitaip gali įvykti dujų nuotėkis ir sprogimas. Jei viskas bus padaryta teisingai, dujų generatorius tinkamai tarnaus 10–15 metų. Ir tada korpuso metalas pradės degti, ir vėl viską teks daryti.

Ar turite praktinių surinkimo įgūdžių ar patirties naudojant naminį dujų generatorių? Pasidalykite savo sukauptomis žiniomis ir užduokite klausimų apie straipsnio temą žemiau esančiuose komentaruose.