Kako napraviti generator plina vlastitim rukama: značajke izrade domaćeg uređaja

Plinski generator je uređaj za proizvodnju plina iz ugljena, ogrjevnog drva, drvnog otpada i drugih materijala.Dobiveno gorivo može zamijeniti tradicionalna ugljikovodična goriva – prirodni plin za grijanje doma i benzin za automobile.

Glavna ideja korištenja takve jedinice je ušteda na troškovima goriva. Stalni porast cijena benzina, propana i metana prisiljava domaće obrtnike da traže alternativne načine dobivanja goriva.

Da biste vlastitim rukama napravili generator plina, morate razumjeti njegovu strukturu i princip rada.

Objasnit ćemo kako se kruto gorivo pretvara u zapaljivi plin, opisati značajke dizajna jedinice i dati primjere samomontaže jednostavnih uređaja. Za bolju asimilaciju informacija, članak smo nadopunili vizualnim dijagramima, fotografijama i videozapisima.

Generator plina: uređaj i princip rada

Plinski generator je uređaj koji pretvara tekuće ili kruto gorivo u plinovito stanje za daljnje izgaranje radi proizvodnje topline.

Opcije goriva za generator

Jedinice koje rade na loživo ulje ili otpad imaju složeniji dizajn od modela koji koriste različite vrste ugljena ili drva za ogrjev.

Stoga se najčešće nalaze plinski generatori na kruto gorivo - srećom, gorivo za njih je dostupno i jeftino.

Kao kruto gorivo u plinskom generatoru koristi se:

• drveni ugljen, mrki i kameni ugljen;
• peleti za gorivo iz drvnog otpada;
• slama, piljevina i drva za ogrjev;
• briketi od treseta, koks;
• ljuska sjemenki.

Osobito štedljivi vlasnici pripremaju svoje briketi od piljevine.

Proizvodnja plina moguća je iz svih ovih vrsta goriva. Oslobađanje energije ovisi o kalorična vrijednost različitih vrsta goriva.

Štoviše, više topline dobiva se izgaranjem sirovina u plinskom generatoru nego korištenjem krutog goriva u kotlovima. Ako je učinkovitost konvencionalnih kotao na drva varira između 60–70%, tada za kompleks plinskog generatora brojka doseže 95%.

Ali ovdje se mora uzeti u obzir jedna nijansa. Kotao sagorijeva gorivo za zagrijavanje vode, a plinski generator samo proizvodi gorivo. Bez grijača, štednjaka ili motora s unutarnjim izgaranjem, domaći plinski generator neće biti od koristi.

Dobiveni plin mora se odmah upotrijebiti - nije ekonomski isplativo akumulirati ga u bilo kojem spremniku.Da biste to učinili, morat ćete instalirati dodatnu opremu koja ovisi o napajanju.

U sovjetsko doba plinski generatori su se čak koristili za pogon kamiona; proizvedeni plin je bio sasvim dovoljan za rad motora s unutarnjim izgaranjem.

Što se događa unutar plinskog generatora

Rad plinskog generatora temelji se na pirolizi krutog goriva, koja se javlja pri visokim temperaturama i niskom sadržaju kisika u peći. Unutar uređaja za generiranje plina istovremeno se odvija nekoliko kemijskih reakcija.

Krug industrijskog plinskog generatora je prilično složena instalacija s mnogo zasebnih uređaja, od kojih svaki ima svoj vlastiti rad (+)

Tehnološki, proces stvaranja zapaljivog plina podijeljen je u tri uzastopna stupnja:

1. Toplinska razgradnja goriva. Proces se odvija u uvjetima nedostatka kisika, koji se u reaktor dovodi samo trećina onoga što je potrebno za normalno izgaranje.
2. Pročišćavanje dobivenog plina. Ciklon (suhi vrtložni filter) filtrira oblak plina od hlapljivih čestica pepela.
3. Hlađenje. Dobivena plinska smjesa se hladi i podvrgava dodatnom pročišćavanju od nečistoća.

Zapravo, to je upravo prvi proces koji se događa u samom bloku generatora plina - piroliza. Sve ostalo je priprema plinske smjese za daljnje izgaranje.

Komora za pirolizu domaćeg generatora plina podijeljena je na bunker s krutim gorivom (1), ložište (2) i posudu za pepeo (3)

Na izlazu iz jedinice za proizvodnju plina dobiva se zapaljiva smjesa ugljičnog monoksida, vodika, metana i drugih ugljikovodika.

Također, ovisno o gorivu koje se koristi u pirolizi, u njih se u različitim količinama dodaje voda u obliku pare, kisik, ugljični dioksid i dušik. Prema opisanom principu i funkcioniraju pirolizni kotlovi za grijanje, pokazujući visoku učinkovitost.

Značajke rada različitih pretvarača

Prema izvedbi i tehnologiji unutarnjih procesa plinski generatori su:

• ravno;
• preobraćen;
• horizontalna.

Razlikuju se po točkama dovoda zraka i izlaza proizvedenog plina.

Izravan proces nastaje kada se zračna masa pumpa odozdo, a zapaljiva smjesa izlazi na vrhu konstrukcije.

Obrnuta verzija uključuje dovod kisika izravno u oksidacijsku zonu. Štoviše, najtopliji je u uređaju za generiranje plina.

Prilično ga je teško sami ubrizgati u njega, pa se ovaj princip rada koristi samo u industrijskim instalacijama.

S postupkom izravnog stvaranja plina na izlazu se stvara velika količina smola i vlage; obrnuti proces je previše teško implementirati vlastitim rukama, dok horizontalni ima smanjenu produktivnost, ali izuzetno jednostavan dizajn (+)

U horizontalni plinski generator Odvodna cijev plina nalazi se neposredno iznad rešetke u zoni gdje se spajaju reakcije oksidacije i redukcije. Ovaj dizajn je najjednostavniji za neovisnu implementaciju.

Prednosti i nedostaci plinskih generatora

Tvornički proizveden plinski generator za kućanstvo koštat će 1,5-2 puta više od konvencionalnog kotla na kruta goriva. Isplati li se trošiti novac na ovu "čudesnu tehnologiju"?

Među prednostima korištenja plinskih generatora su:

• potpuno izgaranje goriva, učitano u ložište, i minimalni volumen pepela;
• relativno visoka učinkovitost pri zajedničkom radu s motorom s unutarnjim izgaranjem ili plinski kotao;
• širok izbor krutih goriva;
• jednostavnost rada i nema potrebe za kontinuiranim nadzorom rada jedinice;
• vremenski interval između ponovnih pokretanja ložišta - do jedan dan na drva i do tjedan dana na ugljen;
• Mogućnost korištenja neobrađenog drva — mokre sirovine mogu se koristiti samo u nekim modelima plinskih generatora;
• ekološka prihvatljivost uređaja – ovaj uređaj nema ispušnu cijev; sav proizvedeni plin ide izravno u komoru za izgaranje motora ili kotla.

Kada koristite mokro drvo za ogrjev, generator će raditi, ali će se proizvodnja plina smanjiti za 20–25%. Do pada produktivnosti dolazi zbog isparavanja prirodne vlage iz drva.

To dovodi do smanjenja temperature u ložištu, što usporava proces pirolize. Najbolje je temeljito osušiti cjepanice prije utovara u komoru za pirolizu. Industrijski uređaji potpuno su automatizirani, gorivo im se doprema vijkom iz obližnjeg spremnika.

Samostalni generator plina ne nudi takvu autonomiju, ali je također prilično jednostavan za rukovanje. Samo ga s vremena na vrijeme trebate napuniti gorivom.

Radne temperature u plinskom generatoru dosežu vrijednosti od 1200–1500°C; njegovo tijelo mora biti izrađeno od materijala koji mogu izdržati takva opterećenja

Generator plina ima manje nedostataka, ali oni postoje:

• loša mogućnost kontrole proizvedenih količina plina – kada se temperatura u ložištu smanji, piroliza prestaje i umjesto zapaljive plinske smjese na izlazu se stvara smjesa smola;
• glomazna instalacija – čak i domaći generator plina s prosječnom snagom od 10–15 kW zauzima prilično velik prostor;
• trajanje paljenja – Proći će 20-30 minuta prije nego što reaktor proizvede prvi plin.

Nakon "zagrijavanja", generator stabilno proizvodi određeni volumen plinske smjese, koja se mora spaliti ili ispustiti u zrak. Da biste napravili ovu jedinicu vlastitim rukama, trebat će vam izdržljivi plinski cilindri ili debeli čelik, a to je puno novca. Ali sve se to isplati učinkovitošću generatora i niskom cijenom izvornog goriva.

Neki modeli plinskih generatora opremljeni su puhalom za zrak, dok drugi nisu. Prva opcija omogućuje vam povećanje snage instalacije, ali je povezuje s električnom mrežom. Ako vam je potreban mali generator za kuhanje na otvorenom, onda se možete snaći s kompaktnom jedinicom bez puhala.

Većina vlastitih instalacija za proizvodnju plina radi koristeći prirodni propuh.

Prijenosni plinski generator snage 2,4 kW, pogonjen drvetom, omogućuje vam jednostavno pripremanje večere u zemlji, daleko od civilizacije (+)

Za grijanje privatne kuće trebat će vam snažniji i energetski ovisan uređaj. No, u ovom slučaju vrijedi se pobrinuti za pomoćni električni generator, kako u slučaju kvara na mreži ne biste ostali bez napajanja i grijanja.

Radne komponente domaće jedinice

Da shvatim kako napraviti plinski generator na kruto gorivo vlastitim rukama morate jasno razumjeti njegov dizajn. Svaki od elemenata ima svoju svrhu, čak je i odsutnost jednog od njih neprihvatljiva.

Unutar tijela domaćeg generatora plina treba biti:

• bunker za kruto gorivo na vrhu jedinice;
• komora za pirolizu u kojoj se odvija proces tinjanja;
• uređaj za distribuciju zraka s povratnim ventilom;
• rešetke s posudom za pepeo;
• odvodna cijev za proizvedeni plin;
• filteri za čišćenje.

U domaćem generatoru na drva stvara se prilično visoka temperatura, tako da se na svaki njegov element postavljaju strogi zahtjevi. Za karoseriju se koristi čvrsti čelični lim, a svi dijelovi u unutrašnjosti odabrani su tako da budu što otporniji na toplinu.

Kako bi se osigurala nepropusnost otvora za punjenje goriva kada je zatvoren, poklopac će trebati brtvu. Najjeftiniji materijal za to je azbest. Međutim, nije bezopasan za ljudsko zdravlje, bolje je pronaći posebne brtve otporne na toplinu na bazi silikona ili silikata u trgovini.

Plinovi koji nastaju u komori za izgaranje najprije se miješaju sa zrakom i hlade, a zatim se čiste u filteru od ekspandirane gline ili piljevine (+)

Tijelo može biti cilindrično ili pravokutno. Često se radi pojednostavljenja rada uzima par cilindara prirodnog plina ili željeznih bačvi. Jedna od rešetki na dnu ložišta je zavarena "na čvrsto", a druga je ugrađena tako da se može pomicati. Ovo je neophodno za njihovo čišćenje od troske i pepela.

Jedinica za distribuciju zraka nalazi se izvan kućišta. Osigurava ulazak potrebnih količina kisika u ložište, ali istovremeno, zahvaljujući nepovratnom ventilu, ne ispušta zapaljive plinove iz njega.

Tehnologije proizvodnje plinskih generatora

Postoji nekoliko načina da sami napravite instalaciju za proizvodnju plina. Izbor ovdje ovisi o dostupnosti materijala i daljnjoj upotrebi dobivenog plina.

Opcija #1: Primjer konstruiranja aparata na ugljen

Pogledajmo primjer izrade korisnog domaćeg proizvoda od metalne kante s poklopcem. Prvo ćemo pripremiti postrojenje koje će plin dobiven iz instalacije prerađivati ​​u električnu energiju.

Nakon što pripremite potrošača za nadolazeću operaciju, možete započeti s izgradnjom samog generatora plina.

Cijev koja odvodi plin iz instalacije mora biti opremljena filtrom jer Tijekom procesa izgaranja ugljen oslobađa mnogo finih lebdećih tvari i prašine.

Nakon što ste završili proces izgradnje domaćeg generatora plina, morate provjeriti njegovu funkcionalnost.

Opcija # 2: Generator plina iz bačvi od dvije stotine litara

Za domaći generator bačvastog plina trebat će vam par spremnika od 200 litara. Jedan od njih je umetnut dvije trećine u drugu.

Prostor formiran na dnu služit će kao komora za izgaranje, a gornji dio je idealan za bunker za ogrjev ili pelete.

Unutar tijela iz cijevi doći će do tinjanja uz stvaranje plina, a izvana u cilindru iz starog aparata za gašenje požara u filtru za čišćenje očistit će se od nezapaljivih nečistoća

Sa strane, na razini odjeljka za pirolizu, zavarena je cijev s poprečnim presjekom od 50 mm za ubrizgavanje zraka, a bliže poklopcu - izlazna cijev za plin. Na dnu unutarnje bačve izrezana je rupa kako bi gorivo moglo ući u komoru za izgaranje, a na dno vanjske bačve pričvršćena su vrata za puhanje.

Preostaje samo izraditi filtere za čišćenje plinske smjese prije prijenosa u kotao za toplu vodu. Da biste to učinili, trebat će vam rabljeni aparati za gašenje požara ili komadi cijevi slične veličine.

Odozgo su čvrsto zatvorene, a odozdo je zavarena konusna mlaznica na čijem se kraju nalazi okov za uklanjanje pepela.Zatim se sa strane urezuje cijev za dovod plinske smjese za čišćenje, au poklopcu se urezuje izlaz za već filtrirani plin.

Primarno pročišćavanje plina od čestica čađe i pepela događa se zahvaljujući centrifugalnim silama u vanjskom filtru za grubo čišćenje (+)

Dalje, radi snižavanja temperature zapaljivog plina, radijator za hlađenje izrađen je od nekoliko cijevi promjera 10 cm, koje su međusobno povezane malim cijevima.

Za konačno pročišćavanje plina ugradite još jedan filtar s ekspandiranom glinom, malim metalnim podlošcima ili piljevinom. Dopušteno je koristiti potonji materijal samo ako se dolazni plin već ohladio, inače bi moglo doći do požara.

Od plinskog cilindra možete napraviti "šporet". Upute za izradu primitivne peći navedene su u ovaj članak.

Opcija #3: Domaći model za motore s unutarnjim izgaranjem

Za automobil ili motocikl, domaći plinski generator izrađen je prema sličnoj shemi. Samo ovdje je potrebno smanjiti veličinu instalacije na minimum. Nošenje teške jedinice sa sobom je skupo i ne izgleda baš estetski ugodno.

Da biste si olakšali rad, za automobilsku verziju generatora najbolje je uzeti plinske boce za kućanstvo. Glavna stvar je osigurati prije zavarivanja da nema naznaka prisutnosti propana u spremniku, inače može doći do male eksplozije. Da biste to učinili, morate odvrnuti ventil boce i napuniti posudu vodom do kapaciteta.

Za hlađenje zapaljive smjese na izlazu iz instalacije možete prilagoditi konvencionalni radijator grijanja

Autoplinski generator u početku proizvodi plinove koji su prevrući. Moraju biti u hladnjaku. U protivnom, u dodiru s vrućim dijelovima motora, mogu se spontano zapaliti.Osim toga, grijano plinovito gorivo ima nisku gustoću, zbog čega ga je jednostavno teško zapaliti u cilindrima.

Domaći generator plina za automobil može se montirati u prtljažnik ili na prikolicu.

Druga metoda je poželjnija zbog:

• jednostavnost popravka;
• mogućnost ostavljanja jedinice za proizvodnju plina u garaži;
• dostupnost slobodnog prostora u prtljažniku;
• mogućnost korištenja instalacije za druge potrebe osim za opskrbu gorivom motora s unutarnjim izgaranjem.

Nemojte se bojati neravnina na cesti. Prilikom poskakivanja na neravninama, kruto gorivo u komori za izgaranje će se tresti, što će samo pridonijeti njegovom boljem miješanju i sagorijevanju.

Nijanse rada i rada plinskih generatora

Važno je zapamtiti da je plin koji proizvodi instalacija bez mirisa i otrovan. Ako se naprave pogreške prilikom zavarivanja metalnih dijelova plinskog generatora vlastitim rukama, tada se nevolje ne mogu izbjeći.

Za prirodno strujanje zraka u komori za izgaranje, možete izbušiti rupe od 5 mm po obodu kućišta. Sve instalacijske radove i ispitivanje učinkovitosti treba provoditi u dobro prozračenoj radionici ili na otvorenom.

Paljenje plinskog generatora na kruta goriva ne razlikuje se od paljenja peći na drva. Unutra se stavljaju drva za ogrjev ili neka druga vrsta goriva, a zatim se zapale bakljom.

Nakon izgaranja, zaklopka se zatvara kako bi se ograničio protok kisika u komoru za izgaranje. Kako bi domaći proizvod za generiranje plina ispravno radio, morate pravilno prilagoditi izlaz dobivene plinske smjese i dovod kisika.

Prije nego počnete graditi generator plina, trebali biste napraviti inženjerske izračune, u kojima morate uzeti u obzir područje izgaranja i vrstu goriva, kao i potrebnu izlaznu snagu i predviđeni način rada.

Zaključci i koristan video na tu temu

Kako koristiti generator plina na drveni ugljen kao opskrbu gorivom za mali automobil:

Jednostavan plinski generator napravljen od propanskih boca:

Struktura generatora plina na drva:

Gore navedene metode prikladne su za samoproizvodnju učinkovitog generatora plina. Ali postoji mnogo više modela ovog uređaja. Neke od njih je lakše izvesti, druge su teže.

Glavna stvar pri sastavljanju jedinice je obratiti maksimalnu pozornost na kvalitetu zavara, inače može doći do curenja plina i eksplozije. Ako je sve učinjeno ispravno, plinski generator će ispravno služiti 10-15 godina. A onda će metal kućišta početi gorjeti i morat ćete sve ponoviti.

Imate li praktične vještine sastavljanja ili iskustva s korištenjem domaćeg plinskog generatora? Podijelite svoje prikupljeno znanje i postavite pitanja o temi članka u komentarima ispod.