Как работает газогенератор на дровах?

Как сделать газогенераторную установку для дома своими руками

Генератор газа на твердом топливе преобразует дрова, каменный и древесный уголь в газообразную форму. В таком виде топливо использовать удобнее, кроме этого, сокращаются выбросы в атмосферу. В газогенератор на дровах загружают пеллеты, отходы деревообрабатывающей промышленности, остатки досок, паркета и другие виды строительного органического мусора. Специальное устройство приобретают готовым или делают газогенератор своими руками.

  1. Конструкция и принцип работы газогенератора на дровах
  2. Сфера применения
  3. Применение в промышленности
  4. Бытовые установки
  5. Плюсы и минусы технологии
  6. Создание газгена на дровах своими руками
  7. Необходимые материалы и инструменты
  8. Этапы работы
  9. Охлаждение и очистка газа
  10. Вентилятор розжига
  11. Смеситель

Конструкция и принцип работы газогенератора на дровах

Горение дров сопровождается выделением тепла, но если недостаточно кислорода, то начинается тление с выделением газа.

В состав газа входят:

  • горючая окись углерода (СО);
  • метан (СН4);
  • водород (Н2);
  • углеводороды (алкены, алкадиены).

Стальной цилиндрический корпус имеет загрузочную камеру для топлива, дверка снабжена уплотнителем. Топка находится внизу, между ней и корпусом есть горловина с прокладкой из асбестового шнура. Воздух заходит через отверстие, соединенное с фурмой (воздухораспределительной емкостью).

В корпусе есть люки:

  • вверху с амортизирующей подкладкой для регулирования давления;
  • для закладки топлива;
  • для очистки зольника.

Вентилятор на входе повышает мощность, позволяет использовать дрова с большой влажностью (от 50%). Колосники ставят для сбора золы, их центральная часть подвижная для удобства очистки. За корпусом стоит вихревой фильтр для грубого очищения газа. Затем газовую массу охлаждают в резервуаре, доставляют в камеру тонкой очистки. Перед использованием газ в смесителе насыщают воздухом.

Сфера применения

Технические устройства активно применяют на практике благодаря их эффективности. Генераторные агрегаты превращают в газ биологические виды топлива, остатки от деревянного производства.

Высокая производительность позволяет:

  • отапливать помещение;
  • работать двигателю внутреннего сгорания в автомобиле.

Газогенераторная установка используется, если применять электричество невыгодно. Например, ее ставят возле стройплощадок и новых зданий, еще не подключенных к электросети. Используют агрегаты в больницах или на заводах, где необходима непрерывная энергия. При отсутствии электротока срабатывает резервный пиролизный газогенератор.

Есть автономные газогенераторные устройства различного функционала. Их приобретают, если переводят твердотопливные агрегаты на низкосортное топливо.

Применение в промышленности

Газогенераторы ставят на деревообрабатывающих заводах, чтобы сжигать отходы, которых много на производстве. Топливо подготавливают измельчителями и дробилками, которые бывают стационарными и передвижными. Так создают топливо необходимой структуры после вырубок леса.

Промышленный газогенераторный двигатель отличается характеристиками:

  • эффективное сжигание дров;
  • очищение окружающего пространства и атмосферы;
  • возможность закладки низкокачественных горючих материалов.

Большие производственные установки оснащают автоматикой, поэтому не нужно присутствие работника.

Бытовые установки

Газогенератор для дома

Домашние газогенераторы обычно имеют мощность не больше 15 кВт, но есть отдельные модели с показателем 25 кВт. Для бытового использования предусматривают мощность с запасом около 20 – 30%. Установки классифицируют по длительности работы, виду генератора, типу топлива.

При выборе учитывают:

  • число фаз;
  • жидкостное или воздушное охлаждение;
  • ручной или автоматический запуск;
  • открытый или закрытый корпус;

Горячий газ из газовой электростанции для частного дома можно применять в отопительной системе, высушивать с его помощью топливо, вещи, овощи, другие продукты. Для сушки часть магистрали газопровода обводят вокруг топки, размещают его между загрузочной камерой и корпусом.

Безопасность работы агрегата обеспечивают:

  • терморегуляторы;
  • предохранительные клапаны;
  • контролирующие датчики;
  • схемы аварийного отключения.

Электронные модули управления координируют работу, дают возможность задавать требуемые параметры, предусмотрено дистанционное управление пультом и посредством интернета. Обязательно предусматривают вывод дыма. Минимальные размеры комнаты, где стоит газогенератор, не должны быть меньше 15 м³.

Плюсы и минусы технологии

Если нет нужды в отделении газовой смеси, электрогенератор на природном газе эффективно работает в качестве теплогенератора, обеспечивает отопление дома. Выгода в том, что за счет использования пиролизного газа экономятся дрова.

Некоторые предприятия закупают агрегаты и производят генераторный газ, получая деньги за утилизацию отходов других заводов. Стоимость вывоза мусора высокая, при этом возможны штрафы, поэтому древесный мусор деревообрабатывающим фирмам легче сдать на переработку, и заплатить меньшую сумму. Собственник станции получает выгоду от оплаты работы, также имеет бесплатное тепло для своих нужд.

Создание газгена на дровах своими руками

Учитывая дороговизну готовых агрегатов, рассматривают вариант собственноручного изготовления. На подготовительном этапе составляют чертежи автономного генератора газа.

Электричество из газа получают, собрав конструкцию по схеме:

  • Корпус. Основу агрегата собирают из стальных листов, детали размечают по размерам из чертежа.
  • Бункер. Резервуар предназначен для складирования паллет, дров. Делают из железных листов, крепят в корпусе, узлы разграничивают плитой из низкоуглеродистого металла.
  • Топочная камера. Ее ставят у бункера внизу. Материалом служит жаропрочное железо, а крышку герметизируют прокладкой, чтобы не попадал кислород.
  • Горловинный отсек. Здесь совершается крекинг смол, поэтому область отделяют асбестовыми прокладками от основного корпуса.
  • Воздухораспределительная коробка. Ставят вне кожуха, а штуцер врезают с применением обратного клапана.

Горловину стыкуют с топкой с помощью патрубка и фильтров.

Необходимые материалы и инструменты

Нужны листы низкоуглеродистой стали, готовят жаропрочные уплотнители для крышек, горловины. Чаще используют асбест, но его считают вредным для здоровья, поэтому берут другие виды (силикон, силикаты). Для топки успешно применяют старый газовый баллон или железную бочку.

Потребуются инструменты:

  • сварочный аппарат;
  • электрическая дрель, болгарка;
  • молоток, тиски, зубило, плоскогубцы;
  • рулетка, керн по металлу, угольник, уровень.

Для нагнетания воздуха готовят вентилятор, детали крепят сваркой, в отдельных местах применяют болты с гайками. Фильтрационный блок делают из корпуса б/у огнетушителя. Для колосников берут жаропрочные железные пруты или применяют готовые изделия по размеру.

Этапы работы

Вначале собирают корпус, вверху устанавливают в него бункер для дров (кубатура около 60 – 70 литров). Емкость для альтернативного топлива внизу оснащают камерой сгорания. Фильтр делают в виде зигзагообразного коллектора, монтируют кран для отведения конденсата.

Дальнейшие этапы работы:

  • устанавливают колосники;
  • патрубком соединяют топливную камеру с отсеком сгорания олефинов;
  • в патрубок выводят охладительную систему, которая расположена снаружи кожуха;
  • сверху установки монтируют воздухораспределительную коробку, устанавливают обратный клапан.

Для дверок берут надежные петли. Готовый генератор подключают к дымоходу.

Охлаждение и очистка газа

Для результативной работы регулируют подвод воздуха, удаление газов. В составе газовой смеси есть негорючие компоненты: О2, Н2О, СО2, N2. Эти вещества расцениваются как балласт, поэтому в итоге нужно от них избавляться.

На выходе газовую массу очищают от примесей:

  • частиц угля;
  • сажи;
  • спекшихся элементов.

Очистители бывают сухие динамические, поверхностные мокрые, промывательные жидкостные. Для эффективности применяют камеры грубого и тонкого очищения.

Охлаждение газа относится к необходимым технологическим процедурам, чтобы не возникали температурные напряжения. Система включает несколько воздушных охладителей вместе с вентиляторами.

Вентилятор розжига

Генератор разжигают за счет тяги, которая создается в вытяжной трубе из-за разницы давления.

Процесс может быть запущен:

  • вентилятором;
  • самотягой.

Газогенератор на дровах для дома – что это такое, принцип работы, плюсы и минусы, виды, правила установки

Применение автономных агрегатов по выработке электроэнергии оправдано и с экономической, и практической точки зрения. Однако людям, живущим далеко от цивилизации, довольно затратно и хлопотно приобретать и транспортировать до дома природный газ или жидкое топливо. На выход в такой ситуации приходит газогенератор на дровах. Разберем, что собой представляет данное оборудование, как оно устроено и по какому принципу работает, на какие виды подразделяется, каковы его плюсы и минусы, правила установки современных моделей.

Дровяной газогенератор – что это такое, устройство, принцип действия, применение

В автономных установках по выработке электроэнергии для нужд частного дома применяется двигатель внутреннего сгорания. Функционировать он может на бензине, солярке или природном газе. Однако, когда дело касается удаленных районов, доставлять такие виды топлива будет экономически не выгодно и технически трудно.

Альтернативным решением вопроса в такой ситуации является дровяной газогенератор. Мотор такого агрегата питается смесью газов – преимущественно, водорода, моноксида углерода, метана и некоторых других углеводородов. Образуются они в специальных условиях в ходе термического разложения древесины, угля, торфа, органики и прочих подходящих видах твердого топлива.

Устройство

Классическая дровяная газогенераторная установка бытового типа состоит из следующих основных узлов:

  • Корпус. Изготавливается из стали, может иметь цилиндрическую или прямоугольную форму. Устанавливается на специальных ножках.

По завершении очищенная и охлажденная газовая смесь подается в смесительный блок. Здесь газ до необходимой степени насыщается кислородом. Только после этого он подается в двигатель внутреннего сгорания.

Механизм действия

Принцип работы газогенератора на дровах сводится к тому, что в условиях повышенной температуры (порядка 1200-1500°C) и низком уровне кислорода древесина не горит, как обычно, а тлеет, выделяя при этом генераторный газ, служащий топливом для ДВС. Механизм действия установки сводится к следующим поэтапным процессам, происходящих в соответствующих зонах генератора:

  • Сушка топлива. При температуре порядка 160-190°C расположенные в самой верхней части загрузочного отдела дрова высушиваются под действием проходящих по кольцевому трубопроводу газами.
  • Сухая перегонка. В средней части агрегата, где уровень нагрева достигает 450-500°C осуществляется обугливание древесины. В результате помимо кокса образуются смолы, кислоты и прочие продукты низкотемпературного распада топлива.
  • Горение. В самой нижней части установки при максимальной температуре 1100-1500°C обугленное топливо и продукты распада сгорают до углекислого и угарного газа.

В зоне горения и восстановления образуется не только горючие газы, но также балластные. К первым относятся – угарный газ, водород, метан и некоторые непредельные углеводороды, ко вторым – углекислый газ, азот, кислород и пары воды. Кроме того, топочный газ в сыром виде содержит множество включений в виде шлака, золы, органических кислот. Поэтому прежде чем пускать в ДВС, его требуется тщательно очистить. Для этого и применяются фильтры грубой и тонкой очистки.

Применение

При высоком качестве топлива, отлаженной технологии и принудительном поддуве газонегераторы на дровах достигают настолько высокого КПД, что устанавливаются даже на автомобили. Однако в большинстве случаев их основной сферой применения являются объекты и дома с обилием древесины и затрудненным доступом других видов энергоресурсов (электричества, газа, бензина, мазута и т. д.).

Читайте также  Что нужно чтобы работать инструктором по вождению?

Дровяные генераторы применяются в следующих случаях:

  1. Для электрификации домов в удаленных районах без доступа к электросетям.
  2. Для обеспечения бесперебойности подачи электричества на объектах повышенной важности – военных, научных, медицинских базах.
  3. В промышленности – в качестве альтернативного источника выработки электроэнергии при наличии сопутствующих отходов производства – щепы, опилок, обрезков стройматериалов и проч.

Обратите внимание! Для стабильной и высокопроизводительной работы генератор требует загрузки изначально хорошо просушенного топлива. Так, использование сырых дров снижает КПД на 25 %. Кроме того, при тлении сырой древесины образуются тугоплавкие смолы, быстро засоряющие систему трубопроводов, что и без того приведет к снижению эффективности агрегата и потребует частой его чистки.

Плюсы и минусы

Газогенераторная машина по производству топочного газа, функционирующая на дровах, характеризуется следующим рядом преимуществ:

  • Высокий КПД. При сопутствующих условиях величина может достигать 95%.
  • До 25 часов горения за одну закладку дров.

Более того, если нет необходимости в очистке газовой смеси для двигателя электрогенератора, то установку можно использовать для прямого нагрева теплоносителя, тем самым обеспечивая экономное отопление дома.

Среди недостатков газогенераторной установки на дровах выделяются следующие:

  • Более высокая, почти в 2 раза, стоимость на оборудование по сравнению со стандартными моделями твердотопливных котлов.

На заметку! Мощность бытовых дровяных газогенераторов не превышает 15-20 кВт. При этом для конкретных условий эксплуатации агрегат подбирается с запасом этого параметра до 25 %. Кроме того, при выборе необходимо учитывать время работы, тип самого генератора, а также разновидности применяемого топлива.

Разновидности

Существуют 3 основных вида дровяного газогенератора:

  • Прямой.

Классический вариант исполнения агрегата. Функционирует на угле, полукоксе и антраците. Главные отличия:

  1. Воздух в зону горения поступает снизу через колосники.
  2. Забор газа осуществляется сверху.
  3. Влага из топлива не проникает в топку, поэтому ее требуется доставлять специально.

Видео описание

Видео-пример работы газового генератора на дровах:

  • газогенератор на дровах 2

    Высокая производительность обуславливается обогащением смеси газов водородом, образуемым в реакции с подаваемой водой.

    • Обратный.

    Данный вариант установки способен перерабатывать различные виды топлива, при сжигании которых образуются смолы. Это в первую очередь дрова и древесный уголь, а также различные отходы. Характерные особенности:

    1. Воздух подается в среднюю часть – непосредственно в зону горения.
    2. Выход газа осуществляется ниже – через зольник.

    Образуемый газ поступает на просушку и подогрев топлива в загрузочной камере.

    • Горизонтальный.

    Отличие от выше приведенных вариантов в том, что зона активности в нем намного меньше, что обуславливает меньшее время для запуска и возможность быстрой смены рабочего режима. Характерные особенности работы проявляются в следующем:

    1. Воздух подается принудительно в боковой нижней части.
    2. Забор газа осуществляется через газозаборную решетку – напротив приспособления для воздухоподачи.

    Важно! Для установки газогенератора требуется отдельное помещение со специальными техническими условиями. Его площадь не должна быть менее 15 м 2 .

    Видео описание

    Видео-обзор автономного электроснабжения на дровяном газогенераторе:

  • Газогенератор как вариант альтернативного энергоснабжения

    Правила установки

    При монтаже газогенераторных агрегатов на дровах рекомендуется соблюдать следующий ряд правил:

    • Установка оборудования допускается в любом месте дома – подвале, цоколе, в комнате – а также на улице, с соблюдением техники безопасности и технических условий.
    • Модели, предназначенные для загрузки дров большой длины, лучше устанавливать на улице рядом с местом хранения топлива.
    • Для монтажа внутри дома лучше выбирать вариант генератора, работающего на пеллетах. Так как их хранение и эксплуатация не сопряжена с образованием мусора.
    • В случае использования топочных газов для обогрева и минимального их охлаждения трубы к дому от агрегата, установленного на улице, прокладываются в теплоизоляции и под землей.

    Рекомендация! Газогенераторы проявляют максимальную производительность при полной загрузке. Однако количества вырабатываемой энергии бывает избыточно много. Поэтому чтобы сохранить ее, например, для обогрева, необходимо использовать специальные теплоизолированные емкости – теплоаккумуляторы.

    Видео описание

    Видео о том, как работает газогенератор на дровах:

  • Мощный газогенератор для отопления дома. ГАЗ БЕСПЛАТНО.

    Коротко о главном

    Современные модели дровяных газогенераторов настолько эффективны, что их допустимо устанавливать даже на автомобиль. Однако в большинстве случаев он является успешным способ сэкономить на топливе для отдаленных районов проживания, где кроме дров нет других видов энергоресурса, а доставлять их туда невыгодно. Упрощенно, агрегат состоит из корпуса, камеры загрузки, топки и зольника. Принцип его работы основан на термическом разложении древесины или угля при низком уровне кислорода, и последующем восстановлении – до моноксида углерода и водорода.

    Топочные газы прежде чем попасть в ДВС охлаждаются, очищаются и смешиваются с кислородом. Основные плюсы газогенераторов рассматриваемого типа:

    1. Большой КПД.
    2. До 25 часов горения за одну загрузку.
    3. Полное сжигание древесины.
    4. Регулировка мощности.
    5. Отсутствие вредных выбросов.
    6. Экономичность.
    7. Возможность использования сырой древесины.
    8. Эксплуатация на других видах топлива.
    9. Безопасность.
    10. Большие объемы камеры.

    Недостатки проявляются в высокой стоимости, энергозависимости современных моделей, возможности засорения, контроле температуры газов, ручной загрузке, необходимости применять сухое топливо. При этом существуют 3 разновидности – прямые, обратные и горизонтальные. У каждой из них есть свои плюсы, минусы и особенности применения. Установка агрегата должна выполняться в соответствии с правилами.

    Как сделать газогенератор своими руками

    Интерес к альтернативным видам топлива и созданию ДВС на дровах люди проявляли уже давно.

    При этом существует мнение, что многие разработки — всего лишь «эхо» прошлого, которое сегодня потеряло актуальность.

    Вовсе не так. Более того — все наоборот.

    Цена на топливо растет постоянно

    Высокая стоимость бензина и дизеля, а также дорожающий газ вынуждают переходить на более экономичные виды топлива.

    Принцип действия здесь прост. Двигатель работает не на бензине, солярке или обычном газе (метане, пропане), а на газе, выделяемом при горении дерева.

    Аппараты, которые позволяют выработать такой газ, носят название газогенераторов.

    Кроме бытовой сферы, они пользуются большой популярностью и давно применяются в промышленности.

    Что касается способов изготовления, то они различаются. В данной статье рассмотрим наиболее популярные из них.

    Принципиальная схема работы газогенератора.

    Способ №1

    В классическом исполнении газогенератор производится из следующих элементов:

    Данная часть конструкции является основной газогенератора. Внутри, как правило, устанавливаются основные комплектующие котла.

    Собрать корпус можно из стальных листов или уголков. Все, что требуется — предварительно разметить их по чертежам и шаблонам.

    Эта емкость предназначена для содержания альтернативного топлива, а именно дров, паллет или древесного угля.

    Сделать бункер можно из листового проката, после чего он фиксируется в кожухе устройства.

    Для компактности место под бункер выделяется прямо в корпусе. Единственное требование — разграничение двух узлов с помощью плит из низкоуглеродистой стали.

    3. Камеры сгорания.

    Данный элемент конструкции располагается у днища бункера. Главная задача узла — создание высокой температуры, поэтому в качестве материала для изготовления нужно использовать жаропрочную сталь.

    Крышка бункера должна герметизироваться во избежание попадания внутрь кислорода.

    4. Горловинной части камеры сгорания.

    Особый участок, где происходит крекинг смол.

    Данная деталь камеры должна отделяться от основной части корпуса с помощью специальных прокладок из асбеста.

    5. Коробки воздухораспределителя.

    Деталь, которая находится вне основного корпуса. При этом штуцер воздухораспределителя должен врезаться с помощью обратного клапана.

    Назначение узла — обеспечение нормального поступления кислорода внутрь камеры сгорания.

    Одновременно с этим происходит удерживание горючих газов в ней (камере).

    6. Фильтрующих элементов и патрубка.

    Задача этих элементов — объединить горловину камеры, в которой сгорает топливо, с другой камерой, где сгорают олефины.

    7. Колосниковой решетки.

    Изделия, которое будет выполнять функцию отделения дверей, лучков и углей в камере для сгорания.

    К слову, дверца способствуют обеспечению нормального доступа внутрь корпуса.

    После приготовления всех элементов производится сама сборка газогенерирующей установки.

    Ниже представлена общая компоновка устройства на примере газогенератора УралЗИС — 352.

    Последовательность действий заключается в следующем:

    • подготовьте все узлы, упомянутые выше;
    • собирайте корпус;
    • монтируйте в основном корпусе бункер, обустроенный камерой сгорания. Одновременно с этим газогенератор нужно дополнить поддувалом и колосниками;
    • объединяйте горловинную часть камеры, где сгорает топливо с камерой горения олефинов (делается это с помощью патрубка). Для большей надежности в патрубок должна быть выведена система охлаждения (ее монтаж производится вне основного корпуса);
    • сверху корпуса монтируйте коробку распределителя воздуха. Одновременно подготовьте ввод олефинов внутрь камеры (для этого используйте обратный клапан);
    • устанавливайте дверцу (вход в бункер) на надежные петли, а также делайте специальные люки в камеры сгорания;
    • готовую конструкцию дополняйте дымоходом и воздушным компрессором.

    На завершающем этапе к корпусу котла стоит прикрепить водную «рубашку» со смонтированным на ней штуцером выпуска и подачи воздуха.

    Именно в этой «рубашке» будет осуществляться циркуляция теплоносителя.

    Размещение рубашки можно осуществлять в двух местах. Это может быть камера сгорания олефинов или сам корпус с двойными стенками.

    Схема работы газогенератора.

    Образец газогенератора на базе автомобиля ВАЗ.

    Способ №2

    При создании газогенератора для автомобиля основной упор делается не только на надежности и эффективности устройства, но и на его компактности.

    За рубежом фильтр охлаждения, циклон и корпусная часть делаются из нержавейки, что позволяет использовать металл, имеющий вдвое меньшую толщину.

    Естественно, такая конструкция получается много легче. В наших условиях для удешевления конструкции применяются старые пропанные баллоны или огнетушители.

    Для изготовления наружной емкости часто используются баллоны для сжиженного пропана.

    Изготовление внутренней части производится из ресивера грузовика, к примеру, КАМАЗа или ЗИЛа.

    Особое внимание должно быть уделено колосниковой решетке — ее делают из тонкого металла, а патрубки — из обычных труб (главное — подобрать правильный диаметр).

    Для изготовления крышки с крепежными элементами используется верхняя часть баллона. В крайнем случае, деталь можно выполнить из листовой стали.

    Крышка уплотняется с помощью специального шнура, обработанного графитной пропиткой и выполненного из термостойкого асбеста.

    Для изготовления грубого фильтра можно использовать старый огнетушитель или поступить еще проще — взять кусок трубы.

    В нижней части должна быть сделана насадка в виде конуса, необходимая для отгрузки золы.

    Читайте также  Как работает сайлентблок в задней балке?

    На верхней части торец должен плотно закрываться крышкой (как правило, она приваривается).

    В саму крышку монтируется выходной патрубок, а с боковой части — еще один штуцер для подачи продуктов горения.

    Выделяемые газогенератором газы имеют большую температуру, поэтому они требуют качественного охлаждения.

    Этому есть две причины:

    • во-первых, раскаленные до большой температуры газы, отличаются минимальной плотностью, что делает процесс его сжигания в цилиндрах ДВС практически нереальным;
    • во-вторых, есть риск возникновения самопроизвольной вспышки в случае контакта газа с раскаленными элементами двигателя.

    В процессе розжига важно обеспечить нормальное перемещение газа по тракту — эту работу берет на себя вентилятор.

    Уже после пуска мотора рабочий состав перемещается за счет разрежения, поэтому в вентиляторе нет необходимости.

    В качестве охладителя можно использовать стандартные радиаторы отопления. Главное — правильно их расположить и обеспечить максимальный контакт с воздушными массами.

    В ряде случаев допускается монтаж биметаллических радиаторов.

    Газовое топливо перед подачей в мотор должно очищаться — это обеспечивается с помощью специальных фильтров.

    Нельзя забывать о еще одном важном элементе — смесителе. С его помощью происходит регулирование объема подаваемой газовоздушной смеси. Настройка производится с помощью заслонки.

    Способ №3

    Для реализации следующего способа необходимо подготовить трубку из нержавейки на 4.25 дюйма (14 сантиметров в длину) и бак на пять галлонов. Вместо трубы можно использовать старый огнетушитель.

    Далее алгоритм действий выглядит следующим образом:

    • в барабане вырезается специальное отверстие для установки подготовленной трубы;
    • вырезается фланец. Для этого используется небольшой кусок стали на 1/8 дюйма. Он необходим, чтобы закрепить трубку пламени в барабане;
    • с помощью алюминиевых уголков и болтов производится крепление трубки пламени к фланцу.

    В качестве прокладки можно использовать силиконовую прокладку, с помощью которой можно эффективно заделать все имеющиеся трещины и швы;

    в баке вырезается дверца такого размера, чтобы в нее могли попасть руки для уборки старого пепла. После делается небольшая дверца (из другого бака). Фиксацию дверцы можно организовать с помощью специальных крепежей;

    • в качестве решетки для нижней части трубки можно использовать решетчатую часть из пароварки. Главное требование, чтобы она была выполнена из нержавейки;
    • жаровня решетки подвешивается немного ниже нижней части трубы пламени с помощью цепей;
    • все элементы устанавливаются на основу, а именно решетка, фланец, жаровая труба. Для уплотнения стыков, как упоминалось выше, должна использоваться высокотемпературная смазка;
    • для прогонки газа используется вентилятор.

    Другие схемы, которые смогут вам помочь в изготовлении газогенератора.

    Итоги

    Выше приведены лишь несколько способов изготовления газогенератора своими руками. Но все они позволяют получить по-настоящему надежное и эффективное устройство, обеспечивающее следующими преимуществами:

    • — более низкими затратами топлива (КПД котла — от 90%);
    • — продолжительным процессом горения. Для дров он составляет около 20 часов, а для древесного угля — около 7-8 суток. Возможностью применения любого топлива, будь это древесина, солома или жмых.
    • В ряде случаев в топку можно класть целые поленья (при соответствующих размерах бака);
    • — надежностью и простотой эксплуатации. Чистка поддувала или дымохода если и должна производиться, то редко.

    Лучшая модель твердотопливного котла – газогенератор на дровах

    Газ, который мы часто используем для приготовления пищи, отопления дома и нагрева воды для хозяйственных нужд, добывается не только из недр земли. Его можно получить, сжигая некоторые природные материалы, к примеру, древесину, опилки, уголь, торф, отходы сельского хозяйства и прочее. Даже некоторые виды мусора пригодны для этого дела (старый паркет, линолеум некоторые виды пластика). Ведь при сгорании вышеуказанных материалов выделяется газ, который, если смешать в определенных пропорциях с кислородом, прекрасно горит и выделяет относительно большое количество тепловой энергии. Только для этого вам придется приобрести специальный вид отопительного оборудования – газогенератор на дровах.

    Принцип работы

    Итак, чтобы дрова в топке смогли выделить необходимое количество горючего газа, необходимо, чтобы они горели при небольшой подаче кислорода. По сути, топливо должно не гореть, а тлеть. Но при этом температура внутри камеры должна быть немаленькой, не меньше +1100°С. Это одно из основных условий.

    С газами такой температуры работать очень сложно, ведь их качество достаточно низкое, чтобы использовать его по прямому назначению. Просто коэффициент полезного действия от их сжигания будет не очень большим, поэтому топочные газы обычно очищают. Но перед этим их необходимо немного охладить.

    Горизонтальная модель газогенератора

    Чистка газов производится на специальных фильтрах, где их очищают от золы, взвешенных частиц, кислот (муравьиной и уксусной) и других примесей. После чего они поступает в смесительную емкость, где производится смешение газов со свежим воздухом. И вот уже готовая воздушно-газовая смесь может быть использована по прямому назначению. Вот такой принцип работы газогенератора на дровах. Процесс не самый простой, поэтому и устройство данного агрегата непростое. Хотя многие домашние мастера изготавливают их своими руками.

    Кстати, пиролизные котлы на твердом топливе – это одна из разновидностей газогенератора. Правда, в них отсутствует этапы охлаждения топочных газов и их очистка. Горючий материал сразу же из камеры сгорания дров попадает внутрь второй топки, где газы обогащаются кислородом и сжигаются. Для других целей газ не используется.

    Достоинства и недостатки

    Как и любой вид отопительного оборудования, газогенераторные котлы на твердом топливе обладают плюсами и минусами в конструкции и эксплуатации.

    Простая конструкция

    Достоинства

    • Начнем с коэффициента полезного действия, как с самого основополагающего критерия эффективной работы агрегата. Так вот у пиролизных твердотопливных котлов он имеет диапазон 85-95%. Для сравнения: у обычных дровяных агрегатов КПД не превышает 65%. Коэффициент полезного действия определяет соотношение расхода топлива, которого хватает на выработку необходимого количества тепловой энергии. А она, в свою очередь, должна быть рационально использована для поддержания необходимого температурного режима внутри помещений. Вот такая сложная взаимосвязь.
    • В газогенераторах топливо горит гораздо дольше, чем в обычных приборах. Если в качестве топлива используются дрова, то продолжительность сжигания одной закладки может хватить на пару дней. С углем этот показатель гораздо больше, до одной недели.
    • Устройство газогенератора на дровах имеет определенные конструктивные особенности, которые помогают сжечь топливо до конца. Остается лишь одна зола и сажа на стенках камеры сгорания. Почему это положительная сторона? Здесь два фактора: закладка горит дольше, чистка прибора упрощается.
    • Обычно твердотопливные котлы плохо поддаются автоматизации. Регулировать процессы, происходящие внутри агрегата практически невозможно. В газогенераторных печах на дровах процесс горения можно автоматизировать. Конечно, это не так просто, как, скажем, с газовыми или электрическими отопительными приборами, но такая возможность присутствует.
    • Так как угарные газы очищаются и сгорают, то это говорит о том, что в окружающую атмосферу попадает незначительное количество вредных веществ. На сегодняшний день это один из самых жестких требований, который пиролизными котлами на дровах полностью выполняются.
    • Современные модели газогенераторов обладают различными преимуществами, которые выделяют их из общей категории твердотопливных котлов. К примеру, в топке некоторых моделей можно впихнуть поленья длиною больше одного метра и использовать древесину с влажность до 50%.

    Устройство самодельного газогенератора

    Недостатки

    • Большой недостаток газогенераторных котлов на дровах – это сложность подачи воздуха в камеру смешения с угарными газами. Естественным способом это сделать очень трудно, поэтому практически все модели в своей конструкции используют механический надув при помощи вентилятора. А это говорит о том, что наш котел тут же переходит в категорию «энергозависимых агрегатов».
    • Если упустить момент падения мощности, особенно, когда она падает ниже половины своего номинала, то на стенках камеры сгорания и в дымоходе тут же начинает образовываться деготь за счет сажи и конденсации влажных паров. Поэтому совет – всегда держите минимальный температурный режим в +60°С.
    • Цена генераторов на дровах для дома выше обычных твердотопливных котлов практически вдвое. Конечно, есть предложения на рынке в виде самодельных отопительных приборов, но нет гарантии, что этот вариант будет работать эффективно и экономно. Так что не стоит рисковать.

    Внимание! Выше уже говорилось, что автоматизировать газогенератор проще, чем классический твердотопливный котел. Добавим, что генератор с блоком автоматики работает в разы безопаснее.

    Принципиальная схема обычного пиролизного котла

    Разновидности дровяных генераторов

    Существует достаточно большой модельный ряд газогенераторов, которые работают на дровах. Здесь и очень простые конструкции в виде буржуек, есть и сложные агрегаты, в которых проводятся все процессы: от сжигания дров до чистки топочных газов и их сгорания.

    К примеру, твердотопливный котел-буржуйка. По сути, это обычная буржуйка с разделенной пополам топкой горизонтальной перемычкой, один конец которой не доходит до стенки печки. Остается небольшой зазор, по которому топочные газы перемещаются в верхнюю камеру сгорания. Вторая топка представляет собой систему каналов, по которым газы перемещаются снизу вверх. При этом они захватывают свежий холодный воздух, поступающий внутрь котла из нижних сопел. Здесь же и происходит смешение и получение воздушно-газовой смеси. Кстати, холодный воздух, проходя по соплам и каналам, тоже нагревается, так что волноваться, что смесь не загорится, нет причин.

    Такая буржуйка хоть и обладает неплохим КПД, все равно является малопроизводительным отопительным агрегатом. Использовать ее для основной радиаторной системы отопления не рекомендуется. А вот для теплых полов она в самый раз.

    Пиролизная печь буржуйка

    Для основной отопительной системы лучше всего подойдут твердотопливные пиролизные котлы длительного горения. Основа их эффективной работы – это правильно проводимый процесс пиролиза в первой камере сгорания, куда закладываются дрова. Как уже было сказано выше, они в топке должны просто тлеть, ведь сюда поступает небольшое количество свежего воздуха.

    От того, как правильно будет проведено размещение топлива и будет зависеть качество его сжигания. Поэтому рекомендуется дрова укладывать как можно ближе друг к другу, оставляя минимальные зазоры между ними. Чем меньше свободного пространства останется, тем лучше. Существует два вида укладки дров:

    1. Рядами в горизонтальной плоскости.
    2. В виде клети или колодца.

    Итак, подведем итог. Газогенераторы, работающие на дровах — это неоспоримо наилучший вариант из категории «твердотопливных котлов». У них достаточно большое количество преимуществ перед другими моделями данной категории. Но хотелось бы отметить высокий КПД. Даже только из-за него можно было сделать выбор в сторону газогенератора.

    Читайте также  Проверка клапана егр на работоспособность

    Газогенераторные установки на дровах

    Промышленной или самодельной установкой является газогенератор на дровах, который позволяет получать горючий газ для использования в качестве энергоносителя для двигателя внутреннего сгорания.

    В свою очередь, ДВС может быть установлен на автомобиле, в этом случае газогенератор дает возможность обойтись без обычного бензина, дизельного топлива или газа, решая транспортные проблемы. Обычно это востребовано в местностях, удаленных от заправочных станций, при условии свободного доступа к твердому топливу.

    Самодельный газогенератор на дровах, можно использовать в доме и на автомобиле

    Газогенератор для дома, подсоединенный к двигателю внутреннего сгорания, может эксплуатироваться в составе установки для выработки электрического тока, необходимого для хозяйственных нужд, для работы различного электрооборудования.

    Если речь идет о получении горючего газа для отопления, то рациональнее изготовить твердотопливную пиролизную печь, где он сразу же дожигается в верхней камере сгорания, обеспечивая высокую теплоотдачу установки. Газогенератор отличается от печи (котла) тем, что горючий газ не сжигается, а отбирается для дальнейшего применения.

    Принцип работы газогенератора

    Для получения горючего газа можно использовать различные виды твердого топлива, включая дрова, отходы деревообработки, древесный уголь. Конструкция установки зависит от вида топлива, в данной статье рассматриваются агрегаты, работающие на дровах.

    Чтобы топливо не горело, а тлело с выделением горючих газов, его сжигают в закрытой емкости при температуре от 400 градусов с ограниченной подачей кислорода (не более 1/3 от требуемого для полноценного горения).

    Схема работы газогенератора

    В процессе тления дров при высоких температурах выделяются:

    1. Горючие газы :
      • оксид углерода (угарный газ);
      • метан;
      • водород;
      • различные непредельные углеводороды.
    2. Балластные газы :
      • водяные пары;
      • углекислый газ;
      • азот;
      • кислород.

    Эту смесь газов важно охладить и очистить, для чего она пропускается через контур охлаждения и систему фильтров, благодаря которым удаляются взвешенные частицы, муравьиная и уксусная кислота, и т.д. Состав получаемой смеси газов практически не зависит от сорта древесины, поэтому можно с одинаковым успехом использовать любые дрова.

    Обратите внимание! Эффективность газогенератора на дровах во многом зависит от уровня влажности древесины. При использовании сырого топлива КПД снижается на 10-25% и более, поэтому стандартная конструкция агрегата предусматривает верхний отсек для сушки дров. Кроме того, при тлении сырой древесины образуется деготь, от которого придется очищать систему.

    Если рассмотреть, как функционирует газогенераторная установка, то можно выделить следующие этапы ее работы:

    • топливо в специальном отсеке термически разлагается в условиях дефицита кислорода;
    • благодаря сухому вихревому фильтру из полученной смеси газов удаляются летучие частицы;
    • смесь газов охлаждается в воздушном теплообменнике (жидкостный вариант используется реже);
    • проводится тонкая очистка газов (необходима система фильтров);
    • горючий газ смешивается с воздухом, готовая газо-воздушная смесь подается в двигатель внутреннего сгорания.

    Самодельный газогенератор можно установить на свой автомобиль или использовать в качестве источника топлива для системы основного или резервного электроснабжения дома.

    Самодельный газогенератор

    Преимущества и недостатки газогенераторных установок

    В список преимуществ агрегатов данного типа можно включить:

    • достаточно высокий КПД (75-80%) при условии работы на сухом топливе;
    • длительность процесса горения (нет необходимости постоянно подкладывать дрова в топку, на одной закладке установка способна работать около суток);
    • топливо сгорает почти полностью, образуя минимум золы и шлаков, то есть, очищать газоход и зольник приходится относительно редко;
    • выбросы в атмосферу минимальны, поэтому люди, ратующие за бережное отношение к экологии, призывают использовать дровяные газогенераторы взамен бензина или солярки.

    К недостаткам относят:

    • энергозависимость агрегата, если в конструкции предусмотрен электрический вентилятор;
    • снижение мощности работы установки на 50% приводит к нестабильности горения, из-за чего начинает выделяться деготь, который загрязняет газоход;
    • покупка готовой установки экономически не выгодна – если есть цель сэкономить, требуется монтировать газовый генератор, работающий на дровах, самостоятельно из подручных материалов.

    Газогенераторы и отопление: основные мифы

    О газогенераторных установках тиражируется немало мифов. В-основном, речь идет об их эффективности в составе автономной системы отопления. Рассмотрим популярные высказывания, которые можно встретить в Интернете.

    Миф 1 . «КПД газогенератора значительно выше, чем КПД твердотопливного котла, и достигает 95%».

    Начнем с того, что данные виды оборудования используются для различных целей:

    • газогенераторная установка вырабатывает горючий газ, и ее КПД – это соотношение реально получаемого продукта из определенного объема топлива и теоретически возможного, умноженное на 100%;
    • отопительный котел вырабатывает тепловую энергию, и его КПД — это соотношение реально получаемого тепла при сгорании определенного объема топлива и теоретически возможного, умноженное на 100%.

    Таким образом, сопоставлять КПД газогенератора и отопительного котла в корне неверно. Кроме того, КПД самодельной газогенераторной установки редко превышает 80%, поэтому цифры в 90-95% можно считать мифом.

    Сравнивать можно КПД пиролизного и обычного твердотопливного котла – в этом случае преимущество на стороне пиролизного, поскольку сжигание горючих газов во вторичной камере сгорания заметно повышает эффективность использования топлива.

    Миф 2 . «Газогенераторная установка успешно работает на сырых дровах».

    Функционировать агрегат способен даже при использовании сырых дров, но его производительность при этом резко падает, поскольку значительная часть тепловой энергии тратится на испарение влаги, содержащейся в дровах. Снижение температуры в камере сгорания приводит к замедлению пиролиза, и негативно сказывается на реальной мощности установки.

    Миф 3 . «Газогенератор выгоднее использовать для отопления дома, нежели твердотопливный котел».

    Конструкция газогенераторной установки сложнее, чем твердотопливного котла, в том числе пиролизного, кроме того, она занимает больше места, поскольку в ее состав входит контур охлаждения. Монтировать более сложный и дорогостоящий агрегат для того, чтобы сжигать полученный горючий газ, нет никакого смысла.

    Пример самодельного газогенератора, установленного в багажнике автомобиля

    Таким образом, газогенератор своими руками изготавливают в двух случаях – для установки на автомобиль и при необходимости иметь под рукой источник энергоносителя (горючего газа), тепловую энергию которого можно преобразовать в электрический ток.

    Устройство и изготовление газогенератора

    Рассмотрим подробнее устройство газогенератора. Помимо корпуса, внутри которого располагается основная часть элементов, конструкция включает:

    • бункер (камера для загрузки топлива);
    • камеру сгорания (именно там происходит процесс тления древесины при высоких температурах и с минимальной подачей воздуха);
    • горловину камеры сгорания (здесь происходит крекинг смол);
    • воздухораспределительную коробку, оснащенную обратным клапаном;
    • фурмы (калибровочные отверстия, за счет которых распределительная коробка сообщается со средней частью камеры сгорания);
    • колосниковую решетку (служит опорой для тлеющего топлива);
    • загрузочные люки, оборудованные герметичными крышками (люки в верхней части требуются для загрузки топлива, в нижней – для очистки агрегата от накопившейся золы);
    • отводящий патрубок (по нему выходит горючий газ и попадает в приваренную трубу газопровода);
    • воздушный охладитель (в виде змеевика);
    • фильтры для очистки смеси газов от ненужных примесей.

    Схема газогенератора может включать систему сушки топлива. Чтобы пиролиз шел эффективно, дрова должны быть сухими. Если часть газопровода будет проходить по кольцу вокруг камеры загрузки топлива (в промежутке между стенками этой камеры и корпуса), сырые дрова успеют подсохнуть до попадания в камеру сгорания. Это заметно увеличит КПД установки.

    Корпус газогенератора из металлической бочки, сверху которой уголками и болтами крепится труба на уплотнитель, а изнутри на болтах крепится пропановый баллон

    Перед тем, как сделать газогенератор, необходимо найти информацию о подходящей модели устройства и подробные чертежи с указанием размеров всех элементов.

    Особое внимание уделяется выбору материалов для каждого из элементов конструкции. Газогенератор может иметь прямоугольную или цилиндрическую форму – корпус обычно сваривают из листового металла или используют металлическую бочку. Днище и крышка должны быть выполнены из стального листа толщиной от 5 мм.

    Бункер, который крепится болтами внутри корпуса, должен быть выполнен из низкоуглеродистой стали. Камера сгорания – из жаропрочной стали, можно использовать пустой баллон из-под сжиженного пропана.

    Газовый баллон устанавливается внутрь бочки и крептся болтами к её верху

    Обратите внимание! Собираясь разрезать пустой газовый баллон, сначала наполните его доверху водой – это исключит риск взрыва паров газа при попадании искры.

    Крышку бункера следует оборудовать надежным уплотнителем из жаропрочного материала (асбестовый шнур с графитовой смазкой). Между горловиной камеры сгорания и корпусом прокладывают огнеупорный изолятор (асбестовый шнур или аналогичный по свойствам материал). Металлическую решетку колосников удобнее сделать съемной, из арматурных прутьев, чтобы было удобнее очищать камеру сгорания.

    На болты крептся труба сверху бочки

    Воздухораспределительная коробка с обратным клапаном на выходе устанавливается вне корпуса, перед ней можно смонтировать вентилятор, нагнетающий воздух, для повышения КПД агрегата при работе на свежесрубленных дровах.

    Нагнетающий вентилятор, помогающий повысить КПД

    В качестве змеевика воздушного охлаждения некоторые умельцы приспосабливают стальной или биметаллический радиатор. Смеситель, проходя через который очищенный горючий газ смешивается с воздухом, оснащается вентилятором.

    Выбирая материалы для стационарной установки, предназначенной для выработки электроэнергии для домашних нужд, упор делается на надежность и доступность. Если требуется изготовить газогенератор для автомобиля, предпочтение стоит отдать нержавеющей стали – это сделает агрегат более легким и компактным. Но использование нержавейки заметно удорожает конструкцию.

    Вывод

    Компактный газовый генератор на дровах пригоден для установки на грузовом или легковом автомобиле. Агрегат для локальной электростанции можно установить в подвале дома, в хозяйственной постройке или при необходимости устанавливать на улице либо под навесом (когда требуется обеспечить электроэнергией какое-либо стационарное электрооборудование).

    Принципиальный вопрос – правильная работа газового генератора. Чтобы агрегат функционировал с высоким КПД, необходимо тщательно отрегулировать уровень подачи воздуха (с учетом влажности топлива), интенсивность отвода газов и т.д. Изготавливать газогенератор желательно по профессиональным чертежам, с соблюдением всех размеров и пропорций.

    Видео по теме:

  • Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Добавить комментарий

    ;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: