Kuidas teha ise gaasigeneraator: omavalmistatud seadme valmistamise eripärad

Gaasigeneraator – seade gaasi tootmiseks süest, puudest, puidutöötlemise jäätmetest ja muudest materjalidest. Toodetud põlevkütus suudab asendada traditsioonilist süsivesinikkütust – maagaasi eluruumide kütmiseks ja bensiini autole.

Sellise agregaadi kasutamise põhiidee – küttekulude kokkuhoid. Bensiini, propaani ja metaani pidev kallinemine sunnib kodumeistreid otsima alternatiivseid viise kütuse saamiseks.

Et teha gaasigeneraator ise, on vaja mõista selle ehitust ja tööpõhimõtet.

Me selgitame, kuidas toimub tahke kütuse muundamine põlevaks gaasiks, tähistame agregaadi konstruktsioonilised eripärad ja toome näiteid lihtsate seadmete iseseisvast kokkupanekust. Teabe paremaks omandamiseks täiendasime artiklit illustreerivate skeemide, fotode ja videoklippidega.

Gaasigeneraator: ehitus ja tööpõhimõte

Gaasigeneraatoriks nimetatakse seadet, mis muundab vedelat või tahket kütust gaasilisse olekusse edasiseks põletamiseks soojuse saamise eesmärgil.

Gaasigeneraatori kütusevariandid

Mazuti või õlijäätmetega töötavad agregaadid on keerukama konstruktsiooniga kui mudelid, mis kasutavad erinevaid söe- või puiduliike.

Seetõttu esinevad kõige sagedamini just tahkekütuse gaasigeneraatorid – õnneks on kütus nende jaoks kättesaadav ja odav.

Gaasigeneraatoris kasutatakse tahke kütusena:

• puusüsi, pruunsüsi ja kivisüsi;
• kütusegraanulid puidujäätmetest;
• põhk, saepuru ja puud;
• turbabrikett, koks;
• seemnekestad.

Eriti kokkuhoidlikud peremehed valmistavad ise saepurubrikette.

Gaasi tootmine on võimalik kõigist nendest kütuseliikidest. Energia eraldumine sõltub erinevate kütuseliikide kütteväärtusest.

Pealegi saadakse gaasigeneraatoris toorme põletamisest rohkem soojust kui tahkekütuse kasutamisest kateldes. Kui tavalise puidukatla kasutegur varieerub vahemikus 60–70%, siis gaasigeneraatorikompleksi puhul ulatub näitaja 95%.

Kuid siin tuleb arvestada ühe nüansiga. Katel põletab kütust vee soojendamiseks, gaasigeneraator aga toodab ainult kütust. Ilma küttekeha, ahju või sisepõlemismootorita pole omatehtud gaasigeneraatorist mingit kasu.

Saadud gaasi tuleb kohe kasutada – selle kuhjamine mingisse mahutisse on majanduslikult ebaotstarbekas. Selleks tuleb paigaldada lisaseadmed, mis sõltuvad toiteallikast.

Nõukogude ajal kasutati gaasigeneraatoreid isegi veokite käitamiseks, toodetud gaasist piisab täielikult sisepõlemismootori tööks.

Mis toimub gaasigeneraatori sees

Gaasigeneraatori töö aluseks on tahkekütuse pürolüüs, mis toimub kõrgel temperatuuril ja vähese hapnikusisaldusega tulekolde sees. Gaasi tootva seadme sees toimub korraga mitu keemilist reaktsiooni.

Tööstusliku gaasigeneraatori skeem kujutab endast üsna keerulist seadet, millel on palju eraldi üksusi, millest igas toimub oma operatsioon (+)

Tehnoloogiliselt jaguneb küttegaasi tootmise protsess kolmeks järjestikuseks etapiks:

1. Kütuse termiline lagundamine. Protsess toimub hapniku puuduse tingimustes, reaktorisse antakse ainult kolmandik tavapäraseks põlemiseks vajalikust hapnikust.
2. Saadud gaasi puhastamine. Tsüklonis (kuivas keerisfiltris) toimub gaasipilve filtreerimine lenduvatest tuhaosakestest.
3. Jahutamine. Saadud gaasisegu jahutatakse ja allutatakse täiendavale puhastamisele lisanditest.

Tegelikult toimub gaasigeneraatori plokis just esimene protsess – pürolüüs. Kõik muu – see on gaasisegu ettevalmistamine edasiseks põletamiseks.

Omatehtud gaasigeneraatori pürolüüsikamber jaguneb tahkekütuse punkriks (1), küttekoldeks (2) ja tuhakastiks (3)

Gaasi tootva seadme väljundis saadakse põlev segu, mis koosneb süsinikoksiidist, vesinikust, metaanist ja muudest süsivesinikest.

Samuti, sõltuvalt pürolüüsil kasutatavast kütusest, lisanduvad neile erinevates kogustes vesi auruna, hapnik, süsihappegaas ja lämmastik. Kirjeldatud põhimõttel toimivad ka pürolüüsiküttekatlad, millel on kõrge kasutegur.

Erinevate muundurite töö eripärad

Gaasigeneraatorid on ehituselt ja sisemiste protsesside tehnoloogialt:

• otsesed;
• pööratud;
• horisontaalsed.

Nad erinevad õhu sissepuhke ja genereeritud gaasi väljundpunktide poolest.

Otsene protsess kulgeb õhumassi altpoolt surumisel ja põlevsegu väljumisel konstruktsiooni ülaosas.

Pööratud variant tähendab hapniku otse oksüdatsioonitsooni suunamist. Seejuures on see gaasigeneraatoriseadme kuumim osa.

Selles oksüdatsioonitsoonis sissepritse iseseisev teostamine on üsna keeruline, mistõttu kasutatakse seda tööpõhimõtet ainult tööstusseadmetes.

Otsese gaasigeneraatoriprotsessi korral tekib väljundis suur kogus vaiku ja niiskust; pööratud protsess on oma kätete abil liiga keeruline ellu viia; horisontaalse protsessi puhul on väiksem tootlikkus, kuid äärmiselt lihtne konstruktsioon (+)

In horisontaalses gaasigeneraatoris asub gaasi väljalasketoru vahetult resti kohal oksüdatsiooni- ja reduktsioonireaktsioonide ühendustsoonis. See konstruktsioon on iseseisval ehitamisel kõige lihtsam.

Gaasigeneraatorite eelised ja puudused

Kodumajapidamises kasutatav tehases valmistatud gaasigeneraator maksab 1,5–2 korda rohkem kui tavaline tahkeküttekatel. Kas sellele «ime-tehnikale» tasub kulutada?

Gaasigeneraatorite kasutamise eeliste hulgas on:

• kütuse täielik läbipõlemine, mis on ahju laaditud, ja minimaalne tuhakogus;
• suhteliselt kõrge kasutegur koostöös sisepõlemismootori või gaasikatlaga;
• laialdane tahkekütuse valik;
• lihtne kasutamine ja puudub vajadus pidevalt seadme tööd jälgida;
• koldetäidete vaheline ajavahemik – kuni ööpäev puidul ja kuni nädal kivisöel;
• võimalus kasutada kuivatamata puitu – niisket toorainet saab kasutada ainult teatud gaasigeneraatorite mudelites;
• seadme keskkonnasõbralikkus – sellel seadmel puudub heitgaasitoru, kogu genereeritud gaas suundub otse mootori või katla põlemiskambrisse.

Niiskete puidu kasutamisel generaator töötab, kuid gaasi tootmine väheneb 20–25%. Tootlikkuse langus tuleneb puidu loomuliku niiskuse aurumisest.

See põhjustab põlemiskambri temperatuuri languse, mis aeglustab pürolüüsiprotsessi. Kõige parem on palgid enne pürolüüsikambrisse laadimist põhjalikult kuivatada. Tööstuslikud seadmed on täielikult automatiseeritud, kütuse etteanne neis toimub kruvkolla abil kõrvalasuvast konteinerist.

Ise tehtud gaasigeneraator ei rõõmusta sellise autonoomiaga, kuid ka see on piisavalt lihtne kasutada. Tuleb vaid aeg-ajalt see kütusega täis laadida.

Töötemperatuurid gaasigeneraatoris ulatuvad 1200–1500°C-ni, selle korpus peab olema valmistatud selliseid koormusi taluvatest materjalidest

Gaasigeneraatoril on vähem puudusi, kuid need on olemas:

• genereeritava gaasi mahtude nõrk reguleeritavus – põlemiskambri temperatuuri langedes peatub pürolüüs ja väljundis tekib põleva gaasisegu asemel tõrva puder;
• seadme mahukus – isegi keskmise võimsusega 10–15 kW omatehtud gaasigeneraator võtab enda alla üsna suure ruumi;
• süütamise kestus – enne kui reaktor toodab esimest gaasi, möödub 20–30 minutit.

Pärast “soojendamist” annab generaator stabiilselt välja teatud koguse gaasisegu, mida tuleb põletada või õhku lasta. Selle seadme ise valmistamiseks on vaja vastupidavaid gaasiballoone või paksu terast, see maksab palju raha. Kuid see kõik tasub end ära tänu generaatori ökonoomsusele ja toorkütuse odavusele.

Osa gaasigeneraatorite mudeleid on varustatud õhupuhumisventilaatoriga, teised mitte. Esimene variant võimaldab suurendada seadme võimsust, kuid seob selle elektrivõrguga. Kui vajate väikest generaatorit toiduvalmistamiseks looduses, saab hakkama kompaktse, ilma õhupuhurita seadmega.

Enamik omatehtud gaasigeneraatoritest töötab loomuliku tõmbe abil.

Kaasaskantav gaasigeneraator võimsusega 2,4 kW, mis töötab puidul, võimaldab probleemideta lõunasööki valmistada linnast eemal, tsivilisatsioonist kaugel (+)

Eramaja kütmiseks läheb vaja juba võimsamat ja energiasõltuvat seadet. Kuid sel juhul tuleks hoolitseda varugeneraatori eest, et võrguavarii korral ühel hetkel ei jääks ilma nii elektrivarustusest kui ka küttesüsteemist.

Isetehtud agregaadi töösõlmed

Et mõista, kuidas on võimalik valmistada tahkekütuse gaasigeneraator ise, on vaja selgelt ette kujutada selle konstruktsiooni. Igal elemendil on oma otstarve, isegi ühe puudumine on lubamatu.

Omatehtud gaasigeneraatori korpuse sees peavad olema:

• tahkekütuse punker seadme ülaosas;
• pürolüüsikamber, kus toimub hõõgumisprotsess;
• õhujaotusseade tagasilöögiklapiga;
• restid tuhakastiga;
• väljalasketoru toodetava gaasi jaoks;
• puhastusfiltrid.

Isetehtud puuküttega generaatoris tekib piisavalt kõrge temperatuur, seetõttu on iga selle elemendi suhtes ranged nõuded. Korpuse jaoks kasutatakse tugevat lehtterast ning kõik sisemised osad valitakse võimalikult kuumakindlad.

Kütuse laadimisluugi tiheduse tagamiseks suletud olekus on kaanel vaja tihendit. Kõige odavam materjal selleks on asbest. Siiski pole see inimeste tervisele ohutu, parem otsida poest spetsiaalsed kuumakindlad tihendid silikooni või silikaadi baasil.

Põlemiskambris tekitatud gaasid segatakse esmalt õhuga ja jahutatakse, seejärel puhastatakse filtris, mis on täidetud keramsiidi või saepuruga (+)

Korpus võib olla nii silindrilise kui ka ristkülikukujuline. Tihti võetakse töö lihtsustamiseks paar maagaasiballooni või rauast vaati. Üks restidest põletuskambri all keevitatakse 'kinni', teine paigaldatakse nii, et seda saaks liigutada. See on vajalik nende puhastamiseks räbust ja tuhast.

Õhujagaja sõlm asub korpuse välisküljel. See tagab põlemiskambrisse vajalike hapnikukoguste sisenemise, kuid tänu tagasilöögiklapile ei lase sealt põlevgaase välja.

Gaasigeneraatori valmistamise tehnoloogiad

Gaasi tootmist saab iseseisvalt teha mitmel viisil. Valik sõltub materjalide olemasolust ja saadud gaasi edasisest kasutamisest.

Variant #1: Näide söel töötava seadme ehitamisest

Vaatleme näidet kasuliku isetegemise valmistamisest metallist ämbrist kaanega. Kõigepealt valmistame ette seadme, mis hakkab muundama gaasi elektrienergiaks.

Pärast tarbija ettevalmistamist eelseisvaks kasutamiseks võib hakata tegelema gaasigeneraatori ehitamisega.

Seadmest gaasi väljajuhtiv toru tuleb varustada filtriga, kuna põlemisprotsessis eraldab süsi palju peent suspensiooni ja tolmu.

Pärast omavalmistatud gaasigeneraatori ehitamise protsessi lõpetamist tuleb kontrollida selle töövõimet.

Variant #2: Gaasigeneraator kahesajaliitristest tünnidest

Tünnist omavalmistatud gaasigeneraatori jaoks on vaja paari 200-liitrist anumat. Üks neist pannakse teise sisse kahe kolmandiku ulatuses.

Alumine tekkinud ruum kasutatakse põlemiskambrina, ülemine osa sobib ideaalselt puude või pelletite punkrina.

Tünnikorpuses toimub hõõgumine gaasi genereerimisega, ning väljaspool vana tulekustuti silindris puhastusfiltris puhastatakse see mittesüttivatest lisanditest.

Küljelt, pürolüüsi sektsiooni tasemel, keevitatakse 50 mm ristlõikega toru õhu sissepuhkamiseks, ja kaanest lähemal – gaasi väljalasketoru. Sisemise tünni põhja lõigatakse ava kütuse sisenemiseks põlemiskambrisse, ja välimise tünni põhja kinnitatakse õhupuhuri uks.

Jääb üle teha gaasisegu puhastusfiltrid enne selle edastamist veesoojenduskatlasse. Selleks läheb vaja kasutatud tulekustuteid või sarnase suurusega torujuppe.

Ülalt suletakse need tihedalt, ja alt keevitatakse kooniline otsak, mille otsas on liitmik tuha eemaldamiseks. Seejärel lõigatakse küljelt sisse toru gaasisegu puhastamiseks ja kaanesse – väljalaskeava juba filtreeritud gaasile.

Gaasi esmane puhastus tahma ja tuhaosakestest toimub tsentrifugaaljõudude abil välises jämeda puhastuse filtris (+)

Edasi, põlevgaasi temperatuuri alandamiseks tehakse jahutusradiaator mitmest 10 cm läbimõõduga torust. Neid ühendatakse omavahel väikeste torudega.

Gaasi lõplikuks puhastamiseks paigaldatakse veel üks filter, mille sees on keraamosavi, väikesed metallist seibid või saepuru. Viimase materjali kasutamine on lubatud ainult tingimusel, et sissetulev gaas on juba jahtunud, vastasel juhul võib see viia tulekahjuni.

Gaasiballoonist saab teha “buržuika”. Juhised primitiivse ahju loomiseks on toodud selles artiklis.

Variant #3: Isetehtud mudel sisepõlemismootorile

Auto või mootorratta jaoks tehakse isetehtud gaasigeneraator sarnase skeemi järgi. Ainult siin tuleb seadme mõõtmeid vähendada miinimumini. Raske agregaadi kaasas vedamine on kulukas ja see ei näe ka väga esteetiline välja.

Töö hõlbustamiseks on auto generaatori versiooni puhul kõige parem võtta olmegaasi balloone. Peaasi – enne keevitamist veenduda, et mahutis poleks propaani, vastasel juhul võib juhtuda väike plahvatus. Selleks tuleb ballooni klapp lahti keerata ja anum veega täielikult täita.

Põlevsegu jahutamiseks seadme väljundis saab kohandada tavalist kütteradiaatorit

Algselt toodab autogaasigeneraator liiga kuuma gaasi. Need tuleb tingimata jahutada. Muidu võivad need mootori kuumade osadega kokkupuutel iseeneslikult süttida. Lisaks on kuumutatud gaasiline kütus väikese tihedusega, mistõttu on selle süütamine silindrites lihtsalt problemaatiline.

Isetehtud gaasigeneraatori autole saab paigaldada pagasiruumi või haagisele.

Teine viis on eelistatum tänu:

• remondi lihtsusele;
• võimalused jätta gaasigeneraatorseade garaaži;
• vaba ruumi olemasolu pagasiruumis;
• võimalus kasutada seadet muudeks vajadusteks peale kütuse andmist sisepõlemismootorile.

Teie ei pea kartma teeauke. Kui sõiduk põrkab konarustel, siis tahkekütus põlemiskambris raputatakse, mis ainult soodustab selle paremat segunemist ja põlemist.

Gaasigeneraatorite töö ja kasutamise nüansid

Oluline on meeles pidada, et seadme toodetav gaas on lõhnatu ja mürgine. Kui gaasigeneraatori metallosade isekeevitamisel tehakse vigu, siis ei pääse õnnetusest.

Loodusliku õhu sissevoolu tagamiseks põlemiskambrisse võib puurida korpuse ümber 5 mm augud. Kõik paigaldustööd ja töökorrasoleku kontroll tuleb teha hästi ventileeritavas töökojas või õues.

Tahkekütuse gaasigeneraatori süütamine ei erine puuküttega ahju süütamisest. Sisse laotakse puud või mõni muu kütus, seejärel süüdatakse need peenikese puuhaluga.

Pärast süttimist suletakse siiber osaliselt, et piirata hapniku juurdepääsu põlemiskambrisse. Selleks, et gaasi genereeriv isetegemisseade töötaks korralikult, tuleb korralikult reguleerida saadava gaasisegu ärajuhtimist ja hapniku juurdevoolu.

Enne gaasigeneraatori ehitamist tuleb teha insenertehnilised arvutused, milles tuleb arvesse võtta põlemispindala ja kütuse tüüp, samuti nõutav väljundvõimsus ja eeldatav töörežiim.

Järeldused ja kasulik video teemal

Kuidas kasutada puusütt töötlevat gaasigeneraatorit kütuseallikana väikese mootoriga autole:

Lihtne gaasigeneraator propaaniballoonidest:

Puuküttega gaasigeneraatori ehitus:

Eeltoodud meetodid sobivad tõhusa gaasigeneraatori iseseisvaks valmistamiseks. Kuid selle seadme mudeleid on palju rohkem. Mõnda on lihtsam teha, teisi keerulisem.

Peamine on agregaadi kokkupanekul pöörata maksimaalset tähelepanu keevisõmbluste kvaliteedile, muidu võivad tekkida gaasilekked ja plahvatus. Kui kõik on õigesti tehtud, siis töötab gaasigeneraator korralikult 10–15 aastat. Seejärel hakkab korpuse metall läbi põlema ja tuleb kõik uuesti teha.

Kas teil on praktilisi kokkupanekuoskusi või kogemusi omatehtud gaasigeneraatori kasutamisel? Palun jagage kogutud teadmisi ja esitage artikli teemalisi küsimusi allolevates kommentaarides.