كمصدر للطاقة ، لا يتم استخدام الغاز الطبيعي الجاهز فقط. يتم إنتاجه بشكل مستقل ، عن طريق حرق نوع أو آخر من الوقود العضوي ، وخاصة الحطب. يمكنك تجميع مولد غاز بيديك ، والذي سيكلف أرخص بكثير من الوحدة النهائية. تتشكل غازات قابلة للاشتعال CO ، CH4 ، H2 وغيرها في مولد الغاز ، والتي يتم استخدامها بعد ذلك لأغراض مختلفة.
جهاز ومبدأ تشغيل مولد الغاز على الخشب
في الظروف العادية ، مع الوصول المجاني للأكسجين ، تكون عملية حرق الخشب مصحوبة بإطلاق كمية معينة من الحرارة. ولكن عندما لا يكون الأكسجين كافيًا للحرق النشط ، فإن مدخنات الحطب تنتج غاز الخشب ، والذي يتضمن غازات قابلة للاحتراق CO (أول أكسيد الكربون) ، H2 (الهيدروجين) ، CH4 (الميثان) والهيدروكربونات غير المشبعة بدون راتنجات. أيضا ، يتم تشكيل المواد غير القابلة للاحتراق في المخرج: CO2 ، O2 ، N2 ، H2O ، وهي صابورة ، وفي النهاية يجب تنظيف خليط الغاز منها.
يتم ترتيب مولد الغاز على النحو التالي:
- العلبة مصنوعة من الفولاذ في أغلب الأحيان بشكل أسطواني. هناك غرفة تعبئة يتم فيها تعبئة الوقود. يتم تثبيت الكاميرا داخل السكن ومثبت بمسامير. فتحة غرفة التحميل مزودة بختم.
- يتم تثبيت غرفة الاحتراق في الجزء السفلي ، وهي من السيراميك في الداخل. يحترق الوقود فيه. يحدث تكسير الراتينج في الجزء السفلي - هناك عنق مصنوع من فولاذ الكروم مع سلك الأسبستوس ، والذي يلعب دور حشية مانعة للتسرب بينه والجسم.
- يتم توفير الهواء لغرفة الاحتراق من خلال فتحات متصلة بصندوق توزيع الهواء ، ما يسمى ب tuyeres. يتم تركيب صمام فحص في مخرج الغرفة لمنع تسرب الغاز القابل للاشتعال. تسمح لك المروحة المثبتة في المدخل بزيادة قوة المحرك أو حرق الوقود بمحتوى رطوبة يزيد عن 50٪ في مولد غاز الخشب.
- تقع الشبكة في الجزء السفلي من مولد الغاز وهي مصممة لحمل الفحم الحار. يوفر ثقوبًا يسقط من خلالها الرماد في وعاء الرماد. الجزء الأوسط متحرك بحيث يمكن تنظيفه.
- هناك العديد من فتحات التحميل: الجزء العلوي مزود بامتصاص الصدمات الذي يرفع الغطاء عند الضغط الزائد ، واثنان جانبان: أحدهما أعلاه لإضافة الوقود إلى منطقة الاسترداد ، والآخر أدناه لإزالة الرماد.
- يوجد مرشح دوامة الإعصار خلف السكن. يتم تنظيف الغاز الخشن هنا. ثم يبرد خليط الغاز في مبرد ، ويدخل المرشح الناعم. بعد المرشح ، يتم إرساله إلى الخلاط ، حيث يتم تشبعه بالهواء. ثم يتدفق خليط الغاز والهواء إلى مكان الاستخدام.
غالبًا ما يتم توصيل خط الأنابيب الذي يتم من خلاله نقل الغاز إلى مكان الاستخدام المباشر بأنبوب مثبت في منطقة الاسترداد. بينما يكون الغاز ساخنًا عند مخرج مولد الغاز ، يمكن استخدامه لتسخين الماء ، لتجفيف الحطب في غرفة التحميل. على سبيل المثال ، في الحالة الأخيرة ، يتم تمرير أنبوب بين جسم مولد الغاز وقادوس التعبئة.
يتم الحصول على الغاز القابل للاشتعال في مولد الغاز على النحو التالي:
- في الجزء العلوي من غرفة التحميل ، تتراوح درجة الحرارة بين 150-200 درجة مئوية. نظرًا لحقيقة تنظيم خط الأنابيب الحلقي الذي غادر الغاز الساخن من خلاله للتو مولد الغاز ، يتم تجفيف الحطب هنا.
- الجزء الأوسط من القادوس هو منطقة تقطير جافة. في هذا المستوى ، يتم تفحيم الوقود عند درجة حرارة 300-500 درجة مئوية دون وصول الهواء. يتم تحرير الراتنج والحمض من الوقود.
- في منطقة الاحتراق ، التي تقع أسفل غرفة الاحتراق ، يتم الحفاظ على درجة الحرارة عند 1100-1300 درجة مئوية. يتم حرق الوقود المكربن ، وكذلك القطران والأحماض المنبعثة منه ، من خلال تزويد الهواء لإنتاج غازات ثاني أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون.
- تقع منطقة الاسترداد فوق منطقة الاحتراق: بينها وبين الشبكة. يرتفع غاز ثاني أكسيد الكربون ، الذي يتشكل في منطقة الاحتراق ، ويتغلب على الفحم الساخن ويتفاعل مع كربون الفحم ، وبالتالي يتعافى ليشكل أول أكسيد الكربون. بالإضافة إلى CO ، يتم تشكيل CO2 و H2 أيضًا.
عند الخروج من منطقة الاختزال ، يتم تبريد خليط الغاز ، ثم يتم تنظيفه من حمض الأسيتيك وحمض الفورميك ، وجزيئات الرماد وخلطه مع الهواء.
أنواع مولدات الغاز
هناك مولدات غازية للعملية المباشرة والعكسية والأفقية. في مولدات الغاز ذات النوع المباشر من توليد الغاز ، يتم توفير الهواء من الأسفل عبر الشبكة ، ويتم أخذ الغاز من الأعلى. مولد الغاز هذا مناسب بشكل مثالي لاحتراق فحم الكوك وفحم الأنثراسايت. تزداد قوة المولد بسبب إثراء الغاز بالهيدروجين من الماء.
يتميز مولد غاز المعالجة العكسية في أنه يتم توفير الهواء إلى منطقة الاحتراق ، إلى الجزء الأوسط ، ويتم أخذ الغاز من وعاء الرماد ، أسفل منطقة الاحتراق. في مولد الغاز هذا ، يستخدم الغاز عادة لتسخين الخشب. الجهاز مناسب بشكل مثالي لحرق الوقود المحتوي على الراتنجات: نفايات الخشب ، الحطب ، الفحم.
في مولدات الغاز للعملية الأفقية ، يتم توفير الهواء من الجانب ، في الأسفل ، ويتم تثبيت مروحة في مخرج غرفة سحب الهواء لضخ الهواء. تحتل المنطقة النشطة مكانًا صغيرًا - بين فتحة الإغلاق وفتحة الغاز. يسخن هذا المولد بسرعة ويستجيب لأوضاع التشغيل المتغيرة.
تتميز غلاية الانحلال الحراري بتصميم محسن مقارنة بمولد الغاز البسيط. يحتوي على غرفتي احتراق: في أولهما ، يتشكل حرق الوقود والغاز القابل للاشتعال ، وفي الغاز الآخر يحترق ويتم نقل الحرارة إلى المبرد. لتحويل مولد الغاز إلى غلاية الانحلال الحراري ، تحتاج إلى إضافة غرفة احتراق أخرى ومبادل حراري.
مخطط عمل مولد الغاز الانحلال الحراري هو كما يلي:
- يتم توفير الهواء لغرفة الاحتراق من خلال نافذة قابلة للتعديل لغرفة سحب الهواء الأساسية حتى يحترق الحطب.
- يتم تقليل إمدادات الأكسجين. تدخل الغلاية في وضع توليد الغاز ، ويبدأ الحطب في الاحتراق ببطء. يتم تحقيق ذلك بمساعدة منظم أوتوماتيكي ، مما يقلل من وصول الهواء إلى الفرن.
- ونتيجة لذلك ، يبدأ انحلال غاز الانحلال الحراري. يدخل الموقد.
- عندما تدخل الغلاية في وضع توليد الغاز ، يتم توفير الهواء الثانوي اللازم للحرق اللاحق. بينما يصل الهواء إلى الغرفة المطلوبة ، يسخن حتى درجة الحرارة التي يتفاعل عندها مع غاز الانحلال الحراري.
- في الغرفة العلوية يوجد موزعون للهواء مع ثقوب. من خلالها يأتي الهواء الثانوي ، يشعل غازات الوقود. ونتيجة لذلك ، يتم تحويل غازات الانحلال الحراري إلى طاقة حرارية.
انبعاثات أكاسيد خطرة في الغلاف الجوي ضئيلة ، ودرجة حرارة الغازات من الخشب الخارجة من مولد غاز الانحلال الحراري لا تتجاوز 130-160 درجة مئوية. يمر الناقل الحراري من الجزء السفلي إلى الجزء العلوي من المرجل ، مع أخذ الطاقة الحرارية من جميع الأسطح.
توصيل وبدء تشغيل مولد غاز على الخشب
من الضروري مراعاة ميزات استخدام مولد غاز على الخشب عند توصيله بالسيارة.لا يوصي الخبراء بالتخلي عن البنزين تمامًا ، لأنه من الصعب بدء تشغيل محرك على الخشب. يوصى ببدء تشغيل المحرك عن طريق توريد البنزين ، وعندها فقط التحول إلى الغاز. يمكن تنظيم التحول إلى أنواع مختلفة من الوقود باستخدام خلاط مصنوع وفقًا لمخطط I. Mezin.
هناك قيود أخرى:
- حجم الحطب لا يزيد عن 6 سم.
- يتم استخدام الخشب المجفف فقط كوقود ، لأن الحرارة الإضافية تنفق على عملية تبخر الماء ، وفي هذه الحالة يتم تكوين غازات انحلال حراري أقل.
- يفقد محرك توليد الغاز الذي يعمل بحرق الأخشاب 50٪ من الطاقة مقارنة بمحرك البنزين.
- يتم الاشتعال مع المروحة قبل 20 دقيقة من المغادرة.
يعمل المحرك على الوقود المرتجل ، وهو يتآكل بشكل أسرع.
مزايا وعيوب الغاز
تتمثل إحدى مزايا مولد الغاز في الإمكانات الواسعة لاستخدام الغاز القابل للاحتراق:
- لطهي الطعام.
- لتدفئة المنزل.
- كوقود لمحركات الاحتراق الداخلي.
في الحالة الأولى ، يتم توجيه الأنابيب من مولد الغاز إلى الموقد. في الثانية ، يتم حرق الغاز الناتج في غلاية الانحلال الحراري ويستخدم لتسخين المباني السكنية والدفيئات ، وكذلك المباني الصناعية وورش العمل والمؤسسات. تعمل محركات الاحتراق الداخلي التي تعمل بالغاز على تشغيل المولدات الكهربائية ومحطات الضخ وحتى السيارات.
بالإضافة إلى ذلك ، تبرز جوانب إيجابية أخرى:
- بعض نماذج مولدات الغاز على الخشب مستقلة. يمكن تركيبها حيث يكون من المستحيل توصيل الكهرباء أو عندما يكون توريد الغاز في اسطوانات صعبًا.
- مقارنة بغلاية الوقود الصلب ، التي تبلغ كفاءتها حوالي 60٪ ، تعمل الغلاية المولدة للغاز بكفاءة 80-95٪.
- في المرجل العادي ، يحترق الحطب في 3-5 ساعات. في مولد الغاز ، يتم حرق علامة تبويب واحدة في حوالي 8-12 ساعة ، ويعتمد معدل الحرق على نوع الوقود وجهاز المرجل. إذا كانت الغلاية مشتعلة من الأعلى ، يحترق الحطب لمدة تصل إلى 25 ساعة والفحم 5-8 أيام.
- يحترق الوقود الخشبي تمامًا ، لذلك لا تحتاج غالبًا إلى تنظيف وعاء المداخن والرماد.
- قوة مولد الغاز قابلة للتعديل من 30 إلى 100٪.
- لا يصدر مولد الغاز عمليا مواد ضارة في الغلاف الجوي.
- التركيبات اقتصادية مقارنة بالغلايات التقليدية بالغاز أو الوقود السائل.
- بعض مولدات الغاز تتعامل مع الخشب المجفف بشكل غير كامل وحتى الخشب الطازج المفروم.
- ليس من الضروري تقطيع جذوع الأشجار ؛ يمكنك وضع حطب يصل طوله إلى متر واحد في الغاز.
- من الممكن تحميل المواد البوليمرية في مولد الغاز المطاطي على نشارة الخشب وحطب الوقود: المطاط والبولي إيثيلين والبلاستيك.
- يكون مولد الغاز أكثر أمانًا عند مقارنته بغلاية الوقود الصلب.
سلبيات:
- يكلف مولد الغاز حوالي مرتين أكثر من غلاية الوقود الصلب التقليدية.
- لا يمكن لجميع الموديلات العمل بدون كهرباء ، تستخدم بعض الأجهزة مروحة لتفجير الهواء ، الأمر الذي يتطلب توصيلًا كهربائيًا.
- نتيجة استخدام قوة غير مكتملة هو احتراق غير مستقر ، مما يؤدي إلى تكوين القطران.
- انخفاض درجة حرارة العودة (أقل من 60 درجة مئوية) يسبب تكثيف.
- تعمل بعض الموديلات فقط على الخشب المجفف جيدًا.
بالنظر إلى تكلفة المواد الاستهلاكية ، حتى مولد الغاز الذي يحرق الخشب ذاتيًا سيكون مكلفًا للغاية.
تصنيع مولد الغاز DIY
يمكنك عمل رسم تخطيطي لمولد الغاز بنفسك ، بعد دراسة مبدأ تشغيله ، أو استخدامه كأساس لرسم غلاية منتهية وتجميعها التناظرية. يجمع الحرفيون أنفسهم حتى مولدات غاز مصممة لتوليد الكهرباء على الخشب.
لصنع مولد غاز على خشب لدراجة نارية بيديك ، ستحتاج إلى:
- 100 لتر برميل معدني ؛
- أنبوب سميك الجدران بقطر 160 مم ؛
- مرشحات للتنظيف الدقيق والخشن ؛
- إبريق الشاي الفولاذ المقاوم للصدأ
- محرك جزازة
- سداسي الزوايا؛
- بطارية ذات درجة حرارة منخفضة
- أنبوب المدخنة
- طفاية حريق
- علبة معدنية؛
- المتلقي.
يتم حفر ثقوب في الأنبوب لتثبيت المسامير. يتم عمل ثقب في القرص من جزازة دوارة لقطر الأنبوب. يتم لحام القرص والأنبوب معًا. العلبة ملحومة في الأعلى ، وكذلك فوهات لتزويد الهواء وتنفيس الغاز.
هناك حاجة إلى طفاية حريق لجعل منظف الطرد المركزي. ملحومتان بها - من الأعلى ومن الجانب ، وطفاية الحريق نفسها - إلى البرميل ، الذي ليس له غطاء وأسفل. في البرميل ، في الجزء السفلي ، يتم قطع ثقب لجمع الرماد وإغلاقه بسدادة ملولبة.
يتم تركيب الأنابيب الملحومة ويمكن تركيبها في البرميل. سابقًا ، يتم لحام الدعامات على القرص وعلى السلاسل ، من الأسفل ، يتم تعليق رماد مصنوع من إبريق الشاي. يتم تثبيت غطاء برميل مع فتحة مسبقة القطع على العلبة.
يتم إنشاء المبرد من بطارية ذات درجة حرارة منخفضة ويتم توصيله بالهيكل النهائي باستخدام الشفاه. تأكد من عمل فتحة لتصريف المكثفات.
يتكون المرشح من دلاء معدنية من الطلاء. يتم وضعها فوق بعضها البعض وملحومة. تصنع الثقوب في القاع. الجزء العلوي مليء بالصوف المعدني ، والجزء السفلي مع الطين الموسع.
يمكن صنع مروحة الإشعال من فرن الجرار. يتم تثبيته في المنطقة الأمامية لعربة دراجة نارية مع إطار فرعي ومتصل بالنظام باستخدام أنابيب البوليمر. يتم تركيب صمامين كرويين كمنظمين لتوريد الغاز: أحدهما إلى مروحة الإشعال ، والآخر إلى الخلاط. يوضع الخلاط أمام المكربن ويتصل بالموزع. تحت المكربن ، يتم إنشاء جامع للأنابيب الفولاذية.
يتم تثبيت قادوس الوقود الصلب داخل الغلاف أو يتم تحويل جزء من غلاف مولد الغاز لهذا الغرض عن طريق فصله عن صفائح معدنية.
في الجزء السفلي من البرميل يتم لحام الأرجل ، مما يضمن استقرار الهيكل.
من الضروري إغلاق الغاز المُجمَّع ذاتيًا بعناية ، لأن نقص الوصول غير المنضبط إلى الأكسجين هو الشرط الرئيسي للتشغيل الصحيح للجهاز.
نصائح عملية
يتم تركيب مولدات الغاز ، وكذلك مراجل التدفئة التي تعمل على مبدأ مولد الغاز ، داخل المباني السكنية ، في المباني المخصصة لذلك - الأقبية والطوابق السفلية. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن وضعها في الشارع. يتم اختيار المكان اعتمادًا على نوع المرجل وميزات جهازه. غالبًا ما يتم تثبيت غلايات الانحلال الحراري داخل المنزل ، لأنه عندما تتم صيانتها ، لا يتم تكوين الكثير من القمامة. بالإضافة إلى ذلك ، الوقود خفيف للغاية ولا توجد مشاكل خاصة مع حركته.
من الأفضل تركيب مولدات الغاز التي تعمل على الخشب والفحم والمصممة بشكل خاص لحرق السجلات الطويلة خارج المنزل: سيكون من الأسهل تنظيف الجهاز من الرماد وتحميل الحطب. بالإضافة إلى ذلك ، فإن غاز الغاز المثبت في الشارع أكثر مقاومة للحريق.
إذا كانت الغلاية موجودة خارج المنزل ، فمن الضروري إجراء عزل ضخم بحيث لا تؤثر درجة الحرارة المحيطة على تشغيل مولد الغاز بأي شكل من الأشكال. يوصى بحماية نظام التحكم بغطاء بغطاء بحيث لا يدخل هطول الأمطار في الداخل. إذا تم استخدام مولد الغاز كمرجل تدفئة ، يتم وضع أنابيب عادم الغاز في الأرض لتجنب تبريد خليط الغاز بشكل كبير.
يوصى بربط المدخنة بترتيب عكسي باتجاه حركة الدخان ، ثم تتراكم عليها جزيئات أقل من الأبخرة والقطران.
يجب أن تظل المساحة حول المرجل خالية لأنها ساخنة للغاية.
