Als Energiequelle wird nicht nur aufbereitetes Erdgas verwendet. Es wird unabhängig hergestellt, indem die eine oder andere Art von organischem Brennstoff, insbesondere Brennholz, verbrannt wird. Sie können einen Gasgenerator mit Ihren eigenen Händen zusammenbauen, was viel billiger ist als das fertige Gerät. Im Gasgenerator entstehen brennbare Gase CO, CH4, H2 und andere, die dann für verschiedene Zwecke verwendet werden.
Die Vorrichtung und das Funktionsprinzip eines Gasgenerators auf Holz
Unter normalen Bedingungen und bei freiem Zugang zu Sauerstoff geht das Verbrennen von Holz mit der Freisetzung einer bestimmten Wärmemenge einher. Wenn Sauerstoff für die aktive Verbrennung nicht ausreicht, schwelt Brennholz, um Holzgas zu erzeugen, das brennbare Gase wie CO (Kohlenmonoxid), H2 (Wasserstoff), CH4 (Methan) und ungesättigte Kohlenwasserstoffe ohne Harze enthält. Außerdem entstehen am Auslass nicht brennbare Substanzen: CO2, O2, N2, H2O, die Ballast sind, und letztendlich muss das Gasgemisch von ihnen gereinigt werden.
Der Gasgenerator ist wie folgt angeordnet:
- Das Gehäuse besteht aus Stahl, der meist zylindrisch ist. Es gibt eine Füllkammer, in die Kraftstoff geladen wird. Die Kamera ist im Gehäuse montiert und verschraubt. Die Ladekammerluke ist mit einer Dichtung ausgestattet.
- Die Brennkammer ist im unteren Teil installiert, sie ist innen aus Keramik. Der Kraftstoff brennt darin. Im unteren Teil treten Harzrisse auf - es gibt einen Hals aus Chromstahl mit einer Asbestschnur, die die Rolle einer Dichtung zwischen ihm und dem Körper spielt.
- Luft wird der Brennkammer durch Öffnungen zugeführt, die mit dem Luftverteilerkasten, den sogenannten Düsen, verbunden sind. Am Auslass der Kammer ist ein Rückschlagventil installiert, um das Entweichen von brennbarem Gas zu verhindern. Ein am Einlass installierter Lüfter ermöglicht es Ihnen, die Motorleistung zu erhöhen oder Kraftstoff mit einem Feuchtigkeitsgehalt von mehr als 50% in einem Holzgasgenerator zu verbrennen.
- Der Rost befindet sich am Boden des Gasgenerators und ist für die Aufnahme heißer Kohlen ausgelegt. Es bietet Löcher, durch die die Asche in die Aschenwanne fällt. Sein Mittelteil ist beweglich, damit es gereinigt werden kann.
- Es gibt mehrere Ladeklappen: die Oberseite mit einem Stoßdämpfer, der den Deckel bei Überdruck anhebt, und zwei seitliche: eine oben, um Kraftstoff in die Rückgewinnungszone zu bringen, und die andere unten, um Asche zu entfernen.
- Hinter dem Gehäuse befindet sich ein Zyklon-Wirbelfilter. Hier wird eine Grobgasreinigung durchgeführt. Dann wird das Gasgemisch in einem Kühler abgekühlt, tritt in den Feinfilter ein. Nach dem Filter wird es zum Mischer geschickt, wo es mit Luft gesättigt ist. Dann fließt das Gas-Luft-Gemisch zum Einsatzort.
Die Rohrleitung, durch die das Gas zum Ort der direkten Verwendung transportiert wird, ist meistens mit einer Rohrleitung verbunden, die in der Rückgewinnungszone installiert ist. Während das Gas am Auslass des Gasgenerators heiß ist, kann es zum Erhitzen von Wasser und zum Trocknen des Brennholzes in der Ladekammer verwendet werden. Im letzteren Fall wird beispielsweise ein Rohr zwischen dem Gasgeneratorkörper und dem Fülltrichter geführt.
Brennbares Gas im Gasgenerator wird wie folgt erhalten:
- Am oberen Ende der Ladekammer liegt die Temperatur zwischen 150 und 200 ° C. Aufgrund der Tatsache, dass eine ringförmige Rohrleitung organisiert ist, durch die heißes Gas gerade den Gasgenerator verlassen hat, wird hier Brennholz getrocknet.
- Der mittlere Teil des Trichters ist eine Trockendestillationszone. Auf diesem Niveau wird der Kraftstoff bei einer Temperatur von 300-500 ° C ohne Luftzugang karbonisiert. Harz und Säure werden aus dem Kraftstoff freigesetzt.
- In der Verbrennungszone, die sich unterhalb der Brennkammer befindet, wird die Temperatur bei 1100–1300 ° C gehalten. Kohlensäurehaltige Brennstoffe sowie daraus freigesetzter Teer und Säuren werden durch die Zufuhr von Luft zur Erzeugung von CO- und CO2-Gasen verbrannt.
- Die Rückgewinnungszone befindet sich oberhalb der Verbrennungszone: zwischen dieser und dem Rost. CO2-Gas, das in der Verbrennungszone gebildet wird, steigt auf, überwindet die heiße Kohle und interagiert mit dem Kohlenstoff der Kohle, wodurch sich Kohlenmonoxid bildet. Neben CO entstehen auch CO2 und H2.
Am Ausgang der Reduktionszone wird das Gasgemisch abgekühlt, dann von Essigsäure und Ameisensäure, Aschepartikeln gereinigt und mit Luft gemischt.
Arten von Gasgeneratoren
Es gibt Gasgeneratoren mit direktem, umgekehrtem und horizontalem Prozess. Bei Gasgeneratoren mit direkter Art der Gaserzeugung wird Luft von unten durch den Rost zugeführt und Gas von oben entnommen. Ein solcher Gasgenerator ist optimal für die Verbrennung von Halbkokskohle und Anthrazit geeignet. Die Leistung des Generators steigt aufgrund der Anreicherung von Gas mit Wasserstoff aus Wasser.
Der Umkehrgasgenerator zeichnet sich dadurch aus, dass der Verbrennungszone Luft zum Mittelteil zugeführt wird und Gas aus der Aschewanne unterhalb der Verbrennungszone entnommen wird. In einem solchen Gasgenerator wird üblicherweise Gas zum Erhitzen von Holz verwendet. Das Gerät eignet sich ideal zum Verbrennen von harzhaltigen Brennstoffen: Holzabfällen, Brennholz, Holzkohle.
Bei Gasgeneratoren des horizontalen Prozesses wird Luft von der Seite unten zugeführt, und am Auslass der Luftansaugkammer ist ein Ventilator installiert, um Luft zu pumpen. Die aktive Zone nimmt einen kleinen Platz ein - zwischen dem Lanzenloch und der Gasentlüftung. Ein solcher Generator erwärmt sich schnell und reagiert auf sich ändernde Betriebsarten.
Der Pyrolysekessel hat im Vergleich zu einem einfachen Gasgenerator ein verbessertes Design. Es hat zwei Brennkammern: In der ersten verbrennt Kraftstoff und brennbares Gas, in der anderen verbrennt es und Wärme wird auf das Kühlmittel übertragen. Um den Gasgenerator in einen Pyrolysekessel zu verwandeln, müssen Sie eine weitere Brennkammer und einen Wärmetauscher hinzufügen.
Das Wirkungsschema des Pyrolysegasgenerators ist wie folgt:
- Luft wird der Brennkammer durch ein einstellbares Fenster der Primärluftansaugkammer zugeführt, bis Brennholz verbrennt.
- Die Sauerstoffversorgung ist reduziert. Der Kessel geht in den Gaserzeugungsmodus, Brennholz beginnt langsam zu schwelen. Dies wird mit Hilfe eines automatischen Reglers erreicht, der den Zugang von Luft zum Ofen verringert.
- Infolgedessen beginnt Pyrolysegas freigesetzt zu werden. Er betritt den Nachbrenner.
- Wenn der Kessel in den Gaserzeugungsmodus wechselt, wird die zur Nachverbrennung erforderliche Sekundärluft zugeführt. Während die Luft die gewünschte Kammer erreicht, erwärmt sie sich auf die Temperatur, bei der sie mit dem Pyrolysegas reagiert.
- In der oberen Kammer befinden sich Luftverteiler mit Löchern. Durch sie kommt die Sekundärluft, die die Brenngase entzündet. Aufgrund dessen werden Pyrolysegase in Wärmeenergie umgewandelt.
Die Emissionen gefährlicher Oxide in die Atmosphäre sind minimal, die Temperatur der Gase aus dem Holz, die den Pyrolysegasgenerator verlassen, überschreitet 130-160 ° C nicht. Der Wärmeträger gelangt vom unteren zum oberen Teil des Kessels und nimmt Wärmeenergie von allen Oberflächen auf.
Anschließen und Starten eines Gasgenerators auf Holz
Beim Anschluss an ein Auto müssen die Merkmale der Verwendung eines Gasgenerators auf Holz berücksichtigt werden.Experten raten davon ab, auf Benzin ganz zu verzichten, da es problematisch ist, einen Motor auf Holz zu starten. Es wird empfohlen, den Motor mit Benzin zu starten und erst dann auf Gas umzuschalten. Die Umstellung auf verschiedene Kraftstoffarten kann mit einem Mischer nach dem Schema von I. Mezin erfolgen.
Es gibt andere Einschränkungen:
- Die Größe des Brennholzes beträgt nicht mehr als 6 cm.
- Als Brennstoff wird nur getrocknetes Holz verwendet, da beim Verdampfen von Wasser zusätzliche Wärme aufgewendet wird und in diesem Fall weniger Pyrolysegase entstehen.
- Ein Holzgasmotor verliert im Vergleich zu einem Benzinmotor 50% an Leistung.
- Die Zündung erfolgt mit dem Lüfter 20 Minuten vor Abflug.
Bei der Arbeit mit improvisiertem Kraftstoff nutzt sich der Motor schneller ab.
Vor- und Nachteile von Gas
Einer der Vorteile eines Gasgenerators sind die vielfältigen Einsatzmöglichkeiten von brennbarem Gas:
- zum Kochen von Speisen;
- zum Heizen des Hauses;
- als Kraftstoff für Verbrennungsmotoren.
Im ersten Fall werden die Rohre vom Gasgenerator zum Ofen geführt. Im zweiten Fall wird das entstehende Gas in einem Pyrolysekessel verbrannt und zum Heizen von Wohngebäuden, Gewächshäusern sowie Industriegebäuden, Werkstätten und Unternehmen verwendet. Gasbefeuerte Verbrennungsmotoren treiben elektrische Generatoren, Pumpstationen und sogar Autos an.
Darüber hinaus fallen weitere positive Aspekte auf:
- Einige Modelle von Gasgeneratoren auf Holz sind autonom. Sie können dort installiert werden, wo es unmöglich ist, Strom zu leiten, oder wo die Gasversorgung in Flaschen schwierig ist.
- Im Vergleich zu einem Festbrennstoffkessel, dessen Wirkungsgrad etwa 60% beträgt, arbeitet der gaserzeugende Kessel mit einem Wirkungsgrad von 80–95%.
- In einem normalen Kessel brennt Brennholz in 3-5 Stunden aus. Im Gasgenerator brennt eine Lasche in etwa 8 bis 12 Stunden aus, und die Verbrennungsrate hängt von der Art des Brennstoffs und der Vorrichtung des Kessels ab. Wenn der Kessel oben brennt, brennt Brennholz bis zu 25 Stunden und Kohle 5-8 Tage.
- Holzbrennstoff brennt vollständig aus, sodass Sie den Rauchabzug und die Aschenwanne nicht oft reinigen müssen.
- Die Leistung des Gasgenerators ist von 30 bis 100% einstellbar.
- Der Gasgenerator gibt praktisch keine Schadstoffe an die Atmosphäre ab.
- Installationen sind im Vergleich zu herkömmlichen Gas- oder Flüssigbrennstoffkesseln wirtschaftlich.
- Einige Gasgeneratoren verarbeiten unvollständig getrocknetes Holz und sogar frisch gehacktes Holz.
- Es ist nicht erforderlich, Holzstämme zu hacken. Sie können Brennholz mit einer Länge von bis zu 1 Meter in Gasgen legen.
- Es ist möglich, polymere Materialien auf Sägemehl und Brennholz in den Gummigasgenerator zu laden: Gummi, Polyethylen, Kunststoff.
- Ein Gasgenerator ist sicherer als ein Festbrennstoffkessel.
Nachteile:
- Ein Gasgenerator kostet etwa das Zweifache eines herkömmlichen Festbrennstoffkessels.
- Nicht alle Modelle können ohne Strom arbeiten. Einige Geräte verwenden einen Lüfter, um Luft zu blasen, für die ein elektrischer Anschluss erforderlich ist.
- Die Folge einer unvollständigen Verwendung ist eine instabile Verbrennung, die zur Bildung von Teer führt.
- Bei einer niedrigen Rücklauftemperatur (unter 60 ° C) bildet sich Kondenswasser.
- Einige Modelle arbeiten nur mit gut getrocknetem Holz.
Angesichts der Kosten für Verbrauchsmaterialien ist selbst ein selbst hergestellter Holzgasgenerator ziemlich teuer.
DIY Gasgenerator Herstellung
Sie können selbst ein Diagramm des Gasgenerators erstellen, nachdem Sie das Funktionsprinzip untersucht haben, oder als Grundlage eine Zeichnung eines fertigen Kessels verwenden und dessen Analog zusammenbauen. Die Handwerker selbst sammeln sogar Gasgeneratoren zur Stromerzeugung auf Holz.
Um mit eigenen Händen einen Gasgenerator auf Holz für ein Motorrad herzustellen, benötigen Sie:
- 100 Liter Metallfass;
- dickwandiges Rohr mit einem Durchmesser von 160 mm;
- Filter für feine und grobe Reinigung;
- Teekanne aus Edelstahl;
- Mäherantrieb;
- Hexagon;
- Niedertemperaturbatterie;
- Kaminrohr;
- Feuerlöscher;
- Metalldose;
- Empfänger.
Für die Installation der Düsen werden Löcher in das Rohr gebohrt. Für den Rohrdurchmesser wird vom Kreiselmäher ein Loch in die Scheibe gemacht. Die Scheibe und das Rohr sind miteinander verschweißt. Oben ist eine Dose angeschweißt sowie Düsen zur Luftzufuhr und zum Ablassen von Gas.
Ein Feuerlöscher wird benötigt, um einen Zentrifugalreiniger herzustellen. Daran sind zwei Düsen angeschweißt - von oben und von der Seite und der Feuerlöscher selbst - an den Lauf, der keinen Deckel und keinen Boden hat. Im Lauf wird im unteren Teil ein Loch zum Sammeln von Asche ausgeschnitten und mit einem Gewindestopfen verschlossen.
Die geschweißte Konstruktion des Rohrs und der Dose ist im Lauf installiert. Zuvor wurden die Stützen an die Scheibe geschweißt und an den Ketten wird von unten eine Asche aus einer Teekanne aufgehängt. Auf der Dose ist eine Laufabdeckung mit einem vorgeschnittenen Loch montiert.
Ein Kühler besteht aus einer Niedertemperaturbatterie und ist über Flansche mit der fertigen Struktur verbunden. Stellen Sie sicher, dass Sie ein Loch machen, um das Kondensat abzulassen.
Der Filter besteht aus zwei Metalleimern Farbe. Sie werden übereinander gelegt und verschweißt. Löcher werden in den Boden gemacht. Die Oberseite ist mit Mineralwolle gefüllt und die Unterseite mit Blähton.
Der Zündlüfter kann aus dem Ofen des Traktors hergestellt werden. Es wird im vorderen Bereich eines Motorrad-Kinderwagens mit Hilfsrahmen installiert und über Polymerrohre mit dem System verbunden. Zwei Kugelhähne sind als Gasversorgungsregler montiert: einer zum Zündlüfter, der andere zum Mischer. Der Mischer wird vor den Vergaser gestellt und an den Verteiler angeschlossen. Unter dem Vergaser ist ein Sammler von Stahlrohren aufgebaut.
Der Festbrennstoffbehälter ist im Gehäuse befestigt oder ein Teil des Gehäuses des Gasgenerators wird zu diesem Zweck umgeleitet, indem er mit Metallblechen getrennt wird.
Am Boden des Laufs müssen die Beine geschweißt werden, um die Stabilität der Struktur zu gewährleisten.
Das zusammengebaute Gas muss sorgfältig abgedichtet werden, da der fehlende unkontrollierte Zugang von Sauerstoff die Hauptbedingung für den ordnungsgemäßen Betrieb des Geräts ist.
Betriebstipps
Gasgeneratoren sowie Heizkessel, die nach dem Prinzip eines Gasgenerators arbeiten, werden in Wohngebäuden in speziell dafür vorgesehenen Räumlichkeiten - Kellern und Kellern - installiert. Außerdem können sie auf der Straße platziert werden. Der Ort wird abhängig vom Kesseltyp und den Merkmalen des Geräts ausgewählt. Pyrolysekessel werden häufig im Haus installiert, da bei der Wartung nicht viel Müll entsteht. Außerdem ist der Kraftstoff ziemlich leicht und es gibt keine besonderen Probleme mit seiner Bewegung.
Gasgeneratoren, die mit Holz, Kohle arbeiten und speziell für das Verbrennen langer Holzscheite ausgelegt sind, werden am besten außerhalb des Hauses installiert: Es ist einfacher, das Gerät von Asche zu reinigen und Brennholz zu laden. Darüber hinaus ist das auf der Straße installierte Gasgen feuerfester.
Befindet sich der Kessel außerhalb des Hauses, muss eine Massendämmung durchgeführt werden, damit die Umgebungstemperatur den Betrieb des Gasgenerators in keiner Weise beeinträchtigt. Es wird empfohlen, das Steuerungssystem mit einer Abdeckung mit einer Abdeckung zu schützen, damit kein Niederschlag ins Innere gelangt. Wenn der Gasgenerator als Heizkessel verwendet wird, werden Gasabgasleitungen in den Boden verlegt, um eine erhebliche Abkühlung des Gasgemisches zu vermeiden.
Es wird empfohlen, den Schornstein in umgekehrter Reihenfolge mit der Rauchbewegungsrichtung zu verbinden, da sich dann weniger Rauch- und Teerpartikel darauf ansammeln.
Der Raum um den Kessel muss frei bleiben, da er sehr heiß ist.
