Kaasugeneraattorit puun sähköntuotantoon

Energianlähteenä ei käytetä vain valmista maakaasua. Se tuotetaan itsenäisesti polttamalla yksi tai toinen orgaaninen polttoaine, erityisesti polttopuut. Voit koota kaasugeneraattorin omilla käsillä, mikä maksaa huomattavasti halvemmalla kuin valmis yksikkö. Kaasugeneraattorissa muodostuu palavia kaasuja CO, CH4, H2 ja muita, joita sitten käytetään eri tarkoituksiin.

Kaasugeneraattorin laite ja toimintaperiaate puussa

Normaaleissa olosuhteissa, joissa on vapaa pääsy happea, puun polttamiseen liittyy tietyn määrän lämmön vapautumista. Mutta kun happi ei riitä aktiiviseen polttamiseen, polttopuut kytevät tuottamaan puukaasua, joka sisältää palavia kaasuja CO (hiilimonoksidi), H2 (vety), CH4 (metaani) ja tyydyttymättömiä hiilivetyjä ilman hartseja. Lähtöön muodostuu myös palamattomia aineita: CO2, O2, N2, H2O, jotka ovat painolastia, ja lopulta kaasuseos on puhdistettava niistä.

Kaasugeneraattori on järjestetty seuraavasti:

• Kotelo on valmistettu teräksestä, useimmiten muodoltaan lieriömäinen. On täyttökammio, johon polttoainetta ladataan. Kamera on asennettu kotelon sisään ja ruuvattu. Lastauskammion luukku on varustettu tiivisteellä.
• Palotila on asennettu alaosaan, se on keraamista. Polttoaine palaa siinä. Hartsin halkeilua esiintyy sen alaosassa - siellä on kromiteräksestä valmistettu kaula, jossa on asbestinaru, joka toimii tiivisteenä sen ja rungon välillä.
• Ilmaa syötetään polttokammioon ilmanjakorasiaan kytkettyjen aukkojen, ns. Tuyereiden, kautta. Kammion poistoaukkoon on asennettu takaiskuventtiili, jotta estetään palavan kaasun vuotaminen. Tuloaukkoon asennetun tuulettimen avulla voit lisätä moottorin tehoa tai polttaa polttoainetta, jonka kosteuspitoisuus on yli 50%, puukaasugeneraattorissa.
  
• Arina sijaitsee kaasugeneraattorin alaosassa ja on suunniteltu pitämään kuumia hiiliä. Se tarjoaa reikiä, joiden läpi tuhka putoaa tuhkakuppiin. Sen keskiosa on siirrettävissä, jotta se voidaan puhdistaa.
• Kuormausluukuja on useita: yläosa iskunvaimentimella, joka nostaa kannen ylipaineessa, ja kaksi sivua: yksi yläpuolella polttoaineen lisäämiseksi talteenottovyöhykkeelle ja toinen alapuolella tuhkan poistamiseksi.
• Syklonin pyörresuodin sijaitsee kotelon takana. Karkea kaasunpuhdistus suoritetaan täällä. Sitten kaasuseos jäähdytetään jäähdyttimessä, se menee hienosuodattimeen. Suodattimen jälkeen se lähetetään sekoittimeen, missä se on kyllästetty ilmalla. Sitten kaasu-ilma-seos virtaa käyttöpaikkaan.

Putkilinja, jonka kautta kaasu kuljetetaan suoran käytön paikkaan, on useimmiten kytketty talteenottovyöhykkeelle asennettuun putkeen. Kun kaasu on kuuma kaasungeneraattorin poistoaukossa, sitä voidaan käyttää veden lämmittämiseen, polttopuun kuivaamiseen lastauskammiossa. Esimerkiksi jälkimmäisessä tapauksessa putki johdetaan kaasugeneraattorin rungon ja täyttö suppilon välillä.

Kaasugeneraattorissa oleva palava kaasu saadaan seuraavasti:

1. Latauskammion yläosassa lämpötila on välillä 150-200 ° C. Koska on järjestetty rengasmainen putkilinja, jonka kautta kuuma kaasu on juuri poistunut kaasugeneraattorista, polttopuut kuivataan täällä.
2. Säiliön keskiosa on kuiva tislausvyöhyke. Tällä tasolla polttoaine hiilitetään 300-500 ° C: n lämpötilassa ilman pääsyä ilmaan. Hartsi ja happo vapautuvat polttoaineesta.
3. Palamisvyöhykkeellä, joka sijaitsee palamiskammion alapuolella, lämpötila pidetään 1100–1300 ° C: ssa. Hiilipitoiset polttoaineet samoin kuin siitä vapautuvat terva ja hapot palavat ilmalähteellä tuottaen CO- ja CO2-kaasuja.
4. Talteenottovyöhyke sijaitsee palamisvyöhykkeen yläpuolella: sen ja arinan välillä. Palovyöhykkeelle muodostunut CO2-kaasu nousee, ylittää kuuman kivihiilen ja on vuorovaikutuksessa hiilen hiilen kanssa, muodostaen siten talteen hiilimonoksidin. CO: n lisäksi muodostuu myös CO2 ja H2.

Pelkistysvyöhykkeeltä poistuessa kaasuseos jäähdytetään, sitten se puhdistetaan etikka- ja muurahaishaposta, tuhkapartikkeleista ja sekoitetaan ilman kanssa.

Kaasugeneraattorien tyypit

On olemassa kaasugeneraattoreita, jotka ovat suoraa, käänteistä ja horisontaalista prosessia. Kaasugeneraattoreissa, joissa on suora kaasuntuotantotyyppi, ilmaa syötetään alhaalta arinan läpi ja kaasua otetaan ylhäältä. Tällainen kaasugeneraattori sopii parhaiten puolikoksihiilen ja antrasiitin polttamiseen. Generaattorin teho kasvaa kaasun rikastuessa vedestä vedestä.

Käänteisprosessin kaasugeneraattorille on tunnusomaista, että ilmaa syötetään palamisvyöhykkeelle, keskiosaan ja kaasua otetaan tuhkakupista, palamisvyöhykkeen alapuolella. Tällaisessa kaasugeneraattorissa kaasua käytetään yleensä puun lämmittämiseen. Laite sopii erinomaisesti hartseja sisältävien polttoaineiden polttamiseen: puujätteet, polttopuut, puuhiili.

Vaakaprosessin kaasugeneraattoreissa ilmaa syötetään sivulta, pohjalta ja ilmanottokammion poistoaukkoon asennetaan tuuletin ilman pumppaamiseksi. Aktiivinen vyöhyke vie pienen paikan - lanssireiän ja kaasunpoistoaukon välissä. Tällainen generaattori lämpenee nopeasti ja vastaa muuttuviin käyttötiloihin.

Pyrolyysikattilan rakenne on parantunut yksinkertaiseen kaasugeneraattoriin verrattuna. Siinä on kaksi palamiskammiota: ensimmäisessä niistä polttoaine palau ja muodostuu palavaa kaasua, ja toisessa kaasussa se palaa ja lämpö siirtyy jäähdytysnesteeseen. Kaasugeneraattorin muuttamiseksi pyrolyysiboileriin on lisättävä toinen palotila ja lämmönvaihdin.

Pyrolyysikaasugeneraattorin toimintakaavio on seuraava:

1. Ilmaa syötetään palotilaan ensisijaisen ilmanottokammion säädettävän ikkunan kautta, kunnes polttopuut palaavat.
2. Hapen saanti vähenee. Kattila siirtyy kaasuntuotantotilaan, polttopuut alkavat sulaa hitaasti. Tämä saavutetaan automaattisen säätimen avulla, joka vähentää ilman pääsyä uuniin.
3. Seurauksena pyrolyysikaasu alkaa vapautua. Hän tulee jälkipolttimeen.
4. Kun kattila siirtyy kaasuntuotantotilaan, jälkipolttimiseen tarvittava toissijainen ilma syötetään. Kun ilma saavuttaa halutun kammion, se lämpenee lämpötilaan, jossa se reagoi pyrolyysikaasun kanssa.
5. Yläkammiossa on reikiä sisältävät ilmanjakajat. Niiden kautta tulee toissijainen ilma, joka sytyttää polttoainekaasut. Tämän vuoksi pyrolyysikaasut muuttuvat lämpöenergiaksi.

Vaarallisten oksidien päästöt ilmakehään ovat minimaaliset, pyrolyysikaasugeneraattorista lähtevän puun kaasujen lämpötila ei ylitä 130-160 ° C. Lämpökatto kulkee kattilan alaosasta yläosaan ottaen lämpöenergian kaikilta pinnoilta.

Kaasugeneraattorin kytkeminen ja käynnistäminen puuhun

Puun kaasugeneraattorin käytön ominaisuudet on otettava huomioon kytkettäessä se autoon.Asiantuntijat eivät suosittele luopumista kokonaan bensiinistä, koska moottorin käynnistäminen puulla on ongelmallista. On suositeltavaa käynnistää moottori toimittamalla bensiiniä ja vaihtaa vasta sitten kaasuun. Vaihtaminen erityyppisiin polttoaineisiin voidaan järjestää sekoittimella, joka on valmistettu I. Mezinin mallin mukaan.

On muitakin rajoituksia:

• Polttopuun koko on enintään 6 cm.
• Polttoaineena käytetään vain kuivattua puuta, koska veden haihtumisprosessiin kulutetaan ylimääräistä lämpöä, jolloin tässä tapauksessa muodostuu vähemmän pyrolyysikaasuja.
• Puulämmitteinen kaasua tuottava moottori menettää tehoa 50% verrattuna bensiinimoottoriin.
• Sytytys suoritetaan tuulettimella 20 minuuttia ennen lähtöä.

Käsittelemällä improvisoitua polttoainetta, moottori kuluu nopeammin.

Kaasun edut ja haitat

Yksi kaasugeneraattorin eduista on laajat mahdollisuudet käyttää palavaa kaasua:

• ruoanlaittoon;
• talon lämmitykseen;
• polttoaineena polttomoottoreissa.

Ensimmäisessä tapauksessa kaasugeneraattorin putket johdetaan kiukaan. Toisessa muodostunut kaasu poltetaan pyrolyysikattilassa ja sitä käytetään asuinrakennusten, kasvihuoneiden sekä teollisuustilojen, työpajojen ja yritysten lämmitykseen. Kaasukäyttöiset polttomoottorit käyttävät sähkögeneraattoreita, pumppausasemia ja jopa autoja.

Lisäksi erottuvat muut positiiviset näkökohdat:

• Jotkut puun kaasugeneraattorimallit ovat itsenäisiä. Ne voidaan asentaa silloin, kun sähkön johtaminen on mahdotonta tai jos kaasun syöttö sylintereissä on vaikeaa.
• Verrattuna kiinteän polttoaineen kattilaan, jonka hyötysuhde on noin 60%, kaasua tuottava kattila toimii 80–95%: n hyötysuhteella.
• Tavallisessa kattilassa polttopuut palaavat 3–5 tunnissa. Kaasugeneraattorissa yksi kieleke palaa noin 8–12 tunnissa, ja palamisnopeus riippuu polttoaineen tyypistä ja kattilan laitteesta. Jos kattila palaa korkeimmalla tasolla, polttopuut palaavat jopa 25 tuntia ja hiili 5-8 päivää.
• Puupolttoaine palaa kokonaan, joten savua ja tuhka-alustaa ei tarvitse usein puhdistaa.
• Kaasugeneraattorin teho on säädettävissä välillä 30 - 100%.
• Kaasugeneraattori ei käytännössä päästä haitallisia aineita ilmakehään.
• Asennukset ovat taloudellisia verrattuna tavanomaisiin kaasu- tai nestepolttoainekattiloihin.
• Jotkut kaasugeneraattorit selviävät puutteellisesti kuivatusta puusta ja jopa vastahakoisesta puusta.
• Tukkeja ei tarvitse hakea, voit asettaa jopa 1 metrin pituisia polttopuita kaasuun.
• Polymeerimateriaalit on mahdollista ladata kumikaasugeneraattoriin sahanpurulle ja polttopuulle: kumi, polyeteeni, muovi.
• Kaasugeneraattori on turvallisempi kiinteän polttoaineen kattilaan verrattuna.

haitat:

• Kaasugeneraattori maksaa noin 2 kertaa enemmän kuin perinteinen kiinteän polttoaineen kattila.
• Kaikki mallit eivät pysty toimimaan ilman sähköä, jotkut laitteet käyttävät puhaltinta ilman pumppaamiseen, mikä vaatii sähköliitännän.
• Puutteellisen tehon käytön seurauksena on epävakaa palaminen, mikä johtaa tervan muodostumiseen.
• Matala paluulämpötila (alle 60 ° C) aiheuttaa kondensoitumisen muodostumisen.
• Jotkut mallit toimivat vain hyvin kuivatussa puussa.

Kulutushyödykkeiden kustannukset huomioon ottaen jopa itse valmistettu puulämmitteinen kaasugeneraattori on melko kallista.

DIY-kaasugeneraattorien valmistus

Voit tehdä kaavion kaasugeneraattorista itse, tutkittua sen toiminnan periaatetta, tai käyttää pohjana piirustuksen valmiista kattilasta ja koota sen analogin. Käsityöläiset keräävät itsenäisesti jopa kaasugeneraattoreita, jotka on suunniteltu tuottamaan sähköä puulle.

Jotta voit tehdä polttoaineelle puun kaasugeneraattorin omilla käsilläsi, tarvitset:

• 100 litran metalli tynnyri;
• paksuseinäinen putki, jonka halkaisija on 160 mm;
• suodattimet hienoon ja karkeaseen puhdistukseen;
• ruostumattomasta teräksestä valmistettu teekannu;
• ruohonleikkurin käyttö;
• kuusikulmio;
• alhaisen lämpötilan akku;
• savupiipun putki;
• palosammutin;
• metalli tölkki;
• vastaanotin.

Putkeen porataan reikiä reikien asentamista varten. Pyörivästä leikkurista kiekkoon tehdään reikä putken halkaisijalle. Levy ja putki hitsataan yhteen. Päälle hitsataan tölkki sekä suuttimet ilman syöttämistä ja kaasun tuuletusta varten.

Keskipakopuhdistimen tekemiseen tarvitaan sammutin. Kaksi suuttinta on hitsattu siihen - ylhäältä ja sivulta, ja itse sammutin - tynnyriin, jossa ei ole kansita ja pohjaa. Tynnyrin alaosassa on aukko tuhkan keräämistä varten ja suljetaan kierteitetyllä tulpalla.

Putken ja tölkin hitsattu rakenne asennetaan tynnyriin. Aikaisemmin tuet tuetaan levylle ja ketjuihin, alhaalta pohjalta, teekannu valmistettu tuhkakuppi ripustetaan. Tynnyrikansi, jossa siihen on ennalta leikattu reikä, on asennettu tölkkiin.

Jäähdytin on valmistettu matalan lämpötilan akusta ja kytketty lopulliseen rakenteeseen laippojen avulla. Muista tehdä reikä lauhteen tyhjentämiseksi.

Suodatin on tehty kahdesta metallisesta maalaristä. Ne laitetaan päällekkäin ja hitsataan. Reiät tehdään pohjaan. Yläosa on täytetty mineraalivillalla ja alaosa paisutettua savea.

Sytytyspuhallin voidaan valmistaa traktorin uunista. Se on asennettu apurungolla varustetun moottoripyöräkärryn etuosaan ja kytketty järjestelmään polymeeriputkien avulla. Kaksi palloventtiiliä on asennettu kaasun virtauksen säätimiksi: toinen sytytyspuhaltimeen, toinen sekoittimeen. Sekoitin asetetaan kaasuttimen eteen ja liitetään jakelulaitteeseen. Kaasuttimen alle rakennetaan teräsputkien keräin.

Kiinteän polttoaineen syöttösuppilo on kiinnitetty kotelon sisäpuolelle tai osa kaasugeneraattorin kotelosta ohjataan tätä tarkoitusta varten erottamalla se metallilevyillä.

Tynnyrin pohjaan on hitsata jalat, mikä varmistaa rakenteen vakauden.

Itse koottu kaasu on suljettava huolellisesti, koska hapen hallitsemattoman pääsyn puute on laitteen oikean toiminnan tärkein edellytys.

Käyttövinkit

Kaasugeneraattorit ja kaasugeneraattorin periaatteella toimivat lämmityskattilat on asennettu asuinrakennuksiin, tarkoitukseen erityistiloihin - kellareihin ja kellareihin. Lisäksi ne voidaan sijoittaa kadulle. Paikka valitaan kattilan tyypistä ja laitteen ominaisuuksista riippuen. Pyrolyysikattilat asennetaan usein talon sisäpuolelle, koska niiden huollossa ei muodostu paljon roskia. Lisäksi polttoaine on melko kevyt eikä sen liikkeessä ole erityisiä ongelmia.

Puu-, hiili- ja erityisesti pitkien tukkien polttamiseen suunnitellut kaasugeneraattorit asennetaan parhaiten talon ulkopuolelle: laitteen puhdistaminen tuhkasta ja polttopuun lataaminen on helpompaa. Lisäksi kadulle asennettu kaasu on paloturvallisempaa.

Jos kattila sijaitsee talon ulkopuolella, on tarpeen suorittaa massaeristys niin, että ympäristön lämpötila ei millään tavoin vaikuta kaasugeneraattorin toimintaan. Ohjausjärjestelmää on suositeltavaa suojata kannessa, jolla on kansi, jotta sateet eivät pääse sisälle. Jos kaasugeneraattoria käytetään lämmityskattilana, kaasunpoistoputket lasketaan maahan, jotta kaasuseoksen merkittävä jäähtyminen vältetään.

On suositeltavaa yhdistää savupiippu käänteisessä järjestyksessä savun liikesuuntaan, niin siihen tulee vähemmän savun ja tervan hiukkasia.

Kattilan ympärillä olevan tilan on oltava vapaata, koska se on erittäin kuuma.