Generatori plina za proizvodnju električne energije na drva

Kao izvor energije koristi se ne samo gotov prirodni plin. Proizvodi se neovisno spaljivanjem jedne ili druge vrste organskog goriva, posebice ogrjevnog drva. Možete sastaviti plinski generator vlastitim rukama, što će koštati puno jeftinije od gotove jedinice. U generatoru plina nastaju zapaljivi plinovi CO, CH4, H2 i drugi, koji se potom koriste u razne svrhe.

Uređaj i princip rada plinskog generatora na drva

Možete dobiti zapaljivi plin spaljivanjem drva u generatoru plina

U uobičajenim uvjetima, uz slobodan pristup kisika, proces spaljivanja drva prati oslobađanje određene količine topline. Ali kada kisik nije dovoljan za aktivno sagorijevanje, ogrjev drva proizvodi plinove drva, koji uključuju zapaljive plinove CO (ugljični monoksid), H2 (vodik), CH4 (metan) i nezasićene ugljikovodike bez smole. Također, na izlazu se formiraju nezapaljive tvari: CO2, O2, N2, H2O, koji su balast, i na kraju ih mora očistiti plinska smjesa.

Generator plina smješten je na sljedeći način:

• Kućište je izrađeno od čelika najčešće cilindričnog oblika. Postoji komora za punjenje u koju se puni gorivo. Kamera je montirana unutar kućišta i vijcima. Otvor za utovarnu komoru opremljen je brtvom.
• Komora za izgaranje ugrađena je u donjem dijelu, iznutra je keramička. U njemu gori gorivo. Pucanje smole pojavljuje se u donjem dijelu - nalazi se vrat izrađen od kromiranog čelika s azbestnom vrpcom, koji igra ulogu brtve za brtvljenje između njega i tijela.
• Zrak se dovodi u komoru za izgaranje kroz otvore spojene na razvodnu kutiju zraka, takozvane plastenike. Na izlazu komore ugrađen je povratni ventil radi sprečavanja ispuštanja zapaljivog plina. Ventilator instaliran na ulazu omogućuje vam da povećate snagu motora ili izgarate gorivo sa sadržajem vlage većim od 50% u generatoru drvnog plina.
  
• Rešetka je smještena na dnu generatora plina i dizajnirana je za držanje vrućeg ugljena. Omogućuje rupe kroz koje pepeo pada u posudu za pepeo. Njegov srednji dio je pomičan tako da se može očistiti.
• Postoji nekoliko otvori za utovar: gornji s amortizerom koji podiže poklopac na nadtlak, i dva bočna: jedan gornji za dodavanje goriva u zonu za oporavak, a drugi dolje za uklanjanje pepela.
• Ciklonski vrtložni filter nalazi se iza kućišta. Ovdje se provodi grubo čišćenje plina. Zatim se plinska smjesa hladi u hladnjaku, ulazi u fini filter. Nakon filtra, šalje se u mikser, gdje je zasićen zrakom. Tada se mješavina plina i zraka odvodi do mjesta uporabe.

Cjevovod kroz koji se plin dovodi do mjesta izravne uporabe najčešće je povezan s cijevi instaliranom u zoni povrata. Dok je plin vruć na izlazu iz generatora plina, može se koristiti za zagrijavanje vode, za sušenje ogrjevnog drveta u utovarnoj komori. Na primjer, u potonjem slučaju, cijev se provodi između tijela generatora plina i spremnika za punjenje.

Domaći uređaj za generator plina

Zapaljivi plin u generatoru plina dobiva se kako slijedi:

1. Na vrhu tovarne komore temperatura je između 150-200 ° C. Zbog činjenice da je organiziran prstenasti cjevovod kroz koji je vrući plin upravo napustio generator, ovdje se suši drva za ogrjev.
2. Srednji dio spremnika je zona suhe destilacije. Na ovoj razini gorivo se karbonizira na temperaturi 300-500 ° C bez pristupa zraka. Smola i kiselina oslobađaju se iz goriva.
3. U zoni izgaranja, koja se nalazi ispod komore za izgaranje, temperatura se održava na 1100–1300 ° C. Karbonizirano gorivo, kao i katran i kiseline koje se oslobađaju iz njega izgaraju zbog dovoda zraka uz stvaranje CO i CO2 plinova.
4. Zona oporavka nalazi se iznad zone izgaranja: između nje i rešetke. Plinov CO2 koji nastaje u zoni izgaranja raste, nadvladava vrući ugljen i međudjeluje s ugljenom ugljenom te se tako obnavlja u ugljični monoksid. Pored CO također nastaju CO2 i H2.

Na izlazu iz redukcijske zone plinska se smjesa hladi, zatim pročišćava od octene i mravlje kiseline, čestica pepela i miješa sa zrakom.

Vrste generatora plina

Generator obrnutog procesnog plina

Postoje generatori plina izravnog, obrnutog i horizontalnog procesa. U generatorima plina s izravnom vrstom stvaranja plina, zrak se dovodi odozdo kroz rešetku, a plin se uzima odozgo. Takav plinski generator optimalno je pogodan za izgaranje polukoksnog ugljena i antracita. Snaga generatora se povećava zbog obogaćivanja plina vodikom iz vode.

Reverzibilni generator plina karakteriziran je time da se zrak dovodi u zonu izgaranja, u srednji dio, a plin se uzima iz pepela, ispod zone izgaranja. U takvom generatoru plina plin se obično koristi za zagrijavanje drva. Uređaj je idealno za gorenje goriva koje sadrži smole: drveni otpad, drva za ogrev, drveni ugljen.

U generatorima plina horizontalnog postupka, zrak se dovodi sa strane, na dnu, a na izlazu komore za usisavanje zraka instalira se ventilator za pumpanje zraka. Aktivna zona zauzima malo mjesto - između rupa za koplje i oduška za plin. Takav se generator brzo zagrijava i reagira na promjenu načina rada.

Pirolizni kotao ima poboljšan dizajn u usporedbi s jednostavnim generatorom plina. Ima dvije komore za izgaranje: u prvoj od njih nastaje gorivo i zapaljivi plin, a u drugom plin koji gori i toplina se prenosi na rashladno sredstvo. Da biste generator plina pretvorili u pirolizni kotao, morate dodati još jednu komoru za izgaranje i izmjenjivač topline.

Generatori pirolize u potpunosti sagorijevaju drva, stoga su ekonomičniji i ekološki prihvatljiviji

Akcijska shema generatora piroliznog plina je sljedeća:

1. Zrak se dovodi u komoru za izgaranje kroz podesivi prozor primarne komore za usisavanje zraka dok gori ogrjev.
2. Smanjena je opskrba kisikom. Kotao prelazi u način stvaranja plina, ogrjev se počinje polako topiti. To se postiže uz pomoć automatskog regulatora, koji smanjuje pristup zraka peći.
3. Kao rezultat toga, počinje se oslobađati pirolizni plin. Ulazi u naknadni plamenik.
4. Kad kotao pređe u režim stvaranja plina, dovodi se sekundarni zrak potreban za poslije izgaranja. Dok zrak doseže željenu komoru, on se zagrijava do temperature na kojoj reagira s piroliznim plinom.
5. U gornjoj komori su razdjelnici zraka s rupama. Sekundarni zrak koji zapali plinove goriva ulazi kroz njih. Zbog toga se plinovi pirolize pretvaraju u toplinsku energiju.

Emisija opasnih oksida u atmosferu je minimalna, temperatura plinova iz drva koji izlazi iz generatora plinova pirolize ne prelazi 130-160 ° C. Nosač topline prolazi od donjeg do gornjeg dijela kotla, uzimajući toplinsku energiju sa svih površina.

Spajanje i pokretanje plinskog generatora na drva

Kad instalirate plinski generator na automobil, bit će teže pokrenuti automobil - bolje je to učiniti na benzin

Potrebno je razmotriti značajke korištenja generatora plina na drvu prilikom povezivanja s automobilom.Stručnjaci ne preporučuju potpuno odustajanje od benzina, jer je problematično pokrenuti motor na drva. Preporuča se pokretanje motora opskrbom benzinom, a tek potom prelazak na plin. Prebacivanje na različite vrste goriva može se organizirati pomoću miksera izrađenog prema shemi I. Mezina.

Postoje i druga ograničenja:

• Veličina ogrjevnog drva nije veća od 6 cm.
• Kao gorivo koristi se samo osušeno drvo, jer se u procesu isparavanja vode troši dodatna toplina, u tom se slučaju stvara manje piroliznih plinova.
• Motor koji stvara gorivo na drva gubi 50% snage u usporedbi s benzinskim motorom.
• Paljenje se vrši s ventilatorom 20 minuta prije polaska.

Rad na improviziranom gorivu motor se brže troši.

Prednosti i nedostaci plina

Generatori plina mogu se koristiti u programu autonomne plinifikacije kod kuće

Jedna od prednosti plinskog generatora su široke mogućnosti korištenja zapaljivog plina:

• za kuhanje hrane;
• za grijanje kuće;
• kao gorivo za motore s unutarnjim izgaranjem.

U prvom slučaju, cijevi iz plinskog generatora vode se do peći. U drugom se rezultirajući plin izgara u piroliznom kotlu i koristi se za grijanje stambenih zgrada, staklenika, kao i industrijskih prostorija, radionica i poduzeća. Plinski motori s unutarnjim izgaranjem pokreću električne generatore, crpne stanice, pa čak i automobile.

Pored toga, ističu se i ostali pozitivni aspekti:

• Neki su modeli plinskih generatora na drva autonomni. Mogu se instalirati tamo gdje je nemoguće voditi električnu energiju ili gdje je opskrba plinom u cilindrima otežana.
• U usporedbi s kotlom na kruto gorivo, čija je učinkovitost oko 60%, plinski kotao djeluje s 80–95%.
• U običnom kotlu drva za ogrjev izgaraju za 3-5 sati. U plinskom generatoru jedan jezičak izgorijeva za oko 8-12 sati, a brzina gorenja ovisi o vrsti goriva i uređaju kotla. Ako je kotao gore, gorio je drva do 25 sati, a ugljen 5-8 dana.
• Drveno gorivo u potpunosti izgorijeva, tako da ne morate često čistiti dimnjak i pepeo.
• Snaga generatora plina je podesiva od 30 do 100%.
• Generator plina praktički ne emitira štetne tvari u atmosferu.
• Instalacije su ekonomične u odnosu na klasične kotlove na plin ili tekuće gorivo.
• Neki se generatori plina nose s nepotpuno osušenim drvom i čak sa svježe sječenim drvom.
• Trupce nije potrebno sjeckati, drva za ogrjev duljine do jednog metra možete položiti u plin.
• Moguće je umetati polimerne materijale u generator gumenih plinova na piljevinu i drva za ogrjev: gumu, polietilen, plastiku.
• Generator plina je sigurniji u usporedbi s kotlom na kruto gorivo.

Generator plina po cijeni višoj od cijene kotla na kruto gorivo

Nedostaci:

• Generator plina košta oko 2 puta više od konvencionalnog kotla na kruto gorivo.
• Ne mogu svi modeli raditi bez električne energije, neki uređaji koriste ventilator za pumpanje zraka, za što je potreban električni priključak.
• Posljedica upotrebe kod nepotpune snage je nestabilno sagorijevanje, što dovodi do stvaranja katrana.
• Niska temperatura povrata (ispod 60 ° C) uzrokuje stvaranje kondenzacije.
• Neki modeli rade samo na dobro osušenom drvu.

S obzirom na cijenu potrošnog materijala, čak i samostalno napravljen plinski generator na drva bit će prilično skup.

Proizvodnja proizvoda za proizvodnju plinskih proizvoda

Možete sami napraviti dijagram plinskog generatora, proučivši načelo njegova rada ili koristiti kao osnovu crtež gotovog kotla i sastaviti njegov analog. Sami obrtnici čak skupljaju i generatore plina namijenjene za proizvodnju električne energije na drva.

Da biste vlastitim rukama napravili generator plina na drva za motocikl, trebat će vam:

• Metalna bačva od 100 litara;
• cijev s debelim zidom promjera 160 mm;
• filteri za fino i grubo čišćenje;
• čajnik od nehrđajućeg čelika;
• pogon kosilica;
• šesterokut;
• niskotemperaturna baterija;
• dimnjačka cijev;
• aparat za gašenje požara;
• metalna limenka;
• prijamnik.

Dijagram generatora plina za "uradi sam"

U cijevi se izbuše rupe za ugradnju slojeva. U disku se izrađuje rupa od rotacijske kosilice za promjer cijevi. Disk i cijev su zavareni zajedno. Na vrhu je zavarena limenka, kao i mlaznice za dovod zraka i odzračivanje plina.

Za izradu centrifugalnog sredstva za čišćenje potrebno je sredstvo za gašenje požara. Na nju su zavarene dvije mlaznice - odozdo i sa strane, a sam aparat za gašenje požara - do cijevi, koja nema poklopac i dno. U bačvi, u donjem dijelu, izrezan je otvor za skupljanje pepela i zatvoren čepom s navojem.

Zavarena konstrukcija cijevi i limenke ugrađuje se u bačvu. Prethodno su nosači zavareni na disk, a na lancima, odozdo, visi ashpit napravljen od čajnika. Na kantu je montiran pokrov cijevi s rupom koja je prethodno izrezana.

Hladnjak je izrađen od niskotemperaturne baterije i povezan je s gotovom konstrukcijom pomoću prirubnica. Obavezno napravite rupu za odvod kondenzata.

Filter je napravljen od dvije metalne kante boje. Stavljaju se jedan preko drugog i zavaruju. Na dnu su izrađene rupe. Vrh je ispunjen mineralnom vunom, a dno ekspandiranom glinom.

Ventilator za paljenje može se izraditi iz peći traktora. Instaliran je u prednjem dijelu kolica za motocikle s podokvirom i povezan je sa sustavom pomoću polimernih cijevi. Dva su kuglasta ventila postavljena kao regulatori dovoda plina: jedan za ventilator paljenja, drugi za miješalicu. Miješalica je postavljena ispred rasplinjača i spojena s razdjelnikom. Ispod rasplinjača izgrađen je sakupljač čeličnih cijevi.

Spremnik za čvrsto gorivo učvršćen je unutar kućišta ili se dio kućišta generatora plina u tu svrhu preusmjerava razdvajanjem metalnim limom.

Na dno cijevi je zavariti noge, što će osigurati stabilnost strukture.

Potrebno je pažljivo zapečati samostalno sastavljeni plin, jer je nedostatak nekontroliranog pristupa kisika glavni uvjet za ispravan rad uređaja.

Savjeti za uporabu

Generator plina je bolje instalirati u posebnoj izoliranoj sobi

Generatori plina, kao i kotlovi za grijanje koji rade na principu generatora plina, ugrađuju se unutar stambenih zgrada, u posebno određenim prostorima - podrumima i podrumima. Osim toga, mogu se postaviti vani. Mjesto se odabire ovisno o vrsti kotla i značajkama njegovog uređaja. Kotlovi za pirolizu često se postavljaju unutar kuće, jer kada se servisiraju, ne stvara se puno smeća. Osim toga, gorivo je prilično lagano i nema posebnih problema s njegovim kretanjem.

Generatori plina koji rade na drvu, uglju i posebno dizajnirani za spaljivanje dugih trupaca najbolje su instalirani izvan kuće: bit će lakše očistiti uređaj od pepela i staviti drva za ogrjev. Osim toga, plin koji se ugrađuje na ulici otporniji je na vatru.

Ako se kotao nalazi izvan kuće, potrebno je izvesti skupno izolaciju, tako da temperatura okoline ne utječe na rad generatora plina ni na koji način. Preporuča se zaštititi sustav upravljanja poklopcem s poklopcem, tako da oborine ne bi ušle unutra. Ako se plinski generator koristi kao kotao za grijanje, plinske ispušne cijevi postavljaju se u zemlju kako bi se izbjeglo značajno hlađenje plinske smjese.

Preporučuje se spajanje dimnjaka obrnutim redoslijedom u smjeru kretanja dima, tada će se na njemu nakupiti manje čestica dima i katrana.

Prostor oko kotla mora ostati slobodan jer je jako vruće.