Gāzes ģeneratori elektroenerģijas ražošanai no koksnes

Kā enerģijas avots tiek izmantota ne tikai gatava dabasgāze. To ražo neatkarīgi, sadedzinot vienu vai otru organisko degvielu, jo īpaši malku. Jūs varat montēt gāzes ģeneratoru ar savām rokām, kas maksās daudz lētāk nekā gatavā vienība. Gāzes ģeneratorā veidojas degošas gāzes CO, CH4, H2 un citas, kuras pēc tam izmanto dažādiem mērķiem.

Gāzes ģeneratora ierīce un darbības princips uz koka

Parastos apstākļos ar brīvu piekļuvi skābeklim koksnes sadedzināšanas procesu pavada noteikta siltuma izdalīšanās. Bet, kad skābekļa nepietiek aktīvai dedzināšanai, malkas smalcinātāji iegūst koksnes gāzi, kurā ietilpst degošas gāzes CO (oglekļa monoksīds), H2 (ūdeņradis), CH4 (metāns) un nepiesātināti ogļūdeņraži bez sveķiem. Arī izplūdes atverē veidojas neuzliesmojošas vielas: CO2, O2, N2, H2O, kas ir balasts, un galu galā no tiem ir jānotīra gāzes maisījums.

Gāzes ģenerators ir izkārtots šādi:

• Korpuss ir izgatavots no tērauda, ​​visbiežāk cilindriskas formas. Ir uzpildes kamera, kurā iekrauj degvielu. Kamera ir uzstādīta korpusa iekšpusē un pieskrūvēta. Iekraušanas kameras lūka ir aprīkota ar blīvējumu.
• Sadegšanas kamera ir uzstādīta apakšējā daļā, iekšpusē tā ir keramikas. Tajā deg degviela. Sveķu plaisāšana notiek tā apakšējā daļā - tur ir no hroma tērauda izgatavots kakls ar azbesta auklu, kas pilda blīvējuma starplikas lomu starp to un ķermeni.
• Gaiss sadegšanas kamerā tiek piegādāts caur atverēm, kas savienotas ar gaisa sadales kārbu, tā saucamajām rievām. Kameras izejā ir uzstādīts pretvārsts, lai novērstu degošas gāzes izplūšanu. Ventilators, kas uzstādīts pie ieejas, ļauj palielināt dzinēja jaudu vai sadedzināt degvielu ar mitruma saturu vairāk nekā 50% koksnes gāzes ģeneratorā.
  
• Režģis atrodas gāzes ģeneratora apakšā un ir paredzēts karstu ogļu turēšanai. Tas nodrošina caurumus, caur kuriem pelni iekrīt pelnu traukā. Tā vidusdaļa ir pārvietojama, lai to varētu notīrīt.
• Ir vairākas iekraušanas lūkas: augšējā ar amortizatoru, kas paceļ vāku ar paaugstinātu spiedienu, un divas sānu: viena augšpusē, lai pievienotu degvielu reģenerācijas zonā, un otra, kas atrodas zemāk, lai noņemtu pelnus.
• Aiz korpusa atrodas ciklona virpuļveida filtrs. Šeit tiek veikta rupja gāzes tīrīšana. Tad gāzes maisījumu atdzesē dzesētājā, ievada smalkajā filtrā. Pēc filtra tas tiek nosūtīts uz maisītāju, kur tas ir piesātināts ar gaisu. Tad gāzes-gaisa maisījums plūst uz lietošanas vietu.

Cauruļvads, caur kuru gāze tiek nogādāta tiešās lietošanas vietā, visbiežāk tiek savienots ar cauruli, kas uzstādīta reģenerācijas zonā. Kamēr gāze ir karsta gāzes ģeneratora izejā, to var izmantot ūdens sildīšanai, malkas žāvēšanai iekraušanas kamerā. Piemēram, pēdējā gadījumā caur gāzes ģeneratora korpusu un uzpildes tvertni tiek izvadīta caurule.

Degošu gāzi gāzes ģeneratorā iegūst šādi:

1. Iekraušanas kameras augšpusē temperatūra ir no 150-200 ° C. Sakarā ar to, ka tiek organizēts gredzenveida cauruļvads, caur kuru karstā gāze tikko ir izgājusi no gāzes ģeneratora, šeit tiek žāvēta malka.
2. Tvertnes vidējā daļa ir sausa destilācijas zona. Šajā līmenī degviela tiek karbonizēta 300–500 ° C temperatūrā bez gaisa piekļuves. No degvielas izdalās sveķi un skābe.
3. Sadegšanas zonā, kas atrodas zem degkameras, temperatūra tiek uzturēta 1100–1300 ° C. Karbonizēta degviela, kā arī no tās atbrīvotā darva un skābes izdalās gaisa padeves dēļ, veidojot CO un CO2 gāzes.
4. Reģenerācijas zona atrodas virs degšanas zonas: starp to un restīti. CO2 gāze, kas veidojas sadegšanas zonā, paaugstinās, pārvar karsto ogli un mijiedarbojas ar ogļu oglekli, tādējādi reģenerējot, veidojot oglekļa monoksīdu. Papildus CO veidojas arī CO2 un H2.

Izejot no reducēšanas zonas, gāzes maisījumu atdzesē, pēc tam to attīra no etiķskābes un skudrskābes, pelnu daļiņām un sajauc ar gaisu.

Gāzes ģeneratoru veidi

Ir tieša, reversa un horizontāla procesa gāzes ģeneratori. Gāzes ģeneratoros ar tiešu gāzes ražošanas veidu gaiss no restes tiek piegādāts no apakšas, un gāze tiek ņemta no augšas. Šāds gāzes ģenerators ir optimāli piemērots puskoksa ogļu un antracīta sadedzināšanai. Ģeneratora jauda palielinās, pateicoties gāzes bagātināšanai ar ūdeņradi no ūdens.

Apgrieztā procesa gāzes ģenerators ir raksturīgs ar to, ka gaiss tiek piegādāts sadegšanas zonai līdz vidējai daļai un gāze tiek ņemta no pelnu trauka, zem degšanas zonas. Šādā gāzes ģeneratorā koksni parasti izmanto ar gāzi. Ierīce ir ideāli piemērota degvielu sadedzināšanai, kas satur sveķus: koksnes atkritumus, malku, kokogles.

Horizontālā procesa gāzes ģeneratoros gaiss tiek piegādāts no sāniem, apakšas, un gaisa ieplūdes kameras izejā ir uzstādīts ventilators, lai sūknētu gaisu. Aktīvā zona aizņem nelielu vietu - starp sprādziena caurumu un gāzes atveri. Šāds ģenerators ātri sasilda un reaģē uz mainīgiem darba režīmiem.

Pirolīzes katlam ir uzlabota konstrukcija, salīdzinot ar vienkāršu gāzes ģeneratoru. Tam ir divas sadegšanas kameras: pirmajā no tām deg degviela un veidojas degoša gāze, bet otrā gāze tā sadedzina un siltums tiek pārnests uz dzesēšanas šķidrumu. Lai gāzes ģeneratoru pārvērstu par pirolīzes katlu, jums jāpievieno vēl viena sadegšanas kamera un siltummainis.

Pirolīzes gāzes ģeneratora darbības shēma ir šāda:

1. Gaiss tiek piegādāts sadegšanas kamerā caur regulējamu primārā gaisa ieplūdes kameras logu, līdz malka izdeg.
2. Skābekļa padeve ir samazināta. Katls pārslēdzas uz gāzes ģenerēšanas režīmu, malka sāk lēnām gruzdēt. Tas tiek panākts ar automātiska regulatora palīdzību, kas samazina gaisa piekļuvi krāsnij.
3. Tā rezultātā sāk izdalīties pirolīzes gāze. Viņš ieiet pēcdedzinātājā.
4. Kad katls pārslēdzas uz gāzes ģenerēšanas režīmu, tiek piegādāts sekundārais gaiss, kas nepieciešams pēcdegšanai. Kamēr gaiss sasniedz vēlamo kameru, tas uzsilst līdz temperatūrai, kurā tas reaģē ar pirolīzes gāzi.
5. Augšējā kamerā ir gaisa sadalītāji ar caurumiem. Caur tiem nonāk sekundārais gaiss, aizdedzinot degvielas gāzes. Sakarā ar to pirolīzes gāzes tiek pārveidotas par siltumenerģiju.

Bīstamo oksīdu emisijas atmosfērā ir minimālas, gāzu temperatūra no koksnes, kas iziet no pirolīzes gāzes ģeneratora, nepārsniedz 130–160 ° C. Siltumnesējs iet no katla apakšējās uz augšējo daļu, uzņemot siltumenerģiju no visām virsmām.

Gāzes ģeneratora pieslēgšana un palaišana uz koka

Pieslēdzot to automašīnai, ir jāņem vērā gāzes ģeneratora izmantošanas uz koka īpatnības.Eksperti neiesaka pilnībā atteikties no benzīna, jo ir problemātiski iedarbināt motoru uz koka. Ieteicams iedarbināt motoru, piegādājot benzīnu, un tikai pēc tam pārslēgties uz degvielu. Pāreju uz dažādu veidu degvielu var organizēt, izmantojot maisītāju, kas izgatavots pēc I. Mezin shēmas.

Ir arī citi ierobežojumi:

• Malkas izmērs nav lielāks par 6 cm.
• Kā degvielu izmanto tikai žāvētu koksni, jo ūdens iztvaikošanas procesam tiek patērēts papildu siltums, šajā gadījumā rodas mazāk pirolīzes gāzu.
• Gāzu ģenerējošs koksnes dzinējs zaudē 50% jaudas, salīdzinot ar benzīna motoru.
• Aizdedzināšanu veic ar ventilatoru 20 minūtes pirms izbraukšanas.

Strādājot ar improvizētu degvielu, motors ātrāk nolietojas.

Gāzes priekšrocības un trūkumi

Viena no gāzes ģeneratora priekšrocībām ir plašās degošās gāzes izmantošanas iespējas:

• ēdienu gatavošanai;
• mājas apsildīšanai;
• kā degvielu iekšdedzes dzinējiem.

Pirmajā gadījumā caurules no gāzes ģeneratora tiek novadītas uz plīti. Otrajā - iegūtā gāze tiek sadedzināta pirolīzes katlā un tiek izmantota dzīvojamo ēku, siltumnīcu, kā arī ražošanas telpu, darbnīcu un uzņēmumu apkurei. Iekšdedzes dzinēji ar gāzi darbina elektriskos ģeneratorus, sūkņu stacijas un pat automašīnas.

Turklāt izceļas citi pozitīvi aspekti:

• Daži koksnes gāzes ģeneratoru modeļi ir autonomi. Tos var uzstādīt tur, kur nav iespējams vadīt elektrību vai kur ir apgrūtināta gāzes padeve balonos.
• Salīdzinot ar cietā kurināmā katlu, kura efektivitāte ir aptuveni 60%, gāzi ģenerējošais katls darbojas ar efektivitāti 80–95%.
• Parastā katlā malka izdeg 3-5 stundās. Gāzes ģeneratorā viena cilne izdeg aptuveni 8–12 stundu laikā, un degšanas ātrums ir atkarīgs no kurināmā veida un katla ierīces. Ja apkures katls ir ar augstāko degšanas pakāpi, malka deg līdz 25 stundām, bet ogles - 5-8 dienas.
• Koksnes degviela pilnībā izdeg, tāpēc jums nav bieži jātīra dūmvads un pelnu trauks.
• Gāzes ģeneratora jauda ir regulējama no 30 līdz 100%.
• Gāzes ģenerators atmosfērā praktiski neizdala kaitīgas vielas.
• Instalācijas ir ekonomiskas salīdzinājumā ar parastajiem gāzes vai šķidrā kurināmā katliem.
• Daži gāzes ģeneratori tiek galā ar nepilnīgi žāvētu koksni un pat svaigi sasmalcinātu koksni.
• Baļķus nav nepieciešams smalcināt, malku līdz 1 metra garumā var likt ar gāzi.
• Zāģu skaidu un malkas gumijas ģeneratorā ir iespējams ielādēt polimēru materiālus: gumiju, polietilēnu, plastmasu.
• Gāzes ģenerators ir drošāks, salīdzinot ar cietā kurināmā katlu.

Trūkumi:

• Gāzes ģenerators maksā apmēram 2 reizes dārgāk nekā parastais cietā kurināmā katls.
• Ne visi modeļi var darboties bez elektrības, dažas ierīces gaisa sūknēšanai izmanto ventilatoru, kam nepieciešams elektriskais savienojums.
• Nepilnīgas enerģijas izmantošanas sekas ir nestabila sadegšana, kas noved pie darvas veidošanās.
• Zema atgriešanās temperatūra (zem 60 ° C) izraisa kondensāta veidošanos.
• Daži modeļi darbojas tikai uz labi žāvētu koksni.

Ņemot vērā palīgmateriālu izmaksas, pat pašizgatavots koksnes sadedzināšanas gāzes ģenerators būs diezgan dārgs.

DIY gāzes ģeneratoru ražošana

Jūs pats varat sastādīt gāzes ģeneratora shēmu, izpētījis tā darbības principu, vai arī izmantot par pamatu gatavo katla zīmējumu un salikt tā analogu. Paši amatnieki pat savāc gāzes ģeneratorus, kas ir paredzēti elektroenerģijas ražošanai no koksnes.

Lai izgatavotu gāzes ģeneratoru no koka motociklam ar savām rokām, jums būs nepieciešams:

• 100 litru metāla muca;
• biezu sienu caurule ar diametru 160 mm;
• filtri smalkai un rupjai tīrīšanai;
• nerūsējošā tērauda tējkanna;
• pļāvēja piedziņa;
• sešstūris;
• akumulators ar zemu temperatūru;
• skursteņa caurule;
• ugunsdzēšamais aparāts;
• metāla kārba;
• uztvērējs.

Kabeļu uzstādīšanai caurumā tiek urbti caurumi. No rotējošās zāles pļāvēja diskā tiek izveidots caurums caurules diametram. Disks un caurule ir sametināti. Uz augšu ir metināta bundža, kā arī sprauslas gaisa pievadīšanai un gāzes izvadīšanai.

Centrbēdzes tīrītāja pagatavošanai nepieciešams ugunsdzēšamais aparāts. Tam piemetina divas sprauslas - no augšas un no sāniem, un pats ugunsdzēšamais aparāts - pie mucas, kurai nav vāka un dibena. Mucā, apakšējā daļā, tiek izgriezts caurums pelnu savākšanai un aizvērts ar vītņotu spraudni.

Caurules un kannas metinātā konstrukcija ir uzstādīta mucā. Iepriekš balsti tiek metināti pie diska un uz ķēdēm, no apakšas ir apturēts ashpit, kas izgatavots no tējkannas. Uz kārbas ir uzstādīts mucas vāks ar tajā iepriekš izgrieztu caurumu.

Dzesētājs ir izgatavots no akumulatora ar zemu temperatūru un ar atlokiem savienots ar gatavo konstrukciju. Noteikti izveidojiet caurumu kondensāta novadīšanai.

Filtrs ir izgatavots no diviem metāla kausiem ar krāsu. Tos uzliek viens otram virsū un metina. Apakšā ir izveidoti caurumi. Augšdaļa ir piepildīta ar minerālvilnu, bet apakšdaļa - ar keramzītu.

Aizdedzes ventilatoru var izgatavot no traktora krāsns. Tas ir uzstādīts motocikla klaidonis priekšējā daļā ar apakšrāmi un savienots ar sistēmu, izmantojot polimēra caurules. Kā gāzes padeves regulatori ir uzstādīti divi lodveida vārsti: viens - aizdedzes ventilatoram, otrs - maisītājam. Maisītāju novieto karburatora priekšā un savieno ar sadalītāju. Zem karburatora tiek uzbūvēts tērauda cauruļu savācējs.

Cietā kurināmā tvertne ir nostiprināta apvalka iekšpusē vai šim mērķim tiek novirzīta gāzes ģeneratora apvalka daļa, atdalot to ar metāla loksnēm.

Mucas apakšā ir metināt kājas, kas nodrošinās struktūras stabilitāti.

Ir nepieciešams rūpīgi noslēgt pašmontēto gāzi, jo nekontrolētas skābekļa piekļuves trūkums ir galvenais ierīces pareizas darbības nosacījums.

Darbības padomi

Gāzes ģeneratori, kā arī apkures katli, kas darbojas pēc gāzes ģeneratora principa, tiek uzstādīti dzīvojamo ēku iekšienē, īpaši tām paredzētās telpās - pagrabos un pagrabos. Turklāt tos var novietot uz ielas. Vieta tiek izvēlēta atkarībā no katla veida un tā ierīces īpašībām. Pirolīzes katli bieži tiek uzstādīti mājas iekšpusē, jo, veicot to apkopi, neveidojas daudz atkritumu. Turklāt degviela ir diezgan viegla, un ar tās pārvietošanos nav īpašu problēmu.

Gāzes ģeneratori, kas strādā ar koksni, oglēm un ir īpaši paredzēti garu apaļkoku dedzināšanai, vislabāk tiek uzstādīti ārpus mājas: ierīci būs vieglāk notīrīt no pelniem un ielādēt malku. Turklāt gāze, kas uzstādīta uz ielas, ir ugunsdrošāka.

Ja katls atrodas ārpus mājas, ir jāveic beztaras izolācija, lai apkārtējā temperatūra nekādā veidā neietekmētu gāzes ģeneratora darbību. Vadības sistēmu ieteicams aizsargāt ar pārsegu ar pārsegu, lai nokrišņi nenokļūtu iekšā. Ja gāzes ģeneratoru izmanto kā apkures katlu, gāzes izplūdes caurules tiek ieliktas zemē, lai izvairītos no ievērojamas gāzes maisījuma atdzišanas.

Skursteni ieteicams savienot apgrieztā secībā ar dūmu kustības virzienu, tad uz tā sakrājas mazāk dūmu un darvas daļiņu.

Telpai ap katlu jāpaliek brīvai, jo tas ir ļoti karsts.