Als energiebron wordt niet alleen kant-en-klaar aardgas gebruikt. Het wordt onafhankelijk geproduceerd door het verbranden van een of andere soort organische brandstof, met name brandhout. U kunt een gasgenerator met uw eigen handen monteren, wat veel goedkoper zal zijn dan de voltooide eenheid. Brandbare gassen CO, CH4, H2 en andere worden gevormd in de gasgenerator, die vervolgens voor verschillende doeleinden wordt gebruikt.
Het apparaat en het werkingsprincipe van een gasgenerator op hout
Onder normale omstandigheden, met vrije toegang tot zuurstof, gaat het verbrandingsproces van hout gepaard met het vrijkomen van een bepaalde hoeveelheid warmte. Maar wanneer zuurstof niet voldoende is voor actieve verbranding, smeulen brandhout om houtgas te produceren, waaronder brandbare gassen CO (koolmonoxide), H2 (waterstof), CH4 (methaan) en onverzadigde koolwaterstoffen zonder harsen. Aan de uitgang worden ook onbrandbare stoffen gevormd: CO2, O2, N2, H2O, die ballast zijn, en uiteindelijk moet het gasmengsel daarvan worden verwijderd.
De gasgenerator is als volgt ingedeeld:
- De kast is gemaakt van staal, meestal cilindrisch van vorm. Er is een vulkamer waarin brandstof wordt geladen. De camera is in de behuizing gemonteerd en vastgeschroefd. Het laadkamerluik is voorzien van een afdichting.
- De verbrandingskamer is in het onderste deel geïnstalleerd, het is van binnen keramiek. De brandstof brandt erin. Harsscheuren komen voor in het onderste deel - er is een hals van verchroomd staal met een asbestkoord, dat de rol speelt van een pakking tussen het en het lichaam.
- Lucht wordt aan de verbrandingskamer toegevoerd via openingen die zijn aangesloten op de luchtverdeelkast, de zogenaamde blaaspijpen. Aan de uitlaat van de kamer is een terugslagklep geïnstalleerd om te voorkomen dat er brandbaar gas ontsnapt. Met een bij de inlaat geïnstalleerde ventilator kunt u het motorvermogen verhogen of brandstof verbranden met een vochtgehalte van meer dan 50% in een houtgasgenerator.
- Het rooster bevindt zich aan de onderkant van de gasgenerator en is ontworpen om hete kolen vast te houden. Het zorgt voor gaten waardoor de as in de aslade valt. Het middelste deel is verplaatsbaar zodat het kan worden schoongemaakt.
- Er zijn verschillende laadluiken: de bovenkant met een schokdemper die het deksel bij overdruk optilt, en twee zijluiken: een boven om brandstof toe te voegen aan de herstelzone en de andere eronder om as te verwijderen.
- Achter de behuizing bevindt zich een cycloonvortexfilter. Hier wordt de grove gasreiniging uitgevoerd. Vervolgens wordt het gasmengsel gekoeld in een koeler, komt het fijn filter binnen. Na het filter wordt het naar de mixer gestuurd, waar het verzadigd is met lucht. Vervolgens stroomt het gas-luchtmengsel naar de plaats van gebruik.
De pijpleiding waardoor gas wordt getransporteerd naar de plaats van direct gebruik, wordt meestal aangesloten op een pijp die is geïnstalleerd in de herstelzone. Terwijl het gas heet is aan de uitlaat van de gasgenerator, kan het worden gebruikt om water te verwarmen, om het brandhout in de laadkamer te drogen. In het laatste geval wordt bijvoorbeeld een leiding tussen het gasgeneratorlichaam en de vultrechter gevoerd.
Brandbaar gas in de gasgenerator wordt als volgt verkregen:
- Bovenaan de laadkamer ligt de temperatuur tussen 150-200 ° C. Doordat er een ringvormige pijpleiding is georganiseerd waar heet gas doorheen stroomt, dat net de gasgenerator heeft verlaten, wordt hier brandhout gedroogd.
- Het middelste deel van de hopper is een droge distillatiezone. Op dit niveau wordt de brandstof zonder lucht bij een temperatuur van 300-500 ° C verbrand. Hars en zuur komen vrij uit de brandstof.
- In de verbrandingszone, die zich onder de verbrandingskamer bevindt, wordt de temperatuur op 1100–1300 ° C gehouden. Koolzuurhoudende brandstoffen, evenals teer en daaruit vrijkomende zuren, worden verbrand door de toevoer van lucht om CO- en CO2-gassen te produceren.
- De recuperatiezone bevindt zich boven de verbrandingszone: tussen deze en het rooster. CO2-gas, dat wordt gevormd in de verbrandingszone, stijgt, overwint de hete steenkool en interageert met de koolstof van de steenkool, waardoor het zich herstelt en koolmonoxide vormt. Naast CO worden ook CO2 en H2 gevormd.
Bij het verlaten van de reductiezone wordt het gasmengsel gekoeld, vervolgens gezuiverd van azijnzuur en mierenzuur, asdeeltjes en gemengd met lucht.
Soorten gasgeneratoren
Er zijn gasgeneratoren van direct, omgekeerd en horizontaal proces. Bij gasgeneratoren met een directe gasopwekking wordt lucht van onderaf door het rooster aangevoerd en gas van bovenaf aangevoerd. Een dergelijke gasgenerator is optimaal geschikt voor de verbranding van halfcokeskolen en antraciet. Door de verrijking van gas met waterstof uit water neemt het vermogen van de generator toe.
De omgekeerde procesgasgenerator wordt gekenmerkt doordat lucht wordt toegevoerd aan de verbrandingszone, aan het middelste deel, en gas wordt onttrokken aan de aslade, onder de verbrandingszone. In zo'n gasgenerator wordt meestal gas gebruikt om hout te verwarmen. Het apparaat is bij uitstek geschikt voor het verbranden van brandstoffen die harsen bevatten: houtafval, brandhout, houtskool.
Bij gasgeneratoren van het horizontale proces wordt lucht aan de zijkant en onderaan toegevoerd en wordt een ventilator geïnstalleerd aan de uitlaat van de luchtinlaatkamer om lucht te pompen. De actieve zone neemt een kleine plaats in - tussen het lansgat en de gasopening. Zo'n generator warmt snel op en reageert op veranderende bedrijfsmodi.
De pyrolyse-ketel heeft een verbeterd ontwerp vergeleken met een eenvoudige gasgenerator. Het heeft twee verbrandingskamers: in de eerste verbranding van brandstof en brandbaar gas, in het andere gas verbrandt en wordt warmte overgebracht naar het koelmiddel. Om de gasgenerator in een pyrolyse-ketel te veranderen, moet je nog een verbrandingskamer en een warmtewisselaar toevoegen.
Het actieschema van de pyrolyse-gasgenerator is als volgt:
- Lucht wordt aan de verbrandingskamer toegevoerd via een verstelbaar raam van de primaire luchtinlaatkamer totdat het brandhout opbrandt.
- De zuurstoftoevoer is verminderd. De ketel gaat in de gasopwekkingsmodus, het brandhout begint langzaam te smeulen. Dit wordt bereikt met behulp van een automatische regelaar, die de toegang van lucht tot de oven vermindert.
- Als gevolg hiervan begint pyrolysegas vrij te komen. Hij komt in de naverbrander.
- Wanneer de ketel in de gasopwekkingsmodus gaat, wordt de secundaire lucht die nodig is voor naverbranding geleverd. Terwijl de lucht de gewenste kamer bereikt, warmt hij op tot de temperatuur waarbij hij reageert met het pyrolysegas.
- In de bovenste kamer bevinden zich luchtverdelers met gaten. Door hen komt de secundaire lucht, die de brandstofgassen doet ontbranden. Hierdoor worden pyrolysegassen omgezet in thermische energie.
De uitstoot van gevaarlijke oxiden in de atmosfeer is minimaal, de temperatuur van de gassen uit het hout die de pyrolysegasgenerator verlaten, is niet hoger dan 130-160 ° C. De warmtedrager gaat van het onderste naar het bovenste deel van de ketel en neemt thermische energie op van alle oppervlakken.
Aansluiten en starten van een gasgenerator op hout
Het is noodzakelijk om de kenmerken te overwegen van het gebruik van een gasgenerator op hout bij het aansluiten op een auto.Deskundigen raden af om benzine volledig af te schaffen, omdat het moeilijk is om een motor op hout te starten. Het wordt aanbevolen om de motor te starten door benzine toe te voeren en pas dan over te schakelen op gas. Overschakelen naar verschillende soorten brandstof kan worden georganiseerd met een mixer gemaakt volgens het schema van I. Mezin.
Er zijn nog andere beperkingen:
- De afmeting van brandhout is niet meer dan 6 cm.
- Alleen gedroogd hout wordt gebruikt als brandstof, omdat er extra warmte wordt afgegeven aan het proces van waterverdamping, in dit geval worden er minder pyrolysegassen gevormd.
- Een houtgestookte gasgenererende motor verliest 50% vermogen in vergelijking met een benzinemotor.
- Ontsteking wordt 20 minuten voor vertrek met de ventilator uitgevoerd.
De motor werkt op geïmproviseerde brandstof en verslijt sneller.
Voor- en nadelen van gas
Een van de voordelen van een gasgenerator zijn de ruime mogelijkheden om brandbaar gas te gebruiken:
- voor het koken van voedsel;
- voor het verwarmen van het huis;
- als brandstof voor verbrandingsmotoren.
In het eerste geval worden de leidingen van de gasgenerator naar de kachel geleid. In de tweede wordt het resulterende gas verbrand in een pyrolyse-ketel en wordt het gebruikt voor het verwarmen van woongebouwen, kassen, maar ook industriële gebouwen, werkplaatsen en bedrijven. Gasgestookte verbrandingsmotoren drijven elektrische generatoren, pompstations en zelfs auto's aan.
Daarnaast vallen andere positieve aspecten op:
- Sommige modellen gasgeneratoren op hout zijn autonoom. Ze kunnen worden geïnstalleerd waar het onmogelijk is om elektriciteit te geleiden of waar gastoevoer in cilinders moeilijk is.
- Vergeleken met een ketel op vaste brandstof, waarvan het rendement ongeveer 60% is, werkt de gasgenererende ketel met een rendement van 80–95%.
- In een gewone ketel brandt brandhout binnen 3-5 uur uit. In de gasgenerator brandt één tabblad binnen ongeveer 8-12 uur uit en de verbrandingssnelheid is afhankelijk van het type brandstof en het apparaat van de ketel. Als de ketel brandt, brandt het brandhout tot 25 uur en kolen 5-8 dagen.
- Houtbrandstof brandt volledig uit, waardoor je niet vaak het rookkanaal en de aslade hoeft schoon te maken.
- Het vermogen van de gasgenerator is instelbaar van 30 tot 100%.
- De gasgenerator stoot praktisch geen schadelijke stoffen uit in de atmosfeer.
- Installaties zijn zuinig in vergelijking met conventionele gas- of vloeibare brandstofketels.
- Sommige gasgeneratoren zijn bestand tegen onvolledig gedroogd hout en zelfs vers gehakt hout.
- Het is niet nodig om houtblokken te hakken; u kunt brandhout tot 1 meter lang in gasgen leggen.
- Het is mogelijk om polymere materialen in de gasgenerator van rubber te laden op zaagsel en brandhout: rubber, polyethyleen, plastic.
- Een gasgenerator is veiliger in vergelijking met een vaste brandstofketel.
Nadelen:
- Een gasgenerator kost ongeveer 2 keer meer dan een conventionele ketel op vaste brandstof.
- Niet alle modellen kunnen werken zonder elektriciteit, sommige apparaten gebruiken een ventilator om lucht te pompen, waarvoor een elektrische aansluiting nodig is.
- Het gevolg van gebruik bij onvolledig vermogen is een onstabiele verbranding, wat leidt tot de vorming van teer.
- Een lage retourtemperatuur (onder 60 ° C) veroorzaakt condensvorming.
- Sommige modellen werken alleen op goed gedroogd hout.
Gezien de kosten van verbruiksartikelen zal zelfs een zelfgemaakte houtgestookte gasgenerator vrij duur zijn.
DIY-gasgeneratorproductie
U kunt zelf een diagram maken van de gasgenerator, nadat u het principe van de werking ervan hebt bestudeerd, of als basis een tekening van een voltooide ketel gebruiken en de analoog in elkaar zetten. Ambachtslieden verzamelen zelf zelfs gasgeneratoren die zijn ontworpen om elektriciteit op hout op te wekken.
Om een gasgenerator op hout te maken voor een motorfiets met je eigen handen, heb je nodig:
- Metalen vat van 100 liter;
- dikwandige buis met een diameter van 160 mm;
- filters voor fijne en grove reiniging;
- theepot van roestvrij staal;
- maaier rijden;
- zeshoek;
- batterij op lage temperatuur;
- schoorsteenpijp;
- brandblusser;
- metalen blik;
- ontvanger.
In de buis worden gaten geboord voor het installeren van blaaspijpen. Vanaf de cirkelmaaier wordt een gat gemaakt in de schijf voor de diameter van de buis. De schijf en de buis zijn aan elkaar gelast. Een blik is bovenop gelast, evenals mondstukken voor het toevoeren van lucht en het afvoeren van gas.
Om een centrifugaalreiniger te maken is een brandblusser nodig. Er zijn twee spuitmonden aan gelast - van boven en van opzij, en de brandblusser zelf - aan de loop, die geen deksel en onderkant heeft. In het vat, in het onderste deel, wordt een gat voor het verzamelen van as uitgesneden en afgesloten met een plug met schroefdraad.
De gelaste constructie van de buis en het blik is in de loop geïnstalleerd. Voorheen werden de steunen aan de schijf gelast en aan de kettingen werd van onderen een asbak van een theepot opgehangen. Op het blik is een vatdeksel gemonteerd met een voorgesneden gat erin.
Een koeler is opgebouwd uit een batterij met lage temperatuur en met flenzen verbonden met de afgewerkte structuur. Zorg ervoor dat u een gat maakt om het condensaat af te voeren.
Het filter is gemaakt van twee metalen verfemmers. Ze worden op elkaar gelegd en gelast. Gaten zijn gemaakt in de bodem. De bovenkant is gevuld met minerale wol en de onderkant met geëxpandeerde klei.
De ontstekingsventilator kan worden gemaakt vanuit de tractoroven. Het wordt aan de voorkant van een motorwagen met een subframe geïnstalleerd en met polymeerleidingen op het systeem aangesloten. Twee kogelkranen zijn gemonteerd als gastoevoerregelaars: één voor de ontstekingsventilator, de andere voor de mixer. De mixer wordt voor de carburateur geplaatst en aangesloten op de verdeler. Onder de carburateur is een opvangbak van stalen buizen gebouwd.
De vultrechter voor vaste brandstof wordt in de behuizing bevestigd of een deel van de behuizing van de gasgenerator wordt hiertoe omgeleid door deze te scheiden met metalen platen.
Aan de onderkant van de loop is het lassen van de poten, wat zorgt voor de stabiliteit van de constructie.
Het is noodzakelijk om de zelf-geassembleerde gasgen zorgvuldig af te sluiten, omdat het gebrek aan ongecontroleerde toegang tot zuurstof de belangrijkste voorwaarde is voor de juiste werking van het apparaat.
Bedieningstips
Gasgeneratoren, evenals verwarmingsketels die werken op het principe van een gasgenerator, worden geïnstalleerd in woongebouwen, in speciaal daarvoor bestemde gebouwen - kelders en kelderverdiepingen. Bovendien kunnen ze op straat worden geplaatst. De plaats wordt geselecteerd afhankelijk van het type ketel en de kenmerken van het apparaat. Pyrolyse-ketels worden vaak in huis geïnstalleerd, omdat er bij het onderhoud niet veel afval wordt gevormd. Bovendien is de brandstof vrij licht en zijn er geen speciale problemen met de beweging.
Gasgeneratoren die op hout, kolen werken en speciaal zijn ontworpen voor het verbranden van lange houtblokken, kunnen het beste buiten worden geïnstalleerd: het apparaat zal gemakkelijker van as worden gereinigd en brandhout worden geladen. Bovendien is de op straat geïnstalleerde gasgen meer brandveilig.
Als de ketel zich buiten het huis bevindt, is het noodzakelijk om bulkisolatie uit te voeren, zodat de omgevingstemperatuur op geen enkele manier de werking van de gasgenerator beïnvloedt. Het wordt aanbevolen om het besturingssysteem te beschermen met een deksel met een deksel zodat er geen neerslag naar binnen komt. Als de gasgenerator wordt gebruikt als verwarmingsketel, worden gasuitlaatpijpen in de grond gelegd om te voorkomen dat het gasmengsel aanzienlijk afkoelt.
Het wordt aanbevolen om de schoorsteen in omgekeerde volgorde aan te sluiten op de richting van de rookbeweging, dan zullen er minder rook- en teerdeeltjes op hopen.
De ruimte rondom de ketel moet vrij blijven omdat deze erg heet is.
