Jak vyrobit plynový generátor vlastníma rukama: vlastnosti výroby domácího zařízení

Vyvíječ plynu je zařízení na výrobu plynu z uhlí, palivového dřeva, dřevního odpadu a dalších materiálů.Vzniklé palivo může nahradit tradiční uhlovodíková paliva – zemní plyn pro vytápění domácností a benzín pro automobily.

Hlavní myšlenkou použití takové jednotky je úspora nákladů na palivo. Neustálý růst cen benzinu, propanu a metanu nutí domácí řemeslníky hledat alternativní způsoby, jak získat palivo.

Chcete-li vyrobit generátor plynu vlastníma rukama, musíte pochopit jeho strukturu a princip fungování.

Vysvětlíme, jak se pevné palivo přeměňuje na hořlavý plyn, nastíníme konstrukční vlastnosti jednotky a uvedeme příklady vlastní montáže jednoduchých zařízení. Pro lepší asimilaci informací jsme článek doplnili o vizuální diagramy, fotografie a videa.

Generátor plynu: zařízení a princip činnosti

Vyvíječ plynu je zařízení, které přeměňuje kapalné nebo pevné palivo na plynné skupenství pro další spalování za vzniku tepla.

Možnosti paliva generátoru

Jednotky na topný olej nebo odpad mají složitější konstrukci než modely využívající různé druhy uhlí nebo palivového dřeva.

Nejčastěji se proto nacházejí plynové generátory na tuhá paliva - palivo pro ně je naštěstí dostupné a levné.

Jako tuhé palivo v plynovém generátoru se používá:

• dřevěné uhlí, hnědé a černé uhlí;
• palivové pelety z dřevního odpadu;
• sláma, piliny a palivové dříví;
• rašelinové brikety, koks;
• slupka semen.

Zvláště šetrní majitelé si připravují vlastní brikety z pilin.

Ze všech těchto druhů paliv je možná výroba plynu. Uvolňování energie závisí na výhřevnost různých druhů paliv.

Kromě toho se získává více tepla spalováním surovin v plynovém generátoru než používáním pevných paliv v kotlích. Pokud účinnost konvenčních kotel na dřevo se pohybuje mezi 60–70 %, u komplexu plynových generátorů pak toto číslo dosahuje 95 %.

Zde je však třeba vzít v úvahu jednu nuanci. Kotel spaluje palivo k ohřevu vody a generátor plynu vyrábí pouze palivo. Bez topení, sporáku nebo spalovacího motoru bude domácí plynový generátor nulové použití.

Vzniklý plyn musí být okamžitě použit — není ekonomicky výhodné jej akumulovat v jakékoli nádobě.Chcete-li to provést, budete muset nainstalovat další zařízení, která závisí na napájení.

V sovětských dobách byly plynové generátory dokonce používány k pohonu nákladních automobilů, vyrobený plyn stačil na provoz spalovacího motoru.

Co se děje uvnitř plynového generátoru

Provoz vyvíječe plynu je založen na pyrolýze pevného paliva, ke které dochází při vysokých teplotách a nízkém obsahu kyslíku v peci. Uvnitř plynotvorného zařízení probíhá současně několik chemických reakcí.

Okruh průmyslového generátoru plynu je poměrně složitá instalace s mnoha samostatnými zařízeními, z nichž každé má svůj vlastní provoz (+)

Technologicky je proces výroby hořlavého plynu rozdělen do tří po sobě jdoucích fází:

1. Tepelný rozklad paliva. Proces probíhá za podmínek nedostatku kyslíku, kterého se do reaktoru dodává pouze třetina toho, co je potřeba pro normální spalování.
2. Čištění výsledného plynu. Cyklon (suchý vírový filtr) filtruje oblak plynu od těkavých částic popela.
3. Chlazení. Výsledná plynná směs se ochladí a podrobí dalšímu čištění od nečistot.

Ve skutečnosti je to přesně první proces, který se vyskytuje v samotném bloku generátoru plynu - pyrolýza. Vše ostatní je příprava plynné směsi pro další spalování.

Pyrolýzní komora domácího plynového generátoru je rozdělena na bunkr s tuhým palivem (1), topeniště (2) a popelník (3)

Na výstupu z jednotky na výrobu plynu se získává hořlavá směs oxidu uhelnatého, vodíku, metanu a dalších uhlovodíků.

V závislosti na palivu použitém při pyrolýze se k nim v různém množství přidává voda ve formě páry, kyslíku, oxidu uhličitého a dusíku. Podle popsaného principu také fungují pyrolýzní topné kotle, vykazující vysokou účinnost.

Vlastnosti provozu různých převodníků

Podle konstrukce a technologie vnitřních procesů jsou generátory plynu:

• rovný;
• přeměněný;
• horizontální.

Liší se místy přívodu vzduchu a výstupu vznikajícího plynu.

Přímý proces nastává, když je vzduchová hmota čerpána zespodu a hořlavá směs vystupuje v horní části konstrukce.

Obrácená verze zahrnuje dodávání kyslíku přímo do oxidační zóny. Navíc je nejžhavější v zařízení na výrobu plynu.

Je poměrně obtížné jej do něj vstřikovat sami, takže tento princip fungování se používá pouze v průmyslových instalacích.

Při přímém procesu generování plynu se na výstupu tvoří velké množství pryskyřic a vlhkosti, inverzní proces je příliš obtížné realizovat vlastníma rukama, zatímco horizontální má sníženou produktivitu, ale extrémně jednoduchý design (+)

V horizontální generátor plynu Výstupní potrubí plynu je umístěno bezprostředně nad roštem v zóně, kde se kombinují oxidační a redukční reakce. Tento design je nejjednodušší realizovat samostatně.

Výhody a nevýhody plynových generátorů

Továrně vyrobený plynový generátor pro domácnost bude stát 1,5–2krát dražší než běžný kotel na tuhá paliva. Vyplatí se utrácet peníze za tuto „zázračnou technologii“?

Mezi výhody použití plynových generátorů patří:

• úplné vyhoření paliva, naložený do topeniště a minimální objem popela;
• poměrně vysoká účinnost při společné práci se spalovacím motorem popř plynový kotel;
• široký výběr tuhých paliv;
• snadnost ovládání a není třeba nepřetržitě sledovat provoz jednotky;
• časový interval mezi restarty topeniště - až jeden den na dřevo a až týden na uhlí;
• Možnost použití neošetřeného dřeva — mokré suroviny lze použít pouze v některých modelech plynových generátorů;
• šetrnost zařízení k životnímu prostředí – toto zařízení nemá výfukové potrubí, veškerý vzniklý plyn jde přímo do spalovacího prostoru motoru nebo kotle.

Při použití mokrého palivového dřeva bude generátor fungovat, ale produkce plynu se sníží o 20–25%. K poklesu produktivity dochází v důsledku odpařování přirozené vlhkosti ze dřeva.

To vede ke snížení teploty v topeništi, což zpomaluje proces pyrolýzy. Před vložením do pyrolýzní komory je nejlepší polena důkladně vysušit. Průmyslová zařízení jsou plně automatizovaná, palivo se k nim dodává šnekem z blízkého kontejneru.

Vlastní plynový generátor nenabízí takovou autonomii, ale je také poměrně snadno ovladatelný. Jen je potřeba čas od času natankovat palivo.

Provozní teploty v plynovém generátoru dosahují hodnot 1200–1500 °C, jeho tělo musí být vyrobeno z materiálů, které takové zatížení odolají

Plynový generátor má méně nevýhod, ale existují:

• špatná ovladatelnost generovaných objemů plynu – při poklesu teploty v peci se pyrolýza zastaví a místo hořlavé plynné směsi se na výstupu vytvoří směs pryskyřic;
• těžkopádná instalace – i podomácku vyrobený plynový generátor o průměrném výkonu 10–15 kW zabírá poměrně velký prostor;
• trvání zapálení – Než reaktor vyprodukuje první plyn, uplyne 20–30 minut.

Po „zahřátí“ generátor stabilně produkuje určitý objem plynné směsi, kterou je třeba spálit nebo vypustit do vzduchu. Chcete-li tuto jednotku vyrobit vlastními rukama, budete potřebovat odolné plynové lahve nebo tlustou ocel, a to je spousta peněz. To vše je ale splaceno účinností generátoru a nízkou cenou původního paliva.

Některé modely plynových generátorů jsou vybaveny vzduchovým ventilátorem, zatímco jiné ne. První možnost umožňuje zvýšit výkon instalace, ale váže ji k elektrické síti. Pokud potřebujete malý generátor pro vaření venku, pak si vystačíte s kompaktní jednotkou bez dmychadla.

Většina plynárenských zařízení vlastní výroby pracuje s přirozeným tahem.

Přenosný plynový generátor o výkonu 2,4 kW, poháněný dřevem, vám umožní snadno připravit večeři na venkově, daleko od civilizace (+)

K vytápění soukromého domu budete potřebovat výkonnější a energeticky závislejší zařízení. V tomto případě se však vyplatí postarat se o záložní elektrocentrálu, abyste v případě výpadku sítě nezůstali bez napájení i topení.

Pracovní součásti domácí jednotky

Abych zjistil, jak na to vyrobit plynový generátor na tuhá paliva s vlastními rukama, musíte jasně pochopit jeho design. Každý z prvků má svůj účel, i absence jednoho z nich je nepřijatelná.

Uvnitř těla domácího plynového generátoru by mělo být:

• bunkr na tuhá paliva v horní části jednotky;
• pyrolytická komora, kde dochází k procesu doutnání;
• zařízení pro rozvod vzduchu se zpětným ventilem;
• rošty s popelovou jámou;
• výstupní potrubí produkovaného plynu;
• čištění filtrů.

V domácím generátoru na spalování dřeva se generuje poměrně vysoká teplota, takže na každý z jeho prvků jsou kladeny přísné požadavky. Na tělo je použit silný ocelový plech a všechny díly uvnitř jsou vybrány tak, aby byly co nejteplejší.

Pro zajištění těsnosti poklopu pro plnění paliva při zavření bude víko potřebovat těsnění. Nejlevnějším materiálem je azbest. Není však lidskému zdraví neškodný, je lepší v obchodě najít speciální tepelně odolná těsnění na bázi silikonů nebo silikátů.

Plyny vznikající ve spalovací komoře jsou nejprve smíchány se vzduchem a ochlazeny a následně vyčištěny ve filtru z keramzitu nebo pilin (+)

Tělo může být buď válcové nebo obdélníkové. Často se pro zjednodušení práce bere pár lahví na zemní plyn nebo železné sudy. Jeden z roštů na dně topeniště je přivařen „napevno“ a druhý je zabudován, aby se s ním dalo pohybovat. To je nutné k jejich vyčištění od strusky a popela.

Jednotka rozvodu vzduchu je umístěna vně krytu. Zajistí, aby se do topeniště dostaly potřebné objemy kyslíku, ale zároveň z něj díky zpětnému ventilu neuvolňuje hořlavé plyny.

Technologie výroby plynových generátorů

Existuje několik způsobů, jak provést instalaci generátoru plynu sami. Volba zde závisí na dostupnosti materiálů a dalším využití výsledného plynu.

Možnost č. 1: Příklad konstrukce zařízení na uhlí

Podívejme se na příklad výroby užitečného domácího produktu z kovového kbelíku s víkem. Nejprve si připravíme jednotku, která zpracuje plyn získaný z instalace na elektřinu.

Po přípravě spotřebitele na nadcházející operaci můžete začít s konstrukcí samotného generátoru plynu.

Potrubí, které odvádí plyn z instalace, musí být vybaveno filtrem, protože Během procesu spalování uhlí uvolňuje velké množství jemných suspendovaných látek a prachu.

Po dokončení procesu konstrukce domácího plynového generátoru musíte zkontrolovat jeho funkčnost.

Varianta č. 2: Plynový generátor z dvousetlitrových sudů

Pro domácí barelový plynový generátor budete potřebovat pár 200 litrových nádob. Jeden z nich je zasunut ze dvou třetin do druhého.

Prostor vytvořený na dně bude sloužit jako spalovací komora a horní část je ideální pro bunkr na palivové dříví nebo pelety.

Uvnitř těla z hlavně dojde k doutnání s vývinem plynu a venku v láhvi ze starého hasicího přístroje v čistícím filtru bude vyčištěn od nehořlavých nečistot

Na straně, na úrovni pyrolýzní sekce, je přivařena trubka o průřezu 50 mm pro vstřikování vzduchu a blíže k víku - výstupní trubka plynu. Ve spodní části vnitřní hlavně je vyříznut otvor, aby palivo mohlo vstupovat do spalovací komory, a na spodní straně vnější hlavně jsou připevněny dvířka ventilátoru.

Zbývá pouze vyrobit filtry pro čištění plynové směsi před jejím převedením do teplovodního kotle. K tomu budete potřebovat použité hasicí přístroje nebo kusy potrubí podobné velikosti.

Nahoře jsou těsně uzavřeny, dole je přivařena kónická tryska, na jejímž konci je armatura pro odstraňování popela.Poté se do strany vyřízne potrubí pro přívod plynné směsi k čištění a do víka se vyřízne výstup pro již přefiltrovaný plyn.

Primární čištění plynu od částic sazí a popela nastává v důsledku odstředivých sil ve vnějším filtru pro hrubé čištění (+)

Dále je pro snížení teploty hořlavého plynu vyroben chladicí radiátor z několika trubek o průměru 10 cm, které jsou navzájem spojeny malými trubičkami.

Pro dočištění plynu nainstalujte dovnitř další filtr s expandovanou hlínou, malými kovovými podložkami nebo pilinami. Je přípustné použít posledně uvedený materiál pouze v případě, že přiváděný plyn již vychladl, jinak by mohlo dojít k požáru.

Z plynové láhve si můžete vyrobit „kamna na břicho“. Pokyny pro vytvoření primitivního sporáku jsou uvedeny v tento článek.

Možnost č. 3: Domácí model pro spalovací motory

Pro auto nebo motocykl je domácí plynový generátor vyroben podle podobného schématu. Pouze zde je nutné zmenšit velikost instalace na minimum. Nosit s sebou těžkou jednotku je drahé a nevypadá to moc esteticky.

Pro usnadnění vaší práce je pro automobilovou verzi generátoru nejlepší vzít si domácí plynové lahve. Hlavní věc je ujistit se před svařováním, že v nádobě není žádný náznak přítomnosti propanu, jinak může dojít k malé explozi. Chcete-li to provést, musíte odšroubovat ventil láhve a naplnit nádobu vodou.

Pro chlazení hořlavé směsi na výstupu z instalace můžete přizpůsobit konvenční topný radiátor

Zpočátku generátor automobilového plynu produkuje plyny, které jsou příliš horké. Musí být chlazené. Jinak se mohou při kontaktu s horkými částmi motoru samovolně vznítit.Zahřáté plynné palivo má navíc nízkou hustotu, což ztěžuje jeho zapálení ve válcích.

Domácí plynový generátor pro auto lze namontovat do kufru nebo na přívěs.

Druhý způsob je výhodnější z důvodu:

• snadnost opravy;
• schopnost ponechat jednotku na výrobu plynu v garáži;
• dostupnost volného místa v kufru;
• možnost využití instalace pro jiné potřeby kromě dodávání paliva do spalovacího motoru.

Nebojte se nerovností na silnici. Při poskakování na nerovnostech dojde k otřesu tuhého paliva ve spalovacím prostoru, což jen přispěje k jeho lepšímu promíchání a spalování.

Nuance provozu a provozu generátorů plynu

Je důležité si uvědomit, že plyn produkovaný instalací je bez zápachu a jedovatý. Pokud dojde k chybám při svařování kovových částí generátoru plynu vlastníma rukama, nelze se vyhnout problémům.

Pro přirozené proudění vzduchu ve spalovací komoře můžete po obvodu pouzdra vyvrtat otvory o průměru 5 mm. Veškeré instalační práce a testování výkonu by měly být prováděny v dobře větrané dílně nebo venku.

Zapálení plynového generátoru na tuhá paliva se neliší od zapálení kamen na dřevo. Uvnitř se umístí palivové dříví nebo jiný druh paliva a poté se zapálí pochodní.

Po spalování se klapka uzavře, aby se omezil průtok kyslíku do spalovací komory. Aby domácí plynotvorný produkt správně fungoval, musíte správně nastavit výstup výsledné plynové směsi a přívod kyslíku.

Než začnete stavět plynový generátor, měli byste provést technické výpočty, ve kterých je třeba vzít v úvahu oblast spalování a druh paliva, jakož i požadovaný výstupní výkon a zamýšlený provozní režim.

Závěry a užitečné video k tématu

Jak používat plynový generátor na dřevěné uhlí jako dodavatele paliva pro malé auto:

Jednoduchý plynový generátor vyrobený z propanových lahví:

Konstrukce plynového generátoru na dřevo:

Výše uvedené způsoby jsou vhodné pro vlastní výrobu účinného generátoru plynu. Modelů tohoto zařízení je ale mnohem více. Některé z nich jsou snadněji proveditelné, jiné obtížněji.

Hlavní věcí při montáži jednotky je věnovat maximální pozornost kvalitě svarů, jinak může dojít k úniku plynu a výbuchu. Pokud je vše provedeno správně, generátor plynu bude správně sloužit po dobu 10–15 let. A pak začne kov pouzdra propalovat a vy budete muset vše opakovat.

Máte praktické montážní dovednosti nebo zkušenosti s používáním domácího plynového generátoru? Podělte se o své nashromážděné znalosti a položte otázky k tématu článku v komentářích níže.