Förgasning av trä och jordbruksavfall. Förgasning av trä Litteratur om förgasning av trä och biomassa

Låt oss göra en reservation direkt: om en bil går på trä betyder det inte att det är ett ånglok utan räls. Ångmaskinens låga verkningsgrad med sin separata eldstad, panna och dubbla trippel expansionscylindrar lämnade ångbilar bland de bortglömda exoterna. Och idag kommer vi att prata om "vedeldad" transport med de välbekanta förbränningsmotorerna, motorer som bränner bränsle i sig själva.

Naturligtvis har ingen ännu lyckats trycka in ved (eller liknande) i en förgasare istället för bensin, men tanken på att få tag i brandfarlig gas från ved direkt ombord på bilen och mata in den i cylindrarna i takt med att bränslet har fastnat. under många år. Vi pratar om gasalstrande bilar, bilar vars klassiska förbränningsmotorer går på generatorgas, som erhålls från trä, organiska briketter eller kol. Förresten, sådana maskiner vägrar inte heller det vanliga flytande bränslet - de kan också köras på bensin.

Helig enkelhet

Producentgas är en blandning av gaser som huvudsakligen består av kolmonoxid CO och väte H2. Sådan gas kan erhållas genom att bränna ved placerad i ett tjockt lager under förhållanden med en begränsad mängd luft. En bilgasgenerator, en väsentligen enkel enhet, men skrymmande och strukturellt komplicerad av ytterligare system, fungerar enligt denna enkla princip.

Dessutom, förutom den faktiska produktionen av generatorgas, kyler en bilgasgeneratorenhet den, renar den och blandar den med luft. Följaktligen inkluderar designen av den klassiska installationen själva gasgeneratorn, grova och fina filter, kylare, en elektrisk fläkt för att påskynda antändningsprocessen och rörledningar.

Jag tar med mig raffinaderiet

Den enklaste gasgeneratorn har formen av en vertikal cylinder i vilken bränsle laddas nästan till toppen - ved, kol, torv, pressade pellets, etc. Förbränningszonen är belägen nedanför, det är här, i det nedre lagret av brinnande bränsle, som en hög temperatur skapas (upp till 1 500 grader Celsius), nödvändig för separering av framtida komponenter i bränsleblandningen - kolmonoxid CO och väte H2 - från de övre lagren. Därefter kommer den heta blandningen av dessa gaser in i kylaren, vilket sänker temperaturen, vilket ökar det specifika kaloriinnehållet i gasen. Denna ganska stora enhet fick vanligtvis placeras under bilkarossen. En filterrenare placerad bredvid gasflödet tar bort föroreningar och aska från den framtida bränsleblandningen. Därefter skickas gasen till blandaren, där den kombineras med luft, och den slutligen beredda blandningen skickas till bilmotorns förbränningskammare.

Diagram över en ZIS-21 bil med en gasgenerator

Som du kan se tog bränsleproduktionssystemet direkt ombord på en lastbil eller personbil ganska mycket plats och vägde mycket. Men spelet var värt ljuset. Tack vare sitt eget - och även gratis - bränsle kunde företag belägna hundratals och tusentals kilometer från bränsleförsörjningsbaser ha råd med sina egna autonoma transporter. Under lång tid kunde denna fördel inte överskugga alla brister hos gasalstrande fordon, och det fanns många av dem:

— Betydande minskning av körsträcka per påfyllning.
— minskning av fordonets bärförmåga med 150–400 kg.
— minskning av kroppens användbara volym;
— Den besvärliga processen att ”tanka” en gasgenerator.
— Ytterligare en uppsättning rutinunderhållsarbete.
— att starta generatorn tar 10-15 minuter;
- betydande minskning av motoreffekten.

ZiS 150UM, experimentmodell med gasgeneratorenhet NAMI 015UM

Det finns inga bensinstationer i taigan

Trä har alltid varit det huvudsakliga bränslet för gasdrivna fordon. Först och främst, naturligtvis, där det finns ett överflöd av ved - i avverkning, i möbel- och byggproduktion. Traditionella träbearbetningstekniker för industriell användning av trä under en era av "gasgenernas" storhetstid brukade slösa bort cirka 30 % av skogsmassan. De användes som bilbränsle. Det är intressant att reglerna för driften av inhemska "gasgener" strängt förbjöd användningen av industriellt trä, eftersom det fanns ett överflöd av avfall från skogsindustrin. Både mjuka och hårda träslag var lämpliga för gasgeneratorer.

Det enda kravet är att det inte finns någon röta på klossarna. Som framgår av många studier utförda på 30-talet vid Scientific Automotive and Tractor Institute of the USSR, är ek, bok, ask och björk bäst lämpade som bränsle. Klumparna med vilka gasgeneratorpannor drevs hade oftast en rektangulär form med en sida på 5-6 centimeter. Jordbruksavfall (halm, skal, sågspån, bark, kottar, etc.) pressades till speciella briketter och gasgeneratorer "fylldes" också med dem.

Den största nackdelen med gasmotorer, som vi redan har sagt, är deras låga körsträcka per påfyllning. Så en last med vedträ på sovjetiska lastbilar (se nedan) räckte inte mer än 80-85 km. Med tanke på att bruksanvisningen rekommenderar "tankning" när tanken är 50-60% tom, minskar körsträckan mellan påfyllningarna till 40-50 km. För det andra väger själva installationen, som producerar generatorgas, flera hundra kilo. Dessutom producerar motorer som körs på denna gas 30-35 % mindre effekt än sina bensinmotsvarigheter.

Lackering av bilar för ved

Bilar var tvungna att anpassas för att köras på en gasgenerator, men förändringarna var inte allvarliga och fanns ibland även utanför fabriken. För det första ökades kompressionsförhållandet i motorerna så att effektförlusten inte var så betydande. I vissa fall användes turboladdning till och med för att förbättra fyllningen av motorcylindrar. Många "förgasade" bilar var utrustade med en elektrisk generator med ökad effektivitet, eftersom en ganska kraftfull elektrisk fläkt användes för att blåsa luft in i eldstaden.

ZIS-13

För att bibehålla dragegenskaperna, särskilt för lastbilar, med reducerad motoreffekt, gjordes utväxlingsförhållandena högre. Rörelsehastigheten sjönk, men för bilar som användes i vildmarken och andra öken och avlägsna områden var detta inte av avgörande betydelse. För att kompensera för förändringen i viktfördelningen på grund av den tunga gasgeneratorn förstärktes fjädringen i vissa bilar.

Dessutom, på grund av "gas"-utrustningens skrymmande, var det delvis nödvändigt att ordna om bilen: byta, flytta lastplattformen eller skära ner lastbilshytten, överge bagageutrymmet, flytta avgassystemet.

Den gyllene eran av "gasgen" i Sovjetunionen och utomlands

Gasalstrande bilars storhetstid inträffade på 30-40-talet av förra seklet. Samtidigt började ingenjörer från stora företag och vetenskapliga institut utveckla trädrivna fordon i flera länder med stora behov av bilar och små beprövade oljereserver (USSR, Tyskland, Sverige). Sovjetiska specialister var mer framgångsrika i att skapa lastbilar.

GAZ-42

Från 1935 till början av det stora fosterländska kriget, vid olika företag inom ministeriet för skogsindustri och Gulag (huvuddirektoratet för lägren, tyvärr, den tidens realiteter), GAZ-AA en och en halv lastbilar och ZIS -5 lastbilar på tre ton, samt bussar baserade på dem, byggdes om för att arbeta på trä. Gasgeneratorversioner av lastbilar tillverkades också i separata partier av fordonstillverkarna själva. Till exempel citerar sovjetiska bilhistoriker siffran 33 840 - det här är hur många gasgenererande "en och en halv" GAZ-42 producerades. Mer än 16 tusen enheter av gasgenerator ZIS modeller ZIS-13 och ZIS-21 producerades i Moskva.

ZIS-21

Under förkrigstiden skapade sovjetiska ingenjörer mer än 300 olika versioner av gasgeneratorenheter, varav 10 nådde massproduktion. Under kriget förberedde seriefabriker ritningar på förenklade installationer som kunde tillverkas lokalt i bilverkstäder utan användning av komplex utrustning. Enligt minnena från invånarna i de nordliga och nordöstra regionerna av Sovjetunionen kunde vedeldade lastbilar hittas i vildmarken fram till 70-talet av 1900-talet.

I Tyskland under andra världskriget rådde en akut brist på bensin. Designbyråerna för två företag (Volkswagen och Mercedes-Benz) fick i uppdrag att utveckla gasgenererande versioner av sina populära kompaktbilar. Båda företagen klarade uppgiften på ganska kort tid. Volkswagen Beetle och Mercedes-Benz 230 kom in i produktionslinjen. Det är intressant att den extra utrustningen för produktionsbilarna inte ens sträckte sig utöver standardmåtten för "personbilarna". Volkswagen gick ännu längre och skapade en prototyp av den "vedeldade" armén Volkswagen Tour 82 ("Kübelwagen").

Volkswagen Tour 82

Vedeldningsmaskiner idag

Lyckligtvis har den största fördelen med gasalstrande bilar - oberoende av bensinstationsnätet - blivit mindre relevant idag. Men i ljuset av moderna miljötrender har en annan fördel med vedeldade bilar kommit i förgrunden - körs på förnybart bränsle utan någon kemisk förberedelse, utan ytterligare energiförbrukning för bränsleproduktion. Som teoretiska beräkningar och praktiska tester visar skadar en vedeldad motor atmosfären mindre med sina utsläpp än en liknande motor, men som redan går på bensin eller diesel. Avgasinnehållet är mycket likt utsläppen från förbränningsmotorer som körs på naturgas.

Ändå har ämnet vedeldade bilar förlorat sin tidigare popularitet. Det är främst entusiastiska ingenjörer som, för att spara på bränsle eller som ett experiment, konverterar sina personbilar till att drivas på generatorgas för att undvika att glömma gasgeneratorer. I det postsovjetiska rymden finns det framgångsrika exempel på "gasgener" baserade på bilarna AZLK-2141 och GAZ-24, GAZ-52-lastbilen, RAF-2203-minibussen, etc. Enligt designerna kan deras skapelser resa upp till 120 km vid en hastighet av 80-90 km/h.

GAZ-52

Till exempel förbrukar GAZ-52, som konverterades till ved av Zhytomyrs ingenjörer 2009, cirka 50 kg vedklumpar per 100 km. Enligt konstruktörerna behöver ved fyllas på var 75-80:e km. Gasgeneratorenheten, traditionellt för lastbilar, är placerad mellan hytten och karossen. Efter antändning av eldstaden måste cirka 20 minuter passera innan GAZ-52 kan börja röra sig (under de första minuterna av driften av generatorn har gasen den producerar inte de nödvändiga brännbara egenskaperna). Enligt utvecklarnas beräkningar är 1 km att använda ved 3-4 gånger billigare än att använda diesel eller bensin.

Gasgeneratorenhet GAZ-52

Det enda landet i dag där vedeldade bilar används i stor utsträckning är Nordkorea. På grund av total global isolering råder en viss brist på flytande bränsle där. Och ved kommer igen till undsättning för dem som hamnar i svåra situationer.

Kunskapens ekologi Vetenskap och teknik: En hemmagjord vedeldad gasgenerator, gjord med dina egna händer, används bäst i samband med en förbränningsmotor. Det är därför hemhantverkare anpassar den för att generera el hemma, eller till och med installera den på en bil.

Den vedeldade förbränningsmotorn är inte ett spöke från det avlägsna förflutna. Bilar och kraftverk som använder trä som energikälla finns än idag. Det är värt att förtydliga: motorn arbetar på gas som erhålls från trä genom att bränna den på ett visst sätt. Installationer som producerar sådan gas kallas gasgeneratorer, de har använts i industriföretag under ganska lång tid. Men är det möjligt att göra en gasgenerator med egna händer och är det värt att göra?Detta är frågorna som vår artikel syftar till att besvara.

Hur fungerar en gasgenerator?

För att förstå vilka fördelar en gasgenerator kan ha i ett hushåll måste du förstå dess driftsprincip och sedan dess struktur. Då kommer det att vara möjligt att uppskatta kostnaderna för dess produktion, och viktigast av allt, vilken typ av resultat som kommer att erhållas.

Så en pyrolysgasgenerator är ett komplex av komponenter och sammansättningar utformade för att separera en blandning av brännbara gaser från fast bränsle i syfte att användas i förbränningsmotorer.

Som referens. Utformningen av generatorer skiljer sig från varandra beroende på vilken typ av fast bränsle som förbränns; vi kommer att överväga den mest relevanta av dem - vedeldning.

Om trä eldas i ett slutet utrymme, vilket begränsar tillförseln av syre, kan utgången vara en blandning av brännbara gaser. Här är deras lista:

• kolmonoxid (kolmonoxid CO);
• väte (H2);
• metan (CH4);
• andra omättade kolväten (CnHm).

Notera. Blandningen innehåller även icke brandfarliga barlastgaser: koldioxid (koldioxid), syre, kväve och vattenånga.

En effektiv vedgasgenerator måste inte bara producera en brännbar blandning, utan också göra den lämplig för användning. Därför kan hela cykeln för att erhålla bränsle för förbränningsmotorer säkert kallas en teknisk process som består av följande steg:

• förgasning: trä brinner inte ens, men glöder när mängden syre som tillförs är 33-35 % av vad som krävs för fullständig förbränning;
• primär grovrengöring: flyktiga partiklar av förbränningsprodukter som produceras av trägasgeneratorer efter det första steget separeras med hjälp av ett torrt virvelfilter - en cyklon;
• sekundär grovrengöring: utförs i en skrubber - renare, där ett flöde av bränsle passerar genom vatten;
• kylning: förbränningsprodukter med temperaturer upp till 700 ºС passerar genom den i en luft- eller vattenvärmeväxlare;
• finstädning;
• sändning till konsumenten: detta kan vara att pumpa bränsle med en kompressor till distributionstanken eller tillföra det till blandaren och sedan direkt till förbränningsmotorn.

Du kan överväga design- och driftsprincipen för en industriell gasgenerator i det tekniska diagrammet som presenteras nedan:

Hela gasproduktionscykeln är ganska komplex, eftersom den omfattar flera olika installationer. Den mest grundläggande är en gasgenerator, som är en metallpelare av cylindrisk eller rektangulär form, som smalnar av nedåt. Pelaren har rör för luft- och gasutlopp, samt en tillträdeslucka till askhålet. Enheten är försedd med ett lock ovanpå för att ladda bränsle, skorstenen är inte ansluten till kroppen, den saknas helt enkelt. Förbrännings- och pyrolysprocessen som äger rum inuti kolonnen reflekteras väl av gasgeneratordiagrammet:

Utan att gå in på svårigheterna med de kemiska reaktionerna som äger rum inuti kolonnen, noterar vi att blandningen av gaser som beskrivs ovan erhålls vid utgången från den. Bara det är förorenat med partiklar och förbränningsbiprodukter och har en hög temperatur. Efter att ha studerat ritningarna av gasgeneratorer av vilken design som helst kommer du att märka att all annan utrustning är utformad för att återställa gasen till det normala. Luft tvingas in i förbränningszonen av en drag- eller blåsmaskin (med enkla ord - en fläkt).

Det måste sägas att en hemmagjord vedeldad gasgenerator är gjord av hemhantverkare med en mindre komplex design och tekniken för att frigöra gas i den är något förenklad, vilket kommer att diskuteras nedan.

Myter om gasgeneratorer

På Internet kan du ofta hitta många ogrundade påståenden om driften av sådana enheter och motstridig information om användningen av gasgeneratorer. Låt oss försöka skingra alla dessa myter.

Den första myten låter så här: effektiviteten hos en gasgeneratorenhet når 95%, vilket är oproportionerligt högre än för fastbränslepannor med en verkningsgrad på 60-70%. Därför är det mycket mer lönsamt att värma ett hus med dess hjälp. Informationen är felaktig från början; du kan inte jämföra en hushållsgasgenerator för ett hem och en fastbränslepanna; dessa enheter har olika funktioner. Den förstas uppgift är att producera brandfarlig gas, den andra är att värma vatten.

När man talar om genereringsutrustning är dess effektivitet förhållandet mellan mängden produkt som erhålls och volymen gas, som teoretiskt kan isoleras från trä, multiplicerat med 100%. Pannans verkningsgrad är förhållandet mellan den genererade värmeenergin från ved och det teoretiska värmevärdet, även multiplicerat med 100 %. Dessutom kan inte varje biogasanläggning, än mindre en gasgenerator, utvinna 95 % av det brännbara bränslet från organiskt material.

Slutsats. Kärnan i myten är att de försöker jämföra massa eller volym med energienheter genom effektivitet, och detta är oacceptabelt.

Det är enklare och mer effektivt att värma upp ett hus med en konventionell pyrolyspanna, som på samma sätt släpper ut brandfarliga gaser från ved och omedelbart förbränner dem med hjälp av tillförsel av sekundärluft till en extra förbränningskammare.

Den andra myten är att du kan lägga bränsle av vilken fukthalt som helst i bunkern. Du kan ladda den, men bara mängden gas som släpps sjunker med 10-25%, eller ännu mer. I detta avseende är det idealiska alternativet en gasgenerator som körs på kol, som nästan inte innehåller någon fukt. Och så pyrolysens termiska energi spenderas på avdunstning av vatten, temperaturen i ugnen sjunker och processen saktar ner.

Myt tre – kostnaden för att värma upp en byggnad minskar. Detta är inte svårt att kontrollera, jämför bara kostnaden för en vedeldad gasgenerator och en konventionell fastbränslepanna, också tillverkad av dig själv. Dessutom behöver du en vattenvärmare som bränner vedgaser, till exempel en konvektor. Slutligen kommer det att ta mycket tid och ansträngning att använda hela systemet.

Slutsats. En hemmagjord vedeldad gasgenerator, gjord med dina egna händer, används bäst i samband med en förbränningsmotor. Det är därför hemhantverkare anpassar den för att generera el hemma, eller till och med installera den på en bil.

Gasgenerator för fordon

Du måste förstå att en gasgenerator för en bil måste vara ganska kompakt, inte för tung och samtidigt effektiv. Utländska kollegor, vars inkomster är mycket högre än våra, tillverkar generatorhuset, cyklonen och kylfiltret av rostfritt stål. Detta gör att du kan ta hälften av metallens tjocklek, vilket innebär att enheten kommer att bli mycket lättare. I vår verklighet används rör, gamla propanflaskor, brandsläckare och annat tillgängligt material för att montera en gasgenerator.

Nedan är en ritning av en gasgenerator installerad på gamla UralZIS-352-lastbilar, och du bör använda den för att vägleda dig när du monterar enheten:

Våra hantverkare tillverkar oftast den yttre tanken från cylindrar med flytande propan; den inre tanken kan göras från mottagaren på en ZIL- eller KamAZ-lastbil. Rosten är gjord av tjock metall, rören är gjorda av motsvarande rördiameter. Locket med klämmor kan tillverkas av den avskurna toppen av cylindern eller av stålplåt. Locktätningen är gjord av asbestsnöre med grafitimpregnering.

Ett grovfilter - en cyklon för bilar - är gjord av en gammal brandsläckare eller en enkel rörbit. I botten av röret finns ett koniskt munstycke med beslag för avlastning av aska, och i toppen är änden stängd med ett tätt svetsat lock. Utloppsröret för renade gaser skärs in i det, och på sidan finns en andra armatur där förbränningsprodukter kommer att levereras. Det funktionella tvärsnittsdiagrammet för cyklonen visas i figuren:

Eftersom en bilgasgenerator producerar gaser vid höga temperaturer måste de kylas. Det finns två anledningar:

• hett gasformigt bränsle har för låg densitet och det kommer inte att vara lätt att antända det i cylindrarna i en förbränningsmotor;
• Det finns risk för spontana utbrott vid kontakt med motorns heta ytor.

Rörelsen av gaser genom hela banan under tändningen säkerställs av en fläkt, och efter att motorn har startat uppstår det nödvändiga vakuumet i systemet, fläkten stängs av.

För kylning använder hantverkare vanliga lamellvärmare, placerar dem på bilen på ett sådant sätt att de blåses med luft så mycket som möjligt under körning. Ibland används till och med moderna bimetalliska radiatorer. Innan det går in i gasgeneratormotorn kräver bränslet finrengöring; för detta används olika typer av filter efter eget gottfinnande. Alla noder kombineras till en installation i enlighet med diagrammet:

Och den sista delen är blandaren, som behövs för att reglera proportionerna av gas-luftblandningen. Faktum är att vedgas har ett värmevärde på endast 4,5 MJ/m3, medan naturgas som används i bilar har ett värmevärde på hela 34 MJ/m3. Därför måste proportionerna mellan bränsle och luft vara olika och kommer att behöva justeras med ett spjäll.

Slutsats

Trots attraktionskraften med idén om att bränna ved istället för bensin, är det i moderna förhållanden praktiskt taget omöjligt. Lång tändning, körning i medelhöga och höga hastigheter, vilket påverkar förbränningsmotorns livslängd, brist på komfort - allt detta gör befintliga installationer till vanliga kuriosa som inte används i stor utsträckning. Men att göra en gasgenerator för ett hemkraftverk är en helt annan sak. En stationär enhet tillsammans med en ombyggd dieselförbränningsmotor kan vara ett utmärkt alternativ för att driva ett hem.

Naturgas är den billigaste energikällan för ett värmesystem. Men bensin är inte så billig nuförtiden. Därför föredrar många husägare att använda alternativa gasgeneratorer som körs på ved eller sågspån i sina värmesystem.

Och i den här artikeln kommer vi att titta på processen att skapa en sådan gasgenerator. Efter att ha studerat detta material kommer du att kunna montera en vedeldad gasgenerator med dina egna händer och dra nytta av alla fördelar med en alternativ uppvärmningsmetod.

Brännbar gas kan produceras inte bara från en brunn. Till exempel, om du värmer ved till 1100 grader Celsius, vilket begränsar åtkomsten av syre till bränsleoxidationszonen, kommer förbränningsprocessen att gå in i stadium av termisk nedbrytning - pyrolys. Resultatet av pyrolys blir omvandlingen av cellulosa till lågmolekylära olefiner - brandfarliga gaser eten och propen.

Dessutom är effektiviteten för en "pyrolys"-panna 1,5-2 gånger högre än den för en konventionell fastbränsle-"värmare". När allt kommer omkring frigör lågmolekylära olefiner som frigörs under pyrolys mycket mer energi vid förbränning än förbränning av cellulosa.

Som ett resultat fungerar en generator som använder sågspån, ved, kaka eller någon annan cellulosakälla enligt följande schema:

• I den primära förbränningskammaren, som ett resultat av klassisk pyrolys, omvandlas cellulosa till lågmolekylära olefiner.
• I nästa steg passerar de olefiner som erhålls som ett resultat av pyrolys genom en serie filter som renar brandfarliga gaser från föroreningar - ättik och myrsyra, sot, aska och så vidare.
• Efter filtrering behöver gaserna kylas, eftersom uppvärmt bränsle frigör mindre energi i slutskedet av oxidationen.
• Därefter passerar de kylda gaserna in i den sekundära förbränningskammaren, där slutlig oxidation (förbränning) sker, åtföljd av frigöring av energi som absorberas av pannans väggar (kropp). Dessutom pumpas en separat del av luft in i den sekundära förbränningskammaren av gaser, eftersom den primära kammaren arbetar under förhållanden med begränsad syretillförsel.

Pannans uppvärmda väggar kan anslutas till en "vattenmantel", vilket gör gasgeneratorn till en vanlig vattenvärmepanna eller användas som ett värmeelement i en luftkonvektor.

Varför är detta fördelaktigt?

Genom att bygga en vedgasgenerator med dina egna händer kan du räkna med följande fördelar:

• Minskad bränsleförbrukning. Verkningsgraden för en panna med gasgenerator är trots allt 90-95 procent, medan den för en fastbränslepanna bara är 50-60 procent. Det vill säga för att värma samma rum kommer gasgeneratorn att spendera högst 60 procent av bränslet som förbrukas av en konventionell fastbränslepanna.
• Lång förbränningsprocess. Pyrolys av ved sker inom 20-25 timmar, och processen för termisk nedbrytning av träkol slutar på 5-8 dagar. Därför kan man bara ladda ved i pannan en gång om dagen. Och om du använder kol, så "laddas" pannan en gång i veckan!
• Möjligheten att använda vilken cellulosakälla som helst som bränsle - från kaka och halm till levande ved med en fukthalt på cirka 50 procent. Det vill säga att du inte längre behöver oroa dig för vedens "torrhet". Dessutom kan till och med meterlånga stockar laddas i eldstaden på vissa modeller av gasgeneratorpannor, utan preliminär slipning (klyvning).
• Det finns ingen anledning att rengöra både skorstenen och ventilen. Pyrolys använder bränsle med praktiskt taget inga rester, och produkten av olefinoxidation är vanlig vattenånga.

Dessutom är det nödvändigt att notera möjligheten att helt automatisera panndriftsprocessen.

Naturligtvis kan du inte skapa en helautomatisk gasgenerator med dina egna händer, men industriella modeller kan fungera i veckor, förbruka bränsle från en bunker och kontrollera processen att värma kylvätskan utan operatörens deltagande.

Den negativa sidan av bruket att använda vedeldade gasgeneratorer inkluderar följande fakta:

• Denna typ av panna är mycket dyr. Priset på den billigaste versionen av "pyrolys" -pannan är två gånger högre än kostnaden för dess motsvarighet för fast bränsle. Därför föredrar de mest nitiska ägarna att bygga en gasgenerator med trä med sina egna händer.
• En sådan panna går på elektricitet, som används för att tillföra energi till system för att blåsa in luft i förbränningskamrarna. Det vill säga om det inte finns el så finns det ingen värme. Men en vanlig ugn "fungerar" var som helst.
• Pannan genererar genomgående hög effekt. Dessutom kommer en minskning av uppvärmningsintensiteten att provocera en funktionsfel i hela systemet - istället för brandfarliga olefiner kommer vanlig tjära att gå in i den sekundära kammaren.

Men alla brister "lönar sig" med ett överflöd av positiva egenskaper och ekonomisk drift av värmeanordningen. Att köpa en gasgenerator och ännu mer självständigt bygga en sådan "värmeanordning" är därför en mycket lönsam verksamhet. Och nedan i texten kommer vi att beskriva processen att skapa en vedeldad gasgenerator.

Hur man gör en gasgenerator med egna händer?

Innan vi monterar gasgeneratorn och omvandlar denna enhet till en värmepanna, måste vi förbereda komponenterna och delarna från vilka denna enhet kommer att monteras.

Dessutom innebär den klassiska designen av en vedeldad gasgenerator användning av följande komponenter under monteringsprocessen:

• För det första är huset grunden för den framtida enheten; alla komponenter i pannan kommer att installeras i den inre delen av denna enhet. Karossen är sammansatt av vinklar och stålplåt, tidigare kapad och kapad enligt mallar och ritningar.
• För det andra är bunkrar behållare för lagring av bränsle (ved, träkol, pallar och så vidare). Bunkern är sammansatt av rullad plåt och monterad i huset. Dessutom kan en del av höljets inre utrymme tilldelas för denna enhet, avgränsa den med hjälp av metallplattor gjorda av lågkolhaltigt stål.
• För det tredje, förbränningskammaren - den är placerad i botten av bunkern. När allt kommer omkring är huvuduppgiften för denna enhet att generera hög temperatur, så kammaren är gjord av värmebeständigt stål. Och bunkerlocket är förseglat, vilket förhindrar obehörig mättnad av förbränningskammaren med syre.
• För det fjärde är förbränningskammarens hals ett speciellt område där sprickning av hartser utförs. Denna del av kameran är separerad från kroppen med asbestpackningar.
• För det femte är luftfördelarlådan en specialenhet placerad utanför huset. Dessutom utförs införandet av luftfördelaren som passar in i huset med hjälp av en backventil. Denna enhet säkerställer flödet av syre in i olefinförbränningskammaren, vilket förhindrar brandfarliga gaser från att fly från förbränningskammaren.
• För det sjätte, en uppsättning filter och ett rör som förbinder halsen på vedförbränningskammaren med olefinförbränningskammaren.

Dessutom kommer vi att behöva ett galler - det behövs för att separera kolen i förbränningskammaren, balkar och dörrar - de ger tillgång till hålrummet i huset, inklusive bunkern eller förbränningskammaren.

Efter att ha förberett alla specificerade element kan vi börja montera gasgeneratorn, utförd enligt följande plan:

• Först sätts kroppen ihop.
• Sedan installeras en bunker med en förbränningskammare i huset, som kompletterar designen med galler och en tillförselkanal (fläkt).
• Halsen på vedförbränningskammaren är ansluten med ett rör till olefinförbränningskammaren. Dessutom kan röret leda till ett gaskylsystem monterat utanför huset.
• En luftfördelarlåda är monterad i den övre delen av huset, efter att ha förberett införandet av olefiner i förbränningskammaren med hjälp av en backventil.
• Därefter monteras dörren till bunkern och luckor till förbränningskamrarna (både ved och olefiner) på gångjärnen.

Pannan som monteras på detta sätt är utrustad med luftkompressorer (luftfördelare och tillförselkanal in i vedförbränningskammaren) och ett avgasrör (skorsten). Tja, i slutet är en vattenmantel med inlopps- och utloppskopplingar installerad på pannkroppen, helst i området för den sekundära förbränningskammaren, där kylvätskan kommer att cirkulera. Dessutom kan manteln placeras i de dubbla väggarna av huset eller olefinförbränningskammaren.

God dag, hjärnans uppfinnare! Som det visar sig är träkol en mycket användbar sak med ett brett utbud av applikationer; med dess hjälp kan du till och med starta en förbränningsmotor utan några speciella modifieringar av den senare.

När jag undersökte ämnet alternativa energikällor hittade jag många teoretiska beräkningar, men få praktiskt genomförda och fungerande hemlagad. Jag ville själv göra något som var enkelt att implementera och effektivt. under trädet, så jag bestämde mig för det gamla goda gasgenerator använda träkol som bränsle.

Efter att ha bekantat mig med teorin och flera redan implementerade koncept gjorde jag min egen gasgenerator och kopplade den framgångsrikt till en elgenerator. Min hjärntrick samlat, kan man säga, från sopor: en metallhink med lock, gamla ventiler, kopplingar och polymerslangar. Och även om min prototyp kräver vidareutveckling och efterföljande modifiering, fungerar den verkligen, är billig och enkel att tillverka.

Denna gasgenerator hantverk producerar brandfarlig gas från kol, på vilken verktyg med en förbränningsmotor framgångsrikt fungerar. Som ett resultat har den en stor potential för användning i trädgården, lanthuset, skogen etc. utan behov av bensin, kraftledningar eller industrigas. Det kan hitta ännu större tillämpningspotential i tredje världens länder, på platser som drabbats av katastrofer, i avlägsna hörn av världen, etc.

Steg 1: Lite teori

ADN-ZB/SNB
Pkw mit Holzgasantrieb i Berlin 1946

Trägas, syntesgas, förgasning, generatorgas är alla olika namn för idén att omvandla vissa typer av organiskt material till lättanvändbart bränsle. Summan av kardemumman är att när organiskt material brinner under förhållanden med låg syrehalt frigörs väte (mest), kolmonoxid, koldioxid, tjära och biobränslen. Enkelt uttryckt, om du bränner en ved på rätt sätt kommer den att producera brandfarlig rök!

Utveckling av gasgeneratorer har använts i det avlägsna förflutna. Så tillfördes brännbar rök till hus och gatlyktor i slutet av 1800-talet och först då ersattes den med naturlig rök hjärngas. Trägasgeneratorer drev tusentals bilar över hela Europa under andra världskriget, när petroleumbränsle var svårt att få tag på.

För att beskriva processerna under gasgenerering skulle man kunna skriva en hel doktorsavhandling, så jag överlåter detta till experterna och nämner bara några referenser:

Steg 2: Ved eller kol?

Det finns många konstruktioner av gasgeneratorer som använder trä eller organiskt material som bränsle. Från enkla sådana för privat arbete till stora glänsande industrigasgeneratorer. Alla kan delas in i:

• hemgjord av medium komplexitet med mycket svetsarbete under produktionen
• dyra industrigasgeneratorer, ofta otillgängliga
• gasgeneratorer som producerar biobränsle, som efter filtrering och separation kan hällas i motorn

Biobränslen, eller tunga oljor och hartser, produceras genom en process av termisk depolymerisation. "Vid hög temperatur och under tryck bryts långkedjiga polymerer av väte, syre och kol ner till kortkedjiga kolväten." Biobränsle brinner bra och när det delas upp i fraktioner kan det användas för att producera bensin liknande den som erhålls från olja. Det finns till och med tidningar om att utvinna biobränslen från alger, så håll utkik efter denna utveckling!

Det bör nämnas att det är coolt att använda biobränsle, men det kommer att minska livslängden på din motor.

Specificiteten för gasgenerering med hjälp av träkol är att långa polymerkedjor redan har tagits bort under skapandet av detta träkol, det vill säga under ytterligare gasgenerering kommer ångor utan hartser att frigöras. Själva kolet kan göras själv i en 160 liters eller 250 liters tunna, men jag använde träkol köpt i affären i min prototyphantverk.

Steg 3: Proof of Concept

Att skapa din egen hjärnans prototyp Till gasgeneratorn använde jag en stor hink, en färghink, små metallplattor, beslag och kranar.

En mer komplett lista över nödvändiga material och verktyg ser ut så här:

• metallhink med tättslutande lock
• filterbehållare och filtermaterial - Jag använde framgångsrikt en färgburk och skumgummi
• plåt - min är 1,2 mm tjock
• stålrör och kopplingar till dem - mina var 2 cm i diameter, använd bara inte galvaniserade
• rör för inkommande gaser - Jag använde först PEX-slangar (polyetenförstärkta), men det här är ett dåligt val
• avgasrör – en flexibel metallslang som är kompatibel med ett ∅ 2 cm rör är ganska lämplig
• kulventiler - minst en, två - för återcirkulation av avgaser, tre - för avluftning och fyra - om du planerar att använda kompressorn för att tända kol
• värmebeständig silikonfogmassa
• klämmor
• muttrar och bultar
• svetsmaskin eller kallsvetsning
• rörtång
• borra
• stor borr
• kolmonoxiddetektor

Steg 4: Elgenerator

Som "konsument" i min gasgenerator hjärnexperiment Jag bestämde mig för att använda min fars generator, vars bränslesystem hade gått sönder. Jag fixade läckan i bränslepumpen och gjorde några modifieringar för efterföljande drift på gas. Jag installerade nämligen en fästplatta till min adapter, bestående av en tee och en kulventil. T-shirten är ansluten till förgasaren, genom dess andra hål kommer brännbara gaser in från gasgeneratorn, och en kran är monterad på det tredje hålet genom vilken frisk luft tillförs.

Avgassystemet är också utrustat med en tee och en kulventil, genom vilken en del av avgaserna släpps ut i atmosfären och den andra tillförs gasgeneratorns inlopp, där den blandas med ren luft. Detta gör att du kan rikta ofullständigt bränd kolmonoxid tillbaka in i eldstaden och även använda flödet som en fläkt av lågan. Det här alternativet rekommenderades till mig av smarta människor; till en början var min returlinje oavslutad.

Steg 5: Gasgeneratorreaktor

Reaktorn är monterad mycket enkelt, jag kommer bara att notera att inloppet av min hemgjorda produkter placerad för lågt, bör den göras på ett avstånd av minst 5 cm från botten av hinken.

Så jag skar tre identiska plåtar av plåt - en för avgaserna, två för inloppet. Jag böjde två plattor för insugningssystemet längs skopans radie för att få en tät passform; en av dem kommer att installeras utanför, den andra, för stöd, inuti. Jag borrade hål i hörnen på plattorna för fästbultarna, satte ihop dem och började borra inloppshålet. Efter det placerade han en av plattorna på hinken på anvisad plats och borrade liknande hål i själva hinken.

Därefter satte jag in ett stålrör i hålet så att det skulle gå in i skopan med mer än en tredjedel och mindre än hälften. Den inre delen av röret förlängdes senare med en bit rostfritt stål - detta var ett misstag, vars konsekvenser visas i slutet hjärnan guider. Sedan svetsade jag röret och den yttre plattan, belade generöst båda plattorna med värmebeständig silikon och installerade dem på hinken och fäste dem med bultar.

Jag svetsade en beslag i mitten av den tredje plåten, borrade ett utloppshål genom beslaget och plåten och 4 hål för fästelement i hörnen. Sedan fäste jag denna plåt på locket och duplicerade plåthålen på den - en utgång och 4 fästande. Sedan smörjde jag plattan med värmebeständigt tätningsmedel och installerade den på rätt plats på locket och fäste den med bultar.

Jag lämnade både locket och själva hinken i en dag för att fogmassan skulle torka.

Steg 6: Filtrera

En kolgasgenerator anses vara en gasgenerator med uppåtgående flöde, det vill säga luften som kommer underifrån brinner i eldstaden, och de gaser som bildas under denna stiger uppåt och släpps ut genom ett hål i locket. Samtidigt är själva bränslet, nämligen träkol, ett ganska dammigt material, och dess dammpartiklar, tillsammans med flödet av gaser, kan komma in i motorn. För att undvika detta behövs ett dammfilter.

Jag satte ihop ett enkelt filter från en färgburk, plastbeslag och skumgummi hjärnsvampar. Jag borrade ett hål i botten av burken och locket för beslaget, installerade och säkrade själva beslagen och fyllde burken med en svamp. För att säkerställa täthet under installationen har jag belagt beslagen med samma tätningsmedel.

Steg 7: Välja kol

Kol i detta hemlagad Du behöver bara använda naturligt trä, helst från hårt trä, men barrträ duger, det brinner bara snabbare. Använd inte komprimerat eller kemiskt behandlat kol! Du kan köpa lämpligt kol, men om du planerar att använda ditt eget hjärngasgenerator ofta är det bättre att lära sig hur man gör det själv.

Storleken på kolen bör vara mer än 3 mm, men inte mer än 2 mm, detta är nödvändigt för bättre cirkulation av luftflöde och koldioxid.

Steg 8: Första starten

Vädret under min första lansering hemgjorda produkter Det regnade, jag visste inte hur den gamla elgeneratorn, som senast startades för 15 år sedan, skulle bete sig. Men jag var fortfarande säker på min framgång.

Jag satte in en tänd propanbrännare i reaktorns luftintag och lämnade den för att antända kolet. Vid elgeneratorn stängde jag av friskluftstillförseln och startade startmotorn.

Under starten började generatormotorn ta flöde av sig själv och jag tog bort brännaren. En kort tid senare började en tillräcklig mängd brandfarlig gas produceras. Genom att tillföra luft och startvätska till startmotorn hjälpte jag processen med stabil motordrift. Jag fortsatte att starta motorn och justera lufttillförseln till förgasaren. När den rätta blandningen hittats började motorn gå och jag lyckades "driva" min fram- och återgående såg från den. 15 minuter efter arbetets början fick generatorn stängas av på grund av gasläckor.

Författaren till gasgeneratorn på grundval av vilken jag gjorde min prototyp säger att från att bränna kol med en volym på 0,0045 kubikmeter. på 30 minuter får han 5 hk. Jag vet inte vad kraften hos hans elgenerator är, men på 15 minuter brände jag mycket mindre.

VIKTIG!!! Var försiktig när du arbetar med kolmonoxid (CO), det är dödligt om det används på fel sätt! Vid inandning fäster en CO-molekyl till en syremolekyl i blodet, vilket resulterar i dålig absorption och resulterar i multipel organsvikt. Följ reglerna för arbete med gaser och arbeta i luft eller ett välventilerat utrymme!

Steg 9: Version 2.0

Prototypen är gjord och är funktionell, enda nackdelen är en gasläcka. Därför gjorde jag en gasgenerator version 2.0 med följande modifieringar:

Vid förgasarinloppet installerade jag en 5 mm metallplatta med en gänga för ett ∅ 2 cm rör; plattan är fäst med två bultar och en extra metallremsa för styvhet. När jag monterade plåten använde jag släpppapper, vilket undvek läckage.

Jag bytte ut PEX-slangen eftersom den smälte på gasgeneratorns lock, och jag hade inte bra klämmor för den. Istället installerade jag en flexibel metallslang som jag tog bort från retursystemet. Den passar perfekt in i röret och beslagen, i vilka den låser tätt när den vrids, men vid utloppet av gasgeneratorn är det bättre att säkra den med en U-bult.

Läckor åtgärdade!

Steg 10: Stubb

Förbränning kräver tre saker: luft, bränsle och en tändare. Detta hemlagad har mycket värme (antändning) och kol (bränsle) i reaktorn, så det enda sättet att stoppa dess drift är att stänga av lufttillförseln. För att göra detta behöver du bara en gängad plugg eller ventil, som vid behov stänger inloppet.

Att stanna hjärnreaktor Jag stängde inloppshålet med en plugg och lämnade det över natten, på morgonen var det svalt och producerade ingen gas.

Steg 11: Planer för förbättring

Gaskompression och lagring

Alla resultat är kunskap, och inte alla antaganden är korrekta. Jag tänkte till exempel att jag kunde komprimera den genererade gasen och lägga den i en cylinder och sedan använda den som vanlig propan. Men jag stötte på ett problem att denna komprimerade gas inte antänds. Jag tänkte att eftersom generatormotorn lyser så tänder jag den, men i verkligheten är det inte så. Kanske är anledningen att 12 volts kompressorn inte skapade den nödvändiga koncentrationen och du borde prova med en kraftfullare kompressor.

Reaktormaterial

Temperaturen i eldstaden var väldigt hög och min bit av rostfritt stål, som jag använde för att förlänga inloppsröret, smälte. Det visade sig vara en förkromad blank prydnadssak och smälte helt enkelt i eldstaden. Och dessutom, som jag nämnde, är inloppet initialt placerat för lågt och ger inte den nödvändiga reaktionszonen och askutrymmet.

Elgenerator

Eftersom generatorn inte är min, utan min fars, måste jag lämna tillbaka den och köpa något som passar mig själv och installera allt på en mobil plattform för att utöka utbudet av anslutna enheter: vattenpump, fläkt, hydraulpump, etc.
Oberoende kolproduktion

Bränslet i min gasgenerator är kol, så för fullständig autonomi och besparingar borde jag köpa ett par järntunnor och göra en installation för produktion av träkol.

Så här gjorde jag en gasgenerator och "drev" elgeneratorn med den, jag hoppas den var intressant och användbar!

Lycka till i din hemgjorda produkter!