Авто на дровах? І чи можна зробити таке авто власноруч? Виготовлення газогенератора на дровах: опис пристрою, креслення Принцип роботи газогенератора.

Отримувати електрику можна і за допомогою нових технологій, до яких відносять і вітряні електростанції, і за допомогою методів, відомих уже кілька десятиліть. До пристроїв отримання енергії відноситься газогенераторна установка. Прилад може бути основним джерелом електроенергії та резервним, призначеним для підтримки роботи побутового обладнання за часових перебоїв в електропостачанні. Застосовуються газогенератори для вироблення електроенергії та опалення приміщень. Обладнання, що відрізняється високим ККД, є прийнятною альтернативою для обігріву приватних будинків за відсутності природного газу.

Принцип роботи та особливості

Одне з головних питань, що виникають у людини, яка не стикається з дров'яним газогенератором – це що за принцип роботи у обладнання і для чого воно потрібне. Використання такого приладу для отримання газу дозволяє вирішити декілька завдань:

• створити систему резервного електропостачання приватного будинку;
• отримати комфортні мікрокліматичні умови під час опалювального сезону та одночасного отримання газу для інших цілей (наприклад, приготування їжі);
• забезпечити роботу двигуна внутрішнього згоряння автомобіля.

Нагріваючи тверде паливо до 1100 ° C і обмежуючи в зону його горіння доступ кисню, можна зробити піролізним обладнання. Основний принцип роботи газогенератора полягає в перетворенні за допомогою процесу піролізу целюлози, що міститься в деревині, в олефіни (пропілен і етилен). Гази, що виходять, очищаються системою фільтрів від сажі, золи та інших домішок, а потім охолоджуються. Після охолодження продукти перебувають у вторинній камері згоряння, де продовжують горіти, нагріваючи стінки котла. Для покращення процесу горіння у цю ж топку подається повітря. Про технічні моменти докладно розказано у відео нижче.

ККД піролізних котлів вищий у порівнянні зі звичайними дров'яними печами та котлами, і витрачені на створення саморобного газового генератора час та кошти в перспективі окупляться. Тим більше, що дров'яний газогенератор можна зробити не тільки опалювальним, а й водонагрівальним обладнанням. Для цього дров стінки котла, що нагріваються в процесі горіння, з'єднуються з теплообмінником.

Плюси та мінуси використання газогенераторів на дровах

Серед переваг використання газових генераторів варто зазначити:

• Ефективне використання відходів деревообробки – тирси, обрізок та тріски. Зазвичай такі матеріали відносять до сміття та викидають – генератор отримує з них тепло та газ.
• Високий ККД газового генератора, залежно від способів підрахунку калорій, що досягає 80-95%. У бюджетних дров'яних казанів коефіцієнт рідко перевищує 70%.
• Можливість використання у місцях, віддалених від великих населених пунктів і які мають ні газопостачання, ні електропостачання.
• Екологічність установки в порівнянні з рідкопаливними котлами, які не тільки викидають у повітря більше шкідливих речовин, а й вимагають створення спеціальних резервуарів для зберігання палива.

Широкому поширенню дров'яних генераторів газу заважає кілька недоліків, головним з яких можна назвати великі габаритипристрої. У відео нижче показаний газогенератор, що використовується в процесі опалення слюсарного цеху площею 1200 м2.

Крім того, в процесі експлуатації обладнання вимагає постійного очищення – регулярно очищають центрифугу, топку та охолоджуючі елементи. До мінусів відноситься і необхідність у періодичній заміні «витратників» (фільтрів для одержуваного за допомогою установки газу) та використання тільки деревини з вологістю до 20%.

Дрова для розпалювання вимагають місця для зберігання, а газ починає утворюватись лише через 20–30 хвилин після початку горіння. Застосовуючи газогенератор для приватного будинку, на останні два недоліки не варто звертати уваги, але для автомобіля ці мінуси критичні. Регулювати температуру в топці практично неможливо, а стінки камери сильно нагріваються, тому служить обладнання менше в порівнянні з дров'яними печами та котлами, що використовуються для опалення.

Виготовлення дров'яного газогенератора для приватного будинку.

Важливий нюанс, який слід враховувати, створюючи дров'яний газогенератор власноруч – схема обладнання. На ній вказуються не лише елементи, а й напрямки руху потоків повітря та газу. В Інтернеті можна знайти різні варіанти генераторів газу, а одним із найпопулярніших серед вітчизняних домовласників є пристрій, що збирається на основі металевої 200-літрової бочки.

У верхній частині циліндричного корпусу влаштовується бункер для деревини, об'єм якого приймається приблизно 60-70 літрів. Як фільтруючий елемент генератора зазвичай використовують зигзагоподібну трубу. Можна взяти для цього корпус вогнегасника. Фільтр комплектується краном, що дозволяє збирати та виводити назовні конденсат, який з'являється при згорянні сирої деревини.

Принцип дії газогенератора на дровах, пристрій та креслення якого використовуються для створення саморобного пристрою, полягає в наступному:

• закладені в бункер дрова потрапляють у топку та згоряють;
• у процесі горіння утворюється газ, що надходить через систему грубого очищення спідницю у верхній частині;
• при проходженні через охолодний фільтр газ остигає і виводиться через спеціальний патрубок (наприклад, до ДВЗ або додаткову зону горіння).

При згорянні вологих дров газ потрапляє в спідницю і при контакті з холодним повітрям залишає невелику кількість води. Рідина проходить через сепаратор, виготовлений із труби із вставленою всередину ребристою пластиною та зливається назовні. Для збільшення ККД котла отримане при горінні дров і очищене газоподібне паливо використовується для додаткового нагріву, потрапляючи в другу зону горіння. При цьому назовні виходить лише вуглекислий газ (CO₂).

У відео нижче представлений варіант газгену для опалення, виготовлений з листового металу.

Створюючи газген своїми руками, можна передбачити у конструкції бойлер. Вода нагрівається зворотним горючим газом, що додатково охолоджується під час цього процесу. У середньому таке обладнання забезпечує нагрівання 5-10 л води за хвилину на 20-30 градусів.

Особливості монтажу та використання

Місце для обладнання вибирається з урахуванням відсутності у виробленого газу запаху та його небезпеки для людського організму. Тому встановлювати саморобні газогенератори на дровах бажано окремих приміщеннях. Кімната повинна відповідати тим же вимогам, що і котельня мати хорошу примусову вентиляцію і об'єм не менше 15 кубометрів.

Для виведення газу використовується спеціальна газова труба, що закріплюється хомутами до патрубка генератора. Під установкою обов'язково передбачається основа з вогнетривких матеріалів. Також варто зазначити, що роботи зі збирання газогенератора повинні виконуватися професіоналом – якщо досвіду у проведенні таких робіт немає, від виготовлення саморобного пристрою для отримання газу або збільшення ККД згоряння дров краще відмовитись.

Автомобільний генератор газу

Відмінністю генератора газу для транспортного засобу є його компактність та збільшена надійність – хоча навіть такі характеристики не дозволяють їхати машиною з великою швидкістю. Втім, розгін до 80-90 км/год цілком можливий. Матеріалом виготовлення автомобільного газогенератора найчастіше є металеві ємності. Серійне виробництво передбачає використання нержавіючої сталі, завдяки чому зменшується маса генератора та покращуються естетичні параметри. Кустарне виробництво таких приладів призводить до отримання ефективних, але не надто акуратних на вигляд і важких дров'яних печей, газ яких передається до газового двигуна авто.

Автомобіль «Нива» працює за допомогою газогенератора

Непоганим варіантом для створення газового генератора для невеликого автомобіля може стати старий пропановий балон. Для внутрішньої частини схеми пристрою передбачають використання ресивера від вантажівки об'ємом 20 або 40 л. Для колосникових грат вибирають тонкий метал, для патрубків – звичайні труби для опалення.

Кришку з кріпленням роблять із верхньої частини балона або листової сталі. Ущільнюють її за допомогою обробленого графітовим просоченням азбестового шнура. Грубий фільтр робиться зі старого вогнегасника або відповідного шматка труби. У нижній частині фільтруючого елемента встановлюють конусоподібну насадку, через яку відвантажуватиметься зола. Зверху трубу або вогнегасник накривають кришкою із вбудованим у неї патрубком.

Наявність охолоджувачів, якими часто застосовуються біметалічні опалювальні радіатори, потрібна з двох причин:

• занадто гарячий газ має невелику густину і не може забезпечити ефективну роботу ДВЗ;
• при контакті розпеченого газу з нагрітими елементами двигуна може статися спалах.

Ще один важливий елемент конструкції – змішувач, що дозволяє регулювати пропорції газоповітряної суміші. Якщо не змінювати концентрацію палива, у двигун надходитиме газ з теплотою згоряння 4.5 МДж/м 3 , що у 7,5 разів менше, ніж у звичайного пропану. Змінюючи пропорцію за допомогою спеціальної заслінки, газоповітряну суміш приводять у відповідність до звичайного газу.

Ознайомтеся із серією відео зі створення газогенератора для автомобіля «Москвич».

Встановлення на автомобіль

Перед тим як встановлювати газогенератор, що працює на дровах, потрібно вибрати відповідне місце. На вантажних авто установка розміщується між кабіною та кузовом, на автобусах – збоку (з боку водія). Для легкового автомобіля допускається два варіанти – монтаж у багажнику або на окремому причепі.

Газогенератор у багажному відділенні виглядає акуратніше і не порушує дизайн транспортного засобу. Але скористатися таким пристроєм незручно, а місця для перевезення вантажів практично не залишається. Окреме встановлення приладу на причепі дозволяє не тільки зберегти простір у багажнику, а й спрощує ремонт обладнання. Крім того, причіпний газогенератор можна при необхідності від'єднати, перевівши машину на бензин або балонний газ. Недолік варіанта з причепом – збільшення загальної довжини транспорту, що створює проблеми при паркуванні, та додаткові витрати на придбання причепа.

Висновки

Створюючи домашній газогенератор для опалення будинку або роботи ДВЗ, можна отримати пристосування, що дозволяє частково замінити природний газ і виробляти електрику, що зменшує витрати дров за рахунок збільшення ККД і час горіння, що підвищує, однієї порції твердого палива. Час горіння однієї закладки деревини в топку газового генератора при використанні отриманого газу як додаткового енергоносія досягає 8-20 годин. Експлуатація обладнання досить проста, якщо не брати до уваги періодичного очищення, а заміни вимагають тільки фільтруючі елементи.

Незважаючи на ці плюси, встановлювати саморобний деревний газген на автомобіль недоцільно. Економія виявиться не такою значною, як зниження рівня комфорту використання транспортного засобу та непередбачувані наслідки для двигуна внутрішнього згоряння. Єдиним вагомим аргументом на користь такого рішення можуть бути лише проблеми з придбанням бензину.

Прийнятний варіант - збирання своїми руками газогенератора для приватного будинку. У цьому випадку прилад стане джерелом газу для опалювального котла, газової плити та невеликої домашньої електростанції.

Газогенератор - апарат для вироблення газу з вугілля, дров, відходів деревообробки та інших матеріалів. Пальне, що генерується, здатне замінити традиційне вуглеводневе паливо - природний газ для опалення житла і бензин для автомобіля.

Основна ідея використання такого агрегату – економія паливних витрат. Постійне подорожчання бензину, пропану та метану змушує домашніх умільців підшукувати альтернативні способи отримання палива.

Щоб зробити газогенератор своїми руками, необхідно зрозуміти його будову та принцип роботи.

Ми пояснимо, як відбувається перетворення твердого палива на горючий газ, позначимо конструктивні особливості агрегату і наведемо приклади самостійного збирання простих приладів. Для кращого засвоєння інформації ми доповнили статтю наочними схемами, фотографіями та відео-роликами.

Газогенератором називається пристрій, що перетворює рідке або тверде пальне в газоподібний стан для подальшого спалювання його з метою отримання тепла.

Варіанти палива для генеруючої установки

Агрегати, що працюють на мазуті або відпрацюванні, мають більш складну конструкцію, ніж моделі, що використовують різні види вугілля або дрова.

Тому найчастіше зустрічаються саме твердопаливні генератори газу – благо, палива для них є доступним і дешевим.

Галерея зображень

Генерація газу можлива із усіх цих видів пального. Виділення енергії залежить від .

Причому тепла від спалювання сировини в газогенераторі виходить більше, ніж використання твердого палива в котлах. Якщо ККД звичайного варіюється в межах 60-70%, то газогенераторного комплексу показник досягає 95%.

Але тут треба зважити на один нюанс. Котел спалює паливо для нагрівання води, а генератор газу лише виробляє пальне. Без нагрівача, пічки або ДВС користі від саморобного газогенератора буде нуль.

Отриманий газ відразу повинен використовуватися - накопичувати його в будь-якій ємності економічно невигідно. Для цього доведеться монтувати додаткове обладнання, що залежить від електроживлення.

У радянські часи газогенератори використовували навіть для експлуатації вантажівок, що виробляється газу цілком вистачає для роботи двигуна внутрішнього згоряння.

Що відбувається всередині газогенератора

В основі роботи генератора газу лежить піроліз твердого палива, що відбувається при високих температурах та низькому вмісті кисню в топці. Усередині газогенеруючого пристрою одночасно протікає декілька хімічних реакцій.

Варіант #3: Саморобна модель для ДВЗ

Для машини чи мотоцикла саморобний газогенератор роблять за аналогічною схемою. Тільки тут доведеться зменшити розмір установки до мінімуму. Возити з собою важкий агрегат невигідно, та й виглядає це не дуже естетично.

Щоб полегшити роботу, для автомобільної версії генератора найкраще взяти балони з-під побутового газу. Головне – перед зварюванням переконатись, що й натяку на присутність у ємності пропану вже немає, інакше може статися невеликий вибух. Для цього необхідно відкрутити балонний клапан та заповнити ємність під зав'язку водою.

Спочатку автомобільний газогенератор виробляє надто гарячі гази. Їх обов'язково необхідно охолоджувати. Інакше при контакті з розпеченими частинами двигуна вони можуть мимоволі спалахнути. Крім того, розігріте газоподібне пальне має малу щільність, через що його підпалити в циліндрах буде проблематично.

Газогенератор саморобного виконання для автомобіля можна змонтувати у багажнику або на причепі.

Другий спосіб кращий завдяки:

• простоті ремонту;
• можливості залишити газогенеруючий агрегат у гаражі;
• наявності вільного місця у багажнику;
• можливості використання установки інших потреб крім подачі палива в ДВС.

Не варто побоюватися дорожніх вибоїн. При підстрибуванні на купинах тверде паливо в камері згоряння струшуватиметься, що тільки сприятиме його кращому перемішуванню та горінню.

Нюанси роботи та експлуатації газогенераторів

Важливо пам'ятати, що газ, що виробляється установкою, не має запаху і отруйний. Якщо при зварюванні своїми руками металевих деталей газогенератора буде допущено помилок, то біди не уникнути.

Для природного припливу повітря в камері згоряння можна свердлити по колу корпусу отворів 5 мм. Всі монтажні роботи та перевірку працездатності слід проводити в майстерні, що добре провітрюється, або на вулиці.

Необхідний для генерації домашнього тепла, гарячої води та інших побутових потреб одержують іншим шляхом. Джерела перебувають практично під ногами – сміття зі всілякими пластиковими відходами, дрова. Природно, знадобиться агрегат для спалювання та отримання продукту згоряння, придатного для подальшого використання. горіння вже набули популярності серед домашніх умільців.

Механізм та принцип роботи газогенератора на дровах.

На вигляд газогенератор здається високотехнологічним пристроєм, начиненим різноманітними супутніми пристроями. Однак, розуміючи фізико-хімічні процеси, що відбуваються всередині, домашній майстер приходить до висновку, що зібрати подібну конструкцію нескладно. Дров'яний котел складається з наступних комплектуючих:

1. Корпус із .
2. Камера для завантаження дров та згоряння під дією високих температур. Вона оснащується колосниками та завантажувальними люками – для палива та видалення золи. Котел на тирсі вимагає сітки зі сталі.
3. Розподільна коробка для повітря із зворотним клапаном, сполучена за допомогою отворів з камерами, де відбувається основний процес.
4. Патрубок для виведення згенерованих газів у відповідне розведення.
5. Охолоджувачі та фільтри. Вийшов очищається від домішок, кислот і смол.

Комплектуючі нескладні у розумінні та при навичках зварної справи газогенератори на дровах своїми руками виготовляються швидко. ККД у кустарної установки не гірше, ніж у заводського агрегату.

• Забезпечуються особливі умови підтримки горіння. Це мінімальний відсоток кисню, при якому «вибухливе полум'я» виключено – паливо тліє, а температура створена надзвичайно висока – від 1100?
• В результаті горіння утворюється концентрат пального газу, який не можна використовувати відразу без охолодження, інакше станеться вибух через приплив великої кількості кисню та високої температури. Охолоджувачем виступає патрубок, що веде до газозбірника.

• Після цього отриману речовину необхідно очистити від домішок, кислот, смол та золи. Чистий продукт змішують з повітрям і використовують на власний розсуд. Якщо маса газу залишилася без використання, вона повертається в загальну камеру, починаючи горіти там, і таким чином накопичення до критичних розмірів не відбудеться.

Використовувати результат очищення можна будь-де: у приготуванні їжі, нагріванні води. Автолюбителі все частіше використовують газогенератор для автомобіля своїми руками, чому рада партія «зелених» – екологічне середовище порушується менше, ніж від викиду продуктів згоряння традиційного палива.

Гідності й недоліки

Щоб зрозуміти всю користь агрегату тривалого горіння, розглянемо плюси, які принесе пристрій його власнику:

• Високий коефіцієнт корисної дії – до 95%. Це означає, що витрата освіченого палива виправдана - газ згоряє повністю, не втрачаючи в атмосферу зайвих калорій.

Фахівці оцінюють ККД у 60% вже прийнятним, що говорить про найкращі показники саме у газогенераторних установок.

• Довгий час горіння. Ця функція звільняє власників від постійного завантаження палива, а при автоматичних налаштуваннях і постійного контролю. Однак, кустарного твору цим не відрізняються і нагляд потрібен. У разі світлої голови власника влаштувати автоматику безпеки не так і складно.
• Використання будь-якого виду палива. Від нього залежатиме лише використаний матеріал при конструюванні агрегату – саморобні на дровах виготовляються із товстого заліза, на вугіллі вже потрібна легована сталь чи чавун.
• Кількість шкідливих речовин, що потрапляють в атмосферу будинку, зведена до мінімуму через герметичність конструкції та рідкісне завантаження палива – останнє укладається в газогенераторний котел лише після повного прогоряння попередньої порції.

Головний критерій вибору власниками приватних будинків агрегату для опалення – очевидна економічність. Вигоду отримують із будь-якого сміття, що має здатність горіти, дрова можуть і не знадобитися. Рідкісні завантаження дозволяють економити на паливі, якого потрібно в 3-4 рази менше ніж на стандартну піч. Завдяки стабільній роботі тепло будинку тримається на однаковому рівні – не доводиться протоплювати проморожені приміщення і відповідно витрачати на прогрівання енну кількість сировини.

Недоліки: схема

На жаль, генерація газу неможлива без примусової вентиляції, отже вважається енергозалежним, оскільки використовується вентилятор. У період стрибків напруги залишити котел без нагляду не можна, тому проблему вирішують підключенням безперебійника – пристрою, що надає накопичену електроенергію.

Працюючий газогенератор на дровах важливо своєчасно підтримувати в заданому режимі – зниження потужності призводить до утворення дьогтю, що осідає на стінках камер, газоходів та дверцятах топок. Тому при виборі заводського агрегату або збиранні власної конструкції важливо враховувати потреби та не придбати надто потужний котел.

Згідно з попереднім пунктом, температура домашнього опалення не повинна бути меншою за 60⁰С. Якщо для власників це стане проблемою – невелике приміщення, дача, непереносимість спеки – слід придбати інший твердопаливний котел, а не генератор на дровах.

Монтаж своїми руками за кресленням: розрахунок потужності 2.5 мВт

Враховуючи той момент, що заводські дорого, а конструкція проста, власники все частіше воліють робити агрегат своїми руками. Це нескладно, але робота вимагає дотримання наступних етапів:

• Створення схеми. Пристрій і креслення – невіддільні поняття. Розрахувати ємність генератора, теплову потужність, наявність другого контуру або підведення до труб опалення – архіважливо.
• Правильний вибір металу для конструкції. Враховуючи, що температура горіння висока, тонкі жерстяні бочки ПММ не підійдуть. Ідеальна жароміцна сталь і чавун, але останній тендітний при різкому охолодженні або механічному пошкодженні.
• Навички зварної справи. Агрегат на дровах своїми руками має бути герметичним, тому потрібні зварні шви, без вад. Болтові та різьбові з'єднання неприпустимі.

Якщо умови виконуються і комплектуючі – колосники, азбестові прокладки, патрубки – придбані, приступають до збирання. Інструкція:

• Складання корпусу. Для нього пристосовують готову ємність або варять із металу. Об'єм розраховується індивідуально.
• Усередині майбутнього генератора на дровах облаштовується камера згоряння, що займає третину об'єму корпусу. Відразу встановлюють колосники, вирізають отвір для припливу повітря і встановлюють піддувальні та топкові дверцята.
• Камеру згоряння з'єднують із ємністю для горіння газів – друга третина корпусу – за допомогою патрубка. Гази охолоджуються природним шляхом, тому така сполука межами генератора.
• У верхній частині корпусу влаштовується повітророзподільна система. Вона також має вхід у камеру згоряння газів, але при цьому оснащується зворотним клапаном.

Залишається вварити до другої третини корпусу водяну сорочку – теплообмінник для водяного контуру, приварити кришку з димохідною трубою та обладнати готовий газогенератор для дому припливними отворами у системі розподільника повітря та камерою згоряння палива. Остання оснащується вентилятором малої потужності.

Отже, своїми руками в домашніх умовах майстер створить дуже корисну і економічну конструкцію - паливний котел, що працює на будь-якому смітті.

Альтернативне застосування: саморобний варіант для автомобіля

ПОДИВИТИСЬ ВІДЕО

Нині авто на дровах явище рідкісне. Колись на рубежі 30–40 років використання енергії дров було популярним, правда, особисті автомобілі виглядали громіздкими колимагами – доводилося возити за собою цілу генераторну станцію, якщо хотілося їздити швидко і багато. Проте власникам підсобних господарств, для обробки власних угідь, конструкція дуже знадобилася б – про це варто подумати і використовувати газогенератор на . Газогенератор на дровах – це чудовий варіант опалення приміщення!

Природний газ - найдешевше і найефективніше джерело тепла. На жаль, магістральний газопровід проведено не до всіх регіонів нашої батьківщини, і навіть не скрізь підвозять балонний. Тим не менш, це не привід відмовлятися від його використання при опаленні будинку з тим винятком, що доведеться зробити газогенератор на дровах своїми руками. Це альтернативний спосіб опалення, де як базове паливо будуть використовуватися не тільки дрова, але тирса, пелети, відходи деревообробної промисловості тощо.

У статті ми докладно розглянемо, як правильно зробити такий агрегат, що для цього знадобиться, а також розберемося у перевагах та можливих його недоліках.

Як це працює

Для того, щоб видобути природний газ, не обов'язково шукати родовище і відкривати свердловину можна скористатися піролізним котлом. Це особливий вид котельного обладнання, де паливо згоряє при мінімальному доступі кисню, розпадаючись на залишок деревини (вугілля) і горючий газ (пропілен і етилен).

Враховуючи те, що одночасно з паливом відбувається процес згоряння піролізних газів, ефективність котла збільшується в 1,5-2 рази при однаковому зі звичайним котлом витраті палива.

Повільне згоряння палива (дрів, тирси, пелет тощо) забезпечує набагато більш тривалий процес горіння (12 годин порівняно з 3-4 годинами у звичайному).

На схемі видно, за яким принципом працює піролізний котел і як відбувається утворення горючого (деревного) газу.

Будучи вже, по суті, газогенераторним обладнанням такий котел виконує ряд завдань, а саме:

1. Виробляє низькомолекударні олефіни в результаті згоряння дров і целюлози, що входить до їх складу.
2. Очищає олефіни від усіх сторонніх домішок, у результаті виходить чистий горючий газ.
3. Охолоджує гази за рахунок зменшення кількості енергії при остаточному згорянні палива.

Піролізний котел завжди розділений на 2 камери, в одній з яких згоряє основне паливо при мінімальному доступі кисню, до другого надходять вироблені гази і при підкачуванні повітря відбувається їх згоряння.

Подібна оптимізація процесу згоряння дозволяє вирішити відразу 2 ключові завдання - збільшення коефіцієнта корисної дії котла і можливість організувати водонагрівальний котел за рахунок з'єднання з водяною сорочкою.

p align="justify"> Процес піролізу забезпечує повне згоряння палива з максимальною віддачею тепла, що на виході дає більше 35% економії витрат.

Газогенераторний котел на дровах цілком можна зробити і своїми руками, але перед цим необхідно зрозуміти принцип його роботи, пристрій камер внутрішнього згоряння та техніку безпеки, щоб унеможливити найменші порушення технології.

Пристрій моделі на дровах та схема

Даний вид котла розтоплюється точно за таким же принципом, як і звичайний казан на твердому паливі. Дрова, пелети, брикети, тирсу та інші види палива закладаються в нижню камеру, підпалюються, після чого відкривається повітряна заслінка для створення тяги.

Повітряна заслінка повинна бути відкрита лише наполовину, щоб уникнути надмірного надходження повітря до камери згоряння.

Пристрій саморобного газогенераторного котла дуже простий. Основу становлять 2 камери, закриті в один корпус. У нижній згоряє тверде паливо, у верхній – дров'яний газ. При цьому повітря, що нагрівається, постійно циркулює по повітроводах - теплий піднімається вгору і виходить назовні, холодний підсмоктується зовні нагрівається і також виходить. Цей процес триває доти, доки в камері тліє паливо.

Конвекція газогенераторного котла на дровах прогріває приміщення досить швидко (50 кв.м. за 60-90 хвилин), при цьому тепло зберігається триваліший період часу.

Як зробити своїми руками

На схемі, зображеній вище, видно, як функціонує котел, де і які камери розташовані, тому перед тим, як приступати до власноручної збірки, необхідно розібратися з принципом роботи готового котла, а також використовувати креслення котла, що працює на твердому паливі.

На відео ви можете переглянути, як працює газогенераторний котел:

1. Основою котла (корпусом) є будь-яка металева бочка, підійде навіть використаний газовий балон. Можна зробити такий циліндр із листа сталі 8-10 мм завтовшки, для чого зварити його по колу і приварити дно.
2. У верхній частині циліндра робите камеру мінімальним об'ємом 0,7 куб.м, куди надалі завантажуватиметься тверде паливо.

1. На самому верху циліндра приварюєте додаткове коло сталі, з якого відбуватиметься паркан холодного повітря (спідниця).

1. Для очищення деревного газу від сторонніх домішок використовують кільця грубої очистки. Піддув його відбувається через фурму.

1. Для охолодження газу зі спідниці забирається холодне повітря. Він проходить по зигзагу труб, оснащеного кількома металевими кільцями, поступово охолоджуючись.

1. Якщо для горіння недостатньо сухе паливо, під час роботи котла збирається конденсат. Його необхідно регулярно спускати, для чого використовується такий кран.

1. Газогенераторний котел – єдиний у лінійці опалювального обладнання, який дозволяє використовувати навіть вологі – свіжозрубані – дрова. При контакті з холодним повітрям, що надходить зі спідниці, утворюється дуже велика кількість води, яку необхідно постійно спускати. Для цього використовується т.зв. сепаратор. Його виготовляють із труби діаметром 3-5 мм, куди вставляють пластину з ребрами. Проходячи сепаратором, вода виводиться із системи стрічкою зливу.

1. Для підвищення потужності газогенераторного казана потрібен сухий газ. Для цього достатньо закрити кран зливу конденсату та відкрити кран на газовій трубі, яка розташована одразу за сепараторною трубкою. Коли газ надходить із невеликої труби у велику, він розпадається на газоподібну та рідку фракції, після чого переходить у камеру згоряння.

1. Для обігріву великих площ рекомендується встановлювати водяний контур. Можна навіть зробити окрему камеру в газогенераторному котлі, де буде нагріватися за допомогою палива, що надходить, вода. За рахунок конвекції при нагріванні відбувається одночасне охолодження.

1. При виконанні обв'язки котла рекомендується використовувати газ як джерело додаткового палива. Для цього достатньо приєднати контур і відкрити вентиль подачі газу до додаткової зони.

1. Камери згоряння виготовляють із низьковуглецевої сталі, не схильної до впливу високих температур і конденсату.
2. Усередині корпусу камери згоряння закріплюються болтами.
3. Кришка корпусу та камери завжди ущільнюється, щоб унеможливити неконтрольоване попадання повітря всередину. Як ущільнювач можна використовувати азбестовий шнур.
4. Корпус газогенераторного котла найкраще виготовити із порожнього газового балона. Щоб уникнути ризику загоряння залишків газу під час монтажних робіт, наповніть його до країв водою.
5. Обов'язково встановлюйте на газогенераторі зворотний клапан, який запобігатиме виходу газу.
6. Для нагнітання повітря можна використовувати вентилятор, але в цьому випадку котел буде енергозалежним.
7. Колосникові грати для камери згоряння твердого палива виготовляються з чавунних смуг. Для того щоб такий агрегат було зручно чистити, зробіть центр колосника рухливим.
8. Передбачте у завантажувальній камері люк - при надлишку палива та газу він дозволить скинути частину баласту.
9. Для виготовлення газогенераторного котла своїми руками обов'язково використовуйте креслення, а ще краще - котел, що вийшов з ладу, щоб у точності дотриматися всіх пропорцій і розмірів.

На дровах їздили не лише паровози, на дровах також їздили автомобілі. Причому досить "сучасні" із двигуном внутрішнього згоряння.
Звичайно, як робоче паливо використовувалися не самі дрова, а їх похідне - горючий газ.
Газ виходив у процесі неповного згоряння дров у пристрої званому газогенератор.

Хімічно процес отримання потрібного газу можна описати так:
При повному згорянні палива вуглець з'єднується з киснем і утворюється вуглекислий газ: C + O 2 = CO 2
Вуглекислий газ на жаль не горючий:(
А ось коли відбувається неповне згоряння, виходить оксид вуглецю (чадний газ): C + O = CO
Чадний газ горючий, температура початку його горіння від 700°: 2CO + O 2 = 2CO 2
Ці процеси відбуваються у "зоні горіння" газогенератора.

Оксид вуглецю також можна отримати при проходженні вуглекислого газу через шар розпеченого палива (дрів): C + CO 2 = 2CO
У повітрі, як і в паливі, присутня волога, яка з'єднуючись з чадним газом утворює водень: CO + H 2 O = CO 2 + H 2
Ця реакція відбувається у "зоні відновлення" газогенератора.

Обидві зони – горіння та відновлення – несуть загальну назву "активна зона газифікації".

Як паливо для газогенераторів підходять не тільки дрова, а й деревне вугілля, торф, буре вугілля, кам'яне вугілля. Однак дрова частіше використовуються як доступніший засіб.

Приблизний склад газу, отриманого в газогенераторі при роботі на дерев'яних цурках з вологістю 20%, приблизно такий (в % від обсягу):
- водень Н2 16,1%;
- вуглекислий газ 2 9,2%;
- оксид вуглецю 20,9%;
- Метан СН 4 2,3%;
- ненасичені вуглеводні СnHm (без смол) 0,2%;
- кисень Про 2 1,6%;
- азот N 2 49,7%
Таким чином, генераторний газскладається з горючих компонентів (З, Н 2 , СН 4 , СnHm) і баласту (З 2 , О 2 , N 2 , Н 2 О)

Горючі компоненти, після очищення та охолодження, цілком нормально працюють (горять) у двигуні внутрішнього згоряння звичайного автомобіля.

Велике поширення автомобілі з газогенераторами набули в 30-х роках 20 століття, коли постачання бензину було утруднене, особливо в краях далеких від НПЗ.
Першим серійним газогенераторним автомобілем у нашій країні став ЗІС-13, але масовими «газгенами» стали ГАЗ-42, ЗІС-21 і УралЗІС-352.

ГАЗ-42

ЗІС-21

Типи газогенераторів

Для різних видів палива було розроблено газогенератори відповідних типів:
- газогенератори прямого процесу газифікації;
- газогенератори зверненого (зворотного, або «перекинутого») процесу газифікації;
- газогенератори поперечного (горизонтального) процесу газифікації.

Газогенератори прямого процесу газифікації

Основною перевагою газогенераторів прямого процесу була можливість газифікувати небітумінозні багатозольні сорти твердого палива – напівкокс та антрацит.

У газогенераторах прямого процесу подача повітря зазвичай здійснювалася через колосникові грати знизу, а газ відбирався зверху. Безпосередньо над ґратами розташовувалась зона горіння. За рахунок тепла, що виділяється при горінні температура в зоні досягала 1300 - 1700 С.

Над зоною горіння, що займала лише 30 – 50 мм висоти шару палива, була зона відновлення. Оскільки відновлювальні реакції протікають із поглинанням тепла, то температура у зоні відновлення знижувалася до 700 – 900 З.

Вище активної зони знаходилися зона сухої перегонки та зона підсушування палива. Ці зони обігрівалися теплом, що виділяється в активній зоні, а також теплом газів, що проходять в тому випадку, якщо газовідбірний патрубок розташовувався у верхній частині генератора. Зазвичай газовідбірний патрубок розташовували на висоті, що дозволяє відвести газ безпосередньо на виході з активної зони. Температура у зоні сухої перегонки становила 150 – 450 З, а зоні підсушування 100 – 150 З.

У газогенераторах прямого процесу волога палива не потрапляла в зону горіння, тому воду в цю зону підводили спеціально, шляхом попереднього випаровування і змішування з повітрям, що надходить в газогенератор. Водяні пари, реагуючи з вуглецем палива, збагачували генераторний газ воднем, що утворюється, що підвищувало потужність двигуна.

Газогенератори зверненого (перекинутого) процесу газифікації.

Газогенератори оберненого процесу були призначені для газифікації бітумінозних (смолистих) сортів твердого палива. дерев'яних чурокта деревного вугілля.

У генераторах цього повітря подавався у середню їх висоті частина, у якій відбувався процес горіння. Відбір газів, що утворилися, здійснювався нижче підведення повітря. Активна зона займала частину газогенератора від місця підведення повітря до колосникових грат, нижче за яку був розташований зольник з газовідбірним патрубком.

Зони сухої перегонки і підсушування розташовувалися вище за активну зону, тому волога палива і смоли не могли вийти з газогенератора, минаючи активну зону. Проходячи через зону з високою температурою, продукти сухої перегонки піддавалися розкладанню, внаслідок чого кількість смол у газі, що виходить з генератора, була незначною. Як правило, у газогенераторах зверненого процесу газифікації гарячий генераторний газ використовувався для підігріву палива в бункері. Завдяки цьому покращувалася осадка палива, оскільки усувалося прилипання покритих смолою чурок до стінок бункера і тим самим підвищувалася стійкість роботи генератора.

Газогенератори поперечного (горизонтального) процесу газифікації

У газогенераторах поперечного процесу повітря з високою швидкістю дуття підводилося через фурму, розташовану збоку в нижній частині. Відбір газу здійснювався через газовідбірні ґрати, розташовані навпроти фурми, з боку газовідбірного патрубка. Активна зона була зосереджена на невеликому просторі між кінцем форми та газовідбірними ґратами. Над нею розташовувалась зона сухої перегонки та вище – зона підсушування палива.

Відмінною особливістю газогенератора цього була локалізація вогнища горіння в невеликому обсязі і ведення процесу газифікації при високій температурі. Це забезпечувало газогенератору поперечного процесу хорошу пристосовність до зміни режимів та знижує час пуску.

Цей газогенератор, як і газогенератор прямого процесу, був непридатний для газифікації палив з великим вмістом смол. Ці установки застосовували для деревного вугілля, брикетів, торф'яного коксу.

Найбільшого поширення набули газогенераторні встановлення оберненого процесу газифікації, що працювали на дерев'яних цурках.
Прикладом такого газогененератора може служити газогенератор, що встановлювався на ГАЗ-42

Газогенератор ГАЗ-42 складався з циліндричного корпусу 1, виготовленого з 2-міліметрової листової сталі, люка завантажувального 2 і внутрішнього бункера 3, до нижньої частини якого була приварена сталева цільнолита камера газифікації 8 з периферійним підведенням повітря (через фурми).
Нижня частина газогенератора служила зольником, який періодично очищався через люк зольник 7.

Повітря під дією розрідження, створюваного двигуном, відкривало зворотний клапан 5 і через клапанну коробку 4, футорку 6, повітряний пояс і фурми надходив в камеру газифікації 8. та внутрішнім бункером і відсмоктувався через газовідбірний патрубок 10, розташований у верхній частині газогенератора.

Рівномірний відбір газу по всій окружній поверхні газогенератора забезпечувався відбивачем 9 привареним до внутрішньої стінки корпусу 1 з боку газовідбірного патрубка 10.
Для повнішого розкладання смол, особливо при малих навантаженнях газогенератора, в камері газифікації було передбачено звуження - горловина. Крім зменшення смоли в газі застосування горловини одночасно призводило до збіднення газу горючими компонентами сухої перегонки.

На величину одержуваної потужності впливала узгодженість таких параметрів конструкції газогенератора, як діаметр камери газифікації по поясу фурмену, прохідний переріз фурм, діаметр горловини і висота активної зони.

Газогенератори оберненого процесу застосовували і газифікації деревного вугілля. Внаслідок великої кількості вуглецю в деревному куті процес протікав за високої температури, яка руйнівно діяла на деталі камери газифікації.
Для підвищення довговічності камер газогенераторів, що працюють на деревному вугіллі, застосовували центральне підведення повітря, що знижував вплив високої температури на стінки газифікаційної камери.

Принцип роботи автомобільної газогенераторної установки

Щоб нормально експлуатувати автомобіль на дровах одного газогенератора недостатньо. Отриманий газ необхідно очистити від шкідливих для двигуна домішок: смол та сажі. Тому була придумана система фільтрації, що включає три додаткові ступені: фільтр грубого очищення - циклон; радіатор – охолоджувач; фільтр тонкого очищення.

Як найпростіше фільтра грубого очищеннявикористовувався циклон.

Забруднений газ потрапляючи всередину, рухається по колу на високій швидкості, за рахунок чого великі та середні частки золи відкидаються на стінки відцентровою силою та виводяться через отвір у конусі.

Як приклад - промисловий циклон, що використовувався на НАТІ-Г-78

Газ надходив в очищувач через патрубок 1, що розташовувався щодо корпусу циклону. Внаслідок цього газ отримував обертальний рух і найбільш важкі частинки, що містяться в ньому, відкидалися відцентровою силою стінок корпусу 3.

Вдарившись об стінки, частки падали в пилозбірник 6.

Відбивач 4 перешкоджав поверненню частинок газовий потік.

Очищений газ виходив із циклону через газовідбірний патрубок 2.

Видалення осаду здійснювалося через люк 5.

На виході із газогенератора газ мав високу температуру.
Щоб покращити наповнення циліндрів «зарядом» палива, газ потрібно охолодити. Для цього газ пропускався через довгий трубопровід, що з'єднував газогенератор з фільтром тонкого очищення або через охолоджувач радіаторного типу, який встановлювався перед водяним радіатором автомобіля.

Охолоджувач радіаторного типугазогенераторної установки УралЗІС-2Г мав 16 трубок, розташованих вертикально в один ряд.

Для зливу води під час промивання охолоджувача служили пробки в нижньому резервуарі.

Конденсат випливав назовні через отвори у пробках.

Два кронштейни, приварені до нижнього резервуара, служили для кріплення охолоджувача на поперечині рами автомобіля.

Найчастіше в автомобільних газогенераторних установках застосовували комбіновану систему інерційного очищення та охолодження газуу грубих очисниках – охолоджувачах. Осадження великих і середніх частинок у таких очисниках здійснювалося шляхом зміни напряму та швидкості руху газу. Водночас відбувалося охолодження газу внаслідок передачі тепла стінкам очищувача.

Фільтр тонкого очищення
Для тонкої очистки газу найчастіше застосовували очищувачі з кільцями.

Очищувачі цього типу являли собою циліндричний резервуар, корпус 3 якого був розділений на три частини двома горизонтальними металевими сітками 5, на яких рівним шаром лежали кільця 4, виготовлені з листової сталі.

Процес охолодження газу, розпочавшись у грубих очисниках – охолоджувачах, продовжувався і у фільтрі тонкого очищення. Волога конденсувалася на поверхні кілець і сприяла осадженню на кільцях дрібних частинок.

Газ входив в очищувач через нижню трубу 6, і пройшовши два шари кілець, відсмоктувався через газовідбірну трубу 1, з'єднану зі змішувачем двигуна.
Для завантаження, вивантаження та промивання кілець використовували люки на бічній поверхні корпусу.

Застосовувалися конструкції, в яких як фільтруючий матеріал використовувалася вода або масло. Принцип роботи водяних (барботажних) очищувачів полягав у тому, що газ у вигляді маленьких бульбашок проходив через шар води і таким чином позбавлявся дрібних частинок.

Вентилятор розпалювання

В автомобільних установках розпалювання газогенератора здійснюється відцентровим вентилятором з електричним приводом. При роботі вентилятор розпалювання продував газ із газогенератора через всю систему очищення та охолодження, тому вентилятор намагалися розмістити ближче до змішувача двигуна, щоб у процесі розпалювання заповнити горючим газом весь газопровід.

Вентилятор розпалювання газогенераторної установки складався з кожуха 1 і 2, в якому оберталася з'єднана з валом електродвигуна крильчатка 3. Кожух, відштампований з листової сталі, однією з половин кріпився до фланця електродвигуна. До торця другої половини був підведений газоприймальний патрубок 4.

Утворення горючої суміші з генераторного газу та повітря відбувалося у змішувачі.

Найпростіший двоструминний змішувач являв собою трійник з потоками газу і повітря, що перетинаються.
Кількість засмоктується в двигун суміші регулювалося дросельною заслінкою 1, а якість суміші - повітряною заслінкою 2, яка змінювала кількість повітря, що надходить в змішувач.

Ежекційні змішувачі б) та в) розрізнялися за принципом підведення повітря та газу. У першому випадку газ корпус корпусу змішувача 3 підводився через сопло 4, а повітря засмоктувався через кільцевий зазор навколо сопла. У другому випадку до центру змішувача подавалося повітря, а по периферії – газ.

Повітряна заслінка зазвичай була пов'язана з важелем, встановленим на рульовій колонці автомобіля та регулювалася водієм вручну. Дросільною заслінкою водій керував за допомогою педалі.

Виготовлення газогенератора для автомобіля

1. Найпростіше переобладнати машину з карбюраторним двигуном.

2. Чим більша потужність і робочий об'єм двигуна, тим вища продуктивність має бути у газогенератора. Відповідно, він зросте у розмірах. Щоб помістити установку в багажник легкового авто, потрібно вирізати частину днища. Якщо ви не хочете торкатися кузова, то відразу плануйте ставити дров'яний генератор з фільтрами та охолоджувачем на причіп.

3. Для виготовлення камери газифікації, де температура перевищує 1000 °С, застосовуйте низьковуглецеву товсту сталь (4-5 мм).

4. Щоб зменшити вміст смол у газовій суміші, робіть камеру з горловиною, як показано на кресленні.

Важливий момент. Не варто збільшувати діаметр камери газифікації (на кресленні він дорівнює 340 мм) з метою досягти більшої продуктивності. Приріст вийде мізерний, а якість переробки деревини погіршиться. А ось висоту 183 см витримувати не обов'язково, хіба що ви поставите агрегат на причіп чи раму вантажівки. Паливний бункер та зольник можна вкоротити.

Для складання внутрішньої частини автомобільного газогенератора (бункера) згодиться старий пропановий балон, ресивер від вантажівки КаМАЗ або товстостінна труба. Враховуючи, що діаметр сталевої судини дорівнює 300 мм, решта розмірів потрібно пропорційно зменшити. Виняток – камера газифікації, її мінімальний діаметр складає 140 мм. На кожух та кришку генератора піде метал завтовшки 1.5 мм. Остання ущільнюється графітно-азбестовим шнуром.

Супутні агрегати – фільтри та охолоджувачі – робляться так:

Циклон зваріть з вогнегасника, що відпрацював, або відрізка труби діаметром 10 см, як це зображено на кресленні. Вхідний патрубок приробіть збоку, випускний зверху.

Охолоджувач силового газу краще зробити із сталевих труб у вигляді змійовика. Є й інші варіанти: використання старих конвекторів, батарей опалення та радіаторів.

Фільтр тонкої очистки виготовте з будь-якої циліндричної ємності (наприклад, бочки), наповненої базальтовим волокном.

Креслення Циклону

Для розпалювання та запуску газгену вам знадобиться вентилятор у вигляді равлика, що встановлюється в моторному відсіку (для випробувань зійде і побутовий пилосос). До нього вимога проста: деталі, що торкаються газової суміші, повинні бути металевими. Паливна магістраль, що веде до карбюратора, прокладається під днищем авто та виконується із сталевої труби.

Для довідки. Якщо замість дров використовувати деревне вугілля, домішок на виході газогенератора буде значно менше, що добре для двигуна. Таке паливо випалюється з дерева за простою технологією – у закритій бочці чи ямі.

Підключення до ДВС

Оскільки теплотворна здатність палива, що генерується з дров, набагато нижча, ніж у бензину, то для нормальної роботи мотора співвідношення повітря/паливо потрібно змінити. Для цього доведеться змайструвати змішувач та поставити його на впускному тракті. Найпростіший вид змішувача – повітряна заслінка, керована тягою із салону.

Завести холодний двигун досить важко. Тому не варто повністю відмовлятися від бензину, а подавати його тільки під час запуску, а потім переходити на пальне, що виробляється газгеном. Щоб реалізувати перемикання на різні види палива, виготовте змішувач за схемою, запропонованою в книзі І. С. Мезіна «Транспортні газогенератори»:

Тепер про особливості пуску та роботи ДВЗ на дровах та вугіллі:
- Розмір чурок, що завантажуються в бункер, не повинен перевищувати 6 см;
- сиру деревину застосовувати не можна, оскільки вся теплота піде на випаровування води і процес піролізу буде вкрай млявим;
- розпалювання проводиться через спеціальний отвір зі зворотним клапаном при включеному вентиляторі не пізніше ніж за 20 хвилин до поїздки;
- Потужність мотора знижується приблизно на 50% в порівнянні з їздою на бензині;
- із попереднього пункту випливає, що ресурс роботи двигуна на саморобному пальному теж зменшується.

Помітно, що після короткочасних стоянок машина спокійно заводиться від газгену, без переходу на бензин. Після тривалого простою потрібно 5-10 хвилин на повторне розпалювання установки.

Як епілог.

Дров'яні газогенератори, виготовлені своїми руками, можна не тільки ставити на автомобілі, але і використовувати для домашніх потреб. Це і опалювальні котли та побутові електрогенератори, що працюють від дизельних чи бензинових двигунів.
Звичайно такі пристрої мають право на життя лише за достатньої кількості дешевого палива (дрів).

До речі, є сучасні зразки газогенераторних установок.
Електрогенератори:

Автомобільні газогенератори:
Тойота Camry 2,0 GLI на деревному газі
Невеликий, економічний та дуже енергійний автомобіль. Через низьку витрату палива, одна заправка дає можливість проїхати близько 500 км. Причіп не сильно впливає на керування автомобілем. Максимальна швидкість 95 км/год (на 4 передачі) Витрата палива: 20 кг/100 км. Дальність пробігу: 500 км. (на торфі) Потужність на бензині 96 кВт. КПП механіка 5ст. Обслуговування: очищення фільтра кожні 2000 км.

Chevrolet El Camino, 1987
Двигун: 350 к.с., 5,7 літрів, автоматична КПП
Паливо: Деревина
Витрата: приблизно 40 кг/100 км.
Дальність пробігу: 200 км на одному завантаженні. Можна брати палива для 700 км пробігу
Максимальна швидкість: більше 120 км/год. Вага автомобіля: ~ 2 300 кг
Газогенератор був виготовлений у 2007 році Електронне керування двигуном: Motec M800. Електронне керування подачі суміші, контроль вихлопних газів, лямбда-зонд. Можлива робота як на бензині, так і газу. Автоматичний розпал газогенератора. Відповідає ЄВРО-4.

Наприкінці подивіться відео УАЗу на дровах, який зробив умілець із Білорусії:

Використані матеріали сайтів: За Рулем, auto.onliner.by (локальна копія), а також інформація з книг, список яких представлений внизу.