Принцип работы и изготовление дровяного газогенератора

Не стоит спешить избавляться от опилок, сухих веток, соломы, щепок, листвы и другого строительного и бытового мусора, ведь при наличии газогенератора в хозяйстве все эти отходы можно использовать в качестве совершенно бесплатного, но при этом довольно эффективного источника энергии. Если же такой установки нет, то ее можно сделать собственными руками, не тратя большие средства на уже готовый агрегат.

Работа газогенераторных установок

Как и многие другие агрегаты, работающие на газу, дровяной генератор базируется на пиролизном сжигании, обусловленном наличием кислорода, пусть и в минимальных количествах. Эта особенность переводит процесс быстрого горения, которое можно наблюдать в открытом пространстве, в очень медленное, но производительное тление, благодаря чему вырабатывается необходимое количество полезной тепловой энергии.

Принцип действия

Сегодня установки такого типа не слишком актуальны, но раньше сфера их применения была очень широка. Народные умельцы даже умудрялись использовать газогенератор на дровах для автомобиля. Чертеж, схема и необходимые материалы для изготовления этого агрегата не представляют собой ничего сложного, однако сделать дровяной газогенератор самостоятельно смогут только те мастера, которые имеют полное представление о принципе его работы.

Рабочий цикл газогенераторов для выработки электроэнергии на дровах включает в себя такие последовательные процессы:

1. 1. Для выработки полезной энергии в камеру сгорания закладывается топливо, которое сможет дать необходимый объем тепла только при наличии кислорода. Доля чистого воздуха должна составлять не более 35%, иначе топливо будет прогорать слишком быстро.
2. 2. В процессе тления будут выделяться продукты горения, однако не все из них являются полезными, поэтому в каждом устройстве должна быть предусмотрена качественная система фильтрации.
3. 3. Конструкция газогенератора для дома предполагает проведение двойной очистки выделяемых горючих газов, которая поможет избавиться от вредных примесей и прочего балласта, не дающего полезной энергии. Первичная очистка осуществляется за счет прохождения газов через специальное циклонное фильтрующее устройство вихревого типа. Что же касается вторичной очистки, то она проводится посредством обработки продуктов горения в водном фильтре, именуемом скруббером.

Изучив эти простые принципы действия тепловой установки, можно приступать к изготовлению чертежей газогенераторов на дровах своими руками, по которым в дальнейшем будет осуществляться конструирование автономного агрегата. При желании можно воспользоваться уже готовым проектом газгена.

Для этой схемы характерно верхнее расположение камеры сгорания, в которую при нижней тяге, необходимой для более длительного процесса горения, будет закладываться угольный или древесный брикет. Самодельная установка является очень простой и понятной в использовании, однако без существенных недочетов она также не обходится.

https://youtube.com/watch?v=B5sPMbSmPaM

Достоинства и недостатки

Как и все сделанные собственными руками установки, газовый генератор имеет массу недостатков, ведь идеальная работа агрегата, при которой прессованные брикеты или любые другие виды топлива будут подкидываться не чаще одного раза в сутки, является возможной только в том случае, если речь идет о готовом промышленном устройстве. Но это вовсе не повод для того, чтобы отказываться от самостоятельного его конструирования, ведь при правильной сборке дровяной генератор обязательно продемонстрирует множество полезных своих сторон. Как правило, речь идет о таких важнейших преимуществах:

1. 1. Высокая доступность горючего сырья, ведь помимо торфяных брикетов, стружки и других отходов, остающихся после столярных работ, можно использовать содержащие целлюлозу материалы.
2. 2. Коэффициент полезного действия установки достигает от 70 (актуально для самых простых бюджетных конструкций) до 95%.
3. 3. Отсутствие привязки к газовым магистралям или электрическим сетям, ведь газогенераторные установки можно использовать в любой открытой местности, лишенной всякой коммуникационной инфраструктуры.
4. 4. Несмотря на выделение большого количества горючих газов, такие конструкции являются более экологичными, если сравнивать их с теми же жидкотопливными котлами, выбрасывающими в атмосферу огромное количество вредных веществ и требующих создания отдельного резервуара, предназначенного для хранения топлива.
5. 5. Возможность обустройства загрузочного бункера больших размеров, благодаря чему в генератор можно будет загружать крупные топливные материалы без дополнительной их обработки (дрова, длинные толстые ветки и любое другое негабаритное сырье).
6. 6. Широкая сфера применения полезного тепла, вырабатываемого генераторной установкой, которое можно использовать не только для отопления жилых и подсобных помещений, но и для работы двигателя внутреннего сгорания машин.
7. 7. При желании газогенератор может быть переквалифицирован в полноценный электрогенератор, который можно будет использовать в качестве источника электрической энергии при отключении света, выезде на местность, лишённой электросетевой инфраструктуры, а также в любых других критических и нестандартных ситуациях.

Естественно, все перечисленные выше достоинства носят условный характер, так как многое зависит от правильности сборки конструкции, ее габаритов и сложности. Кроме того, не следует забывать и о недостатках таких установок, которых также немало. Обычно имеются в виду такие существенные минусы:

1. 1. Дороговизна конструкции. Не стоит думать, что самодельный газген обойдется хозяину в сущие копейки. И хотя установки, сделанные собственными руками, гораздо дешевле, чем промышленные агрегаты, их можно выполнять только из высокопрочных толстостенных сплавов, которые способны выдерживать высокие температуры горения (чего только стоит чугун для изготовления колосников).
2. 2. Для сооружения подобных конструкций понадобится электро- или газосварочный аппарат, а также навыки работы с ним.
3. 3. Газогенераторная установка не сможет работать без электричества, ведь именно этот источник энергии обеспечивает принудительную тягу. Если пренебречь этим требованием, то внутренняя часть корпуса очень быстро будет загрязнена и хозяину придется очищать с неё образовавшийся деготь.
4. 4. Внушительный размер, требующий отдельного большого пространства для полноценного размещения установки.

Следует отметить, что в регулярной очистке газовый генератор будет нуждаться и при полноценном обеспечении тяги. Кроме того, хозяева должны быть готовы к тому, что их статьи расходов пополнятся затратами на периодическую замену отдельных сменных составляющих установки, к которым относятся газовые фильтры.

Еще один недостаток таких агрегатов заключается в том, что для их нормальной работы необходимо использовать сухое сырье с влажностью, не превышающей 20%. Ко всему перечисленному выше следует добавить отсутствие температурных регуляторов, сильный перегрев стенок корпуса и их быстрый износ, а также длительность рабочего процесса, ведь полноценная генерация тепла начинается только через полчаса после растопки.

Генератор своими руками

Перед тем как приступать к изготовлению домашней газогенераторной установки, следует определиться, в каких именно целях и масштабах она будет использоваться. Важно помнить, что агрегат, предназначенный для отопления жилого помещения, будет иметь большие габариты, а следовательно, актуальным станет его размещение в отдельных подсобных постройках.

Генератор для дома может быть создан из имеющихся в наличии подручных материалов, чего нельзя сказать о более компактном и удобном в использовании автомобильном агрегате, который лучше всего конструировать из толстой нержавеющей стали. Последний вариант является более популярным благодаря мобильности и небольшим габаритам, поэтому целесообразно рассмотреть советы специалистов по самодельному конструированию на его примере.

Проект и необходимые материалы

Невозможно построить такую конструкцию, не имея понятий о ее устройстве и чертежа. Газогенератор на дровах для машинных ДВС чаще всего сооружается представленному на изображении типовому проекту.

Имея подробный чертеж на руках, гораздо проще подобрать оптимальные материалы, необходимые для изготовления самодельной конструкции. Обычно народные умельцы используют такие расходные средства:

• стальную бочку объемом около 100 литров;
• толстостенную трубу из металла с диаметром не менее 30 сантиметров;
• металлический бидон с размером меньшим, чем у бочки, из которой будет изготавливаться внешний корпус установки;
• чайник из нержавеющей стали;
• баллон от старого огнетушителя;
• роторный диск (можно позаимствовать у электрической газонокосилки);
• трубу со сгоном;
• батарею низкотемпературного типа;
• два новых стальных ведра среднего объема;
• ресивер, шестигранник и другие вспомогательные элементы.

Подготовив все перечисленные материалы и соответствующие инструменты для их обработки, можно смело приступать к изготовлению автомобильного газового генератора, неукоснительно соблюдая все предписанные меры по безопасности во время рабочего процесса.

Порядок сборки конструкции

Сначала необходимо подготовить основные элементы будущей конструкции, которые требуют предварительной обработки. Речь идет о следующих работах:

1. 1. В отрезе толстостенной металлической трубы выполняются сквозные отверстия для доступа кислорода и обеспечения внутренней силы тяги в камере сгорания.
2. 2. Приваривание роторного диска к отрезу трубы с заранее предусмотренными фурмами.
3. 3. Установка металлического бидона поверх приваренного к трубе роторного диска.
4. 4. Переделывание вышедшего из строя огнетушителя в циклон.
5. 5. Изготовление зольника в основном корпусе будущей установки.
6. 6. Помещение подготовленного бидона внутрь стальной бочки, выполняющей роль внешнего (основного) корпуса.
7. 7. Переделка старой низкотемпературной батареи в охладительную установку.
8. 8. Изготовление двухуровневого фильтра из ведер.
9. 9. Усовершенствование вентиляторной установки, необходимой для создания принудительной тяги в камере горения, и ее подключение с помощью гибкой трубы.
10. 10. Монтаж шаровых запорных кранов на трубу, обеспечивающую подачу газа.

Очень важно по максимуму подгонять размеры самодельной конструкции под промышленные образцы и использовать уже готовую установку газогенерации в качестве наглядного примера. Кроме того, в процессе сборки у мастера уже должны быть готовы все рабочие узлы, которые зачастую представляют собой отдельные конструкции.

Речь идет о топливном бункере, внутренней камере сгорания, ее горловине и примыкающем патрубке, воздухораспределителе, фильтрах, решетке для чугунных колосников и многих других основных и вспомогательных элементах системы. При этом все внутренние составляющие установки должны быть выполнены из низкоуглеродной стали.

После завершения сборки и изготовления плотно прилегающей к корпусу крышки следует позаботиться о ножках для газогенераторной установки, помня о том, насколько тяжелой она является. Некоторые народные умельцы используют рессоры амортизаторов для подъема конструкции, так как крайне сложно сделать это вручную.

Выполнение самодельной газогенераторной установки под силу всем мастерам, которые знакомы с газосварочным аппаратом. Такая конструкция обойдется намного дешевле, чем уже готовый промышленный газогенератор, и уж точно не помешает в хозяйстве, особенно если речь идет о частном доме с подсобными постройками.