Hur man gör en gasgenerator själv: särdrag vid tillverkning av en hemmagjord enhet

Gasgenerator – en apparat som producerar gas från kol, ved, träbearbetningsavfall och andra material. Den genererade bränsle kan ersätta traditionella kolvätebränslen – naturgas för uppvärmning av bostäder och bensin för bilar.

Huvudtanken med att använda en sådan apparat – besparing av bränslekostnader. Den ständiga prishöjningen på bensin, propan och metan tvingar hobbyhantverkare att söka efter alternativa sätt att få bränsle.

För att bygga en gasgenerator själv måste du förstå dess konstruktion och funktionsprincip.

Vi förklarar hur omvandlingen av fast bränsle till brännbar gas går till, beskriver apparatens konstruktionsdetaljer och ger exempel på montering av enkla enheter. För bättre förståelse har vi kompletterat artikeln med tydliga scheman, fotografier och videor.

Gasgenerator: konstruktion och funktionsprincip

En gasgenerator är en anordning som omvandlar flytande eller fast bränsle till gasform för vidare förbränning för att producera värme.

Bränslealternativ för generatoranläggningen

Apparater som drivs med eldningsolja eller spillolja har en mer komplex konstruktion än modeller som använder olika typer av kol eller ved.

Därför är det oftast fastbränslegasgeneratorer som förekommer – bränslet är tillgängligt och billigt.

Som fast bränsle i en gasgenerator används:

• träkol, brunkol och stenkol;
• bränslepellets av träavfall;
• halm, sågspån och ved;
• torvbriketter, koks;
• skal från frön.

Särskilt sparsamma husägare tillverkar själva briketter av sågspån.

Gasgenerering är möjlig från alla dessa bränsletyper. Energiutvinningen beror på värmevärdet hos olika bränsletyper.

Dessutom får man mer värme från förbränning av råmaterial i en gasgenerator än från användning av fast bränsle i pannor. Om verkningsgraden för en vanlig vedpanna varierar mellan 60–70%, så når värdet för en gasgeneratoranläggning 95%.

Men här måste man beakta en nyans. Pannan förbränner bränsle för att värma vatten, medan gasgeneratorn bara producerar bränsle. Utan en värmare, en kamin eller en förbränningsmotor är en hemmagjord gasgenerator värdelös.

Den producerade gasen måste användas omedelbart – det är ekonomiskt ofördelaktigt att lagra den i någon behållare. För detta måste man montera extra utrustning som är beroende av elförsörjning.

Under sovjettiden användes gasgeneratorer till och med för att driva lastbilar – den producerade gasen räcker gott för att driva en förbränningsmotor.

Vad som händer inuti gasgeneratorn

Grunden för gasgeneratorns funktion är pyrolys av fast bränsle, som sker vid höga temperaturer och låg syrehalt i eldstaden. Inuti gasgenereringsanordningen pågår flera kemiska reaktioner samtidigt.

Schemat för en industriell gasgenerator är en ganska komplex anläggning med många separata enheter, i var och en av dem pågår en egen operation (+)

Tekniskt sett delas processen för generering av brännbar gas in i tre på varandra följande steg:

1. Termisk nedbrytning av bränslet. Processen sker under syrebrist, där endast en tredjedel av den för normal förbränning nödvändiga mängden syre tillförs reaktorn.
2. Rening av den erhållna gasen. I cyklonen (torr virvelfilter) filtreras gasmolnet från flygande askpartiklar.
3. Kylning. Den erhållna gasblandningen kyls och genomgår ytterligare rening från föroreningar.

I själva verket sker just den första processen – pyrolys – i själva gasgeneratorblocket. Allt annat – är förberedelse av gasblandningen för vidare förbränning.

Pyrolysrummet i en hemmagjord gasgenerator delas in i en tratt med fast bränsle (1), en bränslebehållare (2) och en asklåda (3)

Vid utgången från gasgenereringsanläggningen erhålls en brännbar blandning av koloxid, väte, metan och andra kolväten.

Dessutom tillkommer, beroende på vilket bränsle som används vid pyrolys, i olika mängder vatten i form av ånga, syre, koldioxid och kväve. Enligt den beskrivna principen fungerar även pyrolyssugnar för uppvärmning, som uppvisar hög verkningsgrad.

Funktioner hos olika omvandlare

Gasgeneratorer indelas efter konstruktion och interna processer i:

• raka;
• omvända;
• horisontella.

De skiljer sig åt i punkter för lufttillförsel och utlopp för den genererade gasen.

Rak process sker genom att luftmassan trycks in underifrån och den brännbara blandningen lämnar konstruktionen högst upp.

Omvänd variant innebär att syre tillförs direkt till oxidationszonen. Denna zon är den hetaste i gasgeneratorn.

Det är ganska svårt att själv göra insprutning i den, därför används denna arbetsprincip endast i industriella anläggningar.

Vid den raka gasgeneratorprocessen bildas en stor mängd tjära och fukt vid utloppet, den omvända är för komplicerad att utföra själv, och den horisontella har lägre kapacitet men extremt enkel konstruktion (+)

I horisontell gasgenerator är gasutloppsröret placerat direkt ovanför gallret i zonen där oxidations- och reduktionsreaktionerna sammanfaller. Denna konstruktion är enklast att bygga själv.

Fördelar och nackdelar med gasgeneratorer

En fabrikstillverkad hushållsgasgenerator kostar 1,5–2 gånger mer än en vanlig fastbränslepanna. Är det värt att lägga pengar på denna 'underteknik'?

Bland fördelarna med att använda gasgeneratorer finns:

• fullständig förbränning av bränslet som laddats i eldstaden, och minimal askmängd;
• relativt hög verkningsgrad vid samarbete med förbränningsmotor eller gaspanna;
• brett urval av fast bränsle;
• enkel drift och inget behov av kontinuerlig övervakning av aggregatet;
• tidsintervall mellan omladdningar av eldstaden – upp till ett dygn på ved och upp till en vecka på kol;
• möjlighet att använda otorkat virke – fuktigt material kan endast användas i vissa gasgeneratormodeller;
• miljövänlighet – enheten har ingen avgaspipa, all genererad gas går direkt till förbränningskammaren i motorn eller pannan.

Vid användning av fuktig ved kommer generatorn att fungera, men gasproduktionen minskar med 20–25%. Kapacitetsminskningen beror på avdunstning av naturlig fukt från veden.

Detta leder till en temperatursänkning i eldstaden, vilket saktar ner pyrolysprocessen. Det är bäst att noggrant torka vedträna före lastning i pyrolyskammaren. Industriella enheter är helt automatiserade, bränsletillförseln sker med en skruv från en intilliggande behållare.

En egentillverkad gasgenerator har inte samma autonomi, men den är fortfarande ganska enkel att använda. Man behöver bara då och då fylla på den med ved ända till brädden.

Arbetstemperaturerna i gasgeneratorn når värden på 1200–1500°C, dess hölje måste vara tillverkat av material som tål sådana påfrestningar.

Gasgeneratorn har färre nackdelar, men de finns:

• svag reglerbarhet av genererad gasvolym – när temperaturen i eldstaden sjunker upphör pyrolysen och istället för en brännbar gasblandning bildas en smet av tjära vid utloppet;
• anläggningens skrymmande storlek – även en egentillverkad gasgenerator med medelhög effekt på 10–15 kW tar upp ganska mycket utrymme;
• lång uppstartstid – innan reaktorn producerar den första gasen tar det 20–30 minuter.

Efter ”uppvärmning” levererar generatorn stabilt en viss volym gasblandning som måste brännas eller släppas ut i luften. För att bygga denna enhet själv krävs kraftiga gasflaskor eller tjockt stål, vilket kostar en hel del pengar. Men allt detta betalar sig genom generatorns bränsleekonomi och det billiga råbränslet.

Vissa modeller av gasgeneratorer är utrustade med en luftfläkt, andra inte. Det första alternativet gör det möjligt att öka anläggningens effekt, men binder den till elnätet. Om man behöver en liten generator för att laga mat utomhus, kan man klara sig med en kompakt enhet utan luftfläkt.

De flesta egentillverkade gasgeneratorer fungerar genom naturligt drag.

En bärbar gasgenerator med en effekt på 2,4 kW som drivs med ved gör att man utan problem kan laga lunch på landet långt från civilisationen (+)

För uppvärmning av ett privat hus behövs en kraftfullare och elberoende enhet. I detta fall bör man dock ordna med en reservgenerator för att inte plötsligt stå utan både el och värme vid ett elnätsfel.

Arbetsenheter i en hemmabyggd apparat

För att förstå hur man kan bygga en fastbränslegasgenerator själv måste man ha en klar bild av dess konstruktion. Varje element har sitt syfte, även frånvaron av ett enda är oacceptabelt.

Inne i höljet på en egentillverkad gasgenerator måste finnas:

• en behållare för fast bränsle uppe i anordningen;
• en pyrolyskammare där glödgningsprocessen äger rum;
• en luftfördelare med backventil;
• rost med asklåda;
• utloppsrör för producerad gas;
• reningsfilter.

I en hemmagjord generator som drivs med ved uppstår en ganska hög temperatur, därför ställs stränga krav på varje komponent. För höljet används kraftig stålplåt och alla invändiga delar väljs för maximal värmebeständighet.

För att säkerställa tätheten hos luckan för bränslepåfyllning när den är stängd, behöver locket en tätning. Det billigaste materialet för detta är asbest. Det är dock inte ofarligt för människors hälsa, det är bättre att leta efter speciella värmebeständiga packningar baserade på silikoner eller silikater i butiken.

Gaserna som genereras i förbränningskammaren blandas först med luft och kyls, och passerar sedan rening i ett filter av lecakulor eller sågspån (+)

Höljet kan vara både cylindriskt och rektangulärt. Ofta använder man för att förenkla arbetet ett par gasflaskor för naturgas eller järntunnor. En av rosterstavarna i botten av eldstaden svetsas fast "för gott", och den andra monteras så att den kan röras. Detta är nödvändigt för att rengöra dem från slagg och aska.

Luftfördelningsenheten sitter utanpå höljet. Den säkerställer att nödvändiga mängder syre kommer in i eldstaden, men tack vare en backventil släpper den inte ut brännbara gaser därifrån.

Tillverkningstekniker för gasgeneratorn

Att själv göra en gasgeneratoranläggning är möjligt på flera sätt. Valet beror här på tillgången på material och den fortsatta användningen av den erhållna gasen.

Alternativ #1: Exempel på konstruktion av en kolanläggning

Låt oss titta på ett exempel på att tillverka en användbar hemmagjord apparat av en metallhink med lock. Först förbereder vi aggregatet som kommer att omvandla gasen från anläggningen till elektricitet.

Efter att ha förberett förbrukaren för kommande drift kan man ägna sig åt att bygga själva gasgeneratorn.

Röret som leder bort gas från installationen måste förses med ett filter, eftersom kolet under förbränning avger mycket fina partiklar och damm.

När processen att bygga en hemmagjord gasgenerator är klar, måste man testa dess funktion.

Alternativ #2: Gasgenerator av 200-litersfat

För en hemmagjord gasgenerator av fat behövs två behållare på 200 liter. Den ena sätts in i den andra till två tredjedelar.

Utrymmet som bildas nedtill används som förbränningskammare, och den övre delen passar perfekt som behållare för ved eller pellets.

Inne i ett tunnliknande hölje kommer det att ske pyrande med gasgenerering, och utanpå i en cylinder från en gammal brandsläckare, i reningsfiltret, kommer gasen att rengöras från obrännbara föroreningar.

På sidan, i höjd med pyrolyssektionen, svetsas ett rör med en diameter på 50 mm för lufttillförsel, och närmare locket – ett gasavgaserande rör. I botten av den inna tunnan skärs ett hål för bränsle att komma in i förbränningskammaren, och i botten av den yttre fästs en lucka för lufttillförsel.

Det återstår bara att göra reningsfilter för gasblandningen innan den förs vidare till varmvattenpannan. För detta behövs använda brandsläckare eller rörbitar i liknande storlek.

Ovanför stängs de tätt, och nedanför svetsas en konformad anslutning, i vars ände det finns en nippel för askutmatning. Sedan skärs ett rör in på sidan för att tillföra gasblandningen för rening, och i locket – en avledning för den redan filtrerade gasen.

Primär rening av gasen från sot- och askpartiklar sker genom centrifugalkrafter i yttre grovfilter (+)

Därefter, för att sänka temperaturen på bränslegasen, görs en kylradiator av flera rör med en diameter på 10 cm. De förbinds med varandra med små rörstumpar.

För slutrening av gasen installeras ytterligare ett filter med lecakulor, små metallbrickor eller sågspån inuti. Det sista materialet får endast användas under förutsättning att den inkommande gasen redan har kylts ner, annars kan det leda till brand.

Av en gasflaska kan man göra en “potbellykamin”. Instruktioner för att skapa en primitiv ugn finns i denna artikel.

Alternativ #3: Hemmabyggd modell för förbränningsmotor

För en bil eller motorcykel gör man en hemmagjord gasgenerator enligt ett liknande schema. Men här måste man minska anläggningens storlek till ett minimum. Att ha med sig en tung apparat är oekonomiskt och ser inte heller särskilt estetiskt ut.

För att underlätta arbetet, för bilversionen av generatorn är det bäst att ta hushållsgasflaskor. Det viktigaste är att före svetsning försäkra sig om att det inte finns minsta spår av propan i behållaren, annars kan en liten explosion inträffa. För att göra detta måste man skruva av flaskans ventil och fylla behållaren helt med vatten.

För att kyla brännblandningen vid utloppet från anläggningen kan man använda en vanlig värmeradiator.

Initialt producerar en billgasgenerator alldeles för heta gaser. De måste absolut kylas ner. Annars kan de vid kontakt med motorns glödheta delar självantända. Dessutom har uppvärmt gasformigt bränsle låg densitet, vilket gör det helt enkelt problematiskt att antända det i cylindrarna.

En hemmagjord gasgenerator för bilen kan monteras i bagageutrymmet eller på en släpvagn.

Det andra sättet är att föredra på grund av:

• enkel reparation;
• möjligheten att lämna gasgeneratoraggregatet i garaget;
• tillgång till ledigt utrymme i bagageutrymmet;
• möjligheten att använda anläggningen för andra behov än att tillföra bränsle till förbränningsmotorn.

Du behöver inte oroa dig för gupp på vägen. När du studsar på ojämnheter kommer det fasta bränslet i förbränningskammaren att skakas, vilket bara bidrar till bättre blandning och förbränning.

Nyanser i drift och användning av gasgeneratorer

Det är viktigt att komma ihåg att den gas som anläggningen producerar är luktfri och giftig. Om misstag görs när man svetsar metallkomponenter till gasgeneratorn med egna händer, kan olyckor inte undvikas.

För naturlig lufttillförsel i förbränningskammaren kan du borra hål med 5 mm diameter runt höljet. Alla monteringsarbeten och funktionstester bör utföras i en välventilerad verkstad eller utomhus.

Tändning av en fastbränslegasgenerator skiljer sig inte från att tända en vedspis. Man lägger in ved eller annat bränsle och tänder det med en sticka.

Efter antändning stänger man spjället för att begränsa syretillförseln till förbränningskammaren. För att den gasproducerande hemmabygget ska fungera korrekt måste man noggrant justera avledningen av den erhållna gasblandningen och syretillförseln.

Innan du börjar bygga en gasgenerator bör du göra tekniska beräkningar där du måste ta hänsyn till förbränningsarean och bränsletypen, samt önskad uteffekt och avsedd driftsätt.

Slutsatser och användbar video om ämnet

Hur man använder en gasgenerator som bearbetar träkol som bränsleleverantör för en småbil:

Enkel gasgenerator från propanflaskor:

Konstruktion av en vedgasgenerator:

Ovanstående metoder är lämpliga för att själv tillverka en effektiv gasgenerator. Men det finns många fler modeller av denna anordning. Vissa är enklare att göra, andra svårare.

Det viktigaste vid monteringen av aggregatet är att ägna maximal uppmärksamhet åt kvaliteten på svetsfogarna, annars kan gasläckor och explosion inträffa. Om allt görs korrekt kommer gasgeneratorn att fungera tillförlitligt i 10–15 år. Sedan börjar metallen i höljet att brinna igenom, och du måste göra om allt.

Har du praktiska färdigheter i montering eller erfarenhet av att använda en hemmagjord gasgenerator? Dela gärna dina kunskaper och ställ frågor om artikelns ämne i kommentarerna nedan.