ガス発生器は、石炭、薪、木工廃棄物などからガスを発生させる装置です。生成された燃料は、従来の炭化水素燃料(暖房用の天然ガスや自動車用のガソリン)に取って代わることができます。
そのようなユニットを使用する主なアイデアは、燃料費を節約することです。ガソリン、プロパン、メタンの価格が常に上昇しているため、職人は燃料を入手する別の方法を模索しています。
自分の手でガス発生器を作るには、その構造と動作原理を理解する必要があります。
固体燃料が可燃性ガスに変換される方法を説明し、ユニットの設計機能を指定し、簡単な装置の自己組立の例を示します。情報をよりよく統合するために、視覚的な図、写真、ビデオクリップを記事に追加しました。
ガス発生器:装置と動作原理
ガス発生器は、液体または固体燃料を気体状態に変換して、さらに燃焼させて熱を得る装置です。
発電ユニットの燃料オプション
燃料油や鉱山で稼働するユニットは、さまざまなタイプの石炭や薪を使用するモデルよりも構造が複雑です。
したがって、見つかったのはほとんどの場合固体推進ガス発生器です-幸いなことに、燃料は手頃で安価です。
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暖房用ボイラーへのガス供給
自動車用ガス生産
農業機械用ガス生産
ガスランプとヒーター
ガス発生器の固体燃料として使用:
- 木炭、褐色および固い石炭;
- 木くずからの燃料ペレット;
- わら、おがくず、薪。
- 泥炭ブリケット、コーラ;
- 種の殻。
特に倹約家の所有者は、自分のお手でおがくずから練炭を収穫します。
これらすべてのタイプの燃料からガスを発生させることができます。エネルギー放出は、さまざまな種類の燃料の発熱量に依存します。
さらに、ガス発生器での原料の燃焼からの熱は、ボイラーでの固体燃料の使用からより多く得られます。従来の薪ボイラーの効率が60〜70%の範囲で変動する場合、ガス発生複合施設ではインジケーターは95%に達します。
ただし、ここでは1つの注意点を考慮する必要があります。ボイラーは燃料を燃焼させて水を加熱し、ガス発生器は燃料のみを生成します。ヒーター、ストーブ、ICEがなければ、自家製のガス発生器の感覚はゼロになります。
得られたガスはすぐに使用する必要があります-タンクに蓄積することは経済的に不利益です。これを行うには、電源装置に応じて、追加の機器を取り付ける必要があります。
ソビエト時代、トラックを操作するためにガス発生器さえ使用されました;生成されたガスは内燃機関の操作に十分です
ガス発生器の内部で何が起こるか
ガス発生器の操作は、固体燃料の熱分解に基づいています。これは、高温で炉内の低酸素含有量で発生します。ガス発生装置の内部では、いくつかの化学反応が同時に起こります。
工業用ガス発生器のスキームは、多くの個別のデバイスを持つかなり複雑な設備であり、それぞれに独自の操作があります(+)
技術的には、可燃性ガスの生成プロセスは、次の3つの段階に分けられます。
- 燃料の熱分解。プロセスは、通常の燃焼に必要な量の3分の1だけが反応器に供給される酸素欠乏状態で進行します。
- 得られたガスの精製。サイクロン(乾式渦フィルター)では、揮発性の灰粒子からガス雲がろ過されます。
- 冷却。得られたガス混合物を冷却し、不純物からさらに精製する。
実際、ガス発生装置自体では、熱分解という最初のプロセスが行われます。残りはすべて、さらに燃焼するための混合ガスの準備です。
自家製のガス発生器の熱分解チャンバーは、固体燃料ホッパー(1)、火室(2)、灰皿(3)に分かれています。
ガス発生ユニットの出口で、一酸化炭素、水素、メタンおよび他の炭化水素の可燃性混合物が得られる。
また、熱分解に使用される燃料に応じて、蒸気の形の水、酸素、二酸化炭素、窒素が様々な量でそれらに添加されます。記載された原理によれば、熱分解加熱ボイラーも作動し、高効率を示します。
各種コンバーターの特徴
内部プロセスのデバイスとテクノロジーのためのガス発生器は次のとおりです。
- まっすぐ;
- 変換済み
- 水平。
空気の供給と発生ガスの出力の点で異なります。
直接プロセス 空気塊が下から噴射され、構造物の上部にある可燃性混合物の出口で発生します。
反転オプション 酸化ゾーンに直接酸素を供給します。同時に、それはガス発生装置の中で最も暑いです。
単独で注入することは非常に難しいため、この動作原理は産業プラントでのみ適用されます。
直接ガス発生プロセスでは、大量のタールと湿気が出口で形成されます。逆にしたものは手で行うには複雑すぎますが、横にしたものは生産性が低下しますが、非常にシンプルな設計です(+)
で 水平ガス発生器 ガスの出口パイプは、酸化反応と還元反応を組み合わせるゾーンの火格子のすぐ上にあります。この設計は、独立した実行で最も単純です。
ガス発生器の長所と短所
工場で製造された家庭用ガス発生器は、従来の固体燃料ボイラーの1.5〜2倍の費用がかかります。この「奇跡のテクニック」にお金を使う価値はありますか?
ガス発生器を使用する利点には、次のものがあります。
- 燃料の完全燃焼炉に装填し、最小量の灰;
- 比較的高い効率 内燃機関またはガスボイラーと一緒に作業するとき;
- 幅広い固体燃料;
- 操作のしやすさ ユニットの動作を継続的に監視する必要がないこと。
- 再起動間の時間間隔 火室 -木材では最大1日、石炭では最大1週間。
- 原木を使用する可能性 -湿式原料は、ガス発生器の一部のモデルでのみ使用できます。
- デバイスの環境への配慮 -この装置には排気管がありません。発生したガスはすべて、エンジンまたはボイラーの燃焼室に直接流れます。
湿った木材を使用すると、発電機は動作しますが、ガスの生成は20〜25%減少します。性能の低下は、木材からの自然水分の蒸発によるものです。
これにより、炉内の温度が低下し、熱分解プロセスの速度が低下します。ログを熱分解チャンバーにロードする前に、ログを完全に乾燥させるのが最善です。産業用デバイスは完全に自動化されており、燃料は近くのコンテナからネジで供給されます。
自作のガス発生器はそのような自律性には満足しませんが、操作も非常に簡単です。眼球に燃料を供給するのは時々必要なだけです。
ガス発生器の動作温度は1200–1500°Cの値に達します。その本体は、同様の負荷に耐えられる材料で作られている必要があります
ガス発生器の欠点は少ないですが、次のようなものがあります。
- 不十分に調整されたガス量 -炉内の温度が低下すると熱分解が停止し、可燃性ガス混合物の代わりに、出口で樹脂のマッシュが形成されます。
- インストールのかさばり -平均出力が10〜15 kWの自家製のガス発生器でさえ、かなり大きなスペースを占めます。
- キンドリングタイム -反応器が最初のガスを生成する前に、20〜30分かかります。
「ウォームアップ」後、ジェネレーターは一定量のガス混合物を安定して生成します。これは燃焼させるか、空気中に投入する必要があります。このユニットを自分の手で作るには、耐久性のあるガスシリンダーまたは厚い鋼鉄が必要ですが、これには多額の費用がかかります。しかし、これらすべては、発電機の経済性と初期燃料の低コストで報われます。
ガス発生器のモデルによっては、送風機が装備されているモデルと装備されていないモデルがあります。最初のオプションでは、インストールの電力を増やすことができますが、それは主電源に結び付けられます。屋外で調理するための小さな発電機が必要な場合は、空気過給機なしでコンパクトなユニットを行うことができます。
ほとんどの自作ガス発生ユニットは自然牽引で作動します。
木を搭載した容量2.4 kWの携帯用ガス発生器により、文明から離れた国で簡単にディナーを調理できます(+)
民家を暖房するには、すでにより強力で揮発性の装置が必要です。ただし、この場合は、バックアップ発電機に注意する必要があります。そのため、ネットワークで事故が発生した場合に、夜間に電源や暖房がなくなることはありません。
自家製ユニットの作業ユニット
固体燃料ガス発生器を自分の手で作る方法を理解するには、その設計を明確に想像する必要があります。各要素には独自の目的があり、それらの1つが存在しなくても受け入れられません。
自家製のガス発生器のハウジング内に存在する必要があります:
- ユニット上部の固体燃料ホッパー。
- くすぶりプロセスが行われる熱分解チャンバー;
- チェックバルブ付き空気分配装置;
- 灰皿ですりおろす。
- 生成ガスの出口管;
- フィルターの洗浄。
木の自家製発電機では、かなり高い温度が形成されるため、その各要素には厳しい要件が課されます。ケースは耐久性に優れた鋼板を使用し、内部はすべて耐熱性に優れたパーツを採用。
閉じたときに燃料ローディングハッチの気密性を確保するには、蓋にシーラントが必要になります。このための最も安い材料はアスベストです。しかし、それは人間の健康に無害ではなく、店内でシリコーンやケイ酸塩をベースにした特別な耐熱ガスケットを見つけることをお勧めします。
燃焼室で生成されたガスは、最初に空気と混合されて冷却され、次に膨張粘土またはおがくずフィルターで洗浄されます(+)
本体は、円筒形または長方形のいずれかです。多くの場合、作業を簡略化するために、天然ガスまたは鉄製のバレル用のシリンダーが2、3個取られます。火室の下部にある火格子の1つは「しっかりと」溶接され、もう1つは移動できるように組み込まれています。これは、スラグと灰を取り除くために必要です。
エアディストリビューションユニットは、ハウジングの外側にあります。炉に必要な量の酸素を供給しますが、逆止弁のため、可燃性ガスを炉から放出しません。
ガス発生器製造技術
ガス発生装置を自分で作るにはいくつかの方法があります。ここでの選択は、材料の可用性と、結果として得られるガスのさらなる使用に依存します。
オプション#1:石炭火力機器の構築例
蓋付きの金属製バケツから便利な自家製製品を作る例を考えてみましょう。最初に、設備から受け取ったガスを電気に処理するユニットを準備します。
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発電機の燃料系統の変更
ユニットエアフィルターのアップグレード
プラスチックパイプの金属製パイプへの交換
デバイスの排気管の改善
次の操作のために消費者を準備した後、直接ガス発生器の建設に従事することが可能です。
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エントランスを強化するメタルプレート
金属板に穴をあける
ガス化炉のブランクに穴をあける
インレットチューブをバケットの壁に取り付ける
インレットチューブを溶接機で固定
シリコーンシーラント処理
バケットの蓋にノズルを取り付ける詳細
ガス発生器上部の出口配管を強化
施設からガスを排出する分岐管には、燃焼の過程で、石炭は細かい浮遊物や粉塵を大量に排出します。
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フィルター材料
バンクホール形成
缶の中に泡を入れます
ガスフィルターの取り付け
自家製ガス発生器の施工が完了しましたので、操作性を確認する必要があります。
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発電機への接続
炉への燃料装填
ガス漏れチェック
インレットへのプラグの取り付け
オプション#2:200バレルドラムのガスジェネレーター
自家製のバレルガスジェネレーターには、200リットルのタンクが2つ必要です。それらの1つが他の3分の2に挿入されます。
下に形成されたスペースは燃焼室として使用され、上部は薪のビンまたはペレットに理想的にフィットします。
ガス発生によるくすぶりは、バレルからバレルの内部で発生し、クリーニングフィルターの古い消火器からシリンダーの外部で発生し、不燃性の不純物が除去されます
側面では、熱分解セクションの高さで、断面が50 mmのパイプが空気を圧送するために溶接されており、蓋の近くにガス出口パイプがあります。燃料が燃焼室に入るようにインナーバレルの底に穴が開けられ、ブロワードアがアウターバレルの底に取り付けられています。
ボイラーに移送する前に混合ガスを洗浄するためのフィルターを作るだけです。これには、使用済みの消火器または同様のサイズのパイプセクションが必要です。
上からしっかりと閉じられ、下からコーンノズルが溶接され、その端に灰を取り除くためのフィッティングがあります。そして、洗浄用混合ガスを供給する側にノズルを挿入し、蓋には既にろ過されたガスの出口を挿入する。
すすと灰の粒子からの一次ガス浄化は、粗い洗浄のための外部フィルターの遠心力により発生します(+)
また、可燃性ガスの温度を下げるために、冷却ラジエーターは直径10cmの数本のパイプで作られ、細いパイプで接続されています。
最終的なガス精製のために、膨張した粘土、小さな金属製のワッシャー、おがくずが入った別のフィルターが取り付けられています。後者の材料の使用は、流入するガスがすでに冷却されている場合にのみ許可されます。それ以外の場合は、火災に至る可能性があります。
ガスボンベから「太鼓腹のストーブ」を作ることが判明します。この記事では、プリミティブファーネスを作成する手順について説明します。
オプション#3:自家製ICEモデル
車やオートバイの場合、自家製のガス発生器が同様のスキームに従って作成されます。ここでのみ、インストールサイズを最小限に抑える必要があります。重いユニットを持ち運ぶことは不利益であり、見た目もあまり美しくありません。
あなたの仕事を容易にするために、ジェネレーターの自動車バージョンでは、ガスシリンダーを取るのが最善です。主なことは、タンク内にプロパンが存在する兆候がないことを溶接前に確認することです。そうしないと、小さな爆発が発生する可能性があります。これを行うには、バルーンバルブのネジを外し、眼球までの容器を水で満たします。
設備の出口で可燃性混合物を冷却するために、従来の暖房ラジエーターを改造することができます
当初、自動車用ガス発生器は熱すぎるガスを生成します。必ず冷却する必要があります。さもなければ、エンジンの高温部品と接触すると、それらは自然発火する可能性があります。さらに、加熱された気体燃料は密度が低いため、シリンダー内で燃焼させるのは簡単ではありません。
車用の自家製ガス発生器は、トランクやトレーラーに取り付けることができます。
次の理由により、2番目の方法が推奨されます。
- 修理が簡単;
- ガレージにガス発生ユニットを残す能力;
- トランクの空きスペースの可用性。
- 燃料を内燃機関に供給することに加えて、他のニーズのために設備を使用する可能性。
道路のでこぼこを恐れないでください。隆起で跳ねるとき、燃焼室内の固体燃料は振られ、それはそのより良い混合と燃焼に寄与するだけです。
ガス発生器の操作と操作のニュアンス
施設によって生成されるガスは無臭で有毒であることを覚えておくことは重要です。ガス発生器の金属部分を自分の手で溶接する際にミスをするとトラブルは避けられません。
燃焼室内の自然な空気の流れのために、ハウジングの周囲に5 mmの穴を開けることができます。すべての設置作業と性能チェックは、換気の良い作業場または路上で行う必要があります。
固体燃料ガス発生器の点火は、薪ストーブの点火と変わりません。薪や他の種類の燃料を中に入れ、トーチで燃やします
点火後、シャッターが閉じて燃焼室への酸素の流れを制限します。自作のガス発生システムが適切に機能するためには、結果として生じるガス混合物の排出と酸素供給を正しく調整する必要があります。
ガスジェネレーターをいじくり始める前に、工学計算を行う必要があります。この計算では、燃焼面積と燃料の種類、および必要な出力と予想される動作モードを考慮する必要があります。
木炭処理ガス発生器を小型車の燃料供給業者として使用する方法:
プロパンボンベからのシンプルなガス発生器:
木材ガス発生器の装置:
上記の方法は、効果的なガス発生器の自己生産に適しています。しかし、このデバイスにはさらに多くのモデルがあります。作成が簡単なものもあれば、複雑なものもあります。
ユニットを組み立てるときの主なことは、溶接部の品質に最大限の注意を払うことです。さもなければ、ガス漏れや爆発が発生する可能性があります。すべてが正しく行われている場合、ガス発生器は定期的に10〜15年間使用できます。そして、ケースの金属が燃え始め、あなたはすべてを改めてしなければならないでしょう。
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