Газогенератор на газе своими руками


Газогенератор на газе своими руками



и в наше время едва ли не самые распространенные автономные источники снабжения электроэнергии, а дополнить их могут биомасса и газификаторы биомассы (газогенераторы), которые используются для производства газа - топлива для двигателей внутреннего сгорания. Все нижеизложенное представляет собой свободный перевод англоязычной интернет-страницы Майка Девиса (Mike Davis) об изготовлении газогенератора своми руками. Майк Девис рассказывает.

gazogenerator

Создать собственный газогенератор несложно.

Я создал много альтернативных энергетических проектов и всегда хотел изготовить также газогенератор. Почему? Ну, двигатель внутреннего сгорания действительно занимает важное место в нашем обществе. Я уже получаю собственную электроэнергию от солнца и ветра, но она не поможет моему грузовику ехать, не запустит газонокосилку или генератор в пасмурные, безветренные дни. Почти у всех есть двигатели внутреннего сгорания, и все они нуждаются в топливе для запуска. Я, наконец, решил, что пришло время получить мое собственное топливо. Зачем платить арабам за него, если я могу выработать его для себя?

Так что же такое газогенератор

В основном это химический реактор, который превращает дерево или другие биовещества в горючий газ, который можно использовать на отопление, приготовление пищи или для запуска двигателя внутреннего сгорания. Это достигается за счет частичного сжигания биомассы в реакторе с использованием тепла для пиролиза или термического разрушения остальных материала и превращения в летучие газы.

химические_реакции_при_газификации

Хорошо построенный реактор будет также конвертировать побочные продукты сгорания, такие как CO2 и водяной пар, в легковоспламеняющиеся СО и Н2, пропуская их через слой горячего угля.

Превращения_диоксида_углерода

Выше показана формула превращения воды в водород и окись углерода.

Таким образом, газогенератор превращает большую часть массы дерева (или другого сырья биомассы) в горючие газы лишь с некоторыми остатками золы и несожженного угля. В любом случае теоретически должно быть так. Это крайнее упрощение того, как газогенератор действительно работает. Дерево и другая биомасса состоят из невероятно сложных макромолекул, таких как целлюлоза и лигнин, которые расщепляются на сотни и тысячи различных мелких молекул по мере протекания реакции. Тысячи различных сложных химических реакций происходят внутри реактора. Общий результат, если газогенератор работает хорошо, представлен в простых формулах, показанных выше.

В идеале, газогенератор должен раскладывать биомассу только на метан (и другие простые газообразные углеводороды), водород и монооксид углерода. Но в реальном мире такие вещи редко работают идеально. Неприятной побочным стороной газификации биомассы является производство дегтя. Выше я сказал, что макромолекулы, из которых состоит биомасса, распадаются на более мелкие молекулы. Некоторые из этих мелких молекул все еще остаются достаточно большими. Если газогенератор работает хорошо, эти побочные продукты будут дальше "делиться" на более мелкие молекулы.

Если газогенератор не работает так хорошо, эти крупные молекулы будут попадать в газ, товары. Они будут конденсироваться из газа в виде густого липкого, черного, полужидкого дегтя, который очень напоминает кровельную или дорожную смолу. Даже хорошо сконструирован газогенератор производит небольшое количество смолы. Эту историю моей борьбы за проектирование и построение газификатора биомассы можно назвать битвой за уменьшение производства смолы. Ниже показана наиболее важная из всех химических реакций, которые новичок-газификатор должен знать.

Биомасса + плохо разработанный газогенератор = Деготь!

Внимание! Этот проект является опасным. Металлообработка и сварка при изготовлении могут привести к ожогам и поражения электрическим током. Используйте все необходимые меры предосторожности! Кроме того, работающий газогенератор производит много тепла, а также легковоспламеняющиеся и ядовитые газы. Никогда не работайте с газогенератором в помещении. Производимые газы являются легковоспламеняющимися и потенциально взрывоопасными, если накопятся в таком замкнутом пространстве, как здание. Кроме того, угарный газ, который газогенератор также производит, смертельный! Работать с газогенератором можно только на открытом воздухе и желательно стараться оставаться с наветренной стороны от него, когда он работает. Газ выходит из газогенератора с такой же силой, как природный газ идет по трубам в вашем доме. Он так же потенциально взрывоопасен.

Моей первоначальной целью было создание компактного и простого газогенератора, который использовал бы недорогое сырье (например, трески древесины или мульчу (солому) доступные, очень недорогие или даже бесплатные) и производил бы высококачественный газ. Эти цели, видимо, в значительной степени несовместимы. Простые газогенераторы не производят хороший газ, и с недорогим топливом трудно работать. Только после длительной работы с проектом, после нескольких крупных модернизаций газогенератора и изменения видов топлива, я получил систему, которая работает достаточно хорошо. Так что эта страница в Интернете будет хроникой эволюции газогенератора от начальных неудач до конечного успеха. Я укажу на ошибки, которые я сделал, и вы сможете их избежать.

Для продолжения щелкните на кнопке с цифрой 2

Реализация проекта изготовления газогенератора своими руками

Как я уже сказал выше, моей первоначальной целью было производство высококачественного газа в компактной, простой и легкой в ​​изготовлении конструкции. Мои исследования показали, что конструкции газогенератора с нисходящим потоком обычно получают лучшее качество газа. Однако удивляло количество вариаций конструкций с нисходящим потоком газа. Некоторые довольно сложны в изготовлении, другие гораздо проще. Естественно, я тяготел к более простым конструкциям. Я сначала остановился на простой открытой конструкции, такой как на дальнем левом нижнем ряду рисунка.

konstrukcyi_gazogenerator

.

Постепенно я убедился на собственном опыте, что простые конструкции просто не работают хорошо. По крайней мере, я не мог заставить их работать очень хорошо. Похоже, есть так много сложных конструкций из-за того, что они работают гораздо лучше. Таким образом я начал создавать конструкцию с простым открытым дизайном ядра. Но со временем, после ряда усовершенствований, мой дизайн стал похож на сложную конструкцию J-Tube на правой части среднего ряда. К счастью, я смог постепенно изменять начальную конструкцию, чтобы добраться до окончательного дизайна, и не должен был полностью начинать сначала.

Я выбрал открытое ядро ​​стратифицированной конструкции газогенератора с нисходящим потоком, потому что это была безусловно самая простая из всех конструкций, которые я смог найти. Все, что я читал об этом (в то время), говорило, что это должно работать отлично. Я видел ссылки на людей в Индии, которые преуспели с этим проектом. Однако на практике оказывается, что этот дизайн - отстой. Он действительно хорош для производства смолы, но не для получения высокого качества газа. К сожалению, я должен был построить его, прежде чем я понял это.

первоначальный_дизайн_газогенератора

Вот мой оригинальный (первоначальный) дизайн стратифицированного нисходящего газогенератора. Эта конструкция не работала очень хорошо, но дала хорошую базу для дальнейшей работы. У меня есть много фотографий этого этапа работы, и большинство из того, что показано ниже, попало в окончательный проект.

Я действительно нашел несколько хороших решений. Я решил, что нужно сделать трубу пламени легкоснимаемой, поскольку считал, что впоследствии необходимо будет вносить изменения. Это сделало поздние модификации более простыми. Я также решил сделать большие дверцы сбоку барабана для чистки пепла. Дверцы также понадобились, когда мне нужно было вносить изменения.

На данный момент непонятным было то, что я собирался использовать для решетки, и как я собирался ее встряхивать. Так что эта часть плана была немного расплывчатой. Я просто начал работу и отложил решение этой проблемы на потом.

baraban_gazogenerator

Металлический барабан на 5 галлонов и трубка из нержавеющей стали. Как я уже сказал выше, я сделал много ранних ошибок в этом проекте. Мне повезло в том, что я начинал с хорошего фундамента, мог изменять и в конечном счете сделать рабочий газогенератор. При изготовлении еще одного блока, даже зная то, что я знаю сейчас, я бы начинал точно так же.

Базовая структура газогенератора строится вокруг стального барабана на 5 галлонов и трубки из нержавеющей стали 4,25 дюйма внутреннего диаметра и 14 см в длину. Эти размеры не очень критичны. Трубка может быть немного длиннее или короче, и немного шире или узкой в ​​диаметре. Я нашел нужный барабан у себя на работе. Мы используем различные химические вещества, которые приходят в небольших металлических бочках, как эта. Трубку из нержавеющей стали нашел в металлоломе. Впоследствии я обнаружил, что многие огнетушители имеют части из нержавеющей стали, которые пригодны для использования в газификаторе. Старые огнетушители легко найти, и они дешевые.

Барабан должен стать основным корпусом газогенератора. Он содержит все, и собирает весь газ, пепел - все, что устройство будет производить. Меньший из двух выходов на барабане будет служить выходом газа. Трубка из нержавеющей стали послужит нескольким целям. В нижней части трубки будет реактор, где происходит газификация. Другая часть трубки - бункер для топлива. Трубка будет подвергнута очень высоким температурам и воздействию агрессивных газов. Нержавеющая сталь является очевидным выбором.

baraban_gazogenerator_2

Я начал резать большое отверстие в верхней части барабана, чтобы можно было вставить жаровую трубу из нержавеющей стали. Отверстие было сделано очень негабаритным, как оказалось, это было случайным решением. Отверстие смещено в сторону барабана напротив небольшой пробки. Большая пробка была принесена в жертву, так как я не планировал использовать ее.

baraban_gazogenerator_3

Затем я вырезал фланец из куска стали 1/8 дюйма для крепления трубки пламени в барабан.

baraban_gazogenerator_4

Я установил на углах отверстия в верхней части барабана зажимы для гаек и просверлил соответствующие отверстия в приведенном выше фланцы. Это позволит мне крепить болт фланца вниз к верхней части барабана. Моя идея заключалась в том, чтобы сделать ядро ​​газификатора легкоснимаемым для обслуживания и модификации.

ugolki_baraban_gazogenerator

Далее, я сделал уголки из алюминия и с болтами для соединения трубки пламени с фланцем. Я оставил 6,5 дюйма трубы пламени торчать над фланцем. Остальное выступает вниз в барабан. На данный момент в проекте я еще не могу пользоваться сваркой. Даже если бы я был не один, я не уверен, мог бы так или иначе приварить фланец из мягкой стали к трубе пламени из нержавеющей стали. Здесь показано устройство, готовое для крепления к верхней части барабана. Отверстия в концах уголков предназначены для крепления к верхней части барабана.

Силикон

Высокотемпературная силиконовая прокладка - мой новый лучший друг. Я использовал высокотемпературную силиконовую прокладку, чтобы заработать все трещины, щели, шов и болт в газогенераторе. Она прекрасно работает.

silikon_gazogenerator

Уплотнение зазора между фланцем и жаровой трубы. Здесь я использовал материал высокотемпературной силиконовой прокладки для уплотнения зазора между фланцем и жаровой трубы.

test_gazogenerator

Нужно убедиться, что все отверстия для болтов совпадают с соответствующими в верхней части барабана. Я также установил шаровой клапан на маленькой пробке.

dverka_gazogenerator

Здесь показана дверца в боковой стороне барабана. Я вырезал прямоугольное отверстие в боковой стороне барабана, достаточно большое для того, чтобы мои руки попали внутрь и могли очистить его от пепла и остатков топлива. Затем я вырезал большую прямоугольную часть в другом барабане и использовал ее в качестве дверцы. Дверка удерживается на месте шестью креплениями из гаек и болтов и заработана большим количеством материала силиконовой прокладки.

reshetka_gazogenerator

Нержавеющая сталь пароварки используется как решетка. Пришло время решить проблему, как сделать решетку для нижней части трубки пламени. У меня не было ни одной пригодной для реализации идеи, пока я не увидел пароварку из нержавеющей стали. Вот оно! Я решил попробовать использовать пароварку как решетку. Я соединил лепестки нержавеющим стальным проводом, чтобы получить форму чаши.

reshetka_gazogenerator_2

Установка шейкера (жаровни) решетки. Здесь жаровня подвешена на цепях чуть ниже нижней части трубы пламени. Жаровня выполнена в форме чаши несколько большей диаметра трубки пламени. Я приподнял жаровню со дна фланца цепями так, чтобы она могла двигаться вперед и назад. Потом я привязал провод из нержавеющей стали (не показан) к жаровне и вывел провод наружу барабана через небольшое отверстие, просверленное в барабане. Буксировка проволокой заставит жаровню дрожать и вращаться. Я не был в восторге от результата, но я считал, что это будет работать достаточно хорошо при тестировании газогенератора.

Впоследствии я нашел лучший дизайн решетки. Об этом дальше, внизу страницы.

krepl_gazogenerator

Эта фотография показывает, как другие концы цепей закреплены на болтах в нижней части фланца. Я применил кабельные наконечники и обжал их на концах цепочек.

flanec_gazogenerator

Фланец, установленный на верхней части барабана. С внутренней частью разобрались, пришло время собрать газогенератор. Здесь я установил все на основу (жаровую трубу, фланец и решетку) и использовал значительное количество высокотемпературной силиконовой прокладки, чтобы уплотнить устройство.

Вентилятор

Такой вентилятор я использовал, чтобы тянуть воздух через газогенератор. В большинстве проектов газогенератора используются вентиляторы для тяги воздуха через блок. Это обычно используется для запуска газогенератора, потому что, как только он заработает, вакуум от принимающего газ двигателя, к которому газогенератор предназначен, вынуждает газ выходить. Это единственный полностью металлический вентилятор, который я мог найти. Большинство вентиляторов в наши дни имеют пластиковые детали. Пластик должен плавиться при температурах, на которых газификатор биомассы работает.

Я использовал гибкий металлический шланг, которым подводится природный газ в газовых плитах, для подключения газогенератора к вентилятору. Такой газопровод немного узкий, и это, вероятно, вызывает снижение производительности насоса.

sushka_derevo

Сушка щепы дерева. Самое выгодное топливо для газогенератора - это бесплатные деревянные щепки и мульча (сухие растительные стебли, солома). Я знаю, по крайней мере, три места, где я регулярно бываю, предлагающих бесплатную мульчу для тех, кто придет и вывезет ее. Так я получил себе мешок. Она была влажной, я ее сушил вентилятором. Через 2 недели сушки под вентилятором, она были абсолютно сухой и готовой для горения в газогенераторе. Я понял, что для того, чтобы это работало, я должен был найти менее энергоемкий способ сушки топлива в будущем.

derevo_gazogenerator

Древесный уголь для запуска газогенератора. Теперь пришло время подумать о том, как запустить газогенератор. Я решил предварительно загрузить в газогенератор уголь, а затем заполнить остальную часть бункера топливом, которое собирался сжечь. Эта процедура фактически работает довольно хорошо, и я по-прежнему использую ее. Реакция начинается почти сразу, и газогенератор (в его окончательном варианте, показанном ниже) производит много газа всего за пару минут.

Я использую твердый деревянный уголь, а не брикеты, хотя они могли бы работать тоже. Я разделил уголь на куски размером не более 1/4 - 1/3 дюйма в поперечнике.

ugolek_gazogenerator

Здесь я зажигаю угля моим пропановой горелкой. Виден измельченный уголь в жаровне из нержавеющей стали пароварки. Маленькие кусочки древесного угля легко зажигаються и горят очень жарко. Достаточно нескольких быстрых проходов факела. После того, как уголь начинает хорошо гореть, я сбрасываю его в трубку пламени газогенератора, и заполняю им верхнюю часть секции восстановления. Тогда я заполняю топливом остальную часть трубы пламени.

Газогенератор_Марк_1

Вот фотография завершенного газогенератора Марк 1 в эксплуатации. Я расширил бункер в верхней части жаровой трубы. Это был эксперимент, я попытался увеличить запас топлива в газогенераторе. Однако я больше так не делаю. Алюминиевая фольга находится на вершине, потому что немного шел дождь, и я старался держать топливо сухим.

Долгое время я не мог получить газогенератор, который бы хорошо работал. Некоторые горючие газы выходили, но в основном просто производилось много вонючей смолы и дыма. У меня было много неприятностей с миграцией зоны. То есть, там, где зона пламени (и, следовательно, все остальные зоны тоже) перемещается вверх столбец пламени, а топливо движется вниз. Результатом было то, что в короткие сроки, пламя достигало вершины топлива бункера и не было больше топлива для выработки газа в газогенераторе. Если бы я хотел сделать машину для производства древесного угля и смолы, это было бы отличное решение. Однако, как для машины, которая должна вырабатывать газ, это был провал.

Гранулы_сена

Мешок гранул Тимоти (гранул сена). После выполнения некоторых дополнительных исследований (их я, вероятно, должен был сделать с самого начала), я пришел к выводу, что щепки дерева - это тяжелое топливо. Без одинакового размера и формы их трудно сжечь в простом газификаторе. Так я пришел к решению изменить топливо. Я хотел использовать древесные гранулы, но их трудно найти здесь, во Флориде. Поэтому я остановился на гранулах из сена. Я мог бы получить их от магазинов корма, и они были по умеренной цене. Они казались разумной заменой древесных гранул.

В результате гранул из сена оказались лишь незначительно лучше, чем древесные щепки. Более газа было произведено, но проблема миграции зоны не решилась, и проблема дегтя также. Газогенератор, казалось, не будет поддерживать такую ​​высокую температуру, как это должно было быть. Я знал, что низкая рабочая температура может уменьшить объем газа и повысить выход дегтя. Я подозревал, что именно плохой поток воздуха через топливо был частью проблемы. Единый размер, форма и состав гранул сделали их идеальным топливом, по моему мнению. Так что мне пришлось признать, что проблема была в конструкции газогенератора, а не в топливе. Последний гвоздем в гроб этой конструкции был момент, когда я обнаружил, что другой разработчик газогенератора также посетовал на такую ​​конструкцию. Он говорил, что построил машину для производства смолы вместо газогенератора. Это было время для переосмысления.

Так что я сел и составил список проблем, которые у меня были  с газогенератором, в порядке их тяжести. Моя будничная работа включает в себя использование большого количества статистического анализа. Как один из инструментов мы используем на работе диаграммы Парето. В Парето диаграммах вы перечисляете проблемы или дефекты в вашем процессе в порядке от высшего к низшему (в процентах). Затем вы начинаете пытаться исправить проблемы в верхней части списка, потому что их первоочередное устранение будет больше влиять на улучшение вашего продукта. У меня был список дефектов газогенератора, и поэтому я перечислил их, как казалось, в наиболее логичном порядке.

  •     Зона миграции.
  •     Плохой поток воздуха.
  •     Низкая рабочая температура.
  •     Избыточное производство дегтя.
  •     Решетка не работает хорошо.
  •     Слабый воздушный насос.

Глядя на этот список, я понимал, что проблема миграции зоны была самой большой проблемой, с которой я столкнулся. Топливо в основном превращалось в уголь, вместо того, чтобы должным образом газифицироваться. Решение этой проблемы окажет большое влияние на улучшение работы газогенератора. Я также понимал, глядя на список, что решение проблемы плохого воздушного потока также, вероятно, улучшит или даже устранит другие проблемы в списке, такие как низкая температура и производство смолы. Так что я решил заняться сначала двумя верхними проблемами, а другие решать по мере возможности.

Газогенератор_Марк_2

Выше показана схема газогенератора Марк 2. Надо было вернуться к чертежной доске. Я знал, что самым простым способом решить проблему миграции зоны было накрытие вершины трубы пламени. Пламя перемещается против ветра по направлению к источнику кислорода. Поскольку в оригинальном дизайне нужен воздух для перемещения по всей толще топлива, пламя просто подходит к источнику воздуха и создает проблему миграции зоны. Перекрывая трубку, я должен был найти новый способ подать воздух в газогенератор.

Я изучал различные конструкции газогенератора. Я понимал, что должен установить для впуска воздуха в нижней части трубки пламени так называемые J-Трубы (J-Tubes). J-трубки также имеют дополнительное преимущество благодаря предварительному нагреву воздуха, ведь они будут проходить через горячий газ в барабане перед входом в трубу пламени. Я также заметил, (возможно немного поздно), что почти все конструкции газификаторов имеют сужение или горловину, где аппарат сужается ниже зоны пламени. Дальнейшие поиски объяснили, что сужение помогают сократить производство смолы, заставляя летучие вещества, образованные в зоне пиролиза, пройти рядом или через зону горячего пламени, где смолы переходят в газ. Я решил, что добавлю пластину сжатия (сужения). Кроме того, даже при том, что это не было супервысоким приоритетом на моей Парето диаграмме, я бы заменил решетку шейкера, так как я видел способ легко сделать новую.

Прощай дизайн простого открытого ядра, и привет, комплексное проектирование J-Труб (J-Tubes). Все это я мог изготовить на уже существующем оборудовании. Мне не нужно было начинать все заново с нуля.

j-trubka_gazogenerator

Установка J-трубки. Здесь я установил шесть J-трубок. Они сделаны из медных труб 3/8 дюйма. Их называют J-трубы, потому что они имеют форму английской буквы J. Я использовал большой хомут, он плотно держит трубки на месте. В верхней части барабана необходимо иметь метки, чтобы разместить J-трубы, которые не имеют торчали слишком далеко.

Эта фотография также показывает цепь, на которой подвешена решетка из пароварки. Новая улучшенная решетка будет показана ниже.

j-trubka_gazogenerator_2

Вид снизу J-трубки. Посмотрите на нижнюю часть трубки пламени с рабочими концами J-трубок. Медь, вероятно, не является идеальным материалом для использования, так как, по крайней мере в теории, температура в точке, где воздух входит, может быть достаточно высокой, чтобы их расплавить. До сих пор, кажется, медь держится хорошо. Однако в моем следующем газификаторе, я, вероятно, сделаю хотя кончики воздухозаборники из стали. Медь, в свою очередь, легко согнуть и работать с ней удобно по сравнению с стальными трубами.

novaya_plastina_gazogenerator

Так выглядит пластина, которую я сделал. На данный момент в проекте у меня уже был свой сварочный аппарат и я имел опыт пользования им. Чтобы изготовить пластину, я вырезать круг из стального листа 1/8 дюйма, который должно соответствовать нижней части жаровой трубы. Тогда я вырезал 2,5 дюйма - это диаметр отверстия в центре круга. Для установки пластины в трубке пламени, я приварил три 1/4-20 гайки к плите, и просверлил сквозные отверстия в трубе пламени для трех 1/4-20 болтов.

novaya_plastina_gazogenerator

Здесь показан вид пластины крепления, установленной в нижней части жаровой трубы.

Новая_решетка_шейкера

Здесь я установил новую решетку шейкера. Я сделал ее со дна дуршлага из нержавеющей стали, который купил дешево на дворе продажи. В дуршлаге уже было много отверстий, но я просверлил значительно больше. Решетка подвешена под трубой пламени с помощью тех же четырех цепей, которые держали оригинальную решетку из пароварки. Я использовал ту же систему крепления проволокой из нержавеющей стали в одном из углов решетки и выпустил его снаружи барабана. Буксировка на проводе заставляет решетку дрожать и вращаться Это не идеальная система, но это, кажется, работает. Также я сформировал кольцо на наружном конце проволоки, чтобы сделать его более удобным для захвата.

j-truby_verh_gazogenerator

Вот фотография верхней части повторно собранного газогенератора, где показаны верхние части J-труб, торчащие из моря красного силиконового материала прокладки. Выглядит немного грязно, но для меня это было произведение искусства.

vnutri_gazogenerator

Вот посмотрите в низ трубки пламени с новым и улучшенным планированием.

На этом видео я снял трубу пламени повторно собранного газогенератора, показаны все новые детали и решетка шейкера в эксплуатации.

.

На этом видео я снимал новый улучшенный газогенератор в эксплуатации. Наконец, проблески надежды. Устройство на самом деле производит приличные объемы горючего газа и несколько меньше смол. Газогенератор работает намного жарче, чем это было вначале, но все еще не так жарко, как я ожидал. После запуска, глядя под крышку, увидел, что топливо движется вниз по трубе в зоне пламени, так как это должно быть, и сгорает. Нет больше зоны миграции! Я был очень счастлив по этому поводу. Однако производительность оставляла желать лучшего. Было еще много дегтя. Кроме того, я был убежден, что малосильний вентилятор и потери в моем узком выходе шланга действительно мешают газификатору достичь более высоких температур и ухудшают его производительность.

После нескольких серий испытаний такой конструкции и сожжения многих гранул сена, я убедился, что следующей большой проблемой, которую необходимо решить, было дальнейшее улучшение потока воздуха через устройство. Я сделал несколько тестов, где использовал пылесос, который купил дешево на дворе продажи, в связке с вентилятором для увеличения прохождения воздуха через газогенератор. Я обнаружил, что температура газогенератора растет с увеличением потока воздуха, и качество производимого газа, казалось, также увеличивается. Подтвердилась мое подозрение, что мне нужен лучший поток воздуха через газогенератор.

Что делать? Более мощный вентилятор - такой была очевидный ответ. К сожалению, мощные металлические воздуходувки (вентиляторы) стоят очень дорого. Я наконец нашел один на складе металлолома и получил его за бесценок. Но когда я попытался его запустить, оказалось, что двигатель был сожжен. Новый двигатель для него будет стоить более $ 100! Так я оставил эту идею.

Тогда я подумал, что можно продуть сжатым воздухом через газогенератор, а не использовать вентилятор, чтобы тянуть воздух через него. В моей мастерской есть огромный воздушный компрессор. У меня есть по сути неограниченное количество сжатого воздуха. Я мог регулировать давление и скорость потока через газогенератор легко только регулятором и клапаном. Но есть одна небольшая проблема. В текущей конструкции было шесть воздухозаборников. Как я присоединюсь к ним вместе, чтобы подключить их к сжатому воздуху?

konstruktsiya_gazogenerator_3

Возвращаюсь к чертежной доске еще раз. При мозгового штурма над проблемой, как подать сжатый воздух в газогенератор, я заметил стальной фитинг, который я раньше использовал в проекте во время неудачной попытки расширения бункера топлива. Я понял, что могу сократить его и сделать коллектор, который будет охватывать вершины всех шести J-трубок. Это позволит мне подавать воздух в систему только в одной точке и питать все шесть J-трубок. Блестящая мысль, и на этот раз это выглядело понятным.

Я был уверен, что улучшение потока воздуха через газогенератор сделает большой шаг вперед в работе. Однако, сравнивая свою конструкцию с другими газогенераторами, я думал о небольшом размере моей зоны восстановления. Я понимал, что качество газа, возможно, страдает из-за недостаточности зоны восстановления. Я решил, что, поскольку в очередной раз перерабатываю газогенератор, я должен удлинить зону снижения. Я считал, что это будет легко сделать, нужно просто наварить короткий отрезок стальной трубки в нижней части, где пластина сжатия, и продлить цепи, поддерживающие решетку шейкера. К сожалению, у меня, кажется, нет фотографий этой конкретной модификации. Забыл взять мою камеру в мастерскую в тот день. Я получу изображение расширения зоны снижения следующий раз, когда у меня будет газогенератор открытым. Я верю, что решу проблему, доварив 2,5 дюйма на 3,5-дюймовую стальную трубу а ее, в свою очередь, на дно пластины сжатия, а затем просто удлинить цепь поддерживающую решетку шейкера. (I'll get a shot of the reduction zone extension the next time I have the gasifier opened up. I believe I welded a 2 1/2 inch length of 3 1/2 ID inch steel tubing to the bottom of the constrictor plate, then just lengthened the chains suspending the shaker grate. - англ.).

Мое раннее решение сделать корпус газогенератора разборным в очередной раз позволило эти изменения реализовать быстро и легко.

kolektor_gazogenerator

Создание впускного коллектора. Вот это я сделал, чтобы покрыть входы всех шести J-трубок. Он был вырезан из 6 дюймов до 4 дюймов стали AC для ограничения протока фитинга. Он скользит вниз по жаровой трубе и зарабатывается силиконом в верхней части фланца. Один фитинг на входе воздуха будет установлен на стороне коллектора.

novyy_vhod_gazogenerator

Вот новая односторонняя подача воздуха на стороне коллектора. Я использовал тройник. Одна нога от тройника идет в коллектор. На второй ноге - фитинг шланга, который я могу использовать, чтобы подать сжатый воздух. Третий вход тройника закрыт на данный момент. Моя идея заключается в том, что я мог бы запустить газогенератор на сжатом воздухе, как только он будет запущен, затем я мог бы открутить пробку, и пусть вакуум двигателя тянет воздух через газогенератор (к которому двигатель подключается).

novyy_kollektor_gazogenerator_2

Вот новый и улучшенный (опять) газогенератор готов для тестирования. Я не мог ждать, чтобы испытать его. Поэтому, хотя угрожал падать дождь, я вынес газогенератор наружу и закурил.

meshok_derevo_granuly

Мешок древесных гранул. Я, наконец, нашел древесные гранулы. В одной из моих поездок в Аризону я купил два 40-фунтовых мешка древесных гранул. Они стоили дешево. Менее $ 6 за мешок. Я не мог найти их во Флориде. Теперь у меня есть много высококачественного топлива для тестирования нового и улучшенного (опять) газогенератора. К счастью, я ездил в Аризону два раза в год. Поэтому перевезти 80 фунтов древесных гранул домой в моей большом грузовике не было проблемой.

gazogenerator_rabotayet_na_dereve

Мой самодельный газификатор биомассы работает на древесине. Наконец! Газогенератор работает хорошо. Он производит много газа и почти не дает дегтя. Все работает хорошо. Газогенератор производил такое громадное количество газа, что я решил найти лучший способ сжигания его. Вначале использовал быструю и грязную газовую горелку. Я просто просверлил кучу дырок в нижней части 18 унций стали и болтами закрепил на верхней части газоотводной трубы. (I just drilled a bunch of holes in the bottom of an 18 ounce steel can, and bolted it on top of the gas outlet pipe). Затем я взял старую пароварку из нержавеющей стали, которую сначала использовал как решетку шейкера. Она прекрасно работает в качестве горелки. Пламя не задуть даже очень сильными порывами ветра. Мне нужно увеличить высоту стопы, так как тепло от горелки начинает немного нагревать резиновую и силиконовую части.

.

Вот это видео я снимал в течение первого тестового запуска нового улучшенного газификатора биомассы. Было ветрено. Горелка работала так хорошо, что я планирую переделать его, сделаю меньше и смонтирую выше, чтобы пламя он производил далеко от резиновых деталей в верхней части газогенератора.

Вы можете увидеть темные облака отраженные в окне позади газогенератора. Надвигался шторм. Я запланировал запуск газогенератора с высокой скоростью потока газа, чтобы увидеть, сколько времени он будет работать при полной загрузке древесными гранулами. Где-то меньше часа в перспективе, хотя в это время началась буря с дождем и я вынужден был все остановить. Я промок, больше часа ждал, чтобы остановился проливной дождь.

Я должен буду провести это испытание в другое время.

.

Это видео другого теста проведенного через неделю. На этот раз погода была отличной, хотя и было очень жарко. Я увеличил высоту стопы под горелкой. На этот раз мне удалось проверить все, что я хотел сделать. Газогенератор проработал около 50 минут при полной загрузке гранул.

Я был счастлив тем, что я сделал. Он работал здорово. Объем газа, который он может произвести, удивлял. Как только я увеличивал подачу сжатого воздуха, поток горючего газа к горелке увеличивался настолько, что был похож на реальный огнемет в моих руках. Тепло от горелки было настолько сильным, что стало трудно подойти к устройству, чтобы внести изменения или подвигать решетку. Я был откровенно поражен и взволнован объемом газа, который мой маленький газогенератор может производить. Этот небольшой блок может привести в движение даже огромный двигатель. Даже в самых смелых мечтах я не мог об этом думать.

Теперь у меня был рабочий газогенератор. Время подключить его к двигателю и начать получать энергию, не так ли? Нет, еще не время. Ярко-желтый цвет горящего газа говорит мне, что есть еще много дегтя в газе. Не так много, как вначале, в старой конструкции, когда смола просто вытекала из насоса в лужу вокруг него, но есть еще некоторые смолы в газе, а смола плохая для двигателей. Поэтому я был полон решимости уменьшить количество смолы. Дальнейшие исследования привели меня к мысли, что уменьшение размера сужения в ячейке может сократить производство смолы. Наиболее эффективные газогенераторы, кажется, имеют сужение 1/3 диаметра реактора. Мой был ближе к 1/2 диаметра.

novaya_uzkaya_konstruktsiya_gazogenerator

Новая узкая конструкция. Я разобрал газогенератор и сварил новую пластину. Теперь открыто только 1,5 дюйма в диаметре. Теоретически, когда ограничение стало меньше, смола должна проходить через наиболее жаркую часть зоны восстановления и разрушаться. Моя первоначальная более открытая конструкция позволяла дегтю течь без прохождения через горячие зоны.

.

Вот видео ночного испытания модифицированного газогенератора с меньшим сужением. Я очень доволен этой конструкцией. Гораздо меньше смолы. Модификация работает прекрасно. Запуск ночью позволил мне увидеть настоящий цвет пламени, и я вижу, что там гораздо меньше смолы.

В это время я решил сделать тест, о котором думал в течение длительного времени. Я загрузил весь бункер древесным углем, в нем не было ничего, кроме угля. Пламя было очень чистым и почти чисто синим (см. видео). Газогенератор производит очень чистый газ на угле. Хотя есть две проблемы с запуском на древесном угле. Во-первых, уголь дает большую температуру, чем древесные гранулы. Газогенератор не предназначен для работы с такими высокими температурами. Что-то может расплавиться или сломаться быстрее, чем тогда, когда работает на древесном угле. Я должен переделать и перестроить газогенератор для безопасной работы на угле. Во-вторых, при изготовлении древесного угля выбрасывается много энергии. Я хочу использовать эту энергию в моем газификаторе. Так что в настоящее время я буду продолжать экспериментировать со сжиганием древесных гранул и другой биомассой.

Для продолжения щелкните на кнопке с цифрой 3

Совершенствование конструкции газогенератора

В газе, получаемом при сжигании древесных гранул, есть еще некоторые смолы. Я также вижу частицы золы и случайные искры, исходящие из горелки. После горения на горелке видно (немного) сажи и кокс, как и на материале внутри. Все эти вещи должны быть отфильтрованы, прежде чем газ попадет по трубам к двигателю, или двигатель, вероятно, не будет долго работать. Клапаны станут клейкими, и стенки цилиндра будут в смоле. Также было бы хорошо охладить газ перед его отправкой в ​​двигатель. Прохладный газ плотнее, а это значит, что больше газа может быть втянут в цилиндр на каждом такте впуска. Поэтому мне нужно построить скруббер и кулер для газа.

Многие люди используют циклоны и радиаторы для очистки и охлаждения газа из своих газификаторов биомассы. Я рассмотрел этот вариант. Однако мои навыки работы с металлом несколько ограничены. Я также хотел сделать газогенератор как можно компактнее. Циклон и большие радиаторы сделают устройство огромным. Я надеюсь сделать устройство, которое в конечном итоге будет питать автомобиль. Пока я не исправлю все сделанные ошибки, он будет питать только силовые стационарные двигатели, но я не хочу, чтобы он стал слишком большим. Я видел грузовики, работающие на древесных газогенераторах. Гигантские вещи торчат высоко из кузова грузовика или их прицепов. Я надеюсь сделать что-то более компактное, чем это. Может быть, что-то достаточно мало, чтобы поместиться в багажнике автомобиля с закрытой крышкой багажника. По крайней мере я об этом мечтаю. Так что я хотел попробовать сделать компактный скруббер и кулер соединеные с моим компактным газогенератором.

plan_gaz_skrubber_i_kuler

Вот мои первоначальные чертежи системы скруббера и кулера. Моя идея заключается в использовании водяного охлаждения для очистки и охлаждения газа. Газ будет двигаться вверх колонки, наполненной или камнями или мячами для гольфа, против течения воды. Упаковочный материал должен увеличить площадь поверхности, где мокрый газ подвергается воздействию, когда проходит вверх по скрубберной колонне. Чем больше площадь поверхности, тем легче газ может отдать свое тепло и частицы смолы воде. В верхней части колонны будет форсунка, чтобы конус воды выплескивался, создавая завесу падающей воды, через которую газ будет должны пройти до конца. Это было бы окончательным шагом охлаждения и очистки. Вода будет потом течь вниз по колонне через упаковочный материал и сливаться в барабан. Чистый, холодный газ будет выходить в верхней части колонны.

Все это будет построено вокруг другого стального барабана на 5 галлонов, как и в газогенераторе. Барабан проведет несколько галлонов воды, и соберет весь остаток вымытого из газа. Насос будет использоваться для перекачки воды в распылительные сопла. Такая моя первоначальная идея в любом случае. Будет ли она работать? Я не знаю. Вероятно, нужны настройки и доработки, чтобы все работало правильно, так же, как я делал при изготовлении газогенератора. Я только что начал строить это, потому потребуется некоторое время, прежде чем я узнаю, как оно работает.

skrubber_i_gazogenerator

Выше показан скруббер и газогенератор.

Результат плачевный ... Это не сработало :-(. Ну, я должен сказать, что это не очень хорошо работает. Это фото завершенного скруббера. Удалены некоторые смолы, я могу это сказать, потому что вода стала коричневой через некоторое время. Тем не менее, было все еще много дегтя в газе, который прошел через скруббер. Я был очень разочарован. Одно хорошо - то, что скруббер проделал большую работу по охлаждению газа, как я и надеялся, что так будет. Так что я получил прохладный, смолистый газ, вместо горячего, смолистого газа. Я сделал дополнительные исследования и нашел некоторую информацию, которую как-то пропустил ранее: этот метод распыления воды для очистки не работает хорошо, когда дело доходит до удаления смолы из газа.

Я не собираюсь тратить больше времени на описание распыления воды скруббером, так как это, кажется, тупик. Может быть, это пригодится для охлаждения газа, но я должен придумать что-то еще, чтобы удалить смолу из газа. Я ищу пути дальнейшего уменьшения количества смолы, производимой газогенератором, и более традиционные методы удаления того, что остается от газа.

Для того, чтобы попытаться получить некоторое представление, почему мой газификатор биомассы еще производит столько дегтя, я установил термопары в нем для измерения температуры в горле (возле пластины сжатия). Температура была выше, чем я ожидал. Такой температуры в газогенераторе достаточно, чтобы сжигать гудроны. Что-то не так. Смола должна быть каким-то образом течь из реакционной трубки без прохождения через горло. У меня есть некоторые идеи, где это может быть. Я сделаю еще несколько модификаций.

На этот раз я просмотрел газогенератор полностью, все возможные разрывы и соединения, где вероятна утечка дегтя из реакционной трубки без прохождения через горячую зону и измельчения на меньшие частицы. Предварительный пробный пуск показал, что газогенератор достаточно горячий, чтобы раскладывать деготь. Единственное объяснение избыточного дегтя я мог видеть в утечке. Конечно же, я видел, где смола может уйти: где J-трубы входят в реакционную трубку, и вокруг (снаружи) пластины сжатия. Я намазал большое количество красного высокотемпературного силикона во всех этих местах. Это не для постоянного использования, так как тепло быстро пробьет силикон, но я считал, что смогу сказать, в этом ли причина. Похоже, меньше стало смолистых веществ. Мне нужно найти способ, чтобы навсегда заткнуть все эти пробелы. Если не в этом газогенераторе, то в моих следующих.

Моей будущей целью является подключение газогенератора к двигателю. Лучше в двигатель, который бы делал что-то полезное. Нужно автоматизировать дрожащую решетку, чтобы я не делал это сам каждые несколько минут. У меня есть некоторые идеи о том, как это сделать. В какой-то момент я, наверное, перестрою всю систему шейкера, чтобы сделать его более надежным и более пригодным для автоматизации. Я также играл с идеей автоматической подачи пеллет. Автоподатчик позволит устройству работать в течение нескольких часов подряд, а не 45 минут или около того, как на одной загрузке пеллет. Ограничивающим фактором затем будет наращивание золы и полу-кокса в нижней части газогенератора. Это, конечно, приведет к новой цели создания автоматизированной системы удаления остатков сгорания. Тогда не было бы никаких реальных ограничений на то, сколько времени устройство может работать.

Этот газогенератор является прототипом. В конечном счете я хочу перепроектировать газогенератор и сделать его более надежным и прочным, чтобы он мог выдержать годы напряженной эксплуатации и использовался для запуска автомобиля. Так что я, вероятно, буду работать над проектами газификатора биомассы еще в течение многих лет и выкладывать обновленные материалы здесь по мере развития проекта.

Оригинальный текст Майка Дэвиса можно прочитать на англоязычном сайте .


Источник: http://www.radiofishka.in.ua/ru/content/gazogenerator-svoimi-rukami



Газогенератор на газе своими руками

Газогенератор на газе своими руками

Газогенератор на газе своими руками

Газогенератор на газе своими руками

Газогенератор на газе своими руками

Газогенератор на газе своими руками

Газогенератор на газе своими руками

Рекомендуем почитать: