Hoe maak je een gasgenerator met uw eigen handen: kenmerken van het maken van een zelfgemaakt apparaat

Gasgenerator – apparaat voor de productie van gas uit kolen, hout, afval van houtbewerking en andere materialen. Het gegenereerde brandbare kan traditionele koolwaterstofbrandstof vervangen – aardgas voor woningverwarming en benzine voor de auto.

Het belangrijkste idee van het gebruik van een dergelijk apparaat – besparing op brandstofkosten. De constante stijging van benzine, propaan en methaan dwingt doe-het-zelvers om alternatieve manieren te zoeken om brandstof te verkrijgen.

Om een gasgenerator met eigen handen te maken, moet u de structuur en het werkingsprincipe begrijpen.

We zullen uitleggen hoe de omzetting van vaste brandstof in brandbaar gas plaatsvindt, de constructieve kenmerken van het apparaat aangeven en voorbeelden geven van zelfmontage van eenvoudige apparaten. Voor een beter begrip van de informatie hebben we het artikel aangevuld met duidelijke schema's, foto's en video's.

Gasgenerator: structuur en werkingsprincipe

Een gasgenerator is een apparaat dat vloeibare of vaste brandstof omzet in gasvormige toestand voor verdere verbranding om warmte te verkrijgen.

Brandstofopties voor de generatorinstallatie

Apparaten die op stookolie of afvalolie werken, hebben een complexere constructie dan modellen die verschillende soorten kolen of hout gebruiken.

Daarom komen vooral vastebrandstofgasgeneratoren het meest voor – gelukkig is brandstof voor hen beschikbaar en goedkoop.

Als vaste brandstof in de gasgenerator worden gebruikt:

• houtskool, bruinkool en steenkool;
• brandstofpellets van houtafval;
• stro, zaagsel en brandhout;
• turf briketten, cokes;
• zaadschillen.

Bijzonder zuinige eigenaren bereiden eigenhandig briketten van zaagsel.

Gasopwekking is mogelijk uit al deze soorten brandstof. De energieopbrengst hangt af van de calorische waarde van verschillende brandstoftypen.

Bovendien wordt er meer warmte verkregen uit het verbranden van grondstoffen in een gasgenerator dan uit het gebruik van vaste brandstof in ketels. Als het rendement van een gewone houtketel varieert tussen 60–70%, dan bereikt de indicator bij een gasgeneratorcomplex 95%.

Maar hier moet men één nuance in acht nemen. De ketel verbrandt brandstof om water te verwarmen, maar de gasgenerator produceert alleen brandstof. Zonder verwarmer, kachel of verbrandingsmotor heeft een zelfgemaakte gasgenerator geen nut.

Het verkregen gas moet direct worden gebruikt – het opslaan in een reservoir is economisch onvoordelig. Daarvoor moet extra apparatuur worden geïnstalleerd die afhankelijk is van elektriciteitsvoorziening.

In de Sovjettijd werden gasgeneratoren zelfs gebruikt voor het gebruik van vrachtwagens; het geproduceerde gas is voldoende voor de werking van een verbrandingsmotor.

Wat gebeurt er in de gasgenerator

Aan de basis van de werking van een gasgenerator ligt pyrolyse van vaste brandstof, die plaatsvindt bij hoge temperaturen en een laag zuurstofgehalte in de vuurhaard. Binnen het gasgenererende apparaat verlopen tegelijkertijd meerdere chemische reacties.

Het schema van een industriële gasgenerator is een vrij complexe installatie met tal van afzonderlijke apparaten, waarin elk zijn eigen bewerking plaatsvindt (+)

Technologisch gezien is het proces van de productie van brandbaar gas verdeeld in drie opeenvolgende fasen:

1. Thermische ontleding van brandstof. Het proces vindt plaats onder zuurstoftekort, waarbij slechts een derde van de benodigde hoeveelheid voor normale verbranding aan de reactor wordt toegevoerd.
2. Reiniging van het verkregen gas. In een cycloon (droge wervelfilter) wordt het gaswolk gefilterd van vluchtige asdeeltjes.
3. Koeling. Het verkregen gasmengsel wordt gekoeld en ondergaat een aanvullende reiniging van onzuiverheden.

Feitelijk vindt in de eigenlijke gasgenerator alleen het eerste proces plaats – pyrolyse. Al het andere is de voorbereiding van het gasmengsel voor verdere verbranding.

De pyrolysekamer van een zelfgemaakte gasgenerator is verdeeld in een bunker met vaste brandstof (1), een vuurkamer (2) en een aslade (3).

Aan de uitgang van de gasgenererende installatie wordt een brandbaar mengsel verkregen van koolmonoxide, waterstof, methaan en andere koolwaterstoffen.

Ook worden, afhankelijk van de bij pyrolyse gebruikte brandstof, in verschillende hoeveelheden water in de vorm van stoom, zuurstof, kooldioxide en stikstof toegevoegd. Volgens het beschreven principe werken ook pyrolyse-verwarmingsketels, die een hoog rendement laten zien.

Kenmerken van de werking van verschillende converters

Gasgeneratoren worden, qua constructie en technologie van de interne processen, onderverdeeld in:

• directe;
• omgekeerde;
• horizontale.

Ze verschillen in de punten van luchttoevoer en uitlaat van het gegenereerde gas.

Het directe proces verloopt bij het van onderen inblazen van lucht en het bovenaan uit de constructie komen van het brandbare mengsel.

Het omgekeerde proces houdt in dat zuurstof rechtstreeks in de oxidatiezone wordt toegevoerd. Deze zone is daarbij de heetste in het gasgenererende apparaat.

Het is vrij moeilijk om zelf een injectie hierin te maken, daarom wordt dit werkingsprincipe alleen in industriële installaties toegepast.

Bij het directe gasgeneratorproces ontstaat aan de uitgang een grote hoeveelheid teer en vocht, het omgekeerde proces is te ingewikkeld om zelf te realiseren, en bij het horizontale proces is de productiviteit lager, maar de constructie is uiterst eenvoudig (+)

In de horizontale gasgenerator bevindt de gasuitlaatpijp zich direct boven het rooster in de zone waar de oxidatie- en reductiereacties samenkomen. Deze constructie is het eenvoudigst om zelf uit te voeren.

Voor- en nadelen van gasgeneratoren

Een in de fabriek gemaakte huishoudelijke gasgenerator is 1,5–2 keer duurder dan een gewone vastebrandstofketel. Is het de moeite waard om aan dit 'wonderapparaat' uit te geven?

Tot de pluspunten van het gebruik van gasgeneratoren behoren:

• volledig verbranden van de brandstof die in de vuurhaard is geladen, en een minimale hoeveelheid as;
• relatief hoog rendement bij samenwerking met een verbrandingsmotor of een gasketel;
• brede keuze aan vaste brandstof;
• eenvoudig in gebruik en geen noodzaak om continu toezicht te houden op de werking van het apparaat;
• tijdsinterval tussen herladingen van de vuurhaard – tot een dag bij hout en tot een week bij kolen;
• mogelijkheid om ongedroogd hout te gebruiken – vochtig materiaal kan alleen in sommige modellen gasgeneratoren worden gebruikt;
• milieuvriendelijkheid van het apparaat – dit apparaat heeft geen uitlaatpijp; alle gegenereerde gas gaat rechtstreeks naar de verbrandingskamer van de motor of ketel.

Bij gebruik van vochtig hout zal de generator wel werken, maar de gasproductie neemt daarbij met 20–25% af. De productiedaling ontstaat door verdamping van het natuurlijke vocht uit het hout.

Dit leidt tot een verlaging van de temperatuur in de vuurkist, wat het pyrolyseproces vertraagt. Het is het beste om het hout grondig te drogen voordat het in de pyrolysekamer wordt geladen. Industriële apparaten zijn volledig geautomatiseerd; de brandstoftoevoer gebeurt met een schroef uit een nabijgelegen container.

Een zelfgemaakte gasgenerator heeft niet zo'n autonomie, maar hij is wel eenvoudig in gebruik. U hoeft hem alleen af en toe tot de rand toe met brandstof te vullen.

De werktemperaturen in de gasgenerator bereiken waarden van 1200–1500°C; de behuizing moet worden gemaakt van materialen die dergelijke belastingen kunnen weerstaan.

De gasgenerator heeft minder nadelen, maar ze zijn er wel:

• zwakke regelbaarheid van de geproduceerde gasvolumes – bij verlaging van de temperatuur in de vuurkist stopt de pyrolyse en ontstaat er in plaats van een brandbaar gasmengsel een brij van hars;
• omvang van de installatie – zelfs een zelfgemaakte gasgenerator van gemiddeld vermogen van 10–15 kW neemt behoorlijk veel ruimte in beslag;
• lange opstarttijd – voordat de reactor het eerste gas produceert, gaan er 20–30 minuten voorbij.

Na het opwarmen levert de generator stabiel een bepaalde hoeveelheid gasmengsel, die moet worden verbrand of in de lucht moet worden geloosd. Om dit apparaat zelf te maken, heeft u stevige gasflessen of dik staal nodig, en dat kost niet weinig geld. Maar dit alles wordt gecompenseerd door de zuinigheid van de generator en de lage prijs van de oorspronkelijke brandstof.

Sommige modellen gasgeneratoren zijn uitgerust met een luchtventilator, andere niet. Het eerste model verhoogt het vermogen van de installatie, maar maakt deze afhankelijk van het elektriciteitsnet. Als u een kleine generator nodig heeft om buiten te koken, kunt u volstaan met een compact model zonder luchtventilator.

De meeste zelfgemaakte gasgenererende installaties werken door natuurlijke trek.

Draagbare gasgenerator met een vermogen van 2,4 kW, werkend op hout, maakt het mogelijk om zonder problemen de lunch buiten de stad te bereiden, ver van de beschaving (+)

Voor het verwarmen van een eengezinswoning is een krachtiger en energieafhankelijk apparaat nodig. In dat geval is het verstandig om een back-up elektrische generator te overwegen, zodat u bij een stroomstoring niet ineens zowel zonder elektriciteit als zonder verwarming komt te zitten.

Werkende onderdelen van het zelfgemaakte apparaat

Om te begrijpen hoe u een vastebrandstofgasgenerator met uw eigen handen kunt maken, moet u zich duidelijk de constructie voorstellen. Elk element heeft zijn eigen doel, zelfs het ontbreken van een ervan is onaanvaardbaar.

In de behuizing van een zelfgemaakte gasgenerator moeten aanwezig zijn:

• een bunker voor vaste brandstof aan de bovenkant van het apparaat;
• een pyrolysekamer, waar het smeulproces plaatsvindt;
• een luchtverdelingsinrichting met terugslagklep;
• roosters met asklep;
• uitlaatpijp voor geproduceerd gas;
• reinigingsfilters.

In een zelfgemaakte generator op hout ontstaat een vrij hoge temperatuur, daarom worden er strenge eisen gesteld aan elk onderdeel. Voor de behuizing wordt sterke plaatstaal gebruikt en alle interne onderdelen worden zo hittebestendig mogelijk gekozen.

Om de dichtheid van het brandstoflaadluik in gesloten toestand te waarborgen, heeft het deksel een afdichting nodig. Het goedkoopste materiaal hiervoor is asbest. Het is echter niet onschadelijk voor de gezondheid van mensen; beter is om in de winkel speciale hittebestendige pakkingen op basis van siliconen of silicaten te zoeken.

De in de verbrandingskamer gegenereerde gassen worden eerst met lucht gemengd en gekoeld, en vervolgens gereinigd in een filter van geëxpandeerde klei of zaagsel (+)

De behuizing kan zowel cilindrisch als rechthoekig van vorm zijn. Vaak wordt voor de eenvoud een paar propaangasflessen of ijzeren vaten gebruikt. Een van de roosters onder in de vuurhaard wordt 'vast' gelast, en de tweede wordt zo ingebouwd dat deze bewogen kan worden. Dit is nodig om ze te reinigen van slak en as.

De luchtverdeeleenheid bevindt zich aan de buitenkant van de behuizing. Deze zorgt voor de toevoer van de benodigde hoeveelheden zuurstof naar de vuurhaard, maar laat dankzij de terugslagklep geen brandbare gassen uit de vuurhaard ontsnappen.

Technologieën voor het maken van een gasgenerator

Een gasgenererende installatie kan op verschillende manieren zelf worden gemaakt. De keuze hangt hier af van de beschikbaarheid van materialen en het verdere gebruik van het verkregen gas.

Optie #1: Voorbeeld van constructie van een apparaat op kolen

Laten we een voorbeeld bekijken van het maken van een nuttig zelfgemaakt apparaat uit een metalen emmer met deksel. Eerst bereiden we het apparaat voor dat het gas uit de installatie zal omzetten in elektriciteit.

Na de voorbereiding van de gebruiker op het aanstaande gebruik, kunt u zich bezighouden met de bouw van de gasgenerator zelf.

De gasafvoerleiding van de installatie moet worden voorzien van een filter, omdat bij verbranding kolen veel fijne zwevende deeltjes en stof produceren.

Na het voltooien van de constructie van de zelfgemaakte gasgenerator, moet deze worden getest op functionaliteit.

Optie #2: Gasgenerator van tweehonderdliter vaten

Voor een zelfgemaakt gasgenerator van vaten zijn twee containers van 200 liter nodig. De ene wordt voor tweederde in de andere geplaatst.

De onderste ruimte wordt gebruikt als verbrandingskamer, en het bovenste deel is ideaal als bunker voor hout of pellets.

Binnen de behuizing van een ton zal smeulen met gasopwekking plaatsvinden, en buiten in de cilinder van een oude brandblusser in het reinigingsfilter zal het worden gereinigd van onbrandbare onzuiverheden.

Aan de zijkant, ter hoogte van de pyrolysesectie, wordt een buis met een doorsnede van 50 mm ingelast voor luchttoevoer, en dichter bij het deksel een gasafvoerpijp. In de bodem van de binnenste ton wordt een opening gesneden voor de brandstoftoevoer naar de verbrandingskamer, en aan de bodem van de buitenste wordt een deurtje voor de onderluchttoevoer bevestigd.

Het enige dat overblijft is het maken van reinigingsfilters voor het gasmengsel voordat het naar de warmwaterketel wordt gestuurd. Hiervoor zijn gebruikte brandblussers of buisstukken van vergelijkbare grootte nodig.

Aan de bovenkant worden ze hermetisch afgesloten, en aan de onderkant wordt een conisch mondstuk gelast met aan het uiteinde een aansluiting voor het verwijderen van as. Vervolgens wordt aan de zijkant een pijp ingebracht voor het toevoeren van het gasmengsel voor reiniging, en in het deksel een afvoer voor het reeds gefilterde gas.

De primaire reiniging van gas van roet- en asdeeltjes vindt plaats door middelpuntvliedende krachten in het externe filter voor grove reiniging (+)

Vervolgens wordt voor het verlagen van de temperatuur van het brandbare gas een koelradiator gemaakt van meerdere buizen met een diameter van 10 cm. Deze worden onderling verbonden met kleine pijpen.

Voor de uiteindelijke reiniging van het gas wordt nog een filter geplaatst met geëxpandeerde klei, kleine metalen ringen of zaagsel erin. Het gebruik van het laatste materiaal is alleen toegestaan als het binnenkomende gas al is afgekoeld, anders kan het tot brand leiden.

Van een gasfles kunt u een “potkachel” maken. De instructie voor het maken van een primitieve kachel staat in dit artikel.

Optie #3: Zelfgemaakt model voor verbrandingsmotor

Voor een auto of motorfiets wordt een zelfgemaakte gasgenerator gemaakt volgens een vergelijkbaar schema. Alleen zal men hier de afmetingen van de installatie tot een minimum moeten beperken. Het is kostbaar om een zwaar apparaat mee te nemen, en het ziet er ook niet erg esthetisch uit.

Om het werk gemakkelijker te maken, kunt u het beste voor de autoversie van de generator gasflessen voor huishoudelijk gebruik nemen. Het belangrijkste is om vóór het lassen ervoor te zorgen dat er geen spoor van propaan meer in de tank zit, anders kan er een kleine explosie plaatsvinden. Hiervoor moet u de flesklep losdraaien en de tank volledig met water vullen.

Voor het koelen van het brandbare mengsel aan de uitgang van de installatie kan een gewone verwarmingsradiator worden aangepast.

Een autogasgenerator produceert in eerste instantie te hete gassen. Deze moeten verplicht worden gekoeld. Anders kunnen ze bij contact met verhitte delen van de motor spontaan ontbranden. Bovendien heeft het verhitte gasvormige brandstof een lage dichtheid, waardoor het lastig is om het in de cilinders te ontsteken.

Een zelfgemaakte gasgenerator voor een auto kan in de kofferbak of op een aanhanger worden gemonteerd.

De tweede methode heeft de voorkeur vanwege:

• eenvoud van reparatie;
• de mogelijkheid om het gasgenererende apparaat in de garage te laten;
• de beschikbaarheid van vrije ruimte in de kofferbak;
• de mogelijkheid om de installatie te gebruiken voor andere doeleinden dan het toevoeren van brandstof aan de verbrandingsmotor.

U hoeft niet bang te zijn voor oneffenheden in de weg. Bij het springen over hobbels wordt de vaste brandstof in de verbrandingskamer geschud, wat alleen maar bijdraagt aan een betere menging en verbranding.

Nuances van het werk en gebruik van gasgeneratoren

Het is belangrijk om te onthouden dat het door de installatie geproduceerde gas geurloos en giftig is. Als er fouten worden gemaakt bij het zelf lassen van metalen onderdelen van de gasgenerator, dan is onheil onvermijdelijk.

Voor een natuurlijke toevoer van lucht in de verbrandingskamer kunnen gaten van 5 mm rondom de omtrek van de behuizing worden geboord. Alle montagewerkzaamheden en controle van de werking moeten worden uitgevoerd in een goed geventileerde werkplaats of buiten.

Het aansteken van een vastebrandstofgasgenerator verschilt niet van het aanmaken van een houtkachel. Er wordt hout of een andere brandstof in geplaatst, en dan wordt het aangestoken met een spaander.

Na de ontbranding wordt de klep gedeeltelijk gesloten om de toevoer van zuurstof naar de verbrandingskamer te beperken. Om de zelfgemaakte gasgenerator goed te laten werken, moet u de afvoer van het resulterende gasmengsel en de toevoer van zuurstof correct afstellen.

Voordat u begint met het bouwen van een gasgenerator, moet u technische berekeningen uitvoeren, waarbij rekening moet worden gehouden met het verbrandingsoppervlak, het type brandstof, het vereiste uitgangsvermogen en de beoogde werkingsmodus.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

Hoe u een gasgenerator die houtskool verwerkt, kunt gebruiken als brandstofleverancier voor een kleine auto:

Eenvoudige gasgenerator van propaanflessen:

Constructie van een houtgasgenerator:

De bovengenoemde methoden zijn geschikt voor het zelf maken van een efficiënte gasgenerator. Maar er bestaan veel meer modellen van dit apparaat. Sommige zijn eenvoudiger te maken, andere moeilijker.

Het belangrijkste bij het monteren van het apparaat is om maximale aandacht te besteden aan de kwaliteit van de lasnaden, anders kunnen er gaslekken en explosies optreden. Als alles correct wordt uitgevoerd, gaat de gasgenerator 10-15 jaar probleemloos mee. Daarna begint het metaal van de behuizing door te branden en moet alles opnieuw worden gedaan.

Heeft u praktische vaardigheden in het monteren of ervaring met het gebruik van een zelfgemaakte gasgenerator? Deel dan uw opgedane kennis en stel vragen over het onderwerp van het artikel in de reacties hieronder.