Cách chế tạo máy tạo khí bằng tay của chính bạn: các tính năng của việc chế tạo một thiết bị tự chế

Máy tạo khí là thiết bị sản xuất khí từ than, củi, chất thải gỗ và các vật liệu khác.Nhiên liệu được tạo ra có thể thay thế nhiên liệu hydrocarbon truyền thống - khí đốt tự nhiên để sưởi ấm trong nhà và xăng cho ô tô.

Ý tưởng chính của việc sử dụng một đơn vị như vậy là tiết kiệm chi phí nhiên liệu. Giá xăng, propan và metan liên tục tăng buộc các thợ thủ công tại nhà phải tìm cách thay thế để có được nhiên liệu.

Để chế tạo một máy tạo khí bằng tay của chính bạn, bạn cần hiểu cấu trúc và nguyên lý hoạt động của nó.

Chúng tôi sẽ giải thích cách nhiên liệu rắn được chuyển đổi thành khí dễ cháy, phác thảo các đặc điểm thiết kế của thiết bị và đưa ra các ví dụ về cách tự lắp ráp các thiết bị đơn giản. Để tiếp thu thông tin tốt hơn, chúng tôi đã bổ sung bài viết bằng sơ đồ, hình ảnh và video trực quan.

Máy tạo khí: thiết bị và nguyên lý hoạt động

Máy tạo khí là thiết bị chuyển đổi nhiên liệu lỏng hoặc rắn sang trạng thái khí để đốt cháy tiếp nhằm tạo ra nhiệt.

Tùy chọn nhiên liệu máy phát điện

Các tổ máy chạy bằng dầu nhiên liệu hoặc chất thải có thiết kế phức tạp hơn so với các mô hình sử dụng nhiều loại than hoặc củi.

Vì vậy, máy tạo khí đốt nhiên liệu rắn thường được tìm thấy nhiều nhất - may mắn thay, nhiên liệu dành cho chúng luôn sẵn có và rẻ.

Chất sau đây được sử dụng làm nhiên liệu rắn trong máy tạo khí:

• than củi, than nâu và than cứng;
• viên nhiên liệu từ phế thải gỗ;
• Rơm rạ, mạt cưa và củi;
• than bùn, than cốc;
• vỏ hạt.

Những chủ sở hữu đặc biệt tiết kiệm tự chuẩn bị than bánh mùn cưa.

Có thể tạo ra khí từ tất cả các loại nhiên liệu này. Sự giải phóng năng lượng phụ thuộc vào nhiệt trị của các loại nhiên liệu khác nhau.

Hơn nữa, nhiệt lượng thu được từ việc đốt nguyên liệu thô trong máy tạo khí nhiều hơn so với việc sử dụng nhiên liệu rắn trong nồi hơi. Nếu hiệu quả của phương pháp truyền thống nồi hơi gỗ dao động trong khoảng 60–70%, sau đó đối với tổ hợp máy tạo khí, con số này đạt tới 95%.

Nhưng ở đây một sắc thái phải được tính đến. Lò hơi đốt nhiên liệu để làm nóng nước, còn máy tạo khí chỉ tạo ra nhiên liệu. Nếu không có lò sưởi, bếp nấu hoặc động cơ đốt trong, máy tạo khí tự chế sẽ không có tác dụng gì.

Khí thu được phải được sử dụng ngay lập tức - việc tích trữ nó trong bất kỳ thùng chứa nào đều không mang lại lợi ích kinh tế.Để làm được điều này, bạn sẽ phải lắp đặt thêm thiết bị phụ thuộc vào nguồn điện.

Vào thời Xô Viết, máy tạo khí thậm chí còn được sử dụng để vận hành xe tải; lượng khí tạo ra khá đủ để vận hành động cơ đốt trong.

Điều gì xảy ra bên trong máy tạo khí

Hoạt động của máy tạo khí dựa trên quá trình nhiệt phân nhiên liệu rắn, xảy ra ở nhiệt độ cao và hàm lượng oxy trong lò thấp. Một số phản ứng hóa học xảy ra đồng thời bên trong thiết bị tạo khí.

Mạch của máy tạo khí công nghiệp là một hệ thống lắp đặt khá phức tạp với nhiều thiết bị riêng biệt, mỗi thiết bị có hoạt động riêng (+)

Về mặt công nghệ, quá trình tạo ra khí dễ cháy được chia thành ba giai đoạn tuần tự:

1. Sự phân hủy nhiệt của nhiên liệu. Quá trình này diễn ra trong điều kiện thiếu oxy, lượng oxy chỉ được cung cấp cho lò phản ứng bằng 1/3 lượng cần thiết cho quá trình đốt cháy thông thường.
2. Tinh chế khí thu được. Lốc xoáy (bộ lọc xoáy khô) lọc đám mây khí khỏi các hạt tro dễ bay hơi.
3. làm mát. Hỗn hợp khí thu được được làm lạnh và được tinh chế thêm khỏi tạp chất.

Trên thực tế, đây chính xác là quá trình đầu tiên xảy ra trong chính khối tạo khí - nhiệt phân. Mọi thứ khác là chuẩn bị hỗn hợp khí để đốt cháy tiếp.

Buồng nhiệt phân của máy tạo khí tự chế được chia thành hầm chứa nhiên liệu rắn (1), hộp cứu hỏa (2) và chảo tro (3)

Tại lối ra của bộ phận tạo khí, thu được hỗn hợp dễ cháy gồm carbon monoxide, hydro, metan và các hydrocacbon khác.

Ngoài ra, tùy thuộc vào nhiên liệu được sử dụng trong quá trình nhiệt phân, nước ở dạng hơi nước, oxy, carbon dioxide và nitơ được thêm vào chúng với số lượng khác nhau. Theo nguyên tắc được mô tả, chúng cũng hoạt động nồi hơi nhiệt phân, cho thấy hiệu quả cao.

Các tính năng hoạt động của các bộ chuyển đổi khác nhau

Theo thiết kế và công nghệ của các quy trình nội bộ, máy tạo khí là:

• thẳng;
• chuyển đổi;
• nằm ngang.

Chúng khác nhau ở điểm cung cấp không khí và lối ra của khí được tạo ra.

Quy trình trực tiếp xảy ra khi khối không khí được bơm từ bên dưới và hỗn hợp dễ cháy thoát ra ở phía trên của kết cấu.

Phiên bản đảo ngược liên quan đến việc cung cấp oxy trực tiếp cho vùng oxy hóa. Hơn nữa, nó là thiết bị tạo khí nóng nhất.

Việc tự mình bơm nó vào là khá khó khăn nên nguyên lý hoạt động này chỉ được sử dụng trong lắp đặt công nghiệp.

Với quy trình tạo khí trực tiếp, một lượng lớn nhựa và hơi ẩm được hình thành ở đầu ra, quy trình đảo ngược quá khó thực hiện bằng tay của bạn, trong khi quy trình ngang làm giảm năng suất nhưng thiết kế cực kỳ đơn giản (+)

TRONG máy phát điện khí ngang Ống thoát khí được đặt ngay phía trên ghi trong khu vực kết hợp các phản ứng oxy hóa và khử. Thiết kế này là đơn giản nhất để thực hiện độc lập.

Ưu điểm và nhược điểm của máy tạo khí

Một máy tạo khí gia dụng do nhà máy sản xuất sẽ có giá cao hơn 1,5–2 lần so với nồi hơi đốt nhiên liệu rắn thông thường. Có đáng để chi tiền cho “công nghệ thần kỳ” này không?

Một số ưu điểm của việc sử dụng máy tạo khí là:

• đốt cháy hoàn toàn nhiên liệu, được nạp vào hộp cứu hỏa và thể tích tro tối thiểu;
• hiệu quả tương đối cao khi làm việc cùng với động cơ đốt trong hoặc khí đốt lò hơi;
• nhiều lựa chọn nhiên liệu rắn;
• dê hoạt động và không cần theo dõi liên tục hoạt động của đơn vị;
• khoảng thời gian giữa các lần khởi động lại hộp cứu hỏa - tối đa một ngày trên gỗ và tối đa một tuần trên than;
• Khả năng sử dụng gỗ chưa qua gia công - nguyên liệu thô chỉ có thể được sử dụng trong một số kiểu máy tạo khí;
• sự thân thiện với môi trường của thiết bị – thiết bị này không có ống xả, toàn bộ khí sinh ra đều đi thẳng vào buồng đốt của động cơ hoặc nồi hơi.

Khi sử dụng củi ướt, máy phát điện sẽ hoạt động nhưng lượng khí sinh ra sẽ giảm 20–25%. Năng suất giảm xảy ra do sự bốc hơi độ ẩm tự nhiên từ gỗ.

Điều này dẫn đến nhiệt độ trong hộp cứu hỏa giảm, làm chậm quá trình nhiệt phân. Tốt nhất nên làm khô hoàn toàn các khúc gỗ trước khi đưa vào buồng nhiệt phân. Các thiết bị công nghiệp hoàn toàn tự động, nhiên liệu được cung cấp cho chúng bằng vít từ thùng chứa gần đó.

Một máy tạo khí tự chế không mang lại khả năng tự chủ như vậy nhưng nó cũng khá dễ vận hành. Bạn chỉ cần thỉnh thoảng đổ đầy nhiên liệu cho nó.

Nhiệt độ hoạt động của máy tạo khí đạt giá trị 1200–1500°C, thân máy phải được làm bằng vật liệu có thể chịu được tải trọng đó

Máy tạo khí có ít nhược điểm hơn, nhưng chúng vẫn tồn tại:

• khả năng kiểm soát kém của lượng khí tạo ra – khi nhiệt độ trong lò giảm, quá trình nhiệt phân dừng lại và thay vì hỗn hợp khí dễ cháy, hỗn hợp nhựa được hình thành ở đầu ra;
• cài đặt rườm rà – ngay cả một máy tạo khí tự chế có công suất trung bình 10–15 kW cũng chiếm không gian khá lớn;
• thời gian nung – 20–30 phút sẽ trôi qua trước khi lò phản ứng tạo ra khí đầu tiên.

Sau khi “làm nóng”, máy phát điện ổn định tạo ra một lượng hỗn hợp khí nhất định, hỗn hợp này phải được đốt cháy hoặc thải vào không khí. Để làm bộ phận này bằng tay của chính bạn, bạn sẽ cần những bình gas bền hoặc thép dày, và số tiền này rất lớn. Nhưng tất cả điều này được đền đáp bằng hiệu suất của máy phát điện và chi phí nhiên liệu ban đầu thấp.

Một số mẫu máy tạo khí được trang bị máy thổi khí, trong khi một số mẫu khác thì không. Tùy chọn đầu tiên cho phép bạn tăng sức mạnh của quá trình cài đặt nhưng buộc nó phải vào mạng điện. Nếu bạn cần một máy phát điện nhỏ để nấu ăn ngoài trời, thì bạn có thể sử dụng một thiết bị nhỏ gọn không có máy thổi khí.

Hầu hết các cơ sở tạo khí tự tạo đều hoạt động bằng gió tự nhiên.

Máy tạo khí di động có công suất 2,4 kW chạy bằng gỗ cho phép bạn dễ dàng chuẩn bị bữa tối ở vùng nông thôn, xa nền văn minh (+)

Để sưởi ấm một ngôi nhà riêng, bạn sẽ cần một thiết bị mạnh hơn và phụ thuộc vào năng lượng hơn. Tuy nhiên, trong trường hợp này, bạn nên quan tâm đến một máy phát điện dự phòng, để trong trường hợp mất mạng, bạn sẽ không bị thiếu cả nguồn điện và hệ thống sưởi.

Các bộ phận làm việc của một đơn vị tự chế

Để tìm ra cách chế tạo máy phát điện chạy bằng nhiên liệu rắn bằng chính đôi tay của mình, bạn cần hiểu rõ thiết kế của nó. Mỗi yếu tố đều có mục đích riêng, ngay cả việc thiếu một trong số chúng cũng không thể chấp nhận được.

Bên trong thân máy tạo khí tự chế cần có:

• hầm chứa nhiên liệu rắn ở phía trên thiết bị;
• buồng nhiệt phân nơi xảy ra quá trình cháy âm ỉ;
• thiết bị phân phối khí có van một chiều;
• vỉ nướng có tro;
• đường ống thoát khí sản xuất;
• làm sạch bộ lọc.

Trong một máy phát điện đốt củi tự chế, nhiệt độ khá cao được tạo ra, do đó, các yêu cầu nghiêm ngặt được đặt ra đối với từng bộ phận của nó. Thép tấm chắc chắn được sử dụng cho thân máy và tất cả các bộ phận bên trong đều được lựa chọn để có khả năng chịu nhiệt tốt nhất có thể.

Để đảm bảo độ kín của cửa nạp nhiên liệu khi đóng lại, nắp sẽ cần bịt kín. Vật liệu rẻ nhất cho việc này là amiăng. Tuy nhiên, nó không vô hại đối với sức khỏe con người, tốt hơn hết bạn nên tìm mua những miếng đệm chịu nhiệt đặc biệt làm từ silicon hoặc silicat trong cửa hàng.

Khí tạo ra trong buồng đốt trước tiên được trộn với không khí và làm mát, sau đó được làm sạch trong bộ lọc làm bằng đất sét trương nở hoặc mùn cưa (+)

Cơ thể có thể là hình trụ hoặc hình chữ nhật. Thông thường, để đơn giản hóa công việc, người ta lấy một cặp bình chứa khí tự nhiên hoặc thùng sắt. Một trong những tấm lưới ở dưới cùng của hộp cứu hỏa được hàn “chặt chẽ” và tấm lưới thứ hai được tích hợp sẵn để có thể di chuyển. Điều này là cần thiết để làm sạch chúng khỏi xỉ và tro.

Bộ phận phân phối không khí được đặt bên ngoài vỏ. Nó đảm bảo rằng lượng oxy cần thiết đi vào hộp cứu hỏa, nhưng đồng thời, nhờ van một chiều, nó không thải ra khí dễ cháy từ đó.

Công nghệ sản xuất máy phát điện khí

Có một số cách để tự mình thực hiện cài đặt tạo khí. Sự lựa chọn ở đây phụ thuộc vào sự sẵn có của vật liệu và việc sử dụng thêm khí thu được.

Phương án #1: Ví dụ về chế tạo thiết bị đốt than

Hãy xem một ví dụ về cách tạo ra một sản phẩm tự chế hữu ích từ một chiếc xô kim loại có nắp. Đầu tiên, chúng tôi sẽ chuẩn bị một bộ phận xử lý khí thu được từ quá trình lắp đặt thành điện năng.

Sau khi chuẩn bị cho người tiêu dùng cho hoạt động sắp tới, bạn có thể bắt đầu tự xây dựng máy tạo khí.

Đường ống loại bỏ khí khi lắp đặt phải được trang bị bộ lọc, vì Trong quá trình cháy, than thải ra rất nhiều chất lơ lửng và bụi mịn.

Sau khi hoàn thành quá trình xây dựng một máy tạo khí tự chế, bạn cần kiểm tra chức năng của nó.

Phương án số 2: Máy tạo khí từ thùng hai trăm lít

Đối với một máy tạo khí thùng tự chế, bạn sẽ cần một cặp thùng chứa 200 lít. Một trong số chúng được chèn hai phần ba vào cái kia.

Không gian hình thành ở phía dưới sẽ được sử dụng làm buồng đốt, còn phần trên là lý tưởng để làm hầm chứa củi hoặc viên nén.

Bên trong thân từ thùng, âm ỉ sẽ xảy ra khi tạo ra khí, và bên ngoài xi lanh từ bình chữa cháy cũ trong bộ lọc làm sạch sẽ được làm sạch các tạp chất không cháy

Ở bên cạnh, ngang với phần nhiệt phân, một ống có tiết diện 50 mm được hàn để phun khí, và gần nắp hơn - một ống thoát khí. Một lỗ được khoét ở đáy thùng trong để nhiên liệu đi vào buồng đốt, đồng thời cửa quạt gió được gắn vào đáy thùng ngoài.

Tất cả những gì còn lại là tạo ra các bộ lọc để làm sạch hỗn hợp khí trước khi chuyển nó vào nồi hơi nước nóng. Để làm điều này, bạn sẽ cần bình chữa cháy đã qua sử dụng hoặc những đoạn ống có kích thước tương tự.

Chúng được đóng chặt ở phía trên, và một vòi phun hình nón được hàn ở phía dưới, ở cuối có một khớp nối để loại bỏ tro.Sau đó, một đường ống được khoét ở bên cạnh để cung cấp hỗn hợp khí để làm sạch, và một đường thoát khí đã được lọc được cắt vào nắp.

Quá trình tinh chế sơ bộ khí từ các hạt bồ hóng và tro xảy ra do lực ly tâm trong bộ lọc bên ngoài để làm sạch thô (+)

Tiếp theo, để hạ nhiệt độ của khí cháy, bộ tản nhiệt làm mát được làm từ nhiều ống có đường kính 10 cm, chúng được nối với nhau bằng các ống nhỏ.

Để làm sạch khí lần cuối, hãy lắp một bộ lọc khác với đất sét nở ra, vòng đệm kim loại nhỏ hoặc mùn cưa bên trong. Chỉ được phép sử dụng vật liệu sau nếu khí đi vào đã nguội, nếu không có thể dẫn đến hỏa hoạn.

Bạn có thể làm một chiếc “bếp lò” từ bình gas. Hướng dẫn tạo bếp nguyên thủy được đưa ra trong bài viết này.

Phương án 3: Mô hình tự chế cho động cơ đốt trong

Đối với ô tô hoặc xe máy, một máy tạo khí tự chế được chế tạo theo sơ đồ tương tự. Chỉ ở đây cần giảm kích thước cài đặt xuống mức tối thiểu. Mang theo một thiết bị nặng bên mình rất tốn kém và trông không đẹp mắt về mặt thẩm mỹ.

Để làm cho công việc của bạn dễ dàng hơn, đối với phiên bản ô tô của máy phát điện, tốt nhất bạn nên sử dụng bình gas gia dụng. Điều chính là đảm bảo trước khi hàn không có dấu hiệu nào về sự hiện diện của propan trong thùng chứa, nếu không có thể xảy ra vụ nổ nhỏ. Để làm điều này, bạn cần tháo van chai và đổ đầy nước vào thùng chứa.

Để làm mát hỗn hợp dễ cháy ở đầu ra của hệ thống lắp đặt, bạn có thể lắp bộ tản nhiệt sưởi ấm thông thường

Ban đầu, máy tạo khí ô tô tạo ra khí quá nóng. Chúng phải được làm lạnh. Nếu không, khi tiếp xúc với các bộ phận động cơ đang nóng, chúng có thể tự bốc cháy.Ngoài ra, nhiên liệu khí được làm nóng có mật độ thấp, khiến việc đốt cháy trong xi lanh trở nên khó khăn.

Máy tạo khí tự chế cho ô tô có thể được gắn trong cốp xe hoặc trên rơ-moóc.

Phương pháp thứ hai được ưa chuộng hơn vì:

• dễ sửa chữa;
• khả năng để bộ tạo khí trong gara;
• có sẵn không gian trống trong cốp xe;
• khả năng sử dụng lắp đặt cho các nhu cầu khác ngoài việc cung cấp nhiên liệu cho động cơ đốt trong.

Đừng sợ va chạm trên đường. Khi va chạm mạnh, nhiên liệu rắn trong buồng đốt sẽ bị rung lắc, điều này chỉ góp phần giúp nó hòa trộn và đốt cháy tốt hơn.

Các sắc thái của hoạt động và hoạt động của máy tạo khí

Điều quan trọng cần nhớ là khí do quá trình lắp đặt tạo ra không mùi và độc. Nếu bạn mắc sai lầm khi tự tay hàn các bộ phận kim loại của máy tạo khí thì không thể tránh khỏi rắc rối.

Để có luồng không khí tự nhiên trong buồng đốt, bạn có thể khoan các lỗ 5 mm xung quanh chu vi của vỏ. Tất cả công việc lắp đặt và thử nghiệm hiệu suất phải được thực hiện trong xưởng thông thoáng hoặc ngoài trời.

Thắp sáng một máy phát điện chạy bằng nhiên liệu rắn không khác gì thắp sáng một bếp củi. Củi hoặc loại nhiên liệu khác được đặt bên trong, sau đó chúng được đốt bằng đuốc.

Sau khi đốt, van điều tiết được đóng lại để hạn chế lượng oxy vào buồng đốt. Để sản phẩm tạo khí tự chế hoạt động bình thường, bạn phải điều chỉnh chính xác đầu ra của hỗn hợp khí thu được và nguồn cung cấp oxy.

Trước khi bắt đầu chế tạo một máy tạo khí, bạn nên thực hiện các tính toán kỹ thuật, trong đó bạn cần tính đến diện tích đốt và loại nhiên liệu, cũng như công suất đầu ra cần thiết và chế độ vận hành dự định.

Kết luận và video hữu ích về chủ đề này

Cách sử dụng máy tạo khí than làm nhà cung cấp nhiên liệu cho ô tô nhỏ:

Một máy tạo khí đơn giản được làm từ xi lanh propan:

Cấu trúc máy tạo khí đốt củi:

Các phương pháp trên phù hợp để tự chế tạo một máy tạo khí hiệu quả. Nhưng còn rất nhiều mẫu khác của thiết bị này. Một số trong số chúng dễ thực hiện hơn, một số khác thì khó hơn.

Điều chính khi lắp ráp thiết bị là phải chú ý tối đa đến chất lượng của các mối hàn, nếu không có thể xảy ra rò rỉ khí và cháy nổ. Nếu mọi thứ được thực hiện chính xác, máy tạo khí sẽ hoạt động bình thường trong 10–15 năm. Và khi đó kim loại của vỏ sẽ bắt đầu cháy và bạn sẽ phải làm lại mọi thứ.

Bạn có kỹ năng lắp ráp thực tế hoặc kinh nghiệm sử dụng máy tạo khí tự chế không? Hãy chia sẻ những kiến ​​thức tích lũy được của bạn và đặt câu hỏi về chủ đề bài viết ở phần bình luận bên dưới nhé.