В наши дни в связи с постоянным ростом отпускных цен на такие распространенные виды топлива, как бензин, мазут и природный газ все острее встает вопрос об альтернативном виде энергоресурсов, которые могли бы обеспечить потребности в получении электричества и отопления частного жилого дома. Многие производители обращают внимание на достижения ученых прошлого века. Одним из вариантов приспособлений, использующих для работы дешевые твердые виды топлива, такие как дрова, уголь, древесные опилки, щепу и солому является газогенератор. Опытному домашнему мастеру вполне по силам изготовить газогенератор своими руками с соблюдением технологического процесса.
Первые промышленные образцы газогенераторов в нашей стране были применены на грузовых автомобилях для обеспечения работы двигателей внутреннего сгорания еще в двадцатых годах двадцатого века. А сама идея получения генераторных газов была выдвинута немецкими учеными в первой половине девятнадцатого века. К сожалению, качество очистки образующегося газа советских генераторов было очень далеко от идеала, что приводило к значительному уменьшению мощности, частым сбоям в работе двигателей, необходимости частых чисток агрегатов автомобиля.
Современные технологии позволяют значительно повысить качество получаемого при генерации газа. Получаемый при работе генератора газ, представляющий собой высокогорючую смесь различных газообразных веществ, может быть в дальнейшем использован как для работы небольших электростанций, обеспечивающих потребности в электроэнергии отдельного загородного дома, так и для работы газового отопительного котла.
Изначально процесс получения энергии при неполном сгорании исходного сырья носит название газификации. Таким образом, при горении одного из видов твердого топлива образуется новый вид топлива, но уже газообразного, состоящего из оксида углерода, водорода, метана и других газов.
Существует несколько различных классификаций современных газогенераторов. По расположению воздуховода и газоотводящей магистрали все агрегаты можно разделить на приборы прямого, горизонтального и обратного процесса.
В первых подача воздушной смеси, которая дополнительно может обогащаться дополнительным количеством кислорода или водяного пара, осуществляется в нижнюю часть емкости, а отбор газовой смеси происходит в верхней части.
В газогенераторых печах типа подача воздушной смеси, и отбор образующегося газообразного топлива происходят в средней части конструкции.
Генераторы третьего типа имеют нисходящее направление движения воздуха, обеспечиваемое подачей под давлением, и отбор смеси получаемых газов снизу.
Рассмотрим более подробно процесс работы подобных устройств.
В верхней части газогенераторой печи находится загрузочная камера для периодической загрузки какого-либо вида древесных отходов – щепы, опилок, обрезков сучьев и прочее. Там же происходит процесс нагнетания обогащенной воздушной смеси под давлением. Проходя через слои топлива, воздух подогревается, что значительно улучшает дальнейшее протекание процесса. Зона горения имеет небольшие размеры в связи с сокращенным на 60-65 % количеством поступающего кислорода от необходимой теоретической нормы. Таким образом, топливо не сгорает полностью, а происходит его частичное горение, или восстановление, что значительно обогащает состав получаемой воздушной смеси.
Образующееся газообразное топливо удаляется из емкости генератора и поступает в фильтр – зону дополнительной очистки. По качеству выполнения функций разделяют зоны грубой и тонкой очистки газовой смеси от твердых продуктов горения, которые могут частично увлекаться движущимся потоком. После очистки готовое топливо может быть применено для любого вида использования, о которых было сказано выше.
Состав и качество получаемого топлива находятся в прямой зависимости от состава исходной воздушной смеси. Применение чистого воздуха дает так называемый воздушный газ, при сжигании которого можно получить до 1000 ккал/м3. обогащение смеси кислородом приводит к значительному росту качества образующегося топлива и повышению теплоотдачи до 2000 ккал/м3. При подаче в зону горения достаточного количества водяного пара теплоемкость топлива возрастает до 2500 – 3000 ккал/м3.
В общем виде самодельная газогенераторная печь представляет собой цилиндрическую емкость, выложенную изнутри жаропрочным материалом и имеющую различные технологические приспособления, к которым можно отнести загрузочный бункер подачи топлива, насосы для подачи воздушно-паровой смеси и забора готового топлива, колосник и приспособления для удаления твердых отходов процесса горения. В связи с достаточно высоким уровнем температур в зоне горения к материалу емкости агрегата предъявляются высокие требования. Сама установка должна соответствовать жестким требованиям пожарной безопасности во избежание взрывообразования и пожара.
Процесс самостоятельного изготовления газогенератора требует всестороннего изучения технологического процесса и подбора материалов, которые удовлетворяли бы необходимым требованиям. Кроме этого необходимо обеспечить процесс работы агрегата необходимым количеством дополнительных вспомогательных механизмов, которые позволяют подавать и отбирать газовые смеси, регулировать количество воздуха в необходимых пределах. Кроме этого помогут знания по теплотехнике, сопротивлению материалов, влиянию состава сталей на их свойства. И конечно процесс самостоятельных работ не возможен без высокого уровня владения сварочным аппаратом, с помощью которого осуществляется сборка элементов генератора в общее целое.
