DIY generátory dřevěného plynu: Konstrukce a princip provozu

Generátory dřevoplynu jsou zařízení, která umožňují výrobu plynu z dřevěných materiálů. Tento plyn lze použít pro různé účely, včetně vytápění, výroby elektřiny nebo jako palivo pro vozidla. Výroba generátoru na dřevoplyn vlastníma rukama je poměrně jednoduchá, pokud rozumíte principu jeho fungování a postupujte podle pokynů krok za krokem.

Prvním krokem při vytváření zplynovače na dřevo je výběr vhodné nádoby, ve které bude proces zplyňování probíhat. Obvykle se k tomuto účelu používají kovové sudy nebo plechovky, které musí být vybaveny otvory pro vstup a výstup plynů.

Druhým krokem je příprava dřevěného paliva, které bude použito ve zplynovači. Dřevo musí být dobře vysušené a nakrájené na malé kousky. Styčná plocha dřeva s kyslíkem tak bude větší, což zajistí efektivnější proces zplyňování.

Je důležité si uvědomit, že během používání generátoru plynu vzniká mnoho škodlivých látek, včetně sazí a oxidů dusíku, takže by měl být instalován na otevřeném prostranství nebo v dobře větrané místnosti.

Dalším krokem je naložení dřevěného paliva do kontejneru a jeho umístění na stojan. Palivo musí být poté zapáleno a nádoba uzavřena takovým způsobem, aby bylo zajištěno minimální množství kyslíku pro zahájení procesu zplyňování.

Během provozu vyvíječe plynu je nutné sledovat hladinu plynu, který bude vycházet z nádoby. Aby se zabránilo prasknutí nádoby vlivem tlaku, lze nainstalovat speciální uzavírací ventil, který automaticky uvolní plyn ze systému.

Příprava materiálů

Než začnete vyrábět generátor na dřevoplyn, musíte připravit všechny potřebné materiály. Budete potřebovat:

1. Balón nebo válec. Pro bezpečný provoz je lepší zvolit kovový válec s tloušťkou stěny alespoň 2 mm.

2. Potrubí a tvarovky. Chcete-li vytvořit systém pro přívod a vypouštění plynu, budete muset vybrat potrubí a tvarovky vhodného průměru.

3. Reaktor. Jedná se o hlavní prvek vyvíječe plynu, kde bude probíhat proces zplyňování. K jeho výrobě možná budete potřebovat kovovou trubku a nádobu.

4. Výměník tepla. Je nezbytný pro chlazení a čištění plynu před jeho použitím. Můžete použít chladič do auta nebo si ho vyrobit sami.

5. Ventilátor. Pro přívod vzduchu do zplynovače budete potřebovat elektrický ventilátor.

6. Ventily a regulátory. Pro řízení procesu zplyňování a dodávky plynu je nutné instalovat ventily a regulátory tlaku.

7. Dřevo. Hlavním zdrojem paliva pro plynový generátor je dřevo. Musí být suché a kvalitní.

Vezměte prosím na vědomí, že tento návod pokrývá základní materiály a komponenty pro stavbu generátoru na dřevoplyn. Podrobnosti o použitých materiálech se mohou lišit v závislosti na vašich preferencích a dostupnosti vašich zdrojů.

Sestavení pouzdra

Než začnete s montáží těla generátoru plynu, musíte připravit všechny potřebné materiály a nástroje:

• Plechy z kovu nebo jiného materiálu pro výrobu stěn a krytu skříně;
• Rohy a profily pro upevnění dílů;
• Šrouby, matice a šrouby pro spojovací díly;
• Elektrická vrtačka nebo vrtací šroubovák;
• Páječka a pájka pro pájení spojů;
• Nástroje pro zpracování dílů (pilník, pila, brusný papír atd.);
• Fix nebo pero pro označení míst, kde jsou díly spojeny.

Po přípravě materiálů a nástrojů můžete začít s montáží těla:

1. Změřte a nařežte požadované velikosti plechů, abyste vytvořili stěny a kryt skříně. Zvažte rozměry vyvíječe plynu a ponechte prostor pro instalaci dveří a větracích otvorů.
2. Zaoblete rohy a dokončete okraje listů, abyste se vyhnuli řezům a dosáhli úhlednějšího vzhledu.
3. Označte spojovací body dílů na plechu a vyvrtejte otvory pro šrouby.
4. Spojte stěny a kryt skříně pomocí šroubů, matic a rohů. Zkontrolujte pevnost spojů.
5. Nainstalujte dvířka a dokončete okraje tak, aby se bez problémů otevíraly a zavíraly.
6. Na potřebných místech pouzdra vyřízněte větrací otvory. Zajistěte je pomocí profilů a šroubů.
7. Zkontrolujte těsnost krytu tak, že jej naplníte vodou a zkontrolujete těsnost.

Jakmile je sestava těla dokončena, můžete začít instalovat vnitřní části generátoru plynu.

Vytvoření reaktoru

Chcete-li vytvořit generátor na dřevoplyn, musíte sestavit speciální zařízení zvané reaktor. Reaktor je uzavřený kovový kontejner, uvnitř kterého bude probíhat proces zplyňování dřevěného paliva.

K výrobě reaktoru budete potřebovat následující materiály a nástroje:

• Kovový buben nebo válcová nádoba s víkem
• Podšívka vyrobená z ohnivzdorného materiálu (např. keramická vlna)
• Kouřovod a výstupní ventil plynu
• Zařízení vzduchového ventilu pro regulaci přívodu vzduchu
• Svařovací nářadí (elektrody, svářečka)
• Vrtejte a vrtejte bity pro vytváření otvorů

Začněme tedy vytvářet reaktor:

1. Připravte si kovový buben nebo válcovou nádobu, očistěte je od nečistot a zkontrolujte, zda nejsou díry nebo praskliny.
2. Vyřízněte otvory ve víku nádoby pro instalaci kouřové trubky a zařízení vzduchového ventilu.
3. Nainstalujte kouřovod do jednoho z otvorů ve víku. Pro zajištění těsného utěsnění lze použít ohnivzdorné těsnění.
4. Nainstalujte zařízení vzduchového ventilu do druhého otvoru na víku. To vám umožní regulovat přívod vzduchu do reaktoru.
5. Pomocí vrtačky a vrtáku udělejte na dně nádoby několik otvorů, které umožní přívod vzduchu a odvod spalin.
6. Zkontrolujte těsnost reaktoru. V případě potřeby utěsněte všechny trhliny a štěrbiny svařováním.

Jakmile je reaktor vytvořen, je připraven k použití. Nyní jej můžete naplnit dřevěným palivem a zahájit proces zplyňování.

Připojení generátoru

Jakmile zplynovač postavíte, musíte jej připojit k elektrickému systému. K tomu budete potřebovat několik nástrojů a materiálů:

1. Kabel se jmenovitým průřezem odpovídajícím výkonu generátoru.

2. Jistič nebo pojistky.

3. Zásuvky nebo ovládací panel pro připojení elektrických spotřebičů.

Je důležité si uvědomit, že připojení generátoru plynu k elektrické síti je docela nebezpečné a vyžaduje určité dovednosti. Pokud si nejste jisti svými schopnostmi, doporučuje se poradit se s odborníkem.

Nejprve vypněte napájení hlavního elektrického obvodu, abyste předešli úrazu elektrickým proudem. Poté připojte kabel generátoru k vašemu elektrickému systému. Ujistěte se, že je kabel správně veden a zajištěn, aby nedošlo k náhodnému odpojení.

Po připojení kabelu připojte jistič nebo pojistky. To vám umožní ovládat elektrickou energii vstupující do vašeho systému.

Nakonec nainstalujte zásuvky nebo ovládací panel pro připojení elektrických spotřebičů. Ujistěte se, že jsou bezpečně upevněny a správně připojeny k systému.

Poté můžete zapnout napájení hlavní elektrické sítě a zkontrolovat provoz generátoru plynu.

Pamatujte, že bezpečnost by měla být vaší prioritou při práci s elektřinou. Pokud máte nějaké pochybnosti, je lepší vyhledat pomoc odborníka.

Plynové generátory pro výrobu pyrolýzního plynu a elektřiny z dřevní štěpky nebo rašeliny. (Jako biomasu lze použít také pšeničnou a kukuřičnou slámu, skořápky, koláče a rýžové slupky).

Sestava: 50 – 10 000 kW

Princip činnosti plynového generátoru:

Vstupní surovina (dřevní štěpka nebo rašelina) se třídí podle velikosti a vlhkosti, aby splňovala požadavky zplyňovače. Vstupní surovina se poté přivádí do pece pomocí podávacího dopravníku. Nedokonalé spalování biomasy v peci, kterého se dosahuje regulací teploty a kyslíku, produkuje CO, H2, CH4 a další hořlavé plyny pyrolýzou. V tomto okamžiku je většina energie z pevné biomasy přeměněna na bioplyn. Plyn se poté přivádí podtlakem k čištění a chlazení plynu. V tomto procesu se z plynu odstraňují částice popela a dehtu, čímž se vyrábí čistý hořlavý plyn pro použití v plynových pístových generátorech.

Zařízení pro výrobu plynu zahrnuje:

• Řada jednotek (pecí) na biomasu, které lze přizpůsobit stávajícím kotlům nebo použít pro rotační sušárny atd.;
• Plynové pístové jednotky pracující na biomase pro výrobu elektřiny;
• Zařízení na zplyňování biomasy pro systém zásobování plynem, které nahradí zemní plyn z plynovodu;

Výhody plynového generátoru:

• Dodržování vysokých environmentálních standardů;
• Vysoký výkon;
• Nízká spotřeba energie;
• Snadné ovládání;

Společnost AGT Můžeme navrhnout kamna na biomasu různých velikostí a také zplyňovací zařízení pro různé aplikace. Každý projekt je přizpůsoben konkrétnímu zákazníkovi a má odlišné energetické požadavky a také různá množství požadované biomasy. Při používání našich kamen nebo zplyňovacích systémů dokážeme zajistit splnění emisních norem pro jakoukoli zemi nebo region.

Technologie:
Kvalita vstupní suroviny pro zplyňovací zařízení musí splňovat určité parametry. Velikost vstupní suroviny se může lišit v závislosti na použitém druhu biomasy, ale obsah vlhkosti jakéhokoli použitého druhu biomasy musí být alespoň 12 %.

Kromě plynového generátoru budete možná potřebovat:
1. Drtiče;
2. Kladivový drtič;
3. Sušička biomasy;
4. Míchačka při použití více zdrojů biomasy jako suroviny.

Dalším důležitým faktorem je čištění plynu k odstranění popela a částic pryskyřice, což vyžaduje velké množství vody. Dodáváme systémy čištění vody pro technologii zplyňování, které vodu čistí a vrací zpět do procesu. Čištění vody se provádí pětkrát za hodinu ve vodních nádržích. Plyn prochází čisticím a chladicím systémem pod podtlakem. Podtlak je vytvářen vakuovým čerpadlem, které je umístěno mezi systémem čištění plynu a zásobníkem plynu. Poté plyn pod vlivem podtlaku vstupuje do zásobníku plynu. Mezi zásobníkem plynu a jednotkou plynových pístů je plynové potrubí, kterým je bioplyn přiváděn do motoru. Motor má na výfukovém systému senzor, který automaticky upravuje směs vzduchu a paliva pro provoz motoru a monitoruje emise při změně zatížení generátoru.

Základní složení syntetického plynu:

Komponenta	CO	H2	CH4	CmHn	H2S	CO2	O2			N2
Množství, %	18-20%	10-13%	2-4%	0,8%	16,4 mg/Nm³	13%	1%			46%

Kalorická hodnota:
4800-5400 kJ/m3 (kW/m3): 1 kW = 2 m3
Parametry zařízení na dřevní štěpku o výkonu 200 kW:
Spotřeba surovin: 150 kg/hod, 3,6 t/den (24 hodin), 1314 t/rok: 1 tuna = 1500 kW
Vedlejší produkt: popel 2-5 % z 1 tuny suroviny, výhřevnost uhlí 5000-5500 kcal

Technické parametry plynového generátoru o výkonu 200 kW:

Elektrická energie	200 Kw
Objem produkce syntetického plynu	400 Nm3/hodinu
Teplota plynu po zplyňovacím zařízení	100-150ºС
Teplota plynu po ochlazení a čištění před jeho přívodem do motoru	20-30ºС
Spotřeba dřevěného materiálu	150 kg/hod
Proud vody	Minimální množství další vody
Celková hmotnost zařízení	Přibližně 10 tun

Přibližná dodací sada:

Jméno	výkon, kWt)		Číslo
Podávací dopravník	1,5		1
Mixér	1,5		1
Hydraulický rošt	1,5		1
Pec zplyňovacího zařízení	2,2		1
Brána	1,5		1
Systém pro odsávání prachu z vodní lázně	0,75		2
Odlučovač vody a oleje	2
Filtr č. 1	2
Filtr č. 2	2
Vysokotlaký ventilátor	7,5		1
Zápach	1
Filtr č. 3	1
Sušicí komora	1
Měkká nafukovací skořepina	1
Distributor plynu	1
Vnitřní oběhové vodní čerpadlo	2,2 kW (15 m³/h)		1
Kanalizační potrubí a čerpadlo	1,5 kW		1
Ventilátor chladicí věže	0,75		1
Oběhové čerpadlo	2,2 kW (15 m³/h)		1
Ovládací panel	1
Společné spojovací potrubí zplyňovacího zařízení	1

Údržba:
Čisticí systém: 1 rok po instalaci, čištění jednou měsíčně a denní odstavení z důvodu odstranění znečišťujících odpadních vod. Nepřetržitý provoz bioplynové stanice: 720 hodin. Údržba jednou měsíčně, kontrola 1krát za tři měsíce.
Vnitřní čištění: jednou ročně, nutná kontrola každé tři měsíce. Obsah popela a pryskyřice: 1 mg pryskyřice/m³, 25–20 % popela/t, 30 kg dřevěného octa/t, výhřevnost uhlí je 250–5000 kcal/kg.