Cómo hacer un generador de gas con sus propias manos: características de fabricación de un dispositivo casero

Un generador de gas es un aparato para producir gas a partir de carbón, leña, desechos de carpintería y otros materiales. El combustible generado puede reemplazar al combustible de hidrocarburos tradicional: gas natural para calentar hogares y gasolina para un automóvil.

La idea principal de usar una unidad de este tipo es ahorrar en costos de combustible. El aumento constante en el precio de la gasolina, el propano y el metano hace que los artesanos hogareños busquen formas alternativas de obtener combustible.

Para hacer un generador de gas con sus propias manos, debe comprender su estructura y principio de funcionamiento.

Explicaremos cómo se produce la conversión de combustible sólido en gas combustible, designaremos las características de diseño de la unidad y daremos ejemplos de autoensamblaje de dispositivos simples. Para una mejor asimilación de la información, complementamos el artículo con diagramas visuales, fotografías y videoclips.

Generador de gas: dispositivo y principio de funcionamiento.

Un generador de gas es un dispositivo que convierte el combustible líquido o sólido en un estado gaseoso para su posterior combustión para obtener calor.

Opciones de combustible para una unidad de generación

Las unidades que funcionan con fuel oil o minería tienen una estructura más compleja que los modelos que utilizan varios tipos de carbón o leña.

Por lo tanto, a menudo se encuentran generadores de gas propulsor sólido, ya que el combustible es asequible y barato para ellos.

Como combustible sólido en el uso de un generador de gas:

• carbón vegetal, marrón y carbón duro;
• pellets de combustible de residuos de madera;
• paja aserrín y leña;
• briquetas de turba, coque;
• La cáscara de las semillas.

Los propietarios particularmente ahorradores cosechan sus propios briquetas de aserrín.

La generación de gas es posible a partir de todos estos tipos de combustible. La liberación de energía depende de valores caloríficos de diferentes tipos de combustible.

Además, el calor de la combustión de materias primas en el generador de gas se obtiene más que del uso de combustible sólido en calderas. Si la eficiencia es normal caldera de leña varía en el rango de 60–70%, luego en el complejo generador de gas el indicador alcanza el 95%.

Pero aquí debemos tener en cuenta una advertencia. La caldera quema combustible para calentar agua, y el generador de gas solo produce combustible. Sin un calentador, estufa o ICE, la sensación de un generador de gas casero será cero.

El gas resultante debe usarse de inmediato; no es rentable acumularlo en ningún tanque. Para hacer esto, deberá instalar equipos adicionales, dependiendo de la fuente de alimentación.

En la época soviética, los generadores de gas incluso se usaban para operar camiones; el gas producido es suficiente para el funcionamiento del motor de combustión interna

¿Qué sucede dentro del generador de gas?

El funcionamiento del generador de gas se basa en la pirólisis de combustible sólido, que ocurre a altas temperaturas y bajo contenido de oxígeno en el horno. Dentro del dispositivo generador de gas, varias reacciones químicas ocurren simultáneamente.

El esquema de un generador de gas industrial es una instalación bastante complicada con muchos dispositivos separados, cada uno de los cuales tiene su propia operación (+)

Tecnológicamente, el proceso de generación de gas combustible se divide en tres etapas sucesivas:

1. Descomposición térmica de combustible. El proceso continúa en condiciones de deficiencia de oxígeno, que se suministra al reactor solo un tercio de lo requerido para la combustión normal.
2. Purificación de gas. En un ciclón (filtro de vórtice seco), se filtra una nube de gas de partículas de ceniza volátiles.
3. Enfriamiento. La mezcla de gases resultante se enfría y se somete a purificación adicional a partir de impurezas.

De hecho, en la unidad generadora de gas como tal, es el primer proceso que ocurre: la pirólisis. Todo lo demás es la preparación de la mezcla de gases para una mayor combustión.

La cámara de pirólisis de un generador de gas hecho en casa se divide en una tolva de combustible sólido (1), cámara de combustión (2) y cenicero (3)

A la salida de la unidad generadora de gas, se obtiene una mezcla combustible de monóxido de carbono, hidrógeno, metano y otros hidrocarburos.

Además, dependiendo del combustible utilizado en la pirólisis, se les agrega agua en forma de vapor, oxígeno, dióxido de carbono y nitrógeno en varias cantidades. De acuerdo con el principio descrito, funcionan y calderas de pirólisismostrando alta eficiencia.

Características de los distintos convertidores.

Los generadores de gas para el dispositivo y la tecnología de los procesos internos son:

• derecho
• Convertido
• horizontal

Difieren en los puntos de suministro y salida de aire del gas generado.

Proceso directo ocurre cuando la masa de aire se inyecta desde abajo y la salida de la mezcla combustible en la parte superior de la estructura.

Opción invertida implica el suministro de oxígeno directamente a la zona de oxidación. Al mismo tiempo, es el más caliente en el dispositivo generador de gas.

Es bastante difícil inyectarlo independientemente; por lo tanto, este principio de operación se aplica solo en plantas industriales.

Con un proceso directo de generación de gas, se forma un gran volumen de alquitrán y humedad en la salida, el invertido es demasiado difícil de hacer con las propias manos, mientras que el horizontal tiene una productividad reducida, pero un diseño extremadamente simple (+)

En generador de gas horizontal La tubería de salida con gas se encuentra inmediatamente por encima de la rejilla en la zona de combinación de reacciones de oxidación y reducción. Este diseño es el más simple en ejecución independiente.

Ventajas y desventajas de los generadores de gas.

Un generador de gas doméstico fabricado en fábrica costará entre 1,5 y 2 veces más caro que una caldera de combustible sólido convencional. ¿Vale la pena gastar dinero en esta "técnica milagrosa"?

Entre las ventajas de usar generadores de gas están:

• quemado completo de combustiblecargado en el horno, y la cantidad mínima de cenizas;
• relativamente alta eficiencia cuando trabaje con ICE caldera de gas;
• amplia selección de combustibles sólidos;
• facilidad de operación y la falta de la necesidad de monitorear continuamente el funcionamiento de la unidad;
• intervalo de tiempo entre reinicios caja de fuego - hasta un día en madera y hasta una semana en carbón;
• la posibilidad de usar madera cruda - las materias primas húmedas solo pueden usarse en algunos modelos de generadores de gas;
• respeto al medio ambiente del dispositivo - este dispositivo no tiene un tubo de escape, todo el gas generado fluye directamente a la cámara de combustión del motor o la caldera.

Al usar leña húmeda, el generador funcionará, pero la producción de gas se reducirá en un 20-25%. La disminución en el rendimiento se debe a la evaporación de la humedad natural de la madera.

Esto conduce a una disminución de la temperatura en el horno, lo que ralentiza el proceso de pirólisis. Es mejor secar los registros a fondo antes de cargarlos en la cámara de pirólisis. Los dispositivos industriales están completamente automatizados, el combustible se les suministra mediante un tornillo de un contenedor cercano.

Un generador de gas hecho a sí mismo no satisface con tal autonomía, pero también es bastante simple de operar. Solo es necesario de vez en cuando cargarlo con combustible en los globos oculares.

Las temperaturas de funcionamiento en el generador de gas alcanzan valores de 1200–1500 ° C; su cuerpo debe estar hecho de materiales que puedan soportar cargas similares

El generador de gas tiene menos desventajas, pero son:

• volúmenes de gas mal regulados - cuando la temperatura en el horno disminuye, la pirólisis se detiene y, en lugar de una mezcla de gases combustibles, se forma una masa de resinas en la salida;
• Volumen de instalación - incluso un generador de gas casero de potencia media de 10-15 kW ocupa un espacio bastante grande;
• tiempo de encendido - antes de que el reactor produzca el primer gas, tomará 20-30 minutos.

Después de "calentar", el generador produce de manera estable un cierto volumen de la mezcla de gases, que debe quemarse o arrojarse al aire. Para hacer esta unidad con sus propias manos, necesitará cilindros de gas duraderos o acero grueso, y esto es mucho dinero. Pero todo esto vale la pena con la economía del generador y el bajo costo del combustible inicial.

Algunos modelos de generadores de gas están equipados con un soplador de aire, mientras que otros no. La primera opción le permite aumentar la capacidad de la instalación, pero la vincula a la red eléctrica. Si necesita un pequeño generador para cocinar al aire libre, puede hacer una unidad compacta sin un sobrealimentador de aire.

La mayoría de las unidades generadoras de gas de fabricación propia funcionan por tracción natural.

Un generador de gas portátil con una capacidad de 2.4 kW, alimentado por madera, le permite cocinar fácilmente la cena en el país lejos de la civilización (+)

Para calentar una casa privada, necesitará un dispositivo ya más potente y volátil. Sin embargo, en este caso, vale la pena cuidar el generador de energía de respaldo, de modo que durante la noche en caso de un accidente en la red, no se quede sin suministro de energía o sin calefacción.

Unidades de trabajo de una unidad casera.

Para descubrir cómo puedes hacer generador de gas combustible sólido Hágalo usted mismo, necesita imaginar claramente su diseño. Cada uno de los elementos tiene su propio propósito, incluso la ausencia de uno de ellos es inaceptable.

Dentro de la carcasa de un generador de gas casero debe estar presente:

• tolva de combustible sólido en la parte superior de la unidad;
• cámara de pirólisis, donde tiene lugar el proceso de combustión lenta;
• dispositivo de distribución de aire con válvula de retención;
• rallar con un cenicero;
• tubería de salida para gas producido;
• Limpieza de filtros.

En un generador de madera hecho en casa, se forma una temperatura bastante alta, por lo tanto, se imponen requisitos estrictos sobre cada uno de sus elementos. Para el caso, se utiliza chapa de acero duradera, y todas las piezas en el interior se seleccionan lo más resistentes posible al calor.

Para asegurar la estanqueidad de la escotilla de carga de combustible en el estado cerrado, la tapa necesitará un sellador. El material más barato para esto es el asbesto. Sin embargo, no es inofensivo para la salud humana; es mejor encontrar juntas especiales resistentes al calor a base de siliconas o silicatos en la tienda.

Los gases generados en la cámara de combustión se mezclan primero con aire y se enfrían, y luego se limpian en un filtro de arcilla expandida o aserrín (+)

El cuerpo puede ser cilíndrico o rectangular. Para simplificar el trabajo, a menudo se toman un par de cilindros para gas natural o barriles de hierro. Una de las planchas de rejilla en la parte inferior de la cámara de combustión está soldada "herméticamente", y la segunda está incorporada para poder moverla. Esto es necesario para limpiarlos de escorias y cenizas.

La unidad de distribución de aire se encuentra fuera de la carcasa. Proporciona los volúmenes necesarios de oxígeno al horno, pero debido a la válvula de retención, no libera gases combustibles.

Tecnologías de fabricación de generadores de gas

Hay varias formas de hacer un sistema generador de gas usted mismo. La elección aquí depende de la disponibilidad de materiales y del uso posterior del gas resultante.

Opción n. ° 1: un ejemplo de construcción de un aparato a carbón

Considere un ejemplo de cómo hacer un producto casero útil a partir de un cubo de metal con tapa. Primero, prepararemos la unidad, que procesará el gas recibido de la instalación en electricidad.

Después de preparar al consumidor para la próxima operación, es posible participar directamente en la construcción de un generador de gas.

El ramal que extrae el gas de la instalación debe estar equipado con un filtro, como En el proceso de combustión, el carbón emite una gran cantidad de suspensión fina y polvo.

Una vez completado el proceso de construcción de un generador de gas improvisado, es necesario verificar su operatividad.

Opción # 2: generador de gas de tambores de doscientos barriles

Para un generador de gas de barril casero, necesita un par de tanques de 200 litros. Uno de ellos se inserta en los otros dos tercios.

El espacio formado a continuación se utilizará como cámara de combustión, y la parte superior encajará idealmente en un contenedor de leña o gránulo.

Se producirá una combustión lenta con la generación de gas dentro del barril desde el barril, y fuera del cilindro del viejo extintor de incendios en el filtro de limpieza se limpiará de impurezas no combustibles.

En el lateral, al nivel de la sección de pirólisis, se suelda una tubería con una sección transversal de 50 mm para bombear aire, y más cerca de la tapa hay una tubería de salida de gas. Se corta un orificio en el fondo del barril interno para que el combustible ingrese a la cámara de combustión, y se fija una puerta de soplador al fondo del barril externo.

Solo queda hacer filtros para limpiar la mezcla de gases antes de transferirla a la caldera. Para esto necesitará extintores de incendios usados ​​o secciones de tubería de un tamaño similar.

Desde arriba, están bien cerrados, y desde abajo, se suelda una boquilla cónica, al final de la cual hay un accesorio para eliminar las cenizas. Luego, se inserta una boquilla en el costado para suministrar la mezcla de gases para la limpieza, y se inserta una salida para el gas ya filtrado en la tapa.

La purificación primaria de gases a partir de partículas de hollín y cenizas se produce debido a las fuerzas centrífugas en el filtro externo para la limpieza en bruto (+)

Además, para reducir la temperatura del gas combustible, un radiador de enfriamiento está hecho de varias tuberías con un diámetro de 10 cm. Están conectadas entre sí por pequeñas tuberías.

Para la purificación final de gas, se instala otro filtro con arcilla expandida, pequeñas arandelas de metal o aserrín en el interior.El uso de este último material solo está permitido siempre que el gas entrante ya se haya enfriado, de lo contrario, el asunto puede llegar a incendiarse.

Resultará hacer una "estufa de barriga" con un cilindro de gas. Las instrucciones para crear un horno primitivo se dan en este articulo.

Opción n. ° 3: modelo ICE casero

Para un automóvil o motocicleta, se hace un generador de gas casero de acuerdo con un esquema similar. Solo aquí tendrá que reducir al mínimo el tamaño de la instalación. Llevar una unidad pesada no es rentable y no se ve muy estéticamente agradable.

Para facilitar su trabajo, para la versión automotriz del generador, es mejor llevar cilindros de gas. Lo principal es asegurarse antes de soldar que no haya indicios de la presencia de propano en el tanque, de lo contrario, puede ocurrir una pequeña explosión. Para hacer esto, desenrosque la válvula del globo y llene el recipiente hasta los globos oculares con agua.

Para enfriar la mezcla combustible en la salida de la instalación, puede adaptar un radiador de calefacción convencional

Inicialmente, un generador de gas de automóvil produce gases demasiado calientes. Deben enfriarse sin falta. De lo contrario, en contacto con las partes calientes del motor, pueden encenderse espontáneamente. Además, el combustible gaseoso calentado tiene una baja densidad, por lo que es simplemente problemático incendiarlo en los cilindros.

Se puede montar un generador de gas casero para un automóvil en el maletero o en un remolque.

El segundo método es preferible debido a:

• facilidad de reparación;
• la capacidad de dejar una unidad generadora de gas en el garaje;
• la disponibilidad de espacio libre en el maletero;
• La posibilidad de utilizar la instalación para otras necesidades además de suministrar combustible al motor de combustión interna.

No tengas miedo de los baches de la carretera. Al rebotar en golpes, el combustible sólido en la cámara de combustión se sacudirá, lo que solo contribuirá a una mejor mezcla y combustión.

Los matices de la operación y operación de generadores de gas.

Es importante recordar que el gas producido por la instalación es inodoro y venenoso. Si se cometen errores al soldar partes metálicas del generador de gas con sus propias manos, no se pueden evitar los problemas.

Para un flujo de aire natural en la cámara de combustión, se pueden perforar orificios de 5 mm alrededor de la circunferencia de la carcasa. Todos los trabajos de instalación y las comprobaciones de rendimiento deben realizarse en un taller bien ventilado o en la calle.

El encendido de un generador de gas combustible sólido no difiere del encendido de una estufa de leña. Se coloca leña u otro tipo de combustible dentro, y luego se prende fuego con una antorcha

Después del encendido, el obturador se cierra para limitar el flujo de oxígeno hacia la cámara de combustión. Para que el sistema generador de gas hecho a sí mismo funcione correctamente, es necesario ajustar correctamente la salida de la mezcla de gases resultante y el suministro de oxígeno.

Antes de comenzar a jugar con un generador de gas, se deben hacer cálculos de ingeniería, en los que es necesario tener en cuenta el área de combustión y el tipo de combustible, así como la potencia de salida requerida y el modo de operación esperado.

Conclusiones y video útil sobre el tema.

Cómo usar un generador de gas de procesamiento de carbón como proveedor de combustible para un automóvil pequeño:

Generador de gas simple a partir de cilindros de propano:

El dispositivo de un generador de gas de madera:

Los métodos anteriores son adecuados para la autoproducción de un generador de gas efectivo. Pero hay muchos más modelos de este dispositivo. Algunos de ellos son más fáciles de hacer, otros son más complicados.

Lo principal al ensamblar la unidad es prestar la máxima atención a la calidad de las soldaduras, de lo contrario se pueden producir fugas de gas y una explosión. Si todo se hace correctamente, entonces el generador de gas servirá regularmente de 10 a 15 años. Y luego el metal de la caja comienza a arder, y tienes que hacer todo de nuevo.

¿Tiene habilidades prácticas de ensamblaje o experiencia con un generador de gas casero? Comparta su conocimiento y haga preguntas sobre el tema en los comentarios a continuación.