Como fazer um gerador de gás com suas próprias mãos: características da fabricação de um dispositivo caseiro

Um gerador de gás é um aparelho para produzir gás a partir de carvão, lenha, resíduos de madeira e outros materiais. O combustível gerado pode substituir o combustível tradicional de hidrocarboneto - gás natural para aquecer casas e gasolina para um carro.

A idéia principal de usar essa unidade é economizar em custos de combustível. O aumento constante no preço da gasolina, propano e metano faz com que os artesãos de casa procurem maneiras alternativas de obter combustível.

Para fazer um gerador de gás com suas próprias mãos, você precisa entender sua estrutura e princípio de operação.

Explicaremos como ocorre a conversão de combustível sólido em gás combustível, designaremos os recursos de design da unidade e daremos exemplos de automontagem de dispositivos simples. Para melhor assimilação das informações, complementamos o artigo com diagramas visuais, fotografias e videoclipes.

Gerador de gás: dispositivo e princípio de operação

Um gerador de gás é um dispositivo que converte combustível líquido ou sólido em um estado gasoso para sua combustão adicional, a fim de obter calor.

Opções de combustível para uma unidade de geração

As unidades que operam com óleo combustível ou mineração têm uma estrutura mais complexa do que os modelos que usam vários tipos de carvão ou lenha.

Portanto, geralmente são encontrados geradores de gás propulsor sólido - felizmente, o combustível é acessível e barato para eles.

Como combustível sólido em um gerador de gás, use:

• carvão vegetal, carvão marrom e duro;
• pellets de combustível a partir de resíduos de madeira;
• palha serragem e lenha;
• briquetes de turfa, coque;
• a casca das sementes.

Proprietários particularmente econômicos colhem seus próprios briquetes de serragem.

A geração de gás é possível a partir de todos esses tipos de combustível. A liberação de energia depende de valores caloríficos de diferentes tipos de combustível.

Além disso, o calor da combustão de matérias-primas no gerador de gás é obtido mais do que o uso de combustível sólido em caldeiras. Se a eficiência é normal caldeira a lenha varia na faixa de 60 a 70% e, no complexo gerador de gás, o indicador atinge 95%.

Mas aqui devemos levar em conta uma ressalva. A caldeira queima combustível para aquecer a água e o gerador de gás produz apenas combustível. Sem um aquecedor, fogão ou ICE, a sensação de um gerador de gás caseiro será zero.

O gás resultante deve ser usado imediatamente - é economicamente inútil acumulá-lo em qualquer tanque. Para fazer isso, você precisará instalar equipamentos adicionais, dependendo da fonte de alimentação.

Nos tempos soviéticos, os geradores de gás eram usados ​​para operar caminhões; o gás produzido é suficiente para a operação do motor de combustão interna

O que acontece dentro do gerador de gás

A operação do gerador de gás é baseada na pirólise do combustível sólido, que ocorre a altas temperaturas e baixo teor de oxigênio no forno. Dentro do dispositivo gerador de gás, várias reações químicas ocorrem simultaneamente.

O esquema de um gerador de gás industrial é uma instalação bastante complicada com muitos dispositivos separados, cada um com sua própria operação (+)

Tecnologicamente, o processo de geração de gás combustível é dividido em três estágios que ocorrem sucessivamente:

1. Decomposição térmica de combustível. O processo prossegue em condições de deficiência de oxigênio, que é fornecida ao reator apenas um terço do necessário para a combustão normal.
2. Purificação do gás resultante. Em um ciclone (filtro de vórtice seco), uma nuvem de gás é filtrada a partir de partículas voláteis de cinzas.
3. Refrigeração. A mistura gasosa resultante é arrefecida e sujeita a purificação adicional a partir de impurezas.

De fato, na unidade geradora de gás, como tal, é o primeiro processo que ocorre - pirólise. Todo o resto é a preparação da mistura gasosa para posterior combustão.

A câmara de pirólise de um gerador de gás caseiro é dividida em uma tremonha de combustível sólido (1), fornalha (2) e cinzeiro (3)

Na saída da unidade geradora de gás, é obtida uma mistura combustível de monóxido de carbono, hidrogênio, metano e outros hidrocarbonetos.

Além disso, dependendo do combustível usado na pirólise, a água na forma de vapor, oxigênio, dióxido de carbono e nitrogênio é adicionada a eles em várias quantidades. De acordo com o princípio descrito, eles funcionam e caldeiras de aquecimento por pirólisemostrando alta eficiência.

Características dos vários conversores

Os geradores de gás para o dispositivo e a tecnologia dos processos internos são:

• direito;
• Convertido
• horizontal.

Eles diferem nos pontos de suprimento e saída de ar do gás gerado.

Processo direto ocorre quando a massa de ar é injetada por baixo e a saída da mistura combustível no topo da estrutura.

Opção invertida envolve o suprimento de oxigênio diretamente para a zona de oxidação. Ao mesmo tempo, é o mais quente no dispositivo de geração de gás.

É bastante difícil injetá-lo de forma independente, portanto, esse princípio de operação é aplicado apenas em plantas industriais.

Com um processo direto de geração de gás, um grande volume de alcatrão e umidade é formado na saída, o invertido é muito complicado de fazer com as próprias mãos, enquanto o horizontal reduz a produtividade, mas um design extremamente simples (+)

Em gerador de gás horizontal o tubo de saída com gás está localizado imediatamente acima da grade na zona de combinar reações de oxidação e redução. Esse design é o mais simples em execução independente.

Vantagens e desvantagens dos geradores de gás

Um gerador de gás doméstico fabricado em fábrica custa 1,5-2 vezes mais caro que uma caldeira convencional de combustível sólido. Vale a pena gastar dinheiro com essa "técnica milagrosa"?

Entre as vantagens do uso de geradores de gás estão:

• queima completa de combustívelcarregado no forno e a quantidade mínima de cinzas;
• eficiência relativamente alta ao trabalhar com o ICE caldeira a gás;
• ampla seleção de combustíveis sólidos;
• facilidade de operação e a falta da necessidade de monitorar continuamente o funcionamento da unidade;
• intervalo de tempo entre reinicializações fornalha - até um dia em madeira e até uma semana em carvão;
• a possibilidade de usar madeira crua - matérias-primas úmidas podem ser usadas apenas em alguns modelos de geradores de gás;
• respeito pelo ambiente do dispositivo - este dispositivo não possui um tubo de escape, todo o gás gerado entra em fluxo direto para a câmara de combustão do motor ou da caldeira.

Ao usar lenha molhada, o gerador funcionará, mas a produção de gás será reduzida em 20–25%. O declínio no desempenho é devido à evaporação da umidade natural da madeira.

Isso leva a uma diminuição da temperatura no forno, o que atrasa o processo de pirólise. É melhor secar cuidadosamente os troncos antes de carregá-los na câmara de pirólise. Os dispositivos industriais são totalmente automatizados, o combustível é fornecido a eles por um parafuso de um recipiente próximo.

Um gerador de gás self-made não agrada com essa autonomia, mas também é bastante simples de operar. De tempos em tempos, só é necessário carregá-lo com combustível para os olhos.

As temperaturas de operação no gerador de gás atingem valores de 1200 a 1500 ° C; seu corpo deve ser feito de materiais que possam suportar cargas semelhantes

O gerador de gás tem menos desvantagens, mas são elas:

• volumes de gás mal regulados - quando a temperatura no forno diminui, a pirólise para e, em vez de uma mistura de gás combustível, forma-se uma mistura de resinas na saída;
• volume da instalação - mesmo um gerador de gás caseiro de potência média de 10 a 15 kW ocupa um espaço bastante grande;
• tempo de inflamação - antes que o reator produz o primeiro gás, levará 20 a 30 minutos.

Após o “aquecimento”, o gerador produz de maneira estável um certo volume da mistura gasosa, que deve ser queimada ou lançada ao ar. Para fabricar esta unidade com suas próprias mãos, você precisará de cilindros de gás duráveis ​​ou aço espesso, e isso é muito dinheiro. Mas tudo isso compensa com a economia do gerador e o baixo custo do combustível inicial.

Alguns modelos de geradores de gás estão equipados com um ventilador de ar, enquanto outros não. A primeira opção permite aumentar a capacidade da instalação, mas ela a liga à rede elétrica. Se você precisar de um pequeno gerador para cozinhar ao ar livre, poderá fazer uma unidade compacta sem um compressor de ar.

A maioria das unidades geradoras de gás produzidas por ele próprio opera por tração natural.

Um gerador de gás portátil com capacidade de 2,4 kW, alimentado por madeira, permite cozinhar facilmente o jantar no país, longe da civilização (+)

Para aquecer uma casa particular, você precisará de um dispositivo já mais poderoso e volátil. No entanto, nesse caso, vale a pena cuidar do gerador de energia de reserva, para que durante a noite em caso de acidente na rede, você não fique sem fonte de alimentação ou sem aquecimento.

Unidades de trabalho de uma unidade caseira

Para descobrir como você pode fazer gerador de gás combustível sólido faça você mesmo, você precisa imaginar claramente seu design. Cada um dos elementos tem seu próprio objetivo, mesmo a ausência de um deles é inaceitável.

Dentro da caixa de um gerador de gás caseiro deve estar presente:

• tremonha de combustível sólido na parte superior da unidade;
• câmara de pirólise, onde ocorre o processo de combustão lenta;
• dispositivo de distribuição de ar com válvula de retenção;
• rale com uma assadeira;
• tubo de saída para gás produzido;
• filtros de limpeza.

Em um gerador caseiro de madeira, uma temperatura bastante alta é formada, portanto, requisitos estritos são impostos a cada um de seus elementos. Para o caso, é usada chapa de aço durável e todas as peças internas são selecionadas o mais resistente ao calor possível.

Para garantir o aperto da escotilha de carregamento de combustível no estado fechado, a tampa precisará de um selante. O material mais barato para isso é o amianto. No entanto, não é inofensivo para a saúde humana; é melhor encontrar juntas especiais resistentes ao calor à base de silicones ou silicatos na loja.

Os gases gerados na câmara de combustão são primeiro misturados ao ar e resfriados e depois limpos em um filtro expandido de argila ou serragem (+)

O corpo pode ser cilíndrico ou retangular. Para simplificar o trabalho, muitas vezes são necessários dois cilindros para barris de gás natural ou ferro. Um dos ferros de grade na parte inferior da fornalha é soldado "firmemente" e o segundo é incorporado para que possa ser movido. Isso é necessário para limpá-los de escórias e cinzas.

A unidade de distribuição de ar está localizada fora da caixa. Ele fornece os volumes necessários de oxigênio para o forno, mas devido à válvula de retenção, ele não libera gases combustíveis.

Tecnologias de fabricação de geradores de gás

Existem várias maneiras de criar você mesmo um sistema de geração de gás. A escolha aqui depende da disponibilidade de materiais e do uso adicional do gás resultante.

Opção 1: Um exemplo de construção de um aparelho a carvão

Considere um exemplo de como criar um produto caseiro útil a partir de um balde de metal com uma tampa. Primeiro, prepararemos a unidade, que processará o gás recebido da instalação em eletricidade.

Depois de preparar o consumidor para a próxima operação, é possível participar diretamente da construção de um gerador de gás.

O tubo de derivação que esgota o gás da instalação deve estar equipado com um filtro, no processo de combustão, o carvão emite muita suspensão fina e poeira.

Após concluir o processo de construção de um gerador de gás improvisado, é necessário verificar sua operacionalidade.

Opção 2: Gerador de gás a partir de tambores de duzentos barris

Para um gerador de gás barril caseiro, você precisa de um par de tanques de 200 litros. Um deles é inserido nos outros dois terços.

O espaço formado abaixo será usado como uma câmara de combustão e a parte superior caberá idealmente em uma lixeira ou pellet.

A combustão lenta com geração de gás ocorrerá dentro do barril a partir do barril e, fora do cilindro do extintor de incêndio antigo no filtro de limpeza, ele será limpo de impurezas não combustíveis

No lado, no nível da seção de pirólise, um tubo com seção transversal de 50 mm é soldado para bombear o ar, e mais próximo da tampa está um tubo de saída de gás. Um orifício é cortado no fundo do barril interno para que o combustível entre na câmara de combustão e uma porta do ventilador é presa ao fundo do barril externo.

Resta apenas fazer filtros para limpar a mistura de gases antes de transferi-la para a caldeira. Para isso, serão necessários extintores de incêndio ou seções de tubos de tamanho semelhante.

De cima, eles estão bem fechados e, de baixo, um bico de cone é soldado, no final do qual existe um acessório para remover cinzas. Em seguida, um bocal é inserido no lado para fornecer a mistura de gás para limpeza e uma saída para o gás já filtrado é inserida na tampa.

A purificação primária de gás a partir de partículas de fuligem e cinzas ocorre devido a forças centrífugas no filtro externo para uma limpeza áspera (+)

Além disso, para diminuir a temperatura do gás combustível, um radiador de resfriamento é composto por vários tubos com um diâmetro de 10 cm e são conectados entre si por pequenos tubos.

Para a purificação final do gás, outro filtro é instalado com argila expandida, pequenas arruelas de metal ou serragem no interior.A utilização deste último material é permitida apenas desde que o gás recebido já tenha esfriado, caso contrário a matéria poderá atingir um incêndio.

Acabará por fazer um "fogão de barriga" a partir de um cilindro de gás. As instruções para criar um forno primitivo são fornecidas em este artigo.

Opção 3: Modelo caseiro de gelo

Para um carro ou motocicleta, um gerador de gás caseiro é feito de acordo com um esquema semelhante. Somente aqui você terá que reduzir o tamanho da instalação ao mínimo. Carregar uma unidade pesada não é rentável e não parece muito esteticamente agradável.

Para facilitar o seu trabalho, para a versão automotiva do gerador, é melhor usar cilindros de gás. O principal é garantir, antes da soldagem, que não haja indicação da presença de propano no tanque, caso contrário, poderá ocorrer uma pequena explosão. Para isso, desaparafuse a válvula do balão e encha o recipiente com água nos olhos.

Para resfriar a mistura combustível na saída da instalação, você pode adaptar um radiador de aquecimento convencional

Inicialmente, um gerador de gás para automóveis produz gases muito quentes. Eles devem ser resfriados sem falhas. Caso contrário, em contato com as partes quentes do motor, elas poderão inflamar-se espontaneamente. Além disso, o combustível gasoso aquecido tem uma baixa densidade, razão pela qual é simplesmente problemático atear fogo nos cilindros.

Um gerador de gás caseiro para um carro pode ser montado no porta-malas ou em um trailer.

O segundo método é preferível devido a:

• facilidade de reparo;
• a capacidade de deixar uma unidade geradora de gás na garagem;
• a disponibilidade de espaço livre no porta-malas;
• a possibilidade de usar a instalação para outras necessidades, além de fornecer combustível ao motor de combustão interna.

Não tenha medo de solavancos. Ao saltar em solavancos, o combustível sólido na câmara de combustão será abalado, o que contribuirá apenas para uma melhor mistura e combustão.

As nuances da operação e operação de geradores de gás

É importante lembrar que o gás produzido pela instalação é inodoro e venenoso. Se forem cometidos erros ao soldar partes metálicas do gerador de gás com suas próprias mãos, não será possível evitar problemas.

Para um fluxo de ar natural na câmara de combustão, podem ser feitos orifícios de 5 mm ao redor da circunferência da carcaça. Todo o trabalho de instalação e verificações de desempenho devem ser realizados em uma oficina bem ventilada ou na rua.

A queima de um gerador de gás combustível sólido não difere da ignição de um fogão a lenha. Lenha ou outro tipo de combustível é colocado dentro, e então eles são incendiados por uma tocha

Após a ignição, o obturador é fechado para limitar o fluxo de oxigênio na câmara de combustão. Para que o sistema de geração de gás produzido por si funcione adequadamente, é necessário ajustar corretamente a saída da mistura de gás resultante e o suprimento de oxigênio.

Antes de começar a mexer em um gerador de gás, devem ser feitos cálculos de engenharia, nos quais é necessário levar em consideração a área de combustão e o tipo de combustível, bem como a potência de saída necessária e o modo de operação esperado.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Como usar um gerador de gás de processamento de carvão vegetal como fornecedor de combustível para um carro pequeno:

Gerador de gás simples a partir de cilindros de propano:

O dispositivo de um gerador de gás de madeira:

Os métodos acima são adequados para a autoprodução de um gerador de gás eficaz. Mas existem muitos mais modelos deste dispositivo. Alguns deles são mais fáceis de fazer, outros são mais complicados.

O principal ao montar a unidade é prestar a máxima atenção à qualidade das soldas, caso contrário, poderão ocorrer vazamentos de gás e uma explosão. Se tudo for feito corretamente, o gerador de gás servirá regularmente de 10 a 15 anos. E então o metal do gabinete começa a queimar, e você precisa fazer tudo de novo.

Você tem habilidades práticas de montagem ou experiência no uso de um gerador de gás caseiro? Compartilhe seu conhecimento e faça perguntas sobre o tópico nos comentários abaixo.