Como fazer um gerador de gás com as próprias mãos: características de fazer um aparelho caseiro

Um gerador de gás é um dispositivo para produzir gás a partir de carvão, lenha, resíduos de madeira e outros materiais.O combustível gerado pode substituir os combustíveis hidrocarbonetos tradicionais - gás natural para aquecimento doméstico e gasolina para automóveis.

A ideia principal de usar tal unidade é economizar nos custos de combustível. O aumento constante do preço da gasolina, do propano e do metano obriga os artesãos domésticos a buscar formas alternativas de obtenção de combustível.

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

Explicaremos como o combustível sólido é convertido em gás inflamável, descreveremos as características 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 vídeos.

Gerador de gás: dispositivo e princípio de funcionamento

Um gerador de gás é um dispositivo que converte combustível líquido ou sólido em um estado gasoso para posterior combustão para produzir calor.

Opções de combustível do gerador

As unidades movidas a óleo combustível ou resíduos têm um design mais complexo do que os modelos que utilizam vários tipos de carvão ou lenha.

Portanto, geradores de gás combustível sólido são encontrados com mais frequência - felizmente, o combustível para eles está disponível e é barato.

O seguinte é usado como combustível sólido em um gerador de gás:

• carvão vegetal, lenhite e hulha;
• pellets de combustível provenientes de resíduos de madeira;
• canudo, serragem e lenha;
• briquetes de turfa, coque;
• casca de sementes.

Proprietários particularmente econômicos preparam seus próprios briquetes de serragem.

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

Além disso, mais calor é obtido pela queima de matérias-primas em um gerador de gás do que pelo uso de combustível sólido em caldeiras. Se a eficiência do convencional caldeira a lenha varia entre 60–70%, então para um complexo gerador de gás o número chega a 95%.

Mas aqui uma nuance deve ser levada em conta. A caldeira queima combustível para aquecer água e o gerador de gás produz apenas combustível. Sem aquecedor, fogão ou motor de combustão interna, um gerador de gás caseiro não terá utilidade nenhuma.

O gás resultante deve ser utilizado imediatamente – não é economicamente rentável acumulá-lo em qualquer recipiente.Para isso, será necessário instalar equipamentos adicionais que dependem da fonte de alimentação.

Nos tempos soviéticos, os geradores de gás eram usados ​​até para operar caminhões; o gás produzido era suficiente para operar um motor de combustão interna.

O que acontece dentro do gerador de gás

O funcionamento do gerador de gás é baseado na pirólise do combustível sólido, que ocorre em altas temperaturas e baixo teor de oxigênio no forno. Várias reações químicas ocorrem simultaneamente dentro do dispositivo gerador de gás.

O circuito de um gerador de gás industrial é uma instalação bastante complexa com muitos dispositivos separados, cada um com seu próprio funcionamento (+)

Tecnologicamente, o processo de geração de gás inflamável é dividido em três etapas sequenciais:

1. Decomposição térmica do combustível. O processo ocorre em condições de deficiência de oxigênio, que fornece ao reator apenas um terço do necessário para a combustão normal.
2. Purificação do gás resultante. O ciclone (filtro de vórtice seco) filtra a nuvem de gás das partículas voláteis de cinzas.
3. Resfriamento. A mistura gasosa resultante é resfriada e submetida a purificação adicional de impurezas.

Na verdade, é justamente o primeiro processo que ocorre no próprio bloco gerador de gás - a pirólise. Todo o resto é a preparação da mistura de gases para posterior combustão.

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

Na saída da unidade geradora de gás obtém-se uma mistura inflamável de monóxido de carbono, hidrogênio, metano e outros hidrocarbonetos.

Além disso, dependendo do combustível utilizado na pirólise, água na forma de vapor, oxigênio, dióxido de carbono e nitrogênio são adicionados a eles em quantidades variadas. De acordo com o princípio descrito, eles também funcionam caldeiras de aquecimento de pirólise, demonstrando alta eficiência.

Características de operação de vários conversores

De acordo com o desenho e tecnologia dos processos internos, os geradores de gás são:

• direto;
• convertido;
• horizontal.

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

Processo direto ocorre quando a massa de ar é bombeada por baixo e a mistura combustível sai pelo topo da estrutura.

Versão invertida envolve o fornecimento de oxigênio diretamente à zona de oxidação. Além disso, é o mais quente no dispositivo gerador de gás.

É muito difícil injetá-lo sozinho, por isso este princípio de funcionamento é utilizado apenas em instalações industriais.

Com um processo de geração direta de gás, um grande volume de resinas e umidade é formado na saída; o processo invertido é muito difícil de implementar com as próprias mãos, enquanto o horizontal tem produtividade reduzida, mas um design extremamente simples (+)

EM gerador de gás horizontal O tubo de saída do gás está localizado imediatamente acima da grelha, na zona onde as reações de oxidação e redução se combinam. Este design é o mais simples de implementar de forma independente.

Vantagens e desvantagens dos geradores de gás

Um gerador doméstico de gás fabricado na fábrica custará 1,5 a 2 vezes mais do que uma caldeira convencional de combustível sólido. Vale a pena gastar dinheiro com esta “tecnologia milagrosa”?

Entre as vantagens da utilização de geradores a gás estão:

• queima completa de combustível, carregado na fornalha, e o volume mínimo de cinzas;
• eficiência relativamente alta ao trabalhar em conjunto com um motor de combustão interna ou aquecedor de água à Gas;
• ampla seleção de combustíveis sólidos;
• de facil operação e não há necessidade de monitorar continuamente o funcionamento da unidade;
• intervalo de tempo entre reinicializações fornalhas - até um dia para lenha e até uma semana para carvão;
• Possibilidade de utilização de madeira sem tempero — matérias-primas úmidas só podem ser utilizadas em alguns modelos de geradores de gás;
• compatibilidade ambiental do dispositivo – este dispositivo não possui tubo de escape; todo o gás gerado vai diretamente para a câmara de combustão do motor ou caldeira.

Ao usar lenha úmida, o gerador funcionará, mas a produção de gás será reduzida em 20–25%. A queda na produtividade ocorre devido à evaporação da umidade natural da madeira.

Isso leva a uma diminuição da temperatura na fornalha, o que retarda o processo de pirólise. É melhor secar completamente as toras antes de colocá-las na câmara de pirólise. Os dispositivos industriais são totalmente automatizados; o combustível é fornecido a eles por um parafuso de um contêiner próximo.

Um gerador de gás caseiro não oferece essa autonomia, mas também é bastante fácil de operar. Você só precisa abastecê-lo com combustível de vez em quando.

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

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

• fraca controlabilidade dos volumes de gás gerados – quando a temperatura no forno diminui, a pirólise é interrompida e em vez de uma mistura de gases inflamáveis, forma-se na saída uma mistura de resinas;
• instalação complicada – mesmo um gerador de gás caseiro com potência média de 10–15 kW ocupa um espaço bastante grande;
• duração do graveto – 20–30 minutos se passarão antes que o reator produza o primeiro gás.

Após o “aquecimento”, o gerador produz de forma estável um certo volume de mistura de gases, que deve ser queimado ou liberado no ar. Para fazer esta unidade com suas próprias mãos, você precisará de cilindros de gás duráveis ​​​​ou aço grosso, e isso custa muito dinheiro. Mas tudo isso é compensado pela eficiência do gerador e pelo baixo custo do combustível original.

Alguns modelos de geradores de gás são equipados com soprador de ar, enquanto outros não. A primeira opção permite aumentar a potência da instalação, mas vincula-a à rede elétrica. Se você precisar de um pequeno gerador para cozinhar ao ar livre, poderá sobreviver com uma unidade compacta sem soprador de ar.

A maioria das instalações de geração de gás caseiras opera com tiragem natural.

Um gerador portátil a gás com potência de 2,4 kW, movido a lenha, permite preparar facilmente o jantar no campo, longe da civilização (+)

Para aquecer uma casa particular, você precisará de um dispositivo mais potente e que dependa de energia. Porém, neste caso, vale a pena cuidar de um gerador elétrico reserva, para que em caso de falha na rede não fique sem energia e aquecimento.

Componentes funcionais de uma unidade caseira

Para descobrir como faça um gerador de gás combustível sólido com suas próprias mãos, você precisa entender claramente seu design. Cada um dos elementos tem uma finalidade própria, mesmo a ausência de um deles é inaceitável.

Dentro do corpo de um gerador de gás caseiro deve haver:

• bunker para 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;
• grelhas com cinzeiro;
• tubo de saída do gás produzido;
• limpeza de filtros.

Num gerador a lenha caseiro, é gerada uma temperatura bastante elevada, pelo que são impostos requisitos rigorosos a cada um dos seus elementos. Chapa de aço forte é usada para o corpo e todas as peças internas são selecionadas para serem o mais resistentes ao calor possível.

Para garantir a estanqueidade da escotilha de carregamento de combustível quando fechada, a tampa precisará de uma vedação. O material mais barato para isso é o amianto. No entanto, não é inofensivo para a saúde humana, é melhor encontrar na loja juntas especiais resistentes ao calor à base de silicones ou silicatos.

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

O corpo pode ser cilíndrico ou retangular. Muitas vezes, para simplificar o trabalho, é levado um par de cilindros de gás natural ou barris de ferro. Uma das grades na parte inferior da fornalha é soldada “firmemente” e a segunda é embutida para que possa ser movida. Isso é necessário para limpá-los de escórias e cinzas.

A unidade de distribuição de ar está localizada fora da caixa. Garante que os volumes necessários de oxigênio entrem na fornalha, mas ao mesmo tempo, graças à válvula de retenção, não libera gases inflamáveis.

Tecnologias de fabricação de geradores de gás

Existem várias maneiras de fazer você mesmo uma instalação de geração de gás. A escolha aqui depende da disponibilidade de materiais e do uso posterior do gás resultante.

Opção nº 1: Um exemplo de construção de um aparelho movido a carvão

Vejamos um exemplo de como fazer um produto caseiro útil a partir de um balde de metal com tampa. Primeiramente prepararemos uma unidade que transformará o gás obtido na instalação em eletricidade.

Depois de preparar o consumidor para a próxima operação, pode-se iniciar a construção do próprio gerador de gás.

A tubulação que retira o gás da instalação deve ser dotada de filtro, pois Durante o processo de combustão, o carvão libera muita matéria fina em suspensão e poeira.

Depois de concluído o processo de construção de um gerador de gás caseiro, é necessário verificar seu funcionamento.

Opção nº 2: Gerador de gás a partir de barris de duzentos litros

Para um gerador de gás de barril caseiro, você precisará de dois recipientes de 200 litros. Um deles é inserido dois terços no outro.

O espaço formado na parte inferior servirá como câmara de combustão, e a parte superior é ideal para bunker de lenha ou pellets.

Dentro do corpo do barril ocorrerá combustão lenta com a geração de gás, e fora do cilindro do extintor antigo no filtro de limpeza será limpo de impurezas não inflamáveis

Na lateral, ao nível da seção de pirólise, é soldado um tubo com seção transversal de 50 mm para injeção de ar, e mais próximo da tampa - um tubo de saída de gás. Um buraco é aberto na parte inferior do cilindro interno para permitir que o combustível entre na câmara de combustão, e uma porta do soprador é fixada na parte inferior do cilindro externo.

Resta fazer filtros para limpar a mistura de gases antes de transferi-la para a caldeira de água quente. Para fazer isso, você precisará de extintores de incêndio usados ​​ou pedaços de cano de tamanho semelhante.

Eles são bem fechados na parte superior e um bico cônico é soldado na parte inferior, na extremidade do qual há um encaixe para remoção de cinzas.Em seguida, é cortado um tubo na lateral para fornecer a mistura de gás para limpeza e uma saída para o gás já filtrado é cortada na tampa.

A purificação primária do gás das partículas de fuligem e cinzas ocorre devido às forças centrífugas no filtro externo para limpeza grossa (+)

A seguir, para baixar a temperatura do gás combustível, é feito um radiador de resfriamento com vários tubos de 10 cm de diâmetro, conectados entre si por pequenos tubos.

Para a purificação final do gás, instale outro filtro com argila expandida, pequenas arruelas metálicas ou serragem em seu interior. É permitido usar este último material somente se o gás que entra já estiver resfriado, caso contrário, poderá causar um incêndio.

Você pode fazer um “fogão” com um cilindro de gás. As instruções para criar um fogão primitivo são fornecidas em Este artigo.

Opção nº 3: Modelo caseiro para motores de combustão interna

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

Para facilitar o seu trabalho, para a versão automotiva do gerador é melhor levar botijões de gás domésticos. O principal é certificar-se antes de soldar que não há indícios da presença de propano no recipiente, caso contrário pode ocorrer uma pequena explosão. Para fazer isso, você precisa desparafusar a válvula da garrafa e encher o recipiente com água até a capacidade máxima.

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

Inicialmente, o gerador de gás do carro produz gases muito quentes. Eles devem ser refrigerados. Caso contrário, ao entrar em contato com peças quentes do motor, elas poderão inflamar-se espontaneamente.Além disso, o combustível gasoso aquecido tem baixa densidade, o que torna simplesmente difícil acendê-lo 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;
• possibilidade de deixar a unidade geradora de gás na garagem;
• disponibilidade de espaço livre no porta-malas;
• a possibilidade de utilizar a instalação para outras necessidades além do fornecimento de combustível ao motor de combustão interna.

Não tenha medo de solavancos na estrada. Ao saltar sobre solavancos, o combustível sólido na câmara de combustão será sacudido, o que só contribuirá para sua melhor mistura e combustão.

Nuances de 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 as partes metálicas do gerador de gás com as próprias mãos, os problemas não poderão ser evitados.

Para um fluxo de ar natural na câmara de combustão, você pode fazer furos de 5 mm ao redor da circunferência da carcaça. Todos os trabalhos de instalação e testes de desempenho devem ser realizados em uma oficina bem ventilada ou ao ar livre.

Acender um gerador de gás combustível sólido não é diferente de acender um fogão a lenha. No interior é colocada lenha ou outro tipo de combustível e depois incendiado com uma tocha.

Após a combustão, o amortecedor é fechado para limitar o fluxo de oxigênio na câmara de combustão. Para que o produto gerador de gás caseiro funcione corretamente, é necessário ajustar corretamente a saída da mistura de gases resultante e o fornecimento de oxigênio.

Antes de começar a construir um gerador a gás, deve-se fazer 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 pretendido.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

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

Um gerador de gás simples feito de cilindros de propano:

Estrutura do gerador de gás a lenha:

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

O principal na hora de montar a unidade é prestar a máxima atenção à qualidade das soldas, caso contrário podem ocorrer vazamentos de gás e explosão. Se tudo for feito corretamente, o gerador de gás funcionará adequadamente por 10 a 15 anos. E então o metal da caixa começará a queimar e você terá que fazer tudo de novo.

Você tem habilidades práticas de montagem ou experiência no uso de um gerador de gás caseiro? Compartilhe seu conhecimento acumulado e tire dúvidas sobre o tema do artigo nos comentários abaixo.