Generador de gas con sus propias manos

Mi generador de gas casero

Los paneles de células solares y las turbinas eólicas son fuentes autónomas muy comunes de suministro de electricidad, y los gasificadores de biomasa se pueden utilizar para producir gas - combustibles para motores de combustión interna. Este material es una traducción gratuita de la página en inglés de Mike Davis sobre la fabricación de un generador de gas con sus propias manos. Mike Davis dice.

Generador-de- gas

Es fácil crear tu propio generador de gas.

Siempre quise hacer un generador de gas con mis propias manos. Ya tengo mi propia electricidad del sol y el viento, pero no ayudará a que mi camión se vaya, no lanzará la cortadora de césped en días oscuros y sin viento. Hay motores de combustión interna, necesitan combustible para arrancar. Finalmente decidí que era hora de conseguir mi propio combustible. ¿Por qué pagarle a los árabes por él, si puedo hacerlo por mí mismo?

Entonces, ¿qué es un generador de gas

Es básicamente un reactor químico que convierte un árbol u otro biomaterial en un gas combustible que se puede usar para calentar, cocinar o encender un motor de combustión interna. Esto se logra mediante la combustión parcial de biomasa en un reactor que usa calor para la pirólisis o la destrucción térmica del resto del material y la transformación en gases inflamables.

Reacciones-químicas-durante-la-gasificación.

Un reactor bien construido también convertirá los subproductos de la combustión, como el CO2 y el vapor de agua, en CO y H2 inflamables, pasando a través de una capa de carbón caliente.

La-conversión-de-dióxido-de-carbono

Lo anterior es la fórmula para convertir agua en hidrógeno y monóxido de carbono.

Por lo tanto, el generador de gas convierte la mayor parte de la masa del árbol (u otra materia prima de biomasa) en gases combustibles solo con algunas cenizas residuales y carbón sin quemar. En cualquier caso, esto debería ser teóricamente. Esta es una gran simplificación de cómo funciona realmente el generador de gas. El árbol y otra biomasa están formados por macromoléculas increíblemente complejas, como la celulosa y la lignina, que se dividen en cientos y miles de moléculas pequeñas diferentes a medida que avanza la reacción. Miles de diversas reacciones químicas complejas ocurren dentro del reactor. El resultado general, si el generador de gas funciona bien, se presenta en las fórmulas simples que se muestran arriba.

Idealmente, el generador de gas tendría que descomponer la biomasa solo en metano (y otros hidrocarburos gaseosos simples), hidrógeno y monóxido de carbono. Pero en el mundo real, tales cosas rara vez funcionan perfectamente. El lado desagradable de la gasificación de la biomasa es la producción de alquitrán. Arriba, dije que las macromoléculas a partir de las cuales se produce la biomasa se descomponen en moléculas más pequeñas. Algunas de estas moléculas pequeñas siguen siendo bastante grandes. Si el generador de gas funciona bien, estos subproductos se "dividirán" en moléculas más pequeñas.

Si el generador de gas no funciona tan bien, estas moléculas grandes entrarán en el gas producido. Se condensarán a partir de gas en forma de alquitrán espeso, negro y semi oxidado, muy similar a la resina para techos o carreteras. Incluso un generador de gas bien diseñado produce una pequeña cantidad de resina. Esta historia de mi lucha por diseñar y construir mi propio generador de gas puede llamarse una batalla para reducir la producción de resina. A continuación se muestra la más importante de todas las reacciones químicas que un nuevo gasificador debe conocer.

Biomasa + generador de gas mal diseñado = alquitrán!

¡Advertencia! Este proyecto es peligroso. La metalurgia y la soldadura en la fabricación pueden causar quemaduras y descargas eléctricas. ¡Toma todas las precauciones necesarias! Además, el generador de gas en funcionamiento genera mucho calor, así como gases inflamables y venenosos. Nunca trabaje con un generador de gas en la habitación. Los gases producidos son inflamables y potencialmente explosivos si se acumulan en un espacio tan cerrado como el edificio. Además, ¡el monóxido de carbono, que también produce el generador de gas, es mortal! Es posible trabajar con un gasificador solo al aire libre y es conveniente tratar de permanecer en el lado de la bobina cuando está funcionando. El gas proviene de un generador de gas con la misma fuerza que el gas natural que atraviesa las tuberías de su casa. También es potencialmente explosivo.

Mi objetivo inicial era un generador de gas simple y compacto hecho por nosotros mismos que usara materias primas económicas (por ejemplo, astillas de madera o mantillo (paja) disponibles, muy económicas o incluso gratuitas) y que produjera gas de alta calidad. Estos objetivos son, aparentemente, en gran parte incompatibles. Los generadores simples de gas no producen un buen gas, y con combustible económico es difícil trabajar. Solo después de un trabajo prolongado con el proyecto, después de varias mejoras importantes en el generador de gas y cambios de combustible, obtuve un sistema que funciona bastante bien. Por lo tanto, esta página en Internet será una crónica de la evolución del gasificador de biomasa desde las fallas iniciales hasta el éxito final. Señalaré los errores que he cometido y usted podrá evitarlos.

Para continuar, haz clic en el botón con el número 2.

Realización del proyecto de fabricación de generador de gas con manos propias.

Diferentes diseños del generador de gas.

Imagen a tamaño completo de estructuras..Como dije anteriormente, mi objetivo inicial era producir gas de alta calidad a partir de un diseño de generador de gas compacto, simple y fácil de producir. Mis estudios han demostrado que las construcciones de un generador de gas corriente abajo generalmente reciben una mejor calidad de gas. Hay muchas variaciones de diseños con un flujo de gas aguas abajo. Algunos son bastante complicados en la fabricación, otros son mucho más simples. Naturalmente, tendí a diseños más simples. Primero me detuve en un diseño abierto simple, como en la línea inferior izquierda del dibujo.

Gradualmente, me convencí por mi propia experiencia de que los diseños simples simplemente no funcionaban bien. Al menos, no pude hacer que funcionaran muy bien. Parece que hay muchos diseños complejos porque funcionan mucho mejor. Así que comencé a construir un diseño con un diseño simple y abierto del núcleo. Pero con el tiempo, después de una serie de mejoras, mi diseño se volvió como el diseño complejo del J-Tube en el extremo derecho de la fila central. Afortunadamente, pude cambiar gradualmente el diseño inicial para llegar al diseño final, y no debería haber comenzado completamente al principio.

Elegí el núcleo abierto del diseño estratificado del generador de gas corriente abajo, porque era definitivamente el más simple de todos los diseños que pude encontrar. Todo lo que leí (en ese momento) decía que esto debería funcionar perfectamente. Vi referencias a personas en la India que han hecho grandes avances con este proyecto. Sin embargo, en la práctica resulta que este diseño - apesta. Es realmente bueno para la producción de resina, pero no para gas de alta calidad. Desafortunadamente, tuve que construirlo antes de que lo entendiera.

Diseño-original-del-generador-de-gas.

Aquí está mi diseño original (inicial) de un generador de gas estratificado aguas abajo. Este diseño no funcionó muy bien, pero dio una buena base para un trabajo adicional. Tengo muchas fotos de esta etapa de trabajo, y la mayoría de lo que se muestra a continuación vino en el borrador final.

Realmente encontré algunas buenas soluciones. Decidí que tenía que hacer un tubo de llama que fuera fácil de quitar porque creía que sería necesario hacer cambios más tarde. Esto hizo las modificaciones posteriores mucho más fáciles. También decidí hacer una puerta grande al lado del tambor para limpiar la ceniza. La puerta también era necesaria cuando necesitaba hacer cambios.

La gran incógnita en este momento era lo que iba a usar para una cuadrícula, y cómo la iba a hacer temblar. Así que esta parte del plan era un poco vaga. Seguí adelante con la construcción y pospuse la solución a este problema para más adelante.

Tambor-metal-para-generador-de-gas.

Tambor de metal de 5 galones y tubo de acero inoxidable. Como dije anteriormente, cometí muchos errores iniciales en este proyecto. Tuve la suerte de comenzar con una buena base, podría cambiar y eventualmente hacer un generador de gas que funcione. Al hacer otro bloque, incluso sabiendo lo que sé ahora, comenzaría de la misma manera..

La estructura básica del generador de gas está construida alrededor de un tambor de acero de 5 galones y un tubo de acero inoxidable de 4,25 pulgadas de diámetro interno y 14 cm de longitud. Estas dimensiones no son muy críticas. El tubo puede ser un poco más largo o más corto, y un poco más ancho o más estrecho de diámetro. Encontré el tambor correcto en el trabajo. Utilizamos varios productos químicos que vienen en pequeños barriles de metal como este. El tubo de acero inoxidable fue encontrado en chatarra. Posteriormente, descubrí que muchos extintores de incendios tienen partes de acero inoxidable que son adecuadas para su uso en el generador de gas. Los extintores viejos son fáciles de encontrar y son baratos.

El tambor debe convertirse en el cuerpo principal del generador de gas. Contiene todo y recoge todo el gas, las cenizas, todo lo que producirá el dispositivo. La menor de las dos salidas en el tambor servirá como una salida para el gas. El tubo de acero inoxidable sirve para varios propósitos. El fondo del tubo será el reactor donde tiene lugar la gasificación. La otra parte del tubo es un depósito de combustible. El tubo estará expuesto a temperaturas muy altas y los efectos de gases agresivos. El acero inoxidable es una opción obvia.

Agujero-superior-del-tambor.

Comencé a hacer un gran orificio en la parte superior del tambor para poder insertar un tubo de salida de acero inoxidable. El agujero se hizo muy grande, y resultó que fue una decisión aleatoria. El orificio se desplaza hacia el tambor frente a un pequeño tapón. Se sacrificó una gran congestión, ya que no planeaba usarla.

Brida-de-una-pieza-de-acero

Luego corté la brida de una pieza de acero de 1/8 de pulgada para fijar el tubo de la llama en el tambor.

Abrazaderas-para-tuerca

Instalé en las esquinas del orificio en la parte superior de los sujetadores de la tuerca del tambor y perforé las aberturas correspondientes en la brida anterior. Esto me permitirá fijar el perno de la brida hasta la parte superior del tambor. Mi idea era hacer que el núcleo del generador de gas fuera fácil de desmontar y mantener.

esquinas

A continuación, hice ángulos de aluminio y con tornillos para conectar un tubo de llama con una brida. Dejé 6,5 pulgadas de tubos de llama pegados sobre la brida. El resto corre por el tambor. Por el momento en el proyecto todavía no puedo usar soldadura. Incluso si no estuviera solo, no estoy seguro si podría soldar una brida de acero blando a una tubería de acero inoxidable de una u otra forma. Aquí hay un dispositivo que está listo para ser conectado a la parte superior del tambor. Los orificios en los extremos de las esquinas están diseñados para sujetarse a la parte superior del tambor.

Silicona

La junta de silicona de alta temperatura es mi nuevo mejor amigo. Usé una junta de silicona de alta temperatura para hacer todas las grietas, grietas, juntas y pernos en el generador de gas. Ella trabaja muy bien

Sellando-la-brecha

Sellando el espacio entre la brida y el conducto de humos. Aquí utilicé el material de una junta de silicona de alta temperatura para sellar la brecha entre la brida y el conducto de humos.

Prueba-de-generador-de-gas

Debe asegurarse de que todos los pernos sean idénticos a los que se encuentran en la parte superior del tambor. También instalé una válvula de bola en un tapón pequeño.

Puerta

La puerta del lado del tambor se muestra aquí. Corté un agujero rectangular en el lado del tambor, lo suficientemente grande para que mis manos pudieran entrar y podría limpiarlo de las cenizas y los residuos de combustible. Luego corté una parte rectangular grande de otro tambor y la usé como una puerta. La puerta se mantiene en su lugar mediante seis sujetadores hechos de tuercas y tornillos y hechos con una gran cantidad de material de junta de silicona.

Cuadrícula

El vaporizador de acero inoxidable se utiliza como rejilla. Es hora de resolver el problema de cómo hacer una rejilla para la parte inferior del tubo de llama. No tuve una idea adecuada para la implementación hasta que vi el vaporizador de acero inoxidable. ¡Aquí está! Decidí intentar usar el vapor como una rejilla. Combiné los pétalos junto con el alambre de acero inoxidable para obtener la forma del cuenco.

Instalació- de-Grid

Instalación de una coctelera (rostizado) de rejilla. Aquí, el tostador se cuelga de las cadenas justo debajo de la parte inferior del tubo de la llama. La sartén está hecha en forma de una taza ligeramente más grande que el diámetro del tubo de llama. Levanté el tostador desde la parte inferior de la brida hasta las cadenas para que pudiera moverse hacia adelante y hacia atrás. Luego até el cable de acero inoxidable (no se muestra) a la estufa y guié el cable fuera del tambor a través de un pequeño orificio perforado en el tambor. Si remolca el cable, el tostador temblará y girará. No estaba entusiasmado con el resultado, pero pensé que funcionaría bastante bien al probar el gasificador.

Más tarde encontré el mejor diseño de celosía. En lo sucesivo, en la parte inferior de la página.

Sujetadores-de-cadena

Esta foto muestra cómo los otros extremos de las cadenas se fijan a los pernos en la parte inferior de la brida. Apliqué las puntas de los cables y las apreté en los extremos de las cadenas.

Brida-en-el-tambor

Brida montada en la parte superior del tambor. Con la parte interna del acuerdo, es hora de ensamblar el generador de gas. Aquí instalé todo en la base (un conducto de humos, una brida y una rejilla) y usé una gran cantidad de juntas de silicona de alta temperatura para sellar el dispositivo.

Abanico

Utilicé este soplador de aire para jalar aire a través del generador de gas. En la mayoría de los proyectos del gasificador, los ventiladores se utilizan para extraer aire a través del bloque. Esto generalmente se usa para iniciar el generador de gas, porque tan pronto como se inicia, el vacío del motor receptor al que está conectado el generador de gas extrae el gas suministrado. Este es el único ventilador completamente metálico que pude encontrar. La mayoría de los aficionados de hoy tienen piezas de plástico. El plástico debe fundirse a las temperaturas a las que está funcionando el generador de gas..

Utilicé una manguera de metal flexible, que alimenta gas natural a las estufas de gas, para conectar el generador de gas al ventilador. Este tipo de gasoducto es un poco estrecho, y esto probablemente cause una disminución en el rendimiento de la bomba.

Secado

Secado de virutas de madera. El mejor combustible para un generador de gas es virutas de madera y mantillo (tallos de vegetales secos, paja). Conozco, al menos, tres lugares a los que voy regularmente, ofreciendo un mantillo gratuito para aquellos que vienen y lo sacan. Así que tengo mi bolsa. Estaba mojada, le sequé el abanico. Después de 2 semanas de secado bajo el ventilador, estaba completamente seco y listo para la combustión en el generador de gas. Me di cuenta de que para que esto funcionara, tendría que encontrar una forma de secar el combustible que consumiera menos energía en el futuro.

Carbón

Carbón de leña para arrancar el generador de gas. Ahora es el momento de pensar en cómo iniciar el gasificador. Decidí precargar el carbón en el generador de gas y luego llenar el resto de la tolva con combustible, que iba a arder. Este procedimiento realmente funciona bastante bien y todavía lo uso. La reacción comienza casi de inmediato, y el generador de gas (en su versión final, que se muestra a continuación) produce una gran cantidad de gas en solo un par de minutos.

Uso carbón duro, no briquetas, aunque también podrían funcionar. Rocié el carbón en trozos de no más de 1/4 de pulgada - 1/3 de pulgada de ancho.

Quema-de-carbón

Aquí quemo el carbón con mi quemador de propano. Carbón triturado en una cocina de acero de un vaporizador de acero inoxidable. Los trozos pequeños de carbón son fáciles de hacer y se queman muy caliente. Suficientemente algunos pases rápidos de la antorcha. Después de que el carbón comienza a quemarse bien, lo tiro en la llama del generador de gas en el tubo y lo lleno con la parte superior de la sección de restauración. Luego lleno los tubos de llama restantes con combustible.

Generador_de_gas_Mark_1

Aquí hay una foto del generador de gas completado Mark 1 en operación. He expandido el bunker en la parte superior de la tubería de humos. Este fue un experimento, traté de aumentar el stock de combustible en el gasificador. Sin embargo, no hago más. El papel de aluminio aquí está arriba, porque estaba lloviendo un poco y traté de mantener el combustible seco.

Durante mucho tiempo no pude conseguir un generador de gas que funcionara bien. Se liberaron algunos gases inflamables, pero en su mayoría solo produjeron una gran cantidad de tonos apestosos y humo. Tuve muchos problemas con la zona de migración. Es decir, donde la zona de la llama (y, en consecuencia, todas las demás zonas, también) sube por la columna de la llama y el combustible se mueve hacia abajo. El resultado fue que, a corto plazo, la llama alcanzó la parte superior del búnker de combustible y no hubo más combustible para producir gas en el generador de gas. Si quisiera hacer un auto para la producción de carbón y brea, esta sería una excelente solución. Sin embargo, en cuanto a una máquina que debería producir gas, fue un fallo.

heno-granular

Timothy Bag es un gránulo (heno granular). Después de completar una investigación adicional (probablemente tuve que hacerlo desde el principio), llegué a la conclusión de que las astillas de madera son un combustible pesado. Sin el mismo tamaño y forma, son difíciles de quemar en un simple generador de gas. Así que tomé la decisión de cambiar el combustible. Quería usar pellets de madera, pero son difíciles de encontrar aquí en Florida. Así que me detuve en los gránulos de heno. Podía conseguirlos en la tienda de comestibles, y estaban a un precio moderado. Parecían un sustituto inteligente para los pellets de madera.

Como resultado, las bolitas de miel fueron solo ligeramente mejores que las astillas de madera. Se produjo más gas, pero el problema de la migración de la zona no se ha resuelto, y el problema del alquitrán también. El generador de gas no parecía soportar una temperatura tan alta como debería haber sido. Sabía que una baja temperatura de funcionamiento podría reducir la cantidad de gas y aumentar el rendimiento de alquitrán. Sospeché que el pobre flujo de aire a través del combustible era parte del problema. El único tamaño, forma y composición de los gránulos los convirtió en un combustible ideal, en mi opinión. Así que tuve que admitir que el problema estaba en el diseño del generador de gas, no en el combustible. El último clavo en el ataúd de este diseño fue el momento en que descubrí que otro desarrollador del generador de gas también se quejó de tal diseño. Dijo que había construido una máquina para producir una resina en lugar de un generador de gas. Era hora de repensar.

Así que me senté e hice una lista de los problemas que tenía con el generador de gas, por orden de gravedad. Mi trabajo diario implica el uso de una gran cantidad de análisis estadístico. Como una de las herramientas, usamos tablas de Pareto en nuestro trabajo. En los diagramas de Pareto, enumera los problemas o defectos en su proceso en orden de mayor a menor (en porcentajes). Luego comienzas a tratar de solucionar los problemas en la parte superior de la lista, ya que su eliminación primaria afectará más para mejorar tu producto. Tenía una lista de defectos en el generador de gas, así que los enumeré como parecía en el orden más lógico.

  • Zona de migración.
  • Flujo de aire deficiente.
  • Temperatura de funcionamiento baja.
  • Sobreproducción de alquitrán.
  • La cuadrícula no funciona bien.
  • Bomba de aire débil.

Al mirar esta lista, me di cuenta de que el problema de la migración de zonas era el mayor problema que enfrentaba. El combustible se convirtió básicamente en carbón, en lugar de gasificarse adecuadamente. Resolver este problema tendrá un gran impacto en la mejora del rendimiento del generador de gas. También entendí de la lista que resolver un problema de flujo de aire malo probablemente también mejoraría o incluso eliminaría otros problemas en la lista, como la baja temperatura y la producción de resina. Así que decidí abordar los dos problemas principales primero y luego resolver los otros.

Generador_de_gas_Mark_2

Esquema del generador de gas Marca 2. Era necesario volver al tablero de dibujo. Sabía que la forma más sencilla de resolver el problema de migración de área era cubrir la parte superior del tubo de llama. La llama se mueve contra el viento hacia la fuente de oxígeno. Debido a que el diseño original requiere que el aire viaje a través de la columna de combustible, la llama simplemente se acerca a la fuente de aire y crea un problema de migración de zona. Al cerrar el tubo, tuve que encontrar una nueva forma de alimentar el gas en el gasificador.

Estudié diferentes diseños de generador de gas. Me di cuenta de que tendría que instalar los llamados tubos en J para la toma de aire en la parte inferior del tubo de llama. Los tubos en J también tendrán el beneficio adicional de precalentar el aire, ya que pasarán a través del gas caliente en el tambor antes de entrar en la llama. También noté (quizás un poco tarde) que casi todos los diseños de generadores de gas tienen un estrechamiento o un cuello donde el dispositivo se estrecha debajo del área de la llama. Otras búsquedas han explicado que el estrechamiento ayuda a reducir la producción de la resina al obligar a los volátiles formados en la zona de pirólisis a pasar cerca o a través de la región de llama caliente donde las resinas pasan al gas. Decidí agregar una placa de compresión. Además, a pesar de que no era una prioridad demasiado alta en mi escritorio Pareto, habría reemplazado el soporte de la coctelera al ver una forma de crear fácilmente uno nuevo.

Me despido del diseño simple de kernel abierto y paso al diseño integrado de J-Tubes. Todo esto lo podría hacer con el equipo existente. No tuve que volver a empezar desde cero.

Instalación_de_tubo_en_J

Instalación de tubo en J. Aquí instalé seis tubos en J. Están hechos de tubos de cobre de 3/8 de pulgada. Se llaman tubos en J porque tienen la forma de la letra J. Usé un collar grande que mantiene los tubos firmemente en su lugar. La parte superior del tambor debe estar etiquetada para colocar tubos en J que no sobresalgan demasiado.

Esta foto también muestra la cadena en la que se cuelga la parrilla del vaporizador. La nueva parrilla mejorada se mostrará a continuación.

Bottom_J-tubo

Vista inferior. Mire la parte inferior del tubo con los extremos de trabajo de los tubos en J. El cobre probablemente no sea el material ideal para usar, ya que, al menos en teoría, la temperatura en el punto donde entra el aire puede ser lo suficientemente alta como para derretirlos. Hasta ahora, el cobre parece mantenerse bien. Sin embargo, en mi próximo generador de gas, probablemente haré al menos las puntas de las tomas de aire de acero. El cobre, a su vez, es fácil de doblar y trabajar en comparación con las tuberías de acero.

Nueva_placa_de_montaje

Así es como hice el plato. En este punto del proyecto ya tenía mi máquina de soldar y tenía experiencia en su uso. Para hacer la placa, corté una lámina de acero de 1/8 de pulgada que debería caber en la parte inferior del tubo de calor. Luego corté 2.5 pulgadas, el diámetro del agujero en el centro del círculo. Para instalar la placa en el tubo de llama, solde tres tuercas de 1 / 4-20 a la placa y taladre los agujeros pasantes en el tubo de llama para tres pernos de 1 / 4-20.

Placa_de_montaje_soldada

Aquí hay una vista de la placa de montaje montada en la parte inferior del tubo de calor.

nueva_Entramado

Aquí instalé una nueva rejilla agitadora. Lo hice desde el fondo de un colador de acero inoxidable que compré barato en una venta de garaje. El colador ya tenía muchos agujeros, pero taladré mucho más. La parrilla está suspendida debajo de un tubo de llama por las mismas cuatro cadenas que sujetaban la parrilla original del vaporizador. Utilicé el mismo sistema de sujeción de alambre de acero inoxidable en una de las esquinas de la rejilla y lo dejé caer fuera del tambor. Al tirar del cable, la rejilla tiembla y vuelve. No es un sistema perfecto, pero parece funcionar. También formé un anillo en el extremo exterior del cable para que sea más cómodo de agarrar.

Parte_superior_de_los_tubos_en_J

Aquí hay una foto desde la parte superior de un generador de gas reensamblado que muestra la parte superior de los tubos en J que sobresalen del mar de material de junta de silicona roja. Parece un poco sucio, pero para mí fue una obra de arte.

Mirando_hacia_abajo

Aquí hay un vistazo al fondo del tubo de llama con un diseño nuevo y mejorado.

operación sacudidor de la rejilla (video)

En este video, quité el tubo del generador de gas reensamblado, mostrando todas las piezas nuevas y la rejilla del agitador en funcionamiento.

Nuevo generador de gas en funcionamiento (video).

En este video, estaba filmando un generador de gas nuevo y mejorado en funcionamiento. Finalmente, vislumbres de esperanza. El dispositivo en realidad produce cantidades decentes de gas combustible y un poco menos de resinas. El generador de gas es mucho más caliente de lo que era al principio, pero aún no tan caliente como esperaba. Después de comenzar, mirando debajo del capó, vi que el combustible se movía por la tubería en el área de la llama, como debería ser, y se quemó. ¡No más área de migración! Estaba muy feliz por eso. Sin embargo, el rendimiento dejó mucho que desear. Todavía había mucho alquitrán. Además, estaba convencido de que el ventilador de baja potencia y la pérdida en la salida de la manguera estrecha realmente impedían que el gasificador alcanzara temperaturas más altas y degradara su rendimiento.

Después de varias series de pruebas de este diseño y la quema de muchos gránulos de heno, me convencí de que el siguiente gran problema que debía resolverse era mejorar aún más el flujo de aire a través del dispositivo. Hice algunas pruebas en las que utilicé una aspiradora que compré barata en una venta de garaje junto con un ventilador para aumentar el flujo de aire a través del generador de gas. Descubrí que la temperatura del generador de gas aumentaba con el aumento del flujo de aire y la calidad del gas producido también parecía estar aumentando. Mi sospecha fue confirmada de que necesitaba un mejor flujo de aire a través del generador de gas.

Que hacer Un fan más poderoso: esa era la respuesta obvia. Desafortunadamente, los potentes sopladores de metal (ventiladores) son muy caros. Finalmente encontré uno en un almacén de chatarra y lo conseguí por nada. Pero cuando lo probé, resultó que el motor estaba quemado. ¡Un nuevo motor le costará más de $ 100! Entonces dejé esa idea.

Entonces pensé que era posible soplar aire comprimido a través de un generador de gas en lugar de usar un ventilador para extraer aire a través de él. Hay un gran compresor de aire en mi taller. Tengo esencialmente una cantidad ilimitada de aire comprimido. Podría ajustar la presión y el caudal a través del generador de gas fácilmente con solo el regulador y la válvula. Pero hay un pequeño problema. El diseño actual tiene seis tomas de aire. ¿Cómo puedo unirlos para conectarlos al aire comprimido?

generador_de_gas_tercera_actualización_Construcciones

De vuelta al tablero de dibujo otra vez. Durante una sesión de lluvia de ideas sobre cómo inyectar aire comprimido en un generador de gas, noté un accesorio de acero que había usado previamente en el proyecto durante un intento fallido de expandir el tanque de combustible. Me di cuenta de que podía cortarlo y hacer un colector que cubriera la parte superior de los seis tubos en J. Esto me permitirá suministrar aire en un solo punto y alimentar los seis tubos J. Pensamiento brillante, y esta vez parecía claro.

Estaba convencido de que mejorar el flujo de aire a través del generador de gas supondría un gran paso adelante. Sin embargo, al comparar mi diseño con otros generadores de gas, pensé en el pequeño tamaño de mi área de recuperación. Me di cuenta de que la calidad del gas puede estar sufriendo de una falta de área de recuperación. Decidí que, dado que estaba trabajando nuevamente en el generador de gas, tendría que extender la zona de reducción. Pensé que sería fácil hacerlo, solo suelde una pequeña sección de tubo de acero en la parte inferior donde está la placa de compresión y extienda las cadenas que sostienen la rejilla de la coctelera. Desafortunadamente, parece que no tengo fotos de esta modificación en particular. Olvidé llevar mi cámara al taller ese día. La próxima vez que tenga abierto el generador de gas, obtendré una imagen de la extensión de la zona de reducción. Creo que resolveré el problema vertiendo 2,5 pulgadas en una tubería de acero de 3,5 pulgadas y, a su vez, en la parte inferior de la placa de compresión, y luego simplemente extenderé la cadena que sostiene la rejilla de la coctelera. (I'll get a shot of the reduction zone extension the next time I have the gasifier opened up. I believe I welded a 2 1/2 inch length of 3 1/2 ID inch steel tubing to the bottom of the constrictor plate, then just lengthened the chains suspending the shaker grate. - eng).

Mi decisión temprana de hacer que la carcasa del generador de gas colapsara una vez más permitió que estos cambios se implementaran rápida y fácilmente.

Crear_un_colector_de_admisión

Crear un colector de admisión. Esto es lo que hice para cubrir las entradas de los seis tubos J. Se cortó de 6 pulgadas a 4 pulgadas de acero inoxidable AC limitador de flujo. Se desliza por el tubo de calor y queda atrapado con silicona en la parte superior de la brida. Se instalará un accesorio de entrada en el lado del colector.

Nueva_entrada_de_aire

Aquí hay una nueva entrada de aire unidireccional en el lado del múltiple. Usé una el tee. Un pie desde el tee entra en el colector. La segunda pata tiene una conexión de manguera que puedo usar para suministrar aire comprimido. La tercera entrada del tee está cerrada en este momento. Mi idea es que podría hacer funcionar el compresor de gas en el aire comprimido tan pronto como se inició, luego podría desenroscar el tapón y dejar que el vacío del motor extraiga aire a través del generador de gas (al cual el motor finalmente se conecta).

El_nuevo_colector

Aquí hay un generador de gas nuevo y mejorado (nuevamente) listo para probar. No podía esperar para probarlo. Entonces, aunque amenazaba con llover, saqué el generador de gas y lo encendí.

Bolsa_de_gránulos

Bolsa de pellets de madera. Finalmente encontré algunas bolitas de madera. Durante uno de mis viajes a Arizona, compré dos bolsas de 40 libras de bolitas de madera. Eran baratos. Menos de $ 6 por bolsa. No pude encontrarlos en Florida. Ahora tengo una gran cantidad de combustible de alta calidad para probar un gasificador nuevo y mejorado (nuevamente). Afortunadamente, fui a Arizona dos veces al año. Así que transportar 80 libras de bolitas de madera a casa en mi gran camión no fue un problema.

Generador_de_gas_trabaja_en_madera

Mi generador de gas casero a gas funciona con madera. Por fin! El generador de gas funciona bien. Produce mucho gas y casi no produce alquitrán. Todo funciona bien El generador de gas estaba produciendo tanto gas que decidí encontrar la mejor manera de quemarlo. Inicialmente, utilicé un quemador de gas rápido y sucio. Acabo de perforar un montón de agujeros en el fondo de 18 onzas de acero y lo atornillé a la parte superior de la tubería de gas. (Acabo de perforar un montón de agujeros en el fondo de una lata de acero de 18 onzas y la atornillé a la parte superior de la tubería de salida de gas). Luego tomé una vieja vaporera de acero inoxidable, que al principio se usaba como parrilla agitadora. Funciona muy bien como quemador. Las llamas no soplan incluso con ráfagas de viento muy fuertes. Necesito aumentar la altura del pie porque el calor del quemador comienza a calentar un poco las piezas de goma y silicona.

La primera prueba de un nuevo generador de gas (video).

Aquí está el video que grabé durante la primera prueba de un nuevo generador de gas mejorado. Estaba ventoso. El quemador funcionó tan bien que planeo volver a trabajarlo, hacerlo más pequeño y montarlo más alto para producir llamas lejos de las partes de goma en la parte superior del generador de gas.

Puedes ver las nubes oscuras de reflejo en la ventana detrás del generador de gas. Se acercaba una tormenta. Planeaba ejecutar un generador de gas con un alto flujo de gas para ver cuánto tiempo tomaría cargar completamente los pellets de madera. En este momento, la tormenta comenzó con lluvia y tuve que detener todo. Me mojé, esperé más de una hora para que la lluvia cayera.

Tendré que hacer esta prueba en otro momento.

Video de una prueba exitosa.

Este es un video de otra prueba realizada una semana después. Esta vez hacía buen tiempo, aunque hacía mucho calor. Aumenté la altura del pie debajo del quemador. Esta vez logré verificar todo lo que quería hacer. El generador de gas funcionó durante aproximadamente 50 minutos a plena carga de los gránulos.

Estaba feliz con lo que hice. Funcionó muy bien. La cantidad de gas que podía producir era asombrosa. A medida que aumentaba el suministro de aire comprimido, el flujo de gas combustible hacia el quemador aumentó tanto que se parecía a un verdadero lanzallamas en mis manos. El calor del quemador era tan intenso que se hizo difícil acercarse al dispositivo para hacer cambios o romper la rejilla. Estaba realmente impresionado y entusiasmado con la cantidad de gas que podía producir mi pequeño generador de gas. Este pequeño bloque puede incluso conducir un gran motor. Incluso en mis sueños más salvajes, no podía pensar en eso.

Ahora tenía un generador de gas en funcionamiento. Es hora de enchufarlo al motor y comenzar a obtener energía, ¿verdad? No aún no. El color amarillo brillante del gas en llamas me dice que todavía hay mucho alquitrán en el gas. No tanto como al principio, en la construcción anterior, cuando la resina se estaba escapando de la bomba al charco a su alrededor, pero todavía había algunas resinas en el gas y la resina era mala para los motores. Por lo tanto, estaba decidido a reducir la cantidad de resina producida. Investigaciones adicionales me llevaron a creer que reducir el tamaño del estrechamiento en la célula puede reducir la producción de resina. Los generadores de gas más eficientes parecen tener 1/3 del diámetro del reactor. La mía estaba más cerca de la mitad del diámetro.

El_nuevo_diseño_más_estrecho

Nueva construcción más estrecha. Desmonté el generador de gas y solde una placa nueva. Solo 1.5 pulgadas de diámetro ahora están abiertas. Teóricamente, cuando el límite es menor, la resina debe pasar por la parte más caliente de la zona de reacción y colapsar. Mi diseño más abierto original permitió que el alquitrán fluyera sin pasar por áreas calientes.

Video del juicio nocturno.

Aquí hay un video de una prueba nocturna de un generador de gas modificado con menos constricción. Estoy muy satisfecho con esta perspectiva. Mucho menos resina. La modificación funciona bien. Correr de noche me permitió ver el verdadero color de la llama, y veo que hay mucha menos resina allí.

Prueba de vídeo con carbón vegetal.

En este momento decidí hacer una prueba en la que había estado pensando durante mucho tiempo. Cargué toda la tolva con carbón, no tenía nada más que carbón. Las llamas estaban muy limpias y de un azul casi puro (ver video). El generador de gas produce gas de carbón muy limpio. Aunque hay dos problemas con el funcionamiento del carbón. Primero, el carbón da una temperatura más alta que los pellets de madera. El generador de gas no está diseñado para manejar temperaturas tan altas. Algo puede derretirse o romperse más rápido que el carbón. Tendría que rediseñar y reconstruir el generador de gas para trabajar con seguridad en el carbón. En segundo lugar, se emite mucha energía en la producción de carbón. Quiero usar esta energía en mi generador de gas. Entonces, por ahora, continuaré experimentando con la quema de pellets de madera y otra biomasa.

Para continuar, haga clic en el botón número 3.

Mejora del diseño del generador de gas.

Hay algunas resinas en el gas producido al quemar pellets de madera. También veo partículas de cenizas y chispas aleatorias saliendo del quemador. Después de quemar el quemador muestra (un poco) hollín y coque, así como el material que contiene. Todas estas cosas deben filtrarse antes de que el gas llegue a las tuberías del motor, o el motor probablemente no durará mucho. Las válvulas se volverán pegajosas y las paredes del cilindro serán de resina. También sería bueno enfriar el gas antes de enviarlo al motor. El gas más frío es más denso, lo que significa que se puede extraer más gas en el cilindro en cada carrera de admisión. Entonces necesito construir un depurador y un refrigerador de gas.

Muchas personas usan ciclones y radiadores para limpiar y enfriar el gas de sus generadores de gas. Considere esta opción. Sin embargo, mis habilidades en el metal son algo limitadas. También quería hacer el generador de gas lo más compacto posible. El ciclón y los radiadores grandes harán que el dispositivo sea enorme. Espero hacer un dispositivo que eventualmente alimente el automóvil. Hasta que corrija todos los errores que cometí, solo alimentará los motores estacionarios, pero no quiero que sea demasiado grande. He visto camiones que funcionan con generadores de gas de madera. Cosas gigantes sobresalen del cuerpo del camión o de sus remolques. Espero hacer algo más compacto que eso. Tal vez algo lo suficientemente pequeño como para caber en la cajuela de un automóvil con la tapa del maletero cerrada. Al menos sueño con eso. Así que quería intentar hacer un depurador y un refrigerador compactos junto con mi generador de gas compacto.

mi_dibujo_inicial_del_sistema

Aquí está mi dibujo inicial del sistema. Mi idea es utilizar refrigeración por agua para purificar y enfriar el gas. El gas se moverá hacia arriba de la columna llena de piedras o pelotas de golf contra el flujo de agua. El material de embalaje debe aumentar el área de superficie donde queda expuesto el gas húmedo a medida que pasa por la columna de lavado. Cuanto mayor es el área de superficie, más fácil es que el gas pueda emitir su calor y partículas de resina al agua. En la parte superior de la columna habrá una boquilla para que salga el cono de agua, creando una cortina de agua que cae a través de la cual tendrá que pasar el gas. Este sería el paso final de enfriamiento y limpieza. El agua entonces fluirá por la columna a través del material de empaque y se fusionará con el tambor. Se emitirá gas limpio y frío en la parte superior de la columna.

Todo esto se construirá alrededor de otro tambor de acero de 5 galones, como en el gasificador. El tambor contendrá varios galones de agua y recogerá todos los residuos lavados del gas. La bomba se usará para bombear agua para rociar boquillas. Esa es mi idea inicial de todos modos. ¿Funcionará? No lo se Probablemente necesite ajustes y refinamientos para que funcione de la misma manera que yo al hacer el generador de gas. Acabo de comenzar a construirlo, por lo que tomará algún tiempo antes de saber cómo funciona.

Depurador_y generador de gas

Lo anterior muestra un depurador y un generador de gas.

El resultado es triste ... No funcionó :-(. Bueno, tengo que decir que no funciona muy bien. Esta es una foto de un depurador completo. Se han eliminado algunas resinas, puedo decir esto porque el agua se ha vuelto marrón después de un tiempo. menos, todavía había mucho alquitrán en el gas que pasaba por el depurador. Estaba muy decepcionado. Una cosa buena es que el depurador hizo un gran trabajo al enfriar el gas como esperaba. , en lugar de gas caliente y gomoso. Investigué un poco más y encontré información, gato de alguna manera se perdió antes: el método de pulverización de agua para la limpieza no funciona bien cuando se trata de eliminar el alquitrán del gas.

No voy a pasar más tiempo describiendo rociar agua con un depurador, ya que esto parece ser un callejón sin salida. Esto puede ser útil para enfriar el gas, pero tengo que encontrar otra cosa para eliminar la resina del gas. Estoy buscando formas de reducir aún más la cantidad de resina producida por el generador de gas y métodos más tradicionales para eliminar lo que queda del gas.

Para tratar de tener una idea de por qué mi generador de gas todavía produce tanto alquitrán, instalé termopares en él para medir la temperatura de la garganta (cerca de la placa de compresión). La temperatura fue más alta de lo que esperaba. Tal temperatura en el generador de gas es suficiente para quemar el alquitrán. Algo más está mal. La resina debe fluir de alguna manera desde el tubo de reacción sin pasar por la garganta. Tengo algunas ideas de dónde podría ser esto. Haré algunas modificaciones más.

Otra prueba de funcionamiento del generador de gas (video).

Esta vez miré el generador de gas por completo, todas las posibles roturas y conexiones donde la probable fuga de alquitrán del tubo de reacción sin pasar a través de la zona caliente y moliendo en partículas más pequeñas. Una prueba preliminar mostró que el generador de gas estaba lo suficientemente caliente como para descomponer el alquitrán. La única explicación para el exceso de alquitrán que pude ver en la fuga. Por supuesto, pude ver dónde podía escapar la resina: dónde los tubos en J entran en el tubo de reacción y alrededor (fuera) de la placa de compresión. Esparcí mucha silicona roja de alta temperatura en todos estos lugares. Esto no es para uso constante ya que el calor atravesará rápidamente la silicona, pero pensé que podría decir si esa era la razón. Parece menos resinoso. Necesito encontrar una manera de cerrar permanentemente todas estas brechas. Si no en este generador de gas, entonces en mi próximo.

Mi objetivo futuro es conectar el generador de gas al motor. Es mejor tener un motor que haga algo útil. Necesito automatizar la rejilla de agitación para no hacerlo yo mismo cada pocos minutos. Tengo algunas ideas sobre cómo hacer esto. En algún momento, probablemente esté reconstruyendo todo el sistema de agitador para hacerlo más confiable y más adecuado para la automatización. También jugué con la idea de alimentar automáticamente los gránulos. El alimentador automático permitirá que el dispositivo funcione durante horas, no durante 45 minutos más o menos con una sola carga de pellets. El factor limitante será entonces la acumulación de cenizas y semi-coque en la parte inferior del generador de gas. Esto, por supuesto, conducirá a un nuevo objetivo de crear un sistema automatizado para la eliminación de residuos de combustión. Entonces no habría un límite real sobre cuánto tiempo podría funcionar el dispositivo.

Este generador de gas es un prototipo. En última instancia, quiero rediseñar el generador de gas y hacerlo más confiable y duradero para que pueda soportar años de uso intensivo y usarse para arrancar un automóvil. Por lo tanto, probablemente trabajaré en proyectos de generadores de gas durante muchos años y publicaré materiales actualizados aquí a medida que avance el proyecto.

El texto original de Mike Davis se puede leer en el sitio en inglés www.mdpub.com.

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