Puede que lo mejor, o tal vez lo único bueno del petróleo, sea que se almacena en barriles de 200 litros, que ya vacíos son perfectos para la producción casera de biodiésel. Pueden encontrarse en cualquier país.
Bueno, casi perfectos. Hay que sustituir el fondo plano original por un fondo cónico con desagüe.
Aquí se explica cómo construir un fondo cónico para transformar un barril de 200 litros en un reactor de biodiésel.
Para quitar el fondo plano del barril, recortar la forma en chapa de acero, y soldar el cono, hacen falta herramientas de corte y un equipo de soldadura.
Los problemas suelen aparecer cuando se intenta dibujar la forma del cono sobre chapa plana. El método de prueba y error no sirve, ya que suele acabar con un montón de ruido y golpes para hacerlo encajar, o con una chapuza, desperdicio de chapa y pérdida de tiempo y esfuerzo. Es mucho mejor calcular las medidas antes de empezar. Hazlo con una calculadora y un compás grande.
Si no tienes un compas bastante grande, puedes improvisar uno con un clavo, un rotulador y cordel que no se deforme al tirar, o mejor, alambre fino. Enrolla uno de los extremos del alambre en el clavo, y el otro en el rotulador, cerca de la punta en ambos casos, con la longitud del alambre entre ellos igual al radio del círculo. Es un poco difícil conseguir la distancia exacta. Sujeta el clavo a algo para mantener el alambre tirante y enrollar o desenrollar un poco del rotulador. Haz una pequeña muesca en el centro de la chapa donde encaje la punta del clavo. Dibuja el círculo con cuidado, manteniendo el rotulador y el clavo totalmente verticales.
Un buen grosor para la chapa es de entre 1 mm y 1,3 mm. La válvula puede ser de 3/4", 7/8" ó 1". Puedes adaptar este método a barriles de cualquier tamaño rehaciendo los cálculos con distintas medidas.
El diámetro del borde exterior de un barril estándar de 200 litros es 57,8 cm. Compruébalo antes de empezar, es la medida más importante.
Mejor cuanto más profundo sea el cono, para que los lados estén muy inclinados y el líquido caiga con facilidad. En un cono de 30,5 cm de altura los lados tienen una inclinación de 45º, que no es mucha. Con 38 cm de altura, la inclinación es de 52º. Cuanto más alto sea el cono más grande será el reactor. El barril tiene aproximadamente 90 cm de altura, más 38 cm del cono, más 5 cm para la válvula, otros 5 cm para la boca de conexión del tubo, y un espacio suficiente para poner debajo un cubo, 30 cm por lo menos... En total 168 cm. Hemos elegido como ejemplo un cono de 30,5 cm de altura. Es la segunda medida más importante.
En el dibujo, "r" es el radio del fondo del barril, medido por el borde exterior. El radio es la mitad del diámetro: 57,8 / 2 = 28,9 cm.
h = 30,5 cm "h" es la altura del cono.
hi = 42 cm "hi" es la generatriz (altura inclinada) del cono.
La generatriz se calcula con el teorema de pitágoras: en un triángulo rectángulo, el cuadrado de la hipotenusa es igual a la suma de los cuadrados de los catetos (hi2 = cat2 + cat2). No te preocupes si no sabes mucho de matemáticas. Es fácil, la calculadora hará el trabajo por ti.
El triángulo rojo del dibujo es un triángulo rectángulo (el ángulo entre los dos lados "r" y "h" es un ángulo recto, 90º). El lado opuesto al ángulo recto es "hi", la altura inclinada del cono, que es la hipotenusa. Para calcular esa longitud, eleva al cuadrado los otros dos lados. Multiplica 30,48 x 30,48 = 929,0304; multiplica 28,8925 x 28,8925 = 834,7765563. Haz la suma de los dos resultados: 929,0304 + 834,7765563 = 1763,806956. Esa es «la suma de los cuadrados de los catetos», que es igual al cuadrado de la hipotenusa. La raíz cuadrada de 1763,806956 es la longitud de la hipotenusa: raíz(1763,806956) = 41,9977018. Deja sólo tres cifras decimales (suma uno si la cuarta cifra decimal es 5 o más): 41,998 cm. Esa es la altura inclinada de tu cono de 30,5 cm de altura. La altura inclinada es la tercera medida más importante. Como no tiene sentido tratar de medir con una regla 41,998 cm, vamos a redondear a 42 cm.
Para construir el cono todo lo que hay que hacer es dibujar un círculo sobre una superficie plana, cortar una porción (sector circular) y unir los dos lados rectos. Para que la base del cono encaje en el barril, y para conseguir la altura de 30,5 cm, hay que calcular el tamaño del círculo y del sector circular. El radio del círculo tiene que ser igual a la altura inclinada del cono (hi): 42 cm.
Para averiguar el tamaño de la chapa primero se calcula el diámetro del círculo: 42 x 2 = 84 cm. Tiene que ser un cuadrado de 84 cm de lado, pero mejor que sea unos centímetros más grande.
Con una regla larga dibuja dos diagonales sobre el cuadrado de chapa (uniendo las esquinas opuestas). El punto donde se cruzan es el centro del cuadrado. Dibuja un círculo de radio 42 cm, tomando como centro el punto que acabas de hallar. Ahora hay que calcular el tamaño del sector circular.
La base del cono debe encajar en el barril. El perímetro del círculo, restándole el sector circular, tiene que coincidir con la longitud del borde exterior del fondo del barril. Perímetro = diámetro x pi (el valor de pi es 3,1416).
El diámetro del barril es 57,8 cm. Perímetro: 57,8 x 3,1416 = 181,6 cm
El diámetro de la base del cono es: 42 x 2 = 84 cm. Perímetro: 84 x 3,1416 = 264 cm
El arco (una sección de la circunferencia) del sector circular es 264 - 181,6 = 82,4 cm
Ahora hay que averiguar el ángulo del sector circular para poder medirlo con un transportador de ángulos. Divide el arco entre la circunferencia y multiplica por 360: 82,4 ÷ 264 x 360 = 112,3 grados. Hazlo de 112 y 1/3 grados (112,3º). Ya puedes dibujar el sector circular que vas a recortar de la circunferencia.
Un dato útil: el volumen de un cono es 1/3r2h. Un cono de 30,5 cm de altura calculado para un barril de 200 litros tiene un volumen de 26,5 litros.
Dos cosas más: primero, es conveniente dejar una solapa en uno de los lados rectos de la chapa del cono para soldar con más facilidad, como indica la línea punteada en uno de los lados del sector circular en el dibujo.
Segundo, puedes hacer un agujero para la válvula antes de soldar, como en el dibujo. O simplemente corta la punta del cono a la altura adecuada después de haberlo soldado. Dependiendo del tipo de válvula, puede que tengas que soldarla directamente, o enroscarla en un segmento de tubo de acero y soldar el tubo al reactor. En los dos casos, coloca la válvula, o el tubo, en lo alto del cono y marca alrededor de la punta del cono la línea por donde tienes que cortar. Asegúrate de que el agujero es más estrecho que el diámetro exterior del tubo (o la válvula, según el caso), para tener superficie sobre la que soldar.
Para hacer el agujero antes de doblar y soldar, mide el diámetro interior y suma la mitad del grosor de la pared del tubo. Digamos que el resultado es 2,2 cm. Todos los ángulos son los mismos que en el cálculo del cono para poder hacerlo proporcionadamente: 2,2 cm es el diámetro del agujero, divide entre dos para saber el radio: 2,2 / 2 = 1,1 cm. Esa es la altura inclinada que quieres: 42 x 1,1 ÷ 28,9 = 1,5986 cm, así que hazla de 1,6 cm. Dibuja el círculo para el agujero con un radio de 1,6 cm.
Antes de empezar a cortar comprueba que todos los cálculos y las medidas sean correctos. Es mucho más fácil doblar la chapa con forma curva empleando un rodillo. Un buen motivo para hacer el agujero de la válvula al principio es que así el rodillo puede atravesar el agujero y es más cómodo. Prueba con un segmento de tubo de acero de dos centímetros de diámetro y al menos medio metro de largo.
El reactor tiene que estar sobre un soporte. Puedes hacerlo con tubo o con ángulo de acero. Basta con cuatro patas soldadas a los lados del barril unidas entre sí por travesaños justo por encima de la altura de la válvula. El soporte debe ser robusto porque un reactor completo pesa más de 180 Kg.
Resulta útil añadir un tubo de comprobación de nivel que ascienda verticalmente casi desde el fondo del cono hasta cerca de la tapa superior, unido al reactor por sus dos extremos. Pon tubo translúcido de polietileno con refuerzo (el refuerzo está formado por fibras entrecruzadas dentro de la pared del tubo) o tubo de HDPE, de pared delgada para que se vea mejor; los dos resisten el calor y la corrosión. Debe tener por lo menos 1/2" de diámetro interior, pero es mejor más ancho. Haz dos agujeros en el reactor para soldar dos codos a los que puedas sujetar el tubo con abrazaderas de acero. Es buena idea poner dos abrazaderas en cada extremo, con sellante de silicona resistente al calor y la corrosión.
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