- Zasada działania kotłów pirolitycznych
- Jak działa kocioł w praktyce?
- Domowy kocioł pirolizy
- Wnioski i przydatne wideo na ten temat
Pomóż w opracowaniu witryny, udostępniając artykuł znajomym!
Termin „piroliza” odnosi się do procesu, w którym następuje powolne spalanie paliw stałych w środowisku gazowym. Pomimo „profesorskiej” nazwy obiektu, stosunkowo łatwo jest zrobić kocioł pirolityczny własnymi rękami, a domowe w praktyce są dość powszechne.
Wyjaśnienie jest proste - kocioł opalany gazem na drewno opałowe jest łatwiejszy w utrzymaniu, często bardziej wydajny i ekonomiczny niż inne podobne urządzenia. Przyjrzyjmy się, jak działa taki sprzęt i co jest potrzebne do jego produkcji.
Zasada działania kotłów pirolitycznych
Kotły systemów grzewczych, w których jako paliwo stosowane są stałe materiały palne, oprócz klasycznych, również należą do struktur pirolizy. Zwykle nazywane są kotłami gazowymi.
Aby lepiej zrozumieć zasadę działania domowego kotła do pirolizy, logiczne jest staranne rozważenie urządzenia takiego urządzenia. Zacznijmy od cech pieca jako głównej części konstrukcji grzewczej. W rzeczywistości obszar roboczy komory paliwowej kotłów do pirolizy jest podzielony na dwie oddzielne komory.
Projekt kotła pirolitycznego w sekcji: 1 - komora ładunkowa (pasywna), w której zachodzi proces pirolizy (niepełne spalanie); 2 - komora spalania gazu (aktywna) utworzona podczas pirolizy
Jedna z tych komór jest wypełniona paliwem stałym - drewnem, pelletami, brykietami itp. Rozpoczyna się podstawowy proces spalania paliwa stałego z ograniczonym dopływem powietrza. W tym stanie paliwo jest wyłączone, ale tli się. Gazy uwalniane podczas powolnego spalania wchodzą w inny obszar komory, aktywny, gdzie jest intensywnie spalany przy zwiększonym dopływie powietrza.
Z technicznego punktu widzenia podobny proces spalania jest realizowany w prosty sposób. Podregiony wspólnej komory są po prostu oddzielone rusztem i dyszą. Górna część komory jest bierną komorą pożarową, dolna część komory jest aktywną komorą pożarową. Należy wziąć pod uwagę cechę konstrukcyjną - górny dopływ powietrza do komory paliwowej (górny podmuch).
To właśnie odróżnia konstrukcję kotła generatora gazu od klasycznej konstrukcji jednokomorowej, w której stosuje się dolny posuw.
Klasyczna konstrukcja pompy powietrza (często nazywana - wentylator, ale technicznie jest to błędna nazwa), która jest używana w obwodzie kotła do pirolizy. Jest to ważny szczegół, który zapewnia wydajność sprzętu.
Technicznie, dla organizacji kotłów do pirolizy charakterystycznym punktem jest także organizacja wymuszonej trakcji. Konstrukcja pieca dwustopniowego ma nadmierny opór aerodynamiczny. Dlatego nie można tego zrobić bez zainstalowania pompy powietrza.
Jak działa kocioł w praktyce?
Praktyczne wykorzystanie sprzętu jest wygodne, aby rozważyć proces krok po kroku:
- Ładowanie drewna opałowego - układanie na ruszcie górnej komory.
- Zapłon paliwa i rozpoczęcie pracy pompy dymu.
- Tworzenie gazu drzewnego w temperaturze 250-850 ° C
- Przejście gazu drzewnego w dolnym obszarze pieca.
- Spalanie gazu drzewnego z dodatkowym dopływem powietrza.
Ponadto ciepło uzyskane w dolnym obszarze komory paliwowej jest wykorzystywane do ogrzewania chłodziwa. Nośnikiem ciepła może być zarówno środowisko wodne, jak i powietrze.
1 - aktywna kamera; 2 - wlot wody; 3 - powietrze wtórne; 4 - komin; 5 - rura wylotowa; 6 - przepustnica; 7 - wylot wody; 8, 9 - czujniki; 10 - termostat; 11 - drzwi komory pasywnej; 12 - powietrze pierwotne; 13 - kamera pasywna; 14 - pompa powietrza; 15 - obwód wymiennika ciepła; 16 - dysza; 17 - drzwi komory aktywnej
Jeśli zwracasz uwagę na wszystkie istniejące konstrukcje kotłów domowych pracujących na paliwach stałych, główną alternatywą dla kotła do pirolizy jest konstrukcja tradycyjnego projektu.
Jest to podobna wersja kotła na drewnie, gdzie jest jeden niepodzielny piec i działa zasada dolnego dopływu powietrza do komory spalania. Ale taki system jest uważany za mniej wydajny i nieekonomiczny ze względu na szybkie spalanie paliwa.
Kocioł pirolityczny jest w stanie wytworzyć wydajność na poziomie 85-95% w warunkach 100% obciążenia. Jednak wydajność spada gwałtownie, jeśli obciążenie jest mniejsze niż 50%. Dlatego producenci urządzeń do pirolizy zalecają użytkownikom korzystanie z urządzeń o maksymalnym obciążeniu.
Podobne podejście obowiązuje w przypadku konstrukcji wykonanych w domu, pod warunkiem, że są one w pełni zgodne z klasycznym schematem pirolizy i wymogami działania.
W przypadku „pirolizy” należy zauważyć, że wymagania dotyczące eksploatacji są dość trudne:
- wyposażenie obowiązkowe z pompą powietrza;
- dopuszczalna wilgotność paliwa nie jest wyższa niż 25-35%;
- obciążenie sprzętu nie niższe niż 50%;
- temperatura nośnika powrotnego nie niższa niż 60 ° С;
- ładowanie tylko dużego układu paliwowego.
Należy również zauważyć wysoki koszt systemów pirolizy produkcji przemysłowej. Prawdopodobnie dlatego opcja „Zrób to sam” jest bardzo popularna.
Domowy kocioł pirolizy
Z reguły przy wytwarzaniu takiego sprzętu grzewczego własnymi rękami za podstawę przyjmuje się popularny schemat Bielijewa. Nie możemy powiedzieć, że jest to proste rozwiązanie, które pozwala na bezproblemowe wykonanie grzejnika. Ale być może jedno z tych rozwiązań, które naprawdę można wdrożyć.
Trójwymiarowy schemat kotła pirolitycznego do produkcji własnych rąk. Jest to jedna z najprostszych zmian obwodów, które można wykonać samodzielnie w warunkach życia.
Do produkcji sprzętu w ramach tego schematu kapitan będzie potrzebował:
- rura metalowa (d = 32; 57; 159 mm);
- rura profilowana (s = 60x30; 80x40; 20x20 mm);
- taśma stalowa (20x4; 30x4; 80x5 mm);
- cegła szamotowa;
- blacha;
- pompa powietrza;
- czujnik temperatury.
Konieczne jest również posiadanie pełnego zestawu narzędzi hydraulicznych oraz spawarki (i odpowiednio umiejętności spawacza). Prace nad produkcją kotła do pirolizy własnymi rękami zdecydowanie nie są samodzielne. Potrzebny jest co najmniej jeden pomocnik.
Przede wszystkim, zgodnie z wybranym schematem, konieczne jest przygotowanie szczegółów arkusza struktury. Zaleca się przygotowanie paneli arkuszowych, przycinanie ich na wymiar za pomocą profesjonalnego sprzętu precyzyjnego.
Stosowanie narzędzi ręcznych, takich jak „szlifierki” do cięcia, wymaga również pewnych umiejętności pracy i przestrzegania środków ostrożności w pracy, ale nie zapewnia dokładności cięcia, co z kolei wpływa na jakość wydajności spawania. Ten punkt należy rozważyć. Rozsądna decyzja o cięciu blach - zamówienie w warsztacie mechanicznym.
Montaż wewnętrznych części urządzenia
Konieczne jest wykonanie komory paliwowej z jednej części blach. Dla tego materiału, współmierny do parametrów obwodu, jest podłączony i spawany. Powinna istnieć konstrukcja dwukomorowa, która powinna być uzupełniona kanałami powietrznymi.
Te elementy komory paliwowej są wykonane z metalowego kanału lub do produkcji używana jest specjalna rura. Na całym obszarze przedniej strony kanałów wiercone są otwory.
Kanały powietrzne wewnątrz komory spalania. Powietrze jest pompowane przez te kanały. Aby uzyskać równomierny rozkład przepływu powietrza wzdłuż całej długości, należy wywiercić otwory
Poniżej poziomu, w obszarze aktywnej komory spalania, metalowa rura (dopływ powietrza wtórnego) jest zatrzaskiwana w ścianie przez kanały. Następnie rozpoczyna się praca z rurami, gdy nadszedł czas montażu rurowego wymiennika ciepła.
Ta część systemu pirolizy jest wykonana z rur metalowych d = 57 mm:
- Wykonuje się dwie blachy w zależności od rozmiaru rysunku i znakowania.
- Na podstawie oznaczenia położenia rur wycina się na arkuszu otwory d = 60 mm.
- Rura d = 57 mm długości są cięte.
- Końce rur są wkładane w otwory jednego arkusza i oparzają się.
- Powtórz operację z innym arkuszem.
Wyjście powinno być gotowym wymiennikiem ciepła, który jest uszczelniony do korpusu kotła, gdy jest to wskazane w schemacie.
Przykład produkcji wymiennika ciepła z dwóch blach i rur stalowych, przyciętych na wymiar. Wymagane jest tutaj wysokiej jakości spawanie, aby później w pracy kotła nie było problemów.
Obok wymiennika ciepła (na górnym poziomie) zainstalowano przepustnicę. Ta część jest wyposażona w uchwyt i jest również przyspawana do konstrukcji. Końcowa część korpusu przepustnicy jest zamknięta kawałkiem blachy z rurą pod kominem.
Następnie konieczne będzie jedynie spawanie przedniego panelu komory paliwowej z oknami do drzwi dla każdej z dwóch sekcji i modułu pompy powietrza.
Zainstalowany wymiennik ciepła i część konstrukcji przepustnicy. Opcja mechanizmu regulacyjnego w postaci dźwigni ręcznej z możliwością mocowania zaworu w dowolnej pozycji
Zanim umieścisz przedni panel, wnętrze komór spalania musi być wzmocnione cegłą szamotową. Ten materiał jest cięty na wymiar, niektóre pod kątem. Cegła jest szlifowana i dostosowana do miejsca instalacji.
Obie komory komory paliwowej kotła poddawane są obróbce ogniowej. Jednocześnie obszary obszarów przepustnic rur odpowietrzających (zasilających) są starannie wyłożone. Po ułożeniu cegły zamontowano panel przedni.
Przykład ułożenia wewnętrznej powierzchni komory szamotowej z cegły szamotowej. Wykładzina ceglana chroni ściany komory kotła do pirolizy przed możliwym wypaleniem jako długotrwałej pracy
W rzeczywistości główny zespół kotła do pirolizy na tym etapie można uznać za kompletny. Zmontowana konstrukcja musi zostać poddana obróbce - usuń zgorzelinę ze spawu, czyste spoiny, wykończenia, jeśli są gdzieś małe nierówności.
Na następnym etapie - zakończenie zmontowanej konstrukcji w zamkniętej obudowie. Ta część konstrukcji jest również wykonana z blach. Zanim jednak będziesz potrzebować prób ciśnieniowych.
Testowanie i ostateczny montaż konstrukcji
Zmontowaną strukturę należy przetestować. Obowiązkowe działania - sprawdzić szczelność obszaru kotła, w którym powinien krążyć czynnik chłodzący. Aby przeprowadzić próbę ciśnieniową wymiennika ciepła, należy tymczasowo zainstalować korki na przewodach zasilającym i powrotnym płynu chłodzącego.
Następnie wymiennik ciepła jest napełniany wodą. Zaleca się stosowanie gorącej wody z sieci grzewczej lub ciepłej wody, aby móc sprawdzić spoiny w warunkach rozszerzalności cieplnej metalu.
Przednia część jest prawie gotowym projektem z usuniętymi dyszami do doprowadzania powietrza do komór roboczych. Okna sekcji komory paliwowej do tej pory bez drzwi. Ta struktura będzie pokryta arkuszami kadłuba.
Jeśli nie ma przecieków w szwach wymiennika ciepła, woda jest odprowadzana i rozpoczyna się kadrowanie konstrukcji kotła pirolitycznego z zewnętrznymi metalowymi panelami. Również na tym etapie drzwi okien sekcji komory spalania są wykonane i zawieszone.
Drzwi instalacji do pirolizy wymagają wykonania z uwzględnieniem warunków pracy w wysokiej temperaturze. Dlatego wykonują (lub wykorzystują gotowe) te elementy konstrukcyjne, zwykle z żeliwa, z dodatkowym wzmocnieniem temperaturowym cegłami szamotowymi.
Przykład konstrukcji drzwi jednej z sekcji komory paliwowej kotła do pirolizy. W celu zwiększenia ochrony przed skutkami wysokich temperatur procesu spalania, oprócz gliny stosuje się cegły szamotowe
Ostatnim etapem jest instalacja kotła do pirolizy w miejscu jego przyszłej eksploatacji. Montaż konstrukcji odbywa się na fundamencie lub płycie betonowej. Zaleca się, aby wysokość fundamentu (płyty) w stosunku do poziomu gruntu wytrzymywała rozmiar nie mniejszy niż 100 mm.
Po instalacji i wyważeniu poziomym dolna część kotła jest przymocowana do fundamentu. Pozostaje przyłączyć komin, zainstalować pompę powietrza i podłączyć przewody zasilania / wyjścia chłodziwa.
Kocioł pirolityczny całkowicie zamknięty w metalowej obudowie i gotowy do zainstalowania w miejscu pracy. Kątowe haki są przyspawane jako elementy mocujące na obudowie.
Samodzielne wykonanie struktury pirolizy kotła to zadanie wymagające znacznej inwestycji mocy. Oczywiście nie należy rezygnować z kosztów ogólnych w zakresie zasobów finansowych.
Możliwe jest, że koszty zakupu materiałów i odwołań do usług stron trzecich będą niższe niż koszty sprzętu do produkcji przemysłowej. Jednak różnica może nie być tak znacząca. Ale główne pytanie to nie pieniądze.
Wnioski i przydatne wideo na ten temat
O samodzielnej pirolizie kotła:
Technicznie niezależna produkcja kotłów do pirolizy bez odpowiedniej bazy jest niezwykle złożonym procesem. Wymaga to również umiejętności zawodowych w pracy z metalem, jasnego zrozumienia schematów inżynieryjnych i subtelności technologicznych w produkcji urządzeń kotłowych. Bez tego wszystkiego nie powinieneś nawet pracować.
Jeśli posiadasz niezbędną wiedzę i umiejętności oraz możesz udzielić cennych wskazówek na temat montażu kotła do pirolizy wśród innych odwiedzających, prosimy o pozostawienie komentarzy, podzielenie się sekretami umiejętności, zadawanie pytań w bloku pod artykułem.