Направете сами пиролизен котел: устройство, вериги, принцип на работа

Терминът "пиролиза" се отнася до процес, при който има забавено изгаряне на твърдо гориво, за да се получи газообразна среда. Въпреки „професорското“ наименование на структурата, направата на пиролизен котел със собствените си ръце е сравнително проста, а домашните продукти са доста често срещани на практика.

Обяснението е просто - газовият котел за изгаряне на дърва е по-лесен за поддръжка, често по-ефективен и по-икономичен от друго подобно оборудване. Нека да разгледаме как работи такова оборудване и какво е необходимо за неговото производство.

Принципът на работа на пиролизните котли

Котлите на отоплителните системи, където твърдите горими материали се използват като гориво, в допълнение към класиката, също принадлежат към пиролизните структури. Обикновено те се наричат ​​газогенериращи котли.

За да се разбере по-добре принципа на работа на домашен пиролизен котел, логично е внимателно да се разгледа устройството на такава техника. Нека започнем с характеристиките на пещта като основна част от отоплителната конструкция. Всъщност работната зона на горивната камера на пиролизните котли е разделена на две отделни камери.

Конструкцията на пиролизния котел в контекста на: 1 - зареждаща камера (пасивна), където протича процесът на пиролиза (непълно изгаряне); 2 - камера за изгаряне на газ (активна), генерирана по време на пиролиза

Една от тези камери е заредена с твърдо гориво - дърва за огрев, пелети, брикети и др. Там започва първичният процес на изгаряне на твърдо гориво с ограничено подаване на въздух. В това състояние горивото не гори, а тлее. Газовете, отделяни по време на бавно изгаряне, навлизат в друга зона на камерата - активната, където те изгарят интензивно дори при повишено подаване на въздух.

Технически подобен процес на горене се осъществява по прост начин. Подрегионите на общата камера са просто разделени от скарата и дюзата. Горната част на камерата е пасивна пещ, долната част на камерата е активна пещ. В този случай трябва да се вземе предвид конструктивната функция - горното подаване на въздух в горивната камера (горна взрив).

Всъщност това отличава дизайна на газовия котел от класическия еднокамерен дизайн, където се използва по-ниският дебит.

Класическият дизайн на въздушна помпа (често се нарича вентилатор, но технически това е погрешно име), който се използва в пиролизната схема на котела. Това е важна част за гарантиране на производителността на оборудването.

Технологично за подреждането на пиролизните котли характерен момент е и организирането на принудително изтегляне. Дизайнът на двустепенната камина има високо аеродинамично съпротивление. Следователно, няма как да се направи без инсталиране на въздушна помпа.

Как функционира котелът на практика?

Удобно е да се обмисли практическото използване на оборудването в процес стъпка по стъпка:

1. Зареждане на дърва за огрев - полагане върху скарата на горната част на камерата.
2. Запалване на гориво и стартиране на димната помпа.
3. Образуването на дървен газ при температура 250-850 ° C.
4. Преходът на дървен газ към долния регион на пещта.
5. Изгаряне на дървен газ с допълнително подаване на въздух.

Освен това топлината, получена в долната зона на горивната камера, се използва за загряване на охлаждащата течност. Топлоносителят може да бъде както водна среда, така и въздух.

1 - активна камера; 2 - вход за вода; 3 - вторичен въздух; 4 - комин; 5 - изпускателна тръба; 6 - клапан с пеперуда; 7 - изход за вода; 8, 9 - сензори; 10 - регулатор на температурата; 11 - вратата на пасивната камера; 12 - първичен въздух; 13 - пасивна камера; 14 - въздушна помпа; 15 - верига на топлообменника; 16 - накрайник; 17 - вратата на активната камера

Ако обърнете внимание на всички съществуващи дизайни на домашни котли, работещи на твърдо гориво, традиционната алтернатива е основната алтернатива на пиролизния котел.

Това е подобна версия на котел на дърва, където има една неразделна камина и работи принципът на по-ниско подаване на въздух към горивната камера. Но такава система се счита за по-малко ефективна и неикономична поради бързото изгаряне на гориво.

Пиролизният котел е способен да генерира коефициент на ефективност на ниво 85-95% при условие на 100% натоварване. Въпреки това, ефективността спада рязко, ако натоварването е по-малко от 50%. Ето защо производителите на пиролизна техника препоръчват на потребителите да работят с оборудване с максимално натоварване.

Подобен подход е валиден и за домашните конструкции, при условие че те напълно отговарят на класическата схема на пиролиза и експлоатационните изисквания.

За експлоатационните изисквания „пиролиза“ трябва да се отбележи, доста строги:

• задължително оборудване с въздушна помпа;
• допустима влага на гориво не по-висока от 25-35%;
• натоварване на оборудването не по-малко от 50%;
• температура на връщане не по-ниска от 60 ° С;
• зареждане само с голяма горивна маса.

Трябва да се отбележи и високата цена пиролизни системи промишлено производство. Вероятно затова опцията „Направи си сам“ е много популярна.

Домашен пиролизен котел

Като правило при производството на такова отоплително оборудване със собствените си ръце популярната схема на Беляев се взема за основа. Това не означава, че това е просто решение, което ви позволява да направите нагревател без проблеми. Но, може би, едно от онези решения, които наистина могат да бъдат приложени.

Триизмерна схема на пиролизен котел за производство на сам. Това е една от простите вариации на веригата, които могат да се направят сами в дома.

За производството на оборудване по тази схема капитанът ще се нуждае от:

• метална тръба (d = 32; 57; 159 mm);
• профилна тръба (s = 60x30; 80x40; 20x20 mm);
• стоманена лента (20x4; 30x4; 80x4 mm);
• тухла с огън;
• метален лист;
• въздушна помпа;
• температурен датчик.

Необходимо е също така да имате пълен набор от инструменти за пейки, плюс заваръчна машина (и умения за заваряванесъответно).Работата по производството на пиролизен котел със собствените си ръце очевидно не е самоцелна. Необходим е поне един асистент.

На първо място, в съответствие с избраната схема, е необходимо да се подготвят детайли от листа на конструкцията. Препоръчва се да подготвите листови панели, като ги режете по размер с професионална прецизна екипировка.

Приложението за рязане на ръчен инструмент като "мелница" също изисква някои умения и предпазни мерки за безопасност по време на работа, но не гарантира точността на рязане, което впоследствие влияе върху качеството на заваръчните характеристики. Тази точка трябва да се вземе предвид. Разумно решение за рязане на метални листове е поръчка в механичен сервиз.

Сглобяване на вътрешни части на оборудването

От една част на металните листове е необходимо да се направи горивна камера. За това се свързва и заварява материал, съизмерим с параметрите на веригата. Трябва да се получи двукамерен дизайн, който трябва да бъде допълнен с въздуховоди.

Тези елементи на горивната камера са направени от метален канал или се използва профилна тръба за производство. Дупките се пробиват по цялата площ на предната страна на канала.

Въздушни канали вътре в горивната камера. Въздухът се подава по тези канали с помощта на въздушна помпа. За равномерно разпределение на въздушния поток по цялата дължина на канала се пробиват дупки

По-ниско ниво, в областта на активната горивна камера, метална тръба (вторично подаване на въздух) се разбива върху стена, разположена през въздуховодите. На следващо място, работата започва с тръби, тъй като дойде редът за сглобяване на тръбен топлообменник.

Тази част от пиролизната система е направена от метални тръби d = 57 mm:

1. Вземат се два метални листа по размер на чертежа и се прави маркиране.
2. Въз основа на маркировката за местоположението на тръбите, на листа се изрязват дупки d = 60 mm.
3. Тръбите d = 57 mm с дължина се нарязват.
4. Краищата на тръбите се вмъкват в отворите на един лист и се попарват.
5. Повторете операцията с друг лист.

Изходът трябва да бъде завършен топлообменник, който се закрепва към тялото на котела, където веригата показва.

Пример за производство на топлообменник от два стоманени листа и тръби, изрязани по размер. Тук се изисква висококачествено заваряване, така че по-късно да няма проблеми по време на работа на котела

Дроселен клапан е инсталиран до топлообменника (на горното ниво). Тази част е снабдена с дръжка и също е заварена към конструкцията. Крайната част на тялото на дросела е затворена с парче лист с тръба под комина.

Тогава остава само да заварявате предния панел на горивната камера с прозорци за врати под всяка от двете секции и модул за въздушната помпа.

Инсталиран топлообменник и част от конструкцията на дросела. Вариант на регулиращия механизъм под формата на ръчен лост с възможност за фиксиране на амортисьора във всяка позиция

Преди да инсталирате предния панел, вътрешността на камерите за горене трябва да бъде подсилена с тухли. Този материал се нарязва на размер, някои под ъгъл. Тухлата се смила и регулира на мястото на полагане.

И двете пожарни части на горивната камера на котела са изложени на тухлени тухли. В същото време площта на клапата на тръбите за изпускане на въздух (захранване) е добре разположена наоколо. След полагане на тухлата се монтира предният панел.

Пример за полагане на вътрешната зона на горивната камера с тухлени тухли. Тухлената облицовка защитава стените на камерата на пиролизния котел от възможно изгаряне при продължителна експлоатация

Всъщност основният монтаж на пиролизния котел на този етап може да се счита за завършен. Сглобената конструкция трябва да бъде обработена - премахнете скалата от заваряване, почистете заваръчните шевове, отрежете, ако някъде има леки нередности.

Следващата стъпка е сключването на сглобената конструкция в запечатан корпус.Тази част от конструкцията също е направена от метални листове. Най-напред обаче е необходимо тестване под налягане.

Изпитване и окончателно сглобяване на конструкцията

Сглобената конструкция трябва да бъде тествана. Задължителни действия - проверете за херметичност на зоната на котела, където трябва да циркулира охлаждащата течност. За да се проведе изпитване на налягане на топлообменника, временно се поставят тапи на захранващите и връщащите тръби на охлаждащата течност.

Тогава топлообменникът се зарежда с вода. Препоръчително е да се използва гореща вода от отоплителната мрежа или горещо водоснабдяване, за да може да се проверяват заварки в условията на термично разширение на метала.

Предната част на почти завършена конструкция с изводи за подаване на въздух вътре в работните камери. Прозорците на секциите на горивната камера засега са без врати. Тази структура ще бъде обвита в корпусни листове.

Ако няма течове по шевовете на топлообменника, водата се оттича и металните конструкции на пиролизния котел са рамкирани от външни метални панели. На този етап вратите на прозорците на секциите на горивната камера се произвеждат и окачват.

Вратите на пиролизната инсталация изискват изпълнение, като се вземат предвид високотемпературните работни условия. Следователно, тези конструктивни елементи обикновено се правят (или се използват вече направени) от чугун с допълнително термично подсилване от шамотна тухла.

Пример за дизайна на вратата на една от секциите на горивната камера на пиролизния котел. За да се подобри защитата срещу въздействието на висока температура на процеса на горене, в допълнение към метала се използват огнеупорни тухли

Последният етап е инсталирането на пиролизен котел на мястото на неговата бъдеща експлоатация. Монтирането на конструкцията се извършва върху основата или върху бетонна плоча. Височината на фундамента (плочата) спрямо нивото на земята се препоръчва да поддържа размер не по-малък от 100 мм.

След инсталиране и балансиране по нива долната част на котела е фиксирана към основата. Остава да свържете комина, да инсталирате въздушна помпа и да свържете тръбите за подаване / излизане на охлаждащата течност.

Пиролизният котел е изцяло затворен в метален корпус и готов за монтаж на работното място. Ъгловите куки са заварени като поддържащи елементи на крепежните елементи по тялото

Изработката на пиролизен котел самостоятелно е работа, която изисква значителна инвестиция на усилия. Разбира се, не можете да направите без режийни разходи по отношение на финансовите средства.

Може би закупуването на материали и използването на услуги на трети страни ще струва по-малко от разходите за промишлено оборудване. Разликата обаче вероятно няма да е толкова значителна. Но основният въпрос не е в парите.

Изводи и полезно видео по темата

Относно независимото производство на пиролизен котел:

Технически независимото производство на пиролизни котли без наличието на подходяща основа е изключително сложен процес. Необходими са също така професионални умения в работата с метал, ясно разбиране на инженерните схеми и технологичните тънкости на производството на котелно оборудване. Без всичко това дори не бива да поемате работа.

Ако притежавате необходимите знания и умения и можете да дадете ценни съвети относно сглобяването на пиролизния котел на други посетители на сайта - моля, оставете коментарите си, споделете тайните на уменията, задайте въпроси в блока под статията.