Pirolīzes apkures katli: darbības princips un katlu veidi ilgstošai dedzināšanai

Gadi iet, zinātne un tehnoloģijas virzās uz priekšu, un cietais kurināmais joprojām ir pieprasīts. Malkas sadedzināšana tradicionālajā krāsnī vai katliņu krāsnī nav īpaši efektīva, taču situāciju mainīja pirolīzes apkures katli - vienības raksturo augsta efektivitāte un salīdzinoši vienkārša darbība.

Piekrītu, šie ir diezgan nozīmīgi argumenti, organizējot autonomu apkuri. Ja jūs meklējat efektīvu katlu mājām, tad jums vajadzētu tuvāk apskatīt pirolīzes katlus.

Mēs jums pateiksim, cik ilgi degšanas vienības ir sakārtotas un darbojas, kādas ir to tehniskās un darbības iezīmes, kā arī sniegsim pārskatu par pašmāju un ārvalstu ražotāju visvērtētākajiem modeļiem.

Kas ir pirolīze

Malka ir, iespējams, pati pirmā degviela cilvēces vēsturē. Gandrīz visi zina, cik ātri ārā izdeg un karstums neizdalās tik daudz. Bet situācija kardināli mainās, ja sadedzināšanas procesam tiek izveidoti dažādi apstākļi.

Tā saukto pirolīzes sadedzināšanu veic slēgtās kamerās. Tajā iekrauj malku vai citu līdzīgu veidu cieto kurināmo: granulas, zāģu skaidas, koksnes atkritumus utt.

Degviela tiek aizdedzināta, un pēc tam kamerā ieplūstošā gaisa daudzums tiek samazināts.

Kā jūs zināt, sadegšanas laikā notiek oksidācijas procesi, kuru viens no galvenajiem dalībniekiem ir gaisā esošais skābeklis. Ja skābekļa ir maz, reakcija palēninās un koks lēnām deg, patiesībā šādos apstākļos tie vienkārši gruzd. Šajā gadījumā izdalās noteikts daudzums siltumenerģijas, pelnu un degošas gāzes.

Pirolīzes process ar to nebeidzas. Gāze, kas iegūta, sadedzinot galveno degvielu, tiek sajaukta ar gaisa masām un arī sadedzina. Tā rezultātā tas izstaro daudz vairāk siltumenerģijas nekā tad, ja tiek izmantoti standarta siltuma ģeneratori.

Tāpēc pirolīzes katliem ir ļoti laba efektivitāte, salīdzinot ar tīri ražotajiem cietā kurināmā "brāļi", kā arī bieži sniedz iespēju ievērojami ietaupīt uz apkures rēķina.

Šāda veida apkures iekārtu priekšrocība ir tā, ka tās darbības princips un ierīce ir samērā nesarežģīta. Gaisa daudzumu, kas nonāk degšanas kamerā, regulē parastais mehāniskais aizbīdnis. Vienkāršs dizains nodrošina ierīces uzticamību, pirolīzes katlu sadalījumu - tā nav bieža parādība.

Šī diagramma skaidri parāda visus pirolīzes sadegšanas procesa posmus. Temperatūra ierīces iekšpusē var sasniegt 1200 ° C (+)

Vēl viens pirolīzes katlu plus ir ilgs degšanas periods. Ierīces pilnīga iekraušana ar degvielu ļauj jums netraucēt procesu vairākas stundas, dažreiz vairāk nekā dienu, t.i. nav nepieciešams pastāvīgi mest malku krāsnī, kā tas notiek ar atklātu kurināšanu.

Protams, tas nenozīmē, ka pirolīzes katlu var atstāt bez uzraudzības. Tāpat kā citas apkures iekārtas, ir arī stingri drošības noteikumi.

Ir vērts atcerēties, ka pirolīzes katls nav visēdājs - degvielas mitrumam jābūt zemam. Pretējā gadījumā daļa no vērtīgās siltumenerģijas netiks iztērēta dzesēšanas šķidruma sildīšanai, bet gan kurināmā žāvēšanai.

Pirolīzes sadegšanas katliem, īpaši izgatavotiem no čuguna, ir ievērojams fiziskais svars, tāpēc tos vienmēr attēlo tikai grīdas modeļi

Kad tiek realizēta pirolīzes sadegšana, degviela gandrīz pilnībā izdeg, būs jātīra ierīce daudz retāk nekā tad, ja tiek izmantots tradicionālais cietā kurināmā katls. Smalki pelni, kas iegūti pēc tīrīšanas, tiek izmantoti kā mēslojums. Kurināmā sadedzināšana šādos katlos tiek veikta no augšas uz leju.

Tāpēc dabiskās gaisa cirkulācijas iespējas krāsnī ir ievērojami ierobežotas. Piespiedu gaisa iesmidzināšanas izmantošana ar ventilatora palīdzību ievērojami uzlabo ierīces efektivitāti, bet tajā pašā laikā padara katlu nepastāvīgu, jo ventilatoram nepieciešama elektroenerģija.

Pirolīzes katla ierīce un darbība

Pirolīzes katla krāsns ir sadalīta divos nodalījumos. Pirmajā tiek sadedzināta malka, otrajā - sekundāri sadedzināts pirolīzes gāzu un gaisa maisījums. Pirmo kameru atdala no otrās režģa, uz kura tiek uzlikta degviela.

Gaisu parasti piespiež mazs ventilators. Lai arī mazos modeļos, vilces radīšanai dažreiz tiek izmantots dūmu novadītājs.

Šajā diagrammā parādīta zemākas sadedzināšanas pirolīzes katla ierīce. Malka lēnām deg ar nelielu skābekļa daudzumu un izdala degošu gāzi (+)

Piespiedu ventilācijas klātbūtni var uzskatīt par galveno atšķirību starp pirolīzes katlu un klasisko cietā kurināmā modeli. Ierīces korpuss sastāv no divām daļām, kas ievietotas viena otrai. Telpu starp sienām piepilda ar dzesēšanas šķidrumu, kura lomu tradicionāli spēlē ūdens.

Vispirms degvielu iekrauj pirolīzes katla krāsns pirmajā nodalījumā, tad tiek ieslēgts ventilators un degviela tiek uzkurināta. Iegūtās degošās gāzes tiek pārnestas uz otro nodalījumu, sajauktas ar gaisu un sadedzinātas.

Sadegšanas temperatūra var sasniegt 1200 ° C. Ūdens āra siltummainī tiek uzkarsēts un cirkulēts caur mājas apkures sistēmu. Sadegšanas produktu atliekas tiek noņemtas caur skursteni.

Par samērā augsto cenu var pārmest ierīcēm, kuras izmanto degšanas pirolīzes principu. Parastais cietā kurināmā katls maksā ievērojami mazāk. Bet ilgstoši dedzinošos katlos malka gandrīz pilnībā izdeg, ko nevar teikt par klasisko katlu.

Pirolīzes katla malkai ir noteiktas prasības attiecībā uz lielumu un mitrumu. Sīkāku informāciju var atrast ražotāja instrukcijās.

Izvēloties pirolīzes katlu, jāatceras, ka lēti mazjaudas modeļi parasti ir paredzēti tikai malkai. Dārgas modifikācijas spēj strādāt pie dažādiem degvielas veidi.

Turklāt būs nepieciešams maksimāli ielādēt degvielu ierīcē, samazinot slodzi, palielinās pelnu un kvēpu veidošanās, kā arī negatīvi ietekmē vienības darbību kopumā.

Augšējie degšanas katli

Viena no pirolīzes ierīces iespējām ir augšējā degšanas katls. Šo divu vienību darbības princips ir ļoti līdzīgs.

Tādā pašā veidā krāsnī iekrauj lielu daudzumu cieta kurināmā ar zemu mitrumu, gaisu piespiež un degviela nokļūst ar samazinātu skābekļa daudzumu. Vārsts, kas kontrolē skābekļa plūsmu, ir iestatīts stāvoklī.

Augšējā sadegšanas katla ierīces shēma. Šāda katla kurtuvei ir miris dibens, sadegšanas produktu daļiņas tiek noņemtas caur skursteni (+)

Bet ilgstoši dedzinošiem katliem nav ne pelnu trauka, ne režģa. Apakšā ir tukša metāla plāksne. Šādi katli ir konstruēti tā, lai koksne pilnībā izdegtu, un neliels pelnu daudzums, kas paliek krāsnī, tiktu izpūsts pa gaisu.

Šādas ierīces raksturo augsta efektivitāte, un tās darbojas arī temperatūrā virs 1000 ° C.

Šādu ierīču galvenā iezīme ir tā, ka tās patiešām nodrošina ilgu kalpošanas laiku ar pilnu slodzi. Degvielas kamera šādās ierīcēs parasti ir cilindra formā.

Degvielu tajā iekrauj no augšas, no augšas, centrā, tiek sūknēts degšanai nepieciešamais gaiss.

Apkures katlos gaisa iesmidzināšanas ierīce ir pārvietojams elements, kas nokrīt, sadedzinot koksni

Tādējādi lēna augšējā degvielas slāņa gruzdēšana. Degviela pakāpeniski izdeg, tās līmenis krāsnī samazinās. Tajā pašā laikā mainās ierīces padeve kurtuvei ar gaisu, šādos modeļos šis elements ir mobilais, un tas praktiski atrodas uz malkas augšējā slāņa.

Otro sadegšanas pakāpi veic krāsns augšējā daļā, kuru no apakšējā nodalījuma atdala biezs metāla disks. Karstas pirolīzes gāzes, kas rodas, sadedzinot degvielu zemāk, izplešas un pārvietojas uz augšu.

Šeit tie sajaucas ar gaisu un izdeg, papildus nododot siltummaiņam cietu daļu siltumenerģijas.

Staru, kas tur disku, kas sadala sadegšanas kameru divās daļās, tāpat kā pats šis disks, augšējā sadegšanas katla darbības laikā pastāvīgi pakļauj augstai temperatūrai. Laika gaitā šie elementi izdeg, tie periodiski būs jāmaina.

Pie izejas no otrās degvielas kameras daļas parasti tiek uzstādīts iegrimes regulators. Šī ir automātiska ierīce, kas nosaka dzesēšanas šķidruma temperatūru un, atkarībā no saņemtajiem datiem, regulē degošās gāzes kustības intensitāti. Tas aizsargā ierīci no iespējamās pārkaršanas.

Ir vērts atzīmēt, ka ārējais siltummainis šādos katlos reaģē uz šķidruma cirkulācijas ātruma izmaiņām siltummainī, t.i. temperatūras svārstības. Uz ierīces virsmas nekavējoties veidojas kondensāta slānis, kas izraisa koroziju, it īpaši, ja runa ir par tērauda katliem.

Vēlams ņemt ierīci, kas izgatavota no čuguna, kas ir daudz labāk izturīga pret šādu triecienu.

Lai arī degvielai ilgstoši degošos pirolīzes katlos vajadzētu degt bez atlikumiem, praksē tas ne vienmēr notiek. Dažreiz pelni tiek saķepināti, veidojot daļiņas, kuras ir grūti noņemt ar gaisa plūsmas palīdzību.

Ja krāsnī uzkrājas liels skaits šādu atlieku, var novērot ievērojamu vienības siltuma jaudas samazināšanos. Tāpēc periodiski jāattīra augšējais sadegšanas katls.

Šāda veida ierīču iezīme ir tāda, ka degvielai degoties, to var ielādēt, negaidot, kamēr deg visa degvielas grāmatzīme. Tas ir ērti, ja nepieciešams atbrīvoties no degošiem sadzīves atkritumiem.

Pastāv arī augšējā degšanas katlu šķirnes, kas darbojas ne tikai ar koksnes kurināmo, bet arī ar oglēm. Šāda veida pirolīzes katlos nav sarežģītu automātisko vadības ierīču, tāpēc nopietni bojājumi ir ārkārtīgi reti.

Augšējā sadegšanas katla dizains ļauj krāsni iekraut tikai daļēji, ja nepieciešams. Tomēr šajā gadījumā degvielas augšējā slāņa iededzināšana var nebūt vienkārša. Pati degviela ir jāizžāvē, malka no atvērtiem apaļkokiem šādam katlam nav piemērota.

Liela frakciju degvielu nevajadzētu izmantot arī šāda veida iekārtām, t.i. malku nāksies sasmalcināt mazos gabaliņos.

Gāzes ģenerējošo katlu darbības iezīmes

Pirolīzes katla efektivitāte ir atkarīga no kurināmā veida un kvalitātes. Tehniski krāsnī varat ielādēt ne tikai koksni, bet arī ogles un pat kūdru, vairums mūsdienu katlu modeļu ir paredzēti vairāku veidu kurināmā izmantošanai.

Koksne izdeg aptuveni 5-6 stundās, atkarībā no šķirnes. Jo tvirtāks ir koks, jo ilgāk tas deg.

Mūsdienu pirolīzes sadedzināšanas katlu modeļi var darboties ar dažādu veidu koksnes kurināmo: malku, briketēm, granulām, oglēm, kūdru utt.

Apmēram desmit stundas tiks pavadītas melno ogļu sadedzināšanā, un astoņu stundu laikā tikpat daudz brūnogļu sadedzināsies. Praksē pirolīzes paņēmiens demonstrē visaugstāko siltuma pārnesi, noslogojot to ar sausu koku. Malku, kuras mitruma saturs nepārsniedz 20% un garums ir aptuveni 45-65 cm, uzskata par optimālu.

Ja šādai degvielai nav piekļuves, var izmantot ogles vai citu fosilo kurināmo: īpašu zāģu skaidu briketes un koksnes granulas, koksnes pārstrādes atkritumi, kūdra, celulozes materiāli utt.

Pirms katla darbības uzsākšanas uzmanīgi izpētiet ierīces ražotāja ieteikumus attiecībā uz degvielu.

Pirolīzes sadedzināšanas katlos gaisa ieplūdi regulē ar parastajiem mehāniskiem vārstiem. Sarežģītas elektronikas trūkums nodrošina augstu bojājumu toleranci

Pārāk mitra degviela šādās ierīcēs ir nepieņemama. Kad tas tiek sadedzināts, kurtuvē veidojas papildu ūdens tvaiki, kas veicina tādu blakusproduktu kā darvas un kvēpu veidošanos.

Katla sienas kļūst netīras, siltuma pārnese samazinās, laika gaitā katls var pat pārstāt darboties un izmirst.

Ja pirolīzes katlam izmantojat malku ar pārāk augstu mitrumu, ierīces iekšpusē būs apstākļi darvas veidošanai, kas pasliktinās ierīces siltuma pārnesi un var izraisīt sabrukšanu

Ja kurtuvē tiek ievietota sausa degviela un katls ir uzstādīts pareizi, ierīces darbības rezultātā iegūtā pirolīzes gāze radīs dzeltenbaltu liesmu. Šādu sadedzināšanu pavada niecīgs kurināmā sadegšanas blakusproduktu izmešu daudzums.

Ja liesmas krāsa ir nokrāsota atšķirīgi, ir jēga pārbaudīt degvielas kvalitāti, kā arī ierīces iestatījumus.

Pirolīzes gāzes, kas sajauktas ar gaisu, sadedzina ar vienmērīgu dzeltenbaltu liesmu. Ja liesmas krāsa ir mainījusies, jums, iespējams, būs jāpārbauda katla iestatījumi vai degvielas kvalitāte

Atšķirībā no parastajām cietā kurināmā ierīcēm, pirms malkas iekraušanas pirolīzes katlos, kas darbojas ar cieto kurināmo, krāsns jāuzsilda.

Lai to izdarītu, rīkojieties šādi:

1. Nelielu sausu iekurt (papīrs, skaidas utt.) Iekrauj krāsns apakšā
2. Ugunsgrēks tam ar lāpu no līdzīgiem materiāliem.
3. Aizveriet sadegšanas kameras durvis.
4. Iekraušanas kameras durvis atstāj nedaudz atvērtas.
5. Pievienojiet sadedzināšanas porcijas, jo tā sadedzina.
6. Procesu atkārto, līdz apakšā ir izveidojies gruzdošs ogļu slānis.

Šajā brīdī krāsns jau sasilda līdz aptuveni 500–800 ° C, radot apstākļus galvenās degvielas iekraušanai. Lai aizdedzinātu aizdedzi, nelietojiet benzīnu, petroleju vai citas līdzīgas šķidrās vielas. Pirms ilgstošas ​​degšanas katla krāsns uzsildīšanas pārliecinieties, vai ierīce ir gatava darbam.

Pirolīzes sadegšanas katlu raksturīga iezīme ir neliels pelnu un pelnu daudzums, kas atvieglo ierīces tīrīšanas procesu un tās apkopi

Lai to izdarītu, pārbaudiet, vai nav vilces, durvju hermētiskuma, bloķēšanas mehānismu un regulēšanas aprīkojuma izmantojamības, vai nav dzesēšanas šķidrums apkures sistēmā utt.

Pēc tam ieslēdziet termostatu, lai pārliecinātos, ka ierīce saņem spriegumu. Pēc tam tiek atvērti tiešie iegrimes vārti un katls tiek ventilēts 5-10 minūtes.

Pārlūkot populāros modeļus

Jāsaprot, ka jebkurš pirolīzes katls ir diezgan smaga vienība, kas nav paredzēta pakarināšanai pie sienas. Šādas ierīces var izmantot gan nelielas mājas apsildīšanai, gan plašām mājiņām. Tāpat kā citi siltummezgli, ilgi degoši katli mainās jauda.

Izvēloties pirolīzes sadegšanas katlu, jāvadās pēc tādiem rādītājiem kā ierīces siltumspēja, iekraušanas kameras lielums, otrās ķēdes klātbūtne utt.

Šis rādītājs parasti tiek orientēts uz pircējiem.

Starp populārajiem šīs tehnikas modeļiem jāmin:

• Atmos (Ukraina) - ko pārstāv ierīces, kuras var darboties ar koksni un oglēm, jauda svārstās no 14 līdz 75 kilovatiem.
• Uzbrukums (Slovākija) - spēj tikt galā ar telpu apsildīšanu līdz 950 kvadrātmetriem. m, daži modeļi var turpināt strādāt pat strāvas pārtraukuma gadījumā.
• Bosch (Vācija) - plaši pazīstama zīmola augstas kvalitātes produkti, jauda svārstās no 21 līdz 38 kilovatiem.
• Buderus (Vācija), ko pārstāv valdnieki Elektromet un Logano, pirmā Eiropā ir plaši pazīstama kā klasiskā pirolīzes katla versija, otrā ir modernākas versijas, kas paredzētas privātmājām.
• Gefest (Ukraina) - lieljaudas ierīces ar efektivitāti līdz 95%.
• KT-2E (Krievija) ir īpaši izstrādāts lielām dzīvojamām telpām, vienības jauda ir 95 kilovatti.
• Opop (Čehija) - salīdzinoši lēti katli, uzticami un izturīgi, jauda 25–45 kilovatus.
• Stropuva (ražots Lietuvā vai Ukrainā) ar septiņu kilovatu jaudu ir diezgan piemērots mazai mājai, taču jaudīgākas ierīces tiek parādītas arī modeļu klāstā.
• Viessmann (Vācija) - ideāla izvēle privātām mājsaimniecībām, jauda sākas no 12 kilovatiem, moderno tehnoloģiju izmantošana ļauj ietaupīt degvielu.
• “Buran” (Ukraina) ar jaudu līdz 40 kilovatiem ir vēl viena populāra iespēja lielu kotedžu īpašniekiem.
• “Loģika” (Polija) lieljaudas ierīces ar 20 kilovatiem lielu apkuri nodrošina telpas līdz 2 tūkstošiem kvadrātmetru. m, tas drīzāk ir katls rūpnieciskām vajadzībām: apkures darbnīcas, biroji, siltumnīcas utt.

Izvēloties pirolīzes katlu privātmājai, jums vajadzētu pievērst uzmanību modeļiem ar divām ķēdēm, lai ne tikai sildītu mājokli, bet arī nodrošinātu to ar autonomu karstā ūdens padevi.

Vietējā karstā ūdens siltummainis var būt uzglabāšanas vai plūsmas tips. Pēdējam variantam tiek izmantoti katlu modeļi ar paaugstinātu siltumenerģiju.

Ja vēlaties ietaupīt naudu, varat mēģināt izgatavot pirolīzes katlu ar savām rokām. Tās montāžas tehnoloģija ir aprakstīta šo rakstu.

Secinājumi un noderīgs video par tēmu

Šis video parāda pirolīzes katla darbības principu:

Detalizēts augšējā sadedzināšanas katla darbības pārskats atrodams šeit:

Pirolīzes katli nav lēti, bet pilnībā attaisno to iegādē ieguldītos līdzekļus. Ar pienācīgu uzstādīšanu un apkopi šādas ierīces nodrošinās mājai stabilu un lētu siltumu.

Vai meklējat pirolīzes katlu mājas apsildīšanai? Vai arī jums ir pieredze šādu vienību darbībā? Lūdzu, atstājiet komentārus par rakstu un dalieties savos iespaidos par pirolīzes katlu izmantošanu. Atgriezeniskās saites forma atrodas apakšējā blokā.