Pirolīzes katls, kas jādara pats: ierīce, shēmas, darbības princips

Termins "pirolīze" attiecas uz procesu, kurā notiek novēlota cietā kurināmā sadedzināšana, lai iegūtu gāzveida barotni. Neskatoties uz struktūras “profesoru” nosaukumu, pirolīzes katla izgatavošana ar savām rokām ir samērā vienkārša, un mājās gatavoti izstrādājumi praksē ir diezgan izplatīti.

Paskaidrojums ir vienkāršs - ar malku sadedzinošu gāzes katlu ir vieglāk uzturēt, tas bieži ir efektīvāks un ekonomiskāks nekā cits līdzīgs aprīkojums. Apskatīsim, kā šāds aprīkojums darbojas un kas nepieciešams tā ražošanai.

Pirolīzes katlu darbības princips

Apkures sistēmu katli, kur par degvielu izmanto cietus degošus materiālus, papildus klasikai pieder arī pirolīzes struktūrām. Parasti tos sauc par gāzes ģenerējošiem katliem.

Lai labāk izprastu mājas pirolīzes katla darbības principu, ir loģiski rūpīgi apsvērt šādas tehnikas ierīci. Sāksim ar krāsns īpašībām kā galveno apkures struktūras daļu. Faktiski pirolīzes katlu degvielas kameras darba zona ir sadalīta divās atdalītās kamerās.

Pirolīzes katla dizains saistībā ar: 1 - iekraušanas kameru (pasīva), kur notiek pirolīzes process (nepilnīga sadedzināšana); 2 - pirolīzes laikā izveidota gāzes sadegšanas kamera (aktīva)

Vienā no šīm kamerām ir iekrauta cieta degviela - malka, granulas, briketes utt. Tur sākas primārais cietā kurināmā sadedzināšanas process ar ierobežotu gaisa padevi. Šajā stāvoklī degviela nedeg, bet gruzd. Gāzes, kas izdalās lēnas sadegšanas laikā, nonāk citā kameras zonā - aktīvajā, kur tās intensīvi izdeg, pat palielinoties gaisa padevei.

Tehniski līdzīgs sadegšanas process tiek īstenots vienkāršā veidā. Kopējās kameras apakšreģionus vienkārši atdala ar režģi un sprauslu. Kameras augšējā daļa ir pasīva krāsns, kameras apakšējā daļa ir aktīva krāsns. Šajā gadījumā jāņem vērā projektēšanas iezīme - augšējā gaisa padeve degvielas kamerai (augšējā sprādziena).

Faktiski tas atšķir gāzes katla dizainu no klasiskās vienkameras konstrukcijas, kur tiek izmantota zemāka plūsma.

Gaisa sūkņa klasiskais dizains (ko bieži sauc par ventilatoru, bet tehniski tas ir kļūdains nosaukums), kas tiek izmantots pirolīzes katla ķēdē. Šī ir svarīga sastāvdaļa, lai nodrošinātu aprīkojuma darbību.

Tehnoloģiski pirolīzes katlu izvietojumam raksturīgs brīdis ir arī piespiedu vilkmes organizēšana. Divpakāpju kurtuves dizainam ir liela aerodinamiskā pretestība. Tādēļ nav iespējams iztikt bez gaisa sūkņa uzstādīšanas.

Kā katls darbojas praksē?

Ir ērti apsvērt iespēju praktiski izmantot aprīkojumu soli pa solim:

1. Malkas iekraušana - kameras augšējā laukuma ieklāšana.
2. Degvielas aizdegšanās un dūmu sūkņa iedarbināšana.
3. Koksnes gāzes veidošanās 250–850 ° C temperatūrā.
4. Koksnes gāzes pāreja uz krāsns apakšējo reģionu.
5. Malkas gāzes sadegšana ar papildu gaisa padevi.

Turklāt dzesēšanas šķidruma sildīšanai tiek izmantots kurināmā kameras apakšējā reģionā iegūtais siltums. Dzesēšanas šķidrums var būt gan ūdens vide, gan gaiss.

1 - aktīvā kamera; 2 - ūdens ieplūde; 3 - sekundārais gaiss; 4 - skurstenis; 5 - izplūdes caurule; 6 - tauriņa vārsts; 7 - ūdens izplūde; 8, 9 - sensori; 10 - temperatūras regulators; 11 - pasīvās kameras durvis; 12 - primārais gaiss; 13 - pasīvā kamera; 14 - gaisa pumpis; 15 - siltummaiņa kontūra; 16 - sprausla; 17 - aktīvās kameras durvis

Ja jūs pievērsīsit uzmanību visiem esošajiem mājas katlu projektiem, kas darbojas ar cieto kurināmo, tradicionālā alternatīva ir galvenā alternatīva pirolīzes katlam.

Šī ir līdzīga malkas katla versija, kurā ir viena nesadalīta kurtuve un darbojas zemākas gaisa padeves sadegšanas kamerā princips. Bet šāda sistēma tiek uzskatīta par mazāk efektīvu un neekonomisku, pateicoties ātrai degvielas sadegšanai.

Pirolīzes katls spēj radīt veiktspējas koeficientu 85-95% līmenī 100% slodzes gadījumā. Tomēr efektivitāte strauji pazeminās, ja slodze ir mazāka par 50%. Tāpēc pirolīzes iekārtu ražotāji lietotājiem iesaka lietot iekārtas ar maksimālu slodzi.

Līdzīga pieeja ir arī mājās gatavotām konstrukcijām, ja tās pilnībā atbilst klasiskajai pirolīzes shēmai un ekspluatācijas prasībām.

Attiecībā uz “pirolīzes” operācijas prasībām jāatzīmē diezgan stingri:

• obligāts aprīkojums ar gaisa sūkni;
• pieļaujamais degvielas mitrums nepārsniedz 25-35%;
• iekārtas slodze ne mazāk kā 50%;
• atgriešanās temperatūra nav zemāka par 60 ° С;
• iekraušana tikai ar lielu degvielas masu.

Jāatzīmē arī augstās izmaksas pirolīzes sistēmas rūpnieciskā ražošana. Iespējams, tas ir iemesls, kāpēc “dari pats” opcija ir ļoti populāra.

Pašdarināts pirolīzes katls

Parasti šādu sildīšanas iekārtu ražošanā ar savām rokām par pamatu tiek ņemta populārā Beljajeva shēma. Tas nenozīmē, ka tas ir vienkāršs risinājums, kas ļauj bez problēmām izgatavot sildītāju. Bet, iespējams, viens no tiem risinājumiem, ko patiešām var ieviest.

Pirolīzes katla trīsdimensiju shēma DIY ražošanai. Šī ir viena no vienkāršajām ķēdes variācijām, ko mājās var veikt pašas.

Iekārtu ražošanai saskaņā ar šo shēmu kapteinim būs nepieciešams:

• metāla caurule (d = 32; 57; 159 mm);
• profila caurule (s = 60x30; 80x40; 20x20 mm);
• tērauda sloksne (20x4; 30x4; 80x4 mm);
• ugunsmūra ķieģelis;
• metāla loksne;
• gaisa pumpis;
• temperatūras sensors.

Nepieciešams arī pilns darbgaldu komplekts, kā arī metināšanas mašīna (un metinātāja prasmes, attiecīgi).Darbs pie pirolīzes katla izgatavošanas ar savām rokām acīmredzami nepārspiež vien. Nepieciešams vismaz viens palīgs.

Pirmkārt, saskaņā ar izvēlēto shēmu ir jāsagatavo lapas detaļas par struktūru. Ieteicams sagatavot lokšņu paneļus, sagriežot tos pēc izmēra ar profesionālu precīzijas aprīkojumu.

Lietošanai tāda rokas instrumenta kā "dzirnaviņas" griešanai ir vajadzīgas arī dažas prasmes un drošības pasākumi darbības laikā, bet nenodrošina griešanas precizitāti, kas vēlāk ietekmē metināšanas veiktspējas kvalitāti. Šis punkts ir jāņem vērā. Saprātīgs risinājums metāla loksņu griešanai ir pasūtījums mehāniskās darbnīcā.

Iekārtu iekšējo daļu montāža

No vienas metāla loksnes daļas ir nepieciešams izgatavot degvielas kameru. Šim nolūkam ir savienots un metināts materiāls, kas ir proporcionāls ķēdes parametriem. Jāiegūst divu kameru dizains, kas jāpapildina ar gaisa vadiem.

Šie degvielas kameras elementi ir izgatavoti no metāla kanāla vai ražošanai tiek izmantota profila caurule. Caurumus tiek urbti visā kanāla priekšējās daļas laukumā.

Gaisa vadi degkameras iekšpusē. Pa šiem kanāliem gaiss tiek piegādāts, izmantojot gaisa sūkni. Lai vienmērīgi sadalītu gaisa plūsmu visā kanāla garumā, tiek urbti caurumi

Zemākā līmenī, aktīvās sadedzināšanas kameras reģionā, uz sienas, kas atrodas pāri gaisa vadiem, avarē metāla caurule (sekundārā gaisa padeve). Pēc tam sākas darbs ar caurulēm, jo ​​ir pienācis kārta montēt cauruļveida siltummaini.

Šī pirolīzes sistēmas daļa ir izgatavota no metāla caurulēm d = 57 mm:

1. Divas metāla loksnes tiek ņemtas pēc zīmējuma lieluma un tiek veikta marķēšana.
2. Balstoties uz marķējumu cauruļu atrašanās vietai, uz lapas tiek izgriezti caurumi d = 60 mm.
3. Caurules, kuru garums ir 57 mm, sagriež.
4. Cauruļu galus ievieto vienas loksnes caurumos un applaucē.
5. Atkārtojiet darbību ar citu lapu.

Izejai vajadzētu būt gatavam siltummainim, kas piestiprināts pie katla korpusa, kur norāda ķēde.

Siltummaiņa izgatavošanas piemērs no divām tērauda loksnēm un caurulēm, kas sagrieztas pēc izmēra. Šeit nepieciešama augstas kvalitātes metināšana, lai vēlāk katla darbības laikā nebūtu problēmu

Blakus siltummainim (augšējā līmenī) ir uzstādīts droseļvārsts. Šī daļa ir aprīkota ar rokturi, un tā ir arī metināta pie konstrukcijas. Droseļvārsta korpusa gala daļa ir noslēgta ar loksnes gabalu ar cauruli zem skursteņa.

Tad atliek tikai metināt degvielas kameras priekšējo paneli ar durvju logiem zem katras no divām sekcijām un gaisa sūkņa moduļa.

Uzstādīts siltummainis un daļa no droseļvārsta konstrukcijas. Regulēšanas mehānisma variants rokas sviras veidā ar iespēju piestiprināt slāpētāju jebkurā pozīcijā

Pirms priekšējā paneļa uzstādīšanas sadegšanas kameru iekšpuse jānostiprina ar ugunsmūra ķieģeļiem. Šis materiāls ir sagriezts pēc izmēra, daži leņķī. Ķieģelis tiek slīpēts un noregulēts dēšanas vietā.

Katla kurināmā kameras abas uguns sekcijas ir pakļautas ugunsmūra ķieģeļiem. Tajā pašā laikā gaisa izplūdes (padeves) cauruļu atloku laukums ir kārtīgi noteikts. Pēc ķieģeļa izklāšanas tiek uzstādīts priekšējais panelis.

Degvielas kameras iekšējā laukuma izkārtojuma piemērs ar keramzīta ķieģeļiem. Ķieģeļu oderējums aizsargā pirolīzes katla kameras sienas no iespējamās izdegšanas ilgstošas ​​darbības laikā

Faktiski galveno pirolīzes katla montāžu šajā posmā var uzskatīt par pabeigtu. Samontētā konstrukcija ir jāapstrādā - noņemiet metināšanu no metināšanas, notīriet metinājumus, sagrieziet, ja kaut kur ir nelieli pārkāpumi.

Nākamais solis ir samontētās struktūras noslēgšana noslēgtā kamerā.Arī šī struktūras daļa ir izgatavota no metāla loksnēm. Tomēr vispirms ir jāveic spiediena pārbaude.

Konstrukcijas pārbaude un galīgā montāža

Samontētā konstrukcija ir jāpārbauda. Obligātās darbības - pārbaudiet katlu zonas hermētiskumu, kur dzesēšanas šķidrumam vajadzētu cirkulēt. Lai veiktu siltummaiņa spiediena pārbaudi, dzesēšanas šķidruma padeves un atgriešanās caurulēs īslaicīgi tiek uzstādīti aizbāžņi.

Tad siltummainis tiek uzlādēts ar ūdeni. Lai pārbaudītu metināšanas šuves metāla termiskās izplešanās apstākļos, ieteicams izmantot karstu ūdeni no apkures tīkla vai karstā ūdens padevi.

Gandrīz pabeigtas konstrukcijas priekšējā daļa ar izvadiem gaisa padevei darba kamerās. Degvielas kameras sekciju logi pagaidām ir bez durvīm. Šī struktūra tiks apšūta korpusa loksnēs.

Ja siltummaiņa šuvēs nav noplūžu, ūdens tiek novadīts, un pirolīzes katla metāla konstrukcijas tiek ierāmētas ar ārējiem metāla paneļiem. Arī šajā posmā tiek izgatavotas un pakarinātas sadegšanas kameras sekciju logu durvis.

Pirolīzes iekārtas durvīm nepieciešama izpilde, ņemot vērā darbības apstākļus augstā temperatūrā. Tādēļ šie konstrukcijas elementi parasti tiek izgatavoti (vai tiek izmantoti jau izgatavoti) no čuguna ar papildu termisku pastiprināšanu ar šamota ķieģeļiem.

Pirolīzes katla vienas no kurināmā kameras sekciju durvju konstrukcijas piemērs. Lai pastiprinātu aizsardzību pret degšanas procesa augstām temperatūrām, papildus metālam tiek izmantoti arī keramzīta ķieģeļi

Pēdējais posms ir pirolīzes katla uzstādīšana tā turpmākās darbības vietā. Konstrukcijas uzstādīšana tiek veikta uz pamatiem vai uz betona plātnes. Pamatnes (plātnes) augstums attiecībā pret zemes līmeni ir ieteicams, lai saglabātu izmēru, kas nav mazāks par 100 mm.

Pēc uzstādīšanas un līdzsvara pa līmeņiem katla apakšējā daļa ir piestiprināta pie pamatiem. Atliek savienot skursteni, uzstādīt gaisa sūkni un savienot dzesēšanas šķidruma padeves / izejas līnijas.

Pirolīzes katls ir pilnībā noslēgts metāla korpusā un gatavs uzstādīšanai darba vietā. Leņķiskie āķi ir metināti kā stiprinājuma elementi uz korpusa

Pirolīzes katla dizaina izstrāde pati par sevi ir darbs, kas prasa ievērojamas pūles. Protams, nevar iztikt bez pieskaitāmiem finanšu resursiem.

Varbūt materiāla iegāde un trešo personu pakalpojumu izmantošana maksās lētāk nekā rūpniecisko iekārtu izmaksas. Tomēr atšķirība, visticamāk, nebūs tik ievērojama. Bet galvenais jautājums nav par naudu.

Secinājumi un noderīgs video par tēmu

Pirolīzes katla neatkarīgai ražošanai:

Pirolīzes katlu tehniski neatkarīga ražošana bez atbilstošas ​​bāzes pieejamības ir ārkārtīgi sarežģīts process. Nepieciešamas arī profesionālās prasmes darbā ar metālu, skaidra izpratne par katlu iekārtu ražošanas inženiertehniskajām shēmām un tehnoloģiskajiem smalkumiem. Bez visa tā jums pat nevajadzētu sākt darbu.

Ja jums ir nepieciešamās zināšanas un prasmes un jūs varat sniegt vērtīgus padomus par pirolīzes katla montāžu citiem vietnes apmeklētājiem - lūdzu, atstājiet komentārus, dalieties prasmju noslēpumos, uzdodiet jautājumus blokā zem raksta.