Lò hơi nhiệt phân tự làm: thiết bị, mạch điện, nguyên lý hoạt động

Thuật ngữ "nhiệt phân" dùng để chỉ quá trình đốt cháy nhiên liệu rắn chậm trễ để tạo ra môi trường khí. Mặc dù có tên cấu trúc của giáo sư, nhưng việc chế tạo nồi hơi nhiệt phân bằng tay của bạn là tương đối đơn giản và các sản phẩm tự chế khá phổ biến trong thực tế.

Giải thích rất đơn giản - nồi hơi đốt gỗ dễ bảo trì hơn, thường hiệu quả hơn và kinh tế hơn các thiết bị tương tự khác. Chúng ta hãy xem cách thức các thiết bị như vậy hoạt động và những gì cần thiết cho sản xuất của nó.

Nguyên lý hoạt động của nồi hơi nhiệt phân

Lò hơi của hệ thống sưởi ấm, nơi các vật liệu dễ cháy được sử dụng làm nhiên liệu, ngoài kinh điển, cũng thuộc về cấu trúc nhiệt phân. Thông thường chúng được gọi là nồi hơi tạo khí.

Để hiểu rõ hơn về nguyên lý hoạt động của nồi hơi nhiệt phân tại nhà, việc xem xét cẩn thận thiết bị của một kỹ thuật như vậy là hợp lý. Hãy bắt đầu với các tính năng của lò là phần chính của cấu trúc sưởi ấm. Trong thực tế, khu vực làm việc của buồng nhiên liệu của nồi hơi nhiệt phân được chia thành hai khoang riêng biệt.

Thiết kế của lò hơi nhiệt phân trong bối cảnh: 1 - buồng nạp (thụ động), nơi diễn ra quá trình nhiệt phân (đốt cháy không hoàn toàn); 2 - buồng đốt khí (hoạt động) được tạo ra trong quá trình nhiệt phân

Một trong những khoang này được nạp nhiên liệu rắn - củi, viên, than bánh, v.v. Bắt đầu quá trình chính là đốt nhiên liệu rắn với nguồn cung cấp không khí hạn chế. Ở trạng thái này, nhiên liệu không cháy, nhưng âm ỉ. Khí phát ra trong quá trình đốt cháy chậm đi vào một khu vực khác của buồng - nơi hoạt động, nơi chúng đốt cháy mạnh ngay cả khi nguồn cung cấp không khí tăng.

Về mặt kỹ thuật, một quá trình đốt tương tự được thực hiện một cách đơn giản. Các tiểu vùng của buồng chung được phân tách đơn giản bằng lưới và vòi phun. Phần trên của buồng là một lò thụ động, phần dưới của buồng là một lò hoạt động. Trong trường hợp này, một tính năng thiết kế nên được tính đến - cung cấp không khí phía trên cho buồng nhiên liệu (vụ nổ trên).

Trên thực tế, điều này phân biệt thiết kế của lò hơi gas với thiết kế buồng đơn cổ điển, nơi dòng chảy thấp hơn được sử dụng.

Thiết kế cổ điển của một máy bơm không khí (thường được gọi là quạt, nhưng về mặt kỹ thuật đây là một tên sai lầm), được sử dụng trong mạch nồi hơi nhiệt phân. Đây là một phần quan trọng để đảm bảo hiệu suất thiết bị.

Về mặt công nghệ, đối với việc bố trí nồi hơi nhiệt phân, một thời điểm đặc trưng cũng là tổ chức dự thảo bắt buộc. Thiết kế của hộp cứu hỏa hai tầng có lực cản khí động học cao. Do đó, không có cách nào để làm mà không cài đặt máy bơm không khí.

Làm thế nào để nồi hơi hoạt động trong thực tế?

Thật thuận tiện để xem xét việc sử dụng thiết bị thực tế trong một quy trình từng bước:

1. Đang tải củi - nằm trên lưới của khu vực phía trên của máy ảnh.
2. Đánh lửa nhiên liệu và khởi động máy bơm khói.
3. Sự hình thành khí gỗ ở nhiệt độ 250-850 ° C.
4. Sự chuyển đổi của khí gỗ đến khu vực thấp hơn của lò.
5. Đốt cháy khí gỗ với nguồn cung cấp không khí bổ sung.

Hơn nữa, nhiệt thu được ở khu vực thấp hơn của buồng nhiên liệu được sử dụng để làm nóng chất làm mát. Chất làm mát có thể là cả dung dịch nước và không khí.

1 - camera hoạt động; 2 - đầu vào nước; 3 - không khí thứ cấp; 4 - ống khói; 5 - ống thoát; 6 - một van bướm; 7 - cửa xả nước; 8, 9 - cảm biến; 10 - điều chỉnh nhiệt độ; 11 - cửa buồng thụ động; 12 - không khí sơ cấp; 13 - camera thụ động; 14 - bơm không khí; 15 - mạch trao đổi nhiệt; 16 - vòi phun; 17 - cánh cửa của camera hoạt động

Nếu bạn chú ý đến tất cả các thiết kế hiện có của nồi hơi gia đình hoạt động bằng nhiên liệu rắn, thì phương án truyền thống là phương án thay thế chính cho lò hơi nhiệt phân.

Đây là một phiên bản tương tự của lò hơi đốt củi, trong đó có một hộp cứu hỏa không phân chia và nguyên tắc cung cấp không khí thấp hơn cho buồng đốt hoạt động. Nhưng một hệ thống như vậy được coi là kém hiệu quả và không kinh tế do quá trình đốt cháy nhiên liệu nhanh chóng.

Lò hơi nhiệt phân có khả năng tạo ra một hệ số hiệu suất ở mức 85-95% trong điều kiện tải 100%. Tuy nhiên, hiệu quả giảm mạnh nếu tải dưới 50%. Đó là lý do tại sao các nhà sản xuất thiết bị nhiệt phân khuyên người dùng nên vận hành thiết bị với tải tối đa.

Một cách tiếp cận tương tự là đúng đối với các cấu trúc sản xuất tại nhà, với điều kiện là chúng hoàn toàn tuân thủ sơ đồ nhiệt phân cổ điển và các yêu cầu vận hành.

Đối với các yêu cầu vận hành "nhiệt phân", cần lưu ý, khá nghiêm ngặt:

• thiết bị bắt buộc với một máy bơm không khí;
• độ ẩm nhiên liệu cho phép không cao hơn 25 - 35%;
• tải trọng thiết bị không dưới 50%;
• nhiệt độ trở lại không thấp hơn 60 ° С;
• tải chỉ với một khối nhiên liệu lớn.

Cũng cần lưu ý rằng chi phí cao hệ thống nhiệt phân sản xuất công nghiệp. Đây có lẽ là lý do tại sao tùy chọn tự làm rất phổ biến.

Lò hơi nhiệt phân tự chế

Theo quy định, trong việc sản xuất các thiết bị sưởi ấm như vậy bằng tay của chính họ, sơ đồ Belyaev phổ biến được lấy làm cơ sở. Điều này không có nghĩa là đây là một giải pháp đơn giản cho phép bạn tạo ra một lò sưởi mà không gặp vấn đề gì. Nhưng, có lẽ, một trong những giải pháp thực sự có thể được thực hiện.

Sơ đồ ba chiều của nồi hơi nhiệt phân cho sản xuất DIY. Đây là một trong những biến thể mạch đơn giản có thể tự thực hiện tại nhà.

Để sản xuất thiết bị theo sơ đồ này, chủ sẽ cần:

• ống kim loại (d = 32; 57; 159 mm);
• ống hồ sơ (s = 60x30; 80x40; 20x20 mm);
• dải thép (20x4; 30x4; 80x4 mm);
• gạch nung;
• tấm kim loại;
• máy bơm không khí;
• cảm biến nhiệt độ.

Cũng cần phải có một bộ công cụ băng ghế hoàn chỉnh, cộng với một máy hàn (và kỹ năng thợ hàn, tương ứng).Công việc sản xuất nồi hơi nhiệt phân bằng tay của bạn rõ ràng không phải là quá sức một mình. Ít nhất một trợ lý là cần thiết.

Trước hết, theo sơ đồ đã chọn, cần chuẩn bị chi tiết bảng của cấu trúc. Nên chuẩn bị các tấm bảng, cắt chúng theo kích thước với thiết bị chính xác chuyên nghiệp.

Ứng dụng để cắt một dụng cụ cầm tay như "máy mài" cũng đòi hỏi một số kỹ năng và biện pháp phòng ngừa an toàn trong quá trình vận hành, nhưng không đảm bảo độ chính xác cắt, điều này sau đó ảnh hưởng đến chất lượng hiệu suất hàn. Điểm này nên được tính đến. Một giải pháp hợp lý để cắt tấm kim loại là một đơn đặt hàng trong một xưởng cơ khí.

Lắp ráp các bộ phận bên trong của thiết bị

Từ một phần của tấm kim loại, cần phải chế tạo buồng nhiên liệu. Đối với điều này, một vật liệu tương xứng với các tham số mạch được kết nối và hàn. Một thiết kế hai buồng nên được lấy, cần được bổ sung với các ống dẫn khí.

Các yếu tố của buồng nhiên liệu được làm bằng kênh kim loại hoặc ống hồ sơ được sử dụng để sản xuất. Các lỗ được khoan trên toàn bộ khu vực phía trước của ống dẫn.

Ống dẫn khí bên trong buồng đốt. Không khí được cung cấp qua các kênh này bằng máy bơm không khí. Để phân phối đồng đều luồng không khí dọc theo toàn bộ chiều dài của kênh, các lỗ được khoan

Ở cấp độ thấp hơn, trong khu vực của buồng đốt hoạt động, một ống kim loại (cung cấp không khí thứ cấp) gặp sự cố trên một bức tường nằm trên các ống dẫn khí. Tiếp theo, công việc bắt đầu với các đường ống, kể từ khi đến lượt lắp ráp một bộ trao đổi nhiệt hình ống đã đến.

Phần này của hệ thống nhiệt phân được làm bằng ống kim loại d = 57 mm:

1. Hai tấm kim loại được lấy theo kích thước của bản vẽ và đánh dấu được thực hiện.
2. Dựa trên việc đánh dấu vị trí của các đường ống, các lỗ d = 60 mm được cắt ra trên tấm.
3. Các ống có chiều dài d = 57 mm được cắt.
4. Các đầu của ống được chèn vào các lỗ của một tờ và bị bỏng.
5. Lặp lại thao tác với một tờ khác.

Đầu ra phải là một bộ trao đổi nhiệt thành phẩm, được gắn chặt vào thân nồi hơi nơi mạch chỉ ra.

Một ví dụ về sản xuất một bộ trao đổi nhiệt từ hai tấm thép và ống, cắt theo kích thước. Hàn chất lượng cao được yêu cầu ở đây, để sau này sẽ không có vấn đề gì trong quá trình vận hành nồi hơi

Một van tiết lưu được lắp đặt bên cạnh bộ trao đổi nhiệt (ở cấp trên). Phần này được trang bị một tay cầm và cũng được hàn với cấu trúc. Phần cuối của thân bướm ga được đóng lại bằng một mảnh tấm với một đường ống dưới ống khói.

Sau đó, nó chỉ còn để hàn bảng mặt trước của buồng nhiên liệu với các cửa sổ cho cửa ra vào dưới mỗi hai phần và một mô-đun cho máy bơm không khí.

Lắp đặt bộ trao đổi nhiệt và một phần của thiết kế bướm ga. Biến thể của cơ chế điều chỉnh dưới dạng đòn bẩy thủ công với khả năng cố định bộ giảm chấn ở bất kỳ vị trí nào

Trước khi lắp đặt bảng điều khiển phía trước, bên trong các buồng đốt phải được gia cố bằng gạch Fireclay. Vật liệu này được cắt theo kích thước, một số ở một góc. Gạch được mài và điều chỉnh tại nơi đặt.

Cả hai phần cháy của buồng nhiên liệu nồi hơi đều được tiếp xúc với gạch nung. Đồng thời, khu vực nắp của ống xả khí (cung cấp) được đặt gọn gàng xung quanh. Sau khi đặt gạch, bảng điều khiển phía trước được cài đặt.

Một ví dụ về việc bố trí khu vực bên trong của buồng nhiên liệu bằng gạch nung. Lớp lót gạch bảo vệ thành của buồng nồi hơi nhiệt phân khỏi sự cháy có thể xảy ra trong quá trình hoạt động lâu dài

Trong thực tế, việc lắp ráp chính của nồi hơi nhiệt phân ở giai đoạn này có thể được coi là hoàn thành. Cấu trúc lắp ráp phải được xử lý - loại bỏ quy mô khỏi hàn, làm sạch các mối hàn, cắt nếu có bất thường nhỏ ở đâu đó.

Bước tiếp theo là kết luận về cấu trúc lắp ráp trong một vỏ kín.Phần này của cấu trúc cũng được làm bằng các tấm kim loại. Tuy nhiên, kiểm tra áp lực là cần thiết đầu tiên.

Thử nghiệm và lắp ráp cuối cùng của cấu trúc

Cấu trúc lắp ráp phải được kiểm tra. Các hành động bắt buộc - kiểm tra độ kín của khu vực lò hơi nơi chất làm mát nên lưu thông. Để tiến hành kiểm tra áp suất của bộ trao đổi nhiệt, phích cắm tạm thời được lắp đặt trên đường ống cung cấp và trở lại của chất làm mát.

Sau đó bộ trao đổi nhiệt được sạc bằng nước. Nên sử dụng nước nóng từ mạng lưới sưởi ấm hoặc cung cấp nước nóng để có thể kiểm tra các mối hàn trong điều kiện giãn nở nhiệt của kim loại.

Phần trước của một công trình gần như đã hoàn thành với các cửa ra để cung cấp không khí bên trong các buồng làm việc. Các cửa sổ của các phần buồng nhiên liệu cho đến nay không có cửa. Cấu trúc này sẽ được bọc trong các tấm thân tàu.

Nếu không có rò rỉ tại các đường nối của bộ trao đổi nhiệt, nước bị thoát ra và các cấu trúc kim loại của nồi hơi nhiệt phân được đóng khung bởi các tấm kim loại bên ngoài. Cũng trong giai đoạn này, cửa ra vào của các phần của buồng đốt được sản xuất và treo.

Các cửa của cài đặt nhiệt phân yêu cầu thực hiện có tính đến các điều kiện hoạt động ở nhiệt độ cao. Do đó, các yếu tố cấu trúc này thường được chế tạo (hoặc đã được sử dụng) bằng gang với sự gia cố nhiệt bổ sung bằng gạch chamotte.

Một ví dụ về thiết kế cửa của một trong các phần của buồng nhiên liệu của nồi hơi nhiệt phân. Để tăng cường bảo vệ chống lại tác động của nhiệt độ cao của quá trình đốt, gạch Fireclay được sử dụng cùng với kim loại

Giai đoạn cuối cùng là lắp đặt nồi hơi nhiệt phân ở nơi hoạt động trong tương lai. Lắp đặt kết cấu được thực hiện trên nền móng hoặc trên tấm bê tông. Chiều cao của móng (tấm) so với mặt đất được khuyến nghị để duy trì kích thước không nhỏ hơn 100 mm.

Sau khi lắp đặt và cân bằng theo cấp độ, phần dưới của nồi hơi được cố định vào nền móng. Nó vẫn còn để kết nối ống khói, cài đặt một máy bơm không khí và kết nối các đường cung cấp / thoát nước làm mát.

Lò hơi nhiệt phân được đặt hoàn toàn trong vỏ kim loại và sẵn sàng để lắp đặt tại nơi làm việc. Móc góc được hàn như các yếu tố hỗ trợ của ốc vít trên cơ thể

Tự làm một thiết kế nồi hơi nhiệt phân là một công việc đòi hỏi một sự đầu tư đáng kể của nỗ lực. Tất nhiên, bạn không thể làm gì nếu không có chi phí tài chính.

Có lẽ, việc mua vật liệu và sử dụng dịch vụ của bên thứ ba sẽ có giá thấp hơn chi phí thiết bị công nghiệp. Tuy nhiên, sự khác biệt có thể không quá đáng kể. Nhưng câu hỏi chính không phải là về tiền.

Kết luận và video hữu ích về chủ đề này

Về sản xuất độc lập nồi hơi nhiệt phân:

Kỹ thuật sản xuất nồi hơi nhiệt phân độc lập mà không có sẵn một cơ sở thích hợp là một quá trình cực kỳ phức tạp. Cũng cần có các kỹ năng chuyên nghiệp khi làm việc với kim loại, hiểu rõ về các sơ đồ kỹ thuật và sự tinh tế công nghệ của thiết bị lò hơi sản xuất. Nếu không có tất cả những điều này, bạn thậm chí không nên đảm nhận công việc.

Nếu bạn có kiến ​​thức và kỹ năng cần thiết và có thể đưa ra lời khuyên có giá trị về việc lắp ráp nồi hơi nhiệt phân cho khách truy cập khác vào trang web - vui lòng để lại nhận xét của bạn, chia sẻ bí mật về kỹ năng, đặt câu hỏi trong khối dưới bài viết.