Kotao za pirolizu "uradi sam": uređaj, dijagrami, princip rada

Izraz "piroliza" odnosi se na proces u kojem se odvija sporo izgaranje krutog goriva da bi se proizveo plinoviti medij.Unatoč "profesorskom" nazivu strukture, izrada kotla za pirolizu vlastitim rukama relativno je jednostavna, a domaći proizvodi prilično su česti u praksi.

Objašnjenje za to je jednostavno - kotao na plinski generator na drva lakši je za održavanje, često je učinkovitiji i ekonomičniji od druge slične opreme. Razmotrimo zajedno kako takva oprema radi i što je potrebno za njezinu izradu.

Princip rada kotlova za pirolizu

Kotlovi za sustave grijanja, gdje se kao gorivo koriste čvrsti zapaljivi materijali, osim klasika, također pripadaju piroliznim strukturama. Obično se nazivaju plinski generatorski kotlovi.

Da bismo bolje razumjeli princip rada kućnog kotla za pirolizu, logično je pažljivo razmotriti dizajn takve opreme. Počnimo sa značajkama ložišta kao glavnog dijela strukture grijanja. U osnovi, radni prostor komore za gorivo kotlova za pirolizu podijeljen je u dvije odvojene komore.

Sekcijski dizajn piroliznog kotla: 1 – komora za punjenje (pasivna), gdje se odvija proces pirolize (nepotpuno izgaranje); 2 – plinska komora za izgaranje (aktivna) nastala tijekom pirolize

Jedna od ovih komora je napunjena krutim gorivom - drva za ogrjev, pelete, brikete itd. Tamo primarni proces izgaranja krutog goriva počinje s ograničenim dovodom zraka. U tom stanju gorivo ne gori, već tinja.Plinovi koji se oslobađaju tijekom sporog sagorijevanja ulaze u drugo područje komore - aktivno, gdje s povećanim dovodom zraka intenzivno izgaraju.

Tehnički, takav proces izgaranja provodi se na jednostavan način. Podregije zajedničke komore jednostavno su odvojene rešetkom i mlaznicom. Gornji dio komore je pasivno ložište, donji dio komore je aktivno ložište. U ovom slučaju treba uzeti u obzir značajku dizajna - gornji dovod zraka u komoru za gorivo (gornji vjetar).

Zapravo, to je ono što razlikuje dizajn plinskog generatorskog kotla od klasičnog jednokomornog dizajna, gdje se koristi dno.

Klasični dizajn zračne pumpe (često se naziva ventilatorom, ali tehnički je to pogrešan naziv), koja se koristi u krugu piroliznog kotla. Ovo je važan dio koji osigurava učinkovitost opreme.

Tehnološki, organizacija prisilnog propuha također je karakteristična značajka dizajna kotlova za pirolizu. Dizajn dvostupanjskog ložišta ima povećanu aerodinamičku otpornost. Stoga nema načina bez ugradnje zračne pumpe.

Kako kotao funkcionira u praksi?

Prikladno je razmotriti praktičnu primjenu opreme u procesu korak po korak:

1. Utovar drva za ogrjev - postavljanje gornjeg dijela komore na rešetku.
2. Zapalite gorivo i pokrenite pumpu za dim.
3. Stvaranje drvnog plina na temperaturi od 250-850 °C.
4. Prijelaz drvnog plina u donji dio ložišta.
5. Izgaranje drvnog plina s dodatnim dovodom zraka.

Zatim se toplina dobivena u donjem dijelu komore za gorivo koristi za zagrijavanje rashladne tekućine. Rashladno sredstvo može biti voda ili zrak.

1 – aktivna kamera; 2 – ulaz vode; 3 – sekundarni zrak; 4 – dimnjak; 5 – izlazna cijev; 6 – prigušni ventil; 7 – izlaz vode; 8, 9 – senzori; 10 – termostat; 11 – vrata pasivne komore; 12 – primarni zrak; 13 – pasivna komora; 14 – zračna pumpa; 15 – krug izmjenjivača topline; 16 – mlaznica; 17 – vrata aktivne komore

Ako obratite pozornost na sve postojeće dizajne kućnih kotlova koji rade na kruto gorivo, glavna alternativa kotlu za pirolizu je dizajn tradicionalnog dizajna.

Ovo je slična verzija kotla na drva, gdje postoji jedno nepodijeljeno ložište i radi princip donjeg dovoda zraka u komoru za izgaranje. Ali takav se sustav smatra manje učinkovitim i neekonomičnim zbog brzog izgaranja goriva.

Kotao za pirolizu može postići učinkovitost od 85-95% pri 100% opterećenja. Međutim, učinkovitost naglo pada ako je opterećenje manje od 50%. Zato proizvođači opreme za pirolizu preporučuju korisnicima da rade s opremom pri maksimalnom opterećenju.

Sličan pristup vrijedi i za domaće konstrukcije, pod uvjetom da su u potpunosti u skladu s klasičnom shemom pirolize i radnim zahtjevima.

Treba napomenuti da su radni zahtjevi za "pirolizu" prilično strogi:

• obavezna oprema sa zračnom pumpom;
• dopušteni sadržaj vlage u gorivu nije veći od 25-35%;
• opterećenje opreme nije niže od 50%;
• temperatura povratnog rashladnog sredstva nije niža od 60 °C;
• utovar samo s velikim nizovima goriva.

Također treba napomenuti da je skupo sustavi pirolize industrijska proizvodnja. Vjerojatno je zato opcija "uradi sam" toliko popularna.

Domaći kotao za pirolizu

U pravilu, pri izradi takve opreme za grijanje vlastitim rukama, popularna shema Belyaeva uzima se kao osnova. To ne znači da je ovo jednostavno rješenje koje vam omogućuje da napravite grijač bez problema. Ali, možda, jedno od onih rješenja koja se stvarno mogu provesti.

Trodimenzionalni dijagram kotla za pirolizu za DIY proizvodnju. Ovo je jedna od jednostavnih varijanti kruga koja se može napraviti samostalno kod kuće.

Za proizvodnju opreme prema ovoj shemi, majstor će trebati:

• metalna cijev (d = 32; 57; 159 mm);
• profilna cijev (s = 60x30; 80x40; 20x20 mm);
• čelična traka (20x4; 30x4; 80x5 mm);
• šamotna opeka;
• metalni lim;
• Zračna pumpa;
• senzor temperature.

Također morate imati cijeli set vodoinstalaterskih alata, plus aparat za zavarivanje (i vještine zavarivanja, odnosno). Rad na izradi kotla za pirolizu vlastitim rukama očito nije nešto što možete učiniti sami. Potreban je barem jedan pomoćnik.

Prije svega, u skladu s odabranom shemom, potrebno je pripremiti lisne dijelove strukture. Preporuča se pripremiti limene ploče rezanjem na mjeru pomoću profesionalne precizne opreme.

Korištenje ručnih alata kao što su "brusilice" za rezanje također zahtijeva određene radne vještine i usklađenost sa sigurnosnim propisima tijekom rada, ali ne osigurava točnost rezanja, što naknadno utječe na kvalitetu zavarivanja. Ovu točku treba uzeti u obzir. Razumno rješenje za rezanje limova je naručiti ga u mehaničkoj radionici.

Montaža unutarnjih dijelova opreme

Potrebno je napraviti komoru za gorivo iz jednog dijela limova.Da biste to učinili, spojen je i zavaren materijal koji odgovara parametrima kruga. Rezultat bi trebao biti dvokomorna struktura, koja bi trebala biti nadopunjena zračnim kanalima.

Ovi elementi komore za gorivo izrađeni su od metalnog kanala ili se za izradu koristi profilna cijev. Rupe se buše po cijelom području prednje strane zračnog kanala.

Zračni kanali unutar komore za izgaranje. Zrak se dovodi kroz ove kanale pomoću zračne pumpe. Za ravnomjernu raspodjelu protoka zraka duž cijele duljine kanala, izbušene su rupe

Ispod razine, u području aktivne komore za izgaranje, na zidu koji se nalazi preko zračnih kanala, ugrađena je metalna cijev (dovod sekundarnog zraka). Zatim počinje rad s cijevima, jer je došao red na sastavljanje cjevastog izmjenjivača topline.

Ovaj dio piroliznog sustava izrađen je od metalnih cijevi d=57 mm:

1. Uzmite dva metalna lista prema veličini crteža i napravite oznake.
2. Na temelju oznaka za mjesto cijevi, na listu su izrezane rupe d = 60 mm.
3. Cijevi d=57 mm režu se na dužinu.
4. Krajevi cijevi umetnuti su u rupe jednog lista i opečeni.
5. Ponovite postupak s drugim listom.

Izlaz bi trebao biti gotov izmjenjivač topline, koji je pričvršćen na tijelo kotla gdje je prikazano na dijagramu.

Primjer izrade izmjenjivača topline od dva čelična lima i cijevi izrezanih na mjeru. To zahtijeva visokokvalitetno zavarivanje kako u budućnosti ne bi bilo problema pri radu kotla.

Uz izmjenjivač topline (na gornjoj razini) ugrađen je prigušni ventil. Ovaj dio je opremljen ručkom i također je zavaren na konstrukciju.Krajnji dio kućišta leptira za gas prekriven je komadom lima s cijevi za dimnjak.

Zatim, sve što preostaje je zavariti prednju ploču komore za gorivo s prozorima za vrata ispod svake od dvije sekcije i modul za zračnu pumpu.

Instalirani izmjenjivač topline i dio dizajna prigušnog ventila. Varijanta mehanizma za podešavanje u obliku ručne poluge s mogućnošću fiksiranja prigušivača u bilo kojem položaju

Prije ugradnje prednje ploče, unutrašnjost komora za izgaranje mora biti ojačana šamotnim opekama. Ovaj materijal se reže na željenu veličinu, neki dio pod kutom. Opeka se brusi i prilagođava mjestu gdje se postavlja.

Oba radna dijela komore za gorivo kotla obrađuju se šamotnim opekama. Istodobno, područja prigušnica cijevi za odvod (dovod) zraka pažljivo su obložena. Nakon polaganja opeke postavlja se prednja ploča.

Primjer polaganja šamotnih opeka na unutarnjoj strani komore za gorivo. Obloga od opeke štiti zidove komore kotla za pirolizu od mogućeg izgaranja tijekom dugotrajnog rada

Zapravo, glavna montaža kotla za pirolizu u ovoj fazi može se smatrati završenom. Sastavljenu konstrukciju potrebno je obraditi - ukloniti kamenac od zavarivanja, očistiti zavare, izravnati ako negdje postoje male nepravilnosti.

Sljedeća faza je zatvaranje sastavljene strukture u zapečaćeno kućište. Ovaj dio strukture također je izrađen od limova. Međutim, prvo je potrebno presovanje.

Ispitivanje i završna montaža konstrukcije

Sastavljena konstrukcija mora se ispitati. Obvezne radnje - provjerite nepropusnost područja kotla u kojem treba cirkulirati rashladna tekućina.Za provođenje tlačnog ispitivanja izmjenjivača topline, čepovi se privremeno postavljaju na dovodne i povratne cijevi rashladne tekućine.

Zatim se izmjenjivač topline napuni vodom. Preporučljivo je koristiti toplu vodu iz toplinske mreže ili opskrbe toplom vodom kako bi se mogli provjeriti zavari u uvjetima toplinskog širenja metala.

Prednji dio gotovo gotove konstrukcije s ispušnim cijevima za dovod zraka unutar radnih komora. Prozori dijelova komore za gorivo još nemaju vrata. Ova struktura će biti obložena limovima trupa

Pod uvjetom da nema curenja na šavovima izmjenjivača topline, voda se ispušta i počinju uokviriti strukturu kotla za pirolizu s vanjskim metalnim pločama. Također u ovoj fazi izrađuju se i vješaju vrata prozora odjeljaka komore za izgaranje.

Vrata jedinice za pirolizu zahtijevaju dizajn uzimajući u obzir radne uvjete visoke temperature. Stoga se ovi konstruktivni elementi obično izrađuju (ili koriste gotovi) od lijevanog željeza uz dodatno temperaturno ojačanje šamotnom opekom.

Primjer dizajna vrata jednog od odjeljaka komore za gorivo kotla za pirolizu. Kako bi se poboljšala zaštita od utjecaja visokih temperatura tijekom procesa izgaranja, osim metala koriste se šamotne opeke.

Završna faza je ugradnja kotla za pirolizu na mjestu njegovog budućeg rada. Konstrukcija se postavlja na temelj ili na betonsku ploču. Preporuča se održavati visinu temelja (ploče) u odnosu na razinu tla u veličini ne manjoj od 100 mm.

Nakon postavljanja i izravnavanja razine, donji dio kotla se fiksira na temelj. Ostaje samo spojiti cijev dimnjaka, ugraditi zračnu pumpu i spojiti dovodne/odvodne vodove rashladne tekućine.

Kotao za pirolizu je potpuno zatvoren u metalnom kućištu i spreman za ugradnju na radnom mjestu. Kutne kuke su zavarene na tijelo kao potporni elementi za pričvršćivanje

Samostalna izrada strukture kotla za pirolizu je posao koji zahtijeva značajno ulaganje truda. Naravno, ne možete bez režijskih troškova u smislu financijskih sredstava.

Moguće je da će trošak nabave materijala i korištenja usluga trećih strana biti manji od troška industrijski proizvedene opreme. Međutim, razlika najvjerojatnije neće biti toliko značajna. Ali glavno pitanje nije novac.

Zaključci i koristan video na tu temu

O samostalnoj proizvodnji kotla za pirolizu:

Tehnički gledano, samostalna proizvodnja kotlova za pirolizu bez odgovarajuće baze iznimno je složen proces. Također su potrebne profesionalne vještine u radu s metalom, jasno razumijevanje inženjerskih shema i tehnoloških suptilnosti proizvodnje kotlovske opreme. Bez svega toga ne biste trebali ni na posao.

Ako imate potrebna znanja i vještine i možete dati dragocjene savjete o sastavljanju kotla za pirolizu drugim posjetiteljima web stranice, ostavite svoje komentare, podijelite svoje tajne vještine i postavite pitanja u bloku ispod članka.