Принцип действия пиролизного котла

Содержание

Принцип работы пиролизного котла

Принцип действия пиролизного котла

22.02.2017

Твердое топливо долгое время не пользовалось особой популярностью, так как несколько уступает газу и жидкому топливу. В твердом теле связи молекул значительно прочнее, а значит нужно много энергии на то, чтобы их разорвать. Но современные технологии не дали списать его со счетов, ведь пиролизные котлы на твердом топливе работают эффективно и экономично.

Купить пиролизный котел можно в интернет-магазине “Тепловик”. В нашем каталоге Вы найдете различные модели пиролизов по доступной стоимости, сможете подобрать оптимальный для Вашего дома вариант.

Как работает пиролизный котел и чем он отличается от других устройств?

Как устроен пиролизный котел?

Устройство пиролизного котла имеет ряд отличий от обычных котлов, работающих на твердом топливе.

Камеру первичного сжигания можно сравнить с топкой обычной печи. Через загрузочное окно на огнеупорную массивную решетку помещают твердое топливо (это могут быть торфяные или древесные брикеты, пеллетные гранулы, опилки, дрова).

Затем топливо поджигают и нужно подождать до тех пор, пока весь его объем не будет охвачен огнем. Этот процесс называют выходом газогенераторного котла на режим, и начиная отсюда, принцип работы пиролизного котла существенно отличается от обычных котлов и печей прямого сжигания.

После того как котел вышел на режим, существенно ограничивают доступ первичного воздуха, что приводит к практически полному прекращению горения. Только часть топлива все еще горит и выделяет тепло, которого хватает, чтобы остальная часть топлива разлагалась. При данном процессе выделяется смесь летучих органических веществ, ее называют пиролизным газом.

Принудительно или в редких случаях самотеком, этот газ попадает в другую камеру — дожига или сгорания, в которую подается вторичный воздух. Контактируя с кислородом, газ, нагретый до очень высокой температуры, быстро вспыхивает и выделяет большое количество тепла. Нагревается теплоноситель.

Преимущества пиролизных котлов

Работа пиролизного котла обладает большим количеством преимуществ в сравнении с работой обычных котлов прямого горения.

В первую очередь, топливо в пиролизном котле сгорает практически полностью. Это означает, что Вам не придется постоянно чистить его от сажи. Полное сгорание выгодно и по другой причине. Каждому доводилось ощущать насколько едким и зловонным может быть дым, образующийся в результате сгорания отходов производства. Недогоревшее органическое топливо выбрасывает в атмосферу токсические вещества, которые плохо пахнут и приносят вред экологии. Так как в пиролизном котле топливо сгорает полностью, отходы органики выделяются на минимальном уровне.

Благодаря этому, в данных котлах можно использовать не только специальное топливо, но и различные отходы от производства — например, кожевенного или швейного. Таким образом, Вы достигнете двойного эффекта — отходы принесут пользу, приняв участие в нагреве теплоносителя котла, а также будут безвредно утилизированы. Вы экономите на вывозе отходов на полигон для правильной утилизации.

Так как топливо используются намного эффективнее, на одной закладке котел может проработать от 12 часов, в сравнении с максимум 5 часами для котлов прямого горения. Это тоже сказывается на экономии финансов.

Главной проблемой твердого топлива и котлов, работающих на нем, раньше считалась неравномерность горения. Из-за этого было сложно регулировать и управлять их работой. Проблема полностью решается с использованием пиролиза, так как весь основной процесс происходит в отдельной камере дожига, что позволяет автоматизировать работу таких котлов.

Если в Вашем доме наблюдаются перебои электроэнергии, при этом есть хороший дымоход, лучшим вариантом будет пиролизный котел на естественной тяге. Их работа тоже автоматизируется, Вам достаточно будет только выставить желаемую температуру на дисплее.

Есть ли у пиролизных котлов недостатки?

Если Вы подбираете бюджетный вариант котла на твердом топливе, то цена пиролизов может Вас смутить. При этом, в процессе эксплуатации она окупается, поэтому первоначальные вложения однозначно стоит того.

Пользуясь пиролизными котлами, необходимо серьезно подходить к выбору топлива. Влага мешает процессу, поэтому при влажности топлива больше чем 20%, нужно будет досушивать его. В противном случае, котел может просто погаснуть, выходя на режим после снижения подачи первичного воздуха.

Использовать котел на принудительной тяге можно только при наличии постоянного подключения к электросети.

Клиенты интернет-магазина “Тепловик”, уже успевшие оценить эфективность пиролизных котлов, готовы рекомендовать их как для промышленных целей, так и для обычного обогрева частных домов. Заказывайте у нас и холода отступят надолго!

20.02.2017

Магазин Тепловик вместе с ПриватБанком предоставляет услугу теплый кредит  от ПриватБанка, все наши клиенты имеют возможность оформить Твердотопливный котел или котел Длительного горения, Пиролизный котел — В Кредит (Оплату Частями) на 10 платежей БЕЗ ПЕРЕПЛАТ, по безбумажной онлайн технологии. 

Инструкция по Оплате Частями 

  1. Выберите товар на и нажмите кнопку купить в кредит.
  2. Далее выберите вид кредита и количество платежей и нажмите кнопку купить.
  3. Далее вы перейдете в корзину где нужно будет заполнить все данные для отправки, кто будет получать и куда отправлять товар.
  4. После вам нужно поставить галочку Заказ подтверждаю и Нажать на кнопку Оформить заказ.
  5. В последнем окошке появится оналайн система оплаты от ПриватБанка, где вам нужно будет указать номер карты и подтвердить заказ.
  6. Совершите покупку сделав первый взнос с карты ПриватБанка.

Выплата компенсации от 20% до 35% от Государства

По оформленным кредитам «Оплаты частями», в случае если в кредите есть товары, соответствующие условиям компенсации Банк, на ежемесячной основе, формирует реестры клиентов, оформивших кредит и подает Агенству Госэнергоэффективности.

Государство компенсирует сумму на счет Банка, после чего банк «разбрасывает» компенсации на карты клиентов.

Page 3

20.02.2017

Магазин Тепловик разом з ПриватБанком надає послугу теплий кредит від Приватбанку, всі наші клієнти мають можливість оформити Твердопаливний котел або котел Тривалого горіння, Піролізний котел — В Кредит (Оплату Частинами) на 10 платежів БЕЗ ПЕРЕПЛАТ, по безпаперовій онлайн технології.

Інструкція по Оплаті Частинами

  1. Виберіть товар і натисніть кнопку купити в кредит.
  2. Далі виберіть вид кредиту та кількість платежів і натисніть кнопку купити.
  3. Далі ви перейдете в кошик де потрібно буде заповнити всі дані для відправки, хто буде отримувати і куди відправляти товар.
  4. Після вам потрібно поставити галочку Замовлення підтверджую і Натиснути на кнопку Оформити замовлення.
  5. В останньому віконці з'явиться оналайн система оплати від Приватбанку, де вам потрібно буде ввести номер картки і підтвердити замовлення.
  6. Здійсніть покупку зробивши перший внесок з карти Приватбанку.

Виплата компенсації від 20% до 35% від Держави

За оформленими кредитами «Оплати частинами», у разі якщо в кредиті є товари, які відповідають умовам компенсації Банк, на щомісячній основі, формує реєстри клієнтів, які оформили кредит і подає Агенству Держенергоефективності.

Держава компенсує суму на рахунок Банку, після чого банк «розкидає» компенсації на карти клієнтів.

Источник: https://teplovik.net/articles/29

Пиролизные котлы: Принцип работы и в чем их плюс

Принцип действия пиролизного котла

Выбор системы отопления для загородного дома, в котором хозяева проживают постоянно, достаточно сложен. Вариантов много. У каждого есть свои достоинства и недостатки. Но, дом отапливать необходимо, причем хочется, чтобы отопление требовало минимум внимания, и было максимально эффективным. Ну, и не забудем про экологическую чистоту. Неприятно, когда из трубы валит дым и вылетает сажа, которая загрязняет участок. Одним из вариантов отопления, удовлетворяющих этим условиям, является создание отопления на базе пиролизного котла. Что он из себя представляет?

Принцип работы пиролизного котла

Второе название пиролизного котла – газогенераторный котел. В основе функционирования пиролизного котла лежит принцип пиролиза древесины. Именно древесина является источником энергии в котле. Принцип пиролиза заключается в том, что древесина, на которую действует высокая температура, порядка 1000 градусов Цельсия, и при недостатке кислорода, разлагается на газообразную часть, т.н. пиролизный газ, и, всем привычный, древесный уголь или кокс.

Этот процесс происходит с выделением тепла, которое и согревает воздух, поступающий в зоне горения. Высокая температура, вкупе с кислородом, вызывает горение пиролизного газа, которое и используется для получения тепла. Кроме того, горение пиролизного газа уменьшает количество вредных примесей в дымовой смеси, и количество вредных примесей меньше, чем в обычном дыме в три раза. Фактически на выходе пиролизного котла остается углекислый газ и водяной пар.

Количество образуемой золы и сажи минимально.

Устройство пиролизного котла с описанием процессов его работы

1 — топливо, 2 — первичный воздух, 3 — вторичный воздух, 4 — уходящие газы, 5, 6 — вход и выход воды, A — камера газификации, B — колосник, C — камера дожигания, D — газоход, E — дымосос

Читайте также  Принцип работы насосной станции с гидроаккумулятором

Работа пиролизного котла начинается с закладки в него топлива. Обычно это березовые поленья. Поленья хвойных пород не используются, поскольку у них высокое выделение смолистых веществ. После розжига топлива начинает работать вентилятор котла. Вентилятор управляет процессом горения, чаще всего используется вентилятор-дымосос.

После поднятия температуры до 250 °С и просушки древесины, процесс горения, практически, прекращается  (ограничением кислорода),  начинается процесс пиролиза. При пиролизе, как мы уже говорили, начинают выделяться горючие газы.

При недостатке кислорода в камере закладки, древесина практически не горит, но выделяет газы которые и используются: во первых для поддержания собственной высокой температуры и продолжения процесса пиролиза, во вторых для нагрева обогревающего теплоносителя (например воды), который используется для отопления помещения. Газы сгорают в отдельной камере от дров. В итоге после выхода всех газов из древесины получается древесный уголь.

Газы из него вышли и процесс пиролиза прекратился, но сам по себе древесный уголь еще можно дожечь. Вновь включается вентилятор и начинается процесс горения с подачей кислорода . Древесный уголь дожигается обычным способом как в печи, в итоге получаем очень высокий КПД и длительное время выделения тепла при прохождении разных  физико-химических процессах (горение- пиролиз-горение)

В итоге процесс работы пиролизного котла можно разделить на несколько этапов

На первом этапе, при температуре до 250°С, происходит дегазация топлива и его подсушка (древесины). С поднятием температуры до 450°С пиролизный газ, соединяясь с кислородом, сжигается, На третьем этапе, при температуре в 750-850°С происходит дожигание пиролизного газа, часть тепла возвращается в верхнюю камеру, остальное тепло используется для нагрева теплоносителя.
 Последний этап работы пиролизного котла дожигание древесного угля.

Отличие работы пиролизных котлов от других источников тепла

Пиролизные котлы экономичнее других видов котлов. Одна закладка топлива может вырабатывать тепло в течение 10-12 часов.Нет необходимости постоянного контроля работы котла. Пока есть топливо, котел работает.

Работа системы отопления начинается очень быстро, 30-40 мин и температура воды достигает +60-90°С, и система отопления начинает работать.Автономность и естественная циркуляция воды при нагреве. Нет необходимости в создании дымоходов большого размера. Т.к.

температура выходящих газов невелика, то и размер труб на выход невелик.

Практически, полное сгорание топлива не требует частого очищения котла.

Достоинства пиролизных котлов

Высокая экономичность, КПД до 90%.Высокая эффективность – работа до 12 часов на одной закладке топлива.Высокая экологичность, за счет сгорая вторичных газов.Минимальные отходы.Автоматизация процесса отопления.

Интеграция с другими системами отопления.

Недостатки пиролизных котлов

Необходимость в электричестве для работы вентиляторов.Высокая стоимость, по сравнению с другими системами.

Необходимость использования сухого топлива, особого вида (древесина лиственных пород).

 Но, при всех «ЗА» и «ПРОТИВ» пиролизных котлов, они выглядят очень привлекательными для использования в загородных домах. Во-первых, доступность древесного топлива. Высокая эффективность. Кстати, никто не пытался использовать в качестве топлива древесные пеллеты. Возможно, они будут более эффективными, чем просто дрова. Во-вторых, регулирование, такого непростого процесса, как горение древесины, тоже является привлекательным фактором.  В общем, стоит подумать, оценит всё, и принять взвешенное решение.

Источник: http://xn-----7kcglddctzgerobebivoffrddel5x.xn--p1ai/otoplenie/cistema-otopleniya-doma/259-piroliznye-kotly-printsip-raboty-i-v-chem-ikh-plyus

Как работает пиролизный котел

Принцип действия пиролизного котла

Достойной заменой твердотопливного отопительного оборудования являются газогенераторные модели. Они успели зарекомендовать себя как наиболее эффективные и простые в эксплуатации, и пользуются спросом, несмотря на высокую стоимость.

Чтобы убедиться в их замечательных качествах, достаточно узнать, что пиролизный котел, принцип работы которого основан на сжигании газов, выделяемых при горении древесины, применяется не только при обогреве частных домов, но и промышленных помещений.

Особенности пиролизного аппарата

Как и любое другое отопительное оборудование, твердотопливные модели осуществляют нагрев теплоносителя и подачу его в систему. Отличием его от остальных моделей являются как конструктивные особенности, так и принцип действия.

Работа пиролизного котла организована на процессе пиролиза или сухой перегонки древесины. Он состоит в выделении пиролизного газа из твердых органических материалов под воздействием высокой температуры и минимальной подаче кислорода. Такие условия приводят к распаду древесины на газ и сухие остатки в виде кокса.

А так как пиролиз возможен только при достижении 1100° С, то он характеризуется выделением большого количества тепла, за счет которого происходит:

  • Подсушивание дров в котле
  • Нагрев воздуха, подаваемого в зону горения

Смешивание кислорода с выделенным из древесины газом приводит к горению последнего и позволяет получать тепловую энергию. Стоит отметить и тот факт, что взаимодействие газа с активным углеродом приводит к минимизации канцерогенных веществ в выводимых отработанных газах. Даже содержание СО₂ в них и то практически в 3 раза меньше, чем у обычных твердотопливных моделей.

Устройство и принцип действия газогенераторного оборудования

Чтобы узнать, как работает и функционирует пиролизный котел, необходимо рассмотреть не только его устройство, но и принцип работы каждого из узлов. Он состоит из большого количества различных механизмов и деталей.

Принцип работы, смотрим видео:

Но его основу составляют две камеры. Обычно они выполняются из стальных листов, имеющих толщину не менее 5мм и полностью герметичных. Разделителем между камерами служит форсунка. Верхняя часть топки выполнена в виде отдельной конструкции – топливного бункера, а нижняя используется в качестве камеры сгорания и зольника одновременно.

В каждой из них проходят свои процессы. В верхнем отделе дрова подсушиваются и, одновременно с этим, происходит нагрев воздуха, который затем направляется в следующий отсек. В нижней камере сжигается полученный газ и скапливается зола.

Все пиролизные котлы имеют принцип работы основанный на возможности регулирования мощности с помощью наддува вторичного воздуха. Это позволяет добиваться более эффективных результатов, чем в обычных отопительных аппаратах. А наличие терморегулятора позволяет устанавливать необходимую температуру теплоносителя.

Положительными особенностями работы такого оборудования является полное отсутствие сажи в процессе горения и минимальное образование золы. Такие особенности позволяют проводить чистку оборудования значительно реже.

Имеются отличия и в длительности работы, принцип действия пиролизного котла отличается от традиционных моделей и способностью функционировать на одной закладке до 12 часов, конечно, это зависит в первую очередь от температурных показателей, но в любом случае значительно больше. Да и расход дров в таком котле намного меньше за счет подогрева воздуха, который поступает в зону горения.

Выбор топлива, его обоснование

Хотя принцип действия и работы пиролизного котла на дровах, считают самым экономически выгодным, но на практике он может работать и на других видах органического твердого топлива, таких как:

Но чтобы работа оборудования была наиболее эффективной, следует учитывать, что длительность времени до полного сгорания у каждого из видов своя:

  • Мягкая древесина – не более 5 часов
  • Твердая – до 6 ч.
  • Кокс – около 10 ч.

Как показывают проведенные опросы пользователей данного вида котлов, мнение потребителей совпадает с результатами исследований, в результате которых было доказано, что наибольшей эффективности работы можно достигнуть при работе оборудования только на сухих дровах. При этом ее влажность не должна превышать 20%, а длина полена допускается до 65 см.

Такое топливо обеспечит не только наибольшую мощность оборудования, но и значительно продлит время его бесперебойного функционирования. Принцип работы пиролизного котла, как видно на видео, основан именно на сжигании сухих дров.

Однако при невозможности приобретения последних, может быть использовано и другое органическое топливо, при условии, что оно разрешено к применению изготовителем.

Это могут быть:

  1. Отходы древесины
  2. Пеллеты
  3. Торф
  4. Каменный уголь
  5. Целлюлозосодержащие промышленные отходы

Но какой вид топлива вы не выберете, не стоит забывать, что при его излишней влажности в результате работы аппарата будет выделяться излишнее количество пара, что приведет к образованию копоти и снизит тепловые характеристики эксплуатируемого оборудования.

И только при использовании сухого топлива и правильной регулировке расходуемого количества первичного и вторичного воздуха пиролизный газ практически не выделяет канцерогенных веществ.

Преимущества газогенераторного оборудования

Рассмотрев конструктивные особенности твердотопливных отопительных аппаратов(принцип действия) и виды применяемого топлива можно сказать, что он является одним из самых экономичных среди твердотопливных моделей.

Работа и принцип действия котла пиролизного, видео которох представлено выше, характеризуется:

  • Стабильной температурой в системе отопления при наличии топлива в топке
  • Быстрым выходом на эффективный режим работы
  • Не требует частой чистки
  • Может работать с любой системой
  • Не требует дымоходов, выполненных из жаростойких, устойчивых к коррозии материалов

Эти параметры говорят о его более эффективной работе, чем у традиционных твердотопливных котлов и позволяют рекомендовать для отопления любых помещений. Единственным недостатком является его высокая стоимость, но в случае невозможности применения других видов оборудования, кроме твердотопливных, выбор будет в его пользу.

Источник: http://megakotel.ru/kak-rabotaet-piroliznyjj-kotel.html

Пиролизный котел своими руками: устройство и принцип работы

Принцип действия пиролизного котла

Термин «пиролиз» подразумевает процесс, где имеет место замедленное сжигание твёрдого топлива с получением газовой среды. Несмотря на «профессорское» название сооружения, сделать пиролизный котел своими руками относительно несложно, и самоделки на практике встречаются достаточно часто.

Объяснение тому простое – газогенераторный котёл на дровах проще в обслуживании, зачастую эффективнее и экономичнее другого похожего оборудования. Давайте вместе разберемся, как работает такое оборудование и, что понадобится для его изготовления.

Принцип действия пиролизных котлов

Котлы систем обогрева, где в качестве топлива используются твёрдые горючие материалы, помимо классики, относятся также к пиролизным конструкциям. Обычно их называют газогенераторными котлами.

Чтобы лучше понять принцип работы домашнего пиролизного котла, логично внимательно рассмотреть устройство такой техники. Начнём с особенностей топки как основной части нагревательной конструкции. По сути, рабочая область топливной камеры пиролизных котлов разделяется на две разделённых камеры.

Конструкция пиролизного котла в разрезе: 1 – загрузочная камера (пассивная), где протекает процесс пиролиза (неполного горения); 2 – камера сгорания газа (активная), образующегося в процессе пиролиза

Читайте также  Электродвигатель с фазным ротором принцип работы

Одна из таких камер загружается твёрдым топливом – дровами, пеллетами, брикетами и т.п. Там начинается первичный процесс горения твёрдого топлива при ограниченной подаче воздуха. В таком состоянии топливо не горит, но тлеет. Газы, выделяющиеся при медленном горении, поступают в другую область камеры – активную, где уже при увеличенной подаче воздуха интенсивно прогорают.

Технически подобный процесс сжигания реализуется простым способом. Подобласти общей камеры попросту разделяются колосниковой решёткой и форсункой. Верхняя часть камеры – пассивная топка, нижняя часть камеры – активная топка. При этом следует учитывать конструктивную особенность – верхнюю подачу воздуха в топливную камеру (верхнее дутье).

Собственно, этим и отличается конструкция газогенераторного котла от классической однокамерной разработки, где применяется нижняя подача.

Классическая конструкция воздушного насоса (часто называют – вентилятором, но технически это ошибочное название), которая используется в схеме пиролизного котла. Это важная деталь, обеспечивающая эффективность работы оборудования

Технологически для устройства пиролизных котлов характерным моментом является также организация принудительной тяги. Конструкция двухступенчатой топки обладает завышенным аэродинамическим сопротивлением. Поэтому здесь никак не обойтись без установки воздушного насоса.

Как функционирует котёл на практике?

Практическое применение оборудования удобно рассмотреть пошаговым процессом:

  1. Загрузка дров – укладка на колосник верхней области камеры.
  2. Поджиг топлива и запуск в работу дымового насоса.
  3. Образование древесного газа при температуре 250-850 °С.
  4. Переход древесного газа в нижнюю область топки.
  5. Сгорание древесного газа при дополнительной подаче воздуха.

Далее полученное в нижней области топливной камеры тепло используется для нагрева теплоносителя. Теплоносителем может быть как водная среда, так и воздушная.

1 – активная камера; 2 – вход воды; 3 – вторичный воздух; 4 – дымоход; 5 – патрубок выхода; 6 – дроссельная заслонка; 7 – выход воды; 8, 9 – датчики; 10 – терморегулятор; 11 – дверь пассивной камеры; 12 – первичный воздух; 13 – пассивная камера; 14 – воздушный насос; 15 – контур теплообменника; 16 – форсунка; 17 – дверь активной камеры

Если обратить внимание на все существующие конструкции домашних котлов, действующих на твёрдом топливе, главной альтернативой пиролизному котлу выступает конструкция традиционного исполнения.

Это похожий вариант котла на дровах, где действует одна неразделённая топка и работает принцип нижней подачи воздуха в камеру сгорания. Но такая система считается менее эффективной и неэкономичной по причине быстрого сгорания топлива.

Пиролизный котёл способен выдавать коэффициент полезного действия на уровне 85-95% при условии 100% нагрузки. Однако КПД резко падает, если нагрузка составляет менее 50%. Именно поэтому изготовители пиролизной техники рекомендуют пользователям эксплуатировать оборудование с максимальной нагрузкой.

Аналогичный подход справедлив и для самодельных конструкций, при условии их полного соответствия классической пиролизной схеме и требованиям эксплуатации.

Для «пиролиза» требования эксплуатации, надо заметить, достаточно жёсткие:

  • обязательное оснащение воздушным насосом;
  • допустимая влажность топлива не выше 25-35%;
  • нагрузка на оборудование не ниже 50%;
  • температура обратного теплоносителя не ниже 60 °С;
  • загрузка только крупным топливным массивом.

Также следует отметить дороговизну пиролизных систем промышленного изготовления. Наверное, поэтому пользуется высокой популярностью вариант “сделай сам”.

Самодельный пиролизный котёл

Как правило, при изготовлении подобной отопительной техники своими руками за основу берётся популярная схема Беляева. Нельзя сказать, что это простое решение, которое позволяет изготовить нагреватель без проблем. Но, пожалуй, одно из тех решений, которое действительно можно реализовать.

Трёхмерная схема пиролизного котла для производства своими руками. Это одна из простых схемных вариаций, которую возможно сделать в бытовых условиях самостоятельно

Для производства оборудования по этой схеме мастеру потребуется:

  • труба металлическая (d = 32; 57; 159 мм);
  • труба профильная (s = 60х30; 80х40; 20х20 мм);
  • стальная полоса (20х4; 30х4; 80х5 мм);
  • кирпич шамотный;
  • металлический лист;
  • воздушный насос;
  • температурный датчик.

Также необходимо иметь полный набор слесарного инструмента, плюс сварочный аппарат (и навыки сварщика, соответственно). Работу по изготовлению пиролизного котла своими руками явно не осилить в одиночку. Как минимум нужен один помощник.

Первым делом, в соответствии с выбранной схемой необходимо приготовить листовые детали сооружения. Рекомендуется заготовить листовые панели, обрезая их по размеру профессиональным точным оборудованием.

Применение для резки ручного инструмента типа «болгарки» также требует некоторых навыков работы и соблюдения техники безопасности при работе, но не обеспечивает точность реза, что впоследствии сказывается на качестве исполнения сварки. Этот момент следует учесть. Разумное решение по нарезке листов металла – заказ в механической мастерской.

Сборка внутренних частей оборудования

Из одной части металлических листов необходимо сделать топливную камеру. Для этого материал, соразмерный схемным параметрам, соединяется и сваривается. Должна получиться двухкамерная конструкция, которую следует дополнить воздуховодами.

Эти элементы топливной камеры делаются из металлического швеллера или же для изготовления применяют профильную трубу. По всей площади фронтальной стороны воздуховода высверливаются отверстия.

Воздушные каналы внутри топочной камеры. По этим каналам подаётся воздух с помощью воздушного насоса. Для равномерного распределения воздушного потока по всей длине канала высверливаются отверстия

Ниже по уровню, в области активной топочной камеры, на стенке, расположенной поперёк воздуховодам, врезается металлическая труба (вторичный подвод воздуха). Далее начинается работа с трубами, так как подошла очередь сборки трубчатого теплообменника.

Эту часть пиролизной системы делают из металлических труб d=57 мм:

  1. Берётся два металлических листа по размеру чертежа и делается разметка.
  2. На основе разметки под расположение труб по листу вырезаются отверстия d=60 мм.
  3. Нарезаются трубы d=57 мм по размеру длины.
  4. Концы труб вставляют в отверстия одного листа и обваривают.
  5. Повторяют операцию с другим листом.

На выходе должен получиться готовый теплообменник, который скрепляется с корпусом котла там, где указывает схема.

Пример изготовления теплообменника из двух стальных листов и труб, нарезанных по размеру. Здесь требуется качественная сварка, чтобы в дальнейшем при эксплуатации котла не было проблем

Рядом с теплообменником (по верхнему уровню) устанавливается дроссельная заслонка. Эта деталь оснащается рукояткой и также приваривается к сооружению. Торцевая часть корпуса дросселя закрывается куском листа с патрубком под дымовую трубу.

Далее останется только сварить переднюю панель топливной камеры с окнами для дверей под каждую из двух секций и модулем для воздушного насоса.

Установленный теплообменник и часть конструкции дроссельной заслонки. Вариант регулировочного механизма в виде ручного рычага с возможностью фиксации заслонки в любом положении

Перед тем как ставить фронтальную панель, внутреннюю часть камер сгорания необходимо усилить шамотным кирпичом. Этот материал режется по размеру, некоторая часть под углом. Кирпич обтачивается и подгоняется по месту укладки.

Обработке шамотным кирпичом подвергаются обе рабочих секции топливной камеры котла. При этом аккуратно обкладываются места области заслонок воздухоотводящих (подводящих) труб. После выкладки кирпичом, устанавливается фронтальная панель.

Пример выкладывания шамотным кирпичом внутренней области топливной камеры. Кирпичная обкладка защищает стенки камеры пиролизного котла от возможного прогорания по мере долгосрочной эксплуатации

По сути, основную сборку пиролизного котла на этой стадии можно считать завершенной. Собранную конструкцию необходимо обработать – убрать окалину от сварки, подчистить сварные швы, подровнять, если где-то имеются небольшие неровности.

На следующем этапе – заключение собранной конструкции в герметичный корпус. Эта часть сооружения также делается из металлических листов. Однако прежде нужна опрессовка.

Тестирование и окончательная сборка конструкции

Собранную конструкцию необходимо испытать. Обязательные действия – проверка на герметичность области котла, где должен циркулировать теплоноситель. Для проведения опрессовки теплообменника временно устанавливают заглушки на патрубках подачи и возврата теплоносителя.

Затем теплообменник заправляют водой. Желательно использовать горячую воду из сети отопления или ГВС, чтобы иметь возможность проверить сварные швы в условиях теплового расширения металла.

Передняя часть уже почти готовой конструкции с выведенными патрубками для подачи воздуха внутрь рабочих камер. Окна секций топливной камеры пока что без дверок. Это сооружение будет обшиваться корпусными листами

При условии отсутствия утечек по швам теплообменника воду сливают и приступают к обрамлению конструкции пиролизного котла внешними металлически панелями. Также на этом этапе изготавливаются и навешиваются двери окон секций камеры сгорания.

Двери пиролизной установки требуют исполнения с учётом высокотемпературных условий эксплуатации. Поэтому делают (или применяют уже готовыми) эти конструктивные элементы обычно из чугуна с дополнительным температурным усилением шамотным кирпичом.

Пример конструкции двери одной из секций топливной камеры пиролизного котла. Для усиления защиты от воздействия высокой температуры процесса горения дополнительно к металлу используется шамотный кирпич

Завершающий этап – установка пиролизного котла по месту его будущей эксплуатации. Монтаж конструкции ведётся на фундаменте или на бетонной плите. Высоту фундамента (плиты) относительно уровня грунта рекомендуется выдерживать размером не меньшим чем 100 мм.

После установки и баланса по уровням нижняя часть котла закрепляется к фундаменту. Останется присоединить дымовую трубу, установить воздушный насос и подключить линии подачи/выхода теплоносителя.

Котёл пиролизного действия полностью закрытый в металлический корпус и готовый к установке на рабочее место. В качестве опорных элементов крепежа на корпусе приварены угловые зацепы

Изготовление пиролизной конструкции котла самостоятельно – это работа, требующая значительного вложения сил. Конечно же, не обойтись и без накладных расходов в плане финансовых средств.

Возможно, по закупке материала и по обращениям к сторонним услугам затраты окажутся меньше, чем стоимость оборудования промышленного изготовления. Однако разница, скорее всего, будет не столь существенной. Но главный вопрос не в деньгах.

Выводы и полезное видео по теме

О самостоятельном изготовлении котла пиролизного действия:

Технически самостоятельное производство пиролизных котлов без наличия соответствующей базы является крайне сложным процессом. Также необходимы профессиональные навыки в работе с металлом, чёткое понимание инженерных схем и технологических тонкостей изготовления котельного оборудования. Без всего этого не стоит даже браться за работу.

Если вы обладаете необходимыми знаниями и умениями, и можете дать ценный совет по сборке пиролизного котла другим посетителям сайта – оставляйте, пожалуйста, свои комментарии, делитесь секретами мастерства, задавайте вопросы в блоке под статьей.

Читайте также  Датчик дыма принцип действия

Источник: https://sovet-ingenera.com/otoplenie/kotly/piroliznyj-kotel-svoimi-rukami.html

Принцип работы пиролизного котла и его особенности

Принцип действия пиролизного котла

Пиролизные (газогенераторные) котлы отличаются большим КПД по сравнению с обычными твердотопливными котлами и позволяют извлечь больше тепловой энергии из аналогичного объема твердого топлива. На чем же основан принцип работы пиролизного котла и за счет чего увеличивается эффективность сжигания топлива? Ответ на этот вопрос вы можете узнать из материала данной статьи. Кроме того, здесь также рассмотрены преимущества и недостатки генераторов тепловой энергии такого типа, которые необходимо обязательно учитывать, решив приобрести или изготовить его своими руками.

На чем основана работа пиролизного котла

В основе работы любого газогенераторного или, по другому, пиролизного котла лежит явление так называемого пиролиза или сжигания твердого топлива при высокой температуре и недостатке кислорода. В таких условиях происходит не обычный процесс горения, а разложение (тление) сухой древесины или другого вида твердого топлива с выделением горючего пиролизного газа, который в дальнейшем используется для получения тепловой энергии и нагрева жидкого теплоносителя в теплообменнике.

Пиролизный котел

Для того, чтобы принцип работы пиролизного котла, был более понятен, рассмотрим его устройство и схему функционирования основных его узлов.

Принцип работы и основные элементы конструкции пиролизного котла

Основой конструкции таких генераторов тепловой энергии служат две камеры (см. рис). Первая (данном случае — верхняя) имеет большой объем и служит для загрузки топлива, его поджигания, подсушивания, а также, пиролизного сжигания с выделением древесного газа.

Для обеспечения этого процесса в нее подается ограниченное количество первичного воздуха. При первоначальном розжиге дроссель (заслонка) дымовой трубы открывается и дымовые газы выходят в нее напрямую, как в обычном твердотопливном котле.

После того, как топливо загорится, дроссельную заслонку закрывают и агрегат начинает работать в газогенераторном режиме.

Вторая камера (нижняя) имеет меньший объем и служит для сжигания пиролизного газа, который подается в нее из верхней камеры, с помощью форсунки, расположенной в разделяющем их перекрытии из огнеупорного материала. По каналам в том же огнеупорном перекрытии к форсунке принудительно подается вторичный воздух, который обеспечивает полное сжигание пиролизного газа в нижней камере. С помощью изменения объема подачи воздуха можно регулировать работу котла: скорость сжигания топлива и температуру нагрева теплоносителя.

При работе пиролизных котлов, в большинстве их моделей, пламя из форсунки направлено вниз. Горячие газы проходят через теплообменник водяной рубашки, отдают ему свою тепловую энергию и выходят через дымовую трубу.

Хотя в настоящее время, существуют модели, которые могут отличаться формой и устройством, расположением и конструкцией камер сжигания, способом подачи первичного и вторичного воздуха и другими особенностями. Но принцип их работы остается одним и тем же: твердое топливо сжигается в таких условиях, что из него выделяется горючий газ, который потом сжигается в отдельной камере с выделением большого количества тепла.

Преимущества и недостатки

Газогенераторные или котлы с пиролизным сжиганием твердого топлива имеют следующие преимущества:

  • имеют более высокий КПД (до 85%) по сравнению с обычными твердотопливными агрегатами;
  • возможность более эффективного управления мощностью их работы;
  • в процессе горения выделяемый пиролизный газ взаимодействует с активным углеродом и поэтому в дымовых газах, на выходе из котла, содержится минимальное количество вредных примесей, то есть, они практически состоят из смеси водяного пара и углекислого газа (причем последнего содержится почти в три раза меньше, чем в дымовых газах обычных твердотопливных котлов);
  • образуется минимальное количество сажи и золы, что позволяет реже производить их чистку, а, следовательно, меньше хлопот во время их эксплуатации;
  • возможность более длительной работы на одной закладке топлива.

Из недостатков можно отметить следующие:

  • более высокая стоимость твердотопливных газогенераторных (пиролизных) котлов по сравнению с традиционными;
  • зависимость от электроэнергии (она необходима для принудительной подачи воздуха с помощью вентилятора и питания блока управления, хотя существуют конструкции и без них);
  • для эффективности их работы, желательно, чтобы дрова были сухими (влажность древесины не превышала бы 20%).

Хотя, если судить объективно, то последние два недостатка, характерны не только для пиролизных котлов. В настоящее время, и твердотопливные агрегаты с обычным сжиганием топлива часто снабжаются принудительной подачей воздуха или автоматикой для регулирования процесса горения и, поэтому, также могут быть зависимыми от наличия электроэнергии.

Кроме того, большинство современных систем отопления устраивается с принудительной или комбинированной циркуляцией теплоносителя и поэтому, нуждаются в электроэнергии для работы циркуляционных насосов, независимо от вида применяемого котла.

То же относится и к повышенной влажности топлива. Она одинаково оказывает негативное влияние на условия его сжигания в любых видах твердотопливных котлов или печей, так как требует больше времени и энергии для его подсушивания.

по теме: Принцип работы пиролизного котла с верхним расположением камеры дожига (сжигания древесного газа).

Источник: https://v-teple.com/piroliznye-kotly/princip-raboty.html

Принцип работы пиролизных котлов

Принцип действия пиролизного котла

Одним из видов твердотопливных, как правило водонагревательных, котлов являются пиролизные, или газогенераторные установки. В этой статье мы рассмотрим принцип их работу и разберемся действительно ли они такие эффективные.

Дрова всегда использовались людьми как источник тепла, однако сейчас технологии позволяют применять их с более высоким КПД чем давали старые печи. Современные котлы не только значительно экономят ресурсы, но и время, ведь за ними не нужно следить, а одной закладки дров хватает на 12-24 часа.

Почему у пиролизного котла такой высокий КПД

В отличии от классических твердотопливных котлов здесь происходить процесс “горения наоборот”, то есть тепло выделяет не процесс горения древесины, а горение выделяемого газа. Теперь давайте разберемся подробнее.

Сам процесс пиролиза представляет из себя разложение органических соединений при высокой температуре (200…800°С) и ограниченном количестве кислорода. При этом выделяется газ и отработанный кокс.

Этот принцип работы используют и газогенераторные котлы, где, в качестве органического вещества служит древесина. Выработанный таким образом газ сгорает при температуре до 1200°С и выделяет значительно больше тепловой энергии, нежели сами дрова из которых он получен. Таким образом можно получить до 50% больше тепла. КПД таких котлов достигает 85…89%.

В качестве топлива может использоваться:

  • дрова,
  • различные пеллеты,
  • щепа,
  • топливные брикеты,
  • кокс,
  • уголь.

При этом содержание канцерогенных веществ в отработанных газах, выбрасываемых наружу, минимальное, что важно для людей, заботящихся об экологии.

Принцип работы достаточно простой

1 этап. Дрова разогреваются до температуры выхода пиролизных газов.

2 этап. Начинает выходить газ, начинается процесс пиролиза и он продолжается ровно до тех пор, пока все летучие газы не испарятся из топлива.

3 этап. Окончательное сгорание углей.

Как влияет влажность дров на эффективность

Древесина для пиролизных котлов должна быть просушена до 15-20% влажности. Такой результат сложно получить при естественной сушке, поэтому можно считать это главным недостатком такого типа котлов.

Сырые дрова выделяют большее количество водяного пара, который перемешивается с газо-кислородной смесью и снижает ее энергоемкость. Пример такого снижение в цифрах:

  • Сжигание 1 кг дров с влажностью 20% – мощность 4 кВт;
  • Сжигание 1 кг дров с влажностью 50% – мощность 2 кВт.

Если перенести это на работу установки, получается что сырые дрова увеличивают 1 этап работы (см. схему выше). То есть работать котел будет как классический больше времени, а как пиролизный – меньше. Эффективность будет снижаться прямо пропорционально.

Подробная схема работы, 6 этапов

  1. После того как дрова разгорелись, заслонка закрывается и начинается стадия тления.
  2. В камеру нагнетается кислород, в небольшом количества, но в достаточном чтобы поддерживать тление.
  3. В это время происходит выделение пиролизных газов.
  4. Газы попадают во вторичную камеру сгорания где соединяются с кислородом, который искусственно нагнетается.

  5. Происходит процесс сгорания смеси с выделением тепла. Часть энергии уходит на теплообменник для прогрева теплоносителя, часть уходит в первичную камеру для поддержания процесса пиролиза.
  6. Отработанные продукты горения выходят через дымоход, проходя при этом через дополнительный теплообменник и отдавая оставшееся тепло.

Весь процесс сгорания происходит под контролем системы терморегулирования.

Ее можно настроить на определенную температуру в помещении.

Какие виды газогенерирующих котлов существуют

Схема котла с нижней камерой сгорания газов

Как вы уже поняли, такие котлы содержат две камеры сгорания: первичную топку загрузки (где горят дрова) и камеру сгорания (где непосредственно горит газ). Но, по своему расположение, топки могут быть двух видов:

  • с нижней камерой сгорания,
  • с верхней камерой сгорания.

Особенности котлов с нижней камерой сгорания

В этом случаи пиролизный газ с первичной топки подается путем искусственного нагнетания с помощью турбины. Это делает работу установки зависимой от электричества.

Достоинства

Недостатки

Удобная загрузка топлива в камеру Необходимость очистки от золы камеры сгорания газа
Удобное обслуживание Более высокая цена, обусловленная сложной конструкцией
КПД выше за счет большей камеры теплообменника

Особенности котлов с верхней камерой сгорания

Камера сгорания газов сверху

В этом случаи дрова горят в нижней камере, а выработанный газ поднимается в верхнюю, где и происходит его сгорание.

Достоинства

Недостатки

Газ поступает в камеру естественным образом Немного ниже КПД
Камеру чистить нужно реже
Отработанные газы выходят благодаря естественной тяге

Немного теории из эффективности этого оборудования

Как заявляют многие производители расход топлива на 100 м² помещения при его высоте до 3 м составляет  не более 10 кг в сутки. В качества дров рекомендуют использовать березу или клен. Хвойные породы менее эффективны так как в выделяемых газах остается смола.

В заключение

Если вы решили установить и пользоваться котлом на твердом топлива, такой вариант как пиролизный будет наиболее рациональным. Не смотря на свою высокую стоимость он окупится довольно быстро за счет своего высокого коэффициента полезного действия. Кроме этого будет экономить ваше время в процессе эксплуатации и обслуживания.

Источник: https://vremya-stroiki.net/princip-raboty-piroliznyx-kotlov/