Kotel na pyrolýzu pro kutily: zařízení, obvody, princip činnosti

Termín "pyrolýza" se týká procesu, při kterém dochází k opožděnému spalování pevného paliva za vzniku plynného média. Navzdory „profesorskému“ názvu struktury je výroba pyrolýzního kotle vlastními silami relativně jednoduchá a domácí výrobky jsou v praxi docela běžné.

Vysvětlení je jednoduché - plynový kotel na dřevo se snadněji udržuje, často účinnější a hospodárnější než jiná podobná zařízení. Podívejme se, jak takové zařízení funguje a co je potřeba pro jeho výrobu.

Princip činnosti pyrolýzních kotlů

K pyrolýzním strukturám patří kotle topných systémů, kde se jako palivo používají pevné hořlavé materiály. Obvykle se nazývají plynové kotle.

Abychom lépe porozuměli principu fungování domácího pyrolýzního kotle, je logické pečlivě zvážit zařízení takové techniky. Začněme s vlastnostmi pece jako hlavní části topné konstrukce. Pracovní plocha palivové komory pyrolýzních kotlů je ve skutečnosti rozdělena do dvou oddělených komor.

Konstrukce pyrolýzního kotle v kontextu: 1 - nakládací komory (pasivní), kde probíhá proces pyrolýzy (neúplné spalování); 2 - plynová spalovací komora (aktivní) generovaná během pyrolýzy

Jedna z těchto komor je naložena na tuhé palivo - palivové dříví, pelety, brikety atd. Tam začíná primární proces spalování pevného paliva s omezeným přívodem vzduchu. V tomto stavu palivo nehoří, ale doutnává. Plyny emitované při pomalém spalování vstupují do jiné oblasti komory - aktivní, kde intenzivně shoří i při zvýšeném přívodu vzduchu.

Technicky je podobný spalovací proces realizován jednoduchým způsobem. Podoblasti společné komory jsou jednoduše odděleny roštem a tryskou. Horní část komory je pasivní pec, dolní část komory je aktivní pec. V tomto případě je třeba vzít v úvahu konstrukční prvek - horní přívod vzduchu do palivové komory (horní tryska).

Ve skutečnosti se tím odlišuje konstrukce plynového kotle od klasické jednokomorové konstrukce, kde se používá nižší průtok.

Klasická konstrukce vzduchového čerpadla (často nazývaného ventilátor, ale technicky se jedná o chybný název), který se používá v okruhu kotle pyrolýzy. Toto je důležitá součást pro zajištění výkonu zařízení.

Technologicky je pro uspořádání pyrolýzních kotlů charakteristickým okamžikem také organizace nuceného tahu. Konstrukce dvoustupňového topeniště má vysoký aerodynamický odpor. Proto neexistuje žádný způsob, jak to udělat bez instalace vzduchového čerpadla.

Jak funguje kotel v praxi?

Je účelné zvážit praktické použití zařízení v procesu krok za krokem:

1. Načítání palivového dříví - položení na rošt horní části fotoaparátu.
2. Zapalování paliva a spuštění kouřového čerpadla.
3. Tvorba dřevního plynu při teplotě 250 - 850 ° C.
4. Přechod dřevního plynu do spodní oblasti pece.
5. Spalování dřevního plynu s přídavným přívodem vzduchu.

Dále teplo získané ve spodní oblasti palivové komory se používá k ohřevu chladicí kapaliny. Chladivem může být jak vodné médium, tak vzduch.

1 - aktivní kamera; 2 - přívod vody; 3 - sekundární vzduch; 4 - komín; 5 - výstupní potrubí; 6 - škrticí klapka; 7 - odtok vody; 8, 9 - senzory; 10 - regulátor teploty; 11 - dveře pasivní komory; 12 - primární vzduch; 13 - pasivní kamera; 14 - vzduchové čerpadlo; 15 - obvod výměníku tepla; 16 - tryska; 17 - dveře aktivní kamery

Pokud věnujete pozornost všem existujícím návrhům domácích kotlů na tuhá paliva, je tradiční alternativou hlavní alternativa k pyrolýznímu kotli.

Jedná se o podobnou verzi kotle na dřevo, kde je jeden nerozdělený topeniště a funguje princip nízkého přívodu vzduchu do spalovací komory. Ale takový systém je považován za méně účinný a nehospodárný kvůli rychlému spalování paliva.

Pyrolytický kotel je schopen produkovat koeficient výkonu na úrovni 85-95% za podmínky 100% zatížení. Účinnost však výrazně klesá, pokud je zatížení menší než 50%. Proto výrobci pyrolýzních zařízení doporučují uživatelům provozovat zařízení s maximálním zatížením.

Podobný přístup platí pro domácí struktury, pokud jsou plně v souladu s klasickým pyrolytickým schématem a provozními požadavky.

Pro provozní požadavky „pyrolýzy“ je třeba poznamenat, že jsou spíše přísné:

• povinné vybavení vzduchovým čerpadlem;
• přípustná vlhkost paliva není vyšší než 25-35%;
• zatížení zařízení nejméně 50%;
• teplota zpátečky ne nižší než 60 ° С;
• nakládání pouze s velkou hmotností paliva.

Je třeba také poznamenat, že vysoké náklady pyrolytické systémy průmyslová výroba. To je pravděpodobně důvod, proč je do-it-yourself možnost velmi populární.

Domácí pyrolýzní kotel

Při výrobě takových topných zařízení z vlastních rukou se zpravidla vychází z populárního Belyaevova schématu. Tím nechci říci, že se jedná o jednoduché řešení, které vám umožní bez problémů vyrobit ohřívač. Ale možná, jedno z těch řešení, která mohou být skutečně implementována.

Trojrozměrné schéma pyrolýzního kotle pro výrobu kutilů. Toto je jedna z jednoduchých variací obvodu, které lze v domácnosti provádět samostatně.

Pro výrobu zařízení podle tohoto schématu musí velitel:

• kovová trubka (d = 32; 57; 159 mm);
• profilová trubka (s = 60x30; 80x40; 20x20 mm);
• ocelový pás (20x4; 30x4; 80x4 mm);
• šamotová cihla;
• plech;
• vzduchové čerpadlo;
• teplotní čidlo.

Je také nezbytné mít kompletní sadu stolních nástrojů a svařovací stroj (a svářečské dovednosti, resp.).Práce na výrobě pyrolýzního kotle vlastníma očividně nejde o samotnou moc. Je potřebný alespoň jeden asistent.

Nejprve je v souladu s vybraným schématem nutné připravit plošné detaily struktury. Doporučuje se připravovat plechové desky a řezat je na míru profesionálním přesným zařízením.

Aplikace pro řezání ručního nástroje, jako je "bruska", také vyžaduje určité dovednosti a bezpečnostní opatření během provozu, ale nezajišťuje přesnost řezání, což následně ovlivňuje kvalitu svařovacího výkonu. Tento bod by měl být zohledněn. Rozumným řešením pro řezání plechů je objednávka v mechanické dílně.

Montáž vnitřních částí zařízení

Z jedné části kovových plechů je nutné vytvořit palivovou komoru. K tomu je připojen a svařen materiál odpovídající parametrům obvodu. Mělo by být získáno dvoukomorové provedení, které by mělo být doplněno vzduchovými kanály.

Tyto prvky palivové komory jsou vyrobeny z kovového kanálu nebo pro výrobu je použita profilová trubka. Otvory se vrtají po celé oblasti přední strany potrubí.

Vzduchovody uvnitř spalovací komory. Vzduch je prostřednictvím těchto kanálů dodáván vzduchovým čerpadlem. Pro rovnoměrné rozdělení proudu vzduchu po celé délce kanálu jsou vyvrtány otvory

Nižší úroveň, v oblasti aktivní spalovací komory, kovová trubka (přívod sekundárního vzduchu) narazí na zeď umístěnou přes vzduchové kanály. Dále začíná práce s trubkami, protože nastal okamžik montáže trubkového tepelného výměníku.

Tato část pyrolytického systému je vyrobena z kovových trubek d = 57 mm:

1. Dva kovové plechy se vezmou na velikost výkresu a provede se označení.
2. Na základě označení umístění trubek se na desce vyříznou díry d = 60 mm.
3. Trubky d = 57 mm dlouhé jsou řezány.
4. Konce trubek jsou vloženy do otvorů jednoho listu a opařeny.
5. Opakujte operaci s jiným listem.

Výstupem by měl být hotový tepelný výměník, který je připevněn k tělu kotle tam, kde to obvod ukazuje.

Příklad výroby tepelného výměníku ze dvou ocelových plechů a trubek, řezaných na míru. Vyžaduje se zde kvalitní svařování, aby později při provozu kotle nedošlo k problémům

Vedle výměníku tepla (v horní úrovni) je nainstalován škrticí ventil. Tato část je vybavena držadlem a je také svařena ke konstrukci. Koncová část škrticího tělesa je uzavřena kusem plechu s trubkou pod komínem.

Potom zbývá pouze přivařit přední panel palivové komory s okny pro dveře pod každou z obou sekcí a modulem pro vzduchové čerpadlo.

Instalovaný výměník tepla a součást konstrukce škrticí klapky. Varianta nastavovacího mechanismu ve formě ruční páky s možností upevnění klapky v libovolné poloze

Před instalací čelního panelu musí být vnitřek spalovacích komor vyztužen šamotovými cihlami. Tento materiál je řezán na míru, některé pod úhlem. Cihla je broušena a upravena v místě pokládky.

Oba požární sekce palivové komory kotle jsou vystaveny šamotovým cihel. Současně je úhledně položena oblast klapek výfukových (přívodních) trubek. Po položení cihly je nainstalován přední panel.

Příklad uspořádání vnitřního prostoru palivové komory šamotovými cihlami. Cihlové obložení chrání stěny komory pyrolýzního kotle před možným vyhořením během dlouhodobého provozu

Ve skutečnosti lze hlavní sestavu pyrolýzního kotle v této fázi považovat za dokončenou. Sestavená struktura musí být zpracována - odstranění vodního kamene ze svařování, čisté svary, oříznutí, pokud se někde vyskytnou drobné nepravidelnosti.

Dalším krokem je uzavření sestavené struktury v uzavřeném prostoru.Tato část konstrukce je také vyrobena z kovových plechů. Nejprve je však třeba provést tlakové testování.

Zkoušení a konečná montáž konstrukce

Sestavená konstrukce musí být vyzkoušena. Povinné činnosti - zkontrolujte těsnost oblasti kotle, kde by měla chladicí kapalina cirkulovat. Pro provedení tlakové zkoušky tepelného výměníku jsou na přívodním a zpětném potrubí chladicího média dočasně nainstalovány zátky.

Poté je výměník tepla naplněn vodou. Doporučuje se používat horkou vodu z topné sítě nebo přívod horké vody, aby bylo možné zkontrolovat svary v podmínkách tepelné roztažnosti kovu.

Přední část téměř dokončené konstrukce s vývody pro přívod vzduchu uvnitř pracovních komor. Okna sekcí palivové komory jsou dosud bez dveří. Tato struktura bude opláštěna v plátech trupu.

Pokud nedochází k únikům ve švech tepelného výměníku, voda je vypuštěna a kovové struktury pyrolýzního kotle jsou ohraničeny vnějšími kovovými panely. Také v této fázi jsou vyráběny a zavěšeny dveře oken oken sekcí spalovací komory.

Dveře pyrolýzního zařízení vyžadují provedení s ohledem na provozní podmínky při vysokých teplotách. Proto jsou tyto konstrukční prvky obvykle vyrobeny (nebo již aplikovány) z litiny s dodatečnou tepelnou výztuží šamotovými cihlami.

Příklad konstrukce dveří jedné z částí palivové komory pyrolýzního kotle. Pro zvýšení ochrany před účinky vysoké teploty spalovacího procesu se kromě kovu používají i šamotové cihly

Poslední fází je instalace pyrolýzního kotle v místě jeho budoucího provozu. Instalace konstrukce se provádí na základ nebo na betonovou desku. Výška základny (desky) vzhledem k úrovni terénu se doporučuje udržovat velikost nejméně 100 mm.

Po instalaci a vyvážení podle úrovní je spodní část kotle připevněna k základu. Zbývá připojit komín, nainstalovat vzduchové čerpadlo a připojit přívodní / výstupní potrubí chladicí kapaliny.

Pyrolýzní kotel je zcela uzavřen v kovové skříni a je připraven k instalaci na pracovišti. Úhlové háčky jsou svařeny jako nosné prvky upevňovacích prvků na těle

Vytvoření vlastního návrhu pyrolýzního kotle je práce, která vyžaduje značné úsilí. Samozřejmě se nemůžete obejít bez režijních nákladů, pokud jde o finanční zdroje.

Nákup materiálu a využívání služeb třetích stran bude možná nižší než náklady na průmyslové vybavení. Rozdíl však pravděpodobně nebude tak významný. Ale hlavní otázka není o penězích.

Závěry a užitečné video na toto téma

O nezávislé výrobě pyrolýzního kotle:

Technicky nezávislá výroba pyrolýzních kotlů bez dostupnosti vhodné základny je nesmírně složitý proces. Rovněž jsou vyžadovány odborné dovednosti při práci s kovem, jasné pochopení inženýrských schémat a technologických jemností výroby kotelního zařízení. Bez toho všeho byste ani neměli začít pracovat.

Pokud máte potřebné znalosti a dovednosti a můžete poskytnout cenné rady ohledně montáže pyrolytického kotle ostatním návštěvníkům webu - zanechte prosím své komentáře, podělte se o tajemství dovedností, položte otázky v bloku pod článkem.