Пиролизные котлы. Котел очаг пиролизный
Виды пиролизных котлов
Деньги, вложенные в рекламу, приносят доход на 30-35% выше, чем те же средства, инвестированные в модернизацию и внедрение новых идей в технике и технологиях. Нам, как потребителям, не очень хотелось бы покупать продукцию, изготовленную на идеях и расчетах 50-тилетней давности, морально устаревшую, но красиво оформленную дизайнерами и правильно поданную маркетологами.
«Новинка» десятилетия
Речь пойдет о пиролизных котлах отопления. Само название говорит о сложном устройстве, использующем замысловатую схему сжигания угля или дров с целью получить максимальное количество тепловой энергии при минимальном участии человека.
Сразу стоит упомянуть о нескольких важных особенностях подобных сжигателей:
- Существуют конструкции пиролизных котлов, рассчитанных как на дровяное топливо, так и угольное, причем последнее даже более предпочтительно из-за высокой теплоты сгорания;
- Основное количество тепла выделяется при сгорании газообразных продуктов разложения дров, угля или брикета в газогенераторной каморе котла;
- Для работы котла пиролизного горения обязательно нужен управляемый поддув воздуха, зачастую с использованием электровентилятора, в этом случае без электроэнергии пиролизный котел может остановиться.
Существуют конструкции, в которых нет электронаддува воздуха, но в таком случае дымоход для пиролизного котла должен быть примерно на 30% выше стандартного, чтобы обеспечивать необходимый напор воздуха в камеру пиролизной газификации и в полость остаточного сжигания газовоздушной смеси.
Принцип работы пиролизного котла
Современный пиролизный котел правильнее назвать газогенератором. На таких устройствах работали знаменитые полуторки и ЗИСы во время войны и в первые послевоенные годы, в условиях жесточайшей нехватки бензина. Уже тогда была «отточена» на практике самая удачная конструкция пиролизной установки.
Принцип работы пиролизного котла основан на использовании трех раздельных камер:
Совет! Не обращайте внимания на рекламные заверения в универсальности пиролизных котлов, все они крайне чувствительны к содержанию влаги в топливе, ее не должно быть больше 25%.
Особенности конструкции пиролизного котла
Сама задумка в построении пиролизного двухступенчатого сжигания очень удачна. Процесс горения чище и стабильнее, без недогаров топлива в золе. Сам по себе процесс сжигания дров малоинтересен, нужно еще как-то передать высвобожденное тепло в воздух отапливаемого помещения. Благодаря такой организации пиролиза и тепловыделения, оказалось достаточным просто построить пиролизные котлы длительного горения с водяным контуром. Снимать тепло с очага горения и передавать можно так же, как в обычном газовом котле, и так же просто регулировать его работу.
Верхние и нижние камеры пиролизного котла, в чем их отличие
По исполнению различают конструкции котлов пиролизного горения с верхним и нижним расположением каморы сжигания продуктов возгонки топлива.
Принцип и различия в устройстве котла понятны из схем и рисунков. В системе с нижним расположением каморы газификации проще обслуживать и зачищать от золы колосники и накопители. В конструкциях с верхним положением пиролизной камеры легко обеспечить загрузку топлива на сутки без использования бункеров и специальных подавателей. Конкурент с нижней камерой без бункера отработает закладку дров за 7-8 часов.
Как горит топливо в пиролизных котлах
В обоих случаях в пиролизном котле используется первичный и вторичный воздух. Первичный подается в крайне ограниченном количестве в отсек газификации. Это место можно назвать сердцем пиролизного котла, его КПД и тепловая эффективность определяется именно способностью глубоко и качественно газифицировать топливо, невзирая на его количество, качество и способность к возгонке.
На этапе пиролизной газификации топлива все тепло от тлеющего топлива стараются сохранить в объеме камеры, для этого объем камеры теплоизолируют от внешней среды и зачастую выполняют из керамики, стойкой к самым агрессивным соединениям, которых полно, например, в сернистых углях. Иногда вместо капризной керамики используются специальные марки чугуна, неплохо показавшего себя в работе. Обычная сталь прогорит до дырок в течение нескольких недель. По этому признаку легко отличить приличный пиролизный котел от имитации хорошего котла.
Кроме того, в отдельных вариантах пиролизных котлов придуманы топливные бункеры, позволяющие подавать дрова в камеру газификации топлива. Теперь владельцу достаточно позаботиться об однократной в течение суток загрузке отсека с дровами или углем и периодически удалять шлак и твердые отходы из накопителя.
Регулировка и управление пиролизными котлами
Теоретически глубина полезного использования топлива может достигать 90% только на качественном дровяном топливе. К сравнению: обычный котел на дровах выдавливает максимум 50-60%. Все остальные рассказы – выдумки маркетологов.
Очень многое в работе пиролизного котла зависит от стабильности работы автоматики. Если сжигаются дрова, состав продуктов газификации у любых сортов древесины примерно одинаков, с небольшим отличием в калорийности и объеме выделившихся горючих газов. В таких условиях очень легко поддерживать подачу оптимального количества вторичного воздуха, чтобы не выдувать лишним воздухом тепло в трубу.
В случае угля все намного серьезнее. Газификация угля – процесс очень сложный, и для правильного глубокого газообразования нужна сложная система управления, поэтому многие производители пиролизных котлов вообще отказываются от работы с подобным топливом.
Проблемы газификации угольного топлива
Процесс газификации топлива очень сложный и многогранный, требует точного дозирования воздуха. Самые дешевые варианты пиролизных котлов вообще не рассчитаны на другую работу, кроме как на дровах или дровяных пеллетах. Дело в том, что газификацию или термовозгонку древесины можно вообще не контролировать. Достаточно нагреть дрова в замкнутом объеме до 270-300 градусов, и дальше процесс газообразования пойдет в автоматическом режиме, без подвода воздуха или тепла.
Продукты газификации угля очень сильно зависят от сортности и марки угля, теплового режима. Причем калорийность газов и температура может очень сильно «гулять» в зависимости от температуры газификации и количества подаваемого первичного воздуха. Если автоматика неправильно отрегулирована, из-за высокой температуры в камере дожигания можно сжечь теплообменник и получить аварию.
По отзывам владельцев пиролизных котлов, зачастую приходится чуть ли не вручную подбирать оптимальную марку угля и размер кусков. Обычно в таком случае для запуска котла используют дрова, и далее переводят на уголь или угольный брикет.
Преимущества пиролизных котлов перед обычными топками
Пиролизный способ более экономичен. Даже самый дорогой котел обычной конструкции не в состоянии полноценно сжигать уголь, в лучшем случае остаток несгоревшего топлива в шлаке составит 10-18%. На электростанциях в условиях промышленного сжигания с «подсветкой» мазутом или природным газом недогар угля составляет 5-10%.
Хорошее качество горения позволяет сжигать топливо с получением минимального количества вредных и канцерогенных веществ. Но если в конструкции пиролизного котла произошла разгерметизация задвижек или люков, возможно появление в помещении утечек угарного газа, являющегося основным компонентом продуктов газификации топлива.
Пиролизный котел сложнее в обслуживании, его эффективность напрямую зависит от качества и надежности автоматики. Кроме того, нормальная устойчивая работа возможна только при загрузке не менее трети от штатного количества топлива, при этом есть определенные ограничения на размер кусков и влажность.
Самодельный пиролизный котел
Нашему человеку по плечу любая задача. Самодельные пиролизные котлы с верхней камерой давно изготавливают своими руками из подручных материалов и старых пропановых баллонов. Вместо стационарной верхней крышки используют съемную с трубой, и, конечно, в такой конструкции пиролизного котла напрочь отсутствует всякая автоматика, поэтому работают они, как правило, на отработанном масле и дровах.
Заключение
Несмотря на относительную «древность» газогенерации, пиролизные котлы можно считать свежей идеей, воплощение которой потребовало использование современных средств автоматики и управления качеством горения. Следующим шагом в разработке котлов будет так называемое беспламенное горение, при котором топливо окисляется при очень низкой температуре 200-300о с минимальными потерями тепла.
Предыдущий пост
Наливной пол полимерный
Следующий пост
Силикатный облицовочный кирпич
obrawa.ru
Пиролизный котел
Пиролизный котелПиролизный котел – одна из наиболее современных и экономичных разновидностей отопительных агрегатов. Для работы такого котла подходит самое разнообразное твердое топливо – от дров и прессованных гранул до торфа и бытового мусора.
Единственным существенным недостатком подобного оборудования является его высокая стоимость. Но при желании вы можете справиться с изготовлением котла своими руками. Для этого нужно досконально разобраться в схемах сборки и иметь навыки работы со сварочным оборудованием. В основе работы котла лежит принцип пиролиза, суть которого заключается в термическом разложении твердого топлива при высокой температуре в условиях искусственно созданного дефицита кислорода. В результате топливо тлеет, разлагаясь на твердый остаток и пиролизный газ. Образующиеся газы также сгорают, что повышает теплоэффективность оборудования и делает расход топлива более рациональным. Дополнительным преимуществом рассматриваемых отопительных котлов является экологическая безопасность. В процессе пиролизного сжигания топлива выделяющиеся вредные компоненты смешиваются с углекислым газом и утилизируются. В результате в атмосферу выводится дым, не содержащий канцерогенов и прочих вредных веществ. Эта особенность позволяет топить котлы даже резиной, обрезками древесно-стружечных плит и прочими подобными материалами. Важно! Объем примесей типа резины и полимеров не должен превышать 20% от суммарного количества топлива.
Работа пиролизных котлов состоит из 4 основных этапов.
На первом этапе топливо дополнительно сушится и разлагается на твердый остаток и газы. На втором этапе пиролизные газы сжигаются. На третьем этапе продувается пламя и тепло возвращается к топливу, что способствует выделению дополнительного количества тепла. На четвертом этапе оставшиеся продукты сгорания выводятся через дымоход.
Разобравшись в особенностях работы котла, приступаем к его изготовлению. Начнем с подготовки необходимых материалов и инструментов.
Набор для работы
Листовой металл толщиной от 0,8 мм. Огнестойкие кирпичи. Температурные датчики. Решетка колосника. Трубы диаметром 32 мм, 57 мм и 160 мм. Профилированные трубы в количестве 2 штук. Дверца зольника. Дверка для топливной камеры. Вентилятор. Гибкая пережженная проволока. Болгарка. Шлифовальные круги. Сварочный аппарат. Порядок изготовления пиролизного котла
Прежде чем приступать к изготовлению котла, ознакомьтесь с некоторыми полезными рекомендациями. При условии их соблюдения готовое оборудование будет максимально производительным, эффективным и экономичным.
Полезные рекомендации
Систему нужно укомплектовать вентилем для регулирования интенсивности движения теплоносителя. Для увеличения теплоотдачи трубу теплоносителя лучше сделать изогнутой, к примеру, в форме змеевика. Проем для загрузки топлива должен иметь прямоугольную форму. При этом дверцу отверстия следует укомплектовать стальной накладкой для уплотнения. Для контроля интенсивности поступающего воздушного потока система укомплектовывается ограничителем.
Инструкция
Первый шаг. Из листового металла вырезаем стенки корпуса котла в количестве 4 штук. В передней стенке вырезаем отверстия для топочной камеры и зольника. Второй шаг. Вырезаем отверстия для трубников и дымососа. Третий шаг. Соединяем вместе все металлические стенки, за исключением задней. Для этого используем сварочный аппарат. Тщательно отшлифовываем стыки между сторонами будущего отопительного котла. Четвертый шаг. Собираем теплообменник котла в соответствии с представленной схемой. Свариваем трубы. Пятый шаг. Вставляем теплообменник в корпус котла. Убеждаемся в герметичности соединений с помощью компрессора. При отсутствии течей привариваем заднюю стенку корпуса. Шестой шаг. Устанавливаем решетку колосника. Она разделит корпус котла на 2 камеры. В одной (нижней) будет тлеть загрузка, во второй – сгорать газы. Нижнюю камеру укомплектовываем воздуховодом, а после обкладываем огнестойким кирпичом с каждой стороны. Седьмой шаг. Монтируем дверцы зольной камеры и топливника. Они должны максимально плотно прилегать к корпусу. Восьмой шаг. Устанавливаем собранный котел на предварительно выложенную кирпичную опорную площадку. Девятый шаг. Подключаем дымоход. Трубу для отведения дыма рекомендуется обернуть минеральной ватой для утепления. Десятый шаг. Подключаем к агрегату водяной контур. Одиннадцатый шаг. Устанавливаем дутьевой насос.
Дополнительно котел можно автоматизировать, установив систему температурных датчиков и регуляторов. Они будут контролировать интенсивность подачи воздуха.
Техника безопасности
При установке самодельного котла соблюдаем следующие важные правила: для установки отопительного агрегата нужно выделить отдельную котельную; в котельной нужно оборудовать эффективную вентиляционную систему. Минимальная площадь воздуховодного отверстия – 100 см2; расстояние между агрегатом и любыми другими поверхностями и предметами должно быть больше 20 см; перед топкой котла укладываем на пол стальной лист толщиной не менее 3 мм; котел устанавливаем на предварительно обустроенное кирпичное либо бетонное основание; дымоотводящую трубу нужно качественно утеплить. Без теплоизоляции процессы образования конденсата, копоти и прочих неприятностей будут более интенсивными. Это отрицательно скажется на эффективности оборудования и сроке его службы. В завершение выполняется проверка КПД котла. Для этого достаточно сделать тестовую загрузку топлива. Если выходящий дым не будет иметь угарного запаха, значит с КПД котла все в порядке и его можно использовать для обогрева дома безо всяких опасений.
Чем топить пиролизный котел?
Виды топлива
Для топки пиролизного котла можно использовать:
дрова; торф в брикетах; антрацит; древесные гранулы и брикеты; бурый уголь; кокс. Перечисленные виды топлива различаются по калорийности. От этого показателя напрямую зависит эффективность работы агрегата. Применение менее калорийного топлива может уменьшить КПД котла на 30% и более.
Чаще всего для топки пиролизных котлов используют брикеты и пеллеты. Брикеты могут изготавливаться из древесины, соломы и торфа. Идеальный вариант – брикеты, изготовленные по методу прессования. Те же брикеты, которые изготавливаются из опилок, рекомендуется использовать только в комплексе с бурым углем либо дровами. Для изготовления пеллетов тоже может использоваться древесина или солома. Материал прессуется подобно брикетам. Нередко для топки пиролизных котлов используются дрова. Важно! Для обеспечения максимальной эффективности работы оборудования и уменьшения расхода топлива нужно использовать древесину влажностью не более 20%. В целом же при выборе топлива следует учитывать особенности местности, в которой находится ваш дом. Если вы живете в окружении лесов, наиболее целесообразным вариантом будет использование дров. Жителям же степных полос, как правило, выгоднее топить углем. Если в месте вашего проживания доступно любое топливо, выбирайте самое калорийное. Этим вы обеспечите наиболее высокий КПД оборудования при минимальном расходе.
Советы специалистов по топке котла
Давайте посмотрим, что говорят профессионалы в отношении выбора оптимального вида топлива. Так, при топке древесиной будет образовываться много дыма. Чтобы избавиться от сопутствующих этому неудобств, по краям загрузки нужно укладывать поленья более крупного размера, а в центр класть мелкую растопку. В густонаселенных местностях рекомендуется воздерживаться от использования торфа, т.к. в процессе его сжигания выделяется большое количество углекислого газа и в атмосферу выводятся различные крупные частицы, что вряд ли понравится соседям. Для эффективного использования антрацита нужен сильный очаг. Мощности пиролизного котла обычно не хватает для полного сжигания такого топлива. Чтобы уменьшить расходы, отсеивайте от пепла крупные уцелевшие фрагменты и используйте их повторно. Таким образом, владея навыками работы со сваркой и следуя приведенным рекомендациям, вы сможете самостоятельно изготовить эффективный, надежный, безопасный и экономичный пиролизный котел.
myremdom.ru
Котел пиролизный своими руками
Говорят, что все новинки – это хорошо забытое старое. Не является исключением и создание отопительный систем на базе пиролизных печей. Первые заводы, использующие технологию пиролиза были построены еще в 70-е годы позапрошлого 19-го века. До сих пор эта технология широко применяется и у нас и за рубежом для переработки нефти. Собственно «пиролиз» это процесс химического разложения органики под действием высокой температуры. В устройствах, использующих твердое органическое топливо (как правило, дрова) твердая часть и выделяющиеся из него при температурном разложении газы сгорают отдельно, что существенно повышает эффективность таких печей. Несмотря на сложное название и мудреное описание процесса вы вполне можете построить котел пиролизный своими руками.
Котел пиролизный своими руками
Суть процесса пиролиза
В пиролизных котлах на твердом топливе используются такие типы органики, которые при температурном разложении дают большой выход летучих горючих веществ. Пиролизные котлы работают не только на дровах (и всех видах топлива из древесины, таких как пеллеты или топливные брикеты), но и на угле, вплоть до коксующихся марок.
тление топлива
Топливо в пиролизных котлах размещается на колоснике. После поджига загруженной партии топлива, закрывается плотная дверка и начинает работать дымосос. Вследствие этого в камере сгорания поднимается высокая, до 800 градусов температура, однако в ней отсутствует кислород из воздуха для обычного интенсивного горения. Вместо этого органическое топливо тлеет и обугливается, при этом выделяются летучие газы, преимущественно углеводороды.
Под действием конвекции летучие горючие газ поступают в подколосниковое пространство. Вместе с ними мигрирует и азот, находящийся в первично имеющемся воздухе в топке. Под решеткой колосника к смеси газов подмешивается кислород из вторичного окнтура подачи воздуха. Получившая смесь уже имеет способность к сгоранию. Она сгорает, выполняя полезную функцию (например, нагревая воду в теплообменнике), а кроме того выделившееся тепло поступает обратно к органическому топливу и поддерживает процесс тления.
Основными чертами котлов ,работающих на технологии пиролиза являются следующие:
- Возможность изготовления из недорогих конструкционных материалов.
- Длительная время одного цикла пиролиза, достигающего 30 часов,
- Полная взрыво и пожаро-безопасность.
- Простота конструкции, доступная для самостоятельного изготовления.
- Широкий спектр используемого древесного топлива (от классических дров до пеллет).
- Высокая экологичность котлов, низкое количество продуктов сгорания.
Процесс управления работой пиролизного котла
В обычную печь вам придется загружать топливо минимум через каждые два часа. Это является причиной большой интенсивности горения топлива в печах такой конструкции. Большая часть тепла при этом просто «вылетает в трубу». КПД таких котлов минимален, кроме того, в нем остается много остатков, которые приходится регулярно выгребать.
А вот если ограничить приток кислорода, то период горения значительно увеличивается. При этом тепло выделяется не только при самом процессе тления-пиролиза, но и от сгорания выделившихся газов. Вследствие этого время работы от одной загрузки может увеличиваться до суток и более.
Процесс изготовления пиролизного котла
Сразу отметим, что пиролизные котлы можно использовать не только для отопления. Но и для прямого обогрева небольших помещений.
Нюансы с топливом
Приятная новость для владельцев автомобилей: ваш пиролизный котел можно будет «кормить» не только дровами, но и отработанным машинным маслом. Цена такой отработки просто смехотворная, а в пиролизном котле он будет гореть не хуже, чем обычные дрова. Но есть нюанс: котел, «питающийся» отработкой должен иметь специальную конструкцию.
Строим пиролизный котел на «отработке»
Создать пиролизный котел, работающий на отработке очень просто. В нем имеется две емкости: нижняя, в которую загружается топливо и где оно проходит процесс пиролиза и верхнюю воздушную камеру.
простейшая пиролизная печь
В нижнюю часть вваривается труба с толстыми стенками, в которой проделываются отверстия. Собственно в этой трубе и происходит дожигание паров из «отработки».
схема пиролизной печи
В верхней воздушной камере монтируются перегородки, которые направляют горячий воздух по извилистому маршруту, этим достигается повышенная отдача тепла от верхней камеры в помещение.
подробное описание конструкции пиролизного котла
Через приваренный к верхней камере дымоход продукты сгорания удаляются в атмосферу.
Такую печь можно несколько усовершенствовать. Для этого рядом с нижней емкостью монтируется дозаправочный бак, соединенные с ней трубой. Дозаправка происходит по принципу сообщающихся сосудов.
Но, обратите внимание, в такую печку категорически не допускается попадание воды. Ее нельзя размещать в месте, где возможно выпадение атмосферных осадков. При попадании воды тлеющее масло вспенивается и резко расширяется в объеме. Это может привести даже к разрывк окнструкции.
Также при создании такой печи обратите внимание, что высота дымохода должна составлять не менее двух метров.
Если вы оснастите верхнюю камеру такой печи водяной рубашкой, то она вполне может нагревать проходящий через нее поток воды. Также верхний бак может нагревать и проходящий воздух.
kaminforlife.ru
