Экономично и надежно, но безопасно ли? Как сделать пиролизный котел своими руками. Котел пиролизный фото
пошаговая инструкция создания самодельного устройства с верхней загрузкой с чертежами
За красивым пламенем горящих дров прячется сложный химический процесс.
На самом деле, горят не твёрдые дрова, а газы, которые выделяются из них при высокой температуре. Этот процесс получил название пиролиза.
Google+
Vkontakte
Odnoklassniki
Из чего состоит пиролизный котёл
Принцип разложения топлива и дожиг получившихся газов используется в пиролизных котлах. Сгорание происходит при высокой температуре и полностью.
Конструкция таких котлов сложнее обычных колосниковых, они дороже, но гораздо эффективнее.
Пиролизный котёл состоит:
- Из первичной камеры. Она напоминает топку обычного котла, в которую загружается топливо. В зависимости от конструкции горение может происходить как внизу топливной камеры, так и сверху вниз.
- Вторичной камеры. В ней происходит смешивание пиролизных газов с вторичным нагретым воздухом и жаркое горение получившейся смеси. Благодаря высокой температуре происходит полное окисление углерода до углекислого газа.
- Системы поступления, разделения и подогрева воздуха. Бывают котлы на естественной тяге или с принудительной подачей воздуха.
- Системы теплообмена и дымоудаления.
- Автоматики управления.
Как работает газогенераторное оборудование с верхней загрузкой?
Дрова в пиролизном котле с верхней загрузкой сгорают так:
- Загруженная топка поджигается, пламя на естественной тяге нагревает топку до температуры в первичной камере 60 °C.
- Закрывается дверца, включается подача первичного воздуха. За несколько минут температура в очаге горения достигает 600 °C — оптимальный режим для разложения газов. Дрова тлеют при недостатке кислоро
ogon.guru
Пиролизный котел своими руками: чертежи, принцип работы, фото и видео пошаговая инструкция
На сегодняшний день в России огромное количество населенных пунктов, где отсутствует магистральный газопровод, поэтому приходится отапливать помещения электричеством или доступным твердым топливом. Конечно, последний вариант гораздо более экономный, но при этом очень трудоемкий. Приходится постоянно контролировать количество топлива в котле, следить, чтобы не прогорел, чтобы не пришлось растапливать заново. Выходом из такой ситуации являются пиролизные котлы, которые также работают на твердом топливе, но при этом оптимизирован процесс горения. Стоимость такого котла выше, чем у обычного, но его вполне можно изготовить самостоятельно. Мы расскажем, как сделать пиролизный котел своими руками, чертежи и принцип работы, приведем рекомендации специалистов и видео-уроки.
Фото 1 Принцип работы пиролизного котла
Оценить преимущества пиролизных котлов невозможно без понимания общих принципов работы. И изначально, что такое пиролиз?
По сути, это разложение природных соединений при минимальном количестве воздуха. В стандартном котле дрова сгорают при температуре 900-1200°С при нормальном доступе воздуха, на одну закладку дров уходит около 3-4 часов с выделением порядка 4900 калорий тепла.
Таблица 1 Теплотворная способность дров разных пород древесины
В пиролизном котле твердое топливо сгорает при меньшей — 300–850°С температуре, при этом происходит распад на следующие элементы — на твердый осадок и газ. При отсутствии кислорода в отдельной камере горючий (пиролизный газ) вступает в реакцию с углеродом и дополнительно перерабатывается, за счет чего увеличивается теплопроводность.
Таким образом, при сухой перегонке (процесс пиролиза) помимо твердого топлива дополнительно сгорает твердый осадок и одновременно с ним пиролизный газ. Все это в комплексе увеличивает время прогорания одной закладки дров до 12 часов (сравните с обычными 3-4 часами) и коэффициент полезного действия котла до 85-90% при стандартных 65-70%.
Любой агрегат отличается как положительными, так и отрицательными характеристиками. Для того, чтобы сделать правильный выбор, их необходимо адекватно оценить.
- поддержание определенной температуры горения в автоматическом режиме;
- увеличенное время прогорания закладки на фоне повышенного КПД котла;
- возможность использовать различные виды твердого топлива, вплоть до продуктов переработки деревообрабатывающей и сельскохозяйственной промышленности.
Не рекомендуется использовать более трети общего количества топлива полимеры и резину.
- большие габариты котла за счет увеличенной камеры сгорания;
- особые требования к твердому топливу – дрова должны быть совершенно сухими
При закладке топлива даже 25% влажности замедляется процесс выделения газов, что приводит к снижению температуры теплоносителя и падению эффективности.
- энергозависимость – во время работы котел потребляет электричество для работы вентилятора, создающего принудительную тягу, и автоматики;
- цена – это самый главный недостаток, который заставляет отказаться от покупки.
Именно поэтому мы предлагаем сделать пиролизный котел своими руками, чертежи и принцип работы смотрите дальше в статье.
Принципиальная разница стандартного и пиролизного котла заключается в том, что в первом варианте 1 камера сгорания, а во втором – 2, между которыми пролегает колосниковая решетка, в нижней сгорают собственно топливо и твердый остаток, а в верхней – пиролизные газы. Именно такая организация топочных камер позволяет оптимизировать процесс, увеличить время сгорания топлива и максимально увеличить эффективность.
Фото 2 Схема устройства пиролизного котла
Процесс пиролиза возможен только при ограниченном доступе воздуха, когда топливо не горит, а фактически тлеет, выделяя большее количество газа.
К числу особенностей пиролизного котла относится и повышенное аэродинамическое сопротивление в дымоходе за счет отсутствия воздуха и реакции углерода с пиролизным газом. Принудительную тягу обеспечивает электровентилятор, собственно, именно по этой причине пиролизные котлы и относятся к категории энергозависимого оборудования.
Видео 1 Пиролизный котел 15-25 кВт — изготовление и испытание
В любом случае, этот вид работ нельзя назвать недорогим или легким, поэтому прежде чем решится сделать пиролизный котел своими руками, оцените свои возможности изучите все чертежи и подберите именно те материалы которые необходимо.
- электродуговая сварка и 3-4 пакета электродов;
- дрель;
- малая болгарка (круг 230).
Фото 3 Процесс сварки металла
Ø 57 мм, толщина стенки 3,5 мм
Ø 159 мм, толщина стенки 4,5 мм
Ø 32 мм, толщина стенки 3.2 мм
60×30 мм, толщина стенки 2 мм
80×40 мм, толщина стенки 2 мм
20х20, толщина стенки 2 мм
Круги для болгарки
Фото 4 Дутьевой вентилятор
Этот перечень не предусматривает ассортимента слесарного инструмента и некоторых вспомогательных деталей. Вполне возможно, что некоторые из них придется докупать – но в целом, даже на этом этапе можно рассчитать себестоимость котла.
Чертеж пиролизного котла (по схеме Беляева) 25-40 кВт
Фото 5 Подробный чертеж пиролизного котла
Если есть возможность, сделайте 3D схему внутреннего строения котла, чтобы понять основу его строения и приступить к изготовлению.
Фото 6 3D схема внутреннего строения котла с размерами
Резка болгаркой никогда не даст идеально ровного среза – так может рубить металл только гильотина. Не стоит экономить на рубке металла, это может дорого обойтись.
- Приобретая металлические листы и трубы на металлобазе, заранее договоритесь о том, чтобы разрезать их на необходимые фрагменты. В дальнейшем это значительно сократит время и даст возможность получить ровные швы.
Фото 7 Рубка металла
- Из двух частей начинайте собирать камеры котла – сгорания и газовую
- Когда сделаны обе камеры, к их задней части привариваете воздухоотводы и стенку. На фото для удобства канал сделан из швеллера, но также можно его сделать и из профтрубы 60х30, для чего предварительно нарежьте небольшие вентиляционные отверстия.
- В топочной камере делаете отверстие для воздушной трубы и привариваете к ней патрубок. Обратите внимание, эта труба должна быть соединена с котлом профтрубой 20х20.
- Изготовление трубчатого теплообменника – на заготовке вырезаете несколько отверстий под трубу D57 мм.
- Труба D57 мм нарезается на куски равной величины, которые после выставляются на пластину и привариваются по периметру.
- Далее теплообменник приваривается дуговой сваркой к котлу и делается дроссельная заслонка
- На камеры приваривается передняя стенка, где предварительно нарезаются 2 отверстия – для трубы входящего и выходящего воздуха
- Далее приваривается крышка и боров на место заслонки
- Собрали всю внутреннюю начинку котла, после чего необходимо болгаркой или металлической щеткой тщательно зачистить места сварки.
- Внешний кожух на котле делается из листа 4 мм и уголков
- Для того, чтобы скрепить внешний кожух с уголками, следует сделать на заготовке небольшие отверстия. Каждое из них следует приварить, чтобы лист и кожух качественно соединились
- Проверка герметичности котла с помощью воды – закройте заглушками отверстия для движения теплоносителя и наберите в него воду. Если в каком-то месте протекает, сделайте пометку, чтобы сразу переварить это место. Котел должен быть полностью герметичным
- Верхнюю крышку необходимо дополнительно утеплить
- Для регулирования работы воздушных заслонок понадобятся резьбовые шпильки
- Котел полностью закрывается внешним кожухом, а из профтрубы делается воздохоотводная труба.
- Навариваются петли и надевается дверца. Ее лучше изготовить из чугунных пластин, а для футеровки (защиты от повреждений) использовать кирпич.
- Нижняя камера также подвергается футеровке из огнеупорного кирпича — его следует нарезать и обточить так, чтобы камера плотно прилегала
- Для того, чтобы котел соответствовал заявленной мощности, заслонка в нижней камере должна отвечать определенным параметрам. При укладке кирпича обязательно его учитывайте
- На воздуховодную трубу (из профильной) наваривается дутьевой вентилятор для создания принудительной тяги в котле
- Нижняя камера также зашивается в кирпич, чтобы максимально ее обезопасить и оптимизировать процесс горения.
- Для улучшения работы котла рекомендуется сделать турбозавихрители, с одной стороны они улучшают теплопередачу, с другой – прочищают трубы от отложений.
- Перед тем, как запускать пиролизный котел, необходимо проверить, насколько герметичными получились швы по тому же принципу, как и в пункте 13 (см.выше). Но одновременно с водой, необходимо создать давление 3-4 bar. Для этого можно использовать специальный опрессовщик – при доведении давления, смотрите, насколько быстро оно падает. Если быстро – где-то протекает, ищите это место. Если стабилизировалось – все отлично.
- Обязательно установите на котел группу безопасности, куда входят манометр, аварийный клапан сброса давления и воздухоотвод. При увеличении давления свыше 3 бар, будет происходить автоматический сброс.
- Для того, чтобы максимально обезопасить работу котла и сделать его эксплуатацию беспроблемной, рекомендует установить блоком автоматики. О том, как это работает и для чего нужно такое автоматическое управление, посмотрите в видеоинструкции
Видео 2 Автоматика пиролизного котла
- При первом запуске котла соедините его с дымоходом и наполните водой
Категорически запрещено проверять работу пустого котла и без термометра.
- В нижнюю камеру кладете бумагу и на нее буквально 2-3 полена (много для проверки работы котла не надо), закрываете плотно камеру и открываете дроссельную дверцу. Когда включился вентилятор, поджигаете бумагу.
- Когда все дрова занялись огнем, заслонка закрывается, чтобы топливо начало тлеть («томиться»), в этот момент начинает работать пиролизный процесс
- В нижней камере контролируйте, когда загорится факел горения. Как только он загорелся, отмечайте время, за которое теплоноситель практически закипит.
- При достижении теплоносителем 100С выключайте вентилятор, факел тоже сразу погаснет.
Как видим, изготовление пиролизного котла своими руками – дорогостоящее и трудоемкое мероприятие, которое окупится только через 3-5 сезонов. Но в любом случае, это выгодно, поскольку получается сэкономить не только на материалах, но и сделать такое оборудование, которое подойдет под конкретное помещение.
Ремонт своими руками:
Электроконтактные манометры ЭКМ, Природный газ для ВасЭлектроконтактн...
Установка циркуляционного насоса: схемы, правила монтажаВ системы отопл...
Замена газового котла в частном доме правила: как поменять старый котел отопления, документы и как о...Делаем замену г...
Напольный газовый котел: какой выбрать, отзывы, советы специалистаНапольный газов...
Горелка на отработке своими руками: чертежи, схемы, фото и видеоГорелка на отр...
11 лучших ИБП для газовых котлов трёх ценовых категорийИБП (источник б...
Котел для бани своими руками, Строительный порталКотел в бане &...
Коаксиальные дымоходы для котлов: устройство, правила монтажаОсобенности уст...
Чешские и финские котлы отопления – известные компании, готовые стать лидерамиЧешские и финск...
Как правильно выбрать газовый котелПоставляет боль...
Байпас что это такое: для циркуляционного насоса, bypass в системе отопления, для чего нужен клапан,...Байпас – это о...
Отопление частного дома без газа: варианты отопленияПриродный газ я...
Водородный генератор для отопления частного дома: какой купитьГазовым или тв...
Схема индукционного нагревателяСхема индукцион...
Печь длительного горения своими руками: водяная, на дровах и опилкахПечь длительног...
Печь на отработке с водяным контуром своими рукамиВиды и методы и...
Ремонт газового котла, проблемы с ГВС, предохранительным клапаном и датчиком NTCsОшибка Н 45, пр...
Предохранительный клапан в системе отопления частного домаГде ставить пре...
Газовый котел Protherm Протерм Медведь 50 KLOM - особенности, характеристики, инструкция, отзывы, Ст...Газовый котел ...
Что такое байпас и как он используется в системах отопленияМногим приходил...
Отопление частного дома электрическим котлом: отзывы, стоимость и схемаОтопление частн...
Пособие по ремонту, обслуживанию, техническому устройству, настройке, установке настенных газовых ко...Пособие по ремо...
Твердотопливные котлы своими руками из кирпича и металлаТвердотопливные...
Котлы, печи и камины на дровах для отопления дома дачиКотлы, печи и к...
Устройство, виды и регулировка газового редуктора, Природный газ для ВасВ системе газов...
10 лучших газовых колонокЕсли так с...
vizada.ru
Пиролизный котел своими руками: принцип работы, видео-уроки
На значительной территории России дрова по-прежнему самый доступный вид топлива и многие отапливаются дровяными котлами. Все бы ничего, но в обычных твердотопливных котлах закладка прогорает за 2-3 часа, что совсем неудобно — дом надолго не оставишь. Есть котлы длительного горения. В них одна закладка дров может гореть до 8-10 часов, но стоят они солидных денег. Однако, как обычно, выход есть — сделать пиролизный котел своими руками. Не сказать, что это простая работа — навыки сварки должны быть на высоком уровне, да и материалы стоят немало. Тем не менее, самодельных пиролизников много.
Принцип работы пиролизного котла
Применительно к отопительным котлам пиролизом называется горение топлива при недостаточном количестве кислорода. При этом топливо выделяет большое количество газов, практически все из них горючие. Эти газы направляются в специальную камеру сгорания и дожига, куда подается вторичный воздух. Газовоздушная смесь вспыхивает, выделяя большое количество тепла. Тепловой энергии выделяется намного больше, чем можно извлечь при обычном горении дров или угля. Дело в том, что многие из образовавшихся при горении топлива летучих веществ, имеют очень высокую температуру сгорания. В результате, из того же количества топлива, пиролизные котлы извлекают больше тепла.
Из-за особенностей процесса горения (выделения большого количества газов) такие установки называют еще газогенераторными котлами.
Конструктивная особенность пиролизных котлов — топка, состоящая из двух камер. В одну закладывается топливо (часто это верхняя часть топки), в ней же происходит выделение газов, и потому эта часть называется камерой газогенарации. Через неширокую горловину газы попадают во вторую камеру — дожига. Тут перемешиваются с вторичным воздухом, вспыхивают и сгорают практически без остатка.
Пиролизный котел с нижней камерой дожига
В среднем КПД пиролизников — выше 85%. Есть модели, способные выдавать 92% и даже немного больше. Но данные показатели возможны только и исключительно при использовании сухого топлива. Его влажность должна быть 5-8%. При 40% содержании влаги горение может полностью затухнуть, а при 20% просто буде неэффективным. И это — один из главных недостатков этой технологии: дрова и уголь приходится предварительно сушить, например, сделав площадку возле дымовой трубы. Просто дрова, просушенные в дровнике не пойдут, как и уголь, взятый из кучи на улице.
В видео продемонстрирован котел, в котором камера дожига находится вверху. Хотя котлы такого типа имеют более простое строение (образовавшиеся газы сами поднимаются вверх), самодельщики предпочитают камеру с нижним располодением камеры дожига (как на фото выше).
На что обратить внимание при изготовлении
Если вы собираетесь делать пиролизный котел своими руками, вам надо четко представлять не только механизм и принцип его работы, но и учитывать все неприятные моменты, которыми данные агрегаты обладают. В первую очередь необходимо сказать о том, что практически все пиролизные газы ядовиты. То есть, агрегат должен быть полностью герметичным, сварные швы должны быть высшего качества.
Кроме того, для обеспечения безопасности необходима система контроля за процессом горения (датчики температуры, дыма, наличия тяги) и автоматика, которая в зависимости от показаний датчиков регулирует процессы горения. Если самодельный пиролизный котел собираетесь делать на естественной тяге, автоматика может быть простейшей — энергонезависимой. При наличии вентилятора наддува для подачи воздуха в току, нужны уже более серьезные (и дорогие) устройства, а они питаются от сети 220 В. Работа котла такого типа без автоматики опасна, потому необходим источник бесперебойного питания, который обеспечит работу вентилятора и автоматики на 10-12 часов — время прогорания закладки.
Примерная компоновка пиролизного котла
Второй момент. В некоторых моделях пиролизников температура в активной фазе достигает 1000°C и выше. Обычная конструкционная сталь при таких условиях быстро прогорит. Чтобы котел существовал долго, необходима жаростойкая сталь и внутренняя футеровка самых термонагруженных частей. Если пиролизный котел делают своими руками, футеровку чаще всего делают из шамотного кирпича. В рабочей фазе шамот разогревается до малинового свечения и становится очень хрупким. Если, вдруг, вам придется в это время орудовать в печи, будьте аккуратны — повредить футеровку в данный момент легко, а ремонтировать — долго и сложно.
Сколько будут стоить материалы и запчасти
Сколько точно будет стоить пиролизный котел, сделанный своими руками, зависит от требуемой мощности и выбранной конструкции. Однако, если покупать жаростойкую сталь, колосники, делать футеровку, ставить автоматику (пусть и недорогую), сумма набегает 850-1200$. Это затраты на материалы и компоненты, но с самостоятельной сваркой. Они озвучены теми, кто уже пиролизник сварил и использует. Если за сварку придется платить, то расходы надо удвоить.
Как видим, в случае владения сваркой, экономия есть, но далеко не самая большая. Можно найти готовые варианты твердотопливный пиролизных котлов за 1500$. Хотя, как известно, дешевый товар имеет низкую цену не просто так. На чем-то там сэкономили. И даже можно предположить на чем: на футеровке. Именно секреты предохранения стенок топки от перегорания берегут производители больше всего, и тратят на исследования в этой области большие деньги. Потому качественное оборудование и стоит больших денег.
Видео-проект пиролизного кола, процесс сборки
<
openfile.ru
