Направи си сам пиролизен котел: устройство, диаграми, принцип на работа

Терминът „пиролиза“ се отнася до процес, при който протича бавно изгаряне на твърдо гориво, за да се получи газообразна среда.Въпреки „професорското“ име на конструкцията, направата на пиролизен котел със собствените си ръце е сравнително лесна, а домашните продукти са доста често срещани на практика.

Обяснението за това е просто - котел с газов генератор на дърва е по-лесен за поддръжка, често по-ефективен и икономичен от друго подобно оборудване. Нека да разберем заедно как работи такова оборудване и какво е необходимо, за да го направим.

Принцип на работа на пиролизни котли

Котли за отоплителни системи, където като гориво се използват твърди горими материали, в допълнение към класическите, също принадлежат към пиролизни структури. Обикновено се наричат ​​газови генераторни котли.

За да разберете по-добре принципа на работа на домашен пиролизен котел, е логично внимателно да разгледате дизайна на такова оборудване. Нека започнем с характеристиките на камината като основна част от отоплителната структура. По същество работната зона на горивната камера на пиролизните котли е разделена на две отделни камери.

Секционен дизайн на пиролизен котел: 1 – зареждаща камера (пасивна), където протича процесът на пиролиза (непълно изгаряне); 2 – газова горивна камера (активна), образувана по време на пиролиза

Една от тези камери е заредена с твърдо гориво - дърва за огрев, пелети, брикети и др. Там първичният процес на изгаряне на твърдо гориво започва с ограничено подаване на въздух. В това състояние горивото не гори, а тлее.Газовете, отделени при бавно горене, навлизат в друга зона на камерата - активната, където при повишено подаване на въздух те изгарят интензивно.

Технически, такъв процес на горене се осъществява по прост начин. Подрегионите на общата камера са просто разделени от решетка и дюза. Горната част на камерата е пасивна камина, долната част на камерата е активна камина. В този случай трябва да се вземе предвид конструктивната характеристика - горното подаване на въздух към горивната камера (горен взрив).

Всъщност това отличава дизайна на газов генераторен котел от класическия еднокамерен дизайн, където се използва долно захранване.

Класическата конструкция на въздушна помпа (често наричана вентилатор, но технически това е погрешно наименование), която се използва във веригата на пиролизния котел. Това е важна част, която гарантира ефективността на оборудването.

Технологично организирането на принудителна тяга също е характерна особеност на дизайна на пиролизните котли. Дизайнът на двустепенната камина има повишена аеродинамична устойчивост. Следователно няма начин да се направи без инсталиране на въздушна помпа.

Как на практика функционира бойлерът?

Удобно е да се разгледа практическото приложение на оборудването в процес стъпка по стъпка:

1. Зареждане на дърва за огрев - поставяне на горната част на камерата върху решетката.
2. Запалете горивото и стартирайте димната помпа.
3. Образуване на дървесен газ при температура 250-850 °C.
4. Преход на дървесен газ към долната част на горивната камера.
5. Изгаряне на дървесен газ с допълнително подаване на въздух.

След това топлината, получена в долната част на горивната камера, се използва за загряване на охлаждащата течност. Охлаждащата течност може да бъде вода или въздух.

1 – активна камера; 2 – вход за вода; 3 – вторичен въздух; 4 – комин; 5 – изходяща тръба; 6 – дроселна клапа; 7 – изход за вода; 8, 9 – сензори; 10 – термостат; 11 – врата на пасивна камера; 12 – първичен въздух; 13 – пасивна камера; 14 – въздушна помпа; 15 – топлообменна верига; 16 – дюза; 17 – активна врата на камерата

Ако обърнете внимание на всички съществуващи дизайни на битови котли, работещи на твърдо гориво, основната алтернатива на пиролизния котел е дизайнът на традиционен дизайн.

Това е подобна версия на котел на дърва, където има една неразделена горивна камера и работи принципът на по-ниско подаване на въздух в горивната камера. Но такава система се счита за по-малко ефективна и неикономична поради бързото изгаряне на горивото.

Пиролизният котел е в състояние да осигури ефективност от 85-95% при 100% натоварване. Ефективността обаче пада рязко, ако натоварването е по-малко от 50%. Ето защо производителите на пиролизно оборудване препоръчват на потребителите да работят с оборудването при максимално натоварване.

Подобен подход е валиден и за домашно направени конструкции, при условие че те напълно отговарят на класическата схема на пиролиза и експлоатационните изисквания.

Трябва да се отбележи, че за „пиролиза“ оперативните изисквания са доста строги:

• задължително оборудване с въздушна помпа;
• допустимото съдържание на влага в горивото не надвишава 25-35%;
• натоварването на оборудването не е по-малко от 50%;
• температурата на връщащата охлаждаща течност не е по-ниска от 60 ° C;
• зареждане само с големи горивни масиви.

Трябва също да се отбележи, че е скъпо пиролизни системи промишлено производство. Вероятно затова вариантът „направи си сам“ е толкова популярен.

Домашен пиролизен котел

Като правило, когато правите такова отоплително оборудване със собствените си ръце, популярната схема на Беляев се взема като основа. Това не означава, че това е просто решение, което ви позволява да направите нагревател без проблеми. Но може би едно от онези решения, които наистина могат да бъдат приложени.

Триизмерна схема на пиролизен котел за DIY производство. Това е една от простите вариации на веригата, която може да се направи независимо у дома.

За да произведе оборудване по тази схема, капитанът ще се нуждае от:

• метална тръба (d = 32; 57; 159 mm);
• профилна тръба (s = 60x30; 80x40; 20x20 mm);
• стоманена лента (20x4; 30x4; 80x5 mm);
• шамотна тухла;
• метален лист;
• въздушна помпа;
• температурен сензор.

Също така трябва да имате пълен комплект водопроводни инструменти, плюс машина за заваряване (и умения за заваряване, съответно). Работата по създаването на пиролизен котел със собствените си ръце очевидно не е нещо, което можете да направите сами. Необходим е поне един асистент.

На първо място, в съответствие с избраната схема, е необходимо да се подготвят листовите части на конструкцията. Препоръчително е да подготвите листови панели, като ги нарежете по размер с помощта на професионално прецизно оборудване.

Използването на ръчни инструменти като „шлифовъчни машини“ за рязане също изисква известни работни умения и спазване на правилата за безопасност по време на работа, но не осигурява точност на рязане, което впоследствие се отразява на качеството на заваряването. Тази точка трябва да се вземе предвид. Разумно решение за рязане на ламарина е да го поръчате от механичен сервиз.

Монтаж на вътрешни части на оборудване

Необходимо е да се направи горивна камера от една част от метални листове.За да направите това, материалът, съизмерим с параметрите на веригата, е свързан и заварен. Резултатът трябва да бъде двукамерна конструкция, която трябва да бъде допълнена с въздуховоди.

Тези елементи на горивната камера са направени от метален канал или профилна тръба се използва за производство. По цялата площ на предната страна на въздуховода се пробиват отвори.

Въздушни канали вътре в горивната камера. Въздухът се подава през тези канали с помощта на въздушна помпа. За равномерно разпределение на въздушния поток по цялата дължина на канала се пробиват отвори

Под нивото, в зоната на активната горивна камера, на стената, разположена напречно на въздуховодите, е заложена метална тръба (подаване на вторичен въздух). След това работата започва с тръбите, тъй като дойде редът на сглобяването на тръбния топлообменник.

Тази част от пиролизната система е изработена от метални тръби d=57 mm:

1. Вземете два метални листа според размера на чертежа и направете маркировки.
2. Въз основа на маркировките за местоположението на тръбите се изрязват отвори d = 60 mm върху листа.
3. Тръбите d=57 mm се нарязват на дължина.
4. Краищата на тръбите се вкарват в дупките на един лист и се попарват.
5. Повторете операцията с друг лист.

Изходът трябва да бъде готов топлообменник, който е прикрепен към тялото на котела, където е показано на диаграмата.

Пример за изработка на топлообменник от два стоманени листа и тръби, нарязани по размер. Това изисква висококачествено заваряване, така че да няма проблеми в бъдеще при работа на котела.

До топлообменника (на горното ниво) е монтирана дроселна клапа. Тази част е оборудвана с дръжка и също е заварена към конструкцията.Крайната част на тялото на дросела е покрита с парче лист с тръба за комина.

След това остава само да заварите предния панел на горивната камера с прозорци за вратите под всяка от двете секции и модул за въздушната помпа.

Монтиран топлообменник и част от конструкцията на дроселната клапа. Вариант на механизма за регулиране под формата на ръчен лост с възможност за фиксиране на амортисьора във всяка позиция

Преди да монтирате предния панел, вътрешността на горивните камери трябва да бъде подсилена с шамотни тухли. Този материал се нарязва по размер, част от него под ъгъл. Тухлата се шлайфа и напасва към мястото на полагане.

И двете работни секции на горивната камера на котела са обработени с шамотни тухли. В същото време зоните на клапите на тръбите за изход (подаване) на въздух са внимателно облицовани. След полагането на тухла се монтира предният панел.

Пример за полагане на шамотни тухли от вътрешната страна на горивна камера. Тухлената облицовка предпазва стените на камерата на пиролизния котел от възможно изгаряне по време на продължителна работа

Всъщност основният монтаж на пиролизния котел на този етап може да се счита за завършен. Сглобената конструкция трябва да бъде обработена - отстранете мащаба от заваряване, почистете заваръчните шевове, изправете, ако някъде има малки неравности.

Следващият етап е затварянето на сглобената конструкция в запечатан корпус. Тази част от конструкцията също е изработена от метални листове. Първо обаче е необходимо кримпване.

Тестване и окончателно сглобяване на конструкцията

Сглобената конструкция трябва да бъде тествана. Задължителни действия - проверете херметичността на зоната на котела, където трябва да циркулира охлаждащата течност.За да се извърши изпитване под налягане на топлообменника, временно се монтират тапи на захранващите и връщащите тръби на охлаждащата течност.

След това топлообменникът се пълни с вода. Препоръчително е да се използва топла вода от отоплителната мрежа или захранването с топла вода, за да може да се проверят заваръчните шевове при условия на топлинно разширение на метала.

Предната част на почти завършената конструкция с изпускателни тръби за подаване на въздух в работните камери. Прозорците на секциите на горивната камера все още нямат врати. Тази конструкция ще бъде обшита с листове на корпуса

При условие, че няма течове по шевовете на топлообменника, водата се източва и те започват да рамкират конструкцията на пиролизния котел с външни метални панели. Също така на този етап се произвеждат и окачват вратите на прозорците на секциите на горивната камера.

Вратите на пиролизния агрегат изискват проектиране, като се вземат предвид условията на работа при висока температура. Поради това тези конструктивни елементи обикновено се изработват (или се използват готови) от чугун с допълнителна температурна армировка с шамотни тухли.

Пример за дизайн на вратата на една от секциите на горивната камера на пиролизен котел. За да се подобри защитата от въздействието на високи температури по време на процеса на горене, в допълнение към метала се използват шамотни тухли.

Последният етап е инсталирането на пиролизен котел на мястото на бъдещата му работа. Конструкцията се монтира върху фундамент или върху бетонна плоча. Препоръчително е да поддържате височината на основата (плочата) спрямо нивото на земята на размер не по-малък от 100 mm.

След монтажа и балансирането на нивото, долната част на котела се фиксира към основата. Остава само да свържете коминната тръба, да инсталирате въздушната помпа и да свържете захранващите/изходящите линии на охлаждащата течност.

Пиролизният котел е изцяло затворен в метален корпус и е готов за монтаж на работното място. Ъгловите куки са заварени към тялото като поддържащи крепежни елементи

Изработването на конструкция за пиролизен котел сами е работа, която изисква значителна инвестиция на усилия. Разбира се, не можете да правите без режийни разходи по отношение на финансовите ресурси.

Възможно е разходите за закупуване на материали и използването на услуги на трети страни да бъдат по-малко от разходите за промишлено произведено оборудване. Разликата обаче най-вероятно няма да е толкова значителна. Но основният проблем не са парите.

Изводи и полезно видео по темата

За самостоятелно производство на пиролизен котел:

Технически независимото производство на пиролизни котли без подходяща основа е изключително сложен процес. Необходими са и професионални умения за работа с метал, ясно разбиране на инженерните схеми и технологичните тънкости на производството на котелно оборудване. Без всичко това дори не трябва да се хващате на работа.

Ако имате необходимите знания и умения и можете да дадете ценни съвети за сглобяване на пиролизен котел на други посетители на сайта, моля, оставете вашите коментари, споделете своите тайни на умения и задайте въпроси в блока под статията.