Termín "pyrolýza" označuje proces, při kterém dochází k pomalému spalování tuhých paliv s plynným prostředím. Navzdory „profesorskému“ názvu zařízení je poměrně snadné vyrobit kotel na pyrolýzu vlastníma rukama a domácí výroba je v praxi běžná.
Vysvětlení je jednoduché - plynový kotel na palivové dřevo je snadněji udržovatelný, často účinnější a hospodárnější než jiná podobná zařízení. Podívejme se, jak takové zařízení funguje a co je potřebné pro jeho výrobu.
Princip činnosti pyrolýzních kotlů
K pyrolýzním strukturám patří také kotle topných systémů, kde se vedle klasických paliv používají pevné hořlavé materiály. Obvykle se nazývají plynové kotle.
Pro lepší pochopení principu provozu kotle pro domácí pyrolýzu je logické pečlivě zvážit zařízení těchto zařízení. Začněme s vlastnostmi pece jako hlavní části topné konstrukce. Pracovní plocha palivové komory pyrolytických kotlů je totiž rozdělena na dvě oddělené komory.
Návrh kotle na pyrolýzu v sekci: 1 - ložná komora (pasivní), kde probíhá proces pyrolýzy (neúplné spalování); 2 - plynová spalovací komora (aktivní) vznikající při pyrolýze
Jedna z těchto komor je naložena tuhým palivem - dřevem, peletami, briketami atd. Začíná primární proces spalování tuhých paliv s omezeným přívodem vzduchu. V tomto stavu je palivo vypnuto, ale doutnající. Plyny uvolňované při pomalém spalování vstupují do jiné oblasti komory, aktivní, kde je intenzivně vyhořena se zvýšeným přívodem vzduchu.
Technicky je jednoduchý spalovací proces realizován jednoduchým způsobem. Subregiony společné komory jsou jednoduše odděleny roštem a tryskou. Horní část komory je pasivní požární komora, dolní část komory je aktivní požární komora. Mělo by se zohlednit konstrukční provedení - horní přívod vzduchu do palivové komory (horní tryska).
To je vlastně to, co odlišuje konstrukci kotle na plynový generátor od klasického jednokomorového provedení, kde se používá nižší přívod.
Klasický design vzduchového čerpadla (často nazývaný - ventilátor, ale technicky je to chybný název), který se používá v okruhu kotle pyrolýzy. To je důležitý detail, který zajišťuje účinnost zařízení.
Technologicky je pro organizaci pyrolýzních kotlů charakteristickým znakem také organizace nucené trakce. Konstrukce dvoustupňové pece má nadměrný aerodynamický odpor. Proto není možné bez instalace vzduchového čerpadla.
Jak kotel pracuje v praxi?
Praktické použití zařízení je vhodné zvážit postupný postup:
- Nakládání dříví - pokládání na rošt horního prostoru komory.
- Zapálení paliva a zahájení práce kouřového čerpadla.
- Tvorba plynného dřeva při teplotě 250-850 ° C.
- Přechod dřevního plynu v dolní oblasti pece.
- Spalování dřevního plynu s přídavným přívodem vzduchu.
Kromě toho se teplo získané v dolní oblasti palivové komory používá k ohřevu chladiva. Nosičem tepla může být jak vodní prostředí, tak vzduch.
1 - aktivní kamera; 2 - přívod vody; 3 - sekundární vzduch; 4 - komín; 5 - výstupní trubka; 6 - škrticí klapka; 7 - vývod vody; 8, 9 - snímače; 10 - termostat; 11 - dveře pasivní komory; 12 - primární vzduch; 13 - pasivní kamera; 14 - vzduchové čerpadlo; 15 - okruh výměníku tepla; 16 - tryska; 17 - dveře aktivní komory
Pokud věnujete pozornost všem stávajícím návrhům domácích kotlů na tuhá paliva, hlavní alternativou kotle na pyrolýzu je design tradičního designu.
Jedná se o podobnou variantu kotle na dřevu, kde je jedna nerozdělená pec a princip nižšího přívodu vzduchu do spalovací komory funguje. Takový systém je však považován za méně účinný a neekonomický v důsledku rychlého spalování paliva.
Kotel na pyrolýzu je schopen produkovat účinnost na úrovni 85-95% za podmínek 100% zatížení. Účinnost však prudce klesá, pokud je zátěž nižší než 50%. Proto výrobci pyrolýzních zařízení doporučují, aby uživatelé používali zařízení s maximálním zatížením.
Obdobný přístup platí i pro domácí stavby, za předpokladu, že plně odpovídají klasickému schématu pyrolýzy a požadavkům provozu.
Pro požadavky "pyrolýzy" provozu je třeba poznamenat, že jsou poměrně těžké:
- povinné vybavení vzduchovým čerpadlem;
- přípustný obsah vlhkosti v palivu není vyšší než 25-35%;
- zatížení zařízení nejméně 50%;
- teplota vratného nosiče tepla ne nižší než 60 ° С;
- zatížení pouze velké palivové pole.
Je třeba také poznamenat vysoké náklady na systémy pyrolýzy průmyslové výroby. To je pravděpodobně důvod, proč je volba „do it yourself“ velmi populární.
Domácí kotel na pyrolýzu
Jako pravidlo, při výrobě těchto topných zařízení vlastníma rukama, je populární systém Belyaev považován za základ. Nemůžeme říci, že se jedná o jednoduché řešení, které vám umožní vyrobit topení bez problémů. Ale možná jedno z těch řešení, která mohou být skutečně realizována.
Trojrozměrné schéma kotle na pyrolýzu pro výrobu vlastních rukou. To je jedna z nejjednodušších variant obvodu, kterou lze provést v životních podmínkách sami.
Pro výrobu zařízení v rámci tohoto programu bude velitel potřebovat:
- kovová trubka (d = 32; 57; 159 mm);
- profilové trubky (s = 60x30; 80x40; 20x20 mm);
- ocelový pás (20x4; 30x4; 80x5 mm);
- šamotová cihla;
- plech;
- vzduchové čerpadlo;
- čidlo teploty.
Je také nutné mít kompletní sadu instalatérských nástrojů plus svařovací stroj (a dovednosti svářeče). Práce na výrobě kotle na pyrolýzu vlastníma rukama není jednoznačně mistrovská. Je zapotřebí alespoň jeden pomocník.
Nejdříve je v souladu se zvoleným schématem nutné připravit listové detaily konstrukce. Doporučuje se připravit deskové panely, které je nařezávají na přesné profesionální zařízení.
Použití ručního nářadí jako „brusky“ pro řezání také vyžaduje určité dovednosti práce a dodržování bezpečnostních opatření při práci, ale nezajišťuje přesnost řezu, což následně ovlivňuje kvalitu svařovacího výkonu. Tento bod je třeba zvážit. Rozumné rozhodnutí o řezání plechů - zakázka v mechanické dílně.
Montáž vnitřních částí zařízení
Z jedné části plechu je nutné vyrobit palivovou komoru. Pro tento materiál je odpovídajícím parametrům obvodu připojen a přivařen. Měla by existovat dvoukomorová konstrukce, která by měla být doplněna vzduchovými kanály.
Tyto prvky palivové komory jsou vyrobeny z kovového kanálu nebo se pro výrobu používá speciální trubka. Po celé ploše přední strany jsou otvory vyvrtány.
Vzduchové kanály uvnitř spalovací komory. Těmito kanály se čerpá vzduch. Pro rovnoměrné rozložení proudu vzduchu po celé délce kanálů jsou vyvrtány otvory
Pod úrovní, v oblasti aktivní spalovací komory, je kovová trubka (přívod sekundárního vzduchu) zablokována do stěny napříč kanály. Následně začíná práce s trubkami, když přišel obrat soustavy trubkového výměníku tepla.
Tato část systému pyrolýzy je vyrobena z kovových trubek d = 57 mm:
- V závislosti na velikosti výkresu jsou zhotoveny dva plechy a je provedeno označení.
- Na základě označení umístění potrubí jsou na plechu vyříznuty otvory d = 60 mm.
- Trubka d = délka 57 mm se vyřízne.
- Konce trubek se vkládají do otvorů jednoho plechu a opaří.
- Opakujte operaci s jiným listem.
Výstupem by měl být hotový výměník tepla, který je utěsněn k kotlovému tělesu tam, kde je to uvedeno schématem.
Příklad výroby tepelného výměníku ze dvou ocelových plechů a trubek řezaných na požadovanou velikost. Zde je vyžadováno kvalitní svařování, aby se při provozu kotle nevyskytly žádné problémy
Vedle výměníku tepla (na horní úrovni) je instalována škrtící klapka. Tato část je opatřena rukojetí a je také svařena se strukturou. Koncová část škrticí klapky je uzavřena kusem plechu s trubkou pod komínem.
Pak bude nutné pouze přivařit čelní panel palivové komory s okny pro dveře pro každou ze dvou částí a modul pro vzduchové čerpadlo.
Instalovaný výměník tepla a část konstrukce škrticí klapky. Možnost seřizovacího mechanismu ve formě ruční páky s možností upevnění ventilu v libovolné poloze
Než dáte přední panel, musí být vnitřek spalovacích komor posílen šamotovou cihlou. Tento materiál je řezaný na velikost, některé pod úhlem. Cihla je uzemněna a přizpůsobena místu instalace.
Obě komory palivové komory kotle jsou ošetřeny ohněm. Současně jsou pečlivě obloženy oblasti klapek potrubí odvzdušňovací (přívodní) trubky. Po pokládce cihly, instalovaný přední panel.
Příklad pokládky vnitřní části cihlové cihly palivové komory. Cihla obložení chrání stěny komory pyrolytického kotle před možným vyhořením jako dlouhodobý provoz
Hlavní sestava kotle na pyrolýzu v této fázi může být ve skutečnosti považována za úplnou. Smontovaná konstrukce musí být zpracována - odstraňte váhu ze svařování, čisté svary, obložení, pokud jsou někde malé nepravidelnosti.
V další fázi - uzavření montované konstrukce v uzavřeném prostoru. Tato část konstrukce je také z plechů. Než však budete potřebovat tlakové zkoušky.
Zkoušení a konečná montáž konstrukce
Sestavená konstrukce musí být testována. Povinné úkony - zkontrolujte těsnost prostoru kotle, kde má cirkulovat chladicí kapalina. Pro provádění tlakové zkoušky tepelného výměníku proveďte dočasnou instalaci zátky na přívodním a zpětném potrubí chladicí kapaliny.
Potom je výměník tepla naplněn vodou. Doporučuje se používat teplou vodu z topné nebo teplovodní sítě, aby bylo možné kontrolovat svary za podmínek tepelné roztažnosti kovu.
Přední část je téměř dokončena s odstraněnými tryskami pro přívod vzduchu do pracovních komor. Okna sekcí palivové komory jsou zatím bez dveří. Tato konstrukce bude potažena trupovými plechy.
Pokud ve švech tepelného výměníku nedochází k netěsnostem, voda se vypustí a spustí se rámování konstrukce pyrolytického kotle s vnějšími kovovými panely. Také v této fázi jsou dveře oken oken spalovací komory vyrobeny a zavěšeny.
Dveře instalace pyrolýzy vyžadují provedení s ohledem na provozní podmínky při vysokých teplotách. Proto tyto konstrukční prvky obvykle vyrábějí (nebo používají) z litiny s dodatečnou tepelnou výztuží šamotovými cihlami.
Příklad konstrukce dveří jedné z částí palivové komory pyrolytického kotle. Aby se zvýšila ochrana proti účinkům vysokých teplot procesu spalování, používají se vedle kovu také šamotové cihly
Poslední etapou je instalace pyrolytického kotle v místě jeho budoucího provozu. Montáž konstrukce se provádí na základové desce nebo na betonové desce. Výška základu (desky) vzhledem k úrovni země se doporučuje, aby vydržela velikost nejméně 100 mm.
Po instalaci a vyvážení hladiny je spodní část kotle připevněna k základu. Zbývá namontovat komín, namontovat vzduchové čerpadlo a připojit přívodní / výstupní vedení chladicí kapaliny.
Kotle na pyrolýzu plně uzavřené v kovovém pouzdře a připravené k instalaci na pracovišti. Úhlové háky jsou přivařeny jako upevňovací prvky na skříni.
Vytvoření struktury pyrolýzy kotle nezávisle na sobě je prací, která vyžaduje značné investice. Samozřejmě, že by se neměly dělat bez režijních nákladů z hlediska finančních zdrojů.
Je možné, že náklady na nákup materiálu a na odvolání na služby třetích stran budou nižší než náklady na průmyslové výrobní zařízení. Tento rozdíl však pravděpodobně nebude tak významný. Hlavní otázkou však nejsou peníze.
Závěry a užitečné video na toto téma
O vlastní činnosti pyrolýzy kotle:
Z technického hlediska je nezávislá výroba pyrolytických kotlů bez vhodné báze extrémně složitým procesem. To také vyžaduje profesionální dovednosti v práci s kovem, jasné pochopení inženýrských systémů a technologických jemností výroby kotelního zařízení. Bez toho všeho byste neměli ani pracovat.
Máte-li potřebné znalosti a dovednosti, a můžete poskytnout cenné rady při montáži pyrolýzního kotle na jiné návštěvníky stránek, zanechte prosím své komentáře, sdělte tajemství dovedností, položte otázky v bloku pod článkem.