اقتصادي وموثوق، ولكن هل هو آمن؟ كيف تصنع غلاية التحلل الحراري بنفسك؟

خلف شعلة الخشب المحترق الجميلة تكمن عملية كيميائية معقدة.

في الحقيقة، ليس الخشب الصلب هو الذي يحترق، بل الغازات، والتي تنطلق منها عند درجات حرارة عالية. تُسمى هذه العملية بالتحلل الحراري.

مما يتكون غلاية التحلل الحراري؟

يُستخدم مبدأ تحلل الوقود واحتراق الغازات الناتجة في غلايات التحلل الحراري. يحدث الاحتراق عند درجات حرارة عالية وبشكل كامل.

تصميم مثل هذه الغلايات أكثر تعقيدًا من الشبكة التقليديةإنها أكثر تكلفة، ولكنها أكثر فعالية بكثير.

تتكون غلاية التحلل الحراري من:

1. من الغرفة الأساسية. يشبه صندوق احتراق الغلايات التقليدي، حيث يُحمَّل الوقود. وحسب التصميم، يمكن أن يحدث الاحتراق إما في أسفل حجرة الوقود أو من الأعلى إلى الأسفل.
2. غرفة ثانوية. فيه، تُخلط غازات التحلل الحراري مع هواء ساخن ثانوي، ويُحرق الخليط الناتج بحرارة عالية. ونتيجةً لارتفاع درجة الحرارة، يحدث أكسدة كاملة للكربون إلى ثاني أكسيد الكربون.
3. أنظمة إمداد الهواء وفصله وتدفئةه. هناك غلايات ذات سحب طبيعي أو إمداد بالهواء القسري.
4. أنظمة تبادل الحرارة وإزالة الدخان.
5. التحكم التلقائي.

كيف تعمل معدات الغاز ذات التحميل العلوي؟

يحترق الحطب في غلاية التحلل الحراري ذات التحميل العلوي على النحو التالي:

• يتم إشعال صندوق النار المحمل، يقوم اللهب الموجود على المسودة الطبيعية بتسخين صندوق النار إلى درجة حرارة في الغرفة الأساسية 60 درجة مئوية.
• يتم غلق الباب وتشغيل مصدر الهواء الأساسي. في بضع دقائق تصل درجة الحرارة في غرفة الاحتراق إلى 600 درجة مئوية — الوضع الأمثل لتحلل الغازات. يحترق الحطب عند نقص الأكسجين.

الصورة 1. صندوق النار في غلاية التحلل الحراري محمل بالحطب؛ حيث تقوم الشعلة بتسخينه حتى 60 درجة مئوية تحت تيار الهواء الطبيعي.

• يتم تغذية الهواء الذي مر سابقًا عبر لهب الغرفة الأساسية إلى الغرفة الثانوية. تمتزج الغازات الساخنة لإنتاج خليط له رقم متكافئ - النسبة المثلى للهواء والغاز القابل للاشتعال.
• عند مروره عبر الفوهة، يشتعل الخليط ويحترق، مما يؤدي إلى إطلاق كمية كبيرة من الحرارة. يتم إنفاق جزء من الحرارة على الحفاظ على الاحتراق في الغرفة الأساسية.
• يتم التقاط الحرارة بواسطة نظام من المبادلات الحرارية، ويتم إزالة ثاني أكسيد الكربون المنطلق من خلال المدخنة.

صنع جهاز بيديك: تعليمات خطوة بخطوة

تشجع التكلفة العالية لغلاية التحلل الحراري المصنعة في المصنع الحرفيين الشعبيين على بناء نسخ من الغلايات المصنعة في المصنع بأيديهم أو البحث المستقل عن الحلول التقنية المبتكرة. إن عملية بناء مثل هذه المعدات معقدة، ولكنها مثيرة للاهتمام.

اختيار الرسم التخطيطي والرسم

قبل البدء بالعمل المرحلة الأهم هي اختيار المشروعإذا كان ذلك ممكنًا، فمن الأفضل شراء مشروع جاهز تم اختباره بالفعل، حتى لا تتعلم من تجربتك الخاصة.

الصورة 2. مخطط التجميع الذاتي لغلاية التحلل الحراري مع قناة مدخنة وباب تحميل علوي.

ما الذي يجب مراعاته عند تصميم وإنشاء الرسم:

• قوة الموقد. يعتمد ذلك على مساحة غرفة الاحتراق الأساسية وحجم صندوق النار، وكذلك على شدة حقن الأكسجين.
• حجم صندوق النار. يتم تحديد كمية الوقود التي سيتم إضافتها، وبالتالي المدة التي سوف تعمل فيها الغلاية دون الحاجة إلى إعادة الشحن.
• نوع من الشحن الفائق. توجد غلايات ذات سحب طبيعي، لكنها لا توفر احتراقًا مستقرًا للغازات. يمكن تركيب مروحة نفخ وشفاط دخان على الغلاية.
• نوع المبادل الحراري. يجب التقاط حرارة العادم بكفاءة. سيفي غلاف مائي أو مبادل حراري صفائحي على العادم بالغرض.
• بطانة الغرف الأولية والثانوية، بالإضافة إلى طريقة لتنظيم الهواء الأولي والثانوي.

الصورة ٣. مثال على رسم تخطيطي لغلاية تحلل حراري طويلة الاحتراق بالأبعاد المحددة. منظران جانبي وأمامي.

المواد والأدوات

لبناء غلاية التحلل الحراري بأيدينا سنحتاج إلى:

• صفائح فولاذية عالية السبائك بسمك 4 مم. إنها أسهل في اللحام ولا تحترق بسبب درجات الحرارة العالية.
• مروحة النفخ القسري والأتمتة.

• مادة البطانة. يجب أن تكون غرفة الاحتراق الثانوية مبطنة بطبقة مقاومة للحرارة، حيث أن درجة حرارة احتراق غازات التحلل الحراري تكون 1200 درجة مئويةقد يكون هذا من صوف الكاولين أو الطوب الطيني.

• مستشعر الضغط ودرجة الحرارة.
• الأنابيب، والتجهيزات، والقضبان، والستائر، وكرة الصمام، والطلاء المقاوم للحرارة.

لبناء غلاية، تحتاج إلى ورشة معادن مجهزة. سيحتاج الحرفي إلى مهارة في وضع العلامات وتركيب القطع، والقدرة على قراءة الرسومات وقطع المعادن.

سوف نحتاج إلى:

• أدوات لمعالجة المعادن والربط. مجلخة زاوية، آلة لحام، أقطاب كهربائية. يُفضل قصّ القطع حسب الطلب باستخدام آلة ليزر CNC، مما يُضفي جمالاً ويُسهّل العمل.

• أدوات القياس: بوصلة، مسطرة، مربع، شريط قياس.
• أدوات معالجة الطوب الطيني: قرص المطحنة الزاوية مع أطراف كربيد.

تقدم العمل

تعليمات البناء خطوة بخطوة:

1. وضع علامات على أجزاء الغرفة الأولية والثانوية. يُختار حجم الحجرة الثانوية بحيث تُوضع طوبات الفخار دون أي تقليم. يُضيّق الجزء السفلي من الحجرة الرئيسية، وينتهي بفتحة مُخصّصة لاحتراق الغاز.
2. ترتيبات وضع العلامات والوصول إلى الهواء. من جهة واحدة يتم وضع مروحة على مجرى الهواء المصنوع من أنبوب مربع، ومن الجهة الأخرى يتم تقسيم الهواء إلى أولي وثانوي.

يتم تنظيم كمية الهواء المُزوَّد بواسطة صمام - كرة محمل كبيرة القطر ملحومة بمسامير أو صمام كروي. يقطع هذا الصمام إمداد الهواء.

3. تركيب قنوات الهواء الأولية والثانوية. يجب مراعاة أن فوهة غاز التحلل الحراري تسخن بشدة، ويجب إزالة هذه الطاقة بفعالية عبر قنوات الهواء. يجب أن يكون الهواء الثانوي ساخنًا، وإلا فسيكون الاحتراق غير متساوٍ. يجب أن تكون فوهات الهواء موازية لحركة غازات التحلل الحراري.
4. تحتوي غلاية التحلل الحراري على مخرجين للمدخنة - من الغرف الأساسية والثانوية. بعد الإشعال وتزويد الهواء، يتم إغلاق مدخنة الغرفة الأساسية - من الضروري التخطيط لمثبط محكم الغلق مع آلية تثبيت.
5. بطانة الغرفة الثانوية.
6. نقوم بتغطية الهيكل بطبقة من الماء بسمك 3 سم. ولزيادة القوة، يمكن توفير الوصلات؛ ويجب غلق جميع اللحامات.
7. يتم تركيب لوحة إضافية أو مبادل حراري أنبوبي في جذر المدخنة. يمكنك استخدام مشعات جاهزة، ولكن بسبب انسداد السخام المحتمل، سيكون تنظيفها أكثر صعوبة.
8. يحتوي الغلاف على مقابس تكنولوجية لأجهزة استشعار درجة الحرارة. - في غلاف الماء، يمكن تركيب ترموكبل في منطقة الاحتراق والحجرة الثانوية.
9. تم تعليق أبواب غرفة التحميل والغرفة الثانوية. مقابل المبادل الحراري، يتم تثبيت فتحة التنظيف بواسطة البراغي.
10. للحصول على مظهر جمالي، يجب طلاء الغلاية، من الأفضل استخدام طلاء مقاوم للحرارة ذو تأثير المطرقة.

الصورة رقم 4. غلاية التحلل الحراري المثبتة على الأرض في الداخل، مطلية باللون الأزرق مع طلاء مقاوم للحرارة.

الاتصال الصحيح

تحتوي غلاية التحلل الحراري على عدة الميزات عند الاتصال. يتم إعاقة تحلل الوقود بسبب انخفاض درجة حرارة سائل التبريد، لذلك يتم تركيب صمام ثلاثي الاتجاه على الأنابيب.

معدات غرفة المرجل

لتشغيل غلاية التحلل الحراري محلية الصنع، ستحتاج إلى غرفة مجهزة منفصلة - غرفة المرجل.

يجب أن تحتوي غرفة المرجل على مخرج مدخنة و التهوية الطبيعية.

يتم اختيار مكان تركيب الغلاية بحيث يكون هناك إمكانية الوصول إلى جميع الأسطح والتنظيف.

أمام صندوق النار، يتم تجهيز منصة مصنوعة من مواد غير قابلة للاشتعال؛ لتثبيت الغلاية، ستحتاج إلى مؤسسة. يجب أن يكون اتصال المدخنة قصيرًا قدر الإمكان.

صعوبات في تجميع الغلاية

الصعوبة الرئيسية في بناء غلاية التحلل الحراري هي اختيار التصميم والمواد المناسبة. بدون فهم العمليات التي تحدث في الأفران، فمن المستحيل بناء غلاية بشكل صحيح.

الأخطاء الرئيسية التي ترتكبها عند التصميم بنفسك:

• عدم كفاية بطانة مناطق الاحتراق. تعتبر الطوب الطيني مهمًا لأنه يحافظ على درجة حرارة ثابتة في منطقة الاحتراق ويحمي جدران الشبكة وصندوق النار من الاحتراق.
• إزالة الحرارة الزائدة. يجب أن يلتقط المبادل الحراري الحرارة غير اللازمة للحفاظ على العمليات الداخلية في الغلاية. يُحظر وضع غلاف الماء بالقرب من منطقة الاحتراق.
• عدم التطابق بين أبعاد غرفة التحميل وغرفة التغويز. قد تتسبب غرفة التغويز الصغيرة جدًا في توقف جذوع الأشجار الكبيرة.
• حجم أو اتجاه فوهات الهواء غير صحيح. يجب أن يكون خلط الهواء وغازات التحلل الحراري موحدًا قدر الإمكان.
• سوء ضبط تدفقات الهواء الأولية والثانويةلا يوجد مصدر أكسجين قسري. يلزم تركيب شفاط دخان أو مروحة نفخ مزودة بتحكم كهربائي.

كيفية التحقق من تشغيل المعدات محلية الصنع؟

ستكون نتيجة العمل طويل الأمد في اختيار مشروع الغلايات وتنفيذ هذا المشروع مصدر اقتصادي وموثوق للحرارة. تتمتع الغلاية التي تعمل بشكل جيد بالصفات التالية:

• قوة مختارة بشكل صحيح. للتحلل الحراري نطاق محدود من التعديلات. لا يمكن "خنق" الغلاية أو "تسريعها" بقوة. في هذه الحالة، يتوقف الاحتراق تمامًا أو يبدأ في غرفة التغويز. لذلك، يجب أن تتوافق سعة الغلاية مع فقدان الحرارة في المنزل.
• إمكانية التشغيل على المدى الطويل في الوضع القسري. يجب أن تكون إشارة مرجعية واحدة كافية لفترة طويلة.
• سهولة الوصول إلى التغويز، يجب أن تتم ملاحظة شعلة التحلل الحراري في غرفة الاحتراق اللاحق بالفعل 15-20 دقيقة بعد الاشتعال.
• لا ينبغي أن تكون درجة حرارة الغازات داخل المدخنة أعلى من 40-60 درجة مئوية. إذا كانت درجة الحرارة أعلى، فإننا نزيد مساحة المبادل الحراري.
• عند اختبار الغلاية بعد الخروج من عملية التحلل الحراري، يجب أن يخرج من المدخنة ثاني أكسيد الكربون والبخار فقط. يشير وجود الدخان الداكن والرائحة إلى عدم احتراق الوقود بشكل كامل.

فيديو مفيد

يوضح الفيديو كيفية صنع غلاية التحلل الحراري بنفسك من المواد المعدة مسبقًا.

خاتمة

عند اختيار نظام تدفئة، يُنصح بالانتباه إلى أنواع الغلايات المختلفة والعناصر الإضافية. غلاية التحلل الحراري مثالية. للحصول على درجة حرارة ثابتة لسائل التبريد خلال موسم التدفئةلا يتطلب إضافة حطب متكررة. مع ذلك، تجدر الإشارة إلى أنه سيحتاج إلى كهرباء لتشغيله، ويتطلب الغلاية جودة حطب عالية.