God varmekilde: tegning og driftsprincip for pyrolysekedler

Pyrolyse er en metode til nedbrydning af organiske og uorganiske forbindelser ved hjælp af termisk påvirkning. Kort sagt, Molekyler nedbrydes til enklere dele, når de opvarmes.

En pyrolysekedel er en enhed af typen fastbrændselskedler (oftest til opvarmning af vand) ved hjælp af opvarmning op til 200-800 °C.

Det særlige træk er den separate forbrænding af selve brændstoffet og efterbrændingen af ​​ledsagende gasser og forbrændingsprodukter i et separat kammer i kedlen.

Funktionsprincip: drift af en pyrolysekedel

Det generelle princip for kedlens funktion er ved højtemperaturopvarmning af organisk brændstof med mangel på luft, hvilket resulterer i dannelse af brandfarlige gasser.

De kommer ind i det sekundære forbrændingskammer og blandes der med ilt, Gassen oxideres, hvilket frigiver en yderligere del af varmen.

Klassifikation

Kedlerne har forskelle efter placeringen af ​​gasefterbrændingskamrene:

• med top beliggenhed;
• med en lavere placering.

Kedler med et øvre kammer er mere klodsede, og der kræves mere materiale til at samle røgrøret. Men de skal rengøres meget sjældnere, fordi partikler fra forbrændt brændstof kom ikke ind i kameraet til efterbrændingsgasser.

I kedler med en nedre sektion er brændstoffet placeret i den øvre del, og gasserne udledes til den nedre del, hvor de brænder ud. Dette er praktisk, men du skal ofte fjerne små træpartikler fra gasudnyttelseskammeret.

Ved energiafhængighed Kedler er:

• uden brug af elektricitet: kedler med naturligt træk;
• med tvungen træk.

Energiuafhængig kedler indebærer inkludering af en høj skorsten i designet (ikke mindre end 5-6 meter) for at øge trykkraften og sikre tilstrækkeligt vakuum i forbrændingsrummet.

Varmeeffektiviteten for sådanne kedler vil være noget lavere end for kedler med tvungen træk.

Enheder med tvungen luftstrøm er udstyret en eller to ventilatorer, som kan fungere i luftindsprøjtningstilstand eller i udstødningsgasudsugningtilstand.

Nogle kedelmodeller bruger kombineret metode med deltagelse af gasindsprøjtnings- og sugeanordninger for at øge effekten.

Ved opvarmningsmetode:

• Vand opvarmning - vandrørledninger er forbundet til kedlens varmeveksler, hvorigennem den opvarmede arbejdsfluid fordeles til forskellige rum.
• Luft opvarmning - i stedet for vand anvendes luft, der modtager varme gennem den samme varmeveksler og distribueres gennem luftkanaler. Effektiviteten er lavere end vandmetodens, den anvendes i produktionsområder, lagre.

Foto 1. Pyrolysekedel med varmeveksler, designet til vandopvarmning, kører på træ.

Tegning: oversigt, arbejdsproces

Der er mange designmuligheder for en pyrolysekedel. Den enkleste type ifølge tegningen er arrangeret som følger.

• Forbrændingskammer kedel.
• Forgasningsrum.
• Gasefterbrændingssektion.
• Riv barer.
• Varmeveksler (indløbs-/udløbsrør).
• Gasudstødningsrørledning (skorsten).
• Blæser huller.
• Dør til brændstofpåfyldningsrummet.

Kedlen kan omfatte temperatursensorer og anordninger til overvågning og opretholdelse af normale driftstilstande.

Og også hardware kedel til automatisering af hele varmeanlæggets funktion.

Essensen af, hvad der sker inde i pyrolysekedlen, er karakteriseret ved følgende processer:

• En luftstrøm udefra kommer ind i forgasningsrummet med det brændstof, der er placeret der.
• Noget ilt vil understøtte forbrændingsprocessen. (ulmende). Gasserne, som er forbrændingsprodukter, trænger ind i kedlens forbrændingskammer gennem dysen og oxideres der i nærvær af sekundært ilt, som trænger ind med luften udefra.
• En del af pyrolysegasserne reduceres i nærvær af kulstof fra brændstof til kulilte og nitrogenoxid, hvilket forbruger noget af energien i processen. Blandingen passerer til efterbrændingssektionen gasser og oxiderer der, hvorved den energi, den tog væk, returneres.

Foto 2. Tegning af en langtidsbrændende pyrolysekedel; en enhed samlet i henhold til den kan opvarme et stort hus.

• Gasblandingerne, der deltager i pyrolysereaktionen, udledes til det fri gennem skorstenen., der omgår kedlens varmeveksler.

Temperaturfaser:

• tørring, pyrolyse af træ — 450 °C;
• forbrænding af trægas og sekundærluft - 560 °C;
• blæser flammen og returnerer varmen - 1200 °C;
• fjernelse af resterende forbrændingsprodukter - 160 °C.

Forskelle mellem enheden og konventionelle kedler

Herunder træ (brænde), specialbrændselsbriketter (piller) og affald genereret i produktionen. En af de vigtigste forskelle mellem kedler er brug af forskellige typer fast brændsel, stort set ethvert stof, der kan brænde.

Brændstofforbrændingsprocessen varer meget længere end for konventionelle kedler. Fra 8-10 timer og opefter. Der findes kedelmodeller med et stort rum til brænde, varigheden af ​​kontinuerlig drift er op til 24 timer. Det betyder, at forbrændingskammeret genopfyldes med nye portioner brændstof. 1-2 gange om dagen.

Valg og beregning ved køb: diagram

For at vælge en kedel, der er optimalt egnet til et bestemt hus eller et bestemt kompleks af lokaler, anvendes følgende overvejelser:

• Antal etager i bygningen. Jo flere der er, desto vanskeligere vil det være at flytte arbejdsstoffet (væske eller gas) gennem rørledningerne.
• Definition af udstyrstypen, kedler i forskellige designs fungerer med forskellig effektivitet. Før du køber, bør du læse dokumentationen for at bestemme, hvilket område produktet er designet til at opvarme.

Foto 3. Skema over driftsprincippet for en pyrolysekedel til et landsted udstyret med en skorsten.

• Cirkulationspumpens effektparametre, muligheden for dens modernisering eller udskiftning for at forbedre dens ydeevneegenskaber.
• Skorstenstype og dens evne til frit at lede udstødningsgasser fra kedlen ud i atmosfæren. Sikkert design indebærer hurtig fjernelse af gasblandingen i 100% volumen.
• Bestemmelse af det samlede areal opvarmede lokaler. En fejl er tilladt her: 2–3 kvm.
• Grad af varmeisolering af lokaler. Et omhyggeligt isoleret murstenshus vil miste varme langsommere end en metalgarage eller et "koldt" lager, hvilket betyder, at der kræves mindre energi for at opretholde en behagelig lufttemperatur.
• Den region, hvor lokalerne er beliggende. For sydlige territorier vil en simpel pyrolysekedel være tilstrækkelig, for nordlige territorier - en mere kraftfuld, helst med en reserve.

Nyttig video

Videoen fortæller, hvordan du selv kan lave en pyrolysekedel til opvarmning af et rum.

Fordele og ulemper

Fordele:

• Effektivitet 85–90%.
• Pyrolyse gør det muligt at presse ud maksimal energi fra et fast materiale under forbrænding.
• Økonomi, opnået ved hjælp af en ventilator med justerbar hastighed, som igen gør det muligt at ændre kedlens effekt efter behov.
• Brændstof i en pyrolysekedel brænder meget længere, end i konventionelle kedler, derfor er det nødvendigt at opvarme og rengøre sjældnere.

Ulemper:

• Høje omkostninger Fabriksudstyr begrænser dets anvendelse i private husholdninger. Prisen på en sådan kedel 2-3 gange højere, end normalt.
• Lang tilbagebetalingsperiode.
• Behovet for at bruge tørt brændstof. Anbefalet fugtindhold i træmaterialer - op til 15-20 %. Ellers vil der ikke være nogen stabil drift, og varmeeffektiviteten vil falde. Kedlen fungerer muligvis ikke på fugtigt brænde.
• Hvis du bruger træ, der producerer meget harpiks (gran, fyr), så Ovnrummene og elementerne bliver hurtigt snavsede og der opstår vanskeligheder med deres rengøring.
• Aske kan slippe ud gennem skorstenen.
• Afhængighed af elforsyning. Fravær eller hyppige afbrydelser i elforsyningen vil ikke tillade installation af kedlen i fjerntliggende områder.