Ekonomično i pouzdano, ali je li sigurno? Kako napraviti pirolizni kotao vlastitim rukama

Iza prekrasnog plamena gorućeg drva krije se složen kemijski proces.

Zapravo, Ne gori puno drvo, već plinovi, koji se iz njih oslobađaju na visokim temperaturama. Taj se proces naziva piroliza.

Od čega se sastoji pirolizni kotao?

U piroliznim kotlovima koristi se princip razgradnje goriva i izgaranja nastalih plinova. Izgaranje se događa na visokim temperaturama i potpuno.

Dizajn takvi kotlovi složenije od konvencionalne rešetke, skuplji su, ali puno učinkovitiji.

Pirolizni kotao se sastoji od:

1. Iz primarne komore. Podsjeća na konvencionalno ložište kotla u koje se ulaže gorivo. Ovisno o dizajnu, izgaranje se može odvijati ili na dnu komore za gorivo ili od vrha do dna.
2. Sekundarna komora. U njemu se pirolizni plinovi miješaju sa sekundarno zagrijanim zrakom i dobivena smjesa se vruće spaljuje. Zbog visoke temperature dolazi do potpune oksidacije ugljika u ugljikov dioksid.
3. Sustavi za dovod, odvajanje i grijanje zraka. Postoje kotlovi s prirodnim propuhom ili prisilnim dovodom zraka.
4. Sustavi za izmjenu topline i odvodnju dima.
5. Automatsko upravljanje.

Kako funkcionira oprema za gasifikator s gornjim punjenjem?

Drva za ogrjev u kotlu s gornjim punjenjem za pirolizu gori ovako:

• Napunjeno ložište se pali, plamen na prirodnom propuhu zagrijava ložište na temperaturu u primarnoj komori 60 °C.
• Vrata se zatvaraju i uključuje se primarni dovod zraka. Za nekoliko minuta temperatura u komori za izgaranje doseže 600 °C — optimalni način razgradnje plinova. Drva za ogrjev tinjaju kada nedostaje kisika.

Fotografija 1. Ložište piroliznog kotla je napunjeno drvom za ogrjev; plamen ga zagrijava do 60 °C pod prirodnim propuhom.

• Zrak koji je prethodno prošao kroz plamen primarne komore dovodi se u sekundarnu komoru. Vrući plinovi se miješaju kako bi se stvorila smjesa sa stehiometrijskim brojem - optimalnim omjerom zraka i zapaljivog plina.
• Prolazeći kroz mlaznicu, smjesa se zapali i izgori, oslobađajući veliku količinu topline. Dio topline troši se na održavanje izgaranja u primarnoj komori.
• Toplina se hvata sustavom izmjenjivača topline, a oslobođeni ugljikov dioksid se uklanja kroz dimnjak.

Izrada uređaja vlastitim rukama: upute korak po korak

Visoka cijena tvornički izrađenog piroliznog kotla potiče narodne obrtnike da vlastitim rukama grade kopije tvornički izrađenih kotlova ili samostalno traženje inovativnih tehničkih rješenja. Proces izgradnje takve opreme je složen, ali zanimljiv.

Odabir dijagrama i crteža

Prije početka rada, najvažnija faza je odabir projektaAko je moguće, vrijedi kupiti gotov projekt koji je već testiran, kako ne biste učili iz vlastitog iskustva.

Fotografija 2. Shema samostalne montaže piroliznog kotla s dimovodnim kanalom i gornjim vratima za punjenje.

Što treba uzeti u obzir prilikom dizajniranja i izrade crteža:

• Snaga plamenika. Ovisi o površini primarne komore za izgaranje i veličini ložišta, kao i o intenzitetu ubrizgavanja kisika.
• Veličina ložišta. Određuje koliko će se goriva dodati, a time i koliko će dugo kotao raditi bez ponovnog punjenja.
• Vrsta predpunjenja. Postoje kotlovi s prirodnim propuhom, ali oni ne osiguravaju stabilno izgaranje plinova. Na kotao se mogu ugraditi i ventilator i ispušivač dima.
• Vrsta izmjenjivača topline. Toplina ispušnih plinova mora se učinkovito uhvatiti. Vodeni plašt ili pločasti izmjenjivač topline na ispuhu dobro će obaviti posao.
• Oblaganje primarnih i sekundarnih komora, kao i metodu za regulaciju primarnog i sekundarnog zraka.

Fotografija 3. Primjer crteža dugotrajnog piroliznog kotla s navedenim dimenzijama. Bočni i prednji pogled.

Možda će vas zanimati i:

Sva toplina će ostati u kući! Kotao na drva s vodenim krugom: karakteristike, proizvodnja

Jednostavno i lako za korištenje! Kotlovi na drva za ljetne vikendice izvrsno su rješenje za problem grijanja.

Pregled 6 najboljih modela plinskih roštilja. Kako odabrati idealan uređaj?

Materijali i alati

Za izgradnju piroliznog kotla vlastitim rukama trebat će nam:

• Limovi od visokolegiranog čelika debljine 4 mm. Lakše ih je zavariti i neće izgorjeti od visokih temperatura.
• Prisilni ventilator i automatizacija.

• Materijal za podstavu. Sekundarna komora za izgaranje mora biti obložena vatrostalnim slojem, budući da je temperatura izgaranja piroliznih plinova 1200 °CTo može biti kaolinska vuna ili šamotna cigla.

• Senzor tlaka i temperature.
• Cijevi, spojnice, šipke, zavjese, kuglasti ventil, boja otporna na toplinu.

Za izgradnju bojlera potrebna vam je opremljena radionica za obradu metala. Majstor će trebati vještine označavanja i ugradnje dijelova, sposobnost čitanja crteža i rezanja metala.

Trebat će nam:

• Alati za obradu i spajanje metala. Kutna brusilica, aparat za zavarivanje, elektrode. Idealno bi bilo da se dijelovi izrežu po narudžbi na CNC laserskom stroju - to će dodati ljepotu i olakšati zadatak.

• Mjerni instrumenti: šestar, ravnalo, trokut, mjerna traka.
• Alati za obradu šamotnih opeka: Disk kutne brusilice s karbidnim vrhovima.

Napredak rada

Upute za izgradnju korak po korak:

1. Označavanje dijelova primarne i sekundarne komore. Veličina sekundarne komore odabrana je tako da se šamotne opeke postavljaju bez obrezivanja. Dno primarne komore je suženo i završava proreznom mlaznicom za izgaranje plina.
2. Označavanje i uređenje pristupa zraku. S jedne strane, na zračni kanal izrađen od kvadratne cijevi postavljen je ventilator, s druge strane, zrak je podijeljen na primarni i sekundarni.

Količina dovedenog zraka regulira se ventilom - kuglicom ležaja velikog promjera zavarenom na vijak ili kuglasti ventil. On isključuje dovod zraka.

3. Ugradnja primarnih i sekundarnih zračnih kanala. Treba uzeti u obzir da se mlaznica piroliznih plinova snažno zagrijava, tu energiju treba učinkovito ukloniti zračnim kanalima. Sekundarni zrak treba biti vruć, inače će izgaranje biti neravnomjerno. Zračne mlaznice trebaju biti paralelne s kretanjem piroliznih plinova.
4. Pirolizni kotao ima dva dimnjačka otvora - iz primarne i sekundarne komore. Nakon paljenja i dovoda zraka, dimnjak primarne komore se zatvara - potrebno je planirati zatvorenu zaklopku s mehanizmom za stezanje.
5. Oblaganje sekundarne komore.
6. Strukturu prekrivamo vodenim plaštem debljine 3 cm. Za povećanje čvrstoće mogu se osigurati spojevi; svi šavovi moraju biti zatvoreni.
7. U korijenu dimnjaka ugrađuje se dodatni pločasti ili cijevni izmjenjivač topline. Možete koristiti gotove radijatore, ali zbog mogućeg začepljenja čađom, njihovo čišćenje bit će teže.
8. Kućište sadrži tehnološke utičnice za temperaturne senzore. - u vodenom plaštu, termoelement se može ugraditi u zonu tinjanja i sekundarnu komoru.
9. Vrata utovarne i sekundarne komore su obješena. Nasuprot izmjenjivaču topline, otvor za čišćenje je pričvršćen vijcima.
10. Za estetski izgled, bojler je potrebno obojiti, Bolje je koristiti boju otpornu na toplinu s efektom čekića.

Fotografija 4. Podni pirolizni kotao u zatvorenom prostoru, obojen plavom bojom otpornom na toplinu.

Ispravna veza

Pirolizni kotao ima nekoliko značajke prilikom povezivanja. Razgradnja goriva je otežana niskom temperaturom rashladne tekućine, pa je na cjevovod ugrađen trosmjerni ventil.

Oprema kotlovnice

Za rad domaćeg piroliznog kotla trebat će vam zasebna opremljena prostorija - kotlovnica.

Kotlovnica mora imati izlaz dimnjaka i prirodna ventilacija.

Mjesto za ugradnju kotla odabire se tako da postoji pristup svim površinama i čišćenje.

Ispred ložišta opremljena je platforma od nezapaljivih materijala; za ugradnju kotla trebat će vam temelj. Priključak na dimnjak treba biti što kraći.

Poteškoće pri sastavljanju bojlera

Glavna poteškoća u izgradnji piroliznog kotla je odabir pravog dizajna i materijala. Bez razumijevanja procesa koji se odvijaju u pećima, nemoguće je pravilno izgraditi kotao.

Glavne greške koje se rade prilikom samostalnog dizajniranja:

• Nedovoljna obloga zona izgaranja. Šamotne opeke su važne jer održavaju konstantnu temperaturu u zoni izgaranja i štite rešetku i stijenke ložišta od izgaranja.
• Prekomjerno odvođenje topline. Izmjenjivač topline mora hvatati toplinu koja nije potrebna za održavanje unutarnjih procesa u kotlu. Položaj vodenog plašta u blizini zone izgaranja je neprihvatljiv.
• Neusklađenost između dimenzija komore za punjenje i komore za rasplinjavanje. Premala komora za rasplinjavanje može uzrokovati zaglavljivanje velikih trupaca.
• Neispravna veličina ili smjer zračnih mlaznica. Miješanje zraka i piroliznih plinova treba biti što ujednačenije.
• Loše napravljeno podešavanje protoka primarnog i sekundarnog zraka, bez prisilnog dovoda kisika. Potrebno je ugraditi ili ispušivač dima ili ventilator s regulacijom snage.

Kako provjeriti rad domaće opreme?

Rezultat dugotrajnog rada na odabiru projekta kotla i provedbi ovog projekta bit će ekonomičan i pouzdan izvor topline. Dobro funkcionirajući bojler ima sljedeće kvalitete:

• Ispravno odabrana snaga. Piroliza ima mali raspon podešavanja. Kotao se ne može snažno "zadaviti" ili "ubrzati". U tom slučaju, izgaranje se ili potpuno zaustavlja ili počinje u komori za rasplinjavanje. Stoga, kapacitet kotla mora odgovarati gubitku topline kuće.
• Mogućnost dugotrajnog rada u prisilnom načinu rada. Jedna oznaka bi trebala biti dovoljna za dugo vremena.
• Jednostavan pristup plinifikaciji, pirolizni plamenik u komori za naknadno izgaranje već bi trebao biti vidljiv 15-20 minuta nakon paljenja.
• Temperatura plinova u dimnjaku ne smije biti viša od 40–60 °C. Ako je temperatura viša, povećavamo površinu izmjenjivača topline.
• Prilikom ispitivanja bojlera Nakon izlaska iz procesa pirolize, iz dimnjaka bi trebali izlaziti samo ugljikov dioksid i para. Prisutnost tamnog dima i mirisa ukazuje na nepotpuno izgaranje goriva.

Koristan video

Video prikazuje kako sami napraviti pirolizni kotao od unaprijed pripremljenih materijala.

Zaključak

Prilikom odabira sustava grijanja, vrijedi obratiti pozornost na različite vrste kotlova i dodatnih elemenata. Pirolizni kotao je savršen za postizanje konstantne temperature rashladne tekućine tijekom sezone grijanja, ne zahtijeva često dodavanje drva za ogrjev. Međutim, vrijedi znati da će za rad trebati struja, kotao je zahtjevan u pogledu kvalitete drva za ogrjev.