Labs apkures avots: pirolīzes katla rasējums un darbības princips

Pirolīze ir organisko un neorganisko savienojumu sadalīšanas metode, izmantojot termisku iedarbību. Vienkārši sakot, Karsējot, molekulas sadalās vienkāršākās daļās.

Pirolīzes katls ir ierīce no cietā kurināmā katlu tipa (visbiežāk ūdens sildīšanai), izmantojot apkuri līdz 200–800 °C.

Īpaša iezīme ir pašas degvielas atsevišķa sadedzināšana un pavadošo gāzu un sadegšanas produktu pēcdedzināšana atsevišķā katla kamerā.

Darbības princips: pirolīzes katla darbība

Katla vispārējais darbības princips ir organiskās degvielas karsēšanā augstā temperatūrā ar gaisa trūkumu, kā rezultātā veidojas viegli uzliesmojošas gāzes.

Tie nonāk sekundārajā sadegšanas kamerā un tur, sajaucoties ar skābekli, gāze oksidējas, atbrīvojot papildu siltuma daļu.

Klasifikācija

Katliem ir atšķirības pēc gāzes pēcdedzināšanas kameru atrašanās vietas:

• ar augstāko atrašanās vietu;
• ar zemāku atrašanās vietu.

Katli ar augšējo kameru ir apjomīgāki, dūmvada montāžai nepieciešams vairāk materiāla. Taču tie būs jātīra daudz retāk, jo sadegušās degvielas daļiņas neej kamerā pēcdegšanas gāzēm.

Katlos ar apakšējo sekciju degviela atrodas augšējā daļā, un gāzes tiek izvadītas apakšējā daļā, kur tās izdeg. Tas ir ērti, taču no gāzes izmantošanas kameras būs bieži jāizņem mazas koksnes daļiņas.

Pēc enerģijas atkarības Katli ir:

• neizmantojot elektrību: katli ar dabisku iegrimi;
• ar piespiedu vilkmi.

Enerģijas ziņā neatkarīgs katli nozīmē augsta skursteņa iekļaušanu projektā (ne mazāk kā 5-6 metri), lai palielinātu vilci un nodrošinātu pietiekamu vakuumu sadegšanas nodalījumā.

Šādu katlu apkures efektivitāte būs nedaudz zemāka nekā katliem ar piespiedu vilkmi.

Ierīces ar piespiedu gaisa plūsmu ir aprīkoti viens vai divi ventilatori, kas var darboties gaisa iesmidzināšanas režīmā vai izplūdes gāzu nosūkšanas režīmā.

Daži katlu modeļi izmanto kombinētā metode ar gāzes iesmidzināšanas un iesūkšanas ierīču piedalīšanos, lai palielinātu jaudu.

Pēc sildīšanas metodes:

• Ūdens apkure - ūdensvadi ir savienoti ar katla siltummaini, caur kuru apsildāmais darba šķidrums tiek sadalīts dažādās telpās.
• Gaiss apkure - ūdens vietā tiek izmantots gaiss, kas saņem siltumu caur to pašu siltummaini un izplata pa gaisa vadiem. Efektivitāte ir zemāka nekā ūdens metodei, to izmanto ražošanas zonās, noliktavās.

1. fotoattēls. Pirolīzes katls ar siltummaini, kas paredzēts ūdens sildīšanai, darbojas ar malku.

Zīmējums: vispārējs skats, darba process

Pirolīzes katlam ir daudz dizaina iespēju. Vienkāršākais tips saskaņā ar zīmējumu ir sakārtots šādi.

• Sadegšanas kamera katls.
• Gazifikācijas nodalījums.
• Gāzes pēcdedzināšanas sekcija.
• Režģa stieņi.
• Siltummainis (ieplūdes/izplūdes caurules).
• Gāzes izplūdes cauruļvads (skurstenis).
• Pūš caurumi.
• Durvis uz degvielas uzpildes nodalījumu.

Katls var ietvert temperatūras sensori un ierīces normālu darbības režīmu uzraudzībai un uzturēšanai.

Un arī aparatūra katls visa apkures kompleksa darbības automatizēšanai.

Pirolīzes katla iekšējās darbības būtību raksturo šādi procesi:

• Gaisa plūsma no ārpuses ieplūst gazifikācijas nodalījumā ar tur esošo degvielu.
• Daļa skābekļa atbalstīs degšanas procesu. (gruzdēšana). Gāzes, kas ir sadegšanas produkti, caur sprauslu nonāk katla sadegšanas kamerā un tur oksidējas sekundārā skābekļa klātbūtnē, kas nonāk kopā ar gaisu no ārpuses.
• Daļa pirolīzes gāzu tiek reducēta oglekļa klātbūtnē. no degvielas līdz oglekļa monoksīdam un slāpekļa oksīdam, patērējot daļu enerģijas šajā procesā. Maisījums iziet uz pēcdedzināšanas sekciju gāzes un tur oksidējas, atdodot atņemto enerģiju.

2. fotoattēls. Ilgstošas ​​degšanas pirolīzes katla rasējums; saskaņā ar to salikta ierīce var sildīt lielu māju.

• Gāzu maisījumi, kas piedalās pirolīzes reakcijā, tiek izvadīti uz āru caur skursteni., apejot katla siltummaini.

Temperatūras fāzes:

• žāvēšana, koksnes pirolīze — 450 °C;
• koksnes gāzes un sekundārā gaisa sadegšana - 560 °C;
• liesmas pūšana un siltuma atdošana - 1200 °C;
• atlikušo sadegšanas produktu noņemšana - 160 °C.

Atšķirības starp ierīci un parastajiem katliem

Ieskaitot malku, īpašas kurināmā briketes (granulas) un ražošanas procesā radušos atkritumus. Viena no galvenajām atšķirībām starp katliem ir dažādu veidu cietā kurināmā izmantošana, praktiski jebkura viela, kas var degt.

Degvielas sadegšanas procesa ilgums ir daudz ilgāks nekā parastajiem katliem. No 8 līdz 10 stundām un ilgāk. Ir katlu modeļi ar lielu malkas nodalījumu, nepārtrauktas darbības ilgums ir līdz 24 stundām. Tas nozīmē, ka sadegšanas kamera tiek papildināta ar jaunām degvielas porcijām. 1-2 reizes dienā.

Izvēle un aprēķins, pērkot: diagramma

Lai izvēlētos katlu, kas ir optimāli piemērots konkrētai mājai vai telpu kompleksam, tiek ņemti vērā šādi apsvērumi:

• Stāvu skaits ēkā. Jo vairāk no tiem ir, jo grūtāk būs pārvietot darba vielu (šķidrumu vai gāzi) pa cauruļvadiem.
• Iekārtu veida noteikšanaDažādu konstrukciju katli darbojas ar atšķirīgu efektivitāti. Pirms iegādes jāizlasa dokumentācija, lai noteiktu, kādu platību apkurei produkts ir paredzēts.

3. fotoattēls. Pirolīzes katla darbības principa shēma lauku mājai, kas aprīkota ar skursteni.

• Cirkulācijas sūkņa jaudas parametri, tā modernizācijas vai nomaiņas iespēja, lai uzlabotu tā veiktspējas īpašības.
• Skursteņa tips un tā spēju brīvi izvadīt izplūdes gāzes no katla atmosfērā. Droša konstrukcija nozīmē ātru gāzes maisījuma atdalīšana 100% tilpumā.
• Kopējās platības noteikšana apsildāmās telpas. Šeit ir pieļaujama kļūda: 2–3 kvadrātmetri
• Telpu siltumizolācijas pakāpe. Rūpīgi izolēta ķieģeļu māja zaudēs siltumu lēnāk nekā metāla garāža vai “aukstā” noliktava, kas nozīmē, ka komfortablas gaisa temperatūras uzturēšanai būs nepieciešams mazāk enerģijas.
• Reģions, kurā atrodas telpas. Dienvidu teritorijām piemērots vienkāršs pirolīzes katls, ziemeļu teritorijām - jaudīgāks, vēlams ar rezervi.

Noderīgs video

Video stāsta, kā pats var izgatavot pirolīzes katlu telpas apsildīšanai.

Priekšrocības un trūkumi

Plusi:

• Efektivitāte 85–90%.
• Pirolīze ļauj izspiest Maksimālā enerģija no cieta materiāla sadegšanas laikā.
• Ekonomika, kas panākts ar ventilatora ar regulējamu ātrumu palīdzību, kas savukārt ļauj mainīt katla jaudu pēc nepieciešamības.
• Pirolīzes katlā degviela deg daudz ilgāk, nekā parastajos katlos, tāpēc ir nepieciešams retāk sildīt un tīrīt.

Mīnusi:

• Augstas izmaksas Rūpnīcas aprīkojums ierobežo tā izmantošanu privātās mājsaimniecībās. Šāda katla cena 2–3 reizes augstāks, nekā parasti.
• Ilgs atmaksāšanās periods.
• Nepieciešamība izmantot sausu degvielu. Ieteicamais koksnes materiālu mitruma saturs - līdz pat 15–20%. Pretējā gadījumā nebūs stabilas darbības, samazināsies apkures efektivitāte. Katls var nedarboties ar mitru malku.
• Ja izmantojat koksni, kas izdala daudz sveķu (egle, priede), tad cepeškrāsns nodalījumi un sildelementi ātri kļūst netīri un rodas grūtības ar to tīrīšanu.
• Pelni var izdalīties caur skursteni.
• Atkarība no elektroenerģijas piegādes. Elektroenerģijas piegādes trūkums vai biežas pārtraukumi neļaus katlu uzstādīt attālos reģionos.