Dober vir ogrevanja: risba in princip delovanja piroliznega kotla

Piroliza je metoda razgradnje organskih in anorganskih spojin z uporabo toplotnega delovanja. Preprosto povedano, Molekule se pri segrevanju razgradijo na enostavnejše dele.

Pirolizni kotel je naprava iz vrste kotlov na trda goriva (najpogosteje za ogrevanje vode), ki uporablja ogrevanje do 200–800 °C.

Posebnost je ločeno zgorevanje samega goriva in naknadno zgorevanje spremljajočih plinov in produktov zgorevanja v ločeni komori kotla.

Načelo delovanja: delovanje piroliznega kotla

Splošno načelo delovanja kotla je pri visokotemperaturnem segrevanju organskega goriva s pomanjkanjem zraka, kar povzroči nastanek vnetljivih plinov.

Vstopijo v sekundarno zgorevalno komoro in tam, pomešani s kisikom, plin se oksidira, pri čemer se sprosti dodaten del toplote.

Klasifikacija

Kotli imajo razlike glede na lokacijo komor za naknadno zgorevanje plina:

• z vrhunsko lokacijo;
• z nižjo lokacijo.

Kotli z zgornjo komoro so bolj zajetni, za sestavljanje dimnika je potrebno več materiala. Vendar jih bo treba čistiti veliko manj pogosto, ker delci iz zgorelega goriva ne hodi v kamero za pline za naknadno zgorevanje.

V kotlih s spodnjim delom se gorivo nahaja v zgornjem delu, plini pa se odvajajo v spodnji del, kjer zgorijo. To je priročno, vendar boste morali pogosto odstranjevati majhne lesne delce iz komore za izkoriščanje plina.

Zaradi energetske odvisnosti Kotli so:

• brez uporabe elektrike: kotli z naravnim prepihom;
• s prisilnim vlekom.

Energetsko neodvisen kotli pomenijo vključitev visokega dimnika v zasnovo (ne manj kot 5-6 metrov) za povečanje potiska in zagotovitev zadostnega vakuuma v zgorevalnem prostoru.

Učinkovitost ogrevanja takšnih kotlov bo nekoliko nižja kot pri kotlih s prisilnim vlekom.

Naprave s prisilnim pretokom zraka so opremljeni enega ali dva ventilatorja, ki lahko deluje v načinu vbrizgavanja zraka ali v načinu odsesavanja izpušnih plinov.

Nekateri modeli kotlov uporabljajo kombinirana metoda s sodelovanjem naprav za vbrizgavanje plina in sesanje za povečanje moči.

Z metodo segrevanja:

• Voda Ogrevalne - vodovodne cevovode so priključene na toplotni izmenjevalnik kotla, skozi katerega se ogrevana delovna tekočina porazdeli v različne prostore.
• Zrak ogrevanje - namesto vode se uporablja zrak, ki prejema toploto skozi isti toplotni izmenjevalec in se distribuira po zračnih kanalih. Učinkovitost je nižja kot pri vodni metodi, uporablja se v proizvodnih prostorih, skladiščih.

Fotografija 1. Pirolizni kotel s toplotnim izmenjevalnikom, zasnovan za ogrevanje vode, deluje na drva.

Risba: splošni pogled, delovni proces

Obstaja veliko možnosti zasnove piroliznega kotla. Najenostavnejši tip po risbi je razporejen na naslednji način.

• Zgorevalna komora kotel.
• Predal za uplinjanje.
• Oddelek za naknadno zgorevanje plina.
• Rešetke.
• Izmenjevalnik toplote (dovodne/izhodne cevi).
• Izpušni cevovod za plin (dimnik).
• Pihanje lukenj.
• Vrata do prostora za nalaganje goriva.

Kotel lahko vključuje temperaturni senzorji in naprave za spremljanje in vzdrževanje normalnih načinov delovanja.

In tudi strojna oprema kotel za avtomatizacijo delovanja celotnega ogrevalnega kompleksa.

Bistvo dogajanja v piroliznem kotlu je značilno za naslednje procese:

• Zračni tok od zunaj vstopa v prostor za uplinjanje z gorivom, ki se tam nahaja.
• Nekaj ​​kisika bo podpiralo proces zgorevanja. (tlenje). Plini, ki so produkti zgorevanja, vstopijo v zgorevalno komoro kotla skozi šobo in se tam oksidirajo v prisotnosti sekundarnega kisika, ki vstopa z zrakom od zunaj.
• Del piroliznih plinov se reducira v prisotnosti ogljika iz goriva v ogljikov monoksid in dušikov oksid, pri čemer se porabi del energije. Zmes prehaja v oddelek za naknadno zgorevanje pline in tam oksidira, pri čemer vrača energijo, ki jo je odvzel.

Fotografija 2. Risba dolgogorečega piroliznega kotla; naprava, sestavljena po njem, lahko ogreva veliko hišo.

• Plinske mešanice, ki sodelujejo v reakciji pirolize, se odvajajo navzven skozi dimnik., mimo toplotnega izmenjevalnika kotla.

Temperaturne faze:

• sušenje, piroliza lesa — 450 °C;
• zgorevanje lesnega plina in sekundarnega zraka - 560 °C;
• pihanje plamena in vračanje toplote - 1200 °C;
• odstranjevanje preostalih produktov zgorevanja - 160 °C.

Razlike med napravo in običajnimi kotli

Vključno z lesom (drvi), posebnimi briketi za gorivo (peleti) in odpadki, ki nastanejo pri proizvodnji. Ena glavnih razlik med kotli je uporaba različnih vrst trdnih goriv, praktično vsaka snov, ki lahko gori.

Trajanje procesa zgorevanja goriva je veliko daljše kot pri običajnih kotlih. Od 8-10 ur in več. Obstajajo modeli kotlov z velikim predalom za drva, trajanje neprekinjenega delovanja je do 24 ur. To pomeni, da se zgorevalna komora polni z novimi porcijami goriva. 1-2 krat na dan.

Izbira in izračun pri nakupu: diagram

Za izbiro kotla, ki je optimalno primeren za določeno hišo ali kompleks prostorov, se uporabljajo naslednji dejavniki:

• Število nadstropij v stavbi. Več ko jih je, težje bo premikati delovno snov (tekočino ali plin) skozi cevovode.
• Določitev vrste opremeKotli različnih izvedb delujejo z različno učinkovitostjo. Pred nakupom preberite dokumentacijo, da ugotovite, za katero območje je izdelek namenjen ogrevanju.

Fotografija 3. Shema delovanja piroliznega kotla za podeželsko hišo, opremljeno z dimnikom.

• Parametri moči obtočne črpalke, možnost njegove posodobitve ali zamenjave za izboljšanje njegovih lastnosti delovanja.
• Vrsta dimnika in njegovo sposobnost prostega prepuščanja izpušnih plinov iz kotla v ozračje. Varna zasnova pomeni hitro odstranitev plinske mešanice v 100 % volumnu.
• Določanje celotne površine ogrevani prostori. Tukaj je dovoljena napaka: 2–3 m²
• Stopnja toplotne izolacije prostorov. Skrbno izolirana opečna hiša bo izgubljala toploto počasneje kot kovinska garaža ali "hladno" skladišče, kar pomeni, da bo za vzdrževanje udobne temperature zraka potrebno manj energije.
• Regija, v kateri se nahajajo prostori. Za južna ozemlja bo primeren preprost pirolizni kotel, za severna ozemlja pa močnejši, po možnosti z rezervo.

Koristen videoposnetek

Videoposnetek prikazuje, kako lahko sami naredite pirolizni kotel za ogrevanje prostora.

Prednosti in slabosti

Prednosti:

• Učinkovitost 85–90 %.
• Piroliza omogoča iztiskanje največja energija iz trdne snovi med zgorevanjem.
• Gospodarstvo, doseženo s pomočjo ventilatorja z nastavljivo hitrostjo, ki posledično omogoča spreminjanje moči kotla po potrebi.
• Gorivo v piroliznem kotlu gori veliko dlje, kot pri običajnih kotlih, zato je treba kuriti in čistiti manj pogosto.

Slabosti:

• Visoki stroški Tovarniška oprema omejuje njegovo uporabo v zasebnih gospodinjstvih. Cena takega kotla 2–3-krat višje, kot običajno.
• Dolga doba odplačevanja.
• Potreba po uporabi suhega goriva. Priporočena vsebnost vlage v lesnih materialih - do 15–20 %. V nasprotnem primeru ne bo stabilnega delovanja, učinkovitost ogrevanja se bo zmanjšala. Kotel morda ne bo deloval na vlažna drva.
• Če uporabljate les, ki proizvaja veliko smole (smreka, bor), potem Notranjost pečice in elementi se hitro umažejo in težave nastanejo pri njihovem čiščenju.
• Pepel se lahko sprošča skozi dimnik.
• Odvisnost od oskrbe z električno energijo. Odsotnost ali pogoste prekinitve oskrbe z električno energijo ne bodo omogočile namestitve kotla v oddaljenih regijah.