แหล่งความร้อนที่ดี: การวาดหม้อไอน้ำแบบไพโรไลซิสและหลักการทำงาน

ไพโรไลซิสเป็นวิธีการย่อยสลายสารประกอบอินทรีย์และอนินทรีย์โดยใช้ความร้อน พูดง่าย ๆ ก็คือ โมเลกุลจะสลายตัวออกเป็นชิ้นส่วนที่ง่ายกว่าเมื่อได้รับความร้อน

หม้อไอน้ำไพโรไลซิสเป็นอุปกรณ์ที่ทำจากหม้อไอน้ำเชื้อเพลิงแข็ง (ส่วนใหญ่ใช้สำหรับทำน้ำอุ่น) โดยใช้ความร้อน สูงถึง 200–800 °C.

คุณสมบัติพิเศษคือการเผาไหม้เชื้อเพลิงแยกส่วนและการเผาไหม้ก๊าซที่มากับผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้ในห้องแยกของหม้อไอน้ำ

หลักการทำงาน : การทำงานของหม้อไอน้ำแบบไพโรไลซิส

หลักการทำงานทั่วไปของหม้อไอน้ำคือ ในการให้ความร้อนเชื้อเพลิงอินทรีย์ที่อุณหภูมิสูง ด้วยการขาดอากาศทำให้เกิดก๊าซที่ติดไฟได้

พวกมันเข้าไปในห้องเผาไหม้รองและที่นั่น ผสมกับออกซิเจน แก๊สจะถูกออกซิไดซ์และปลดปล่อยความร้อนเพิ่มขึ้นมา

การจำแนกประเภท

หม้อน้ำมี ความแตกต่าง โดยตำแหน่งของห้องเผาไหม้แก๊สภายหลัง:

• ด้วยตำแหน่งสูงสุด;
• ที่มีตำแหน่งที่ต่ำกว่า

หม้อไอน้ำที่มีห้องบนมีขนาดใหญ่กว่า จึงต้องใช้วัสดุมากขึ้นในการประกอบปล่องควัน แต่จะต้องทำความสะอาดน้อยลงมาก เนื่องจากอนุภาคจากเชื้อเพลิงที่เผาไหม้ อย่าเข้าไปในกล้อง สำหรับก๊าซที่เกิดการเผาไหม้ภายหลัง

ในหม้อไอน้ำที่มีส่วนล่าง เชื้อเพลิงจะอยู่ที่ส่วนบน และก๊าซจะถูกระบายไปที่ส่วนล่างซึ่งก๊าซจะถูกเผาไหม้ วิธีนี้สะดวก แต่คุณจะต้องกำจัดเศษไม้ขนาดเล็กออกจากห้องใช้ก๊าซบ่อยครั้ง

โดยการพึ่งพาพลังงาน หม้อไอน้ำมีดังนี้:

• ไม่ต้องใช้ไฟฟ้า: หม้อไอน้ำ ด้วยร่างที่เป็นธรรมชาติ;
• ด้วยการเกณฑ์ทหารแบบบังคับ

อิสระด้านพลังงาน หม้อน้ำหมายถึงการรวมปล่องไฟสูงไว้ในการออกแบบ (ไม่น้อยกว่า 5-6 เมตร) เพื่อเพิ่มแรงขับและให้แน่ใจว่ามีสุญญากาศเพียงพอในห้องเผาไหม้

ประสิทธิภาพการให้ความร้อนของหม้อไอน้ำดังกล่าวจะต่ำกว่าหม้อไอน้ำแบบร่างลมบังคับเล็กน้อย

อุปกรณ์ ด้วยการไหลเวียนของอากาศแบบบังคับ มีการติดตั้ง พัดลมหนึ่งหรือสองตัวซึ่งสามารถทำงานในโหมดการฉีดอากาศ หรือในโหมดสกัดก๊าซไอเสียได้

หม้อน้ำบางรุ่นใช้ วิธีการผสมผสาน โดยมีการใช้อุปกรณ์ฉีดและดูดแก๊สเข้ามาร่วมด้วยเพื่อเพิ่มกำลัง

โดยวิธีการให้ความร้อน:

• น้ำ ระบบทำความร้อน - ท่อส่งน้ำเชื่อมต่อกับเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนของหม้อไอน้ำ ซึ่งของเหลวทำงานที่ได้รับความร้อนจะถูกจ่ายไปยังห้องต่างๆ
• อากาศ การให้ความร้อน - แทนที่จะใช้น้ำ จะใช้ลมรับความร้อนผ่านตัวแลกเปลี่ยนความร้อนตัวเดียวกันและกระจายความร้อนผ่านท่ออากาศ ประสิทธิภาพจะต่ำกว่าวิธีการใช้น้ำ มักใช้ในพื้นที่การผลิตและคลังสินค้า

ภาพที่ 1 หม้อไอน้ำแบบไพโรไลซิสพร้อมตัวแลกเปลี่ยนความร้อนที่ออกแบบมาสำหรับการทำน้ำอุ่นโดยใช้ไม้

ภาพวาด : มุมมองทั่วไป กระบวนการทำงาน

หม้อไอน้ำไพโรไลซิสมีรูปแบบการออกแบบให้เลือกหลากหลาย โดยแบบที่ง่ายที่สุดตามรูปวาดจะจัดเรียงดังนี้

• ห้องเผาไหม้ หม้อน้ำ.
• ห้องผลิตก๊าซ
• ส่วนการเผาไหม้ก๊าซภายหลัง
• ตะแกรงเหล็ก
• เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน (ท่อทางเข้า/ออก)
• ท่อไอเสีย (ปล่องไฟ).
• รูเป่าลม
• ประตูสู่ห้องโหลดเชื้อเพลิง

หม้อน้ำอาจรวมถึง เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิ และอุปกรณ์สำหรับตรวจสอบและบำรุงรักษาโหมดการทำงานปกติ

และยังมี ฮาร์ดแวร์ หม้อไอน้ำสำหรับควบคุมการทำงานของระบบทำความร้อนทั้งหมดให้เป็นแบบอัตโนมัติ

สาระสำคัญของสิ่งที่เกิดขึ้นภายในหม้อไอน้ำไพโรไลซิสมีลักษณะเฉพาะตามกระบวนการต่อไปนี้:

• กระแสลมจากภายนอกเข้าสู่ช่องผลิตก๊าซ โดยมีเชื้อเพลิงอยู่ตรงนั้น
• ออกซิเจนบางส่วนจะช่วยสนับสนุนกระบวนการเผาไหม้ (การรมควัน) ก๊าซซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้ จะเข้าสู่ห้องเผาไหม้ของหม้อไอน้ำผ่านทางหัวฉีด และจะถูกออกซิไดซ์ในห้องดังกล่าว โดยมีออกซิเจนรองเข้ามาด้วย ซึ่งจะเข้ามาพร้อมกับอากาศจากภายนอก
• ส่วนหนึ่งของก๊าซไพโรไลซิสจะลดลงเมื่อมีคาร์บอน จากเชื้อเพลิงเป็นคาร์บอนมอนอกไซด์และไนโตรเจนออกไซด์ ซึ่งใช้พลังงานบางส่วนในกระบวนการ ส่วนผสมจะผ่าน สู่ส่วนการเผาไหม้ภายหลัง ก๊าซและออกซิไดซ์ที่นั่น ทำให้มีพลังงานกลับคืนมา

ภาพที่ 2 ภาพวาดหม้อไอน้ำแบบไพโรไลซิสเผาไหม้นาน ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่ประกอบตามแบบที่สามารถให้ความร้อนแก่บ้านหลังใหญ่ได้

• ส่วนผสมของก๊าซที่เข้าร่วมในปฏิกิริยาไพโรไลซิสจะถูกระบายออกสู่ภายนอกผ่านปล่องไฟ, โดยเลี่ยงผ่านตัวแลกเปลี่ยนความร้อนหม้อไอน้ำ

ระยะอุณหภูมิ:

• การอบแห้ง การไพโรไลซิสของไม้ — 450 องศาเซลเซียส;
• การเผาไหม้ก๊าซไม้และอากาศรอง - 560 องศาเซลเซียส;
• การเป่าไฟและสะท้อนความร้อนกลับ 1200 องศาเซลเซียส;
• การกำจัดผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้ที่เหลือ 160 องศาเซลเซียส

ความแตกต่างระหว่างอุปกรณ์กับหม้อน้ำธรรมดา

รวมถึงไม้ (ฟืน) เชื้อเพลิงอัดก้อนพิเศษ (เม็ดไม้) และของเสียที่เกิดขึ้นในการผลิต ความแตกต่างหลักประการหนึ่งระหว่างหม้อไอน้ำคือ การใช้เชื้อเพลิงแข็งประเภทต่างๆ, สารแทบทุกชนิดที่สามารถเผาไหม้ได้

กระบวนการเผาไหม้เชื้อเพลิงมีระยะเวลายาวนานกว่าหม้อไอน้ำธรรมดามาก ตั้งแต่ 8-10 ชั่วโมงขึ้นไป มีรุ่นหม้อน้ำที่มีช่องใส่ฟืนขนาดใหญ่ ใช้งานต่อเนื่องได้นาน นานถึง 24 ชั่วโมง นั่นหมายความว่าห้องเผาไหม้จะได้รับการเติมเชื้อเพลิงส่วนใหม่เข้าไป วันละ 1-2 ครั้ง

การเลือกซื้อและการคำนวณ : แผนภาพ

ในการเลือกหม้อน้ำที่เหมาะสมที่สุดสำหรับบ้านหรือกลุ่มอาคารใดอาคารหนึ่ง จะต้องพิจารณาสิ่งต่อไปนี้:

• จำนวนชั้นในอาคาร ยิ่งมีมากขึ้นเท่าไร การเคลื่อนย้ายสารทำงาน (ของเหลวหรือแก๊ส) ผ่านท่อก็จะมากขึ้นเท่านั้น
• การกำหนดประเภทของอุปกรณ์หม้อน้ำแต่ละแบบจะมีประสิทธิภาพการทำงานที่แตกต่างกัน ก่อนซื้อ ควรอ่านเอกสารประกอบเพื่อพิจารณาว่าผลิตภัณฑ์ได้รับการออกแบบมาให้ทำความร้อนในพื้นที่ใด

ภาพที่ 3 แผนผังหลักการทำงานของหม้อไอน้ำแบบไพโรไลซิสสำหรับบ้านในชนบทที่มีปล่องไฟ

• พารามิเตอร์กำลังของปั๊มหมุนเวียนความเป็นไปได้ของการปรับปรุงหรือเปลี่ยนใหม่เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติด้านประสิทธิภาพ
• ประเภทปล่องไฟ และความสามารถในการปล่อยก๊าซไอเสียจากหม้อน้ำออกสู่บรรยากาศได้อย่างอิสระ การออกแบบที่ปลอดภัยหมายถึงความรวดเร็ว การกำจัดส่วนผสมก๊าซออกในปริมาตร 100%
• การกำหนดพื้นที่รวม สถานที่ที่มีความร้อน อนุญาตให้มีข้อผิดพลาดได้ที่นี่: 2–3 ตร.ม.
• ระดับความสามารถในการป้องกันความร้อนของอาคาร บ้านอิฐที่ได้รับการป้องกันความร้อนอย่างดีจะสูญเสียความร้อนช้ากว่าโรงรถโลหะหรือโกดังที่ "เย็น" ซึ่งหมายความว่าจะต้องใช้พลังงานน้อยกว่าในการรักษาอุณหภูมิอากาศที่สบาย
• ภูมิภาคซึ่งสถานประกอบการตั้งอยู่ สำหรับพื้นที่ทางใต้ ให้ใช้หม้อไอน้ำแบบไพโรไลซิสธรรมดา ส่วนพื้นที่ทางเหนือ ให้ใช้หม้อไอน้ำที่มีประสิทธิภาพมากกว่า โดยควรมีหม้อไอน้ำสำรองด้วย

วีดีโอที่เป็นประโยชน์

วิดีโอจะบอกวิธีการสร้างหม้อไอน้ำไพโรไลซิสเพื่อทำความร้อนในห้องด้วยตัวเอง

ข้อดีข้อเสีย

ข้อดี:

• ประสิทธิภาพ 85–90%
• ไพโรไลซิสทำให้สามารถบีบออกมาได้ พลังงานสูงสุดจากวัสดุแข็งในระหว่างการเผาไหม้
• เศรษฐกิจซึ่งทำได้ด้วยความช่วยเหลือของพัดลมที่มีความเร็วที่ปรับได้ ซึ่งทำให้สามารถเปลี่ยนกำลังของหม้อไอน้ำได้ตามต้องการ
• เชื้อเพลิงในหม้อไอน้ำแบบไพโรไลซิสจะเผาไหม้นานกว่ามาก มากกว่าหม้อน้ำแบบธรรมดา จึงจำเป็นต้องทำความร้อนและทำความสะอาดน้อยครั้งกว่า

ข้อเสีย:

• ต้นทุนสูง อุปกรณ์โรงงานจำกัดการใช้งานในครัวเรือนส่วนตัว ราคาของหม้อไอน้ำดังกล่าว สูงขึ้น 2-3 เท่า, มากกว่าปกติ
• ระยะเวลาคืนทุนยาวนาน
• ความจำเป็นในการใช้เชื้อเพลิงแห้ง ความชื้นที่แนะนำของวัสดุไม้ - สูงถึง 15–20% มิฉะนั้น การทำงานจะไม่เสถียร ประสิทธิภาพในการทำความร้อนจะลดลง หม้อไอน้ำอาจไม่ทำงานเมื่อฟืนเปียก
• หากคุณใช้ไม้ที่ผลิตเรซินจำนวนมาก (ต้นสน ต้นสน) แล้ว ช่องและส่วนประกอบของเตาอบจะสกปรกได้อย่างรวดเร็ว และเกิดปัญหาในการทำความสะอาด
• ขี้เถ้าอาจถูกปล่อยออกมาทางปล่องไฟได้
• การพึ่งพาแหล่งจ่ายพลังงานไฟฟ้า การไม่มีหรือการหยุดจ่ายไฟฟ้าบ่อยครั้งจะทำให้ไม่สามารถติดตั้งหม้อไอน้ำในพื้นที่ห่างไกลได้