Делаем пиролизный котел своими руками: экономное изготовление и эксплуатация. Схема пиролизного котла
Устройство и принцип работы пиролизного котла. Как сделать пиролизный котел своими руками: чертежи, схемы и устройство
Твердотопливное отопительное оборудование постепенно начали заменять газогенераторными моделями, которые стали достойной альтернативой. Они зарекомендовали себя в качестве простых в эксплуатации, но при этом чрезвычайно эффективных решений, поэтому даже при сравнительно высокой стоимости пользуются у потребителей немалой популярностью. Достаточно отметить, что принцип работы пиролизного котла таков, что его успешно применяют не только при обогреве частных жилищ, но и промышленных предприятий.
Суть пиролиза
Газогенераторные котлы работают на принципе пиролизного сжигания топлива. Его суть состоит в том, что в условиях недостатка кислорода и под действием высокой температуры происходит процесс разложения сухой древесины на летучую и твердую части. Процесс обычно происходит при температуре 200-800 градусов Цельсия, причем это экзотермический процесс, то есть при нем еще и выделяется тепло, что позволяет улучшить прогрев топлива и его подсушивание в котле. Это сопровождается еще и подогревом воздуха, поступающего непосредственно в зону горения.
Смешение кислорода с пиролизным газом, выделившемся из древесины в условиях высокой температуры, приводит к горению последнего, что в дальнейшем приводит к получению тепловой энергии. В процессе сгорания происходит активное взаимодействие с активным углеродом, а это позволяет минимизировать выход вредных примесей. По большей части это получается смесь водяного пара и углекислого газа.
Характерные особенности
Как и прочее отопительное оборудование, твердотопливное производит нагрев теплоносителя, подаваемого впоследствии в систему. От других моделей он отличается принципом действия и некоторыми конструктивными особенностями. Принцип работы пиролизного котла базируется на процессе так называемой сухой перегонки древесины. Он заключается в выделении пиролизного газа из твердых материалов органического происхождения под действием повышенных температур в условиях минимизации подачи кислорода. Эта совокупность условий приводит к распаду древесины на газ и остатки в виде сухого кокса.
Сам процесс пиролиза осуществляется при достижении 1100 градусов Цельсия, поэтому происходит большое выделение тепла, позволяющее: подсушивать дрова в котле, нагревать воздух, поступающий в зону горения. При смешивании кислорода и газа, выделенного из древесины, происходит горение последнего, благодаря чему выделяется много тепловой энергии. При взаимодействии газа с активным углеродом происходит минимизация канцерогенных веществ в отработанных газах. Даже углекислого газа в них содержится втрое меньше, чем в обычных котлах, работающих на твердом топливе.
Устройство
Чтобы понять принцип работы пиролизного котла, необходимо не только рассмотреть его устройство, но и определить, как функционирует каждый отдельный узел прибора. В его состав входит немалое количество механизмов и деталей. Однако в качестве основы служит пара камер. Их обычно выполняют полностью герметичными из стальных листов, которые обладают толщиной не менее 5 мм. В качестве разделителя камеры используется форсунка. Верхнюю часть топки сделали в виде топливного бункера, то есть отдельной конструкции, а нижнюю применяют одновременно в качестве камеры сгорания и зольника.
Каждая камера предназначена для протекания вполне определенных процессов. В верхнем отделе происходит подсушивание дров с одновременным нагревом воздуха, направляемого после этого в следующий отсек. В нижней камере происходит сжигание полученного газа и накопление золы.
Функционирование
Принцип работы твердотопливного пиролизного котла основан на возможности регулировки мощности посредством наддува вторичного газа. Так результат получается более эффективным в сравнении с обычными отопительными аппаратами. Необходимая температура теплоносителя может быть установлена посредством встроенного терморегулятора.
Устройство пиролизного котла таково, что при его работе сажа полностью отсутствует в процессе горения, а зола образуется в минимальном количестве. Эти особенности ориентированы на предоставление возможности чистить прибор как можно реже.
Если говорить о том, как работает котел пиролизный в сравнении с обычным твердотопливным, то тут стоит отметить и более длительное горение дров при одной закладке, а именно функционирование до 12 часов. Естественно, на это влияют температурные показатели, однако ресурс работы гораздо больше. Дрова расходуются экономно за счет подогрева воздуха, поступающего в зону горения.
Выбор топлива
При том что устройство пиролизного котла предполагает его работу на дровах, что признано самым выгодным с точки зрения экономии, на практике для его функционирования могут использоваться и альтернативные виды органического топлива, к примеру, уголь, торф. Для повышения эффективности работы оборудования требуется учесть, что у каждого вида сырья своя длительность времени полного сгорания. В случае с мягкой древесиной это 5 часов, с твердой – 6, с коксом – 10.
Проведенные исследования и опросы пользователей свидетельствуют в пользу того, что наибольшая эффективность функционирования отопительного оборудования достигается при работе на сухих дровах. Влажность древесины не должна быть более 20%, а длина поленьев может составлять до 65 см. Это топливо не только обеспечит максимальную мощность оборудования, но и существенно увеличит время его бесперебойного функционирования. Однако если нет возможности приобрести такой вид ресурса, можно использовать альтернативный вид органического топлива, при условии, что изготовителем оно было разрешено. Это могут быть: торф, пеллеты, древесные отходы, целлюлозосодержащие отходы промышленности, каменный уголь.
Однако при выборе любого вида топлива важно помнить, что излишняя его влажность может привести к выделению пара во время работы аппарата, что становится причиной образования копоти и снижает тепловые характеристики оборудования во время эксплуатации. Только при использовании сухих веществ и правильной регулировке расхода первичного и вторичного воздуха происходит минимизация выделения канцерогенных веществ пиролизными газами.
Преимущества газогенераторного оборудования
Теперь, когда известно, как устроен пиролизный котел и какие виды топлива можно для него использовать, следует отметить, что среди твердотопливных моделей это наиболее экономичный вид. Функционирование подобного оборудования характеризуется:
- быстрым переходом на режим энергоэффективности;
- стабильной температурой в отопительной системе при условии, что в топке есть топливо;
- нет необходимости в частой чистке;
- котел уместно использовать в комплексе с любой системой;
- не нуждается в установке дымохода;
- выполнен из устойчивых к коррозии жаростойких материалов.
Такой перечень параметр указывает на эффективность работы пиролизных котлов в сравнении с традиционными твердотопливными моделями, поэтому их можно использовать для работы в любых помещениях. Высокая стоимость – это единственный недостаток подобного оборудования, однако в случае невозможности применения альтернативных устройств, помимо твердотопливных, выбор будет в пользу первых.
Устройство пиролизного котла: схемы, фото и рекомендации по изготовлению
Так как подобное оборудование становится в последнее время все более популярным среди потребителей, становится актуальным вопрос не только его приобретения, но и самостоятельного изготовления. Связано это с довольно высокой стоимостью готовых решений, непосильной большинству граждан. Чтобы сделать пиролизный котел своими руками, потребуется лишь желание и некоторые инструменты. Для начала требуется обладать базовой информацией о том, как выглядит и работает этот отопительный прибор. Заранее должно быть просчитано, какой тип горения окажется оптимальным для определенного задания – со щелевой горелкой или на колосниках. После этого в специализированном магазине требуется приобрести все необходимые детали. После этого можно начинать делать пиролизный котел своими руками. Чертежи, которые будут служить в качестве опоры, тоже должны быть подготовлены заранее.
Детали
Для самостоятельного изготовления газогенераторного оборудования требуется подготовить следующие материалы:
- стальную трубу со стенками толщиной 4 мм;
- листовую сталь толщиной 4 мм;
- профильные трубы;
- электроды;
- круглый прут диаметром 20 мм;
- шамотный кирпич;
- автоматика для регулировки температуры;
- асбестовый шнур;
- гайки и болты.
Итак, если вы решили сделать пиролизный котел своими руками, чертежи помогут в определении оптимального количества материалов для этого. На данный момент существует довольно много изданий, в которых опубликованы схемы и подробное описание процесса работы. Если руководствоваться ими, то можно создать довольно эффективный агрегат. Схема пиролизного котла (своими руками, как уже было сказано выше, сделать его особого труда не составит) требуется для обозначения места подачи воды, теплообменника и топки. Не стоит создавать чертеж агрегата с нуля, лучше подкорректировать типовой вариант, внеся правки под конкретную ситуацию.
Работа над созданием
При изготовлении газогенераторного котла своими руками можно взять в качестве базовой модели отопительный прибор на 40 кВт, который разработал конструктор Беляев, а после этого произвести оптимизацию под лазерную резку, уменьшив число требуемых деталей. Внутренний объем должен оставаться неизменным при любых переменах в конструкции прибора. Рубашка теплообменника при этом должна значительно увеличиться. После этого можно приступать к соединению всех деталей пиролизного котла при условии четкого следования чертежу. Воздух в указанном случае используется в качестве теплоносителя, что позволяет прогревать помещение без потерь тепла.
Герметичность труб – это необязательное условие, так как дровяной котел обычно не становится инициатором утечки и разгерметизации отопительной системы. Этот прибор вполне можно считать идеальным решением для монтажа на даче, где необходимость в отоплении возникает не так уж часто.
Установка
После того как прибор будет собран по схеме, можно приступать к его монтажу и последующим испытаниям. При правильном изготовлении газогенераторного котла он должен быстро выходить на требуемый режим, а прогрев отопительной системы должен происходить за 30 минут. Обычно температура в помещении поднимается довольно быстро.
Выводы
Итак, теперь, когда вам известен не только принцип работы пиролизного котла, но и возможности его самостоятельного изготовления, остается только принять решение: либо приобрести готовую модель, либо сделать ее своими руками. Важно понимать, что приборы, выпущенные промышленностью, изготовлены качественно, прошли тестирование и гарантируют полную безопасность эксплуатации.
fb.ru
Устройство и схема пиролизного котла
Из всех видов отопительных установок, работающих на твердом топливе, наиболее эффективными считаются агрегаты, в которых при сжигании дров или угля происходит пиролиз. Это процесс дожигания газов, выделяющихся из дров или угля при их тлении, что позволяет передавать теплоносителю почти всю энергию сгорания топлива. Данный принцип использует схема пиролизного котла, в которой реализовано выделение горючего газа из топлива и его последующее сжигание.
Конструкция и компоновка элементов установки
В отличие от классических твердотопливных установок устройство пиролизных котлов длительного горения предусматривает две камеры сгорания вместо традиционной топки. В первой камере осуществляется медленное горение за счет недостаточного количества воздуха. При этом топливо начинает выделять так называемый пиролизный газ, перетекающий во вторичную камеру вместе с продуктами сгорания. Туда же подается достаточное количество воздуха, вследствие чего газ воспламеняется и сгорает, нагревая водяную рубашку агрегата.
Расположение двух камер может быть различным, поскольку отопительные котлы пиролизного типа могут работать как на естественной тяге дымохода, так и с помощью принудительной подачи воздуха вентилятором. В установках, использующих естественную тягу, вторичная камера расположена над первичной и воздух проходит через топливо снизу вверх. При искусственно создаваемой тяге главная топка, наоборот, находится над камерой дожига и поток воздуха направлен сверху вниз. Это отражают представленные ниже схемы устройства пиролизных котлов с различной компоновкой камер.
Способы подачи воздуха для горения
К высоте и диаметру дымохода предъявляются повышенные требования, когда схема подачи воздуха в пиролизном котле предполагает использование обычной тяги. Ее должно хватать на преодоление сопротивления газовоздушного тракта установки и дымоходной трубы, а также на создание разрежения в топке величиной 16—20 Па. Подобрать диаметр можно по выходному патрубку, а высота должна быть не менее 5—6 м.
Принудительная подача воздуха в обе камеры может осуществляться тремя способами:
Обычно схема пиролизного котла, предусматривает установку вентилятора в режиме нагнетания. Это объясняется тем, что обычный нагнетатель по стоимости доступнее чем дымосос, так как последний должен вытягивать отходящие газы с высокой температурой. По этой причине его конструктивные элементы стоят дороже.
Ведущие производители пиролизных котлов устанавливают на свои изделия дымососы на выходе продуктов горения. Причина – обеспечение безопасности для человека, открывшего дверцу топки в рабочем режиме. Дымосос создает разрежение, поэтому пламя не полыхнет через открытый проем человеку в лицо.
При большой мощности установки производителями применяются вентиляторы для котлов обоих типов, на входе и выходе газовоздушного тракта.
Для того, чтобы понять, как работает пиролизный котел, рекомендуем посмотреть следующее видео.
Изготовление пиролизного котла
Эффективность этого вида установок на дровах стала причиной их популярности у мастеров, которые могут изготавливать твердотопливные котлы пиролизного типа собственными силами из имеющихся материалов. Процесс этот достаточно трудоемкий и требующий навыков выполнения слесарных и сварочных работ, некоторого минимума инструментов и оборудования:
- аппарат для электросварки;
- угловая шлифовальная машина;
- дрель электрическая;
- набор слесарных инструментов.
Если имеются навыки, инструменты и большое желание, то можно изготовить агрегат, используя следующий чертеж пиролизного котла на естественной тяге:
1 – воздушный канал; 2 – дверца для загрузки топлива; 3 – дверца вторичной камеры; 4 – заслонка прямой тяги; 5 – первичная камера; 6 – верхняя крышка; 7 – входной канал для подачи воздуха; 8 – воздушная заслонка; 9 – патрубок для группы безопасности; 10 – вторичная камера дожигания; 11 – патрубок присоединения дымохода; 12 – форсунка; 13 – жаротрубный теплообменник.
Материалом для изготовления камер может служить жаропрочная легированная сталь, но это дорогой материал, поэтому мастера берут простую углеродистую сталь толщиной 5 мм. Для защиты ее от высокой температуры в нижней части топки выполняется футеровка пиролизного котла огнеупорным кирпичом. Им же нужно защитить днище вторичной камеры, куда направлен факел пламени. Для обшивки водяной рубашки применяется листовой металл толщиной 3 мм, его приваривают к ребрам жесткости из полосовой стали. Из такого же металла изготавливают дверцы, крышку и обрамление проемов.
Передачу тепла от дымовых газов устройство котла предусматривает через жаротрубный теплообменник, находящийся внутри водяной рубашки. Для его изготовления подойдут бесшовные стальные трубы из углеродистой стали наружным диаметров 48 или 57 мм. Количество труб следует подобрать по необходимой площади поверхности теплообмена, для чего выполняется расчет пиролизного котла.
Учитывая, что топливо в пиролизных агрегатах горит долго (до 12 часов) и продуктивно, некоторые владельцы классических установок прямого горения задумываются о том, можно ли их модернизировать. Такая переделка твердотопливного котла в пиролизный возможна, но при условии, что топка агрегата сделана из металла, а не чугуна. Колосниковая решетка убирается и с помощью электросварки на ее месте закрепляется перегородка, разделяющая главную топку и зольник, который будет выполнять роль вторичной камеры. Между ними устанавливается форсунка. Кроме этого, понадобится организовать подачу воздуха в обе камеры, надо изготовить воздушные каналы и установить их, как показано на чертеже.
Как правило, переделка котла в пиролизный происходит не на заводских агрегатах, а на самодельных, это расширяет возможности для усовершенствования конструкции. Можно менять проходное сечение форсунки, размеры обеих камер или площади поверхностного теплообмена, добиваясь наилучших показателей длительности горения и повышения КПД установки.
Расчет пиролизного котла
Расчет начинается с определения величины температурного напора, ºС:
Ƭ= (∆Т — ∆t) / ln (∆Т / ∆t)
В этой формуле:
- ∆Т – перепад температур продуктов сгорания перед теплообменником и после него;
- ∆t – разница между температурами в трубопроводах подачи и возврата теплоносителя.
Полученное значение Ƭ подставляют в формулу:
S = Q / k / Ƭ, где:
- Q – расчетная мощность отопительной установки, Вт;
- k – коэффициент теплопередачи, равен 30 Вт / м2 ºС.
Укрупненный расчет мощности пиролизного котла (Q, кВт) выполняется исходя из площади здания. Ее значение нужно принимать по наружному обмеру дома, результат разделить на 10. Смысл этого действия в том, что на обогрев каждых 100 м2 здания требуется ориентировочно 10 кВт тепловой энергии. Полученный результат – это расчетная мощность системы отопления, а источник тепла принимается с коэффициентом запаса. Он зависит от региона проживания и колеблется от 1,1 до 1,5.
Пусконаладочные работы
После того как сборка пиролизного котла завершена, нужно обязательно проверить герметичность сварных соединений. Водяная рубашка наполняется водой, затем в нее накачивается воздух, создавая избыточное давление. Некачественно сваренные швы дадут о себе знать протечками. Теперь можно производить испытания, лучше это делать на улице, подавая проточную воду из шланга. Если на агрегате установлена группа безопасности, то можно наполнить резервуар котла водой и проверить его работу при критическом давлении 2—2,5 Бар. Порядок испытаний следующий:
- Присоединить временный дымоход, загрузить в камеру топливо и открыть заслонку прямой тяги.
- Прекратить подачу проточной воды, предусмотрев для этого временный кран.
- Произвести розжиг и запуск пиролизного котла. Как только дрова разгорятся, заслонку прямой тяги нужно прикрывать, чтобы начался процесс пиролиза.
- Открыв дверцу вторичной камеры, убедиться в наличии факела пламени. Здесь требуется регулировка пиролизного котла, нужно добиться ровного и устойчивого факела, открывая или закрывая воздушную заслонку.
- Закрыть дверцу и наблюдать за показаниями термометра и манометра. В закрытой водяной рубашке процесс парообразования может начаться при достижении давления 1,5 Бар, в это время надо внимательно отслеживать температуру.
- Качественно сваренные пиролизные котлы отопления могут выдерживать давление до 3 Бар, но не стоит ставить рекорды. Достаточно, если предохранительный клапан, настроенный на давление 2 или 2,5 Бар начнет сбрасывать пар, тогда можно открывать кран и возобновлять циркуляцию воды. Заслонку подачи воздуха надо закрыть, чтобы топливо начало затухать.
Будьте осторожны, проводя такие испытания, есть опасность обвариться кипятком по неосторожности или при разрыве водяной рубашки.
Подключение котла к системе отопления
Последний этап – подключение пиролизного котла и выполнение его обвязки. Как и во всех твердотопливных установках, надо исключить образование конденсата на внутренних стенках топки во время разогрева. Это явление сокращает срок службы корпуса топки, поскольку конденсат содержит включения серы и будет вызывать интенсивную коррозию металла. По этой причине обвязка котла отопления должна быть выполнена по схеме, не допускающей попадание в рубашку холодной воды при разогреве.
Ниже приведена классическая схема подключения пиролизного котла к системе отопления с балансировочным вентилем между подающим и обратным трубопроводами.
Перемычка образует малый контур, в котором теплоноситель приводится в движение циркуляционным насосом. Приведенная на схеме обвязка пиролизного котла отопления позволяет воде циркулировать по малому контуру, прогреваясь вместе с агрегатом. Термостатический трехходовой клапан начнет подмешивать холодную воду из системы в тот момент, когда в малом контуре температура воды достигнет заданного значения, обычно это 45—50 ºС.
Рабочая температура в системе отопления лежит в пределах 60—80 ºС, поднимать ее выше приходится редко. Если при работе в этом диапазоне температур в вашем доме прохладно, то надо искать причину в самой системе. Увеличивать температуру не имеет смысла, это только увеличит расход дров в пиролизном котле.
Заключение
Пиролизные установки, сделанные своими руками, приобретают все большую востребованность. Причина – высокая стоимость котлов заводского изготовления, самодельные агрегаты часто оказываются единственной альтернативой. Единственный недостаток — топливо для пиролизных котлов должно иметь влажность не выше 25%, иначе процесс пиролиза будет слабым, что влияет на производительность установки.
openstroi.ru
Пиролизный котел своими руками. Изготовление пиролизного котла
Отсутствие в доме топки для угля или электроэнергии всегда можно компенсировать при помощи натурального природного топлива – дров. Более того, этот ресурс будет ощутимо более дешевым по сравнению с дорогостоящим природным газом. Именно поэтому многие хозяева сегодня отказываются от современных способов отопления и ищут альтернативные тепловые источники. В этих случаях на помощь может прийти такая конструкция, как пиролизный котел. Своими руками изготовить подобное оборудование вполне реально, но для начала следует более подробно рассмотреть, что собой представляет это устройство и как оно работает.
Общее понятие о пиролизе
Принцип пиролизного котла состоит в тепловом разложении веществ, имеющих сложный химический состав, при этом не вступающих в соединения с какими-либо иными реагентами. Это значит, что происходит расщепление молекул конкретного элемента на более легкие и элементарные части. Именно такое явление и именуется пиролизом.
Такая схема является широко применимой в тех частных домах, где нет стационарного отопления. Стоит отметить, что чистый пиролиз отличается тем, что распад топлива на элементы проходит без доступа кислорода в особом сосуде, а затем полученные газы поступают в накопитель и при необходимости используются.
Большим преимуществом таких установок является то, что добавлять материалы для горения можно прямо в процессе работы устройства. Кроме того, это оборудование способно функционировать на любом твердом топливе и поддерживать желаемую температуру на протяжении довольно долгого промежутка времени.
Конструкция котла пиролизного горения
В таких аппаратах топка состоит из двух частей. Первая представляет собой камеру загрузки - здесь при малом объеме кислорода топливо горит и пиролизуется, а все выделенные в процессе газы догорают уже во второй части устройства, именуемой камерой сгорания. Туда попадает уже вторичный воздух, а отвод тепла является очень незначительным.
Пиролизный котел отличается еще и тем, что разделение двух его частей выполнено при помощи колосника, покрытого брикетами. Попадающий внутрь воздух проходит сквозь дерево сверху вниз, и именно такое свойство отличает это оборудование от других бытовых нагревательных приборов.
Подобные котлы имеют высокое сопротивление аэродинамики, что делает необходимым наличие принудительной тяги, которая иногда осуществляется и с помощью специального дымососа, а не стандартного в таких случаях вентилятора.
Принцип работы пиролизного котла
Как известно, котлы пиролизного горения работают по принципу, согласно которому древесина разлагается под воздействием высокой температуры, превращаясь в итоге в уголь (твердый остаток) и летучую смесь.
Вследствие процесса, происходящего в загрузочной камере, происходит выделение генераторного газа, который, проходя через сопло котла, взаимодействует со вторичным воздухом и сгорает. Температура при этом равна 1200 °C. Полученная в результате выделения летучая смесь пересекает конвективную часть теплообменника, отдавая свою основную энергию, а после выводится через дымоход прибора.
Обе внутренние камеры этого оборудования покрыты специальной футеровкой, препятствующей проникновению огня. Это дает возможность увеличить температуру внутри аппарата и создать максимально благоприятные и эффективные условия горения древесины.
Достоинства котла на дровах
Изготавливая пиролизный котел своими руками, важно помнить об основных достоинствах этого оборудования, выгодно отличающих его от схожих аппаратов, применяемых для отопления.
Большой объем загрузочной камеры и высокая эффективность делают возможным поддержку заданной температуры на протяжении довольно длительного периода времени по сравнению с традиционными приборами. Встречаются модели, которые вполне способны работать 24 часа всего лишь с одной закладкой топлива.
Пиролизные котлы практически не нуждаются в чистке, так как в процессе сгорания не образуется сажи, а объем получаемой золы является минимальным.
Продукты сгорания в этом оборудовании являются менее вредными для здоровья, если сравнивать этот показатель с иными приборами, поскольку количество веществ на канцерогенной основе в них существенно меньше. Смесь, получаемая на выходе, большей частью состоит из углекислого газа и водяного пара, что вряд ли может быть опасным для здоровья человека.
Еще одно неоспоримое преимущество, которым обладает пиролизный котел для дома, – это возможность регулировать мощность в весьма больших пределах (от 30 до 100%). Кроме того, такое устройство имеет функцию утилизации отходов без загрязнения воздуха, что положительно сказывается на экологической обстановке и микроклимате в помещении.
Топливо, применяемое для котлов пиролизного горения
Оптимальное топливо, используемое для такого оборудования, – это древесина, имеющая длину около 400-450 мм и диаметр от 100 до 250 мм. Вместе с цельными бревнами можно сжигать и опилки, но такими отходами не стоит занимать больше 30% объема камеры загрузки.
Правильнее всего будет применять тот материал, показатель влажности которого не превышает 40%. Это не только сделает работу аппарата более эффективной, но и продлит его эксплуатационный срок. Подобные защитные меры легко объяснить: 1 кг древесины, имеющей влажность 20%, выделяет энергию 4 кВт/час, а при влажности расходных материалов 50% этот же объем сможет обеспечить лишь 2 кВт/час.
Из этого следует, что теплота и эффективность сгорания топлива напрямую зависят от количества содержащейся в нем воды: чем ее больше, тем хуже будет результат. Поэтому непосредственно перед загрузкой древесины важно убедиться в том, что она хорошо просушена и не содержит в себе излишков влаги.
Схемы создания пиролизного котла
Чтобы понять, какое количество материала нужно использовать при монтаже, рекомендуется обратиться за помощью к специальным схемам по устройству такого оборудования. Различные чертежи пиролизного котла всегда можно найти у специалистов, занимающихся подобными работами.
Так, схема этого аппарата, как правило, отображает место расположения топки, теплообменника, а также тот участок, куда будет подаваться вода.
Очень важно правильно соединить все детали котла в соответствии с чертежом, чтобы вся конструкция работала исправно и надежно. Не стоит забывать, что теплоносителем выступает воздух, который сможет без лишних затрат прогреть помещение. Этот факт позволяет сэкономить значительную часть финансовых средств, расходуемых на отопление, особенно по сравнению с другими конструкциями подобного назначения.
Инструменты для изготовления пиролизного котла
Для самостоятельного создания этого оборудования требуется иметь в наличии определенный набор вспомогательных материалов. Кроме того, необходимо собрать максимум информации о процессе работы, начиная с расходных элементов и заканчивая сборкой. После этого требуется грамотно рассчитать все параметры, чтобы определиться с тем, каким должен быть оптимальный тип горения, подходящий для конкретного помещения, так как их может быть два: либо со щелевой горелкой, либо на колосниках. Все необходимые для монтажа материалы всегда можно приобрести в специализированных строительных магазинах, поскольку на сегодняшний день проблем с выбором возникнуть не должно.
Так, изготовление пиролизного котла требует наличия следующих инструментов:
- стальной лист толщиной 4 мм;
- железная труба с таким же параметром;
- набор электродов;
- круглый прут диаметром 20 мм;
- несколько труб профильного типа;
- приборы, регулирующие температуру;
- вентилятор центробежного образца;
- шнур из асбеста;
- шамотный кирпич;
- болты и гайки, выступающие в качестве крепежного материала.
Собственноручная сборка пиролизного котла
Алгоритм действий при самостоятельном изготовлении такого оборудования обязательно должен опираться на чертеж пиролизного котла длительного горения. Процесс сборки этого устройства проходит в несколько этапов:
- В первую очередь необходимо разрезать стальные листы и трубы, создав из них заготовки для корпуса котла, его топки и охладителя. При этом важно не забыть обработать края материала с помощью шлифовального круга и наметить участки для сварки.
- После этого следует подготовить весь инструмент, требуемый для сборки прибора.
- Затем можно начинать процедуру создания корпуса. Проходит она по следующему принципу: торцевая стенка укладывается на сварочный стол, после чего к ней посредством точечных швов прикрепляются удерживаемые распорками боковые грани, крышка и дно.
- Далее должен идти процесс установки топки котла, которая внутри всей системы представлена в виде горизонтальных полок, накрытых колосниковой решеткой. Также к ней крепится горловой патрубок, выполняющий функцию отвода олефинов.
- После этого необходимо начинать сборку колонн фильтрации и газового охлаждения, которые идут сквозь корпус печи и немного выступают за ее пределы. В их основе лежат трубы, установленные в заранее проделанных в корпусе отверстиях.
- Затем следует произвести устройство второй камеры котла, которая должна быть связана с колонной охлаждения. На этом же этапе можно установить и вторую, параллельную корпусу стенку, чтобы наладить отопление. От первой она отделяется посредством перегородки.
- Продолжается процесс сборки монтажом воздухообменника и дымоходного патрубка.
- Последний шаг – это установка последней (лицевой) стенки корпуса, оснащенной дверцами и поддувалами.
Этот способ того, как изготовить пиролизный котел своими руками, является самым проверенным и надежным, он отличается быстротой и относительной простотой работы.
Можно ли изготовить печь из баллона?
Зачастую хозяева, не имея под рукой необходимых материалов для сборки, решаются на конструирование котла из подручных средств. Особенно пристальное внимание уделяется емкости для сжиженного газа, обладающей округлой формой и подходящей по размеру. Кроме того, толщина стенок такого сосуда соответствует нужным параметрам.
Тем не менее изготавливать пиролизный котел из газового баллона не рекомендуется. Связано это в первую очередь с тем, что корпус такого аппарата состоит из стандартной стали, плохо переносящей жар и иные химические воздействия даже при условиях комнатной температуры.
Однако не стоит полностью отказываться от баллона, поскольку он может сыграть роль накопителя горячей воды в небольшом частном доме, кроме того, благодаря своему небольшому размеру нагрев будет выполняться быстро, а его форма позволит надолго удержать тепло даже при использовании самой простой изоляции. Но если вы решите использовать такой баллон, чертежи пиролизного котла будут совершенно лишними - от его установки тогда лучше отказаться.
Необходимые условия эксплуатации
Работа пиролизного котла, как и любого другого устройства, функционирующего при воздействии огня, безусловно, связана с некоторым риском. Поэтому важно не только правильно оборудовать всю систему, но и позаботиться о правилах соблюдения техники безопасности.
Так, изготавливая пиролизный котел своими руками, нужно принимать во внимание следующие моменты:
- установка должна выполняться исключительно в нежилом помещении;
- желательно, чтобы основание под котлом было выполнено из бетона или кирпича во избежание чрезмерного нагрева покрытия;
- аппарат следует располагать так, чтобы он находился не ближе 30 см от стен и предметов в помещении;
- комнату с котлом важно обеспечить качественной вентиляцией, чтобы выделяемые в процессе работы испарения выходили наружу.
Кроме того, важно помнить еще об одном: по окончании установки оборудования крайне важно утеплить его дымоход при помощи минеральной ваты для того, чтобы изнутри трубы не скапливались смолы и конденсат.
Альтернатива пиролизному котлу
Несмотря на четко регламентированный способ изготовления такого устройства, некоторые хозяева нашли способы того, как сделать его при помощи иных материалов.
По мнению многих, конструировать котел, имеющий мощность менее 15 кВт, не имеет смысла. Но иногда такие массивные образцы создавать не хочется, особенно в том случае, если площадь помещения является небольшой. Именно для этих целей и существует вариант создания пиролизной печи, схожей по своим свойствам и внешним характеристикам с котлом. Беспокоиться по поводу функционирования такого оборудования не стоит, так как принцип горения топлива в нем является аналогичным.
Для изготовления этого образца понадобится следующий ряд материалов:
- шамотный кирпич;
- вентилятор;
- лист стали толщиной приблизительно 4 мм;
- кирпич из керамики;
- дверцы, используемые для поддува и камеры сгорания;
- колосники из чугуна;
- терморегулятор рычажного типа.
Такая печь является альтернативой стандартному котлу пиролизного горения и полностью подходит для монтажа в любом помещении. При желании сэкономить финансовые средства подобный аппарат станет незаменимым и даст возможность качественно и долго отапливать всю постройку.
fb.ru
чертежи, схемы и видео сборки отопительной системы
Современный рынок приборов отопления может поразить разнообразием ассортимента даже самого искушённого покупателя. Однако специалисты считают, что к самым эффективным и практичным отопительным котлам можно отнести газогенераторные устройства на твёрдом топливе, обладающие максимальным коэффициентом полезного действия, который достигает практически 100%.
Основным принципиальным отличием твердотопливных пиролизных котлов считается постепенное горение в условиях нехватки кислорода. Результатом сгорания топлива в таких условиях является образование горючего газа, который потом сжигается в дополнительной камере. При этом в качестве топлива используется древесина, брикеты из торфа, обычный уголь и даже бытовые отходы.
Несмотря, на конструктивную сложность устройства пиролизных котлов их сборка возможна даже своими руками при условии наличия, навыков сварщика и соответствующих чертежей и схем отопительного прибора. Но перед началом работ важно понимать, что конструкции котлов подразделяются на агрегаты с нижним и верхним расположением камеры сгорания.
При этом конструкция котла будет зависеть от метода подачи газа во вторичную камеру. Котёл с нижней камерой дожига работает по принудительному принципу подачи газа при помощи вентилятора. В свою очередь, система с камерой расположенной вверху конструкции работает за счёт законов физики, когда тёплый воздух, самостоятельно поднимается вверх.
Пиролизный котел с верхней камерой
Использование дров в стандартных котлах неудобно по той простой причине, что топливо очень быстро сгорает, а большая часть тепловой энергии улетучивается в атмосферу. Поэтому домовладельцу постоянно нужно подкладывать топливо в топку.
В свою очередь, при пиролизе создаются определённые условия, при которых твёрдое топливо горит очень медленно с большим выделением тепловой энергии. Это было достигнуто за счёт сгорания топлива в условиях недостачи кислорода. Результатом такого горения является разложение топлива на уголь и горючие газы. Если не углубляться в сложные процессы, то смысл работы будет заключаться в следующем:
- пиролизное устройство состоит из двух металлических корпусов схожей формы, но различного диаметра соединённых между собой с помощью сварки;
- внешним кожухом служит корпус больших размеров, а топкой меньшая конструкция;
- в полученное между ними пространство заливается вода, которая является основным теплоносителем;
- меньшее изделие тоже разделено на несколько частей за счёт воздушного распределителя — одна часть предназначена для сгорания топлива, а другая для дожига пиролизных газов;
- воздушный распределитель напоминает телескопическую трубу с лопастями на конце, для равномерного распределения газов, выделяющихся, в процессе горения топлива;
- с другой стороны воздушного распределителя в область горения топлива подаётся кислород;
- в процессе прогорания топлива распределительное устройство начинает опускаться, и кислород подаётся на следующий уровень;
- контроль процесса работы пиролизного котла производится в автоматическом режиме за счёт специальных приборов, подключённых, к сети электрического тока.
Для обеспечения максимального эффекта горения важно учитывать температуру воспламенения древесины и степень её влажности, которая, испаряясь, в значительной мере влияет на качество работы пиролизного котла.
Что понадобится для изготовления котла?
Для изготовления конструктивно сложного устройства понадобится наличие широкого набора инструментов, расходных материалов и документации в соответствии со следующим перечнем:
- чертёж или схема пиролизного котла с точным указанием размеров прибора;
- электросварочный аппарат с электродами;
- шлифовальная машинка;
- турбинка с отрезными кругами по металлу.
Из расходных материалов нужно позаботиться о наличии следующих комплектующих:
- толстостенная 3 мм труба 1300 мм длины и 500 мм диаметра;
- полутораметровая труба 450 мм в диметре и стенками 3 мм толщины;
- трубка 1200 мм длиной и 60 мм в диаметре;
- кольца диаметром 500 мм 2 штуки;
- листовой металл или готовая загрузочная дверца и люк для зольника;
- четыре металлические петли и две ручки;
- стальная задвижка;
- швеллер или уголок для крыльчатки и ножек;
- асбестовый материал для утепления дверок, что позволит в значительной мере снизить потери тепловой энергии;
- шнур из асбеста для уплотнения зольниковой и топочной дверок.
Изготовление пиролизных котлов – процесс достаточно сложный и не всегда оправдывает себя. Полученное изделие прекрасно подходит для обогрева подсобных помещений, но в целях безопасности в жилом доме целесообразно использовать заводские обогревательные системы, такие как котёл Холмова.
Изготовление корпуса котла
Для сборки пиролизного котла своими руками рекомендовано использовать стальные материалы толщиной 4 мм. Но с целью экономии для кожуха конструкции можно использовать 3 мм металл.
- Берётся 2 трубы, диаметр которых должен составить 1500 и 1300 мм соответственно. Меньшая труба вкладывается внутрь более широкого аналога и соединяется с последней при помощи кольца, которое также изготавливается своими руками из обрезка уголка 2,5х2,5 см.
- Из стали вырезается круг диаметром 450 мм и приваривается на дно внутреннего патрубка. В итоге получается бочонок, наваренный на водонагревательный контур, по ширине составляющий 25 мм.
- С нижнего конца бочонка прорезается отверстие прямоугольной формы 150 мм по ширине и 80 мм по высоте. Полученное отверстие будет являться дверцей зольника. Далее, вваривается зольниковый люк и монтируется дверца, которая оснащается петлями и металлической задвижкой.
- Вверху водяной рубахи прорезается отверстие прямоугольной формы, в которое в дальнейшем будет загружаться топливо. Вваривается загрузочный лючок, оборудуется дверца, которая также оснащается металлическими петлями и задвижкой. Лучше использовать двойную дверцу в пустую полость, которой вложить прокладку из асбестового материала. Это в значительной мере снижает тепловые потери.
- Также сверху пиролизного котла приваривают выпускной патрубок, предназначенный для вывода отработанных газов в трубу дымохода.
- В верхней и нижней части рубахи привариваются патрубки 4-4,5 см в диаметре, с резьбой на концах предназначенные для подключения котла к отопительной системе.
- Все сварные стыки хорошенько подмыливаются и проверяются на герметичность. Затем выполняется опрессовка рубашки котла под давлением не меньше 2-2,5 кг на см квадратный. В случае обнаружения огрехов они удаляются с помощью сварочного аппарата.
Хочется отметить, что довольно удачно сочетается пиролизный твердотопливный котёл с воздушной системой отопления, а не стандартной конструкцией с водяным теплоносителем. В такой ситуации передача воздуха происходит по трубам, а его возврат обратно в систему по полу. Такой обогрев не перемерзает в морозы, если котёл простаивает вхолостую а, следовательно, нет необходимости сливать теплоноситель в случае отъезда хозяев.
Сборка распределителя воздуха
Только после тщательного изучения схемы и чертежа устройства можно переходить к сборке воздухораспределителя. Очень подробно сборка воздухораспределителя пиролизного котла представлена в видео с учётом подробной последовательности действий:
- Из листового металла вырезается круг диаметр, которого должен быть меньше на 20-30 мм основного корпуса. По центру в соответствии с диаметром распределителя воздуха высверливается отверстие.
- В полученное отверстие вставляется труба распределителя воздуха, которая приваривается сварочным аппаратом.
- На нижней поверхности стального блина привариваются обрезки швеллера, по форме напоминающие лопасти.
- На другом конце приваривается петля, предназначенная для поднятия и опускания конструкции. Затем монтируется заслонка регулировки поступления кислорода в топочную зону.
На этом изготовление воздухораспределителя своими руками может считаться завершённым. Остаётся из металлического листа вырезать 500 см блин с отверстием 80 мм диаметром по центру. Готовая конструкция вставляется в корпус котла, и крышка приваривается герметичным швом. На петлю распределителя воздуха крепится тросик и вся конструкция готова к установке и вводу в эксплуатацию.
Особенности пиролизного котла с нижней камерой
Принципиально пиролизный твердотопливный котёл, снабжённый нижней камерой дожига газов намного сложнее для изготовления своими руками. При этом для его самостоятельного изготовления понадобится больше времени и денежных затрат. Но для начала нужно понимать, что такие котлы подразделяются на системы, оборудованные дымососом или наддувом. Если не углубляться в сложные физические процессы, то можно обозначить определённые принципиальные отличия.
Система с наддувом функционирует за счёт поступления горючих газов в камеру дожига посредством вмонтированного вентилятора. Из-за этого в камере нагнетается избыточное давление. При этом такая конструкция предусматривает использования любого даже самого дешёвого вентилятора, благодаря которому можно выполнить совмещение топки с камерой дожига.
Но это достоинство одновременно является и недостатком по той простой причине, что такой пиролизный котёл имеет КПД не более 83%. Из-за нагнетаемого давления часть воздуха попросту не попадает в центр процесса горения и поэтому топливо сгорает не до конца. Помимо этого под давлением часть пиролизного газа попросту вылетает в дымоходную трубу не сгорая, что опять-таки сказывается на коэффициенте полезного действия. Но самое главное слишком мощный наддув может привести к взрыву котла.
Особенности установки готовой конструкции
Установка пиролизного котла длительного горения собранного своими руками должна происходить в полном соответствии схеме и требованиям пожарной безопасности, так как процесс горения такого агрегата может достигнуть чрезмерно высокой температуры.
- В качестве котельной лучше использовать отдельное помещение.
- Чтобы обеспечить качественную вентиляцию котельная снабжается приточным отверстием.
- Котёл должен располагаться на забетонированной или выложенной из кирпича поверхности.
- Непосредственно перед топкой укладывают металлический лист.
- К ближайшим легко воспламеняемым материалам от котла должно оставаться свободное пространство не менее 2 м.
Пиролизные котлы, можно изготавливать как своими руками, так и приобретать готовые изделия в магазине. При этом выбор будет сделан индивидуально каждым домовладельцем в зависимости от его предпочтений. Конструкцию такого устройства сложно назвать простой для самостоятельного изготовления. Однако в итоге можно сэкономить значительную денежную сумму, хотя безопасность и качество работы самодельного устройства остаётся под сомнением.
Оцените статью: Поделитесь с друзьями!kotel.guru
Делаем пиролизный котел своими руками
Проблема отопления при отсутствии дешевой электроэнергии и угля, как правило, решается с помощью дров. В связи с подорожанием такого природного ресурса, как природный газ, его использование может значительно ударить по семейному бюджету. Люди, которые столкнулись с газификацией своих частных домов, начинают искать альтернативные источники тепла. И на помощь приходит пиролизный котел своими руками сооруженный из доступных материалов – котел на дровах, работающий на максимально дешевом типе топлива.
Пиролизный котел предназначен для отопления разных помещений посредством сжигания древесины – прессованных брикетов, поленьев и отходов. По своему устройству газогенераторный котел отличается от классического твердотопливного оборудования, которое также сжигает дрова. Почему выгодно устанавливать пиролизный котел: принцип работы поможет во всем разобраться!
Конструктивная схема и принцип действия пиролизного котла
Топка в пиролизных котлах делиться на две части. В газифицирующей камере или камере загрузки (первая часть) при недостатке кислорода горят и пиролизуются дрова, а выделяющиеся газы догорают в камере сгорания (вторая часть), в которую осуществляется подача вторичного воздуха. Происходит минимизация отвода тепла из камеры загрузки.
[include id=»1″ title=»Реклама в тексте»]
Эти пространства разделяются колосником, на котором находятся брикеты. Первичный воздух сверху вниз проходит сквозь слой древесины. Таким образом, главным отличием газогенерирующих котлов от остальных бытовых аппаратов считается верхнее дутьё.
Топки таких конструкций характеризируются повышенным аэродинамическим сопротивлением, поэтому в большинстве случаев их тяга принудительная. Иногда она реализуется по технологическим соображениям при помощи дымососа, а не за счет дутьевого вентилятора, что более характерно для небольших котлов.
Принцип работы газогенераторного котла ↑
В основе функционирования котла на дровах лежит принцип термического разложения древесины, суть которого кроется в том, что сухая древесина способна разлагаться на твердый остаток (уголь) и летучую часть (газ) под воздействием внешних факторов.
Как работает пиролизный котел
В ходе процесса, который протекает в камере загрузки при условии высокой температуры и нехватки кислорода, из ресурса выделяется генераторный газ. Древесный газ проходит через сопло, смешиваясь с вторичным воздухом и сгорая в камере при температуре близкой к 1200 градусов по Цельсию. Уходящие газы проходят через конвективную часть теплообменника, отдавая рабочему телу свое тепло, а затем выводятся через дымоход.
Камера загрузки и сгорания пиролизного котла имеют огнеупорную футеровку, что существенно повышает температуру внутри аппарата и создает идеальные условия для эффективного и качественного горения дров.
Котел на дровах – основные преимущества ↑
Для сжигания дров сегодня используют разные устройства: печи теплоакамулирующие, котлы воздушные и водяные. Из всего оборудования пиролизные (газогенераторные) котлы представляют для потребителей наибольший интерес. Главным отличием пиролизных котлов от простых твердотопливных моделей является тот факт, что горят в них не сами дрова, а и образующийся древесный газ. Во время сжигания вообще не образуется сажа, а зола появляется в минимальном количестве, поэтому аппарат реже нуждается в чистке.
Неоспоримым преимуществом пиролизного котла выступает его способность к поддерживанию заданной температуры дольше, чем могут традиционные котлы, благодаря более высокому КПД и увеличенной загрузочной камере. Некоторые конструкции на одной закладке топлива могут работать в течение суток.
Пиролизный котел реже нуждается в чистке
В отработанных газах присутствует меньше канцерогенных веществ. В процессе горения пиролизный газ взаимодействует с активным углеродом, поэтому на выходе дымовые газы по большей части являются смесью водяного пара и углекислого газа.
Ещё одно достоинство газогенераторных котлов состоит в возможности регулирования мощности — 30 — 100%. Пиролизные аппараты способны утилизировать некоторые отходы, почти не загрязняя окружающую среду. К подобным отходам относят резину, пластмассы и полимеры. Но вместе с этим котлы на дровах требовательны к топливу, нуждаются в электропитании и имеют большие габариты.
В чем эффективность пиролизного котла ↑
Время работы котла на дровах измеряется в широких пределах зависимо от многих факторов — температуры на улице, нужной температуры в помещении, утепления дома, влажности и вида топлива, точности проектирования системы отопления. Но бесспорно одно — газогенераторные котлы намного эффективнее традиционных.
В топке пиролизного котла без нанесения вреда атмосфере можно утилизировать резину и полимеры
При сжигании дров, в том числе и влажных, не получиться достичь настолько высоких температур, как при горении полученного из них древесного газа. К тому же для горения газа требуется меньше вторичного воздуха, благодаря чему повышается температура, а поэтому возрастает время и эффективность горения. Помимо этого, процессом сжигания пиролизного газа управлять легче.
О топливе для газогенераторных котлов ↑
Для сжигания применяется древесина, что имеет длину 380 — 450 миллиметров и диаметр от 100 до 250 миллиметров. Топливные брикеты должны иметь такой размер – 30 на 300 миллиметров. Мелкие древесные отходы и опилки можно сжигать одновременно с дровами, но брать их стоит не более 30% от объема загрузочной камеры. Такие котлы могут сжигать древесину, которая отличается влажностью до 40%.
Топливо для пиролизного котла
Пиролизные котлы следует топить более сухой древесиной, только в этом случае обеспечивается работа аппарата на максимальной мощности, а срок службы возрастает. Дерево с 20% содержанием влаги характеризуется теплотой сгорания 4 кВт в час на килограмм дерева, древесина с 50% содержанием воды отличается теплотой сгорания 2 кВт в час на килограмм дров.
[include id=»2″ title=»Реклама в тексте»]
Таким образом, теплотворная способность топлива находится в зависимости от присутствия воды в дровах: полезное энергетическое содержание брикетов значительно снижается с увеличением содержания воды. При этом расход топлива увеличивается в два раза.
Отопительные котлы с пиролизным сжиганием дров в последнее время становятся более популярными, потому что снимается зависимость от нестабильных тарифов на природный газ. Безусловно, на рынке есть хорошие газогенераторные аппараты с неплохими характеристиками, но их стоимость еще достаточно высока, что и смущает покупателей. На последней строительной выставке простой котел отечественного производства стоил не менее одной тысячи долларов. Вот поэтому многие потребители предпочитают делать пиролизные котлы своими руками.
Инструмент для работы ↑
Чтобы самостоятельно сделать котел на дровах, достаточно обладать желанием и необходимым инструментом! Конечно же, придется потратить много усилий. Но все возможно.
Схема движения древесного газа в котле
Для начала стоит собрать максимум информации о данном отопительном приборе и его особенностях. Следует просчитать и решить заранее, какой тип горения будет оптимальным для определенного здания – на колосниках или со щелевой горелкой. Затем стоит посетить специализированный магазин и приобрести нужные детали. Чтобы изготовить пиролизный котел, понадобятся такие материалы:
- труба из стали толщиной 4 миллиметра;
- 4-миллиметровый лист стали;
- несколько профильных труб;
- электроды;
- 20-миллиметровый круглый прут;
- центробежный вентилятор;
- шамотный кирпич;
- автоматика, что регулирует температуру;
- гайки и болты;
- асбестовый шнур.
Точное количество материала рассчитать можно на основе чертежей. В Интернете по данной тематике есть много платных чертежей и литературы. Если руководствоваться этим материалом, то получится сносный агрегат. Схема пиролизного котла нужна для обозначения топки, теплообменника и места подачи воды. Не стоит стремиться создать схему аппарата на дровах с нуля, лучше использовать принципиальную схему и внести в нее лишь некоторые коррективы и изменения.
Чертеж пиролизного котла на дровах
Изготавливая газогенераторный котел своими руками, за основу можно взять схему отопительного аппарата на 40 кВт, что была разработана конструктором Беляевым, а затем оптимизировать ее под лазерную резку с меньшим количеством используемых деталей. Менять конструкцию прибора можно таким образом, чтобы неизменным остался его внутренний объем.
Вместе с этим желательно, чтобы значительно увеличилась рубашка теплообменника. Далее нужно соединить все детали будущего пиролизного котла, четко следуя чертежу. В данном случае воздух используется в качестве теплоносителя, и он может прогреть помещение без теплопотерь.
Необязательно обеспечивать герметичность труб, потому что для котла на дровах утечки и возможность размерзания отопительной системы нехарактерны. Таким образом, данный прибор считается идеальным решением для установки на даче, где предстоит его топить лишь изредка.
Принципиальная схема пиролизного котла
После сбора котла по схеме, можно приступать к его установке и дальнейшим испытаниям. Правильно изготовленный газогенераторный котел должен на необходимый режим выходить быстро, а отопительная система должна прогреваться максимум за тридцать минут. При этом температура в помещении обычно поднимается очень быстро.
Котел Blago разработан изобретателем Благодаровым Ю.П., который заявил о преимуществах своего творения. По длительности горения дров при максимальной теплотворной способности газогенерирующий аппарат Blago превосходит остальные котлы.
В данной модели колосниковые решётки полностью перекрывают низ топливных бункеров. Поэтому при естественной тяге наблюдается высокая теплота сгорания топлива и более длительный период горения за счёт компоновки топливных бункеров, что дают возможность увеличить объём топливных бункеров, не принося ущерб для КПД.
Конструкция котла Blago
Устройство пиролизного котла позволяет топливу гореть в одной из двух камер сгорания, а в третьей газиться. Аппарат Blago энергонезависим и требуемую мощность выдаёт всегда. Осуществляется полное горение соединений фенольных групп — деготь, смолы, спирты, эфирные масла.
Установленные рельсы в камере сгорания выступают хорошими накопителями тепла. В пиролизном котле можно сжигать торфобрикеты, опилки и уголь. В период низких температур подкладывать в топочную камеру топливо можно постоянно, поддерживая в помещении оптимальную температуру.
Таким образом, не смотря на то, что на дворе 21-й век, люди по-прежнему обращаются к дровам как к природному ресурсу для отопления. Теперь понятно, почему из всех твердотопливных аппаратов пиролизные котлы для населения представляют наибольший интерес.
strmnt.com
преимущества, недостатки и схема сборки
Спецпредложение! Отопительное оборудование со скидками до 50%.Есть в наличии весь модельный ряд Vaillant, Viessmann, Baxi, Bosch, ACV, Protherm, РУСНИТ, Buderus, Kermi и другие. Грамотное проектирование и установка систем под ключ.Звоните: +7 (499) 110-02-51 (Москва и область). E-mail: [email protected]
Человек устроен так, что его в жизни привлекает все неизведанное и новое. С течением времени мы обретаем знания и опыт, а детские мечты и принимают прагматичный образ. Мы заводим семью, берём на себя обязательства, стараемся организовать уют и при этом по возможности снизить свои расходы. Мы живем в государстве, где многое приходится делать самостоятельно, изучать специализированные разделы для приобретения неплохого итога. Если при этом человек обретает удовольствие от проделанной работы, значит, ему неимоверно повезло.
Пиролизный котел своими руками
В областях, где доступен единственный источник тепла — дрова и уголь, продолжительное время самым известным видом оборудования для отопления были котлы на твердом топливе. Тот, кто жил в доме с таким обогревом, ведает насколько это неловко. Всегда можно выйти из положения установив электронагревательный прибор, но такое отопление дома при помощи электроэнергии довольно дорогостояще.
В наше время появились пиролизные котлы, которые функционируют на дровах или прессованных брикетах. В качестве топлива для данного аппарата подойдут и различные отходы древесины. Себестоимость такого оборудования достаточно высока, но пиролизный котел можно собрать самостоятельно. Таким образом, можно не только значительно сэкономить, но и получить установку с нужными вам характеристиками.
Принцип работы пиролизных котлов
Данный вид котлов потребляет топливо пиролизного типа. Нередко данный процесс именуют сухой перегонкой. При температуре 200-800°С в ситуации малого достатка кислорода сухое дерево разлагается на твердый остаток (древесный кокс) и пиролизный газ. Обретенный газ смешивается с кислородом, и при довольно высокой температуре активизирует процесс горения.
Принцип работы пиролизного котла
Так в результате взаимодействия пиролизного газа с углеродом, дым, исходящий из установки, практически не содержит вредоносных химических соединений. Крепкая часть древесины сгорает, образуя определенное количество тепловой энергии. Необходимо заметить, что процесс пиролиза экзотермический, как то выделяет тепло, которое уходит на подогрев и добавочную сушку топлива и воздуха.
Плюсы и минусы таких котлов
Преимущества:
- Долгое время поддерживается потребная температура теплоносителя в автономном режиме. Допустимо благодаря повышенному объему камеры загрузки и более повышенному КПД.
- Невысокое содержание канцерогенных веществ в продуктах горения.
- Вероятность утилизации отдельных отходов (резину, ДСП, ДВП, резину или полимеры).
В топливе не должно превосходить 30% содержание добавочных компонентов.
Недостатки:
- Цена котла велика, существенно снизить которую можно только при самостоятельном изготовлении.
- Зависимость от качества топлива. Немаловажно использовать сухую древесину. При внесении в котел топлива увеличенной влажности процесс пиролиза становится невыполнимым, резко снижается КПД, и большая часть тепловой энергии уходит с паром и продуктами горения.
- Зависимость от электроэнергии. Для работы такого оборудования важно подсоединение к электросети. Это потому, что в котел вмонтирован небольшой вентилятор, который поддерживает принудительное тяготение.
Устройство пиролизного котла
Наличие 2-х камер сгорания — главная конструктивная особенность данного вида отопительного оборудования, что необходимо для качественного применения процесса пиролиза.
Этапы сгорания топлива в котле
Первая камера (камера загрузки) предназначена собственно для пиролиза топлива. Процесс происходит только при низком содержании кислорода. Прямо здесь топливо разделяется на газы и сухой остаток. Затем газы оказываются во 2-й камере, куда принудительно передается вторичный воздух, что содействует улучшению процесса горения.
Решетка, на которую уложены брикеты, разделяет камеры. Дутье верхнее — еще одна технологическая особенность данного котла. Через увеличенное аэродинамическое сопротивление в топке в конструкциях обычно используется принудительная тяга. Которая реализуется за счет дутьевого вентилятора либо дымососа. (см. как сделать колпак на трубу.)
Стоимость сборки
Прежде чем взяться за сборку стоит внимательно изучить доступные сведения и правдиво оценить свои собственные силы и навыки. Процесс изготовления самодельного пиролизного котла не прост и затратен. Но все же удастся сэкономить до $2.000 если вы решитесь на это нелегкое дело.
В наше время множество умельцев изготавливают пиролизные котлы своими руками. Некоторые готовы даром поделиться опытом на многих форумах, а другие предлагают оказать платную разъяснительную помощь этом трудоемком деле и продать принципиальную схему, которая облегчит работу по изготовлению. Далее вы ознакомитесь с одной из них.
Имеются фирмы, которые профессионально занимаются расчетом данного оборудования. Но вам решать какой из вариантов создания проекта выбрать. Но для начала надо изучить все доступные источники информации, а потом, если нет глубокой уверенности в себе, то обратитесь к помощи платных консультантов. Отметим, что, даже заплатив за проект, вы потратите денег существенно меньше, чем при покупке промышленного котла.
Какие необходимы инструменты:
- Аппарат электрический сварочный. Хорошо бы постоянного тока.
- Дрель электрическая.
- Машинка углошлифовальная под круг диаметром 230 мм. и под круг Ø 125 мм (без нее совершенно можно обойтись).
Необходимые материалы:
- 7,5 м2 — металла листового, толщина 4 мм. Для экономии детали внутри котла можно сделать из листа 4 мм, а корпус из 3 мм.
- 7-8 м — труба диам. 57 мм. толщина стенки 3,5 мм.
- 0, 5 м — труба диам. 159 мм. толщина стенки 4,5 мм.
- 12-15 шт. — кирпича огнеупорного кирпича
- 1 м.п. — труба диам. 32 мм, толщина стенки 3.2 мм.
- 1,5 м.п. — проф.труба 60×30 толщина стенки 2 мм.
- 1 м.п. — проф.труба 80×40 толщина стенки 2 мм.
- 7,5 м.п. — стальная полоса, ширина 20 мм, толщина 4мм.
- 1,5 м.п. — полоса стальная, ширина 30мм, толщина 4 мм.
- 1 м.п. — полоса стальная, ширина 80 мм, толщина 5мм.
- 5 п. электродов
- 10 кругов отрезных, диаметр 230 мм
- 5 кругов шлифовальных, диаметр 125 мм
- Дутьевой вентилятор дутьевой
- Температурный датчик
В процессе самой работы, возможно, выясниться, что не достает каких-либо мелочей, но это значительно не повлияет ни на стоимость котла, ни на сроки его ввода в действие.
Схема для сборки пиролизного котла своими руками
Итак, прежде чем начать сборку такой солидной установки как отопительный котел, да еще и своими руками, каждому мастеру необходимо сложить детальную схему будущего агрегата. Не стоит этого делать, если вы не инженер-теплотехник с опытом работы. Возьмите уже готовый чертеж и при желании немного внесите изменение в зависимости от ваших запросов.
Схему достаточно легко можно отыскать в информационных сетях интернета. Одна из схем приведена ниже.
Например: Чертеж 40 кВт пиролизного котла
Контроллер контура котла — А; дверца загрузки — В; крышка зольника — С; дымосос — D; муфта для датчика температурного предохранителя радиусом ½ дюйма — E; патрубок для аварийной линии (в подающей магистрали, при помощи тройника, необходимо установить клапан предохранительный, который входит в комплект группы безопасности) — F; подающая магистраль контура котла KV — G; подвод в защитный теплообменник R ¾ холодной воды — H; подвод в защитный теплообменник R3/4, горячей воды — K; магистраль контура котла KR, обратная — L; бак расширительный и патрубок опорожнения — M.
Корпус пиролизного котла изнутри (разъяснения шрифтом красным)
Данная схема пиролизного котла, мощностью 40 кВт, Беляева. При наличии отдельных навыков инженера вы можете немного улучшить конструкцию, но масштаб внутренней камеры должен остаться неизменным или получить очень мелкие изменения.
Что должно получится в готовом пиролизном котле изнутри
В момент проверочного запуска пиролизного котла изготовленного самостоятельно важно найти его КПД. Примитивнее всего это сделать по состоянию выходящего из трубы дыма. Если дым без запаха угарного газа, то КПД котла довольно высок. Контроль необходимо проводить на всем диапазоне мощностей.
Во многих пиролизных котлах предусматривается применение в качестве теплового носителя воздуха, а не воды. Тогда подача горячего воздуха производится по трубам, а обратно прилив происходит самотеком по низу. Данный выбор имеет ряд достоинств. Подобная система обогрева особенно удобна в дачных и загородных домах, куда хозяева приезжают редко. Это определено отсутствием риска разрыва системы и в обеспечении герметичности труб нет надобности.
Требования ПБ (противопожарной безопасности) к установке
Готовый котел, немаловажно правильно установить. Речь пойдет не о технической стороне проблемы, а о правилах противопожарной безопасности. Несоблюдение коих повлечет за собой не только крупные штрафы, но и поставит под опасность здоровье или даже жизнь всей вашей семьи.
- Отопительную установку данного типа крайне необходимо устанавливать в котельной, то есть нежилом помещении.
- Основание под котел должно быть выполнено из кирпича или бетона.
- Кусок металла толщиной 1,5-2 мм. должен быть уложен впереди камерами топок.
- Не менее 20см — дистанция от стен или объектов мебели до самого корпуса котла.
- Отверстие вентиляции площадью не менее 100 см2 должно присутствовать в помещении. В ходе горения требуется постоянный притока нового воздуха.
Заизолируйте дымоход фольгированной минеральной ватой. Из-за того, что остывание газов в дымоходе приведет к формированию на его стенках налета и конденсата, что отрицательно повлияет на его сохранность.
Как альтернатива котлу — пиролизная печь
Немало умельцев говорит о том, что не имеет смысла изготовление котла такого типа мощностью менее 15 кВт. А как же тогда быть обладателям небольших дачных домиков, площадь коих не предусматривает более сильного оборудования для отопления? Наверное, стоит проявить интерес к пиролизной печи, которая во многом напоминает пиролизный котел — принцип работы печи основан на тех же свойствах сгорания древесины.
Для изготовления данной печи потребуется:
- 400 штук — керамического кирпича;
- Лист стальной толщиной 4 мм и размером 6 на 1,5 метра;
- 100 штук — шамотного кирпича;
- Вентилятор наддува;
- 3 штуки — чугунных колосников;
- Рычажный терморегулятор;
- Для камеры топки и поддувала дверцы.
Пиролизная печь изнутри
Из полученных материалов выйдет печь, мощностью — 25 кВт. Которой вполне достаточно для обогрева загородного домика, площадью около 60 м2. Достаточно уменьшить размеры печи, если этой мощности для вас многовато.
Одной из основных причин отказа многих обитателей городов и сел от дровяных котлов в пользу газового обогрева из-за продолжительного времени работы последнего. Для тех, кто проживал в доме с дровяным отоплением никогда не позабудется особое тепло, исходящее от печки, и потрескивание поленьев. Такие тонкости особенно жизненны на загородном участке, куда многие из нас ездят в поисках уединения, спокойствия и общения с окружающей природой.
Загрузка... 1pokotlam.ru
Пиролизный котел своими руками: чертежи + пошаговая инструкция
Говорят, что все новинки – это хорошо забытое старое. Не является исключением и создание отопительный систем на базе пиролизного горения. Первые заводы, использующие технологию пиролиза были построены еще в 70-е годы позапрошлого 19-го века. До сих пор эта технология широко применяется и у нас и за рубежом для переработки нефти. Собственно «пиролиз» — это процесс химического разложения органики под действием высокой температуры. В устройствах, использующих твердое органическое топливо (как правило, дрова) твердая часть и выделяющиеся из него при температурном разложении газы сгорают отдельно, что существенно повышает эффективность таких котлов. Несмотря на сложное название и мудреное описание процесса вы вполне можете построить пиролизный котел своими руками, для этого вам потребуется листовая сталь, сварочный аппарат и чертежи, которые вы можете взять на нашем сайте.
Самодельный пиролизный котел
Содержание статьи
Суть процесса пиролиза
В пиролизных котлах на твердом топливе используются такие типы органики, которые при температурном разложении дают большой выход летучих горючих веществ. Такие котлы работают не только на дровах (и всех видах топлива из древесины, таких как пеллеты или топливные брикеты), но и на угле, вплоть до коксующихся марок, температура горения которых достигает очень больших значений!
тление топлива
Топливо в пиролизных котлах размещается на колоснике. После поджига загруженной партии топлива, закрывается плотная дверка и начинает работать дымосос. Вследствие этого в камере сгорания поднимается высокая, до 800 градусов температура, однако в ней отсутствует кислород из воздуха для обычного интенсивного горения. Вместо этого органическое топливо тлеет и обугливается, при этом выделяются летучие газы, преимущественно углеводороды.
Под действием конвекции летучие горючие газ поступают в подколосниковое пространство. Вместе с ними мигрирует и азот, находящийся в первично имеющемся воздухе в топке. Под решеткой колосника к смеси газов подмешивается кислород из вторичного контура подачи воздуха. Получившая смесь уже имеет способность к сгоранию. Она сгорает, выполняя полезную функцию (например, нагревая воду в теплообменнике), а кроме того выделившееся тепло поступает обратно к органическому топливу и поддерживает процесс тления.
Основные характеристики пиролизных котлов
Основными чертами котлов, работающих на технологии пиролиза являются следующие:
- Возможность изготовления из недорогих конструкционных материалов.
- Длительное время одного цикла пиролиза, достигающего около 30 часов,
- Полная взрыво и пожаро-безопасность.
- Простота конструкции, доступная для самостоятельного изготовления.
- Широкий спектр используемого древесного топлива (от классических дров до пеллет).
- Высокая экологичность котлов, низкое количество продуктов сгорания.
Как часть нужно подкидывать дровишки?
В обычную печь вам придется загружать топливо минимум через каждые два часа. Причиной этому является большая интенсивность горения топлива в печах такой конструкции. Большая часть тепла при этом в прямом смысле «вылетает в трубу». КПД таких котлов минимален, кроме того, в нем остается много остатков, которые приходится регулярно выгребать.
А вот если ограничить приток кислорода, то период горения значительно увеличивается. При этом тепло выделяется не только при самом процессе тления-пиролиза, но и от сгорания выделившихся газов. Вследствие этого время работы от одной загрузки может увеличиваться до суток и более.
Процесс изготовления пиролизного котла своими руками
Сразу отметим, что пиролизные котлы можно использовать не только для отопления. Но и для прямого обогрева небольших помещений, например сарая с живностью или гаража.
Нюансы с топливом
Приятная новость для владельцев автомобилей: ваш котел можно будет «кормить» не только дровами, но и отработанным машинным маслом. Цена такого топлива просто смехотворная, а в пиролизном котле он будет гореть не хуже, чем обычные дрова. Но есть нюанс: котел, «питающийся» отработкой должен иметь специальную конструкцию.
Схема пиролизного котла на отработке
Создать такой котел очень просто. В нем имеется две емкости: нижняя, в которую загружается топливо и где собственно и проходит процесс пиролиза и верхнюю воздушную камеру.
Простейшая пиролизная печь на отработке
В нижнюю часть вваривается труба с толстыми стенками, в которой проделываются отверстия. Собственно в этой трубе и происходит дожигание паров из «отработки».
Схема пиролизной печи
В верхней воздушной камере монтируются перегородки, которые направляют горячий воздух по извилистому маршруту, этим достигается повышенная отдача тепла от верхней камеры в помещение.
Подробное описание конструкции пиролизного котла
Через приваренный к верхней камере дымоход продукты сгорания удаляются в атмосферу.
Такую печь можно несколько усовершенствовать. Для этого рядом с нижней емкостью монтируется дозаправочный бак, соединенные с ней трубой. Дозаправка происходит по принципу сообщающихся сосудов.
Но, обратите внимание, в такую печку категорически не допускается попадание воды. Ее нельзя размещать в месте, где возможно выпадение атмосферных осадков. При попадании воды тлеющее масло вспенивается и резко расширяется в объеме. Это может привести даже к разрывк окнструкции.
Также при создании такой печи обратите внимание, что высота дымохода должна составлять не менее двух метров.
Если вы оснастите верхнюю камеру такой печи водяной рубашкой, то она вполне может нагревать проходящий через нее поток воды. Также верхний бак может нагревать и проходящий воздух.
промышленные пиролизные котлы
Пиролизный котел для древесных отходов
Возможно, у вас на участке накопилось много древесных отходов: щепок, опилок, стружки. Для того, чтобы эффективно сжигать такой «мусор» можно построить специальный котел. Такое устройство также станет незаменимым помощником в деревообрабатывающих цехах.
самодельный пиролизный котел из бочки
Для создания такой печи тратится минимум материалов и а ее конструкция чрезвычайно проста.
Запасемся следующими материалами:
- Металлическая бочка емкостью в 200 литров, у которой нужно вырезать верхнюю крышку.
- Крышка с бортиком, точно подходящая к горловине бочки.
- Круглый поршень с сечением, чуть меньшим внутреннего сечения бочки. Его нужно изготовить из массивной заготовки или искусственно утяжелить.
- Труба с сечением 10 сантиметров и длиной, сантиметров на 20 больше, чем высота бочки.
- Дымоходная труба с сечением около 10 сантиметров и длиной не менее 40 сантиметров.
В плотно подогнанной по размеру наружной крышке вырезается отверстие с сечением, чуть большим, чем у трубы, обозначенной в п «4», она же – «воздуховодная труба». Дымоходная труба вваривается в верхнюю часть боковой поверхности бочки.
Схема пиролизного котла из бочки
Воздуховодная труба плотно приваривается к поршню. На верхнем торце воздуховодной трубы размещают подвижную заслонку, регулирующую объем подаваемого воздуха. К нижней части поршня привариваем ребра, которые будут утрамбовывать топливную массу.
подгонка верхней крышки
Закладываем в бочку любое сухое древесное топливо. Грузить можно все, что угодно, вплоть до бумаги и шишек. Стоит отметить, что сухость исходного топлива очень критична для пиролизных котлов. Наполняем бочку на 2\3 ее высоты. Сверху на дрова укладываем щепки или бумагу и поджигаем их. Не возбраняется плеснуть несколько капель бензина. После того, как топливо загорелось – вставляем поршень с воздуховодной трубой, закрываем бочку верхней крышкой. Топливо будет постепенно прогорать и под собственным весом поршень будет опускаться.
По тяжестью поршня и без достаточного доступа кислорода топливо в бочке будет медленно тлеть. Выделяемый при пиролизе газ будет проникать в верхнюю часть бочки, где также будет сгорать. Наиболее будет нагреваться как раз верхняя часть бочки, в этой части температура воздуха может достигать 900 градусов. Такая температура полностью выжигает даже сажу.
внешний вид поршня и воздуховода
При хорошей регулировке и сухом топливе такая пиролизная печка может непрерывно работать на одной закладке до 30 часов.
Горизонтальная версия пиролизного котла
200-литровую металлическую бочку можно превратить и в горизонтальный котел. Как и вертикальном варианте – в такой печи будут присутствовать камера тления и камера дожига выделяющихся газов.
горизонтальная пиролизная печь
В принципе, такой котел можно приобрести и в уже готовом виде. Современная промышленность предлагает массу вариантов таких устройств на любой вкус и кошелек.
промышленная пиролизная печь
Дополнительное оснащение пиролизных котлов
Помимо нагрева окружающего воздуха пиролизные котлы могут выполнять и много другой полезной работы. Прежде всего, конечно, они могут подключаться к системам отопления с воздушным или жидким теплоносителем.
пиролизный котел с конвекцией
Так, большой популярностью пользуются конвекционные печи. В них применяется принцип конвекции воздуха. Для этого на котле размещаются специальные изогнутые воздуховоды. Их нижние патрубки забирают холодный воздух, а через верхние патрубки выходит уже горячий.
самодельный пиролизный котел с конвекцией
Ну и конечно же, никто вам не мешает оборудовать любой котел трубопроводом-теплообменником, который будет нагревать воду для системы теплоснабжения или для система горячего бытового водоснабжения.
И в заключении можете посмотреть краткий видеоурок, описывающий изготовление и эксплуатацию пиролизного котла.
Видео: Пиролизный котел своими руками
kamin-expert.ru
