Будову та принцип роботи піролізного котла. Як зробити піролізний котел своїми руками: креслення, схеми і пристрій

Твердопаливне опалювальне обладнання поступово почали замінювати газогенераторними моделями, які стали гідною альтернативою. Вони зарекомендували себе в якості простих в експлуатації, але при цьому надзвичайно ефективних рішень, тому навіть при порівняно високій вартості користуються у споживачів чималою популярністю. Досить зазначити, що принцип роботи піролізного котла такий, що його успішно застосовують не тільки при обігріві приватних осель, а й промислових підприємств.

Суть піролізу

Газогенераторні котли працюють на принципі піролізного спалювання палива. Його суть полягає в тому, що в умовах нестачі кисню і під дією високої температури відбувається процес розкладання сухої деревини на летючу і тверду частини. Процес зазвичай відбувається при температурі 200-800 градусів Цельсія, причому це екзотермічний процес, тобто при ньому ще й виділяється тепло, що дозволяє поліпшити прогрів палива і його підсушування в котлі. Це супроводжується ще і підігрівом повітря, що надходить безпосередньо в зону горіння.

Змішання кисню з піролізного газом, що виділився з деревини в умовах високої температури, призводить до горіння останнього, що в подальшому призводить до отримання теплової енергії. У процесі згоряння відбувається активна взаємодія з активним вуглецем, а це дозволяє мінімізувати вихід шкідливих домішок. Здебільшого це виходить суміш водяної пари і вуглекислого газу.

Характерні особливості

Як та інше опалювальне обладнання, твердопаливні виробляє нагрів теплоносія, що подається згодом в систему. Від інших моделей він відрізняється принципом дії і деякими конструктивними особливостями. Принцип роботи піролізного котла базується на процесі так званої сухої перегонки деревини. Він полягає у виділенні піролізного газу з твердих матеріалів органічного походження під дією підвищених температур в умовах мінімізації подачі кисню. Ця сукупність умов призводить до розпаду деревини на газ і залишки у вигляді сухого коксу.

Сам процес піролізу здійснюється при досягненні 1100 градусів Цельсія, тому відбувається велике виділення тепла, що дозволяє: підсушувати дрова в котлі, нагрівати повітря, що надходить у зону горіння. При змішуванні кисню і газу, виділеного з деревини, відбувається горіння останнього, завдяки чому виділяється багато теплової енергії. При взаємодії газу з активним вуглецем відбувається мінімізація канцерогенних речовин у відпрацьованих газах. Навіть вуглекислого газу в них міститься втричі менше, ніж у звичайних котлах, що працюють на твердому паливі.

Пристрій

Щоб зрозуміти принцип роботи піролізного котла, необхідно не тільки розглянути його пристрій, але і визначити, як функціонує кожен окремий вузол приладу. До його складу входить чимала кількість механізмів і деталей. Однак в якості основи служить пара камер. Їх зазвичай виконують повністю герметичними із сталевих листів, які володіють товщиною не менше 5 мм. Як роздільник камери використовується форсунка. Верхню частину топки зробили у вигляді паливного бункера, тобто окремої конструкції, а нижню застосовують одночасно в якості камери згоряння і зольника.

Кожна камера призначена для протікання цілком певних процесів. У верхньому відділі відбувається підсушування дров з одночасним нагріванням повітря, що направляється після цього в наступний відсік. У нижній камері відбувається спалювання отриманого газу і накопичення золи.

Функціонування

Принцип роботи твердопаливного піролізного котла заснований на можливості регулювання потужності за допомогою наддуву вторинного газу. Так результат виходить більш ефективним у порівнянні зі звичайними опалювальними апаратами. Необхідна температура теплоносія може бути встановлена за допомогою вбудованого терморегулятора.

Пристрій піролізного котла таке, що при його роботі сажа повністю відсутня в процесі горіння, а зола утворюється в мінімальній кількості. Ці особливості орієнтовані на надання можливості чистити прилад якомога рідше.

Якщо говорити про те, як працює котел піролізний порівняно із звичайним твердопаливним, то тут варто відзначити і більш тривале горіння дров при одній закладці, а саме функціонування до 12 годин. Природно, на це впливають температурні показники, проте ресурс роботи набагато більше. Дрова витрачаються економно за рахунок підігріву повітря, що надходить в зону горіння.

Вибір палива

При тому що пристрій піролізного котла передбачає його роботу на дровах, що визнано найбільш вигідним з точки зору економії, на практиці для його функціонування можуть використовуватися і альтернативні види органічного палива, наприклад, вугілля, торф. Для підвищення ефективності роботи обладнання потрібно врахувати, що у кожного виду сировини своя тривалість часу повного згоряння. У випадку з м`якою деревиною це 5 годин, з твердою - 6, з коксом - 10.

Проведені дослідження та опитування користувачів свідчать на користь того, що найбільша ефективність функціонування опалювального обладнання досягається при роботі на сухих дровах. Вологість деревини не повинна бути більше 20%, а довжина полін може становити до 65 см. Це паливо не тільки забезпечить максимальну потужність обладнання, але й істотно збільшить час його безперебійного функціонування. Проте якщо немає можливості придбати такий вид ресурсу, можна використовувати альтернативний вид органічного палива, за умови, що виробником воно було дозволено. Це можуть бути: торф, пелети, деревні відходи, целлюлозосодержащіе відходи промисловості, кам`яне вугілля.

Однак при виборі будь-якого виду палива важливо пам`ятати, що зайва його вологість може привести до виділення пара під час роботи апарату, що стає причиною утворення кіптяви і знижує теплові характеристики обладнання під час експлуатації. Тільки при використанні сухих речовин і правильному регулюванні витрати первинного і вторинного повітря відбувається мінімізація виділення канцерогенних речовин піролізний газами.

Переваги газогенераторного обладнання

Тепер, коли відомо, як влаштований піролізний котел і які види палива можна для нього використовувати, слід зазначити, що серед твердопаливних моделей це найбільш економічний вид. Функціонування подібного обладнання характеризується:

- швидким переходом на режим енергоефективності-

- стабільною температурою в опалювальній системі за умови, що в топці є паливо-

- немає необхідності в частій чістке-

- котел доречно використовувати в комплексі з будь сістемой-

- не потребує встановлення димохода-

- виконаний зі стійких до корозії жаростійких матеріалів.

Такий перелік параметр вказує на ефективність роботи піролізних котлів в порівнянні з традиційними твердопаливними моделями, тому їх можна використовувати для роботи в будь-яких приміщеннях. Висока вартість - це єдиний недолік подібного обладнання, проте у разі неможливості застосування альтернативних пристроїв, крім твердопаливних, вибір буде на користь перших.

Пристрій піролізного котла: схеми, фото і рекомендації з виготовлення

Так як подібне обладнання стає останнім часом все більш популярним серед споживачів, стає актуальним питання не тільки його придбання, але і самостійного виготовлення. Пов`язано це з досить високою вартістю готових рішень, непосильним більшості громадян. Щоб зробити піролізний котел своїми руками, буде потрібно лише бажання і деякі інструменти. Для початку потрібно володіти базовою інформацією про те, як виглядає і працює цей опалювальний прилад. Заздалегідь має бути прораховано, який тип горіння виявиться оптимальним для певного завдання - з щілинним пальником або на колосниках. Після цього в спеціалізованому магазині потрібно придбати всі необхідні деталі. Після цього можна починати робити піролізний котел своїми руками. Креслення, які будуть служити в якості опори, теж повинні бути підготовлені заздалегідь.

Деталі

Для самостійного виготовлення газогенераторного обладнання потрібно підготувати наступні матеріали:

- сталеву трубу зі стінками товщиною 4 мм-

- листову сталь товщиною 4 мм-

- профільні труби-

- електроди-

- круглий прут діаметром 20 мм-

- шамотна цеглу-

- автоматика для регулювання температури-

- азбестовий шнур-

- гайки і болти.

Отже, якщо ви вирішили зробити піролізний котел своїми руками, креслення допоможуть у визначенні оптимальної кількості матеріалів для цього. На даний момент існує досить багато видань, в яких опубліковані схеми і докладний опис процесу роботи. Якщо керуватися ними, то можна створити досить ефективний агрегат. Схема піролізного котла (своїми руками, як уже було сказано вище, зробити його особливих труднощів не складе) потрібен для позначення місця подачі води, теплообмінника і топки. Не варто створювати креслення агрегату з нуля, краще підкоригувати типовий варіант, внісши правки під конкретну ситуацію.

Робота над створенням

При виготовленні газогенераторного котла своїми руками можна взяти в якості базової моделі опалювальний прилад на 40 кВт, який розробив конструктор Бєляєв, а після цього провести оптимізацію під лазерну різку, зменшивши число необхідних деталей. Внутрішній об`єм повинен залишатися незмінним за будь-яких змінах в конструкції приладу. Сорочка теплообмінника при цьому повинна значно збільшитися. Після цього можна приступати до з`єднання всіх деталей піролізного котла за умови чіткого дотримання кресленням. Повітря в зазначеному випадку використовується в якості теплоносія, що дозволяє прогрівати приміщення без втрат тепла.

Герметичність труб - це необов`язкова умова, так як дров`яної котел зазвичай не стає ініціатором витоку і розгерметизації опалювальної системи. Цей прилад цілком можна вважати ідеальним рішенням для монтажу на дачі, де необхідність в опаленні виникає не так вже й часто.

Установка

Після того як прилад буде зібраний за схемою, можна приступати до його монтажу і подальшим випробуванням. При правильному виготовленні газогенераторного котла він повинен швидко виходити на необхідний режим, а прогрів опалювальної системи має відбуватися за 30 хвилин. Зазвичай температура в приміщенні піднімається досить швидко.

Висновки

Отже, тепер, коли вам відомий не тільки принцип роботи піролізного котла, але й можливості його самостійного виготовлення, залишається тільки прийняти рішення: або придбати готову модель, або зробити її своїми руками. Важливо розуміти, що прилади, випущені промисловістю, виготовлені якісно, пройшли тестування і гарантують повну безпеку експлуатації.