...

Diy pyrolýzní kotel pro dlouhodobé spalování

Obsah článku



Technicky jsou uvažovány nejpokrokovější kotle, ve kterých dochází k úplnému spalování paliva s maximální možnou absorpcí uvolněného tepla. Protože systémy tohoto druhu jsou dostupné široké škále lidí, pokusíme se zjistit, jak samostatně vyrábět pyrolýzní kotel pro velké množství paliva..

Diy pyrolýzní kotel pro dlouhodobé spalování

Jak je možná dlouhodobá práce

Na čerstvém vzduchu hoří velmi rychle i částečně vlhké palivové dřevo – doslova za 1–1,5 hodiny. Důvodem všeho je volný přístup kyslíku – v uzavřené kotlové peci chybí, část přiváděného kyslíku je dávkována pomocí foukací klapky a spalování je méně intenzivní.

Jedním z hlavních problémů této metody spalování organického paliva byla jeho schopnost „hořet“ i bez kyslíku. Při vysokých teplotách dochází k pyrolýze – tepelnému rozkladu pevného paliva na těkavé plynné sloučeniny. Kyslík není pro tento proces nutný, stačí ohřát záložku na 400–500 ° С. Současně dochází k obrovským ztrátám výhřevnosti – energeticky nejcennější složka uhlí nebo palivového dřeva je jednoduše prováděna zbytkovým tahem do komína, aniž by měl čas úplně vyhořet.

Kotel na pyrolýzu dřeva Kotel na pyrolýzu na dřevo: 1 – dmychadlo; 2 – komora pro plnění paliva a zplyňování; 3 – tepelný výměník; 4 – spalovací komora; 5 – komora pro dodatečné spalování; 6 – komín

Při návrhu každého moderního kotle na pevná paliva musí být zajištěno dodatečné přívod vzduchu pro dohoření vyvíjených plynů. V tomto případě není intenzita a rychlost spalování záložky regulována ne objemem dodávaného kyslíku, ale teplotou zahřívání paliva. Pokud zahřejete celou záložku najednou, hořlavé plyny se uvolní velmi rychle a budete muset zapomenout na dlouhodobý provoz kotle. Pokud je však pevné palivo zahříváno v oddělených částech, je možné jeho postupné rozložení v komoře generátoru a účinné úplné spalování ve druhé části pece. V tomto případě je tok plynů invertován, pohybují se shora dolů působením tahu vytvořeného vyhazováním.

Konstrukce kotle s dlouhou hořlavou pyrolýzou Konstrukce pyrolytického kotle pro dlouhodobé spalování: 1 – pyrolýza na tuhá paliva; 2 – spalovací komora; 3 – spodní dveře; 4 – sekundární přívod vzduchu; 5 – přívod primárního vzduchu; 6 – horní nakládací dveře; 7 – zplyňovací komora; 8 – odsávač kouře

Výrobní materiál

Pyrolytické kotle se vyznačují zvýšenou teplotou pracovního prostoru. V spalovací komoře nedochází ke spalování, avšak zpětný tok tepla je schopen ohřívat stěny na 500–600 ° С. Spodní část plynového generátoru je vystavena největšímu teplotnímu účinku – právě tato část přichází do styku s hořlavými plyny a je vystavena vážnému tepelnému zatížení. Doporučuje se, aby dno komory pro záložky bylo vytvořeno jako litinový rošt nebo speciální žáruvzdorný produkt s tenkou štěrbinou nebo několika malými otvory..

Hlavní problém při nezávislé výrobě kotelního zařízení spočívá ve výběru vhodné třídy oceli, která může být zpracována doma bez zvláštního vybavení. Za nejvhodnější se v tomto ohledu považují oceli třídy austenitické a austeniticko-feritické se středním obsahem chrómu a niklu. Příklady jakostí takových ocelí jsou 12X18H9T, 08X22H6T nebo AISI 304.

Diy pyrolýzní kotel pro dlouhodobé spalování

Technologie svařování těchto kovů je uznávána jako středně složitá, ale reprodukovatelná v řemeslných podmínkách za použití svařování elektrickým obloukem s krytými elektrodami bez ochranného média. Hlavním faktorem zhoršujícím kvalitu svařované struktury je tvorba horkých a studených trhlin v důsledku vysokého teplotního rozdílu v relativně malém lineárním řezu kovového produktu..

K eliminaci negativních faktorů tepelných efektů se používají následující technologické metody:

  1. Řezání dílů s hladkým posuvem řezného nástroje, což eliminuje přehřívání hran.
  2. Omezení hustoty svařovacího proudu o 20-25% ve srovnání se strukturální ocelí, svařování v měkkých režimech.
  3. Omezení teploty louže, vysokorychlostní víceprůchodový šev bez bočních vibrací.
  4. Řezané hrany správně ořízněte podle GOST 5264 a jejich čištění kovovým kartáčem.
  5. Podšívka pod švem kovového chladiče, kování švu během chlazení.

Diy pyrolýzní kotel pro dlouhodobé spalování

A samozřejmě by měl být proveden správný výběr obsahu legovacích přísad v elektrodové tyči, aby byl zajištěn obsah feritu ve svarové struktuře řádově 5–8%. Doporučené pro použití jsou elektrody značek TsT-15 a TsT-16, jakož i speciální elektrody 6816 MoLC nebo ROST 1913.

Po svařování konstrukcí se doporučuje, aby byly nejprve žíhány při teplotě nejméně 700 ° C po dobu 2,5–3 hodin. Stačí naložit vnitřek svařovaného těla uhlí a zapálit palivo, čímž dojde k slabému vynucenému vyfukování. Před žíháním je vhodné mořit svary speciální pastou odpovídající použité oceli..

Dimenzování a síla

Před zahájením výroby pyrolýzního kotle je nutné vypočítat rozměry komor pece a dalších komor. Jako výchozí data se vezme požadovaný topný výkon, který se stanoví s přihlédnutím k účinnosti domácího kotle řádově 75–80%. Doma můžete vyrábět kotle na pevná paliva s kapacitou až 20-25 kW, účinnější jednotky vyžadují použití žáruvzdorných ocelí značné tloušťky, které se doma těžko svařují.

Diy pyrolýzní kotel pro dlouhodobé spalování

Výkon kotle a doba jeho provozu jsou určovány objemem zplyňovací komory. Bez ohledu na účinnost je výhřevnost nejběžnějších druhů dřeva asi 4–5 tisíc kcal / kg, což přibližně odpovídá 4–4,5 kWh tepelné energie. Tyto hodnoty platí pouze pro dřevo s obsahem vlhkosti nepřesahujícím 25%. Podstata výpočtu je jednoduchá – určete požadovaný okamžitý výkon a vynásobte jej počtem hodin provozu. Je třeba si uvědomit, že pyrolýzní kotle, i když jsou dokonalého designu, mají maximální provozní dobu nejvýše jeden den, a vlastní jednotky by se měly počítat po dobu maximálně 12–15 hodin nepřetržitého spalování..

Diy pyrolýzní kotel pro dlouhodobé spalování

Objem komory záložek je stanoven na 2 litry na každý kilogram palivového dřeva. K výsledné hodnotě je třeba přidat asi 30%, protože v pyrolýzním kotli používají nenasekané klínky, které nelze stohovat blízko. Velikost spalovací komory plynů musí být nejméně 30–40% objemu zplynovací komory. Nejvýhodnější je struktura kotle, ve které jsou dvě komory umístěny nad sebou, mají stejný tvar, ale liší se výškou..

Sestavení dvoukomorové topeniště

Jako materiál pro výrobu stěn komory je lepší zvolit plech válcovaný za tepla o tloušťce nejméně 8 mm, ideálně 10–12 mm. Čím silnější je kov, tím složitější je svařovací proces, je však zaručeno, že struktura z příliš tenké oceli vede a krouží v nepředvídatelných směrech. Proto by mezi částmi, ze kterých je kotel montován, neměly být malé prvky s poměrem stran více než 2: 1.

Základem dvoukomorové topeniště jsou vnější boční stěny. Jsou společné pro obě komory a jsou spojeny přední stěnou, ve které jsou pro dveře vytvořeny dva pravoúhlé otvory. Spodní otvor je určen k údržbě spalovací komory, jeho výška by měla být asi 120–150 mm, šířka – nejméně 300 mm, otvor je umístěn se zahloubením 150 mm od spodního okraje. Horní otvor je určen pro plnění zplyňovací komory, čím větší je, tím lepší by měl být otvor blíže než 100 mm k horní části komory. Krbová komora je zezadu a zezadu uzavřena plnými plechy, které jsou vyříznuty podle vnějších rozměrů spalovací komory, ale nejsou svařovány, dokud není dokončena montáž vnitřních částí. Kotel je shora potažen plachtou jmenovité sekce.

Rozměry kotle na pyrolýzu

Příklad rozměrů pyrolýzního kotle

Zplynovací a spalovací komory budou odděleny pevnou deskou, jejíž šířka odpovídá vnitřní vzdálenosti mezi stěnami a délka je o 400 mm menší. V zadní části desky je svisle svařena jednodílná přepážka, která odděluje nakládací komoru po celé její výšce, uprostřed vodorovné části je vyříznut otvor 50 mm široký a 400–600 mm dlouhý. Sestavená přepážka ve tvaru písmene L není svařována, dokud není dokončena montáž výměníku tepla.

Zplynovací komora kotle na pyrolýzu

Výměník tepla pro pyrolýzní kotel

Nejlepší konfigurací pro domácí tepelný výměník kotle na pyrolýzu by byl vodní plášť pro dolní komoru a komín. Nejedná se o nejúčinnější typ, ale výroba vlastního voštinového tepelného výměníku způsobí nevyhnutelné potíže buď s nalezením trubek odpovídající třídy oceli, nebo se svařováním odlišných částí..

Montáž částí tepelného výměníku se provádí ve fázi svařování dna, čelního panelu a dvou bočních stěn kotle. Svařovací přístup je zajištěn zezadu kotle. Prvním krokem je instalace horní přepážky košile. Toto je pravoúhlá deska podél vnitřní šířky topeniště a o 200 mm menší než hloubka spalovací komory. Po stranách desky odstraňte dva pravoúhlé úlomky o šířce 100 mm tak, aby v přední části desky zůstaly dva výčnělky o délce 200 mm. Výsledná část je přivařena ke stěnám a čelnímu panelu v jedné rovině se spodní hranou otvoru dvířek spalovací komory. V tomto případě výřezy v přepážce vytvářejí kanály pro cirkulaci mezi spodní zónou a bočními stěnami tepelného výměníku.

Výměník tepla kotle pyrolýzy

Vnitřní stěny pláště jsou vytvořeny podél okraje průtokových kanálů, mají výšku spalovací komory a sousedí s čelním panelem. Shora jsou pokryty dvěma pruhy o šířce 100 mm.

Výměník tepla kotle pyrolýzy

Délka tepelného výměníku nedosahuje zadní stěny kotle asi 200 mm a přibližně stejnou vzdáleností vyčnívají boční kanály za přepážku ve tvaru písmene L mezi komorami. Po instalaci zůstane pouze vytvořit dvojité stěny komínového potrubí, vyříznout jeho výtok, upevnit zadní stěnu kotle a vyříznout závitové armatury pro připojení k topnému potrubí. Zpětný tok je přerušen v jednom z předních dolních rohů pláště, přívod je přerušen v jakémkoli nejvyšším bodě pláště komína.

Návrh domácího kotle na pyrolýzu

Vezměte prosím na vědomí, že spalovací komora je ze všech stran ohraničena vodním pláštěm, s výjimkou přepážky se zplyňovací komorou. To je nutné k přenosu tepla, které zajišťuje tepelný rozklad paliva. V tomto případě nebude celá záložka zahřívána najednou, ale pouze její vrstvy sousedící s vyhřívanými stěnami.

Návrh domácího kotle na pyrolýzu

Doplňkové vybavení

Bohužel pyrolytické kotle nejsou energeticky nezávislé. Kvůli zpětnému toku plynů je nutný nucený průtok vzduchu. U modelů s výkonem do 15 kW je realizováno s ventilátorem, který je namontován na spodních dveřích. V tomto případě je nemožné doplnění zátěže během spalování..

Nucené vyfukování pyrolytického kotle

Výkonnější kotle jsou vybaveny ventilátorem pro odvod kouře, který je nainstalován na horní stěně těla na výstupu z komínového potrubí. Současně je vyloučen vzhled zpětného tahu a dveře zplyňovací komory mohou být otevřeny bez následků i během spalování..

Odsávací ventilátor pro pyrolýzní kotel

Zvláštní pozornost by měla být věnována teplotě chladicí kapaliny uvnitř pláště. Jakmile kotel dosáhne režimu, neměl by být menší než 60 ° С, aby se zabránilo tvorbě kondenzátu. Tento problém je vyřešen instalací automatické recirkulační jednotky, která mísí vodu z přívodu do zpětného toku. Vyžaduje také instalaci bezpečnostní skupiny pro uzavřené topné systémy a hlavní oběhové čerpadlo.

Ohodnoťte tento článek
( Zatím žádné hodnocení )
Agatha Poradce
Nejlepší tipy a triky
Comments: 2
  1. Alžběta

    Jaké jsou výhody a nevýhody používání pyrolýzního kotle ve srovnání s jinými typy kotlů pro dlouhodobé spalování?

    Odpovědět
  2. Michal Zábranský

    Biomasy?

    Je možné použít diy pyrolýzní kotel pro dlouhodobé spalování biomasy? Jaké jsou výhody a úskalí pro tuto metodu spalování?

    Odpovědět
Přidejte komentáře

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: