Pirolīzes katls pats: ierīce, diagrammas, darbības princips

Termins "pirolīze" attiecas uz procesu, kurā lēna cietā kurināmā sadegšana notiek, veidojot gāzveida vidi.Neskatoties uz struktūras “profesionālo” nosaukumu, pirolīzes katla izgatavošana ar savām rokām ir salīdzinoši vienkārša, un mājās gatavoti izstrādājumi praksē ir diezgan izplatīti.

Izskaidrojums tam ir vienkāršs – malkas gāzes ģeneratora katls ir vieglāk kopjams, bieži vien efektīvāks un ekonomiskāks nekā citas līdzīgas iekārtas. Izdomāsim kopā, kā šāds aprīkojums darbojas un kas nepieciešams tā izgatavošanai.

Pirolīzes katlu darbības princips

Apkures sistēmu apkures katli, kuros kā kurināmais tiek izmantoti cietie degošie materiāli, papildus klasikai pieder arī pie pirolīzes konstrukcijām. Tos parasti sauc par gāzes ģeneratora katliem.

Lai labāk izprastu mājas pirolīzes katla darbības principu, ir loģiski rūpīgi apsvērt šādu iekārtu konstrukciju. Sāksim ar kurtuves kā galvenās apkures struktūras daļas iezīmēm. Būtībā pirolīzes katlu degvielas kameras darba zona ir sadalīta divās atsevišķās kamerās.

Pirolīzes katla sekciju konstrukcija: 1 – iekraušanas kamera (pasīvā), kurā notiek pirolīzes process (nepilnīga sadegšana); 2 – pirolīzes laikā izveidojusies gāzes sadegšanas kamera (aktīva).

Viena no šīm kamerām ir noslogota ar cieto kurināmo – malku, granulām, briketēm u.c. Tur primārais cietā kurināmā sadegšanas process sākas ar ierobežotu gaisa padevi. Šajā stāvoklī degviela nedeg, bet gruzd.Lēnās sadegšanas laikā izdalītās gāzes nonāk citā kameras zonā - aktīvajā, kur, palielinoties gaisa padevei, tās intensīvi izdeg.

Tehniski šāds sadegšanas process tiek īstenots vienkāršā veidā. Kopējās kameras apakšreģioni ir vienkārši atdalīti ar režģi un sprauslu. Kameras augšējā daļa ir pasīvā kurtuve, kameras apakšējā daļa ir aktīvā kurtuve. Šajā gadījumā jāņem vērā konstrukcijas iezīme - augšējā gaisa padeve degvielas kamerai (augšējā strūkla).

Faktiski tas atšķir gāzes ģeneratora katla dizainu no klasiskās vienkameras konstrukcijas, kur tiek izmantota apakšējā padeve.

Klasiskais gaisa sūkņa dizains (bieži saukts par ventilatoru, bet tehniski tas ir nepareizs nosaukums), ko izmanto pirolīzes katla ķēdē. Šī ir svarīga daļa, kas nodrošina iekārtas efektivitāti.

Tehnoloģiski piespiedu vilkmes organizācija ir arī raksturīga pirolīzes katlu konstrukcijas iezīme. Divpakāpju kurtuves konstrukcijai ir palielināta aerodinamiskā pretestība. Tāpēc bez gaisa sūkņa uzstādīšanas nevar iztikt.

Kā katls darbojas praksē?

Iekārtas praktisko pielietojumu ir ērti apsvērt soli pa solim:

1. Malkas iekraušana - kameras augšējās zonas novietošana uz režģa.
2. Aizdedziet degvielu un iedarbiniet dūmu sūkni.
3. Koksnes gāzes veidošanās 250-850 °C temperatūrā.
4. Malkas gāzes pāreja uz kurtuves apakšējo zonu.
5. Malkas gāzes sadedzināšana ar papildu gaisa padevi.

Pēc tam siltumu, kas iegūts degvielas kameras apakšējā daļā, izmanto dzesēšanas šķidruma sildīšanai. Dzesēšanas šķidrums var būt gan ūdens, gan gaiss.

1 – aktīvā kamera; 2 – ūdens ieplūde; 3 – sekundārais gaiss; 4 – skurstenis; 5 – izplūdes caurule; 6 – droseļvārsts; 7 – ūdens izvads; 8, 9 – sensori; 10 – termostats; 11 – pasīvās kameras durvis; 12 – primārais gaiss; 13 – pasīvā kamera; 14 – gaisa sūknis; 15 – siltummaiņa ķēde; 16 – sprausla; 17 – aktīvās kameras durvis

Ja pievēršat uzmanību visiem esošajiem sadzīves katlu projektiem, kas darbojas ar cieto kurināmo, galvenā alternatīva pirolīzes katlam ir tradicionālā dizaina dizains.

Šī ir līdzīga malkas katla versija, kur ir viena nedalīta kurtuve un darbojas zemākas gaisa padeves princips sadegšanas kamerā. Bet šāda sistēma tiek uzskatīta par mazāk efektīvu un neekonomisku straujas degvielas sadegšanas dēļ.

Pirolīzes katls ar 100% slodzi spēj nodrošināt 85-95% efektivitāti. Tomēr efektivitāte strauji samazinās, ja slodze ir mazāka par 50%. Tāpēc pirolīzes iekārtu ražotāji iesaka lietotājiem iekārtas darbināt ar maksimālo slodzi.

Līdzīga pieeja ir spēkā arī paštaisītām konstrukcijām, ja tās pilnībā atbilst klasiskajai pirolīzes shēmai un ekspluatācijas prasībām.

“Pirolīzei” darbības prasības, jāatzīmē, ir diezgan stingras:

• obligāts aprīkojums ar gaisa sūkni;
• pieļaujamais degvielas mitruma saturs nav lielāks par 25-35%;
• iekārtas slodze nav zemāka par 50%;
• atgaitas dzesēšanas šķidruma temperatūra nav zemāka par 60 °C;
• iekraušana tikai ar lieliem degvielas blokiem.

Jāpiebilst arī, ka tas ir dārgi pirolīzes sistēmas rūpnieciskā ražošana. Iespējams, tāpēc iespēja “dari pats” ir tik populāra.

Pašdarināts pirolīzes katls

Parasti, izgatavojot šādas apkures iekārtas ar savām rokām, par pamatu tiek ņemta populārā Beljajeva shēma. Tas nenozīmē, ka tas ir vienkāršs risinājums, kas ļauj bez problēmām izgatavot sildītāju. Bet, iespējams, viens no tiem risinājumiem, ko tiešām var īstenot.

Pirolīzes katla trīsdimensiju diagramma DIY ražošanai. Šī ir viena no vienkāršajām ķēdes variācijām, ko var veikt neatkarīgi mājās.

Lai ražotu aprīkojumu saskaņā ar šo shēmu, meistaram būs nepieciešams:

• metāla caurule (d = 32; 57; 159 mm);
• profila caurule (s = 60x30; 80x40; 20x20 mm);
• tērauda sloksne (20x4; 30x4; 80x5 mm);
• šamota ķieģelis;
• metāla loksne;
• gaisa pumpis;
• temperatūras sensors.

Jums ir jābūt arī pilnam santehnikas instrumentu komplektam, kā arī metināšanas iekārtai (un metināšanas prasmes, attiecīgi). Pirolīzes katla izgatavošana ar savām rokām acīmredzami nav nekas tāds, ko jūs varat darīt vienatnē. Ir nepieciešams vismaz viens palīgs.

Pirmkārt, saskaņā ar izvēlēto shēmu ir nepieciešams sagatavot konstrukcijas lokšņu daļas. Lokšņu paneļus ieteicams sagatavot, sagriežot tos pēc izmēra, izmantojot profesionālu precizitātes aprīkojumu.

Rokas instrumentu, piemēram, “slīpmašīnu” izmantošana griešanai prasa arī zināmas darba iemaņas un drošības noteikumu ievērošana ekspluatācijas laikā, bet nenodrošina griešanas precizitāti, kas pēc tam ietekmē metināšanas kvalitāti. Šis punkts ir jāņem vērā. Saprātīgs risinājums metāla lokšņu griešanai ir to pasūtīt mehāniskajā darbnīcā.

Iekārtas iekšējo daļu montāža

Ir nepieciešams izgatavot degvielas kameru no vienas metāla loksnes daļas.Lai to izdarītu, tiek pievienots un metināts materiāls, kas atbilst ķēdes parametriem. Rezultātā vajadzētu iegūt divu kameru konstrukciju, kas jāpapildina ar gaisa vadiem.

Šie degvielas kameras elementi ir izgatavoti no metāla kanāla vai ražošanā tiek izmantota profila caurule. Caurumi tiek urbti visā gaisa kanāla priekšpuses laukumā.

Gaisa kanāli sadegšanas kamerā. Gaiss tiek piegādāts caur šiem kanāliem, izmantojot gaisa sūkni. Lai vienmērīgi sadalītu gaisa plūsmu visā kanāla garumā, tiek urbti caurumi

Zem līmeņa, aktīvās sadegšanas kameras zonā, uz sienas, kas atrodas pāri gaisa vadiem, ir iestrādāta metāla caurule (sekundārā gaisa padeve). Tālāk darbs sākas ar caurulēm, jo ​​ir pienācis cauruļveida siltummaiņa montāžas kārta.

Šī pirolīzes sistēmas daļa ir izgatavota no metāla caurulēm d=57 mm:

1. Paņemiet divas metāla loksnes atbilstoši zīmējuma izmēram un veiciet marķējumus.
2. Pamatojoties uz cauruļu atrašanās vietas marķējumu, uz loksnes tiek izgriezti caurumi d = 60 mm.
3. Caurules d=57 mm tiek sagrieztas pēc garuma.
4. Cauruļu galus ievieto vienas loksnes caurumos un applaucē.
5. Atkārtojiet darbību ar citu lapu.

Izvadei jābūt gatavam siltummainim, kas ir piestiprināts pie katla korpusa, kur norādīts diagramma.

Piemērs siltummaiņa izgatavošanai no divām tērauda loksnēm un caurulēm, kas sagrieztas pēc izmēra. Tam nepieciešama kvalitatīva metināšana, lai turpmāk, darbinot katlu, nerastos problēmas.

Blakus siltummainim (augšējā līmenī) ir uzstādīts droseļvārsts. Šī daļa ir aprīkota ar rokturi un ir arī piemetināta pie konstrukcijas.Droseles korpusa gala daļa ir pārklāta ar loksnes gabalu ar cauruli skurstenim.

Tālāk atliek tikai sametināt degvielas kameras priekšējo paneli ar logiem durvīm zem katras no divām sekcijām un moduli gaisa sūknim.

Uzstādīts siltummainis un daļa no droseļvārsta konstrukcijas. Regulēšanas mehānisma variants manuālas sviras veidā ar iespēju fiksēt amortizatoru jebkurā pozīcijā

Pirms priekšējā paneļa uzstādīšanas sadegšanas kameru iekšpuse jāpastiprina ar šamota ķieģeļiem. Šis materiāls ir sagriezts pēc izmēra, daļa no tā ir leņķī. Ķieģelis ir slīpēts un pielāgots vietai, kur tas ir ielikts.

Abas katla degvielas kameras darba sekcijas ir apstrādātas ar šamota ķieģeļiem. Tajā pašā laikā gaisa izplūdes (pieplūdes) cauruļu aizbīdņu zonas ir rūpīgi izklātas. Pēc ķieģeļu ieklāšanas tiek uzstādīts priekšējais panelis.

Piemērs šamota ķieģeļu ieklāšanai degvielas kameras iekšpusē. Ķieģeļu oderējums aizsargā pirolīzes katla kameras sienas no iespējamās izdegšanas ilgstošas ​​darbības laikā

Faktiski pirolīzes katla galveno montāžu šajā posmā var uzskatīt par pabeigtu. Samontētā konstrukcija ir jāapstrādā - no metināšanas jānoņem katlakmens, jātīra metinātās šuves, jāiztaisno, ja kaut kur ir nelieli nelīdzenumi.

Nākamais posms ir samontētās konstrukcijas ievietošana noslēgtā korpusā. Arī šī konstrukcijas daļa ir izgatavota no metāla loksnēm. Tomēr vispirms ir nepieciešama gofrēšana.

Konstrukcijas testēšana un galīgā montāža

Samontētā konstrukcija ir jāpārbauda. Obligātās darbības - pārbaudiet, vai katla zonā, kurā jācirkulē dzesēšanas šķidrums, ir necaurlaidība.Lai veiktu siltummaiņa spiediena pārbaudi, dzesēšanas šķidruma padeves un atgaitas caurulēs uz laiku tiek uzstādīti aizbāžņi.

Tad siltummainis tiek piepildīts ar ūdeni. Vēlams izmantot karsto ūdeni no siltumtīkla vai karstā ūdens padeves, lai varētu pārbaudīt šuves metāla termiskās izplešanās apstākļos.

Gandrīz gatavās konstrukcijas priekšējā daļa ar izplūdes caurulēm gaisa padevei darba kameru iekšpusē. Degvielas kameras sekciju logiem vēl nav durvju. Šī konstrukcija tiks apšūta ar korpusa loksnēm

Ja siltummaiņa šuvēs nav noplūdes, ūdens tiek novadīts un tie sāk ierāmēt pirolīzes katla konstrukciju ar ārējiem metāla paneļiem. Arī šajā posmā tiek izgatavotas un iekarinātas sadegšanas kameras sekciju logu durvis.

Pirolīzes bloka durvis ir jāprojektē, ņemot vērā augstas temperatūras ekspluatācijas apstākļus. Tādēļ šos konstrukcijas elementus parasti izgatavo (vai izmanto jau gatavus) no čuguna ar papildu temperatūras pastiprināšanu ar šamota ķieģeļiem.

Durvju konstrukcijas piemērs vienai no pirolīzes katla degvielas kameras sekcijām. Lai uzlabotu aizsardzību pret augstas temperatūras ietekmi sadegšanas procesā, papildus metālam tiek izmantoti šamota ķieģeļi.

Pēdējais posms ir pirolīzes katla uzstādīšana tā turpmākās darbības vietā. Konstrukcija ir uzstādīta uz pamatiem vai uz betona plātnes. Pamatu (plātnes) augstumu attiecībā pret zemes līmeni ieteicams saglabāt ne mazāk kā 100 mm.

Pēc uzstādīšanas un līmeņa balansēšanas katla apakšējā daļa tiek nostiprināta pie pamatiem. Atliek tikai pieslēgt skursteņa cauruli, uzstādīt gaisa sūkni un pieslēgt dzesēšanas šķidruma padeves/izplūdes vadus.

Pirolīzes katls ir pilnībā ievietots metāla korpusā un ir gatavs uzstādīšanai darba vietā. Stūra āķi ir piemetināti pie korpusa kā atbalsta stiprinājuma elementi

Pirolīzes katla konstrukcijas izgatavošana pašam ir darbs, kas prasa ievērojamas pūles. Protams, nevar iztikt bez pieskaitāmajām izmaksām finanšu resursu ziņā.

Iespējams, ka materiālu iegādes un trešo pušu pakalpojumu izmantošanas izmaksas būs mazākas nekā rūpnieciski ražoto iekārtu izmaksas. Tomēr atšķirība, visticamāk, nebūs tik būtiska. Bet galvenā problēma nav nauda.

Secinājumi un noderīgs video par tēmu

Par pirolīzes katla neatkarīgu ražošanu:

Tehniski neatkarīga pirolīzes katlu ražošana bez atbilstošas ​​bāzes ir ārkārtīgi sarežģīts process. Nepieciešamas arī profesionālas iemaņas darbā ar metālu, skaidra izpratne par inženiertehniskajām shēmām un katlu iekārtu izgatavošanas tehnoloģiskajiem smalkumiem. Bez šī visa jums pat nevajadzētu ķerties pie darba.

Ja jums ir nepieciešamās zināšanas un prasmes un varat sniegt vērtīgus padomus pirolīzes katla montāžā citiem vietnes apmeklētājiem, lūdzu, atstājiet savus komentārus, dalieties savos prasmju noslēpumos un uzdodiet jautājumus blokā zem raksta.