Diy pirolízis kazán hosszú égéshez

A cikk tartalma

• Mennyire lehetséges a hosszú távú munka?
• Gyártási anyag
• Méretek és erő
• Kétkamrás tüzelõdoboz összeszerelése
• Hőcserélő pirolízis kazánhoz
• Opcionális felszerelés

Technikai szempontból a legfejlettebb kazánokat vesszük figyelembe, amelyekben az üzemanyag teljes égése a felszabadult hő maximális elnyelése mellett megy végbe. Mivel az ilyen rendszerek sokféle ember számára elérhetők, megpróbáljuk kitalálni, hogyan lehet önállóan előállítani pirolízis kazánt nagy adag üzemanyaghoz.

Mennyire lehetséges a hosszú távú munka?

A szabadban akár részben nedves tűzifa is nagyon gyorsan ég – szó szerint 1–1,5 órán belül. Mindenek oka az oxigén szabad hozzáférése – hiányzik a zárt kazánkemencében, a bejövő oxigén egy részét a fújó szárny segítségével adagolják, és az égés kevésbé intenzív.

A szerves tüzelőanyag elégetésének ezen módszerének egyik fő problémája az volt, hogy oxigén nélkül is képes égetni. Magas hőmérsékleten pirolízis történik – a szilárd tüzelőanyag termikus bomlása illékony gáznemű vegyületekké. Ehhez a folyamathoz nincs szükség oxigénre, elegendő a könyvjelzőt 400–500 ° C-ra melegíteni. Ugyanakkor a fűtőérték kolosszikus veszteségei is előfordulnak – a szén vagy tűzifa energetikailag legértékesebb alkotóeleme egyszerűen a maradék huzat által kerül a kéménybe, anélkül, hogy idő kellene teljes mértékben kiégni..

Fa tüzelésű pirolízis kazán: 1 – fúvó; 2 – kamra az üzemanyag feltöltéséhez és a gázosításhoz; 3 – hőcserélő; 4 – égési kamra; 5 – utóégető kamra; 6 – kémény

Minden modern szilárd tüzelésű kazán tervezésekor kiegészítő levegőellátást kell biztosítani a keletkező gázok utóégetéséhez. Ebben az esetben a könyvjelző égési intenzitását és égési sebességét nem a betáplált oxigén mennyisége, hanem az üzemanyag melegítési hőmérséklete szabályozza. Valójában, ha egyszerre melegíti a teljes könyvjelzőt, akkor az éghető gázok nagyon gyorsan felszabadulnak, és el kell felejtenie a kazán hosszú távú működését. Ha azonban a szilárd tüzelőanyagot külön részekben hevítik, akkor annak fokozatos lebomlása a generátorkamrában, és a kemence második szakaszában a hatékony teljes égés lehetséges. Ebben az esetben a gázok áramlása meg van fordítva, és a kilökés által létrehozott tolóerő hatására felülről lefelé mozognak.

A pirolízis kazán hosszú távú égetése: 1 – szilárd tüzelőanyag pirolízis; 2 – égési kamra; 3 – alsó ajtó; 4 – másodlagos levegőellátás; 5 – elsődleges levegőellátás; 6 – felső rakodóajtó; 7 – gázosító kamra; 8 – füstelszívó

Gyártási anyag

A pirolízis kazánokat magas munkaterület-hőmérséklet jellemzi. A gázosító kamrában nem égett égés, azonban a fordított hőáramlás képes a falakat 500–600 ° C-ra melegíteni. A gázgenerátor rekeszének alja ki van téve a legnagyobb hőmérsékleti hatásnak – ez az alkatrész érintkezik gyúlékony gázokkal és komoly hőterhelést jelent. Ajánlatos, hogy a könyvjelzőkamra alját öntöttvas rostély vagy speciális tűzálló termék formájában készítsék, vékony nyílással vagy számos apró lyukkal.

A kazánberendezések független gyártásának fő nehézsége egy megfelelő acélminőség megválasztásában rejlik, amelyet otthon speciális berendezések nélkül lehet feldolgozni. Ebben a tekintetben a legmegfelelőbbek az austenit és az austenite-ferrit osztályú acélok, amelyek mérsékelt króm- és nikkeltartalommal rendelkeznek. Példák az ilyen acélok minőségére: 12X18H9T, 08X22H6T vagy AISI 304.

Az ilyen fémek hegesztésének technológiáját mérsékelten bonyolultnak tekintik, ám kézműves körülmények között reprodukálható védett közeg nélküli fedett elektródákkal történő ívhegesztéssel. A hegesztett szerkezet minőségét rontó fő tényező, hogy a fémtermékek viszonylag kis lineáris szakaszában nagy hőmérsékleti különbség miatt meleg és hideg repedések alakulnak ki..

A hőhatások negatív tényezőinek kiküszöbölésére a következő technológiai módszereket kell alkalmazni:

1. Vágja az alkatrészeket a vágószerszám egyenletes adagolásával, amely kiküszöböli az élek túlmelegedését.
2. A hegesztési áram sűrűségének 20-25% -kal történő korlátozása a szerkezeti acélhoz képest, lágy üzemmódban történő hegesztés esetén.
3. A hüvely hőmérsékletének korlátozása, nagysebességű többirányú varrás oldalirányú rezgések nélkül.
4. Az illesztett élek helyes vágása a GOST 5264 szerint, és tisztítása fémkefével.
5. Bélés a fém hűtőborda varrata alatt, a varrás kovácsolása a hűtés során.

És természetesen az ötvözet-kiegészítések tartalmát az elektródrúdban helyesen kell megválasztani annak érdekében, hogy a hegesztés szerkezetében a ferrittartalom 5-8% körül legyen. Ajánlott a TsT-15 és a TsT-16 márkájú elektródák, valamint a 6816 MoLC vagy ROST 1913 speciális elektródák..

A szerkezetek hegesztése után javasoljuk, hogy kezdetben legalább 700 ° C hőmérsékleten hevítsék őket 2,5–3 órán keresztül. Elég feltölteni a hegesztett test belsejét széntel, és meggyújtani az üzemanyagot, biztosítva egy gyenge erőszakos fújást. A lágyítás előtt tanácsos a hegesztési varratokat speciális pasztával pácolni, amely megfelel az alkalmazott acélminőségnek..

Méretek és erő

A pirolízis kazán gyártásának megkezdése előtt ki kell számítani a kemence kamrák és a kiegészítő kamrák méretét. Kezdeti adatokként a szükséges fűtőteljesítményt vesszük figyelembe, amelyet a háztartási kazán 75–80% -os hatékonyságának figyelembevételével határozunk meg. Otthon 20-25 kW teljesítményű szilárd tüzelésű kazánokat is készíthet, a hatékonyabb egységekhez nagy vastagságú hőálló acélok használata szükséges, amelyeket otthon nehéz hegeszteni..

A kazán teljesítményét és működésének időtartamát a gázosító kamra térfogata határozza meg. A hatékonyság figyelembevétele nélkül a leggyakoribb fafajták fűtőértéke körülbelül 4–5 ezer kcal / kg, ami megközelítőleg 4–4,5 kWh hőenergiának felel meg. Ezek az értékek csak a 25% -ot meg nem haladó nedvességtartalmú fára vonatkoznak. A számítás lényege egyszerű – határozza meg a szükséges pillanatnyi energiát és szorozza meg az üzemórák számával. Érdemes megjegyezni, hogy a tökéletes konstrukciójú pirolízis kazánok maximális üzemideje legfeljebb egy nap, és az öngyártott egységeket maximálisan 12-15 órán át folyamatosan kell égetni..

A könyvjelző kamra térfogatát 2 liter mennyiségben kell meghatározni tűzifa-kilogrammonként. A kapott értékhez hozzá kell adni mintegy 30% -ot, mert a pirolízis kazánban nem apróra vágott emelőket használnak, amelyeket nem lehet egymáshoz közel rakni. A gázok égési kamrájának legalább a gázosító kamra térfogatának 30–40% -ának kell lennie. A legelőnyösebb a kazán felépítése, amelyben két kamra egymás felett helyezkedik el, ugyanolyan alakú, de magasságban különböznek egymástól..

Kétkamrás tüzelõdoboz összeszerelése

A kamra falainak gyártásához jobb, ha legalább 8 mm vastagságú, ideális esetben 10–12 mm vastag melegen hengerelt lemezt választ. Minél vastagabb a fém, annál nehezebb a hegesztési folyamat, ugyanakkor garantálható, hogy egy túl vékony acélból készült szerkezet előre nem látható irányokban vezet és csavarodjon. Ez az oka annak, hogy a kazán összeszerelt alkatrészei között ne legyennek olyan apró elemek, amelyek képaránya nagyobb, mint 2: 1.

A kétkamrás tüzelõdoboz alapja a külsõ oldalfalak. Mindkét kamrában közösek, és egy elülső fal segítségével vannak összekötve, amelybe két téglalap alakú nyílás nyílik. Az alsó lyuk az égési kamra karbantartására szolgál, magassága kb. 120–150 mm, szélessége – legalább 300 mm, a lyuk 150 mm-es behúzással van az alsó szélétől. A felső lyuk a gázosító kamra betöltésére szolgál, minél nagyobb, annál jobb, a lyuk legfeljebb 100 mm-re lehet a kamra tetejétől. A tűzoltó dobozt alulról és hátulról szilárd lapokkal zárják le, amelyeket az égési kamra külső méretei szerint vágnak ki, de addig nem hegesztik, amíg a belső alkatrészek összeszerelése be nem fejeződik. A kazánt felülről névleges profilú lemez borítja.

Példa a pirolízis kazán méretére

A gázosítási és égési kamrákat egy szilárd lemez választja el, amelynek szélessége megfelel a falak közötti belső távolságnak, és a hossza 400 mm-rel kisebb. A lemez hátsó részében egy darabból álló válaszfalat függőlegesen hegesztenek, amely elválasztja a rakodókamrát a teljes magasság mentén. Középen egy 50 mm széles és 400–600 mm hosszú lyukat vágunk a vízszintes rész mentén. Az összeszerelt L alakú válaszfalat nem hegesztik, amíg a hőcserélő összeszerelése be nem fejeződik.

Hőcserélő pirolízis kazánhoz

A házi pirolízis kazán hőcserélőinek legjobb konfigurációja az alsó kamra és a kémény vízköpenye lenne. Ez nem a leghatékonyabb típus, azonban saját méhsejt hőcserélőjének előállítása elkerülhetetlen nehézségeket okozhat akár a megfelelő acélminőségű csövek megtalálásával, akár az eltérő alkatrészek hegesztésével..

A hőcserélő alkatrészek összeszerelését abban a szakaszban kell elvégezni, amikor a kazán alja, elülső panele és két oldalfala hegesztett. A hegesztés a kazán hátuljáról biztosított. Az első lépés az ing felső terelőlapjának felszerelése. Ez egy téglalap alakú lemez a tűztér belső szélessége mentén, és 200 mm-rel kisebb, mint az égési kamra mélysége. A lemez oldalain távolítson el két 100 mm széles téglalap alakú darabot úgy, hogy két 200 mm hosszú kiemelkedés maradjon a lemez elülső részében. A kapott részt a falakhoz és az elülső panelhez hegeszteni kell az égési kamra ajtajának nyílásának alsó széle mellett. Ebben az esetben a válaszfalban lévő kivágások csatornákat képeznek a hőcserélő alsó zóna és oldalfalai közötti cirkulációhoz..

A köpeny belső falai az áramlási csatornák széle mentén vannak kialakítva, az égési kamra magasságúak és az előlap mellett vannak. Fentről két 100 mm széles szalaggal vannak lefedve.

A hőcserélő hossza nem éri el a kazán hátsó falát körülbelül 200 mm-nél, és ugyanolyan távolságban az oldalcsatornák kinyúlnak a kamrák közötti L alakú válaszfalon. Telepítéskor csak a kéménycsatorna kettős falát kell kialakítani, kivágni a kimenetet, rögzíteni a kazán hátulsó falát, és be kell vágni a menetes szerelvényeket a fűtővezetékhez történő csatlakoztatáshoz. A visszatérő áramlást a kabát egyik első alsó sarkában vágják le, az előtolást a kéményköpeny bármelyik legmagasabb pontján vágják le..

Felhívjuk figyelmét, hogy az égési kamrát mindkét oldalán vízköpeny határolja, kivéve a gázosító kamrával ellátott terelőlapot. Ez szükséges a hőátadáshoz, amely biztosítja az üzemanyag hőbontását. Ebben az esetben nem az egész könyvjelző felmelegszik egyszerre, hanem csak a fűtött falakkal szomszédos rétegek.

Opcionális felszerelés

Sajnos a pirolízis kazánok nem illékonyak. A fordított gázáram miatt kényszerített légáramlás szükséges. Legfeljebb 15 kW teljesítményű modellek esetében ez az alsó ajtóra szerelt ventilátorral valósul meg. Ebben az esetben a teher feltöltése égés közben lehetetlen..

A nagyobb teljesítményű kazánok ventilátor-elszívó ventilátorral vannak felszerelve, amelyet a test felső falára a kéményvezeték kimeneti nyílásába szerelnek. Ugyanakkor a fordított huzat megjelenése kizárt, és a gázosító kamra ajtaja következmények nélkül is nyitható még égés közben is..

Különös figyelmet kell fordítani a burkolaton belüli hűtőfolyadék hőmérsékletére. Miután a kazán elérte az üzemmódot, annak legalább 60 ° C-osnak kell lennie, hogy megakadályozzák a kondenzátum képződését. Ezt a problémát egy automatikus recirkulációs egység beszerelésével oldják meg, amely keveri a vizet a betáplálástól a visszatérőig. Ezenkívül biztonsági csoport telepítését is megköveteli a zárt fűtési rendszerekhez és a fő cirkulációs szivattyúhoz.