Pirolizės katilas „pasidaryk pats“: prietaisas, diagramos, veikimo principas

Terminas "pirolizė" reiškia procesą, kurio metu lėtas kietojo kuro degimas susidaro dujinei terpei.Nepaisant „profesionalaus“ konstrukcijos pavadinimo, pirolizės katilą pasidaryti savo rankomis yra gana lengva, o naminiai gaminiai yra gana įprasti praktikoje.

Paaiškinimas tai paprastas – malkomis kūrenamą dujinį generatorių katilą lengviau prižiūrėti, dažnai jis efektyvesnis ir ekonomiškesnis nei kita panaši įranga. Kartu išsiaiškinkime, kaip tokia įranga veikia ir ko reikia jai pagaminti.

Pirolizės katilų veikimo principas

Šildymo sistemų katilai, kuriuose kaip kuras naudojamos kietos degiosios medžiagos, be klasikos, taip pat priklauso pirolizės konstrukcijoms. Paprastai jie vadinami dujiniais generatoriais.

Norint geriau suprasti namų pirolizės katilo veikimo principą, logiška atidžiai apsvarstyti tokios įrangos konstrukciją. Pradėkime nuo krosnies, kaip pagrindinės šildymo konstrukcijos dalies, savybių. Iš esmės pirolizės katilų kuro kameros darbo zona yra padalinta į dvi atskiras kameras.

Pirolizės katilo sekcinė konstrukcija: 1 – pakrovimo kamera (pasyvioji), kurioje vyksta pirolizės procesas (nevisiškas degimas); 2 – pirolizės metu susidariusi dujų degimo kamera (aktyvi).

Viena iš šių kamerų yra apkrauta kietu kuru – malkomis, granulėmis, briketais ir kt. Ten pirminis kietojo kuro degimo procesas prasideda nuo riboto oro tiekimo. Šioje būsenoje kuras ne dega, o smirda.Lėto degimo metu išsiskiriančios dujos patenka į kitą kameros sritį – aktyviąją, kur, padidėjus oro tiekimui, jos intensyviai išdega.

Techniškai toks degimo procesas įgyvendinamas paprastu būdu. Bendrosios kameros subregionai tiesiog atskiriami grotelėmis ir antgaliu. Viršutinė kameros dalis – pasyvioji, apatinė – aktyvioji. Šiuo atveju reikėtų atsižvelgti į konstrukcijos ypatybę - viršutinį oro tiekimą į kuro kamerą (viršutinis pūtimas).

Tiesą sakant, tai išskiria dujinio generatoriaus katilo dizainą nuo klasikinio vienos kameros konstrukcijos, kur naudojamas dugnas.

Klasikinio dizaino oro siurblys (dažnai vadinamas ventiliatoriumi, bet techniškai tai klaidingas pavadinimas), kuris naudojamas pirolizės katilo grandinėje. Tai svarbi dalis, užtikrinanti įrangos efektyvumą.

Technologiškai priverstinės traukos organizavimas taip pat yra būdingas pirolizės katilų konstrukcijos bruožas. Dviejų pakopų pakuros konstrukcija padidino aerodinaminį atsparumą. Todėl neįrengus oro siurblio niekaip neapsieisite.

Kaip katilas veikia praktiškai?

Praktinį įrangos pritaikymą patogu apsvarstyti žingsnis po žingsnio:

1. Malkų pakrovimas – viršutinės kameros dalies uždėjimas ant grotelių.
2. Uždekite kurą ir paleiskite dūmų siurblį.
3. Medienos dujų susidarymas 250-850 °C temperatūroje.
4. Medienos dujų perėjimas į apatinę krosnies sritį.
5. Medienos dujų deginimas su papildomu oro tiekimu.

Tada šiluma, gauta apatinėje kuro kameros srityje, naudojama aušinimo skysčiui šildyti. Aušinimo skystis gali būti vanduo arba oras.

1 – aktyvi kamera; 2 – vandens įvadas; 3 – antrinis oras; 4 – kaminas; 5 – išleidimo vamzdis; 6 – droselio vožtuvas; 7 – vandens išleidimo anga; 8, 9 – jutikliai; 10 – termostatas; 11 – pasyviosios kameros durys; 12 – pirminis oras; 13 – pasyvioji kamera; 14 – oro siurblys; 15 – šilumokaičio kontūras; 16 – antgalis; 17 – aktyvios kameros durys

Jei atkreipsite dėmesį į visas esamas buitinių katilų, veikiančių kietuoju kuru, konstrukcijas, pagrindinė pirolizės katilo alternatyva yra tradicinės konstrukcijos dizainas.

Tai panašus malkinio katilo variantas, kur yra viena nedaloma krosnis ir veikia mažesnio oro padavimo į degimo kamerą principas. Tačiau tokia sistema laikoma mažiau efektyvia ir neekonomiška dėl greito kuro degimo.

Pirolizės katilas gali užtikrinti 85–95% efektyvumą esant 100% apkrovai. Tačiau efektyvumas smarkiai sumažėja, jei apkrova mažesnė nei 50%. Štai kodėl pirolizės įrangos gamintojai rekomenduoja naudotojams naudoti įrangą maksimalia apkrova.

Panašus metodas taip pat galioja namuose pagamintoms konstrukcijoms, jei jos visiškai atitinka klasikinę pirolizės schemą ir eksploatavimo reikalavimus.

Reikėtų pažymėti, kad „pirolizės“ veikimo reikalavimai yra gana griežti:

• privaloma įranga su oro siurbliu;
• leistinas kuro drėgnis ne didesnis kaip 25-35 %;
• įrangos apkrova ne mažesnė kaip 50 %;
• grąžinamo aušinimo skysčio temperatūra ne žemesnė kaip 60 °C;
• kraunama tik didelėmis kuro masyvomis.

Taip pat reikia pažymėti, kad jis yra brangus pirolizės sistemos pramoninės gamybos. Tikriausiai todėl „pasidaryk pats“ pasirinkimas yra toks populiarus.

Naminis pirolizės katilas

Paprastai gaminant tokią šildymo įrangą savo rankomis, remiamasi populiaria Belyajevo schema. Tai nereiškia, kad tai paprastas sprendimas, leidžiantis be problemų pasigaminti šildytuvą. Bet, ko gero, vienas iš tų sprendimų, kuriuos tikrai galima įgyvendinti.

Pirolizės katilo trimatė schema, skirta gaminti pasidaryk pats. Tai vienas iš paprastų grandinės variantų, kurį galima atlikti savarankiškai namuose.

Norėdami gaminti įrangą pagal šią schemą, kapitonui reikės:

• metalinis vamzdis (d = 32; 57; 159 mm);
• profilinis vamzdis (s = 60x30; 80x40; 20x20 mm);
• plieninė juosta (20x4; 30x4; 80x5 mm);
• šamotinės plytos;
• metalo lakštas;
• oro siurblys;
• temperatūros jutiklis.

Taip pat turite turėti visą santechnikos įrankių rinkinį, taip pat suvirinimo aparatą (ir suvirinimo įgūdžiai, atitinkamai). Pirolizės katilo gamyba savo rankomis akivaizdžiai nėra kažkas, ko galite padaryti vienas. Reikalingas bent vienas asistentas.

Visų pirma, pagal pasirinktą schemą, būtina paruošti lakštines konstrukcijos dalis. Lakštines plokštes rekomenduojama paruošti perpjaunant jas pagal dydį naudojant profesionalią tikslią įrangą.

Naudojant rankinius įrankius, tokius kaip "šlifuokliai" pjovimui, taip pat reikia tam tikrų darbo įgūdžių ir saugos taisyklių laikymasis eksploatacijos metu, tačiau neužtikrina pjovimo tikslumo, o tai vėliau turi įtakos suvirinimo kokybei. Į šį punktą reikėtų atsižvelgti. Tinkamas sprendimas pjaustyti metalo lakštus yra užsakyti jį iš mechaninių dirbtuvių.

Vidinių įrangos dalių surinkimas

Iš vienos metalo lakštų dalies reikia pagaminti kuro kamerą.Norėdami tai padaryti, prijungiama ir suvirinama medžiaga, atitinkanti grandinės parametrus. Rezultatas turėtų būti dviejų kamerų konstrukcija, kurią reikėtų papildyti oro kanalais.

Šie kuro kameros elementai gaminami iš metalinio kanalo arba gamybai naudojamas profilinis vamzdis. Skylės išgręžiamos per visą priekinės ortakio pusės plotą.

Oro kanalai degimo kameros viduje. Šiais kanalais oras tiekiamas naudojant oro siurblį. Norint tolygiai paskirstyti oro srautą per visą kanalo ilgį, išgręžiamos skylės

Žemiau lygio, aktyvaus degimo kameros srityje, ant sienos, esančios skersai oro kanalų, yra įmontuotas metalinis vamzdis (antrinis oro tiekimas). Toliau darbas prasideda nuo vamzdžių, nes atėjo vamzdinio šilumokaičio surinkimo eilė.

Ši pirolizės sistemos dalis pagaminta iš metalinių vamzdžių d=57 mm:

1. Paimkite du metalinius lakštus pagal brėžinio dydį ir padarykite žymes.
2. Remiantis vamzdžių vietos žymenimis, lape išpjaunamos skylės d = 60 mm.
3. Vamzdžiai d=57 mm nupjaunami pagal ilgį.
4. Vamzdžių galai įkišti į vieno lakšto skylutes ir nuplikyti.
5. Pakartokite operaciją su kitu lapu.

Išeiga turi būti baigtas šilumokaitis, pritvirtintas prie katilo korpuso ten, kur nurodyta diagramoje.

Šilumokaičio pagaminimo iš dviejų plieno lakštų ir vamzdžių, supjaustytų pagal dydį, pavyzdys. Tam reikalingas kokybiškas suvirinimas, kad ateityje eksploatuojant katilą nekiltų problemų.

Šalia šilumokaičio (viršutiniame lygyje) sumontuotas droselio vožtuvas. Ši dalis yra su rankena ir taip pat yra privirinta prie konstrukcijos.Galinė droselio korpuso dalis yra padengta lakštu su vamzdžiu kaminui.

Toliau belieka suvirinti kuro kameros priekinį skydelį su langais durims po kiekviena iš dviejų sekcijų ir moduliu oro siurbliui.

Sumontuotas šilumokaitis ir dalis droselio vožtuvo konstrukcijos. Reguliavimo mechanizmo variantas rankinės svirties pavidalu su galimybe pritvirtinti amortizatorių bet kurioje padėtyje

Prieš montuojant priekinę plokštę, degimo kamerų vidus turi būti sutvirtintas šamotinėmis plytomis. Ši medžiaga supjaustoma pagal dydį, dalis jos kampu. Plyta šlifuojama ir pritaikoma prie jos klojimo vietos.

Abi katilo kuro kameros darbinės sekcijos apdirbtos šamotinėmis plytomis. Tuo pačiu metu oro išleidimo (tiekimo) vamzdžių sklendių sritys yra kruopščiai išklotos. Paklojus plytą, montuojamas priekinis skydas.

Šamotinių plytų klojimo kuro kameros viduje pavyzdys. Mūrinis pamušalas apsaugo pirolizės katilo kameros sienas nuo galimo perdegimo ilgalaikio veikimo metu

Tiesą sakant, pagrindinis pirolizės katilo surinkimas šiame etape gali būti laikomas baigtu. Surinktą konstrukciją reikia apdoroti – nuo ​​suvirinimo pašalinti apnašas, nuvalyti suvirinimo siūles, ištiesinti, jei kur nors yra smulkių nelygumų.

Kitas etapas yra surinktos konstrukcijos uždarymas sandariame korpuse. Ši konstrukcijos dalis taip pat pagaminta iš metalo lakštų. Tačiau pirmiausia reikia užspausti.

Testavimas ir galutinis konstrukcijos surinkimas

Surinkta konstrukcija turi būti išbandyta. Privalomi veiksmai – patikrinkite, ar sandarumas katilo plotas, kuriame turi cirkuliuoti aušinimo skystis.Norint atlikti šilumokaičio slėgio bandymą, aušinimo skysčio tiekimo ir grąžinimo vamzdžiuose laikinai įrengiami kamščiai.

Tada šilumokaitis užpildomas vandeniu. Patartina naudoti karštą vandenį iš šildymo tinklo arba karšto vandens tiekimo, kad būtų galima patikrinti suvirinimo siūles metalo šiluminio plėtimosi sąlygomis.

Priekinė beveik baigtos konstrukcijos dalis su išmetimo vamzdžiais, skirta tiekti orą darbo kamerų viduje. Kuro kameros sekcijų langai dar neturi durų. Ši konstrukcija bus aptraukta korpuso lakštais

Jei šilumokaičio siūlėse nėra nuotėkio, vanduo nuleidžiamas ir pradedama įrėminti pirolizės katilo konstrukciją išorinėmis metalinėmis plokštėmis. Taip pat šiame etape gaminamos ir pakabinamos degimo kameros sekcijų langų durys.

Pirolizės įrenginio durelės turi būti projektuojamos atsižvelgiant į darbo sąlygas aukštoje temperatūroje. Todėl šie konstrukciniai elementai dažniausiai gaminami (arba naudojami jau gatavi) iš ketaus su papildoma temperatūrine armatūra šamotinėmis plytomis.

Vienos iš pirolizės katilo kuro kameros sekcijų durų konstrukcijos pavyzdys. Siekiant sustiprinti apsaugą nuo aukštų temperatūrų poveikio degimo metu, be metalo naudojamos šamotinės plytos.

Paskutinis etapas yra pirolizės katilo įrengimas jo būsimos eksploatacijos vietoje. Konstrukcija montuojama ant pamato arba ant betoninės plokštės. Pamato (plokštės) aukštį žemės lygio atžvilgiu rekomenduojama išlaikyti ne mažesnį kaip 100 mm.

Po montavimo ir lygio balansavimo apatinė katilo dalis tvirtinama prie pamato. Belieka tik prijungti kamino vamzdį, sumontuoti oro siurblį ir prijungti aušinimo skysčio tiekimo/išleidimo linijas.

Pirolizės katilas yra visiškai uždarytas metaliniame korpuse ir paruoštas montavimui darbo vietoje. Kampiniai kabliukai privirinami prie korpuso kaip atraminiai tvirtinimo elementai

Pačiam pasidaryti pirolizės katilo konstrukciją – didelių pastangų investicijų reikalaujantis darbas. Žinoma, neapsieisite be pridėtinių išlaidų, susijusių su finansiniais ištekliais.

Gali būti, kad medžiagų įsigijimo ir trečiųjų šalių paslaugų naudojimo kaina bus mažesnė nei pramoniniu būdu pagamintos įrangos kaina. Tačiau skirtumas greičiausiai nebus toks reikšmingas. Tačiau pagrindinė problema yra ne pinigai.

Išvados ir naudingas vaizdo įrašas šia tema

Apie savarankišką pirolizės katilo gamybą:

Techniškai savarankiška pirolizės katilų gamyba be tinkamos bazės yra itin sudėtingas procesas. Taip pat reikalingi profesiniai darbo su metalu įgūdžiai, aiškus inžinerinių schemų ir katilinės įrangos gamybos technologinių subtilybių supratimas. Be viso šito jūs net neturėtumėte kibti į darbą.

Jei turite reikiamų žinių ir įgūdžių bei galite duoti vertingų patarimų pirolizės katilo surinkimo klausimais kitiems svetainės lankytojams, palikite savo komentarus, pasidalykite savo įgūdžių paslaptimis ir užduokite klausimus bloke po straipsniu.