Піролізний котел своїми руками: принцип роботи і креслення, покрокова інструкція, як зробити з газового балона

Разом з ростом цін на енергоносії (газ, вугілля, електроенергію) опалення приміщень стає більш вагомою статтею витрат. Використання котлів піролізного принципу дії дає можливість отримувати більшу кількість енергії з меншого обсягу деревини.

Підвищення потужності обігріву досягається застосуванням ефекту піролізу: тління дров утворює летючий газ, спалювання якого посилює виділення тепла.

Принцип роботи піролізного котла

Хімічний процес розкладання деревини під високотемпературним впливом (від 200 до 800 ° С) з обмеженим доступом кисню називається піролізом

Дія піролізного котла засноване на принципі сухої перегонки. Нагрівання дров при нестачі кисню призводить до утворення деревних коксу і газу. Отриманий газ при змішуванні з киснем займається. Одночасно відбувається взаємодія і з вуглецем. Відпрацьовані гази, що виходять з котла, містять зменшене кількість шкідливих речовин. Тверда частина деревини, згораючи, виділяє теплову енергію.

Піролізний ефект можна отримати від спалювання палива різних видів:

  • дрова (бруски розміром не більше 450 × 250 мм);
  • подрібнені гілки;
  • брикети;
  • тирса;
  • пелети (деревні гранули);
  • торф;
  • кокс;
  • вугілля.

Деревина – найбільш ефективний вид палива, що видає велику кількість піролізного газу. До дров можна підмішувати гілки і тирсу в розмірі, що не перевищує 25% загального обсягу, для збереження ККД (коефіцієнт корисної дії) на високому рівні.

Відмінністю пристрої піролізних котлів від традиційних виступає наявність двох топкових камер: паливної (газифікації) і згоряння.

В результаті відбувається утворення деревного вугілля і газу, що супроводжується виділенням великої кількості теплової енергії

У камері газифікації за рахунок недостатнього надходження повітря деревина не горить, а тліє. При цьому починається виділення піролізного газу, що надходить разом з продуктами розпаду в камеру згоряння. Подача повітря запалює газ, що виділилася тепло нагріває водяну сорочку агрегату.

Конструкції піролізних котлів відрізняються в залежності від способу подачі повітря: природний, що використовує тягу димоходу, і примусовий, що нагнітає повітря вентилятором.

В установках з природною тягою вторинна камера розташована над головною топкою і потік повітря проходить від низу до верху. При штучній тязі навпаки: головна топка – під вторинної камерою і напрямок повітря – зверху вниз.

Для чого він потрібен

Піролізні котли стають все більш популярними через зростання вартості інших енергоносіїв. Опалення приміщень обходиться все дорожче. Дрова – найдешевший вид палива для традиційних котлів, але їх потрібно багато.

Використання додаткової енергії від згорання газу, виділеного при піролізі деревини, дозволяє отримати значно більше теплової енергії.

Такі до тли мають високе значення ККД (до 89%) за рахунок мінімальної кількості споживаного палива. Обов’язковою критерієм до сировини виступає вологість. Підвищення вмісту вологи зменшує обсяг тепла, що виділяється.

У порівнянні з котлами, які працюють на інших видах палива, пристрої піролізного принципу дії мають наступні переваги:

  • зниження витрати повітря на процес горіння газу;
  • меншу кількість відходів – сажі і попелу;
  • зменшення в 3 рази виділення шкідливих речовин і компонентів;
  • збільшення часу роботи котла (часовий проміжок між завантаженнями палива (до 12 годин);
  • можливість регулювання продуктивності котла в межах 30-100%;
  • полегшення процесу управління згорянням піролізного газу.

Як зробити піролізний котел своїми руками

Технологічний процес виготовлення котла піролізного принципу дії включає виконання слюсарних і зварювальних робіт.

Необхідні матеріали та інструмент

Для виготовлення якісного агрегату необхідний досвід в роботі з такими інструментами:

  • апарат електрозварювальний;
  • дриль електрична;
  • кутова шліфмашина;
  • набір слюсарних інструментів – кутник, рівень.

Будуть потрібні матеріали і комплектуючі:

  • метал:
    • листової, товщина 4 мм, 7,5 м²;
    • труба – 8 м (діаметр 57 мм, товщина стінки 3,5 мм);
  • смуга сталь (товщина 4 мм, ширина 20 мм) – 7,5 мп;
  • смуга сталь (товщина 4 мм, ширина 30 мм) – 1,5 мп;
  • смуга сталь (товщина 5 мм, ширина 80 мм) – 1 мп;
  • шамотна (вогнетривкий) цегла – 15 шт;
  • профтруба 60 × 30 (товщина стінки 2 мм) – 1,5 мп;
  • профтруба 80 × 40 (товщина стінки 2 мм) – 1 мп;
  • коло відрізний d 230 – 10 шт .;
  • коло шліфувальний d 125 – 5 шт .;
  • електроди – 5 пачок;
  • датчик температури.

Їм автоматично виконуються маніпуляції з заслінкою: відкриття (для збільшення температури горіння) і закриття (при досягненні температурою максимального значення)

Температурний датчик – це механічний пристрій контролю кількості повітря, що проходить в камеру згоряння.

Регулятор тяги встановлюється як у вертикальному положенні, так і в горизонтальному, тому має 2 шкали градуювання температури. При першому запуску регулюється довжина ланцюжка, що з’єднує повітряну заслінку з важелем.

Продуктивність роботи котла залежить від функціонування димовідвідної труби. Для забезпечення гарної тяги димовідвод повинен відповідати вимогам якості:

  • висота не менше 5 метрів;
  • хороше утеплення;
  • відсутність різких вигинів;
  • відведення конденсату;
  • простий доступ для чищення.

Креслення і схеми пристрою

Піролізний котел без примусової вентиляції має найбільш просту схему. Енергонезалежність конструкції здешевлює експлуатацію агрегату.

Схема піролізного котла з природним димовідводом має вигляд:

Для підвищення високого ККД деякі конструкції мають подвійні стінки підстави

Котел складається з трьох основних камер:

  • завантажувальна, що служить для закидання палива;
  • камера допалювання, куди подається вторинне повітря;
  • теплообмінник, що виходить в трубу.

Горіння сировини направляє потік газу зверху вниз. При подачі повітря під колосники в масив шамотного цегли відбувається допалювання горючих газів. Продукти розпаду йдуть через теплообмінник в димовідвод. Регулювання тяги виконується термодатчиком на виході з котла за допомогою ланцюжка, пов’язаної з заслінкою подачі вторинного повітря.

Детальну деталировку з розмірами і допусками можна взяти в стандартному кресленні:

A – контролер контуру котла; B – дверцята завантаження; C – кришка зольника; D – димовідвод; E – муфта для датчика температурного запобіжника; F – патрубок запобіжного клапана; G – подає магістраль контуру; H – підведення холодної води в теплообмінник; L – зворотна магістраль контуру котла; M – розширювальний бак

Покрокова інструкція виготовлення агрегату

Виготовлення піролізного котла своїми руками розділяється на етапи:

  1. Згідно з кресленням виконується розмітка і нарізка деталей для корпуса. Після «прихоплювання» елементів проводиться контрольний замір, потім робляться зварювальні шви. Встановлені на свої місця задня панель і бічні стінки зварюються з двох сторін, зачищаються, обробляються зварювальним герметиком.
  2. Проводиться монтаж труб теплообмінника.                                                                                                         
  3. Після наварювання зовнішньої стінки і обичайок дверцят встановлюється механічний регулятор контролю теплоносія.
  4. Димохід збирається нарощуванням труби Подальшу частину потрібно вставляти всередину попередньої, щоб конденсат не попадав на зовнішню сторону. Готова конструкція забарвлюється вогнетривкої фарбою.                                                                                                                         

Піролізний котел з газового балона: інструкція

Ця конструкція в народі називається Бубафоня. Такий нік був у винахідника-умільця з Колими, який першим виклав ідею в мережі.

Рухомий поршень розділяє камеру згоряння на два сегменти: внизу горять дрова і зверху догорає піролізний газ.

В такому котлі дрова згоряють практично без залишку

Рух повітря направлено зверху вниз. Горіння відбувається набагато повільніше, ніж в традиційному котлі.

Кисень надходить через трубу, що служить стрижнем для поршня. Для горіння піролізного газу кисень надходить через отвори, де труба поршня вставляється в кришку. З’єднання не повинно бути герметичним. Поділ камер забезпечує прогорание всього обсягу палива.

Регулювання інтенсивності горіння здійснюється через трубу, з’єднану з поршневим кільцем. Для зручності до труби приварюється штир з рухомим металевим диском, розмір якого трохи перевищує діаметр труби. Регулюючи зазор між трубою і диском, домагаються потрібної температури.

Для виготовлення Бубафоні необхідні наступні матеріали:

  • балон об’ємом не менше 50 л;
  • арматура;
  • смуга металу (сталі).

Пристрій складається з частин:

  • корпус;
  • кришка;
  • поршень;
  • димохід.

Складально-зварювальні роботи

Виконувати складально-зварювальні роботи слід за інструкцією:

  1. Зрізати закруглену частину балона, отримавши корпус і кришку. Відшліфувати місця зрізу болгаркою. Збоку вирізати на пластину для подачі палива.
  2. З арматури зробити решітку, крізь яку будуть прокидатися згорілі дрова.                               
  3. Зробити поршень: до залізного диску приварити лопаті з одного боку, трубу – з іншого.             
  4. Виконати монтаж димоходу. Для кращої тяги можна використовувати поступове збільшення діаметра труби в напрямку від початку до кінця.
  5. Покрити конструкцію вогнетривкої фарбою.

Процес горіння призводить лопаті в рух. Створюються повітряні вихрові потоки, але диск перешкоджає збільшенню полум’я. Результатом стає піролізний ефект від тління дров протягом 8-10 годин. Завантаження палива виробляється 1 раз на добу.

Такий котел може опалювати приміщення великого розміру. Він працює на різних видах твердого палива:

  • вугілля;
  • сланець;
  • дрова;
  • деревні відходи.

Отримання більшої кількості теплової енергії з деревини робить використання піролізних котлів все більш привабливим. Маючи навички в слюсарно-зварювальних роботах, можна зробити опалювальний агрегат піролізного принципу дії своїми руками за кресленнями і схемами або зі старого газового балона.

Ссылка на основную публикацию