Cazan de piroliză diy pentru ardere îndelungată

Conținutul articolului



Cazanele sunt considerate a fi cele mai avansate din punct de vedere tehnic, în care se produce o combustie completă a combustibilului cu absorbția maximă posibilă a căldurii degajate. Întrucât scheme de acest tip sunt disponibile pentru o gamă largă de oameni, haideți să încercăm să ne dăm seama cum să facem un cazan de piroliză pentru porții mari de combustibil.

Cazan de piroliză diy pentru ardere îndelungată

Cât de posibil este munca pe termen lung

În aer liber, chiar și lemnul de foc parțial umed arde foarte repede – literalmente în 1-2 ore. Motivul pentru tot este accesul liber al oxigenului – acesta lipsește în cuptorul de cazan închis, o porțiune din oxigenul primit este dozat cu ajutorul clapetei de suflare, iar arderea este mai puțin intensă.

Una dintre problemele principale ale acestei metode de ardere a combustibilului organic a fost capacitatea sa de a „arde” chiar și fără oxigen. La temperaturi ridicate apare piroliza – descompunerea termică a combustibilului solid în compuși gazoși volatili. Oxigenul nu este necesar pentru acest proces, este suficient să încălziți marcajul la 400-500 ° С. În același timp, apar pierderi colosale de valoare calorică – componenta cea mai valoroasă din punct de vedere energetic a cărbunelui sau a lemnului de foc este pur și simplu realizată de tirajul rezidual în coșul de fum, fără a avea timp să se ardă complet.

Cazan de piroliză diy pentru ardere îndelungată Cazan de piroliză pe lemne: 1 – suflant; 2 – cameră pentru încărcare combustibil și gazeificare; 3 – schimbător de căldură; 4 – camera de ardere; 5 – camera de ardere; 6 – coș de fum

La proiectarea fiecărui cazan modern cu combustibil solid, trebuie furnizat un supliment de aer pentru arderea gazelor evoluate. În acest caz, intensitatea și viteza de ardere a marcajului este reglată nu de volumul de oxigen furnizat, ci de temperatura de încălzire a combustibilului. Într-adevăr, dacă încălziți întreaga marcă dintr-o dată, atunci gazele combustibile vor fi eliberate foarte repede și va trebui să uitați de funcționarea pe termen lung a centralei. Cu toate acestea, dacă combustibilul solid este încălzit în porțiuni separate, este posibilă descompunerea sa treptată în camera generatorului și o combustie completă eficientă în a doua secțiune a cuptorului. În acest caz, fluxul de gaze este inversat, acestea se deplasează de sus în jos sub acțiunea de tracțiune creată de ejecție.

Cazan de piroliză diy pentru ardere îndelungată Proiectarea cazanului de piroliză pentru arderea pe termen lung: 1 – piroliza cu combustibil solid; 2 – camera de ardere; 3 – ușa inferioară; 4 – alimentarea cu aer secundar; 5 – alimentarea cu aer primar; 6 – ușă de încărcare superioară; 7 – camera de gazificare; 8 – exhauster fum

Material de fabricație

Cazanele de piroliză se caracterizează printr-o temperatură ridicată a zonei de lucru. Combustia nu are loc în camera de gazificare, cu toate acestea, fluxul de căldură inversă este capabil să încălzească pereții la 500-600 ° С. Partea inferioară a compartimentului generator de gaz este expusă celui mai mare efect de temperatură – aceasta este partea care intră în contact cu gazele inflamabile și prezintă o sarcină termică gravă. Se recomandă ca partea inferioară a camerei de marcare să fie realizată sub formă de grătar din fontă sau a unui produs refractar special cu o fanta subțire sau un număr de găuri mici.

Principala dificultate în fabricarea independentă a echipamentelor pentru cazane constă în alegerea unui grad de oțel adecvat, care poate fi prelucrat acasă fără echipamente speciale. Cele mai potrivite în această privință sunt considerate a fi oțeluri din clasa austenitică și austenită-feritică cu conținut moderat de crom și nichel. Exemple de grade de astfel de oțeluri sunt 12X18H9T, 08X22H6T sau AISI 304.

Cazan de piroliză diy pentru ardere îndelungată

Tehnologia de sudare a acestor metale este recunoscută ca fiind moderat complexă, dar reproductibilă în condiții artizanale folosind sudarea cu arc cu electrozi înveliți fără un mediu de protecție. Principalul factor care deteriorează calitatea structurii sudate este formarea de fisuri la cald și la rece datorită diferenței ridicate de temperatură într-o secțiune liniară relativ mică a unui produs metalic..

Pentru a elimina factorii negativi ai efectelor termice, se folosesc următoarele metode tehnologice:

  1. Tăierea pieselor cu o avansare lină a sculei de tăiere, care elimină supraîncălzirea marginilor.
  2. Limitarea densității curentului de sudare cu 20-25% în comparație cu oțelul structural, sudarea în mod moale.
  3. Limitarea temperaturii bălții, cusătură multi-trecere de mare viteză fără vibrații laterale.
  4. Tăierea corectă a marginilor unite în conformitate cu GOST 5264 și curățarea lor cu o perie metalică.
  5. Căptușeală sub cusătura radiatorului metalic, forjând cusătura în timpul răcirii.

Cazan de piroliză diy pentru ardere îndelungată

Și, bineînțeles, alegerea corectă a conținutului de adaosuri de aliere în tija electrodului ar trebui să fie făcută pentru a asigura conținutul de ferită în structura de sudură de ordinul 5-8%. Recomandat pentru utilizare electrozi ai mărcilor TsT-15 și TsT-16, precum și electrozi speciali 6816 MoLC sau ROST 1913.

După ce structurile au fost sudate, se recomandă ca acestea să fie lăcuite inițial la o temperatură de cel puțin 700 ° C timp de 2,5-3 ore. Este suficient să încărcați interiorul corpului sudat cu cărbune și să aprindeți combustibilul, oferind o suflare forțată slabă. Înainte de recoacere, este recomandat să culegeți cusăturile de sudare cu o pastă specială corespunzătoare gradului de oțel utilizat..

Dimensiune și putere

Înainte de a continua fabricarea unui cazan de piroliză, este necesar să se calculeze dimensiunile camerelor cuptorului și compartimentele suplimentare. Ca date inițiale, este preluată puterea de încălzire necesară, care este determinată luând în considerare eficiența unui cazan de casă de ordinul 75–80%. Acasă, puteți face cazane cu combustibil solid cu o capacitate de până la 20-25 kW, unitățile mai eficiente necesită utilizarea de oțeluri termorezistente de grosime considerabilă, care sunt greu de sudat acasă.

Cazan de piroliză diy pentru ardere îndelungată

Puterea cazanului și durata funcționării acesteia sunt determinate de volumul camerei de gazificare. Fără a ține cont de eficiență, valoarea calorică a celor mai comune tipuri de lemn este de aproximativ 4-5 mii kcal / kg, ceea ce corespunde aproximativ la 4-4,5 kWh de putere termică. Aceste valori se aplică numai lemnului cu un conținut de umiditate care nu depășește 25%. Esența calculului este simplă – determinați puterea instantanee necesară și multiplicați-o cu numărul de ore de funcționare. Merită să ne amintim că cazanele de piroliză, chiar și cu proiecte perfecte, au un timp de funcționare maxim de cel mult o zi, iar unitățile auto-produse ar trebui să fie luate în calcul pentru maxim 12-15 ore de ardere continuă.

Cazan de piroliză diy pentru ardere îndelungată

Volumul camerei de marcare este determinat la o rată de 2 litri pentru fiecare kilogram de lemne de foc. La valoarea rezultată, trebuie să adăugați aproximativ 30%, deoarece în cazanul de piroliză se folosesc șlepuri fără cioburi, care nu pot fi stivuite aproape. Mărimea camerei de ardere a gazelor trebuie să fie de cel puțin 30–40% din volumul camerei de gazificare. Cea mai avantajoasă este structura cazanului, în care două camere sunt situate una peste alta, au aceeași formă, dar diferă înălțimea..

Asamblarea unei căzi de foc cu două camere

Este mai bine să alegeți o foaie laminată la cald cu o grosime de cel puțin 8 mm, ideal 10–12 mm, ca material pentru fabricarea pereților camerei. Cu cât metalul este mai gros, cu atât procesul de sudare este mai dificil, cu toate acestea, o structură din oțel prea subțire este garantată să conducă și să se răsucească pe direcții imprevizibile. De aceea, între părțile din care este asamblat cazanul, nu trebuie să existe elemente mici cu un raport de aspect mai mare de 2: 1.

La baza unei căzi de foc cu două camere se află pereții laterali exteriori. Sunt comune ambelor camere și sunt conectate cu ajutorul unui perete frontal în care sunt făcute două deschideri dreptunghiulare pentru uși. Gaura de jos este destinată pentru deservirea camerei de ardere, înălțimea sa trebuie să fie de aproximativ 120-150 mm, lățimea – cel puțin 300 mm, gaura este amplasată cu o liniuță de 150 mm de marginea de jos. Gaura superioară este destinată încărcării camerei de gazificare, cu cât este mai mare, cu atât mai bine, gaura nu trebuie să fie mai aproape de 100 mm de partea superioară a camerei. Cutia de foc este închisă de dedesubt și în spate cu foi solide, care sunt decupate în funcție de dimensiunile exterioare ale camerei de ardere, dar nu sunt sudate până la asamblarea pieselor interne. De sus, centrala este acoperită cu o foaie de secțiune nominală.

Cazan de piroliză diy pentru ardere îndelungată

Un exemplu al dimensiunilor unui cazan de piroliză

Camerele de gazificare și de combustie vor fi separate de o placă solidă, a cărei lățime corespunde distanței interne dintre pereți, iar lungimea este cu 400 mm mai mică. În partea din spate a plăcii, o pereți despărțitori este sudată vertical, care separă camera de încărcare de-a lungul întregii înălțimi; o gaură de 50 mm lățime și 400–600 mm lungime este tăiată în centru de-a lungul părții orizontale. Partiția asamblată în formă de L nu este sudată până la terminarea ansamblului schimbătorului de căldură.

Cazan de piroliză diy pentru ardere îndelungată

Schimbător de căldură pentru cazanul de piroliză

Cea mai bună configurație pentru un schimbător de căldură al cazanului de piroliză ar fi o geacă de apă pentru camera inferioară și coșul de fum. Acesta nu este cel mai eficient tip, totuși, producția propriului schimbător de căldură din fagure va provoca dificultăți inevitabile, fie cu găsirea țevilor de gradul corespunzător de oțel, fie cu sudarea pieselor diferite..

Asamblarea pieselor schimbătorului de căldură se realizează în etapa în care partea sudată, panoul frontal și cei doi pereți laterali ai cazanului sunt sudate. Accesul la sudare este asigurat din spatele centralei. Primul pas este instalarea deflectorului superior al cămășii. Aceasta este o placă dreptunghiulară de-a lungul lățimii interioare a căminului și cu 200 mm mai mică decât adâncimea camerei de ardere. Pe părțile laterale ale plăcii, îndepărtați două fragmente dreptunghiulare cu o lățime de 100 mm, astfel încât două proeminențe cu lungimea de 200 mm să rămână în partea din față a plăcii. Partea rezultată este sudată pe pereți și fața panoului frontal cu marginea inferioară a deschiderii ușii camerei de ardere. În acest caz, decupajele din partiție formează canale de circulație între zona inferioară și pereții laterali ai schimbătorului de căldură.

Cazan de piroliză diy pentru ardere îndelungată

Pereții interiori ai sacoului sunt realizați de-a lungul marginilor canalelor de curgere, au înălțimea camerei de ardere și sunt adiacenți panoului frontal. De sus sunt acoperite cu două benzi de 100 mm lățime.

Cazan de piroliză diy pentru ardere îndelungată

Lungimea schimbătorului de căldură nu atinge peretele din spate al cazanului aproximativ 200 mm și aproximativ aceeași distanță canalele laterale ies dincolo de partiția în formă de L dintre camere. Când este instalat, tot ce mai rămâne este să formăm pereții dubli ai coșului de fum, să-i tăiem ieșirea, să fixăm peretele din spate al cazanului și să-l tăiem în armăturile filetate pentru conectarea la conducta de încălzire. Fluxul de întoarcere este tăiat într-unul din colțurile inferioare față ale jachetei, alimentarea este tăiată în orice punct cel mai înalt al căminului.

Cazan de piroliză diy pentru ardere îndelungată

Vă rugăm să rețineți că camera de ardere este delimitată pe toate părțile de o manta de apă, cu excepția deflectorului cu camera de gazificare. Acest lucru este necesar pentru a transfera căldura, ceea ce asigură descompunerea termică a combustibilului. În acest caz, nu întregul marcaj va fi încălzit dintr-o dată, ci doar straturile sale adiacente pereților încălziți.

Cazan de piroliză diy pentru ardere îndelungată

Echipament optional

Din păcate, cazanele de piroliză nu sunt non-volatile. Datorită fluxului invers al gazelor, este necesar un flux de aer forțat. Pentru modelele cu o putere de până la 15 kW, este realizat cu un ventilator suflant, care este montat pe ușa inferioară. În acest caz, reîncărcarea încărcăturii este imposibilă..

Cazan de piroliză diy pentru ardere îndelungată

Cazanele mai puternice sunt echipate cu un ventilator de evacuare, care este instalat pe peretele superior al corpului la ieșirea conductei de coș. În același timp, aspectul unui tiraj invers este exclus și ușa camerei de gazificare poate fi deschisă fără consecințe chiar și în timpul arderii..

Cazan de piroliză diy pentru ardere îndelungată

O atenție deosebită trebuie acordată temperaturii lichidului de răcire din interiorul sacoului. După ce cazanul ajunge în regim, acesta nu trebuie să fie mai mic de 60 ° С pentru a preveni formarea condensului. Această problemă este rezolvată prin instalarea unei unități de recirculare automată care amestecă apa de la furnizare la retur. De asemenea, necesită instalarea unui grup de siguranță pentru sistemele de încălzire închise și a unei pompe principale de circulație.

Evaluează acest articol
( Încă nu există evaluări )
Adaugă comentarii

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

Cazan de piroliză diy pentru ardere îndelungată
Ce afacere este curentă și ce solicită?