Пиролизный котёл длительного горения своими руками

За счёт чего возможна длительная работа

На открытом воздухе даже частично сырые дрова сгорают очень стремительно — практически за 1–1,5 часа. Предпосылкой всему открытый доступ кислорода — в закрытой топке котла он отсутствует, при помощи заслонки поддува дозируется порция поступающего кислорода, и горение происходит наименее активно.

Одной из основных заморочек такового метода сжигания органического горючего оказалась его способность «пылать» даже без доступа кислорода. При больших температурах происходит пиролиз — тепловое разложение твёрдого горючего на летучие газообразные соединения. Кислород для этого процесса не нужен, довольно разогреть закладку до 400–500 °С. При всем этом происходят колоссальные утраты теплотворности — более энергетически ценная составляющая угля либо дров просто выносится остаточной тягой в дымопровод, не успевая прогорать на сто процентов.

Пиролизный котёл на дровах: 1 — поддувало; 2 — камера загрузки горючего и газификации; 3 — теплобменник; 4 — камера сгорания; 5 — камера дожигания; 6 — дымопровод

В конструкции каждого современного котла на твёрдом горючем должна быть предусмотрена дополнительная подача воздуха для догорания выделившихся газов. При всем этом интенсивность и скорость сгорания закладки регулируется не объёмом поступающего кислорода, а температурой нагрева горючего. Вправду, если разогреть всю закладку сходу, то горючие газы выделятся очень стремительно и о длительной работе котла придётся запамятовать. Но если нагревать твёрдое горючее отдельными порциями, может быть постепенное его разложение в генераторной камере и действенное полное сгорание во 2-м отделении топки. При всем этом поток газов инвертируется, они движутся сверху вниз под действием тяги, сделанной эжекцией.

Конструкция пиролизного котла долгого горения: 1 — пиролиз твёрдого горючего; 2 — камера сгорания; 3 — нижняя дверца; 4 — подача вторичного воздуха; 5 — подача первичного воздуха; 6 — верхняя загрузочная дверца; 7 — камера газификации; 8 — дымосос

Материал изготовления

Пиролизные котлы характеризуются завышенной температурой рабочей зоны. В камере газификации горения не происходит, но оборотный поток тепла способен разогревать стены до 500–600 °С. Большему температурному воздействию подвергается низ газогенераторного отсека — эта самая часть контактирует с воспламеняющимися газами и испытывает серьёзную тепловую нагрузку. Рекомендуется низ камеры закладки делать в виде металлического колосника либо специального огнеупорного изделия с узкой прорезью или рядом маленьких отверстий.

Основная трудность в самостоятельном изготовлении котловой техники заключается в выборе подходящей марки стали, которая поддаётся обработке в домашних критериях без специального оборудования. Более применимыми в этом плане числятся стали аустенитного и аустенито-ферритного класса с умеренным содержанием хрома и никеля. Примерами марок таких сталей можно именовать 12Х18Н9Т, 08Х22Н6Т либо AISI 304.

Разработка сварки таких металлов признаётся равномерно сложной, но воспроизводимой в кустарных критериях с применением дуговой сварки покрытыми электродами без защитной среды. Главным фактором, ухудшающим качество сварной конструкции, считается образование жарких и прохладных трещинок, обусловленное высочайшей различием температур на относительно малом линейном участке железного изделия.

Для устранения негативных причин теплового воздействия употребляют последующие технологические приёмы:

  1. Вырезка деталей с плавной подачей режущего инструмента, чем исключается перегрев кромок.
  2. Ограничение плотности сварочного тока на 20–25% по сопоставлению с конструкционной сталью, сварка в мягеньких режимах.
  3. Ограничение температуры сварочной ванны, выполнение многопроходного шва с высочайшей скоростью без боковых колебаний.
  4. Верная разделка соединяемых кромок согласно ГОСТ 5264 и их зачистка железной щёткой.
  5. Подкладка под изнанку шва железного теплоотвода, поковка шва в процессе остывания.

И, конечно, следует сделать верный выбор содержания легирующих добавок в стержне электрода, чтоб обеспечить содержание феррита в структуре шва порядка 5–8%. К использованию рекомендованы электроды марок ЦТ-15 и ЦТ-16, также особые электроды 6816 MoLC либо ROST 1913.

После сваривания конструкций рекомендуется их первичный отжиг при температуре более 700 °С в течение 2,5–3 часов. Довольно загрузить внутренность сваренного корпуса каменным углём и разжечь горючее, обеспечив слабенький принудительный поддув. Перед проведением отжига лучше протравить сварочные швы специальной пастой, соответственной применяемой марке стали.

Определение размеров и мощности

До того как приступить к изготовлению пиролизного котла, следует провести расчёт размеров камер топки и дополнительных отсеков. В качестве начальных данных принимается требуемая теплотворная мощность, определяемая с учётом КПД самодельного котла порядка 75–80%. В домашних критериях можно сделать твердотопливные котлы мощностью до 20–25 кВт, более производительные агрегаты требуют использования жаропрочных сталей значимой толщины, которые плохо поддаются свариванию в домашних критериях.

Мощность котла и длительность его работы определяются объёмом камеры газификации. Без учёта КПД теплотворность большинства распространённых пород древесной породы составляет около 4–5 тыс. ккал/кг, что приблизительно соответствует 4–4,5 кВт·ч термический мощности. Эти значения применимы только для древесной породы с влажностью менее 25%. Сущность расчёта ординарна — найти требуемую секундную мощность и помножить её на количество часов работы. Стоит держать в голове, что пиролизные котлы даже совершенных конструкций имеют предельную длительность работы менее суток, а без помощи других произведённые агрегаты следует рассчитывать максимум на 12–15 часов непрерывного горения.

Объём камеры закладки определяется из расчёта 2 литра на каждый килограмм дров. К приобретенному значению необходимо добавить около 30%, ведь в пиролизном котле употребляют неколотые чурки, которые нереально уложить впритирку. Размер камеры сгорания газов должен составлять более 30–40% от объёма камеры газификации. Более прибыльной считается структура котла, в какой две камеры размещены одна над другой, имеют схожую форму, но отличаются по высоте.

Сборка двухкамерной топки

Материалом для производства стены камер лучше избрать горячекатаный лист шириной более 8 мм, в эталоне — 10–12 мм. Чем толще металл, тем труднее процесс сваривания, но конструкцию из очень узкой стали гарантированно поведёт и вывернет в непредсказуемых направлениях. Вот поэтому посреди деталей, из которых собирается котёл, не должно быть маленьких частей с соотношением сторон более 2:1.

База двухкамерной топки — внешние боковые стены. Они общие для обеих камер, соединяются средством фронтальной стены, в какой проделаны два прямоугольных отверстия для дверец. Нижнее отверстие создано для обслуживания камеры сгорания, его высота должна быть порядка 120–150 мм, ширина — более 300 мм, размещается отверстие с отступом в 150 мм от нижнего края. Верхнее отверстие создано для загрузки камеры газификации, чем оно будет больше — тем лучше, размещаться отверстие должно не поближе 100 мм к верху камеры. Снизу и сзади топка замыкается цельными листами, которые вырезают по наружным габаритам топочной камеры, но не приваривают до окончания сборки внутренних деталей. Сверху котёл накрывается листом номинального сечения.

Пример размеров пиролизного котла

Делить камеры газификации и сгорания будет цельная плита, ширина которой соответствует внутреннему расстоянию меж стенами, а длина — на 400 мм меньше. В задней части плиты вертикально приваривается цельная перегородка, которая отделяет камеру загрузки по всей высоте, по центру вдоль горизонтальной части вырезается отверстие шириной 50 и длиной в 400–600 мм. Собранную Г-образную перегородку не приваривают до окончания сборки теплообменника.

Теплообменник для пиролизного котла

Лучшей конфигурацией теплообменника самодельного пиролизного котла будет водяная рубаха нижней камеры и дымоходного канала. Это не самый действенный тип, но создание собственного сотового теплообменника вызовет неминуемые трудности или с поиском труб соответственной марки стали, или со свариванием разнородных деталей.

Сборку деталей теплообменника проводят на том шаге, когда у котла сварены дно, передняя панель и две боковые стены. Доступ для сварочных работ обеспечивается с задней стороны котла. Сперва устанавливается верхняя перегородка рубахи. Это прямоугольная плита по внутренней ширине топки и на 200 мм меньше глубины камеры сгорания. По краям плиты необходимо удалить два прямоугольных куска шириной по 100 мм таким макаром, чтоб в фронтальной части плиты осталось два выступа длиной по 200 мм. Приобретенная деталь приваривается к стенам и фронтальной панели заподлицо с нижним краем проёма дверцы камеры сгорания. При всем этом вырезы в перегородке образуют каналы для циркуляции меж нижней зоной и боковыми стенами теплообменника.

Внутренние стены рубахи производятся по краю проточных каналов, имеют высоту камеры сгорания и примыкают впритирку к фронтальной панели. Сверху их накрывают 2-мя полосами шириной по 100 мм.

По длине теплообменник не достаёт до задней стены котла порядка 200 мм и приблизительно на такое же расстояние боковые каналы выступают за Г-образную перегородку меж камерами. Когда она будет установлена, остается только сформировать двойные стены дымоходного канала, вырезать его выходное отверстие, закрепить заднюю стену котла и врезать резьбовые штуцеры для подключения к отопительному трубопроводу. Врезка обратки производится в одном из фронтальных нижних углов рубахи, подачу врезают в хоть какой наивысшей точке рубахи дымопровода.

Направьте внимание, что камера сгорания ограничена со всех боков водяной рубахой, не считая перегородки с камерой газификации. Это нужно для передачи тепла, обеспечивающего тепловое разложение горючего. При всем этом прогреваться будет не вся закладка сходу, а только её слои, примыкающие к нагретым стенам.

Дополнительное оборудование

К огорчению, пиролизные котлы не являются энергонезависимыми. Из-за реверсного потока газов требуется принудительный наддув. Для моделей мощностью до 15 кВт он реализуется дутьевым вентилятором, который устанавливается на нижней дверце. При всем этом пополнение загрузки в процессе горения нереально.

Более массивные котлы оснащаются вентилятором-дымососом, который устанавливается на верхней стене корпуса на выходе дымоходного канала. При всем этом исключается возникновение оборотной тяги и дверцу камеры газификации можно без последствий открывать даже в процессе горения.

Повышенное внимание необходимо уделить температуре теплоносителя снутри рубахи. После выхода котла на режим она не должна быть меньше 60 °С для исключения образования конденсата. Эта задачка решается путём установки узла автоматической рециркуляции, подмешивающей воду из подачи в обратку. Также требуется установка группы безопасности для закрытых отопительных систем и основного циркуляционного насоса.

Розетка накладная Electraline Bironi Ретро с заземлением, цвет карельская сосна

Розетка с заземлением позволяет защитить бытовые приборы, которые к ней подключены, и обеспечивает их неопасное внедрение. Модель затратного типа, создана для открытой проводки с напряжением 220 В. Декорирована под дерево, подойдет для помещения с древесной отделкой.

Особенности розетки

Copyright © 2020 - 2024