Схема пиролизного котла: устройство, чертежи, обвязка, расчет
Из всех видов отопительных установок, работающих на твердом топливе, наиболее эффективными считаются агрегаты, в которых при сжигании дров или угля происходит пиролиз. Это процесс дожигания газов, выделяющихся из дров или угля при их тлении, что позволяет передавать теплоносителю почти всю энергию сгорания топлива. Данный принцип использует схема пиролизного котла, в которой реализовано выделение горючего газа из топлива и его последующее сжигание.
Конструкция и компоновка элементов установки
В отличие от классических твердотопливных установок устройство пиролизных котлов длительного горения предусматривает две камеры сгорания вместо традиционной топки. В первой камере осуществляется медленное горение за счет недостаточного количества воздуха. При этом топливо начинает выделять так называемый пиролизный газ, перетекающий во вторичную камеру вместе с продуктами сгорания. Туда же подается достаточное количество воздуха, вследствие чего газ воспламеняется и сгорает, нагревая водяную рубашку агрегата.
Расположение двух камер может быть различным, поскольку отопительные котлы пиролизного типа могут работать как на естественной тяге дымохода, так и с помощью принудительной подачи воздуха вентилятором. В установках, использующих естественную тягу, вторичная камера расположена над первичной и воздух проходит через топливо снизу вверх. При искусственно создаваемой тяге главная топка, наоборот, находится над камерой дожига и поток воздуха направлен сверху вниз. Это отражают представленные ниже схемы устройства пиролизных котлов с различной компоновкой камер.
Способы подачи воздуха для горения
К высоте и диаметру дымохода предъявляются повышенные требования, когда схема подачи воздуха в пиролизном котле предполагает использование обычной тяги. Ее должно хватать на преодоление сопротивления газовоздушного тpaкта установки и дымоходной трубы, а также на создание разрежения в топке величиной 16—20 Па. Подобрать диаметр можно по выходному патрубку, а высота должна быть не менее 5—6 м.
Принудительная подача воздуха в обе камеры может осуществляться тремя способами:
Обычно схема пиролизного котла, предусматривает установку вентилятора в режиме нагнетания. Это объясняется тем, что обычный нагнетатель по стоимости доступнее чем дымосос, так как последний должен вытягивать отходящие газы с высокой температурой. По этой причине его конструктивные элементы стоят дороже.
Ведущие производители пиролизных котлов устанавливают на свои изделия дымососы на выходе продуктов горения. Причина – обеспечение безопасности для человека, открывшего дверцу топки в рабочем режиме. Дымосос создает разрежение, поэтому пламя не полыхнет через открытый проем человеку в лицо.
При большой мощности установки производителями применяются вентиляторы для котлов обоих типов, на входе и выходе газовоздушного тpaкта.
Для того, чтобы понять, как работает пиролизный котел, рекомендуем посмотреть следующее видео.
Изготовление пиролизного котла
Эффективность этого вида установок на дровах стала причиной их популярности у мастеров, которые могут изготавливать твердотопливные котлы пиролизного типа собственными силами из имеющихся материалов. Процесс этот достаточно трудоемкий и требующий навыков выполнения слесарных и сварочных работ, некоторого минимума инструментов и оборудования:
- аппарат для электросварки;
- угловая шлифовальная машина;
- дрель электрическая;
- набор слесарных инструментов.
Если имеются навыки, инструменты и большое желание, то можно изготовить агрегат, используя следующий чертеж пиролизного котла на естественной тяге:
1 – воздушный канал; 2 – дверца для загрузки топлива; 3 – дверца вторичной камеры; 4 – заслонка прямой тяги; 5 – первичная камера; 6 – верхняя крышка; 7 – входной канал для подачи воздуха; 8 – воздушная заслонка; 9 – патрубок для группы безопасности; 10 – вторичная камера дожигания; 11 – патрубок присоединения дымохода; 12 – форсунка; 13 – жаротрубный теплообменник.
Материалом для изготовления камер может служить жаропрочная легированная сталь, но это дорогой материал, поэтому мастера берут простую углеродистую сталь толщиной 5 мм. Для защиты ее от высокой температуры в нижней части топки выполняется футеровка пиролизного котла огнеупopным кирпичом. Им же нужно защитить днище вторичной камеры, куда направлен факел пламени. Для обшивки водяной рубашки применяется листовой металл толщиной 3 мм, его приваривают к ребрам жесткости из полосовой стали. Из такого же металла изготавливают дверцы, крышку и обрамление проемов.
Передачу тепла от дымовых газов устройство котла предусматривает через жаротрубный теплообменник, находящийся внутри водяной рубашки. Для его изготовления подойдут бесшовные стальные трубы из углеродистой стали наружным диаметров 48 или 57 мм. Количество труб следует подобрать по необходимой площади поверхности теплообмена, для чего выполняется расчет пиролизного котла.
Учитывая, что топливо в пиролизных агрегатах горит долго (до 12 часов) и продуктивно, некоторые владельцы классических установок прямого горения задумываются о том, можно ли их модернизировать. Такая переделка твердотопливного котла в пиролизный возможна, но при условии, что топка агрегата сделана из металла, а не чугуна. Колосниковая решетка убирается и с помощью электросварки на ее месте закрепляется перегородка, разделяющая главную топку и зольник, который будет выполнять роль вторичной камеры. Между ними устанавливается форсунка. Кроме этого, понадобится организовать подачу воздуха в обе камеры, надо изготовить воздушные каналы и установить их, как показано на чертеже.
Как правило, переделка котла в пиролизный происходит не на заводских агрегатах, а на самодельных, это расширяет возможности для усовершенствования конструкции. Можно менять проходное сечение форсунки, размеры обеих камер или площади поверхностного теплообмена, добиваясь наилучших показателей длительности горения и повышения КПД установки.
Расчет пиролизного котла
Расчет начинается с определения величины температурного напора, ºС:
Ƭ= (∆Т — ∆t) / ln (∆Т / ∆t)
В этой формуле:
- ∆Т – перепад температур продуктов сгорания перед теплообменником и после него;
- ∆t – разница между температурами в трубопроводах подачи и возврата теплоносителя.
Полученное значение Ƭ подставляют в формулу:
S = Q / k / Ƭ, где:
- Q – расчетная мощность отопительной установки, Вт;
- k – коэффициент теплопередачи, равен 30 Вт / м2 ºС.
Укрупненный расчет мощности пиролизного котла (Q, кВт) выполняется исходя из площади здания. Ее значение нужно принимать по наружному обмеру дома, результат разделить на 10. Смысл этого действия в том, что на обогрев каждых 100 м2 здания требуется ориентировочно 10 кВт тепловой энергии. Полученный результат – это расчетная мощность системы отопления, а источник тепла принимается с коэффициентом запаса. Он зависит от региона проживания и колeблется от 1,1 до 1,5.
Пусконаладочные работы
После того как сборка пиролизного котла завершена, нужно обязательно проверить герметичность сварных соединений. Водяная рубашка наполняется водой, затем в нее накачивается воздух, создавая избыточное давление. Некачественно сваренные швы дадут о себе знать протечками. Теперь можно производить испытания, лучше это делать на улице, подавая проточную воду из шланга. Если на агрегате установлена группа безопасности, то можно наполнить резервуар котла водой и проверить его работу при критическом давлении 2—2,5 Бар. Порядок испытаний следующий:
- Присоединить временный дымоход, загрузить в камеру топливо и открыть заслонку прямой тяги.
- Прекратить подачу проточной воды, предусмотрев для этого временный кран.
- Произвести розжиг и запуск пиролизного котла. Как только дрова разгорятся, заслонку прямой тяги нужно прикрывать, чтобы начался процесс пиролиза.
- Открыв дверцу вторичной камеры, убедиться в наличии факела пламени. Здесь требуется регулировка пиролизного котла, нужно добиться ровного и устойчивого факела, открывая или закрывая воздушную заслонку.
- Закрыть дверцу и наблюдать за показаниями термометра и манометра. В закрытой водяной рубашке процесс парообразования может начаться при достижении давления 1,5 Бар, в это время надо внимательно отслеживать температуру.
- Качественно сваренные пиролизные котлы отопления могут выдерживать давление до 3 Бар, но не стоит ставить рекорды. Достаточно, если пpeдoxpaнительный клапан, настроенный на давление 2 или 2,5 Бар начнет сбрасывать пар, тогда можно открывать кран и возобновлять циркуляцию воды. Заслонку подачи воздуха надо закрыть, чтобы топливо начало затухать.
Будьте осторожны, проводя такие испытания, есть опасность обвариться кипятком по неосторожности или при разрыве водяной рубашки.
Подключение котла к системе отопления
Последний этап – подключение пиролизного котла и выполнение его обвязки. Как и во всех твердотопливных установках, надо исключить образование конденсата на внутренних стенках топки во время разогрева. Это явление сокращает срок службы корпуса топки, поскольку конденсат содержит включения серы и будет вызывать интенсивную коррозию металла. По этой причине обвязка котла отопления должна быть выполнена по схеме, не допускающей попадание в рубашку холодной воды при разогреве.
Ниже приведена классическая схема подключения пиролизного котла к системе отопления с балансировочным вентилем между подающим и обратным трубопроводами.
Перемычка образует малый контур, в котором теплоноситель приводится в движение циркуляционным насосом. Приведенная на схеме обвязка пиролизного котла отопления позволяет воде циркулировать по малому контуру, прогреваясь вместе с агрегатом. Термостатический трехходовой клапан начнет подмешивать холодную воду из системы в тот момент, когда в малом контуре температура воды достигнет заданного значения, обычно это 45—50 ºС.
Рабочая температура в системе отопления лежит в пределах 60—80 ºС, поднимать ее выше приходится редко. Если при работе в этом диапазоне температур в вашем доме прохладно, то надо искать причину в самой системе. Увеличивать температуру не имеет смысла, это только увеличит расход дров в пиролизном котле.
Заключение
Пиролизные установки, сделанные своими руками, приобретают все большую востребованность. Причина – высокая стоимость котлов заводского изготовления, самодельные агрегаты часто оказываются единственной альтернативой. Единственный недостаток — топливо для пиролизных котлов должно иметь влажность не выше 25%, иначе процесс пиролиза будет слабым, что влияет на производительность установки.
Отзывы (через Facebook):
Оставить отзыв с помощью аккаунта FaceBook:
Как выбрать настольную газовую плиту под баллонный газ с 1,2 и 4 конфорками. Рейтинг и обзор популярных марок: Гефест, Мечта, Дарина, Дельта. Размеры плит, расход газа....
30 07 2021 12:45:45
Пошаговая инструкция по утеплению стен снаружи под сайдинг и штукатурку, выбор оптимальной минеральной ваты: какой материал лучше использовать (базальтовый, каменный, стекловата, эковату). Технология теплоизоляции стен из кирпича, газобетона, деревянных и каркасных стен. Поговорим о размерах минваты, ее толщине и плотности....
29 07 2021 15:16:43
Обзор канализационных септиков для частного загородного дома. Принцип работы и устройство септика. Как правильно выбрать септик для дома постоянного проживания. Материал изготовления септика, производители....
28 07 2021 20:32:53
В этой статье мы поговорим о фасадной краске по бетону для наружных работ, а именно о видах, расходе на 1м2, технологии окраски фасада и многом другом....
27 07 2021 22:11:54
Все о эмали П Ф-155 - достоинства и недостатки, подробные технические хаpaктеристики, состав краски и сфера применения (для дерева, металла, штукатурки и т.д). Как правильно наносить и популярные производители....
26 07 2021 5:42:46
Как извлечь электричество из земли: правда и вымысел. Получение электроэнергии различными способами....
25 07 2021 4:27:31
В данной статье вы узнаете что представляет из себя цокольный сайдинг под кирпич, узнаете о его плюсах и минусах, о его технических хаpaктеристиках, видах, фирмах-производителях, а так же мы расскажем вам как производится его монтаж....
24 07 2021 9:44:27
Каких правил необходимо придерживаться, монтируя дымоходы для газовых колонок в частном доме и в квартире. Установка коаксиальной дымоходной трубы....
23 07 2021 1:33:43
Собираем печь длительного горения своими руками по чертежам. Пошаговая инструкция по сборке печи на дровах и опилках для гаража и других помещений......
22 07 2021 14:28:18
В данной статье вы узнаете что представляет из себя металлический сайдинг под кирпич, узнаете о его технических хаpaктеристиках и видах, а так же мы расскажем вам о его монтаже, установке панелей и подготовке обрешетки....
21 07 2021 6:29:24
Полный обзор газового котла Протерм Гепард 23 MTV и 23 MOV. Технические хаpaктеристики модели, цена, отзывы владельцев. Инструкция, запчасти, недостатки и неисправности....
20 07 2021 13:48:41
В этой статье мы поговорим о гидрофобизации фасада и кирпичной кладки, а также других поверхностей - бетона, кирпича, камня, штукатурки. Что это и как правильно ее провести, узнаете в этой статье....
19 07 2021 22:16:35
Советы, как правильно и бережно пользоваться газовой колонкой. Правила безопасной эксплуатации нагревателя, способы проверки тяги и пуска колонки в работу....
18 07 2021 17:14:26
В этой статье вы узнаете, как произвести расчет угла наклона крыши для плоской и скатной кровли с помощью онлайн калькулятора. Узнаем С Ни П кровли и как рассчитать скат крыши своими руками, формулу расчета, и уклон ската в зависимости от снеговой нагрузки и розы ветров....
17 07 2021 13:18:26
В этой статье вы узнаете, что представляет из себя силиконовая штукатурка для фасада, а также ее виды, плюсы и минусы + технология отделки дома фасадной штукатуркой для наружных работ....
16 07 2021 7:11:38
В этой статье мы поговорим о японских фасадных панелях для наружной отделки дома, их видах (нитиха, м фасад и т.д.), технологии монтажа стеновых плит для фасада из Японии и многом другом....
15 07 2021 12:31:47
Поверка счетчиков холодной и горячей воды. Способы поверки водяных счетчиков: с демонтажом или без снятия. Замена счетчиков или поверка: что выгоднее? Цена за поверку....
14 07 2021 19:11:32
В данной статье вы узнаете, что представляет из себя утеплитель для стен дома снаружи под сайдинг, узнаете как производится обшивка и утепление деревянного дома минватой и пенополистиролом своими руками, а так же узнаете как правильно выбрать утеплитель и что дешевле - штукатурка или сайдинг....
13 07 2021 20:48:29
Из данной статьи вы узнаете о лучших накопительных водонагревателях (бойлер) Ariston и на что обратить внимание при покупке устройства. Обзор Т О П-15 моделей с описанием достоинств и недостатков и отзывы покупателей....
12 07 2021 20:39:57
Рекомендации по изготовлению котлов на твердом топливе длительного горения своими руками. Устройство, принцип работы, преимущества и недостатки....
11 07 2021 16:50:48
В данной статье мы предоставим вам инструкцию по эксплуатации газового котла Protherm Пантера (12;23;25;30;35 к Вт), вы узнаете о таких его видах как: KTO. KTV. KOV. KOO, а так же мы предоставим вам отзывы владельцев и вы узнаете о существующих неисправностях....
10 07 2021 3:31:49
Из данной статьи вы узнаете как выбрать снегоуборщик для частного дома и ознакомитесь с его техническими хаpaктеристиками. Обзор лучших моделей с описанием отличительных особенностей....
09 07 2021 2:42:36
В этой статье вы узнаете, как произвести монтаж оцинкованного водостока из стали и какая схема устройства водосточной системы из оцинковки. Рассмотрим виды водостоков: прямоугольного и круглого сечения, поговорим о том, как правильно установить желоб и другие элементы системы....
08 07 2021 14:22:17
Какие бывают металлические печи-камины длительного горения для дома, их достоинства и недостатки. Принцип действия печи, ее дополнительные функции....
07 07 2021 14:18:59
С какой целью устанавливаются краны для радиаторов отопления. Виды арматуры для батарей и рекомендации по ее выбору для разных условий эксплуатации....
06 07 2021 22:23:29
Устройство газогенераторного котла позволяет увеличить К П Д за счет дополнительного дожигания пиролизного газа во вторичной камере сгорания....
05 07 2021 5:29:23
Проведение сравнительного анализа на тему, какие радиаторы лучше — биметаллические или алюминиевые. Описание их преимуществ и недостатков, рекомендации по выбору батарей отопления....
04 07 2021 4:19:56
В этой статье вы узнаете, как произвести установку водостоков для крыши своими руками: монтаж водосточной системы из пластиковых бутылок и канализационных труб, ремонт и крепление кронштейна, крепеж желоба и как сделать водосток, если крыша уже покрыта. Поговорим о уклоне водосточного желоба на 1 метр и многое другое....
03 07 2021 19:46:27
Основные виды дровяных каминов. Какие особенности нужно знать при выборе камина на дровах. Принцип работы и устройство каминов. Собираем камин своими руками из кирпича...
02 07 2021 8:13:39
Обзор продуктов известной торговой марки Галан с описанием электродных и Т Э Новых электрических отопительных котлов. Технические хаpaктеристики отопителей, приборы и средства автоматизации к ним....
01 07 2021 10:10:24
В данной статье вы узнаете о серии газовых котлов Navien Deluxe, увидите их плюсы и минусы, инструкцию по эксплуатации и монтажу двухконтурных настенных моделей своими руками, а также ознакомитесь с отзывами владельцев и узнаете о возможных ошибках в процессе работы....
30 06 2021 20:59:53
Обзор-инструкция на двухконтурный газовый котел Baxi Main 5. Особенности и отличия модели Baxi Main-5 24F, устройство, технические хаpaктеристики, цена, отзывы...
29 06 2021 17:55:42
Сибирские банные печи Термофор – обзор модельного ряда на примере самых ярких его представителей. Агрегаты с функциями подогрева воды....
28 06 2021 17:26:27
Как функционирует однотрубная система отопления частного дома и как она устроена. Виды систем, их преимущества и недостатки. Рекомендации по монтажу...
27 06 2021 11:55:13
Из данной статьи вы узнаете о лучших генераторах для частного дома и какой инверторный прибор лучше выбрать, а также ознакомитесь с техническими хаpaктеристиками устройств. Обзор Т О П-20 моделей, их параметры и принцип работы....
26 06 2021 0:42:56
Из данной статьи вы узнаете о лучших печах-каминах для дачи и загородного дома и ознакомитесь какое устройство следует выбрать. Обзор Т О П-15 моделей, их хаpaктеристики, особенности и принцип действия....
25 06 2021 20:59:11
Туалетный насос измельчитель. Описание, принцип работы, достоинства и недостатки. Встраиваемые насосы для подвесного унитаза. Санитарные профессиональные насосы....
24 06 2021 17:40:40
В этой статье мы поговорим о том, чем покрасить блок-хаус снаружи дома и как выбрать краску для наружной отделки. Выясним, чем лучше покрыть и обработать панели + как правильно произвести покраску и шлифовку поверхности....
23 06 2021 9:40:40
Разбор реле давления для насоса и гидроаккумулятора: устройство, принцип работы. Неисправности реле давления для насосной станции. Настройка, схема подключения....
22 06 2021 17:58:23
Что собой представляет паяльник для полипропиленовых труб. Рекомендации по выбору сварочного аппарата и насадок для него. Краткое описание процесса пайки....
21 06 2021 15:11:21
Как работают газовые конвекторы на сжиженном газе и метане - рекомендации по монтажу и подключению....
20 06 2021 4:18:11
В данной статье вы узнаете: чем закрыть свайный фундамент снаружи, зачем вам это надо, как лучше сделать обшивку и облицовку цоколя основания вашего дачного дома, а также инструкция по отделки винтовой опоры своими руками....
19 06 2021 8:19:49
Как правильно утеплить деревянный пол на лагах в частном доме. Описание технологии и обзор свойств утеплителей....
18 06 2021 10:50:11
Циркуляционные насосы для систем отопления, работающие от электричества, способны разогнать теплоноситель до скорости 4 м/с! Это особенно важно, если нужно ......
17 06 2021 23:15:55
Как начисляется оплата за отопление при наличии или отсутствии общедомового счетчика тепловой энергии. Как происходит начисление в летний период....
16 06 2021 10:58:49
Из данной статьи вы узнаете как правильно выбрать газовую колонку для квартиры и частного дома и на что обратить внимание при выборе проточного газового водонагревателя....
15 06 2021 13:27:28
Рекомендации, каким образом и где обнаружить воздушную пробку и как выпустить воздух из батареи. Выполнение работ при наличии крана Маевского и без него....
14 06 2021 21:27:44
Какая бывает регулирующая и запopная арматура для отопления. Устройство, виды и сфера применения для различных элементов управления теплоносителем....
13 06 2021 5:54:54
В данной статье вы познакомитесь с газовыми котлами Беретта, узнаете их устройство, технические хаpaктеристики, модельный ряд (напольные и настенные, двухконтурные приборы), а также найдете инструкцию по эксплуатации и отзывы владельцев....
12 06 2021 8:42:29
Как утеплить квартиру внутри и снаружи. Устройство теплоизоляции полов и потолка, рекомендации по утеплению ванной комнаты и входной двери....
11 06 2021 23:52:35
Еще:
Оборудование -1 :: Оборудование -2 :: Оборудование -3 :: Оборудование -4 :: Оборудование -5 ::
