Mówią, że wszystkie nowe przedmioty to dobrze zapomniane stare. Tworzenie systemów grzewczych opartych na spalaniu pirolitycznym nie jest wyjątkiem. Pierwsze zakłady wykorzystujące technologię pirolizy powstały już w latach 70. XIX wieku.
Domowy kocioł do pirolizy
Do tej pory technologia ta jest szeroko stosowana zarówno w naszym kraju, jak i za granicą do rafinacji ropy naftowej. Właściwie „piroliza” to proces chemicznego rozkładu materii organicznej pod wpływem wysokiej temperatury. W urządzeniach wykorzystujących stałe paliwo organiczne (najczęściej drewno) część stała i uwalniane z niej gazy podczas rozkładu termicznego spalają się oddzielnie, co znacznie zwiększa sprawność takich kotłów.
Pomimo skomplikowanej nazwy i zawiłego opisu procesu, możesz łatwo zbudować kocioł do pirolizy własnymi rękami, do tego będziesz potrzebować blachy stalowej, spawarki i rysunków, które możesz pobrać na naszej stronie internetowej.
Zawartość
Istota procesu pirolizy
W kotłach do pirolizy na paliwa stałe stosuje się takie rodzaje substancji organicznych, które podczas rozkładu termicznego dają dużą wydajność lotnych substancji palnych.Takie kotły pracują nie tylko na drewnie (i wszelkiego rodzaju paliwach z drewna, takich jak pelety czy brykiety opałowe), ale także na węglu, aż do koksowania, którego temperatura spalania osiąga bardzo wysokie wartości!
tlące się paliwo
Paliwo w kotłach do pirolizy umieszczane jest na ruszcie. Po rozpaleniu załadowanej porcji paliwa zamykają się szczelne drzwiczki i zaczyna działać oddymiacz. W rezultacie w komorze spalania wzrasta wysoka temperatura, do 800 stopni, ale nie ma tlenu z powietrza do normalnego intensywnego spalania. Zamiast tego paliwa kopalne tlą się i zwęglają, uwalniając lotne gazy, głównie węglowodory.
Pod wpływem konwekcji lotny gaz palny dostaje się do przestrzeni rusztu. Wraz z nimi migruje również azot, który znajduje się w powietrzu pierwotnym w piecu. Pod rusztem rusztu z mieszanką gazową miesza się tlen z obiegu dopływu powietrza wtórnego. Powstała mieszanina ma już zdolność spalania. Wypala się, pełniąc użyteczną funkcję (np. podgrzewanie wody w wymienniku ciepła), a dodatkowo uwolnione ciepło wraca do paliwa kopalnego i wspomaga proces tlenia.
Główne cechy kotłów do pirolizy
Główne cechy kotłów pracujących w technologii pirolizy to:
- Możliwość wykonania z niedrogich materiałów konstrukcyjnych.
- Długi czas jednego cyklu pirolizy, sięgający około 30 godzin,
- Pełne bezpieczeństwo przeciwwybuchowe i przeciwpożarowe.
- Prostota konstrukcji, dostępna do samodzielnej produkcji.
- Szeroka gama stosowanych paliw drzewnych (od klasycznego drewna opałowego po pellet).
- Wysoka przyjazność kotłów dla środowiska, mała ilość produktów spalania.
Jak często musisz rzucać drewnem opałowym?
W konwencjonalnym piecu będziesz musiał ładować paliwo co najmniej co dwie godziny. Powodem tego jest duża intensywność spalania paliwa w piecach tej konstrukcji. Większość ciepła w tym przypadku dosłownie „wlatuje do rury”. Sprawność takich kotłów jest minimalna, dodatkowo jest w nich dużo pozostałości, które trzeba regularnie zgrabić.
Ale jeśli ograniczysz przepływ tlenu, okres spalania znacznie się wydłuży. W tym przypadku ciepło uwalniane jest nie tylko podczas samego procesu tlenia-pirolizy, ale także ze spalania wydzielających się gazów. W rezultacie czas pracy z jednego obciążenia może wydłużyć się nawet o dzień lub więcej.
Proces produkcji kotła do pirolizy DIY
Od razu zauważamy, że kotły do pirolizy mogą być wykorzystywane nie tylko do ogrzewania. Ale także do bezpośredniego ogrzewania małych pomieszczeń, takich jak szopa z żywym inwentarzem czy garaż.
Niuanse z paliwem
Dobra wiadomość dla właścicieli samochodów: Twój kocioł można „zasilać” nie tylko drewnem opałowym, ale także zużytym olejem silnikowym. Cena takiego paliwa jest po prostu śmieszna, aw kotle do pirolizy spali się nie gorzej niż zwykłe drewno opałowe. Ale jest niuans: kocioł, „jedzący” wydobycie, musi mieć specjalną konstrukcję.
Schemat kotła pirolitycznego dla górnictwa
Stworzenie takiego kotła jest bardzo proste. Posiada dwa zbiorniki: dolny, do którego ładowane jest paliwo i gdzie faktycznie zachodzi proces pirolizy, oraz górną komorę powietrzną.
Najprostszy piec do pirolizy w fazie rozwoju
Do dolnej części wspawana jest rura o grubych ściankach, w której wykonane są otwory.Właściwie w tej rurze dochodzi do dopalania oparów z "wypracowania".
Schemat pieca do pirolizy
W górnej komorze powietrznej zamontowane są przegrody, które kierują gorące powietrze wzdłuż krętej trasy, dzięki czemu zapewniają zwiększony transfer ciepła z górnej komory do pomieszczenia.
Szczegółowy opis projektu kotła pirolitycznego
Przez komin przyspawany do górnej komory produkty spalania są usuwane do atmosfery.
Taki piekarnik można nieco ulepszyć. W tym celu obok dolnego zbiornika montowany jest zbiornik do tankowania, połączony z nim rurą. Tankowanie odbywa się na zasadzie naczyń połączonych.
Ale uważaj, surowo nie wolno wlewać wody do takiego pieca. Nie należy go umieszczać w miejscu, w którym możliwe są opady. Kiedy woda wchodzi, tlący się olej pieni się i gwałtownie zwiększa swoją objętość. Może to nawet doprowadzić do zerwania konstrukcji.
Ponadto przy tworzeniu takiego pieca należy pamiętać, że wysokość komina musi wynosić co najmniej dwa metry.
Jeśli wyposażysz górną komorę takiego pieca w płaszcz wodny, to może on dobrze ogrzać przepływającą przez nią wodę. Również górny zbiornik może ogrzewać przepływające powietrze.
przemysłowe kotły do pirolizy
Kocioł pirolityczny na odpady drzewne
Być może na miejscu zgromadziłeś dużo odpadów drzewnych: wióry, trociny, wióry. Aby skutecznie spalić takie „śmieci” można zbudować specjalny kocioł. Takie urządzenie stanie się również niezastąpionym pomocnikiem w warsztatach stolarskich.
domowy kocioł do pirolizy z beczki
Aby stworzyć taki piec, zużywa się minimum materiałów, a jego konstrukcja jest niezwykle prosta.
Zaopatrz się w następujące materiały:
- Metalowa beczka o pojemności 200 litrów, z której należy wyciąć górną pokrywę.
- Prążkowane wieczko dokładnie dopasowujące się do wylotu lufy.
- Okrągły tłok o przekroju nieco mniejszym od wewnętrznej części lufy. Musi być wykonany z masywnego przedmiotu lub sztucznie obciążony.
- Rura o przekroju 10 centymetrów i długości o 20 centymetrów większej niż wysokość lufy.
- Komin o przekroju około 10 centymetrów i długości co najmniej 40 centymetrów.
W ciasno dopasowanej osłonie zewnętrznej wycinany jest otwór o przekroju nieco większym niż rura wskazana w paragrafie „4”, jest to jednocześnie „rura powietrzna”. Rura kominowa jest wspawana w górną część bocznej powierzchni lufy.
Schemat kotła pirolitycznego z beczki
Rura powietrzna jest szczelnie przyspawana do tłoka. Na górnym końcu rury powietrza znajduje się ruchoma przepustnica, która reguluje ilość dostarczanego powietrza. Do dna tłoka spawamy żebra, które podbijają masę paliwa.
montaż górnej pokrywy
Do beczki wlewamy dowolne suche drewno opałowe. Możesz wysłać wszystko, nawet papier i szyszki. Należy zauważyć, że suchość paliwa wyjściowego jest bardzo krytyczna dla kotłów do pirolizy. Napełniamy beczkę do 2/3 jej wysokości. Na drewno opałowe kładziemy wióry lub papier i podpalamy je. Nie wolno pryskać kilkoma kroplami benzyny. Po rozpaleniu paliwa wkładamy tłok z rurką powietrzną, zamykamy lufę górną pokrywą. Paliwo będzie się stopniowo wypalać, a tłok opadnie pod własnym ciężarem.
Ze względu na ciężar tłoka i brak wystarczającego dostępu do tlenu paliwo w beczce będzie się powoli tlić.Gaz uwolniony podczas pirolizy przeniknie do górnej części beczki, gdzie również będzie się spalał. Najbardziej nagrzeje się górna część beczki, w tej części temperatura powietrza może osiągnąć 900 stopni. Ta temperatura całkowicie wypala nawet sadzę.
wygląd tłoka i kanału powietrznego
Przy dobrej regulacji i suchym paliwie taki piec do pirolizy może pracować nieprzerwanie na jednej karcie do 30 godzin.
Wersja pozioma kotła do pirolizy
200-litrową metalową beczkę można również przekształcić w poziomy kocioł. Podobnie jak wersja pionowa - w takim piecu znajdzie się komora tląca oraz komora dopalania uwalnianych gazów.
poziomy piec do pirolizy
W zasadzie taki kocioł można kupić w gotowej formie. Współczesny przemysł oferuje wiele opcji dla takich urządzeń na każdy gust i budżet.
przemysłowy piec do pirolizy
Wyposażenie dodatkowe kotłów do pirolizy
Oprócz ogrzewania otaczającego powietrza kotły do pirolizy mogą wykonywać wiele innych przydatnych zadań. Przede wszystkim oczywiście można je podłączyć do systemów grzewczych z powietrzem lub płynem chłodzącym.
kocioł pirolityczny z konwekcją
Tak więc piece konwekcyjne są bardzo popularne. Wykorzystują zasadę konwekcji powietrza. W tym celu na kotle umieszczone są specjalne zakrzywione kanały powietrzne. Ich dolne dysze pobierają zimne powietrze, a gorące powietrze wychodzi przez górne dysze.
domowy kocioł do pirolizy z konwekcją
I oczywiście nikt nie przeszkadza ci w wyposażeniu żadnego kotła w rurociąg wymiennika ciepła, który będzie podgrzewał wodę do systemu zaopatrzenia w ciepło lub do systemu zaopatrzenia w ciepłą wodę.
Podsumowując, możesz obejrzeć krótki samouczek wideo opisujący produkcję i działanie kotła do pirolizy.
Wideo: Zrób to sam kocioł do pirolizy
