Dizem que todos os novos itens são antigos bem esquecidos. A criação de sistemas de aquecimento baseados na combustão por pirólise não é exceção. As primeiras usinas com tecnologia de pirólise foram construídas nos anos 70 do século 19 retrasado.
Caldeira de pirólise caseira
Até agora, essa tecnologia é amplamente utilizada tanto em nosso país quanto no exterior para refino de petróleo. Na verdade "pirólise" é o processo de decomposição química da matéria orgânica sob a influência da alta temperatura. Em dispositivos que utilizam combustível orgânico sólido (geralmente madeira), a parte sólida e os gases liberados durante a decomposição térmica queimam separadamente, o que aumenta significativamente a eficiência dessas caldeiras.
Apesar do nome complexo e da descrição intrincada do processo, você pode facilmente construir uma caldeira de pirólise com suas próprias mãos, para isso você precisará de chapas de aço, uma máquina de solda e desenhos que você pode fazer em nosso site.
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A essência do processo de pirólise
Em caldeiras de pirólise para combustíveis sólidos, esses tipos de orgânicos são usados, que, durante a decomposição térmica, fornecem um grande rendimento de substâncias combustíveis voláteis.Estas caldeiras trabalham não só com madeira (e todos os tipos de combustível de madeira, como pellets ou briquetes de combustível), mas também com carvão, até aos graus de coque, cuja temperatura de combustão atinge valores muito elevados!
combustível fumegante
O combustível nas caldeiras de pirólise é colocado na grelha. Depois de acender o lote de combustível carregado, a porta estanque se fecha e o exaustor de fumaça começa a funcionar. Como resultado, uma alta temperatura aumenta na câmara de combustão, até 800 graus, mas não há oxigênio do ar para uma combustão intensiva normal. Em vez disso, os combustíveis fósseis ardem e carbonizam, liberando gases voláteis, predominantemente hidrocarbonetos.
Sob a ação da convecção, o gás combustível volátil entra no espaço da grelha. Junto com eles, também migra o nitrogênio, que está no ar primário do forno. Sob a grelha da grelha, o oxigénio do circuito de alimentação de ar secundário é misturado com a mistura de gases. A mistura resultante já tem a capacidade de queimar. Ele queima, desempenhando uma função útil (por exemplo, aquecer água em um trocador de calor) e, além disso, o calor liberado volta ao combustível fóssil e suporta o processo de combustão lenta.
Principais características das caldeiras de pirólise
As principais características das caldeiras que operam com tecnologia de pirólise são as seguintes:
- Possibilidade de fabricação a partir de materiais estruturais baratos.
- Longo tempo de um ciclo de pirólise, atingindo cerca de 30 horas,
- Explosão completa e segurança contra incêndio.
- Simplicidade de design, disponível para fabricação própria.
- Uma vasta gama de combustíveis de madeira utilizados (de lenha clássica a pellets).
- Alta compatibilidade ambiental das caldeiras, baixa quantidade de produtos de combustão.
Quantas vezes você precisa jogar lenha?
Em um forno convencional, você terá que carregar combustível pelo menos a cada duas horas. A razão para isso é a alta intensidade de combustão de combustível em fornos deste projeto. A maior parte do calor neste caso literalmente "voa para dentro do cano". A eficiência de tais caldeiras é mínima, além disso, há muitos resíduos que precisam ser removidos regularmente.
Mas se você limitar o fluxo de oxigênio, o período de queima aumentará significativamente. Nesse caso, o calor é liberado não apenas durante o próprio processo de pirólise em combustão lenta, mas também a partir da combustão dos gases liberados. Como resultado, o tempo de operação de uma carga pode aumentar até um dia ou mais.
Processo de fabricação de caldeira de pirólise DIY
Observamos imediatamente que as caldeiras de pirólise podem ser usadas não apenas para aquecimento. Mas também para aquecimento direto de pequenos cômodos, como galpão com gado ou garagem.
Nuances com combustível
Boas notícias para os proprietários de automóveis: sua caldeira pode ser “alimentada” não apenas com lenha, mas também com óleo de motor usado. O preço desse combustível é simplesmente ridículo e, em uma caldeira de pirólise, não queimará pior do que a lenha comum. Mas há uma nuance: a caldeira, "comendo" a mineração, deve ter um design especial.
Esquema de uma caldeira de pirólise para mineração
Para criar tal caldeira é muito simples. Possui dois recipientes: o inferior, no qual é carregado o combustível e onde realmente ocorre o processo de pirólise, e a câmara de ar superior.
O forno de pirólise mais simples em desenvolvimento
Um tubo com paredes grossas é soldado na parte inferior, na qual são feitos furos.Na verdade, neste tubo, ocorre a pós-combustão dos vapores do "malhando".
Esquema do forno de pirólise
As divisórias são montadas na câmara de ar superior, que direciona o ar quente ao longo de uma rota sinuosa, obtendo assim uma maior transferência de calor da câmara superior para a sala.
Descrição detalhada do projeto da caldeira de pirólise
Através da chaminé soldada na câmara superior, os produtos da combustão são removidos para a atmosfera.
Tal forno pode ser melhorado um pouco. Para fazer isso, um tanque de reabastecimento é montado ao lado do tanque inferior, conectado a ele por um tubo. O reabastecimento ocorre com base no princípio das embarcações comunicantes.
Mas, preste atenção, é estritamente proibido colocar água em tal fogão. Não deve ser colocado em um local onde a precipitação seja possível. Quando a água entra, o óleo fumegante espuma e se expande acentuadamente em volume. Isso pode até levar a uma ruptura na estrutura.
Além disso, ao criar tal forno, observe que a altura da chaminé deve ser de pelo menos dois metros.
Se você equipar a câmara superior de tal forno com uma jaqueta de água, ela poderá aquecer o fluxo de água que passa por ela. Além disso, o tanque superior pode aquecer o ar que passa.
caldeiras de pirólise industriais
Caldeira de pirólise para resíduos de madeira
Talvez você tenha acumulado muitos resíduos de madeira no local: lascas, serragem, aparas. Para queimar efetivamente esse "lixo", você pode construir uma caldeira especial. Tal dispositivo também se tornará um assistente indispensável nas marcenarias.
caldeira de pirólise caseira de um barril
Para criar tal forno, gasta-se um mínimo de materiais e seu design é extremamente simples.
Estoque os seguintes materiais:
- Um barril de metal com capacidade de 200 litros, do qual você precisa cortar a tampa superior.
- Tampa com nervuras que se encaixa exatamente na boca do barril.
- Pistão redondo com seção ligeiramente menor que a seção interna do cano. Deve ser feito de uma peça maciça ou com peso artificial.
- Um tubo com uma seção transversal de 10 centímetros e um comprimento de 20 centímetros a mais que a altura do cano.
- Uma chaminé com uma seção transversal de cerca de 10 centímetros e um comprimento de pelo menos 40 centímetros.
Em uma tampa externa bem ajustada, um furo é cortado com uma seção transversal ligeiramente maior que a do tubo indicado no parágrafo “4”, também é o “tubo de ar”. O tubo da chaminé é soldado na parte superior da superfície lateral do barril.
Diagrama de uma caldeira de pirólise de um barril
O tubo de ar está firmemente soldado ao pistão. Na extremidade superior do tubo de ar é colocado um amortecedor móvel que regula o volume de ar fornecido. Soldamos nervuras na parte inferior do pistão, que compactará a massa de combustível.
encaixe da tampa superior
Colocamos qualquer combustível de madeira seca no barril. Você pode enviar qualquer coisa, até papel e cones. Deve-se notar que a secura do combustível inicial é muito crítica para caldeiras de pirólise. Enchemos o barril até 2/3 de sua altura. Colocamos lascas ou papel em cima da lenha e ateamos fogo. Não é proibido espirrar algumas gotas de gasolina. Depois que o combustível acender, inserimos o pistão com o tubo de ar, fechamos o cano com a tampa superior. O combustível queimará gradualmente e o pistão abaixará sob seu próprio peso.
Devido ao peso do pistão e sem acesso suficiente ao oxigênio, o combustível no cano arde lentamente.O gás liberado durante a pirólise penetrará na parte superior do barril, onde também queimará. A parte superior do barril vai aquecer mais, nesta parte a temperatura do ar pode chegar a 900 graus. Esta temperatura queima completamente até a fuligem.
aparência do pistão e duto de ar
Com bom ajuste e combustível seco, esse fogão de pirólise pode funcionar continuamente em uma guia por até 30 horas.
Versão horizontal da caldeira de pirólise
Um barril de metal de 200 litros também pode ser transformado em uma caldeira horizontal. Assim como a versão vertical - em tal forno haverá uma câmara de combustão lenta e uma câmara de pós-combustão para os gases liberados.
forno de pirólise horizontal
Em princípio, essa caldeira pode ser comprada de forma pronta. A indústria moderna oferece muitas opções para esses dispositivos para todos os gostos e orçamentos.
forno de pirólise industrial
Equipamento adicional para caldeiras de pirólise
Além de aquecer o ar circundante, as caldeiras de pirólise podem realizar muitos outros trabalhos úteis. Em primeiro lugar, é claro, eles podem ser conectados a sistemas de aquecimento com ar ou líquido refrigerante.
caldeira de pirólise com convecção
Assim, os fornos de convecção são muito populares. Eles usam o princípio da convecção do ar. Para isso, dutos de ar curvos especiais são colocados na caldeira. Seus bicos inferiores recebem ar frio e o ar quente sai pelos bicos superiores.
caldeira de pirólise caseira com convecção
E, claro, ninguém se incomoda em equipar qualquer caldeira com uma tubulação de trocador de calor que aquecerá a água para um sistema de fornecimento de calor ou para um sistema de fornecimento de água quente sanitária.
E, em conclusão, você pode assistir a um pequeno tutorial em vídeo descrevendo a fabricação e operação da caldeira de pirólise.
Vídeo: Caldeira de pirólise faça você mesmo
