Схема пиролизного котла

Пиролизный котел своими руками: устройство и принцип работы

Термин «пиролиз» подразумевает процесс, где имеет место замедленное сжигание твёрдого топлива с получением газовой среды. Несмотря на «профессорское» название сооружения, сделать пиролизный котел своими руками относительно несложно, и самоделки на практике встречаются достаточно часто.

Объяснение тому простое – газогенераторный котёл на дровах проще в обслуживании, зачастую эффективнее и экономичнее другого похожего оборудования. Давайте вместе разберемся, как работает такое оборудование и, что понадобится для его изготовления.

Принцип действия пиролизных котлов

Котлы систем обогрева, где в качестве топлива используются твёрдые горючие материалы, помимо классики, относятся также к пиролизным конструкциям. Обычно их называют газогенераторными котлами.

Чтобы лучше понять принцип работы домашнего пиролизного котла, логично внимательно рассмотреть устройство такой техники. Начнём с особенностей топки как основной части нагревательной конструкции. По сути, рабочая область топливной камеры пиролизных котлов разделяется на две разделённых камеры.

Одна из таких камер загружается твёрдым топливом – дровами, пеллетами, брикетами и т.п. Там начинается первичный процесс горения твёрдого топлива при ограниченной подаче воздуха. В таком состоянии топливо не горит, но тлеет. Газы, выделяющиеся при медленном горении, поступают в другую область камеры – активную, где уже при увеличенной подаче воздуха интенсивно прогорают.

Технически подобный процесс сжигания реализуется простым способом. Подобласти общей камеры попросту разделяются колосниковой решёткой и форсункой. Верхняя часть камеры – пассивная топка, нижняя часть камеры – активная топка. При этом следует учитывать конструктивную особенность – верхнюю подачу воздуха в топливную камеру (верхнее дутье).

Собственно, этим и отличается конструкция газогенераторного котла от классической однокамерной разработки, где применяется нижняя подача.

Технологически для устройства пиролизных котлов характерным моментом является также организация принудительной тяги. Конструкция двухступенчатой топки обладает завышенным аэродинамическим сопротивлением. Поэтому здесь никак не обойтись без установки воздушного насоса.

Как функционирует котёл на практике?

Практическое применение оборудования удобно рассмотреть пошаговым процессом:

1. Загрузка дров – укладка на колосник верхней области камеры.
2. Поджиг топлива и запуск в работу дымового насоса.
3. Образование древесного газа при температуре 250-850 °С.
4. Переход древесного газа в нижнюю область топки.
5. Сгорание древесного газа при дополнительной подаче воздуха.

Далее полученное в нижней области топливной камеры тепло используется для нагрева теплоносителя. Теплоносителем может быть как водная среда, так и воздушная.

Если обратить внимание на все существующие конструкции домашних котлов, действующих на твёрдом топливе, главной альтернативой пиролизному котлу выступает конструкция традиционного исполнения.

Это похожий вариант котла на дровах, где действует одна неразделённая топка и работает принцип нижней подачи воздуха в камеру сгорания. Но такая система считается менее эффективной и неэкономичной по причине быстрого сгорания топлива.

Пиролизный котёл способен выдавать коэффициент полезного действия на уровне 85-95% при условии 100% нагрузки. Однако КПД резко падает, если нагрузка составляет менее 50%. Именно поэтому изготовители пиролизной техники рекомендуют пользователям эксплуатировать оборудование с максимальной нагрузкой.

Аналогичный подход справедлив и для самодельных конструкций, при условии их полного соответствия классической пиролизной схеме и требованиям эксплуатации.

Для «пиролиза» требования эксплуатации, надо заметить, достаточно жёсткие:

• обязательное оснащение воздушным насосом;
• допустимая влажность топлива не выше 25-35%;
• нагрузка на оборудование не ниже 50%;
• температура обратного теплоносителя не ниже 60 °С;
• загрузка только крупным топливным массивом.

Также следует отметить дороговизну пиролизных систем промышленного изготовления. Наверное, поэтому пользуется высокой популярностью вариант “сделай сам”.

Самодельный пиролизный котёл

Как правило, при изготовлении подобной отопительной техники своими руками за основу берётся популярная схема Беляева. Нельзя сказать, что это простое решение, которое позволяет изготовить нагреватель без проблем. Но, пожалуй, одно из тех решений, которое действительно можно реализовать.

Для производства оборудования по этой схеме мастеру потребуется:

• труба металлическая (d = 32; 57; 159 мм);
• труба профильная (s = 60х30; 80х40; 20х20 мм);
• стальная полоса (20х4; 30х4; 80х5 мм);
• кирпич шамотный;
• металлический лист;
• воздушный насос;
• температурный датчик.

Также необходимо иметь полный набор слесарного инструмента, плюс сварочный аппарат (и навыки сварщика, соответственно). Работу по изготовлению пиролизного котла своими руками явно не осилить в одиночку. Как минимум нужен один помощник.

Первым делом, в соответствии с выбранной схемой необходимо приготовить листовые детали сооружения. Рекомендуется заготовить листовые панели, обрезая их по размеру профессиональным точным оборудованием.

Применение для резки ручного инструмента типа «болгарки» также требует некоторых навыков работы и соблюдения техники безопасности при работе, но не обеспечивает точность реза, что впоследствии сказывается на качестве исполнения сварки. Этот момент следует учесть. Разумное решение по нарезке листов металла – заказ в механической мастерской.

Сборка внутренних частей оборудования

Из одной части металлических листов необходимо сделать топливную камеру. Для этого материал, соразмерный схемным параметрам, соединяется и сваривается. Должна получиться двухкамерная конструкция, которую следует дополнить воздуховодами.

Эти элементы топливной камеры делаются из металлического швеллера или же для изготовления применяют профильную трубу. По всей площади фронтальной стороны воздуховода высверливаются отверстия.

Ниже по уровню, в области активной топочной камеры, на стенке, расположенной поперёк воздуховодам, врезается металлическая труба (вторичный подвод воздуха). Далее начинается работа с трубами, так как подошла очередь сборки трубчатого теплообменника.

Эту часть пиролизной системы делают из металлических труб d=57 мм:

1. Берётся два металлических листа по размеру чертежа и делается разметка.
2. На основе разметки под расположение труб по листу вырезаются отверстия d=60 мм.
3. Нарезаются трубы d=57 мм по размеру длины.
4. Концы труб вставляют в отверстия одного листа и обваривают.
5. Повторяют операцию с другим листом.

На выходе должен получиться готовый теплообменник, который скрепляется с корпусом котла там, где указывает схема.

Рядом с теплообменником (по верхнему уровню) устанавливается дроссельная заслонка. Эта деталь оснащается рукояткой и также приваривается к сооружению. Торцевая часть корпуса дросселя закрывается куском листа с патрубком под дымовую трубу.

Далее останется только сварить переднюю панель топливной камеры с окнами для дверей под каждую из двух секций и модулем для воздушного насоса.

Перед тем как ставить фронтальную панель, внутреннюю часть камер сгорания необходимо усилить шамотным кирпичом. Этот материал режется по размеру, некоторая часть под углом. Кирпич обтачивается и подгоняется по месту укладки.

Обработке шамотным кирпичом подвергаются обе рабочих секции топливной камеры котла. При этом аккуратно обкладываются места области заслонок воздухоотводящих (подводящих) труб. После выкладки кирпичом, устанавливается фронтальная панель.

По сути, основную сборку пиролизного котла на этой стадии можно считать завершенной. Собранную конструкцию необходимо обработать – убрать окалину от сварки, подчистить сварные швы, подровнять, если где-то имеются небольшие неровности.

На следующем этапе – заключение собранной конструкции в герметичный корпус. Эта часть сооружения также делается из металлических листов. Однако прежде нужна опрессовка.

Тестирование и окончательная сборка конструкции

Собранную конструкцию необходимо испытать. Обязательные действия – проверка на герметичность области котла, где должен циркулировать теплоноситель. Для проведения опрессовки теплообменника временно устанавливают заглушки на патрубках подачи и возврата теплоносителя.

Затем теплообменник заправляют водой. Желательно использовать горячую воду из сети отопления или ГВС, чтобы иметь возможность проверить сварные швы в условиях теплового расширения металла.

При условии отсутствия утечек по швам теплообменника воду сливают и приступают к обрамлению конструкции пиролизного котла внешними металлически панелями. Также на этом этапе изготавливаются и навешиваются двери окон секций камеры сгорания.

Двери пиролизной установки требуют исполнения с учётом высокотемпературных условий эксплуатации. Поэтому делают (или применяют уже готовыми) эти конструктивные элементы обычно из чугуна с дополнительным температурным усилением шамотным кирпичом.

Завершающий этап – установка пиролизного котла по месту его будущей эксплуатации. Монтаж конструкции ведётся на фундаменте или на бетонной плите. Высоту фундамента (плиты) относительно уровня грунта рекомендуется выдерживать размером не меньшим чем 100 мм.

После установки и баланса по уровням нижняя часть котла закрепляется к фундаменту. Останется присоединить дымовую трубу, установить воздушный насос и подключить линии подачи/выхода теплоносителя.

Изготовление пиролизной конструкции котла самостоятельно – это работа, требующая значительного вложения сил. Конечно же, не обойтись и без накладных расходов в плане финансовых средств.

Возможно, по закупке материала и по обращениям к сторонним услугам затраты окажутся меньше, чем стоимость оборудования промышленного изготовления. Однако разница, скорее всего, будет не столь существенной. Но главный вопрос не в деньгах.

Выводы и полезное видео по теме

О самостоятельном изготовлении котла пиролизного действия:

Технически самостоятельное производство пиролизных котлов без наличия соответствующей базы является крайне сложным процессом. Также необходимы профессиональные навыки в работе с металлом, чёткое понимание инженерных схем и технологических тонкостей изготовления котельного оборудования. Без всего этого не стоит даже браться за работу.

Если вы обладаете необходимыми знаниями и умениями, и можете дать ценный совет по сборке пиролизного котла другим посетителям сайта – оставляйте, пожалуйста, свои комментарии, делитесь секретами мастерства, задавайте вопросы в блоке под статьей.

sovet-ingenera.com

Устройство и схема пиролизного котла своими руками

В настоящее время твердотопливные пиролизные или газогенераторные котлы становятся все более популярными, благодаря большей их эффективности, по сравнению с обычными. Но относительно высокая стоимость таких агрегатов, сдерживает их более широкое применение, а также побуждает многих умельцев на изготовление их своими руками. В данной статье мы рассмотрим устройство и некоторые схемы пиролизных котлов, которые могут быть при этом использованы. Хотя необходимо отметить, что каждая такая схема пиролизного котла отображает лишь принцип построения его конструкции при изготовлении своими руками и наличие обязательных элементов, обеспечивающих особый режим сжигания твердого топлива с выделением горючего газа (пиролиз).

Несколько схем устройства пиролизного котла

Прежде чем приступить к изготовлению газогенераторного котла своими руками, необходимо ознакомиться с возможными вариантами его устройства. Такие агрегаты могут иметь различное конструкционное решение. Но, практически, принцип работы их одинаков: все они имеют две камеры сжигания топлива. Первая из них, как правило, служит для загрузки топлива и его пиролизного сжигания, а вторая для сжигания выделенного при пиролизе горючего газа. В зависимости от конструкции котла, они могут быть различной формы, размера и занимать различное расположение друг относительно друга.

Кроме того, различные модели пиролизных котлов могут различаться способом подачи первичного и вторичного воздуха: она может быть естественной или принудительной, с помощью вентилятора. Ниже, рассмотрены наиболее распространенные схемы устройства таких котлов, которые можно использовать при сооружении их своими руками.

Пиролизные котлы с естественной подачей воздуха

Вариант 1.

Камера загрузки и пиролизного сжигания топлива располагается внизу, а дожига пиролизного газа – над ней (рис. 1). Подача первичного и вторичного воздуха при такой схеме осуществляется снизу, через поддувальную дверку, которая соединена цепочкой с со встроенным в «водяную рубашку» котла датчиком-регулятором. Первичный воздух подается через поддувальную камеру и колосниковую решетку в таком количестве, чтобы обеспечивать медленное сгорание твердого топлива с выделением горючего газа, который с помощью естественной тяги подается в верхнюю камеру. Вторичный воздух предварительно подогревается в нижней и подается в верхнюю камеру с помощью трубок с калиброванными отверстиями, обеспечивая процесс горения газа.

Рис.1 Схема пиролизного котла с естественной подачей воздуха и верхним расположением камеры дожига

Вариант 2.

Эта схема (рис. 2) предусматривает расположение камеры загрузки и пиролизного горения топлива вверху, а камеру сжигания газа – внизу. При розжиге такого котла в верхней его части открывается дроссельная заслонка и топливо начинает гореть как в обычном твердотопливном котле, а дымовые газы выделяются напрямую в дымоход. После того как топливо загорится, заслонка закрывается и котел начинает работать в газогенераторном режиме: пиролизный газ поступает в нижнюю камеру и там сгорает, выделяя тепловую энергию и нагревая теплоноситель в его теплообменнике («водяной рубашке»).

Рис.2 Схема пиролизного котла с верхней камерой загрузки и пиролизного горения

Вариант 3.

Эта схема пиролизного котла отличается от предыдущей тем, что загрузочная дверка располагается не сбоку, а сверху. Кроме того, теплообменник дополнен трубами, которые позволяют увеличить площадь контакта с горячими газами и повысить эффективность теплоотдачи. Верхнее расположение загрузочной дверки позволяет сделать процесс загрузки топлива более удобным. Кроме этого, при желании такую камеру можно нарастить вверх, увеличивая тем самым объем одновременно загружаемого топлива, а значит и длительность работы котла.

Рис. 3 Схема пиролизного котла с расположением загрузочной дверки сверху

Вариант 4.

Данная схема (рис. 4) отличается от других, как местом расположения теплообменника (в верхней части), так и конструкцией самих камер сжигания топлива. Загрузочная — выполнена в виде бункера с наклонным основанием, что обеспечивает самопроизвольное поступление топлива, по мере его выгорания, к месту первичного горения. Камера дожига здесь выполнена в виде трубы из огнеупорного материала и располагается внутри загрузочного бункера, над камерой первичного сжигания топлива. Для повышения температуры в ней и создания лучших условий для сжигания горючего газа, в данной конструкции предусмотрен подогрев ее стенок снаружи частью горячих дымовых газов.

Рис. 4 Схема пиролизного котла с расположением вверху теплообменника

Пиролизные котлы с принудительной подачей воздуха

Вариант 1.

Камера загрузки и первичного сжигания топлива в этой схеме располагается внизу (рис 5). Ее основание устраивается из огнеупорного материала (например: шамотного кирпича) с отверстиями для поступления первичного воздуха из поддувальной камеры, которые располагаются возле задней стенки котла. Подача вторичного воздуха для сжигания древесного газа осуществляется с помощью вентилятора установленного на передней стенке котла, над загрузочной дверкой.

Рис. 5 Пиролизный котел с верхним расположением камеры дожига и принудительной подачей вторичного воздуха

Вариант 2.

Эта схема (рис. 6) отличается тем, что подача воздуха, как первичного, так и вторичного осуществляется с помощью вентилятора, расположенного на передней стенке котла или на дымовой трубе (дымосос). Такая схема позволяет более эффективно регулировать работу агрегата, но является зависимой от наличия электроэнергии. Кроме этого, в представленной схеме, перекрытие между камерами выполнено из огнеупорного материала, в котором имеются каналы для подачи вторичного воздуха и расположена форсунка для подачи пиролизного газа в нижнюю камеру его сжигания.

Рис. 6 Газогенераторный котел с нижним расположением камеры сжигания газа и принудительной подачей первичного и вторичного воздуха

В заключение

Газогенераторные котлы являются довольно сложными конструкциями. Для того, чтобы изготовить их своими руками необходимо иметь некоторые навыки изготовления подобных агрегатов и, кроме того, подробные чертежи той или иной конструкции. Представленные здесь схемы пиролизных котлов отражают лишь общие принципы их устройства и могут быть использованы, как основа для составления таких чертежей своими руками, на основании расчетов их параметров, с учетом необходимой мощности, длительности горения и других критериев. Но сделать это не так просто. Лучше всего, найти и использовать уже готовые чертежи самодельных пиролизных котлов, работающих по той или иной, заинтересовавшей вас, схеме. Некоторые из них мы постараемся рассмотреть в следующих статьях этой рубрики.

Видео по теме

v-teple.com

Пиролизный котел своими руками: устройство, схемы сборки, принцип работы

Чем отапливать дом в холодные зимние дни? Доступ к газовой магистрали есть не везде, да и цены на «голубое топливо» постоянно растут. Дровами или углем — неудобно, электричеством — слишком дорого. Там, где есть возможность использовать в качестве топлива древесину или специальные прессованные брекеты, оптимальным выходом считается установка, в которой используются принципы пиролизного горения. КПД такого агрегата довольно высок, но цены на промышленные модели ощутимо «кусаются». Очевидное решение проблемы — изготовить пиролизный котел своими руками. Немало умельцев успешно осуществили этот сложный процесс. Давайте и мы с вами разберемся в этом вопросе.

Что такое пиролизное горение

Топить дровами не слишком удобно, поскольку в обычных условиях древесина сгорает очень быстро, а значительная часть тепла при этом не используется. Приходится постоянно загружать топливо в котел или печь. Пиролиз предполагает создать такие условия, при которых топливо сгорает значительно медленнее, отдавая при этом заметно большее количество тепла. Достигается такой эффект, когда древесина сгорает при пониженном содержании кислорода, т. е. очень медленно. В результате образуется зола, кокс и горючий газ.

Этот газ в пиролизной установке смешивается с воздухом и тоже сгорает при очень высоких температурах, выделяя значительное количество тепловой энергии. Таким образом, принцип работы пиролизного котла включает два этапа горения:

• сначала при ограниченном поступлении кислорода сгорает древесина, выделяя горючий газ;
• затем происходит сгорание воздушно-газовой смеси.

Подобный принцип двухэтапного горения используется в различных самодельных установках, например, в дровяной печи медленного сгорания и даже в твердотопливных генераторах, позволяющих использовать дрова в качестве топлива для автомобилей. Однако работу пиролизного котла следует правильно отрегулировать, чтобы не повредить отопительную систему дома.

Высокая цена промышленных котлов вполне оправдана. Во-первых, потому что при их создании используются высококачественные материалы, способные выдерживать высокую температуру горения (жаростойкое железо, 8-миллиметровая легированная сталь, шамотная глина и т.п.). Во-вторых, из-за сложной системы автоматического управления, которая и обеспечивает высокую эффективность работы оборудования.

Чтобы обеспечить максимальный эффект горения, учитывается температура прогрева дров и их исходная влажность, поскольку процесс испарения воды заметно влияет на количество выделяемой энергии. Чтобы управлять процессом горения, необходимо тщательно контролировать количество воздуха, подаваемого в установку. Подача воздуха осуществляется с помощью вентилятора, для работы которого понадобится постоянный доступ к электроэнергии. Наличие вентилятора превращает пиролизный котел в электрозависимую установку. При отключении электроэнергии рекомендуется использовать источник бесперебойного питания UPS или другое аналогичное устройство.

Преимущества и недостатки использования пиролизного котла

Пиролизные котлы имеют следующие достоинства:

• отсутствие сажи и едкого дыма, минимальное выделение отходов горения; Это один из самых экологически безопасных видов печей;
• для работы можно использовать любое твердое сухое топливо, например, отходы швейного производства;
• качественное топливо обеспечивает 12 часов непрерывной работы котла на одной порции горючего, то есть, загружать дрова придется лишь два раза в день;
• экономичная технология, расходы на оплату коммуналки снижаются в среднем на 60% за год;
• применение технологии пиролиза позволяет автоматизировать управление процессом горения, что повышает безопасность печи.

Недостатки также следует учесть:

• прежде чем оборудование окупится, придется вложить немалые средства в покупку котла и его установку, но уже с первых дней работы станет ощутима его экономичность;
• используемое топливо должно иметь влажность около 20%, иначе горение прекратится. Поэтому влажное топливо нужно досушивать;
• котел может погаснуть при недостаточно высокой температуре теплоносителя. Эту проблему решают с помощью монтажа обходной трубы. Такое изменение усложняет конструкцию и снижает эффективность работы.
• если для нагнетания воздуха используется электрический насос, то работа котла становится зависимой от электросети.

Разбор схемы, чертежей и расчетов

Чтобы лучше понять принцип работы устройства, рекомендуется изучить схему пиролизного котла.

Перед началом работ рекомендуется внимательно изучить схему устройства пиролизного котла, чтобы понять принципы его функционирования и избежать ошибок

На ней отражено положение таких необходимых элементов, как:

• отверстие для воздуха;
• камера сгорания;
• дымовые каналы;
• трубы для подачи и отвода воды;
• регуляторы;
• место установки вентилятора и т. п.

Поскольку пиролизный котел устройство довольно сложное, рекомендуется при его изготовлении придерживаться чертежа. Одна из самых распространенных моделей устройства, которая подходит для самостоятельного изготовления, представлена ниже:

На этом чертеже подробно представлена конструкция пиролизного котла, который можно сделать своими руками. Рекомендуется точно соблюдать все указанные разработчиком размеры

Обычно для частного дома используют котел мощностью 40 кВт. Если этот показатель необходимо увеличить или уменьшить, рекомендуется соответственно изменить и параметры устройства. Необходимые данные представлены в таблице:

Чтобы сделать своими руками пиролизный котел подходящей мощности, нужно изготовить элементы соответствующего размера. Правильное соотношение размеров гарантирует успешный результат

Котел мощностью 25-30 кВт может стать оптимальным выбором для небольшого дома. Изготовление небольшого агрегата позволит сэкономить и время, и средства.

Как сделать агрегат своими руками

Чтобы сделать такое сложное устройство, понадобится достаточно широкий набор инструментов и материалов. Вот примерный их список:

• электрическая дрель;
• сварочный аппарат (рекомендуется модель постоянного тока);
• несколько упаковок электродов;
• болгарка;
• шлифовальный круг на 125 мм;
• отрезной круг на 230 мм;
• металлические листы 4 мм;
• набор труб различного диаметра;
• набор профтруб 2 мм;
• несколько полос стали разной ширины и толщины;
• вентилятор;
• термодатчик.

Из металлических листов

1. Приобрести стальные листы и трубы, разрезать их на куски нужного размера можно на металлобазе. Рубка гильотиной обеспечит точность размеров, позволит сделать идеальные срезы и ровные сварные швы.

   Разрезать лист стали на куски

2. Сначала нужно сварить камеру сгорания и газовую, для этого берем стальные листы. Между камерами крепим опоры для колосника, который будет служить перегородкой.

   Сварить корпус котла

3. К готовым камерам приварить заднюю стенку, а на боковые – воздухоотводы. Их можно изготовить из швеллера или профтрубы, предварительно проделав отверстия для вентиляции. В камере сгорания прорезать отверстие для крепления воздушной трубы и приварить к ней патрубок. Между патрубком и дымоходом смонтировать дымосос. Воздушная труба соединяется с пиролизным котлом специальной профтрубой 20х20.
4. Затем сварить трубчатый теплообменник. Для него нужно взять два прямоугольных листа и прорезать в них отверстия под трубы. Диаметр трубок равен 57 мм. Трубу 57 мм разделить на равные отрезки, вставить и приварить к отверстиям в пластинах по периметру, получается готовая конструкция. Дроссельную заслонку и теплообменник нужно прикрепить к котлу.

   Сделать теплообменник

5. Приварить переднюю стенку с предварительно вырезанными круглыми отверстиями для труб входящего и выходящего воздуха. Теперь можно монтировать крышку, а на место заслонки крепить боров. Металлической щеткой или болгаркой со специальной насадкой зачистить все сварные швы. Внутренняя часть готова. Котел должен быть полностью герметичным, поэтому на этом этапе необходимо проверить качество сварки с помощью воды, предварительно закрыв заглушками отверстия для залива теплоносителя. Места протечек нужно промаркировать и заварить.

   Выполнить шлифовку корпуса

6. Собрать внешний кожух из металлического листа толщиной 4 мм и уголка. Прикрепить резьбовые шпильки для открывания дроссельных заслонок и утеплить верхнюю крышку. Снаружи всю конструкцию закрыть внешним кожухом, затем монтировать воздухоотводную трубу.

   Выполнить монтаж воздуховода

7. Далее наварить петли, надеть на них дверцу, футеровать ее шамотным кирпичом, выложить кирпич и в нижнюю камеру. Вырезать газовую щель форсунки, размеры которой зависят от планируемой мощности котла.
8. Еще раз проверяем герметичность с помощью компрессора и ликвидируем недочеты сварки. Улучшить показатели котла можно, прикрепив к воздуховодной трубе вентилятор для нагнетания кислорода. Корпус покрываем слоем огнеупорной краски из баллона. Крепим группу безопасности для контроля температуры и автоматику для управления.

Из газового баллона

Если в хозяйстве есть использованный старый газовый баллон, то из него можно самостоятельно сделать отличный пиролизный котел. Оптимальный объем баллона для работы 50 л. Дополнительно понадобится арматура, полоса стали.

Принцип работы пиролизного котла из газового баллона

1. Баллон обрезать вверху, удалить закругленную часть, из которой можно будет сделать крышку. отшлифовать, сбоку нужно вырезать загрузочное отверстие, куда будет поступать топливо. Сгоревшие дрова будут проваливаться вниз сквозь решетку из арматуры, оставляя минимум золы и сажи.

   Срезать у газового баллона верхнюю часть

2. Приварить дымоход. Для лучшей тяги он делается разного диаметра в начале и в конце. Сверху конструкцию покрыть огнеупорной краской.

   Выполнить монтаж дымохода

3. Сделать поршень из трубы и железного диска, к которому приварить лопасти. При горении лопасти крутятся и создают вихри воздуха, а диск препятствует возникновению открытого пламени. Дрова тлеют и получается пиролизный эффект.

   Сделать поршень для котла

Из кирпича

Печь из кирпича будет более громоздкой, для нее необходимо выделить специальное место. Чтобы пол выдержал значительный вес печи и не подвергся деформации, необходимо сделать фундамент из бетона, разобрав часть финишного напольного покрытия. Важно понимать, что кирпичом обкладывается металлический котел, поэтому предстоят не только кладочные, но и сварочные работы.

Для строительства печи мастеру следует подготовить материалы и инструменты:

• обычный кирпич для выкладки основания, 100 шт. шамотного кирпича, 350 шт. огнеупорного керамического кирпича. Количество может варьироваться в зависимости от габаритов котла;
• поддувальная и топочная дверцы;
• базальтовый картон;
• лист стали размерами 6000х1500 мм и толщиной 3-4 мм;
• профтруба 800х400 и трубы 57 мм, 32 мм и 159 мм;
• чугунный колосник — 3 шт.;
• вентилятор, мощностью не менее 300 Вт;
• рычажный терморегулятор;
• сварочный аппарат;
• дрель;
• болгарка с большим и малым диаметром круга;
• набор электродов;
• термодатчик.

Пошаговая инструкция для монтажу кирпичной пиролизной печи:

1. Очень важно выбрать подходящую и несложную схему выкладки и составить по ней рабочий чертеж. Согласно выбранной схеме, вывести основание в ноль обычным кирпичом, дождавшись полного высыхания бетонного основания.

   Схема работы пиролизной печи из кирпича

2. Огнеупорным кирпичом вести кладку, используя уровень и глиняно-песчаный раствор, который подходит для высоких температур. В первом ряду делать несколько щелей в шов толщиной для конвекции. Вокруг дверец вставить раму и проложить базальтовый картон, компенсирующий температурные расширения металлических деталей.
3. Внутренние перегородки делать шамотным кирпичом. Соорудить дымоход, обложить его, постоянно затирая внутреннюю часть кладки. Завершить кладку по схеме, смонтировать металлические элементы.

Кроме того, следует придерживаться ряда рекомендаций:

• рекомендованная толщина стали, которая используется при самостоятельном изготовлении пиролизного котла, составляет 4 мм. Однако в целях экономии для корпуса устройства можно использовать трехмиллиметровую сталь;
• загрузочное отверстие для топлива у самодельных моделей обычно размещают несколько выше, чем у обычных твердотопливных котлов;
• обязательно нужно установить ограничитель, который позволит контролировать количество воздуха, поступающего в топливную камеру, а также своевременно подкладывать дрова или брикеты;
• для изготовления ограничителя можно использовать трубу диаметром около 70 мм, длиной чуть больше корпуса устройства;
• к нижней части ограничителя следует приварить стальной диск, образующий со стенками трубы зазор около 40 мм;
• для установки ограничителя в крышке котла следует сделать соответствующее отверстие;
• загрузочное отверстие для дров следует сделать прямоугольным. Закрывают это отверстие дверцей, со специальной стальной накладкой, обеспечивающей надежное прилегание;
• ниже необходимо сделать отверстие для удаления золы;
• трубу, по которой движется внутри котла теплоноситель, нужно сделать с изгибом, чтобы максимально улучшить отдачу тепла;
• количество теплоносителя, поступающего в котел, можно регулировать с помощью установленного снаружи вентиля.

Корпус пиролизного котла следует изготавливать из достаточно прочной стали, способной выдержать высокую температуру. Толщина металла должна быть не менее 3 мм

Какое топливо использовать

Для экономичной и эффективной работы пиролизного котла можно использовать любое твердое топливо: дрова, уголь, торф, пеллеты, другие горючие материалы. Главное условие, необходимое для поддержания процесса пиролизного горения – низкий показатель влажности, не более 20 %. Более влажное топливо необходимо специально досушивать до нужного уровня. Возможность использования отходов древесного, швейного, маслобойного и других видов производства, делает эту печь еще более выгодной в эксплуатации. Содержание древесины при этом должно быть не менее 70%.

Для работы пиролизного котла рекомендуется выбирать твёрдое топливо

В обычных печах дрова нужно подкладывать каждые два-три часа. На зимний период уходит примерно 10 кубометров дров. В пиролизных котлах горение дров продолжается 12 часов, экономия за зиму составляет до 40%. Уголь горит гораздо дольше, до пяти суток, соответственно экономится не только топливо, но и время. Существуют модели, которые оснащены автоматикой для подачи топливных гранул, то есть работают в автономном режиме длительное время.

Требования безопасности и правила эксплуатации

Котлы длительного горения, как и любое другое отопительное оборудование является пожароопасным, поскольку процессы горения в таком устройстве могут достигать очень высоких температурных показателей. При его монтаже и использовании нужно соблюдать следующие рекомендации:

• размещают котел на бетонном или кирпичном основании, перед топкой кладут металлический лист толщиной от 2 мм, для защиты пола от случайно выпавших угольков;
• расстояние до стен не менее 20 см, и как можно дальше от мебели;
• желательно наличие отдельной котельной, проем для вентиляции в ней должен быть размером не менее 100 кв. см;
• рекомендуется также тщательно утеплить дымоход, по которому отводятся продукты горения. Отсутствие теплоизоляции не только приведет к теплопотерям, но и вызовет образование дегтя и конденсата, которые способствуют преждевременному износу оборудования и многочисленным поломкам;
• автоматика с термодатчиками позволит наладить автономную работу котла и обеспечит пожарную безопасность. Именно автоматика регулирует правильное смешивание горючего газа с воздухом по специальной схеме;
• обязательно устанавливают группу безопасности котла: манометр, автоматический воздухоотводчик и аварийный клапан, который стравит воздух при избыточном давлении;

Строительство или сборка котла длительного горения – дело не простое и не дешевое. Произведя один раз все затраты, расчеты и выполнив все работы строго по технологии, рачительный хозяин получает экономичный и высокопроизводительный котел, который в процессе работы сэкономит семейный бюджет и время, делает дом теплым и уютным в зимние холода. При соблюдении правил работы эта печь будет отапливать комнаты и греть воду, будет исправно работать долгие годы.

aqua-rmnt.com

Устройство и схема пиролизного котла при изготовлении своими руками

Газогенераторные или пиролизные котлы становятся все популярнее из-за своей большей эффективности, по сравнению с твердотопливными агрегатами, использующими традиционный способ сжигания топлива. Но их более широкое использование сдерживается их довольно высокой ценой. Поэтому, у многих возникает естественное желание изготовить такой котел самостоятельно. Отметим сразу, что сделать это не так просто. Прежде всего, должна быть выбрана соответствующая схема пиролизного котла для изготовления своими руками,  выяснено общее устройство и функции всех основных его элементов, обеспечивающих особый способ сжигания твердого топлива, в результате которого выделяется и сжигается так называемый пиролизный (древесный) газ. В данной статье рассмотрены несколько вариантов таких схем.

Содержание:

>Варианты схем

>Котлы с естественной подачей воздуха

>Агрегаты с принудительной подачей воздуха

>Видео по теме

Варианты схем устройства самодельных пиролизных котлов

Как правило, все существующие конструкции пиролизных котлов имеют один принцип работы и следующие основные элементы:

• камеру загрузки и пиролизнозного (с выделением горючего газа) сжигания твердого топлива, в которую подается первичный воздух;
• камеру дожига или сжигания пиролизного (дровяного) газа, куда подается вторичный воздух;
• теплообменник (водяную рубашку), в котором нагревается жидкий теплоноситель системы отопления;
• устройства для подачи первичного и вторичного воздуха и ее регулирования;
• приспособления для регулирования мощности котла.

Но при схожести принципа работы, схемы устройства пиролизных котлов, которые можно изготовить своими руками могут различаться:

• местом расположения камеры сжигания газа – она может быть расположена над камерой загрузки или под ней;
• формой, размерами и материалом внутренней поверхности камер (например, с футеровкой ее огнеупорными материалами или без таковой);
• способом подачи первичного и вторичного воздуха: с помощью естественной тяги дымовой трубы или принудительная (с помощью вентилятора), через дверки и колосники, по металлическим трубам или специальным каналам в огнеупорном материале футеровки);
• местом расположения вентилятора принудительной подачи воздуха - он может быть расположен на передней стенке котла или на дымовой трубе (дымосос).

Перед тем как приступить непосредственно к изготовлению пиролизного котла своими руками, прежде всего, необходимо выяснить возможные варианты его устройства и выбрать наиболее подходящую схему расположения и функционирования основных его конструктивных элементов. А для того, чтобы выбранная схема была оптимальной, как с точки зрения простоты конструкции и возможности самостоятельного ее изготовления, так и эффективности работы агрегата, рассмотрим некоторые возможные варианты.

Конструкции с естественной подачей воздуха

Преимуществом таких схем устройства пиролизных котлов, является возможность их автономной  работы, независимо от наличия электроэнергии. Недостатками же можно считать: необходимость сооружения довольно высокой дымовой трубы, для создания естественной тяги ( не менее 5 м) и меньшую возможность для регулирования режима их работы.

Вариант 1

Эта схема  устройства (рис.1) предполагает расположение камеры сжигания древесного газа над камерой загрузки и первичного сжигания твердого топлива. Первичный воздух подается через поддувальную дверку и колосниковую решетку. Вторичный – через туже дверку, по полости в передней стенке котла (где подогревается) подается, непосредственно, в камеру дожига с помощью трубок с отверстиями. Подача первичного воздуха регулируется таким образом, чтобы топливо сгорало медленно, с выделением горючего газа. Мощность котла регулируется встроенным   датчиком-регулятором, который соединяется с поддувальной дверкой цепочкой.

Вариант 2

Данная схема отличается, прежде всего, расположением камеры сжигания газа – она находится внизу. Первичный воздух поступает через поддувальную дверку и боковые каналы, расположенные несколько выше основания загрузочной камеры. При первоначальном розжиге, загруженного через верхнюю боковую дверку, твердого топлива, вверху открывается дроссельная заслонка (см. рис) для удаления дымовых газов напрямую в дымоход и горение осуществляется обычным способом. Через некоторое время, когда топливо начнет снизу гореть, эту заслонку закрывают и агрегат начинает работать в режиме пиролизного котла: выделяемый из топлива горючий газ поступает в нижнюю камеру сгорания, смешивается с вторичным воздухом, который поступает через поддувальную дверку, сгорает и выходит через теплоноситель в дымовую трубу, нагревая находящийся в нем теплоноситель.

Вариант 3

Устройство этого пиролизного котла отличается от предыдущей конструкции тем, что боковая загрузочная дверка заменена верхней крышкой, а теплообменник, для увеличения полезной площади контакта с горячими газами, дополнен трубами. Последние установлены несколько наклонно и размещены на пути следования газов в дымоход. Использование вместо боковой загрузочной дверки верхней герметичной крышки дает возможность более удобно загружать топливо, а также при такой схеме саму камеру можно нарастить вверх, увеличивая объем одновременно загружаемого топлива и, следовательно, длительность работы котла на одной загрузке.

Вариант 4

Конструкция пиролизного котла изготовленного по этой схеме отличается, как тем, что  его теплообменник находится в верхней части, так и расположением и формой самих камер сжигания топлива и выделяемого газа. Здесь камера загрузки и первичного сжигания топлива изготавливается в виде бункера с наклонным основанием, для того, чтобы обеспечить поступление топлива к месту сжигания под своим весом, по мере его выгорания. Вторая же камера (дожига выделяемого газа) располагается внутри бункера над местом сжигания топлива и изготавливается в виде трубы из огнеупорного кирпича  с отверстиями в нижней части, для подачи вторичного воздуха. Для увеличения температуры и создания лучших условий для дожига газа, внутренняя камера помещена в трубу, внутри которой могут циркулировать часть горячих дымовых газов, попадающие туда через перепускные заслонки. В качестве топлива в таком котле могут использоваться дрова, уголь, стружка, опилки.

Пиролизные котлы с принудительной подачей воздуха

Вариант 1

Эта схема устройства предполагает расположение камеры дожига пиролизного газа над камерой, в которую осуществляется загрузка и первичное (пиролизное) сжигание твердого топлива. Основание последней, устраивается из огнеупорного материала (шамотного кирпича). В нем, со стороны задней стенки котла (теплообменника) располагаются отверстия для подачи первичного воздуха, который поступает через поддувальную дверку, которой и регулируется его подача. Вторичный воздух подается непосредственно в камеру сжигания газа принудительным способом, с помощью вентилятора, расположенного на передней стенке котла.

Вариант 2

Эта конструкция  отличается тем, что подача и первичного и вторичного воздуха осуществляется принудительным способом, с помощью вентилятора, который может быть расположен на передней стенке или на дымовой трубе котла (так называемый дымосос). Кроме этого, в этой схеме камера сжигания пиролизного газа находится внизу, а вторичный воздух в нее подается по специальным каналам и отверстиям в межкамерном перекрытии из огнеупорного материала. В этом же перекрытии располагается форсунка – отверстие для подачи выделенного газа в нижнюю камеру, где он и сжигается.

В заключение

Пиролизный котел является более сложной конструкцией, чем обычный твердотопливный, с традиционным способом сжигания топлива. Поэтому, решив изготовить его своими руками, необходимо трезво оценить свои знания, навыки и возможности. Кроме того, чтобы самостоятельно изготовленный такой агрегат был действительно работоспособным, желательно, иметь подробный чертеж, проверенной на практике конструкции, работающей по той или иной схеме.  Приведенные же в этой статье схемы пиролизных котлов отображают лишь общие принципы их устройства, которые можно использовать при изготовлении агрегатов такого типа своими руками. Они могут служить основанием для создания чертежей, на основании расчета требуемой мощности, длительности горения и других характеристик будущего котла. Сделать самому это достаточно непросто. Поэтому, лучше всего, выбрать подходящую схему устройства и работы пиролизного котла и в соответствии с ней найти в интернете уже готовый чертеж агрегата, работающий по такому принципу, адаптировав его к своим конкретным запросам и условиям. Некоторые их них мы постараемся разместить в одной из следующих статей этой категории.

Виде по теме: Изготовление и испытание пиролизного котла своими руками.

www.postroj-dom.ru

Смотрите также

• 
  Абажур для настольной лампы своими руками
• 
  Замена батарей под ключ
• 
  Шкаф купе дизайн фото новинки
• 
  На какой высоте от пола должны быть розетки
• 
  Кухня с барной стойкой прямая
• 
  Для дачи своими руками
• 
  Шпаклевка стен финишная своими руками
• 
  Данные за электроэнергию
• 
  Интересные идеи для дома своими руками
• 
  Оригинальная ключница настенная своими руками в прихожую фото
• 
  Терракот цвет это какой фото