Kā ar savām rokām izgatavot pirolīzes katlu

Kā sildīt māju aukstās ziemas dienās? Piekļuve gāzes vadam nav visur, un “zilās degvielas” cenas nepārtraukti aug. Malka vai ogles - neērti, elektrība - pārāk dārgi. Ja kā kurināmo ir iespējams izmantot koku vai īpašus ekstrudētus breketes, par optimālo izlaidi tiek uzskatīta iekārta, kurā izmantoti pirolīzes sadegšanas principi. Šāda agregāta efektivitāte ir diezgan augsta, bet rūpniecisko modeļu cenas ievērojami “iekost”. Acīmredzams problēmas risinājums ir izgatavot pirolīzes katlu ar savām rokām. Daudzi amatnieki ir veiksmīgi pabeiguši šo sarežģīto procesu. Ļaujiet mums tikt galā ar jums šajā jautājumā.

Kas ir pirolīzes sadegšana

Koka dedzināšana nav ļoti ērta, jo normālos apstākļos koks ļoti ātri izdeg un ievērojama siltuma daļa netiek izmantota. Jums pastāvīgi jāiekrauj degviela katlā vai krāsnī. Pirolīze ierosina radīt apstākļus, kādos degviela izdeg daudz lēnāk, vienlaikus atsakoties no ievērojami lielāka siltuma daudzuma. Šis efekts tiek sasniegts, ja koksne deg ar zemu skābekļa saturu, t.i., ļoti lēni. Tā rezultātā veidojas pelni, kokss un degoša gāze.

Šī gāze pirolīzes iekārtā sajaucas ar gaisu un deg arī ļoti augstā temperatūrā, atbrīvojot ievērojamu siltumenerģijas daudzumu. Tādējādi pirolīzes katla darbības princips ietver divus sadegšanas posmus:

• pirmkārt, ar ierobežotu skābekļa piegādi koks sadedzina, izdalot degošu gāzi;
• tad gaisa un gāzes maisījuma sadedzināšana.

Līdzīgu divpakāpju sadedzināšanas principu izmanto dažādās mājās gatavotās iekārtās, piemēram, lēnām degošā malkas krāsnī un pat cietā kurināmā ģeneratoros, kas ļauj malku izmantot kā degvielu automašīnām. Tomēr pirolīzes katla darbība ir pareizi jāpielāgo, lai nesabojātu mājas apkures sistēmu.

Rūpniecisko katlu augstā cena ir pamatota. Pirmkārt, tāpēc, ka tie tiek veidoti, izmantojot augstas kvalitātes materiālus, kas var izturēt augstu sadegšanas temperatūru (karstumizturīgs dzelzs, 8 mm leģētais tērauds, šamota māls utt.). Otrkārt, sarežģītās automātiskās vadības sistēmas dēļ, kas nodrošina iekārtas augstu efektivitāti.

Lai nodrošinātu maksimālu sadegšanas efektu, tiek ņemta vērā malkas sildīšanas temperatūra un sākotnējais mitrums, jo ūdens iztvaikošanas process ievērojami ietekmē izdalītās enerģijas daudzumu.Lai kontrolētu degšanas procesu, ir nepieciešams rūpīgi kontrolēt iekārtai piegādātā gaisa daudzumu. Gaisu piegādā ventilators, kura darbībai nepieciešama pastāvīga piekļuve elektrībai. Ventilatora klātbūtne pārvērš pirolīzes katlu par elektriski atkarīgu iekārtu. Strāvas padeves pārtraukuma gadījumā ieteicams izmantot nepārtrauktās barošanas avotu (UPS) vai citu līdzīgu ierīci.

Pirolīzes katla izmantošanas priekšrocības un trūkumi

Pirolīzes katliem ir šādas priekšrocības:

• kvēpu un kaustisko dūmu trūkums, minimāla sadegšanas atkritumu emisija; Šis ir viens no videi draudzīgākajiem krāsniņu veidiem;
• darbu var izmantot jebkuru cietu, sausu kurināmo, piemēram, apģērba atkritumus;
• augstas kvalitātes degviela nodrošina 12 stundas nepārtrauktu katla darbību vienā kurināmā porcijā, tas ir, malka būs jāiekrauj tikai divas reizes dienā;
• ekonomiskas tehnoloģijas, komunālo pakalpojumu izmaksas tiek samazinātas vidēji par 60% gadā;
• pirolīzes tehnoloģijas izmantošana ļauj automatizēt degšanas procesa kontroli, kas palielina krāsns drošību.

Jāņem vērā arī trūkumi:

• pirms iekārta atmaksāsies, jums būs jāiegulda daudz naudas katla iegādē un uzstādīšanā, bet no pirmajām darbības dienām tā efektivitāte kļūs pamanāma;
• izmantotās degvielas mitrumam jābūt apmēram 20%, pretējā gadījumā degšana apstāsies. Tāpēc mitrā degviela ir jāizžāvē;
• katls var iziet, ja dzesēšanas šķidruma temperatūra nav pietiekami augsta. Šī problēma tiek atrisināta, uzstādot apvada cauruli. Šādas izmaiņas sarežģī dizainu un samazina darba efektivitāti.
• ja gaisa sūknēšanai izmanto elektrisko sūkni, katla darbība kļūst atkarīga no tīkla.

Shēmas analīze, rasējumi un aprēķini

Lai labāk izprastu ierīces darbības principu, ieteicams izpētīt pirolīzes katla shēmu.

Pirms darba uzsākšanas ieteicams rūpīgi izpētīt pirolīzes katla konstrukciju, lai izprastu tā darbības principus un izvairītos no kļūdām

Tas atspoguļo tādu nepieciešamo elementu stāvokli kā:

• gaisa caurums;
• sadegšanas kamera;
• dūmu kanāli;
• caurules ūdens padevei un novadīšanai;
• regulatori;
• ventilatora uzstādīšanas vieta utt.

Tā kā pirolīzes katla ierīce ir diezgan sarežģīta, tā ražošanā ieteicams ievērot zīmējumu. Tālāk ir parādīts viens no visizplatītākajiem ierīces modeļiem, kas ir piemērots pašražošanai.

Šajā zīmējumā ir sīki parādīts pirolīzes katla dizains, ko var izdarīt ar savām rokām. Ieteicams stingri ievērot visas izstrādātāja norādītās dimensijas.

Parasti privātmājai tiek izmantots 40 kW katls. Ja šis indikators ir jāpalielina vai jāsamazina, ieteicams attiecīgi mainīt ierīces parametrus. Nepieciešamie dati ir norādīti tabulā:

Lai ar savām rokām izgatavotu piemērotas ietilpības pirolīzes katlu, jums jāizgatavo atbilstoša izmēra elementi. Pareiza malu attiecība garantē veiksmīgu rezultātu.

25–30 kW katls var būt labākā izvēle mazai mājai. Mazas vienības izgatavošana ietaupīs gan laiku, gan naudu.

Kā pats izgatavot vienību

Lai izgatavotu tik sarežģītu ierīci, jums ir nepieciešams diezgan plašs instrumentu un materiālu klāsts. Šeit ir to paraugu saraksts:

• elektriskais urbis;
• metināšanas mašīna (ieteicamais līdzstrāvas modelis);
• vairākas elektrodu paketes;
• Bulgāru;
• slīpripas 125 mm;
• 230 mm griešanas ritenis;
• metāla loksnes 4 mm;
• dažāda diametra cauruļu komplekts;
• profesionālu cauruļu komplekts 2 mm;
• vairākas tērauda sloksnes ar dažādu platumu un biezumu;
• ventilators;
• termiskais sensors.

No metāla loksnēm

1. Jūs varat iegādāties tērauda loksnes un caurules, sagriezt tos pareiza izmēra gabalos pie metāla pamatnes. Giljotīnas griešana nodrošinās izmēru precizitāti, ļaus veikt perfektus griezumus un pat metināt.
   

   Sagrieziet tērauda loksni gabalos

2. Vispirms jums ir jāmetina sadegšanas kamera un gāze, šim nolūkam mēs ņemam tērauda loksnes. Starp kamerām mēs nofiksējam režģa balstus, kas kalpos kā starpsiena.
   

   Metiniet katla korpusu

3. Metiniet aizmugures sienu līdz gatavām kamerām, un atveres - uz sānu. Tos var izgatavot no kanāla vai profesionālas caurules, iepriekš izveidojot caurumus ventilācijai. Izgrieziet caurumu sadegšanas kamerā, lai nostiprinātu gaisa cauruli, un metiniet cauruli pie tā. Starp cauruli un skursteni uzstādiet dūmu novadītāju. Gaisa caurule ir savienota ar pirolīzes katlu ar īpašu 20x20 profesionālu cauruli.
4. Pēc tam metiniet cauruļveida siltummaini. Par to jums jāņem divas taisnstūrveida loksnes un jāizgriež caurumi tajās caurulēm. Cauruļu diametrs ir 57 mm. Sadaliet 57 mm cauruli vienādos segmentos, ievietojiet un metiniet pie plākšņu caurumiem pa perimetru, tiek iegūts gatavs dizains. Droseļvārsts un siltummainis jāpiestiprina pie katla.
   

   Izgatavojiet siltummaini

5. Metiniet priekšējo sienu ar iepriekš sagrieztiem apaļiem caurumiem gaisa ieplūdes un izplūdes caurulēm. Tagad jūs varat uzstādīt pārsegu un aizbīdņa vietā piestiprināt latvāni. Visas metinātās šuves notīriet ar metāla suku vai dzirnaviņām ar speciālu sprauslu. Iekšpuse ir gatava. Katlam jābūt pilnīgi hermētiskam, tāpēc šajā posmā ir jāpārbauda metināšanas kvalitāte ar ūdeni, iepriekš ar aizbāžņiem aizverot dzesēšanas šķidruma ieplūdes atveres. Noplūdes vietas ir jāmarķē un jāgatavo.
   

   Slīpēt korpusu

6. Salieciet ārējo apvalku no 4 mm biezas metāla loksnes un stūra. Pievienojiet vītņotos stieņus, lai atvērtu droseļvārstu un sildītu augšējo vāku. Ārpusē visu struktūru pārklājiet ar ārējo apvalku, pēc tam uzstādiet ventilācijas cauruli.
   

   Instalējiet kanālu

7. Pēc tam metiniet eņģes, uzlieciet uz tām durvis, izklājot to ar keramzīta ķieģeļiem, arī ķieģeļu ievietojiet apakšējā kamerā. Izgrieziet sprauslas gāzes spraugu, kuras izmēri ir atkarīgi no katla plānotās jaudas.
8. Vēlreiz mēs pārbaudām hermētiskumu ar kompresora palīdzību un novēršam metināšanas defektus. Katla darbību var uzlabot, pievienojot ventilatoru skābekļa caurulei, lai sūknētu skābekli. Korpuss ir pārklāts ar ugunsizturīgas krāsas slāni no cilindra. Mēs piestiprinām drošības grupu temperatūras kontrolei un automātiku kontrolei.

No gāzes pudeles

Ja saimniecībā ir izmantots vecs gāzes balons, tad pats no tā varat izgatavot lielisku pirolīzes katlu. Optimālais balona tilpums darbībai ir 50 litri. Papildus ir nepieciešama armatūra, tērauda sloksne.

Pirolīzes katla darbības princips no gāzes balona

1. Nogrieziet cilindru augšpusē, noņemiet noapaļoto daļu, no kuras būs iespējams izgatavot pārsegu. lai sasmalcinātu, pusē jums ir jāizgriež iekraušanas caurums, kur plūst degviela. Sadedzināta malka nokrīt caur armatūras režģi, atstājot minimālu pelnu un kvēpu daudzumu.
   

   Nogrieziet gāzes balona augšējo daļu

2. Metiniet skursteni. Lai nodrošinātu labāku vilkmi, sākumā un beigās tas ir izgatavots no dažāda diametra. Pārklājiet struktūru ar ugunsizturīgu krāsu.
   

   Uzstādiet skursteni

3. No caurules un dzelzs diska izveidojiet virzuli, pie kura tiek metināti asmeņi. Dedzinot, asmeņi griežas un veido gaisa virpuļus, un disks novērš atklātas liesmas parādīšanos. Tiek iegūti malkas kūpinājumi un panākts pirolīzes efekts.
   

   Izgatavojiet katla virzuli

Izgatavots no ķieģeļiem

Apgrūtinošāka būs ķieģeļu krāsns, kurai ir jāpiešķir īpaša vieta.Lai grīda izturētu ievērojamo krāsns svaru un netiktu deformēta, ir jāizveido betona pamati, izjaucot daļu no apdares grīdas seguma.
Ir svarīgi saprast, ka metāla katls ir izklāts ar ķieģeļu, tāpēc priekšā ir ne tikai mūra, bet arī metināšanas darbi.

Krāsns celtniecībai kapteinim jāsagatavo materiāli un instrumenti:

• parasts ķieģelis pamatu izklāšanai, 100 gab. ugunsmūra ķieģeļi, 350 gab. ugunsizturīgi keramikas ķieģeļi. Daudzums var mainīties atkarībā no katla lieluma;
• pūšamās un krāsns durvis;
• bazalta kartons;
• tērauda loksne ar izmēriem 6000x1500 mm un biezumu 3-4 mm;
• profesionāla caurule 800x400 un caurules 57 mm, 32 mm un 159 mm;
• čuguna režģis - 3 gab .;
• ventilators ar jaudu vismaz 300 vati;
• sviras temperatūras regulators;
• metināšanas mašīna;
• urbis;
• dzirnaviņas ar lielu un mazu apļa diametru;
• elektrodu komplekts;
• termiskais sensors.

Soli pa solim instrukcijas ķieģeļu pirolīzes krāsns uzstādīšanai:

1. Ir ļoti svarīgi izvēlēties piemērotu un nesarežģītu izkārtojuma shēmu un uz tā sastādīt darba zīmējumu. Saskaņā ar izvēlēto shēmu, lai ar parastu ķieģeļu pietuvinātu pamatni nullei, gaidot betona pamatnes pilnīgu izžūšanu.
   

   Ķieģeļu pirolīzes krāsns darbības shēma

2. Ugunsizturīgi ķieģeļi ved mūru, izmantojot līme un māls-smilts javu, kas ir piemērota augstām temperatūrām. Priekšējā rindā konvekcijai izveidojiet vairākas šuves biezas spraugas. Ap durvīm ievietojiet rāmi un uzlieciet bazalta kartonu, kas kompensē metāla daļu termisko izplešanos.
3. Veikt iekšējās starpsienas ar keramzīta ķieģeļiem. Veidojiet skursteni, pārklājiet to, pastāvīgi pārrakstot mūra iekšpusi. Pabeidziet ieklāšanu saskaņā ar shēmu, piestipriniet metāla elementus.

Turklāt jāievēro vairāki ieteikumi:

• ieteicamais tērauda biezums, ko izmanto neatkarīgā pirolīzes katla ražošanā, ir 4 mm. Tomēr, lai ietaupītu naudu, ierīces korpusam var izmantot trīs milimetru tēraudu;
• degvielas uzpildes caurums pašizveidotos modeļos parasti tiek novietots nedaudz augstāk nekā parastajos cietā kurināmā katlos;
• nepieciešams uzstādīt ierobežotāju, kas ļaus jums kontrolēt gaisa daudzumu, kas nonāk degvielas kamerā, kā arī savlaicīgi nolikt malku vai briketes;
• ražošanai ierobežotāju, var izmantot caurules ar diametru aptuveni 70 mm, garums ir nedaudz lielāks nekā ierīces korpusa;
• ierobežotāja apakšā jāmetina tērauda disks, veidojot apmēram 40 mm atstarpi ar caurules sienām;
• lai uzstādītu ierobežotāju katla apvalkā, izveidojiet atbilstošu caurumu;
• malkas iekraušanas caurumam vajadzētu būt taisnstūrveida. Nosedziet šo caurumu ar durvīm ar īpašu tērauda plāksni, kas nodrošina drošu uzstādīšanu;
• zemāk jums jāizveido caurums pelnu noņemšanai;
• caurule, caur kuru dzesēšanas šķidrums pārvietojas katla iekšpusē, jāveic ar līkumu, lai maksimāli palielinātu siltuma pārnesi;
• katlā ienākošā dzesēšanas šķidruma daudzumu var regulēt, izmantojot ārēju vārstu.

Pirolīzes katla korpusam jābūt izgatavotam no pietiekami izturīga tērauda, ​​kas iztur augstas temperatūras. Metāla biezumam jābūt vismaz 3 mm

Kādu degvielu lietot

Pirolīzes katla ekonomiskai un efektīvai darbībai var izmantot jebkuru cieto kurināmo: malku, ogles, kūdru, granulas un citus degošus materiālus. Galvenais nosacījums, kas nepieciešams pirolīzes sadegšanas procesa uzturēšanai, ir zema mitruma rādītājs, ne vairāk kā 20%. Mitrāka degviela ir īpaši jāizžāvē līdz vajadzīgajam līmenim.
Iespēja izmantot koksnes atkritumus, šūšanu, eļļas dzirnavas un citus ražošanas veidus padara šīs krāsns darbību vēl izdevīgāku. Koksnes saturam jābūt vismaz 70%.

Pirolīzes katla darbībai ieteicams izvēlēties cieto kurināmo

Parastajās krāsnīs malka jāstāda ik pēc divām līdz trim stundām. Ziemas periodā tiek patērēti apmēram 10 kubikmetri malkas. Pirolīzes katlos koksnes dedzināšana ilgst 12 stundas, ziemā ietaupot līdz 40%.
Akmeņogles deg daudz ilgāk, attiecīgi līdz piecām dienām, tiek ietaupīts ne tikai degviela, bet arī laiks. Ir modeļi, kas ir aprīkoti ar automātisko granulu padeves aprīkojumu, tas ir, tie ilgu laiku darbojas bezsaistē.

Drošības prasības un ekspluatācijas noteikumi

Apkures katli ar ilgstošu degšanu, tāpat kā jebkura cita apkures iekārta, ir ugunsbīstami, jo degšanas procesi šādā ierīcē var sasniegt ļoti augstas temperatūras vērtības. Instalējot un lietojot, jāievēro šādi ieteikumi:

• novietojiet katlu uz betona vai ķieģeļu pamatnes, kamīna priekšā ielieciet metāla loksni no 2 mm biezas, lai aizsargātu grīdu no nejauši nokritušām oglēm;
• attālums līdz sienām ir vismaz 20 cm un pēc iespējas tālāk no mēbelēm;
• Vēlams, lai būtu atsevišķa katlu telpa, ventilācijas atverei tajā jābūt vismaz 100 kvadrātmetriem. cm;
• Ieteicams arī rūpīgi izolēt skursteni, caur kuru degšanas produkti tiek izvadīti. Siltumizolācijas trūkums ne tikai novedīs pie siltuma zudumiem, bet arī radīs darvu un kondensātu, kas veicina priekšlaicīgu aprīkojuma nodilumu un daudzus sabrukumus;
• automatizācija ar temperatūras sensoriem ļaus izveidot katla autonomu darbību un nodrošinās ugunsdrošību. Tieši automatizācija regulē pareizu degošās gāzes sajaukšanos ar gaisu pēc īpašas shēmas;
• Noteikti iestatiet apkures katla drošības grupu: manometru, automātisko ventilācijas atveri un avārijas vārstu, kas izvada gaisu pārspiedienā;

Ilgstoša katla uzbūve vai montāža nav ne vienkārša, ne lēta. Pēc visu izmaksu, aprēķinu veikšanas un visu darbu veikšanas stingri saskaņā ar tehnoloģiju, dedzīgais īpašnieks saņem ekonomisku un augstas veiktspējas katlu, kas darba laikā ietaupīs ģimenes budžetu un laiku, padarīs māju siltu un mājīgu ziemā aukstumā. Ievērojot darbības noteikumus, šī plīts sildīs telpas un sildīs ūdeni, un tā daudzus gadus darbosies pareizi.