Cum se face un cazan de piroliză cu propriile mâini

Cum să încălzești casa în zilele reci de iarnă? Accesul la conducta de gaze nu este peste tot, iar prețurile pentru „combustibilul albastru” sunt în continuă creștere. Lemn de foc sau cărbune - inconfortabil, electricitate - prea scump. În cazul în care este posibil să se utilizeze lemn sau bretele extrudate speciale ca combustibil, o instalație care utilizează principiile combustiei pirolizei este considerată randamentul optim. Eficiența unui astfel de agregat este destul de mare, dar prețurile modelelor industriale „mușcă” semnificativ. O soluție evidentă a problemei este realizarea unui cazan de piroliză cu propriile mâini. Mulți meșteri au finalizat cu succes acest proces complex. Să ne ocupăm cu tine în această problemă.

Ce este combustia pirolizei

Arderea lemnului nu este foarte convenabilă, deoarece în condiții normale, lemnul arde foarte repede și o parte semnificativă a căldurii nu este folosită. Trebuie să încărcați constant combustibilul într-un cazan sau un cuptor. Piroliza sugerează crearea condițiilor în care combustibilul arde mult mai încet, oferind în același timp o cantitate vizibil mai mare de căldură. Acest efect este obținut atunci când lemnul arde la un conținut scăzut de oxigen, adică foarte lent. Drept urmare, se formează cenușă, cocs și gaz combustibil.

Acest gaz dintr-o instalație de piroliză se amestecă cu aerul și, de asemenea, arde la temperaturi foarte ridicate, eliberând o cantitate semnificativă de energie termică. Astfel, principiul funcționării cazanului de piroliză include două etape de ardere:

• în primul rând, cu un aport limitat de oxigen, arsuri de lemn, care emit gaze combustibile;
• apoi arderea amestecului aer-gaz.

Un principiu similar al arderii în două etape este utilizat în diverse instalații de casă, de exemplu, într-o sobă cu ardere lentă a lemnului și chiar în generatoare de combustibil solid care permit utilizarea lemnului de foc ca combustibil pentru mașini. Cu toate acestea, funcționarea cazanului de piroliză trebuie ajustată corect pentru a nu deteriora sistemul de încălzire al casei.

Prețul ridicat al cazanelor industriale este justificat. În primul rând, deoarece sunt create folosind materiale de înaltă calitate, care pot rezista la temperaturi ridicate de combustie (fier rezistent la căldură, oțel aliat de 8 mm, lut chamotată etc.). În al doilea rând, datorită sistemului complex de control automat, care asigură o eficiență ridicată a echipamentelor.

Pentru a asigura un efect maxim de ardere, temperatura de încălzire a lemnului de foc și umiditatea lor inițială sunt luate în considerare, deoarece procesul de evaporare a apei afectează în mod vizibil cantitatea de energie eliberată.Pentru a controla procesul de ardere, este necesar să controlați cu atenție cantitatea de aer furnizată instalației. Alimentarea cu aer se realizează cu ajutorul unui ventilator, pentru a cărui funcționare veți avea nevoie de acces constant la electricitate. Prezența unui ventilator transformă cazanul de piroliză într-o instalație dependentă electric. Când se recomandă întreruperea curentului electric, utilizați un UPS de alimentare neîntreruptibil sau un alt dispozitiv similar.

Avantajele și dezavantajele utilizării unui cazan de piroliză

Cazanele de piroliză prezintă următoarele avantaje:

• lipsa de funingine și fum caustic, emisie minimă de deșeuri de combustie; Acesta este unul dintre cele mai ecologice tipuri de sobe;
• orice combustibil solid uscat, de exemplu, deșeuri de îmbrăcăminte, poate fi utilizat pentru lucru;
• Combustibilul de înaltă calitate oferă 12 ore de funcționare continuă a centralei într-o porție de combustibil, adică va trebui să fie încărcat doar de două ori pe zi;
• tehnologie economică, costurile de utilitate sunt reduse cu o medie de 60% pe an;
• utilizarea tehnologiei pirolizei permite automatizarea controlului procesului de ardere, ceea ce sporește siguranța cuptorului.

Dezavantajele trebuie, de asemenea, luate în considerare:

• înainte ca echipamentul să plătească, va trebui să investiți mulți bani în achiziționarea cazanului și instalarea acestuia, dar din primele zile de funcționare eficiența acestuia va deveni vizibilă;
• combustibilul utilizat ar trebui să aibă un conținut de umiditate de aproximativ 20%, în caz contrar, arderea se va opri. Prin urmare, combustibilul umed trebuie uscat;
• centrala poate să se stingă dacă temperatura lichidului de răcire nu este suficient de mare. Această problemă este rezolvată prin instalarea unei conducte ocolitoare. O astfel de schimbare complică proiectarea și reduce eficiența muncii.
• dacă o pompă electrică este utilizată pentru a pompa aer, funcționarea cazanului depinde de rețeaua electrică.

Analiza schemei, desene și calcule

Pentru a înțelege mai bine principiul funcționării dispozitivului, se recomandă studierea circuitului cazanului de piroliză.

Înainte de a începe lucrul, este recomandat să studiați cu atenție proiectarea cazanului de piroliză pentru a înțelege principiile funcționării sale și pentru a evita erorile

Acesta reflectă poziția unor elemente necesare precum:

• gaură de aer;
• camera de ardere;
• canale de fum;
• conducte pentru alimentarea și evacuarea apei;
• autoritățile de reglementare;
• locația instalării ventilatorului etc.

Deoarece dispozitivul cazanului de piroliză este destul de complex, se recomandă respectarea desenului în fabricația sa. Unul dintre cele mai frecvente modele ale dispozitivului, care este potrivit pentru auto-fabricare, este prezentat mai jos:

Acest desen arată în detaliu designul unui cazan de piroliză, care poate fi realizat cu propriile mâini. Este recomandat să respectați cu strictețe toate dimensiunile specificate de dezvoltator.

De obicei, un cazan de 40 kW este folosit pentru o casă privată. Dacă acest indicator trebuie crescut sau micșorat, se recomandă modificarea parametrilor dispozitivului în consecință. Datele necesare sunt prezentate în tabel:

Pentru a face un cazan de piroliză de capacitate adecvată cu propriile mâini, trebuie să creați elemente de dimensiunea corespunzătoare. Raportul de aspect corect garantează un rezultat reușit.

Un cazan cu o capacitate de 25-30 kW poate fi cea mai bună alegere pentru o casă mică. Realizarea unei unități mici va economisi timp și bani.

Cum să faci singur unitatea

Pentru a face un dispozitiv atât de complex, aveți nevoie de o gamă destul de largă de instrumente și materiale. Iată o listă de exemple cu acestea:

• Bormasina electrica;
• aparat de sudura (model recomandat curent curent);
• mai multe pachete de electrozi;
• Bulgară;
• roata de slefuit 125 mm;
• Roată de tăiere de 230 mm;
• foi metalice 4 mm;
• un set de conducte de diferite diametre;
• set de tevi profesionale 2 mm;
• mai multe benzi de oțel de diferite lățimi și grosimi;
• ventilator;
• senzor termic

Din foi metalice

1. Puteți cumpăra foi și țevi de oțel, le puteți tăia în bucăți de dimensiunea potrivită la baza metalică. Taierea cu ghilotina va asigura precizia dimensionala, va face posibila taierea perfecta si chiar sudarea.
   

   Tăiați foaia de oțel în bucăți

2. Mai întâi trebuie să sudați camera de ardere și gazul, pentru aceasta luăm foi de oțel. Între camerele fixăm suporturile pentru grătar, care vor servi ca partiție.
   

   Se sudează corpul cazanului

3. Se sudează peretele din spate la camerele finisate și se deschid aerisitoarele la cele laterale. Acestea pot fi realizate dintr-un canal sau o conductă profesională, având anterior găuri pentru ventilație. Tăiați o gaură în camera de ardere pentru a fixa conducta de aer și sudați o conductă la ea. Instalați o evacuare de fum între conductă și coș. Conducta de aer este conectată la cazanul de piroliză cu o conductă specială profesională 20x20.
4. Apoi sudați schimbătorul de căldură tubular. Pentru aceasta, trebuie să luați două foi dreptunghiulare și să tăiați găuri în ele pentru țevi. Diametrul tuburilor este de 57 mm. Împărțiți țeava de 57 mm în segmente egale, introduceți și sudați la găurile din plăcile din jurul perimetrului, se obține un design finalizat. Accelerația și schimbătorul de căldură trebuie să fie atașate la cazan.
   

   Faceți schimbător de căldură

5. Se sudează peretele frontal cu găuri rotunde pre-tăiate pentru conductele de intrare și ieșire a aerului. Acum puteți monta capacul și fixați porcul în locul amortizorului. Ungeți toate sudurile cu o perie sau polizor metalică cu o duză specială. Interiorul este gata. Cazanul trebuie să fie complet strâns, prin urmare, în acest stadiu, este necesar să verificați calitatea sudării cu apă, având anterior închise deschiderile pentru intrarea lichidului de răcire cu dopuri. Punctele de scurgere trebuie marcate și obținute.
   

   Locuință măcinată

6. Asamblați carcasa exterioară dintr-o foaie de metal cu o grosime de 4 mm și un colț. Atașați tije filetate pentru a deschide accelerația și încălziți capacul superior. În exterior, acoperiți întreaga structură cu o carcasă exterioară, apoi montați conducta de aerisire.
   

   Instalați conducta

7. Apoi, sudează balamalele, pune o ușă pe ele, căptușește-l cu cărămizi acoperite cu foc, așeza și cărămida în camera inferioară. Tăiați golul de gaz al duzei, ale cărui dimensiuni depind de capacitatea planificată a centralei.
8. Încă o dată verificăm etanșeitatea cu ajutorul compresorului și eliminăm defectele de sudare. Performanța cazanului poate fi îmbunătățită prin atașarea unui ventilator la conducta de oxigen pentru a pompa oxigenul. Corpul este acoperit cu un strat de vopsea refractară dintr-un cilindru. Fixăm grupul de securitate pentru controlul temperaturii și automatizare pentru control.

Dintr-o sticlă de gaz

Dacă ferma are un cilindru vechi de gaz folosit, atunci puteți face dintr-un singur cazan de piroliză excelent. Volumul optim al cilindrului pentru funcționare este de 50 de litri. În plus, sunt necesare armături, o bandă de oțel.

Principiul funcționării cazanului de piroliză dintr-un cilindru de gaz

1. Tăiați cilindrul în partea de sus, îndepărtați partea rotunjită din care va fi posibil să faceți un capac. pentru a macina, pe partea trebuie să tăiați orificiul de încărcare, unde va curge combustibilul. Lemnul de foc ars va cădea prin grătarul de la armături, lăsând minimum cenușă și funingine.
   

   Tăiați partea superioară a cilindrului de gaz

2. Sudează coșul de fum. Pentru o mai bună tracțiune, aceasta este realizată din diferite diametre la început și la sfârșit. Acoperiți structura cu vopsea refractară.
   

   Instalați coșul de fum

3. Realizați un piston din țeavă și discul de fier la care sunt sudate lamele. La ardere, lamele se învârt și creează vârtejuri de aer, iar discul previne apariția unei flăcări deschise. Se obțin ardere de lemne de foc și efect piroliză.
   

   Faceți un piston pentru cazan

Din cărămizi

Un cuptor din cărămidă va fi mai greoi, pentru care este necesar să se aloce un loc special.Pentru ca podeaua să reziste la greutatea semnificativă a cuptorului și să nu sufere deformare, este necesară realizarea unei fundații din beton, având demontată o parte din acoperirea podelei.
Este important să înțelegem că un cazan metalic este căptușit cu cărămidă, deci nu numai zidăriile, ci și lucrările de sudare sunt înainte.

Pentru construcția cuptorului, comandantul trebuie să pregătească materiale și unelte:

• cărămidă obișnuită pentru stabilirea fundației, 100 buc. cărămizi fireclay, 350 buc. cărămizi ceramice refractare Cantitatea poate varia în funcție de dimensiunea cazanului;
• usi de suflare si cuptor;
• carton de bazalt;
• tabla de otel cu dimensiuni de 6000x1500 mm si grosime de 3-4 mm;
• conductă profesională 800x400 și conducte 57 mm, 32 mm și 159 mm;
• grătar din fontă - 3 buc .;
• un ventilator cu o putere de cel puțin 300 de wați;
• regulator de temperatură a pârghiei;
• aparat de sudura;
• burghiu;
• o râșniță cu diametrul cercului mare și mic;
• set de electrozi;
• senzor termic

Instrucțiuni pas cu pas pentru instalarea unui cuptor de piroliză din cărămidă:

1. Este foarte important să alegeți o schemă de aspect adecvată și necomplicată și să întocmiți un desen de lucru pe ea. Conform schemei alese, pentru a aduce baza la zero cu o cărămidă obișnuită, așteptând ca baza de beton să se usuce complet.
   

   Schema de funcționare a cuptorului de piroliză din cărămidă

2. Caramizile refractare conduc zidăria folosind un mortar nivel și nisip, care este potrivit pentru temperaturi ridicate. În primul rând, faceți mai multe fante în cusătură groasă pentru convecție. Introduceți un cadru în jurul ușilor și așezați carton de bazalt, care compensează expansiunea termică a pieselor metalice.
3. Pentru a realiza partiții interne cu cărămizi fireclay. Construiți un coș de fum, overlay-l, suprascrierea în mod constant în interiorul zidăriei. Finalizați așezarea conform schemei, montați elemente metalice.

În plus, ar trebui să fie respectate o serie de recomandări:

• grosimea recomandată a oțelului utilizat la fabricarea independentă a cazanului de piroliză este de 4 mm. Cu toate acestea, pentru a economisi bani, pentru carcasa dispozitivului poate fi folosit un oțel de trei milimetri;
• orificiul de încărcare a combustibilului în modelele self-made este de obicei plasat ușor mai ridicat decât în ​​cazane pe combustibil solid convenționale;
• este necesar să instalați un limitator care vă va permite să controlați cantitatea de aer care intră în camera de combustibil, precum și lemn de foc sau brichete în timp util;
• pentru fabricarea unui limitator, puteți utiliza o țeavă cu un diametru de aproximativ 70 mm, o lungime puțin mai mare decât corpul dispozitivului;
• un disc de oțel trebuie sudat pe fundul limitatorului, formând un spațiu de aproximativ 40 mm cu pereții țevii;
• pentru a instala limitatorul în capacul cazanului, a face o gaură corespunzătoare;
• gaura de încărcare a lemnului de foc trebuie să fie dreptunghiulară. Acoperiți această gaură cu o ușă, cu o placă specială de oțel care asigură o potrivire sigură;
• mai jos trebuie să faceți o gaură pentru a îndepărta cenușa;
• conducta prin care se trece lichidul de răcire în interiorul cazanului trebuie realizată cu o îndoire pentru a maximiza transferul de căldură;
• cantitatea de lichid de răcire care intră în cazan poate fi reglată folosind o supapă externă.

Corpul cazanului de piroliză trebuie să fie realizat din oțel suficient de puternic, care să reziste la temperaturi ridicate. Grosimea metalului trebuie să fie de cel puțin 3 mm

Ce combustibil să folosești

Pentru funcționarea economică și eficientă a cazanului de piroliză, se poate utiliza orice combustibil solid: lemn de foc, cărbune, turbă, pelete și alte materiale combustibile. Principala condiție necesară pentru menținerea procesului de ardere a pirolizei este un indicator de umiditate scăzută, nu mai mult de 20%. Combustibilul umed trebuie să fie special uscat la nivelul dorit.
Posibilitatea folosirii deșeurilor de lemn, a cusutului, a morii de ulei și a altor tipuri de producție face ca acest cuptor să fie și mai profitabil în funcționare. Conținutul de lemn trebuie să fie de cel puțin 70%.

Pentru funcționarea cazanului de piroliză, se recomandă alegerea combustibilului solid

În sobele convenționale, lemnul de foc trebuie să fie plantat la fiecare două-trei ore. Pentru perioada de iarnă, se consumă aproximativ 10 metri cubi de lemne de foc. În cazanele de piroliză, arderea lemnului durează 12 ore, economisind până la 40% în timpul iernii.
Cărbunele arde mult mai mult, respectiv până la cinci zile, nu numai că se economisește combustibil, ci și timp. Există modele care sunt echipate cu echipamente automate pentru alimentarea peleților, adică funcționează offline mult timp.

Cerințe de siguranță și reguli de funcționare

Cazanele cu ardere lungă, ca orice alt echipament de încălzire, sunt periculoase pentru incendiu, deoarece procesele de ardere într-un astfel de dispozitiv pot atinge valori de temperatură foarte ridicate. Când instalați și utilizați, trebuie să respectați următoarele recomandări:

• așezați cazanul pe o bază de beton sau cărămidă, puneți o foaie de metal cu grosimea de 2 mm în fața căminului pentru a proteja podeaua de cărbuni căzuți accidental;
• distanța până la pereți este de cel puțin 20 cm și, pe cât posibil, de mobilier;
• Este de dorit să existe o cameră de cazane separată, deschiderea pentru ventilație în ea trebuie să fie de cel puțin 100 de metri pătrați. cm;
• De asemenea, se recomandă izolarea cu atenție a coșului de fum prin care se descarcă produsele de ardere. Lipsa de izolare termică nu va duce numai la pierderea căldurii, dar va determina și formarea de gudron și condens, care contribuie la uzura prematură a echipamentelor și la numeroase defecțiuni;
• automatizarea cu senzori de temperatură va permite să stabilească funcționarea autonomă a cazanului și să asigure siguranța la foc. Automatizarea reglementează amestecarea corectă a gazelor combustibile cu aerul conform unei scheme speciale;
• Asigurați-vă că setați grupul de siguranță al cazanului: manometru, aerisire automată și supapă de urgență, care evacuează aerul la suprapresiune;

Construcția sau asamblarea unui cazan cu ardere îndelungată nu este nici simplă, nici ieftină. După ce a făcut toate costurile, calculele și efectuând toate lucrările strict în funcție de tehnologie, zelul proprietar primește un cazan economic și performant, care în timpul lucrării va economisi bugetul familiei și timpul, face ca casa să fie caldă și confortabilă în timpul iernii reci. Sub rezerva normelor de funcționare, acest aragaz va încălzi încăperile și va încălzi apa și va funcționa corespunzător mai mulți ani.