Піролізний котел своїми руками

1. Принцип роботи і пристрій піролізного котла
2. Переваги та недоліки піролізного котла
3. Паливо для піролізного котла
4. Робити чи ні перолізний котел самостійно
5. Твердопаливний піролізний котел своїми руками: покрокова збірка
6. Інструменти і матеріали
7. Збірка піролізного котла
8. Введення котла в експлуатацію
9. Техніка безпеки

Газогенераторні і піролізні котли отримали популярність при опаленні житлових і промислових приміщень. Принцип їх роботи дещо відрізняється від звичних твердопаливних моделей. Однак більш складна конструкція пристрою надає масу переваг і економію коштів, витрачених на опалення.

1. Принцип роботи і пристрій піролізного котла
2. Переваги та недоліки піролізного котла
3. Паливо для піролізного котла
4. Робити чи ні піролізний котел самостійно
5. Твердопаливний піролізний котел своїми руками: покрокова збірка
6. Введення котла в експлуатацію
7. Техніка безпеки

Принцип роботи і пристрій піролізного котла

Основним елементом будь-якої опалювальної системи є котел. Завдання котла - нагріти за допомогою палива теплоносій, а потім передати його систему опалення. Одним з найбільш перспективних і економних побутових котлів вважаються піролізні котли.

Піролізний котел - підвид твердопаливного котла (зазвичай водогрійного), в якому процес згоряння палива і виходять з нього летких речовин, відбувається окремо. Такі котли ще називають газогенераторними.

Піроліз - здатність деревини розкладатися під час горіння на тверді залишки (вугілля) і газ. Для протікання двох процесів повинні дотримуватися дві умови:

• висока температура;
• недолік кисню.

Необхідні умови забезпечує спеціальна конструкція, реалізована в піролізних котлах. В такому обладнання топка поділена на дві частини. У камері завантаження (перша частина) горить і при нестачі кисню піролізу паливо. У камері згоряння (друга частина) догоряють виділяються гази - в цей відсік надходять вторинне повітря. Подібна конструкція мінімізує відведення тепла з камери первинного завантаження.

Обидва відсіку розділені колосником, на який розміщується паливо. Повітря подається зверху вниз і проходить крізь паливо - це характерна особливість котлів піролізного типу від інших теплогенеруючих установок. Топка має підвищений аеродинамічний опір, тому облаштування тяги, зазвичай, примусове. Як правило, використовується димосос або дутьевой вентилятор.

Робота піролізних котлів тривалого горіння відбувається в такій послідовності:

1. Дрова (або інше паливо) поміщаються на колосник і підпалюють.
2. Після закриття дверцят запускається димосос.
3. Під дією високої температури (до + 800 ° С) відбувається обвуглювання, виділяється деревний газ.
4. Виділилися продукти (чадний газ, водень, вуглеводні і азот) надходять під колосник.
5. До продуктів піролізу додається продув - летючі речовини поступово згоряють, а частина тепла повертається до шару дров, розташованих знизу.
6. Тепло використовується для нагріву теплоносія - повітря, води.

Переваги та недоліки піролізного котла

Піролізні котли завоювали свою популярність завдяки ряду переваг:

1. Повне згоряння палива забезпечує економічність горіння. Крім того ця якість дозволяє рідше проводити чистку зольника і газоходів.
2. Регульований процес горіння дозволяє збільшувати тривалість згоряння однієї топки (близько 12 годин).
3. Знижуються викиди шкідливих речовин в атмосферу - висока температура в камері зверху пригнічує СО.
4. Для топки підходять великі, нерозколенні дрова.
5. Можливість повної автоматизації роботи котла і підключення до будь-якій системі опалення.
6. Котел може утилізувати гуму, пластмасу і полімери, не забруднюючи при цьому навколишнє середовище.

Важливо! Газогенераторні котли ефективніше традиційних. ККД піролізного котла досягає 85%, а потужність обладнання можна регулювати в межах 30-100%

До недоліків піролізних котлів можна віднести:

1. Великі габарити установки.
2. ККД котла різко знижується, якщо в нього помістити паливо підвищеної вологості.
3. Енергозалежність котла - без димососа установка не працюватиме.
4. На малих завантаженнях (менше 50%) відзначається нестабільне горіння і поява дьогтю в газоходах.
5. Не можна організувати автоматичну подачу дров.
6. Висока вартість піролізних котлів. Заощадити можна, якщо зробити котел самостійно. Але виготовлення котла - досить складний процес, що вимагає точних розрахунків, розробки креслення і грамотної збірки.

Паливо для піролізного котла

Для пірокотлов краще використовувати паливні пелети або дрова. Деревину можна завантажувати діаметром 100-250 мм, довжиною 400-450 мм. Розміри паливних брикетів - 300х30 мм. Дрібні деревні відходи і тирсу можна палити разом з дровами, але їх повинно бути не більше 30% від загального обсягу камери завантаження.

Котел працює на максимальній потужності, якщо використовується висушена деревина. Крім того, ця умова дозволяє продовжити термін експлуатації установки.

Теплота згоряння 1 кг дров вологістю 20% становить 4 кВт / год, а деревини з вологістю 50% - 2 кВт / год

У промислових установках можуть використовувати Піролізне масло - розріджений деревний дьоготь. Матеріал має високу теплотворну здатність - близько 40 000 кДж / кг, але піромасло володіє сильною кислою реакцією, що негативно позначається на футеровке і металі. Тому його застосування в побутових котлах не бажано.

Робити чи ні перолізний котел самостійно

Піролізний котел - це сучасно і ефективно, але - дорого. Вартість простого вітчизняного котла - не менше 1000 дол. США, ціни на імпортні газогенераторні установки на порядок вище.

Цілком реально зробити піролізний котел самостійно або замовити виготовлення установки у фахівців. Другий варіант обійдеться дорожче першого, але в порівнянні з покупкою нового обладнання вдасться заощадити чималу суму грошей (залежить від розмірів котла).

Саморобний піролізний котел: фото

Звичайно, процес складання котла не можна назвати абсолютно дешевим і простим. Перед виготовленням обладнання необхідно оцінити власні можливості і сили, вивчити всю інформацію по складовим елементам і роботі котла.

Твердопаливний піролізний котел своїми руками: покрокова збірка

Розробка креслення і розрахунок піролізного котла

При роботі важливо точно слідувати розробленими кресленнями піролізного котла. Наведемо креслення найбільш поширеною конструкції, який застосовується при самостійній збірці. Опалювальний апарат розрахований на 40кВт. Конструкцію приладу можна міняти, але внутрішній обсяг повинен залишатися незмінним.

Розшифровка креслення:

А - контролер котлового контуру;

B - дверцята завантаження;

C - дверцята зольника;

D - димосос;

E - муфта для датчика термічного запобіжника (R 1/2);

F - патрубок аварійної системи (запобіжний клапан монтується в прямому трубопроводі за допомогою трійника - є в збірці з групою безпеки);

G - подає магістраль котла;

H - підведення охолодженої води захисного теплообмінника, R ¾;

K - подача гарячої води захисного теплообмінника, R ¾;

L - зворотна магістраль котла;

M - розширювальний бак і патрубок спорожнення.

Для приватного будинку зазвичай досить котла потужністю 40 кВт. При виготовленні установки більшої / меншої потужності необхідно відповідно відкорегувати й інші параметри котла. Правильне співвідношення розмірів піролізного котла гарантує ефективність і довговічність установки.

Таблиця відповідності піролізного котла генерується

Важливо! Для невеликого будинку оптимальним варіантом стане котел потужністю 25-30кВт. Виготовлення компактного обладнання дозволить заощадити кошти і час на складання

3d- візуалізація з'єднання всіх вузлів котла допоможе зрозуміти внутрішній устрій котла.

3d схема піролізного котла

Інструменти і матеріали

Для роботи знадобляться такі інструменти:

• зварювальний апарат (бажано, постійного струму);
• електродриль і набір свердел по металу;
• болгарка;
• углошлифовальная машинка;
• плазморез або газовий різак - для створення отворів великого діаметра (при наявності досвіду цю роботу можна зробити болгаркою);
• слюсарні інструменти (напилок, молоток, зубило, струбніци).

Перелік необхідних матеріалів:

1. Листова сталь (5 мм) - для виготовлення камери спалювання і газифікують камери. Листова сталь (4 мм) - для зовнішньої обшивки. Загальний метраж сталевих листів - 8-10 кв.м.
2. Труба для теплообмінників: довжина - близько 10 м, діаметр - 57 мм, товщина стінки - 4,5 мм.
3. Труба для кабана: довжина - 0,5 м, діаметр - 159 мм, товщина стінки - 4,5 мм.
4. Вогнетривка шамотна цегла - 20-25 шт.
5. Профільна труба 60х30х2 і 80х40х2 по 2 метри.
6. Труба завдовжки 2 м, діаметром 32 мм, товщиною стінки - 4,5 мм.
7. Сталева смуга 30х4 мм-2 м.
8. Кола відрізні 230 мм, 125 мм - по 10 шт.
9. Електроди - 5 пачок.
10. Шліфувальні кола 125 мм - 5 шт.
11. Відцентровий дутьевой вентилятор.
12. Датчик температури.

Збірка піролізного котла

Наведемо основні етапи по виготовленню піролізного котла:

1. Скласти оптимальний план розкрою заготовок. Бажано листи металу порізати відразу на металобазі. Звичайно, це послуга не безкоштовна, але дає істотні переваги: ​​рівний розріз і економію часу.
2. Виготовлення внутрішньої частини котла - зварювання камери спалювання і газифікованими.
3. Після створення каркасу камер приварити повітроводи і задню стінку в відсіку газифікації. Під димохідний канал прорізати отвір в задній стінці.
4. Ввести трубу подачі вторинного повітря в камеру спалювання. Труба зв'язується з фасадом котла за допомогою профільної труби розміром 20х20 мм.
5. Виготовлення теплообмінника. Газовим різаком випалити на заготовленої пластині отвори діаметром 57 см під труби.
6. Нарізати труби теплообмінника, насадити на опорні пластини і прихопити в декількох місцях зваркою. Перевірити розміри і остаточно ошпарити стики.
7. Теплообмінник приварити до котла. Виготовити та встановити дросельну заслінку димоходу.
8. У передній стіні камери котла зробити отвори для труб подачі первинного / вторинного повітря. Передню стінку встановити на своє місце.
9. Борів і задню кришку приварити в місці дросельної заслінки. Після цього зачистити всі шви шліфувальним диском. Внутрішній короб котла зібраний.
10. Для кріплення зовнішньої обшивки наварити на корпус котла відрізи куточка №25.
11. На розкроєному аркуші обшивки зробити наскрізні отвори для кріплення до корпусу котла.
12. Зіставити отвори з куточками і приварити так, щоб обшивка міцно скріпити з підставою. Обшити всі сторони установки (крім верхньої кришки). Стики проварити і зачистити.
13. Перевірка герметичності швів. Заглушити всі отвори (вхід / вихід / злив теплоносія) і через верхню кришку наповнити котел під струменем води. Місце протікання помітити крейдою.
14. Заслінки відрегулювати різьбовими шпильками. Повітряні отвори прикрити загальним кожухом.
15. Виготовити і навісити дверцята камер котла. Дверцята повинні бути оброблені чавунними пластинами або шамотною цеглою.
16. З распиленного цегли створити футеровку для нижньої частини камери газифікації.
17. На профільну трубу воздуховода приварити фланець, закріпити відцентровий вентилятор.
18. Зробити футерування камери спалювання шматочним цеглою.
19. В канали газоходу теплообмінника помістити турбулізатори (завіхрітелі) - вони сприяють поліпшенню теплопередачі і очищають труби газоходу від відкладень. Завихрювачі прикріпити до коромисла.
20. Перевірити герметичність котла і налаштувати тиск в 4 бар. Для цього котел треба наповнити водою і підключити до нього опрессіровщік.
21. На трубу подачі в опалювальній системі вмонтувати групу безпеки котла (манометр, автоматичний і аварійний клапан).
22. Піролізні установку бажано оснастити автоматикою з термодатчиками, які відстежуватимуть роботу котла, виробляти зупинку / запуск.

Виготовлення піролізних котлів: відео

Введення котла в експлуатацію

Перед запуском котла його треба приєднати до димоходу і наповнити водою. На котлі обов'язково повинен бути термометр для контролю температури теплоносія. Для установки термометра в проектах котлів передбачені отвори.

Введення системи піролізного котла в експлуатацію відбувається в такій послідовності:

1. Вентилятор подсоеденіть до електромережі і перевірити його роботу. Виставити повітряні заслінки на середнє положення.
2. В камеру газифікації покласти папір, а зверху неї розкласти невелику кількість дров. Закрити двері камери газифікації.
3. Дросельну заслінку димоходу відкрити, включити вентилятор і підпалити папір.
4. Коли дрова добре розгоряться заслінку димоходу треба закрити.
5. Контроль запалювання факела згоряння піролізних газів виконується через нижню камеру спалювання.
6. Інтенсивність / колір полум'я регулюються переміщенням заслін. При правильному налаштуванні котла полум'я жовто-білого кольору.
7. Засікти, через скільки часу вода в казані закипить. При досягненні температури + 100 ° С відключити вентилятор. Після цього факел згасне, а вода почне поступово остигати.

Техніка безпеки

При установці котла повинні бути дотримані вимоги пожежної безпеки:

1. Для опалювального котла піролізного типу необхідна наявність окремої котельні.
2. Встановлювати котел треба на цегляну або бетонну основу.
3. Розмір вентиляційного отвору в приміщенні повинен бути не менше 100 кв.см.
4. Відстань від котла до стін - мінімум 20 см.
5. Перед котлом треба покласти листовий метал товщиною 2-3 мм.
6. Димохід треба ізолювати утеплювачем.

Приймати рішення про самостійне виготовлення піролізного котла треба виважено. Така установка конструкційно - вельми складна. Звичайно, вийде заощадити велику суму грошей, але для забезпечення максимально ефективної і безпечної роботи необхідно дотримуватися численні нюанси і особливості.