Dispozitiv de diagramă cu boiler pentru piroliză, desene, legături, calcul

Dintre toate tipurile de centrale termice pe bază de combustibil solid, cele mai eficiente sunt agregatele, în care apare piroliza atunci când ardeți lemn sau cărbune. Acesta este procesul de ardere a gazelor eliberate de lemne de foc sau de cărbune în timpul decăderii lor, ceea ce permite transferul de căldură la aproape toată energia de combustie a combustibilului. Acest principiu utilizează un circuit de cazan de piroliză, în care este realizată eliberarea gazului combustibil din combustibil și arderea ulterioară a acestuia.

Proiectarea și dispunerea elementelor de instalare

Spre deosebire de sistemele convenționale de combustibil solid, cazanele de piroliză de combustie pe termen lung au două camere de ardere în locul unui cuptor tradițional. În prima cameră, are loc o ardere lentă datorită aerului insuficient. În același timp, combustibilul începe să elibereze așa-numitul gaz de piroliză, care curge în camera secundară împreună cu produsele de combustie. De asemenea, este furnizată o cantitate suficientă de aer, astfel încât gazul să se aprindă și să ardă, încălzind mantaua de apă a unității.

Poziția celor două camere poate fi diferită, deoarece cazanele de încălzire de tip piroliză pot funcționa atât pe tirajul natural al coșului de fum, cât și cu alimentarea forțată a aerului de către ventilator. În instalațiile care utilizează curenții naturali, camera secundară este situată deasupra primarului, iar aerul trece prin combustibilul de jos în sus. Cu forța artificială creată, cuptorul principal, dimpotrivă, este deasupra camerei de ardere și debitul de aer este direcționat de sus în jos. Acest lucru este reflectat în diagramele de mai jos pentru aranjarea cazanelor de piroliză cu aranjamente diferite ale camerei.

Metode de furnizare a aerului de combustie

Înălțimea și diametrul coșului sunt cerințe sporite atunci când circuitul de alimentare cu aer din cazanul de piroliză presupune utilizarea tracțiunii convenționale. Ar trebui să fie suficientă pentru a depăși rezistența traseului de aer-gaz al instalației și a coșului de fum și, de asemenea, pentru a crea un vid în cuptorul de 16-20 Pa. Puteți găsi diametrul pe conducta ramificației de ieșire, iar înălțimea trebuie să fie de cel puțin 5-6 m.

Aerul forțat poate fi furnizat ambelor camere în trei moduri:

În mod obișnuit, circuitul cazanului de piroliză asigură instalarea unui ventilator în modul de descărcare. Acest lucru se datorează faptului că turbocompresorul convențional, la un cost mult mai accesibil decât proiectul indus ventilator, deoarece acesta din urmă trebuie să trage gazele evacuate cu o temperatură ridicată. Din acest motiv, elementele sale structurale sunt mai scumpe.

Producătorii principali de cazane de piroliză instalează pe produsele lor sisteme de evacuare a fumului la ieșirea produselor de combustie. Motivul este siguranța persoanei care a deschis ușa cuptorului în modul de funcționare. Ventilatorul de evacuare creează un vid, astfel că flacăra nu strălucește prin intrarea deschisă către persoana din față.

Cu o mare capacitate de instalare, producătorii folosesc ventilatoarele pentru cazane de ambele tipuri, la intrarea și evacuarea traseului de aer-gaz.

Fabricarea cazanului de piroliză

Eficacitatea acestui tip de instalare pe lemn de foc a devenit un motiv pentru popularitatea lor în rândul meșterilor care pot produce cazane cu combustibil solid de tip piroliză pe cont propriu din materialele existente. Acest proces este destul de laborios și necesită abilitățile de a executa lucrări de lăcătuș și sudură, un minim de unelte și echipamente:

aparate pentru sudura electrica;
unelte de șlefuit unghi
burghiu electric;
un set de scule metalice.

Dacă aveți abilitățile, uneltele și dorința mare, puteți face unitatea utilizând următorul desen al cazanului de piroliză pe curenți naturali:

1 - canalul de aer; 2 - o ușă pentru încărcarea combustibilului; 3 - ușă de cameră secundară; 4 - amortizor cu tiraj direct; 5 - camera primară; 6 - capacul superior; 7 - canal de admisie pentru alimentare cu aer; 8 - amortizor de aer; 9 - conductă de ramificație pentru grupul de siguranță; 10 - camera secundară de post-combustie; 11 - conducta de conectare a coșului de fum; 12 - injector; 13 - schimbător de căldură cu tub de incendiu.

Materialul pentru realizarea camerelor poate fi oțel aliat rezistent la căldură, dar acesta este un material scump, astfel încât comandanții să ia o oțel carbon simplu de 5 mm grosime. Pentru al proteja de temperatura ridicată din partea inferioară a cuptorului, căptușeala cazanului de piroliză este caramida refractară. Ei trebuie, de asemenea, să protejeze partea inferioară a camerei secundare, unde este îndreptată pistolul de flacără. Pentru acoperirea mantalei de apă se folosește o grosime de tablă de 3 mm, fiind sudată de rigidizările oțelului. Din același metal, sunt fabricate ușile, capacul și ramele ușii.

Transferul de căldură din gazele de ardere este furnizat de cazan printr-un schimbător de căldură cu tub de incendiu în interiorul jgheabului de apă. Pentru fabricarea sa, sunt adecvate țevi din oțel fără sudură din oțel carbon cu diametre exterioare de 48 sau 57 mm. Numărul de conducte trebuie să fie selectat în funcție de suprafața necesară a schimbului de căldură, pentru care se efectuează calculul cazanului de piroliză.

Având în vedere că combustibilul arde în unitățile de piroliză lungi (12 ore) și productiv, unii proprietari de instalații clasice de ardere directe se gândesc dacă este posibil să le actualizați. O astfel de modificare a cazanului pe bază de cărbune pentru piroliză este posibil, cu condiția ca unitatea de inserție este realizată din metal în loc de fier. Grate îndepărtat și cu ajutorul electrice în locul compartimentarii fix de separare a arzătorului principal și tava de cenușă, care va servi ca o camera secundara. Un injector este instalat între ele. În plus, necesitatea de a asigura alimentarea cu aer între cele două camere, este necesar să se facă canalele de aer și de a le instala, așa cum se arată în fig.

De obicei, conversia cazanului la piroliză are loc nu la unitățile de fabrică și de casă, se extinde posibilitățile de îmbunătățire de design. Este posibil să se schimbe secțiunea de trecere transversală a duzei, dimensiunile ambelor camere sau suprafață de transfer de căldură, obținând cei mai buni indicatori ai duratei de ardere și de a îmbunătăți eficiența plantelor.

Calcularea cazanului de piroliză

Calculul începe cu determinarea valorii capului de temperatură, ºС:

ΔT este diferența de temperatură dintre produsele de combustie înainte și după schimbătorul de căldură;
Δt este diferența dintre temperaturile din conductele de alimentare și retur.

Valoarea obținută a lui Ƭ este substituită în formula:

Q - capacitatea de proiectare a sistemului de încălzire, W;
k este coeficientul de transfer termic, egal cu 30 W / m 2 ºС.

Integrat cazan de calcul putere de piroliză (Q, kW) se realizează pe baza suprafața clădirii. Valoarea sa ar trebui să fie luate pentru măsurarea exterioară a casei, împărțiți rezultatul cu 10. Motivul pentru această acțiune este faptul că pentru încălzirea fiecare clădire de 100 m 2 necesită aproximativ 10 kW de energie termică. Rezultatul este capacitatea de proiectare a sistemului de încălzire, iar sursa de căldură este adoptată cu un factor de siguranță. Depinde de regiunea de reședință și variază de la 1,1 la 1,5.

Lucrări de pornire și ajustare

După asamblarea cazanului de piroliză, este necesar să se verifice etanșeitatea îmbinărilor sudate. Husă de apă este umplută cu apă, apoi este pompat aerul, generând presiune în exces. Cusăturile ușor sudate se vor simți scurgeri. Acum puteți testa, este mai bine să o faceți pe stradă, furnizând apă curgătoare din furtun. Dacă este instalat un grup de siguranță pe unitate, este posibil să umpleți rezervorul cazanului cu apă și să verificați funcționarea la o presiune critică de 2-2,5 bari. Procedura de testare este după cum urmează:

Atașați coșul temporar, încărcați combustibilul în cameră și deschideți clapeta directă.
Opriți curgerea apei curente, asigurând o scurgere temporară.
Efectuați aprinderea și porniți boilerul de piroliză. De îndată ce lemnul de foc este inflamat, clapeta directă trebuie să fie acoperită astfel încât procesul de piroliză să înceapă.
După deschiderea ușii camerei secundare, asigurați-vă că există o flacără de flacără. Aici este necesară ajustarea cazanului de piroliză, este necesară realizarea unei flăcări uniforme și stabile, deschiderea sau închiderea amortizorului de aer.
Închideți ușa și respectați citirea termometrului și a manometrului. Într-o jachetă de apă închisă, procesul de vaporizare poate începe când presiunea atinge 1,5 bar, moment în care este necesară monitorizarea strictă a temperaturii.
Cazanele de încălzire cu piroliză calitativ sudate pot rezista la presiuni de până la 3 bari, dar nu stabilesc înregistrări. Este suficient dacă o supapă de siguranță care este configurat pentru o presiune de 2 bari sau 2,5 începe să scadă perechi, atunci este posibil să se deschidă valva și relua circulația apei. Clapeta de alimentare cu aer trebuie să fie închisă pentru a permite decuplarea combustibilului.

Aveți grijă atunci când efectuați astfel de teste, existând pericolul de opărire cu apă clocotită prin neglijență sau prin ruperea unei jachete de apă.

Conectarea cazanului la sistemul de încălzire

Ultima etapă este conectarea cazanului de piroliză și executarea conductelor sale. Ca și în cazul tuturor centralelor cu combustibil solid, este necesar să se excludă formarea condensului pe pereții interiori ai cuptorului în timpul încălzirii. Acest fenomen scurtează durata de viață a corpului cuptorului, deoarece condensul conține incluziuni de sulf și va provoca o coroziune intensă a metalului. Din acest motiv, centrala de încălzire trebuie să fie conductată într-o manieră care nu permite ca apa rece să pătrundă în haină atunci când este încălzită.

Mai jos este o schemă clasică pentru conectarea unui cazan de piroliză la un sistem de încălzire cu o supapă de echilibrare între conductele de alimentare și retur.

Podul formează un mic circuit în care purtătorul de căldură este acționat de o pompă de circulație. care leagă cazan de încălzire de piroliză este prezentat în schema permite apei să circule prin conturul mic cu unitatea de încălzire. Ventil cu trei căi va începe să se amestece apa rece din sistem în momentul în care temperatura apei mică buclă atinge o valoare predeterminată, în mod tipic 45-50 ° C.

Temperatura de funcționare a sistemului de încălzire este în intervalul 60-80 ° C, rareori este necesară ridicarea acestuia. Dacă lucrați în această gamă de temperaturi în locuința dvs. este rece, atunci trebuie să căutați cauza în sistemul în sine. Creșterea temperaturii nu are sens, ci va crește doar consumul de lemn în cazanul de piroliză.

concluzie

Instalațiile de piroliză, realizate de ei înșiși, devin din ce în ce mai solicitate. Motivul - costul ridicat al unităților de casă cazan făcut în fabrică, sunt de multe ori singura alternativă. Singurul dezavantaj - combustibilul pentru cazanele de piroliză trebuie să aibă un conținut de umiditate mai mare de 25%, altfel procesul de piroliză va fi slab, ceea ce afectează productivitatea instalației.