Пиролизный котел самодельный: устройство, схемы сборки, принцип работы

Пиролизный котел своими руками: чертежи + пошаговая инструкция

Говорят, что все новинки – это хорошо забытое старое. Не является исключением и создание отопительный систем на базе пиролизного горения. Первые заводы, использующие технологию пиролиза были построены еще в 70-е годы позапрошлого 19-го века.

Самодельный пиролизный котел

До сих пор эта технология широко применяется и у нас и за рубежом для переработки нефти. Собственно «пиролиз» — это процесс химического разложения органики под действием высокой температуры. В устройствах, использующих твердое органическое топливо (как правило, дрова) твердая часть и выделяющиеся из него при температурном разложении газы сгорают отдельно, что существенно повышает эффективность таких котлов.

Несмотря на сложное название и мудреное описание процесса вы вполне можете построить пиролизный котел своими руками, для этого вам потребуется листовая сталь, сварочный аппарат и чертежи, которые вы можете взять на нашем сайте.

Суть процесса пиролиза

В пиролизных котлах на твердом топливе используются такие типы органики, которые при температурном разложении дают большой выход летучих горючих веществ. Такие котлы работают не только на дровах (и всех видах топлива из древесины, таких как пеллеты или топливные брикеты), но и на угле, вплоть до коксующихся марок, температура горения которых достигает очень больших значений!

тление топлива

Топливо в пиролизных котлах размещается на колоснике. После поджига загруженной партии топлива, закрывается плотная дверка и начинает работать дымосос. Вследствие этого в камере сгорания поднимается высокая, до 800 градусов температура, однако в ней отсутствует кислород из воздуха для обычного интенсивного горения. Вместо этого органическое топливо тлеет и обугливается, при этом выделяются летучие газы, преимущественно углеводороды.

Под действием конвекции летучие горючие газ поступают в подколосниковое пространство. Вместе с ними мигрирует и азот, находящийся в первично имеющемся воздухе в топке. Под решеткой колосника к смеси газов подмешивается кислород из вторичного контура подачи воздуха. Получившая смесь уже имеет способность к сгоранию. Она сгорает, выполняя полезную функцию (например, нагревая воду в теплообменнике), а кроме того выделившееся тепло поступает обратно к органическому топливу и поддерживает процесс тления.

Основные характеристики пиролизных котлов

Основными чертами котлов, работающих на технологии пиролиза являются следующие:

1. Возможность изготовления из недорогих конструкционных материалов.
2. Длительное время одного цикла пиролиза, достигающего около 30 часов,
3. Полная взрыво и пожаро-безопасность.
4. Простота конструкции, доступная для самостоятельного изготовления.
5. Широкий спектр используемого древесного топлива (от классических дров до пеллет).
6. Высокая экологичность котлов, низкое количество продуктов сгорания.

Как часть нужно подкидывать дровишки?

В обычную печь вам придется загружать топливо минимум через каждые два часа. Причиной этому является большая интенсивность горения топлива в печах такой конструкции. Большая часть тепла при этом в прямом смысле «вылетает в трубу». КПД таких котлов минимален, кроме того, в нем остается много остатков, которые приходится регулярно выгребать.

А вот если ограничить приток кислорода, то период горения значительно увеличивается. При этом тепло выделяется не только при самом процессе тления-пиролиза, но и от сгорания выделившихся газов. Вследствие этого время работы от одной загрузки может увеличиваться до суток и более.

Процесс изготовления пиролизного котла своими руками

Сразу отметим, что пиролизные котлы можно использовать не только для отопления. Но и для прямого обогрева небольших помещений, например сарая с живностью или гаража.

Нюансы с топливом

Приятная новость для владельцев автомобилей: ваш котел можно будет «кормить» не только дровами, но и отработанным машинным маслом. Цена такого топлива просто смехотворная, а в пиролизном котле он будет гореть не хуже, чем обычные дрова. Но есть нюанс: котел, «питающийся» отработкой должен иметь специальную конструкцию.

Схема пиролизного котла на отработке

Создать такой котел очень просто. В нем имеется две емкости: нижняя, в которую загружается топливо и где собственно и проходит процесс пиролиза и верхнюю воздушную камеру.

Простейшая пиролизная печь на отработке

В нижнюю часть вваривается труба с толстыми стенками, в которой проделываются отверстия. Собственно в этой трубе и происходит дожигание паров из «отработки».

Схема пиролизной печи

В верхней воздушной камере монтируются перегородки, которые направляют горячий воздух по извилистому маршруту, этим достигается повышенная отдача тепла от верхней камеры в помещение.

Подробное описание конструкции пиролизного котла

Через приваренный к верхней камере дымоход продукты сгорания удаляются в атмосферу.

Такую печь можно несколько усовершенствовать. Для этого рядом с нижней емкостью монтируется дозаправочный бак, соединенные с ней трубой. Дозаправка происходит по принципу сообщающихся сосудов.

Но, обратите внимание, в такую печку категорически не допускается попадание воды. Ее нельзя размещать в месте, где возможно выпадение атмосферных осадков. При попадании воды тлеющее масло вспенивается и резко расширяется в объеме. Это может привести даже к разрывк окнструкции.

Также при создании такой печи обратите внимание, что высота дымохода должна составлять не менее двух метров.

Если вы оснастите верхнюю камеру такой печи водяной рубашкой, то она вполне может нагревать проходящий через нее поток воды. Также верхний бак может нагревать и проходящий воздух.

промышленные пиролизные котлы

Пиролизный котел для древесных отходов

Возможно, у вас на участке накопилось много древесных отходов: щепок, опилок, стружки. Для того, чтобы эффективно сжигать такой «мусор» можно построить специальный котел. Такое устройство также станет незаменимым помощником в деревообрабатывающих цехах.

самодельный пиролизный котел из бочки

Для создания такой печи тратится минимум материалов и а ее конструкция чрезвычайно проста.

Запасемся следующими материалами:

1. Металлическая бочка емкостью в 200 литров, у которой нужно вырезать верхнюю крышку.
2. Крышка с бортиком, точно подходящая к горловине бочки.
3. Круглый поршень с сечением, чуть меньшим внутреннего сечения бочки. Его нужно изготовить из массивной заготовки или искусственно утяжелить.
4. Труба с сечением 10 сантиметров и длиной, сантиметров на 20 больше, чем высота бочки.
5. Дымоходная труба с сечением около 10 сантиметров и длиной не менее 40 сантиметров.

В плотно подогнанной по размеру наружной крышке вырезается отверстие с сечением, чуть большим, чем у трубы, обозначенной в п «4», она же – «воздуховодная труба». Дымоходная труба вваривается в верхнюю часть боковой поверхности бочки.

Схема пиролизного котла из бочки

Воздуховодная труба плотно приваривается к поршню. На верхнем торце воздуховодной трубы размещают подвижную заслонку, регулирующую объем подаваемого воздуха. К нижней части поршня привариваем ребра, которые будут утрамбовывать топливную массу.

подгонка верхней крышки

Закладываем в бочку любое сухое древесное топливо. Грузить можно все, что угодно, вплоть до бумаги и шишек. Стоит отметить, что сухость исходного топлива очень критична для пиролизных котлов. Наполняем бочку на 2\3 ее высоты. Сверху на дрова укладываем щепки или бумагу и поджигаем их. Не возбраняется плеснуть несколько капель бензина. После того, как топливо загорелось – вставляем поршень с воздуховодной трубой, закрываем бочку верхней крышкой. Топливо будет постепенно прогорать и под собственным весом поршень будет опускаться.

По тяжестью поршня и без достаточного доступа кислорода топливо в бочке будет медленно тлеть. Выделяемый при пиролизе газ будет проникать в верхнюю часть бочки, где также будет сгорать. Наиболее будет нагреваться как раз верхняя часть бочки, в этой части температура воздуха может достигать 900 градусов. Такая температура полностью выжигает даже сажу.

внешний вид поршня и воздуховода

При хорошей регулировке и сухом топливе такая пиролизная печка может непрерывно работать на одной закладке до 30 часов.

Горизонтальная версия пиролизного котла

200-литровую металлическую бочку можно превратить и в горизонтальный котел. Как и вертикальном варианте – в такой печи будут присутствовать камера тления и камера дожига выделяющихся газов.

горизонтальная пиролизная печь

В принципе, такой котел можно приобрести и в уже готовом виде. Современная промышленность предлагает массу вариантов таких устройств на любой вкус и кошелек.

промышленная пиролизная печь

Дополнительное оснащение пиролизных котлов

Помимо нагрева окружающего воздуха пиролизные котлы могут выполнять и много другой полезной работы. Прежде всего, конечно, они могут подключаться к системам отопления с воздушным или жидким теплоносителем.

пиролизный котел с конвекцией

Так, большой популярностью пользуются конвекционные печи. В них применяется принцип конвекции воздуха. Для этого на котле размещаются специальные изогнутые воздуховоды. Их нижние патрубки забирают холодный воздух, а через верхние патрубки выходит уже горячий.

самодельный пиролизный котел с конвекцией

Ну и конечно же, никто вам не мешает оборудовать любой котел трубопроводом-теплообменником, который будет нагревать воду для системы теплоснабжения или для система горячего бытового водоснабжения.

И в заключении можете посмотреть краткий видеоурок, описывающий изготовление и эксплуатацию пиролизного котла.

Видео: Пиролизный котел своими руками

самостоятельное изготовление по схемам и чертежам

В связи с тем что на дворе опять кризис, цены на бытовой газ и электричество неуклонно растут. Многие владельцы газовых и электрических котлов ужа стали задумываться об альтернативном источнике отопления. Все чаще они обращают внимание на твердотопливные котлы. Однако цена таких отопительных устройств тоже довольно высока. Поэтому те владельцы загородных домов, кто обладает навыками работы с металлом и понимает устройство котла на твердом топливе, пытаются изготовить такой котел самостоятельно. В данной статье мы постараемся осветить тем моменты, на которые стоит обратить внимание если вы хотите изготовить пиролизный котел своими руками.

В чем особенность пиролизного котла?

О том как создать своими руками классический твердотопливный котел мы рассказывали в одной из наших прошлых статей. Давайте разберемся чем пиролизные отличаются от традиционных.

Метод пиролизного горения обладает рядом существенных преимуществ по сравнению с традиционным. Давайте рассмотрим, что же такое пиролиз и в чем его основные плюсы.

Пиролизом называют разложение углеводородов, например древесины на твердую, жидкую и газообразную составляющую в условиях высокой температуры и недостатка кислорода. В случае с дровами, при их пиролизе образуется древесный газ, древесная смола и древесный уголь в качестве твердого остатка. Пиролизный котел как раз и работает по этому принципу.

Конструкция пиролизного котла включает в себя две камеры, в первой из них происходит непосредственно выделение пиролизного газа из твердого топлива, а во второй – дожиг образовавшихся газов. Схема конструкции такого котла показана на рисунке:

Фото 1: Схема устройства самодельного пиролизного котла

Так как движение газов происходит сверху вниз, тяга в таких котлах принудительная. Однако существуют модели с естественной тягой иной конструкции, например твердотопливный котел отопления «Гейзер».

Давайте разберем преимущества этого метода, в сравнении с традиционным способом сжигания топлива. Итак, основные преимущества котла пиролизного типа в следующем:

• Существенная экономия топлива

  Благодаря использованию метода раздельного сжигания составляющих твердого топлива, достигается значительно увеличение эффективности прибора. Заложенные в котел дрова сгорают практически не оставляя золы, а исходящие газы содержат минимум вредных примесей.

  При традиционном методе, значительная часть энергии попросту «улетает в трубу».

• Длительность работы на одной загрузке

  Отопительные устройства пиролизного типа по сути являются котлами длительного горения. Эффективное использование топлива плюс наличие возможности регулировки интенсивности процесса позволяет значительно увеличить время работы котла на одной загрузке топлива.

• Экологичность

  Эффективность сжигания топлива в пиролизных котлах позволяет им соответствовать высоким экологическим нормам. В процессе горения топлива, остается минимум золы, а исходящие газы почти целиком состоят из водяного пара и не содержат вредных веществ. Требования экологической безопасности разрешают их использование даже в жилых кварталах.

• Возможность регулировки процесса горения

  Регулируя подачу воздуха в топочную камеру можно управлять интенсивностью процесса пиролиза, а следовательно и количеством выделяемого газа. Это дает возможность регулировать температуру теплоносителя в системе отопления.

Фото 2: Процесс дожига пиролизных газов

Однако следует отметить, что использование пиролиза имеет ряд особенностей и ограничений. Давайте рассмотрим их по порядку:

• Требовательность к влажности топлива

  В пиролизных котлах рекомендуется использовать топливо с влажностью ниже 20%. Использование более влажного топлива значительно снижает КПД устройства и способствует повышенному отложению смол на стенках дымохода.

• Работа на полной мощности

  Использовать котел пиролизного горения нужно с максимальной закладкой. Подкидывать и протапливать по чуть-чуть нежелательно так как это снижает его эффективность и негативно сказывается на сроке службы.

• Высокая цена заводских устройств

  Стоимость пиролизных котлов примерно в 2 раза выше, чем обычных, таких как например чешский твердотопливный котел отопления «Viadrus U22». Именно потому, что не все могут позволить себе купить такое устройство, многие умельцы и решаются изготавливать их самостоятельно.

Фото 3: Самодельный котел на дровах пиролизного типа

Этот краткий обзор плюсов и минусов котлов пиролизного типа показывает, что данные устройства имеют ряд существенных преимуществ перед моделями прямого горения. Однако их высокая цена толкает многих мастеров любителей к изготовлению самодельных отопительных устройств использующих принцип пиролиза.

Подготовка чертежей, оборудования и материалов

Начиная подготовку к изготовлению своими руками, такого устройства как пиролизный котел, в первую очередь необходимо обзавестись необходимыми чертежами. В сети или на торрентах вы вряд ли найдете где скачать их бесплатно, а вот за деньги на профильных форумах многие умельцы предлагают комплекты чертежей котлов различных мощностей и модификаций. Приобретая такой комплект вы сэкономите себе кучу времени и материалов, а также в комплекте получите подробную инструкцию по сборке и консультацию самого разработчика.

Прежде чем приступать к созданию пиролизного котла, необходимо подготовить все необходимы инструменты и материалы. Нам понадобятся следующие инструменты:

• Для резки металла вам понадобится обычная полупрофессиональная болгарка.
• Мощная дрель и набор сверл по металлу.
• Трансформаторная сварка для соединения деталей котла в единое целое. Однако данный тип сварки способен существенно перегружать электросеть. Поэтому во избежании сбоев в сети лучше воспользоваться инверторным сварочным аппаратом.

Фото 4: Болгарка для работы с металлом

Обычно в быту используются котлы малой и средней мощности 25-80 кВт. Такие котлы способны отапливать как типовой деревянный или каркасный дом, так и кирпичный коттедж с несколькими этажами. Для изготовления пиролизного котла мощностью 30 кВт в домашних условиях потребуются купить следующие материалы:

• Лист жаропрочной стали толщиной 5 мм, шириной 1,5 м и длинной 3,5 м;
• Стальной лист толщиной 4 мм, шириной 1,5 м и длинной 3,5 м;
• Металлический лист толщиной 6 мм, шириной 1 м и длинной 1 м;
• 3 м металлического уголка 50;
• 9 м стальной трубы с толщиной стенки 4 мм и диаметром 76 мм;
• 16 профильной трубы 25Х25Х3;
• 1 м круглого прута толщиной 20 мм;
• 2 м круглого прута толщиной 14 мм;
• Около 5 трехкилограммовых пачек электродов;
• 9 шт. шамотных кирпичей для футеровки;
• Центробежный вентилятор.

Фото 5: Сварочный аппарат для создания пиролизного котла своими руками

Обладая подробными чертежами, инструментами и материалами можно приступать к созданию самодельного котла пиролизного типа своими руками. Но перед тем как приступить к созданию самодельного котла, необходимо ознакомиться с техникой безопасности по работе с металлами и сваркой.

Техника безопасности при изготовлении

Знание техники безопасности при любой работе с металлами, будь то сварка или резка, поможет вам избежать серьезных травм. Мы настоятельно рекомендуем вам начинать изготовление самодельного котла только убедившись, что все необходимые меры безопасности приняты.

Фото 6: Футеровка загрузочной камеры шамотным кирпичом

В домашних условиях обычно применяются трансформаторные или инверторные сварочные аппараты. Основными мерами безопасности при проведении сварочных работ являются:

• Перед тем как начать варить котел своими руками, убедитесь в наличии заземления, а также максимальной изоляции проводов.
• Запрещается проводить сварочные работы в темное время суток, во время дождя, а также неподалеку от горючих и легковоспламеняющихся предметов.
• Изготавливая котел в тесном помещении, следует делать частые перерывы выходя при этом на улицу и проветривая помещение.
• Выполняя сварку металлических деталей, следует одеться в защитную одежду, а также использовать защитные очки для глаз.

При выполнении работ с металлами следует придерживаться следующих норм и правил:

• Резку и шлифовку необходимо выполнять в защитных перчатках и очках.
• Неподалеку от места создания пиролизного котла у вас должна находится аптечка.
• Следует учитывать, что при резке металла он нагревается, что может привести к ожогам.
• При отсутствии надлежащего опыта владения болгаркой, следует избегать использования зубчатых дисков и дисков большого диаметра. Также не следует снимать защитный кожух.

Фото 7: Пиролизные котлы длительного горения кустарного производства

Соблюдение этих несложных правил при изготовлении котла своими руками поможет вам избежать серьезных травм и увечий.

Самостоятельная установка и монтаж

Самодельный пиролизный котел помимо точного расчета и правильной сборки требует, правильного монтажа и обвязки для эффективной работы в отопительной системе дома:

• Установку следует производить на специальную бетонную стяжку толщиной не менее 7 см. Длина и ширина фундамента должна быть больше основания котла на 10-20 см.
• На прямой и обратной линии должны быть установлены запирающие вентили полностью отключающие котел от системы отопления.
• Монтаж изготовленного своими руками пиролизного котла должен производится в соответствии со СНиП ІІ-35-76.
• При подготовке к первому пуску котла, следует убедиться, что уплотнительный шнур плотно уложен в канавки дверцы, и из под него не происходит утечки продуктов сгорания.
• Сечение дымохода должно быть не меньше сечения патрубка отходящих газов. Высота и форма сечения и его площадь должны быть такими, чтобы обеспечивать на выходе достаточную тягу, для полного вывода продуктов сгорания в атмосферу.

Более подробно о создании в домашних условиях самодельного котла пиролизного типа своими руками смотрите в следующем видео:

В заключении отметим, что самостоятельно создание пиролизного котла достаточно трудоемкий процесс. Однако, если вы обладаете мастерством и терпением, то изготовление отопительного устройства своими руками обойдется вам значительно дешевле, чем покупка заводской модели. Надеемся, что пиролизный котел собранный вами будет работать долго и исправно обогревать ваш дом в течении долгих лет.

Пиролизный котел своими руками: принцип работы, видео-уроки

На значительной территории России дрова по-прежнему самый доступный вид топлива и многие отапливаются дровяными котлами. Все бы ничего, но в обычных твердотопливных котлах закладка прогорает за 2-3 часа, что совсем неудобно — дом надолго не оставишь. Есть котлы длительного горения. В них одна закладка дров может гореть до 8-10 часов, но стоят они солидных денег. Однако, как обычно, выход есть — сделать пиролизный котел своими руками. Не сказать, что это простая работа — навыки сварки должны быть на высоком уровне, да и материалы стоят немало. Тем не менее, самодельных пиролизников много. 

Содержание статьи

Принцип работы пиролизного котла

Применительно к отопительным котлам пиролизом называется горение топлива при недостаточном количестве кислорода. При этом топливо выделяет большое количество газов, практически все из них горючие. Эти газы направляются в специальную камеру сгорания и дожига, куда подается вторичный воздух. Газовоздушная смесь вспыхивает, выделяя большое количество тепла. Тепловой энергии выделяется намного больше, чем можно извлечь при обычном горении дров или угля. Дело в том, что многие из образовавшихся при горении топлива летучих веществ, имеют очень высокую температуру сгорания. В результате, из того же количества топлива, пиролизные котлы извлекают больше тепла.

Из-за особенностей процесса горения (выделения большого количества газов) такие установки называют еще газогенераторными котлами.

Конструктивная особенность пиролизных котлов — топка, состоящая из двух камер. В одну закладывается топливо (часто это верхняя часть топки), в ней же происходит выделение газов, и потому эта часть называется камерой газогенарации. Через неширокую горловину газы попадают во вторую камеру — дожига. Тут перемешиваются с вторичным воздухом, вспыхивают и сгорают практически без остатка.

Пиролизный котел с нижней камерой дожига

В среднем КПД пиролизников — выше 85%. Есть модели, способные выдавать 92% и даже немного больше. Но данные показатели возможны только и исключительно при использовании сухого топлива. Его влажность должна быть 5-8%. При 40% содержании влаги горение может полностью затухнуть, а при 20% просто буде неэффективным. И это — один из главных недостатков этой технологии: дрова и уголь приходится предварительно сушить, например, сделав площадку возле дымовой трубы. Просто дрова, просушенные в дровнике не пойдут, как и уголь, взятый из кучи на улице.

В видео продемонстрирован котел, в котором камера дожига находится вверху. Хотя котлы такого типа имеют более простое строение (образовавшиеся газы сами поднимаются вверх), самодельщики предпочитают камеру с нижним располодением камеры дожига (как на фото выше).

На что обратить внимание при изготовлении

Если вы собираетесь делать пиролизный котел своими руками, вам надо четко представлять не только механизм и принцип его работы, но и учитывать все неприятные моменты, которыми данные агрегаты обладают. В первую очередь необходимо сказать о том, что практически все пиролизные газы ядовиты. То есть, агрегат должен быть полностью герметичным, сварные швы должны быть высшего качества.

Кроме того, для обеспечения безопасности необходима система контроля за процессом горения (датчики температуры, дыма, наличия тяги) и автоматика, которая в зависимости от показаний датчиков регулирует процессы горения. Если самодельный пиролизный котел собираетесь делать на естественной тяге, автоматика может быть простейшей — энергонезависимой. При наличии вентилятора наддува для подачи воздуха в току, нужны уже более серьезные (и дорогие) устройства, а они питаются от сети 220 В. Работа котла такого типа без автоматики опасна, потому необходим источник бесперебойного питания, который обеспечит работу вентилятора и автоматики на 10-12 часов — время прогорания закладки.

Примерная компоновка пиролизного котла

Второй момент. В некоторых моделях пиролизников температура в активной фазе достигает 1000°C и выше. Обычная конструкционная сталь при таких условиях быстро прогорит. Чтобы котел существовал долго, необходима жаростойкая сталь и внутренняя футеровка самых термонагруженных частей. Если пиролизный котел делают своими руками, футеровку чаще всего делают из шамотного кирпича. В рабочей фазе шамот разогревается до малинового свечения и становится очень хрупким. Если, вдруг, вам придется в это время орудовать в печи, будьте аккуратны — повредить футеровку в данный момент легко, а ремонтировать — долго и сложно.

Сколько будут стоить материалы и запчасти

Сколько точно будет стоить пиролизный котел, сделанный своими руками, зависит от требуемой мощности и выбранной конструкции. Однако, если покупать жаростойкую сталь, колосники, делать футеровку, ставить автоматику (пусть и недорогую), сумма набегает 850-1200$. Это затраты на материалы и компоненты, но с самостоятельной сваркой. Они озвучены теми, кто уже пиролизник сварил и использует. Если за сварку придется платить, то расходы надо удвоить.

Как видим, в случае владения сваркой, экономия есть, но далеко не самая большая. Можно найти готовые варианты твердотопливный пиролизных котлов за 1500$. Хотя, как известно, дешевый товар имеет низкую цену не просто так. На чем-то там сэкономили. И даже можно предположить на чем: на футеровке. Именно секреты предохранения стенок топки от перегорания берегут производители больше всего, и тратят на исследования в этой области большие деньги. Потому качественное оборудование и стоит больших денег.

Видео-проект пиролизного кола, процесс сборки

<

Делаем пиролизный котел своими руками – советы и рекомендации

Газогенераторные или пиролизные котлы, стоят в 2-3 раза дороже, чем классические модели отопительного оборудования. Изготовление пиролизного котла своими руками, дает возможность сэкономить на расходах до 60%, по сравнению с приобретением заводской продукции.

Для производства требуется подобрать необходимые материалы, чертежи и выполнить грамотные теплотехнические расчеты.

Ниже находятся пошаговую инструкция изготовления пиролизного котла своими руками, рекомендации относительно подбора необходимых строительных материалов и комплектующих.

Можно ли получить пиролиз самому

Конструкция самодельного пиролизного котла будет эффективной, только при условии, что будут созданы необходимые условия для его работы. Горение топлива внутри топки, должно осуществляться с соблюдением следующих особенностей:

• Пиролиз или газогенерация – это процесс продуцирования и последующего дожига газа, появляющегося при сжигании любого твердого топлива. Котел должен иметь топочную камеру, соединяющуюся каналом с топкой, для дожига газов.
• В процессе горения требуется, чтобы поддерживалась температура свыше 600°С. В самодельных котлах, камеру дожига газов, обычно располагают под топочной камерой. Для уменьшения теплопотерь.
• Подача воздуха и отвод газов, должны точно регулироваться. Пиролиз происходит только при ограниченном объеме кислорода в топке.

Во время горения твердого топлива, сначала происходит окисление поверхности, после чего появляется пламя. Газогенерация или пиролиз, является естественным физическим явлением.

Главная задача при изготовлении котла своими руками, это необходимость добиться максимального продуцирования CO и дожига его в специально отведенной камере.

Какой самодельный пиролизный котел лучший

В точности определить, какой самодельный пиролизный котел лучше, можно, только рассмотрев наиболее распространенные конструкции. Схемы для производства, в основном позаимствованы и являются копией уже существующих, реальных моделей оборудования. Наибольшей популярностью пользуются копии пиролизных котлов Стропува, благодаря простой и одновременно эффективной конструкции.

По своему устройству, все модели, которые изготавливают самостоятельно, внутренним устройством теплообменника и загрузочной камеры, делятся на две группы:

1. К первой группе можно отнести котлы, в которых используется вертикальная конструкция. Внешним видом модели напоминают бочку.
2. Вторая группа, использует горизонтальную загрузку и имеет такой же внешний вид, как и у классических котлов (форма «ящика»).

Вертикальная конструкция

Конструкция котла с вертикальной загрузкой, отличается простотой и эффективностью. Устройство используется в отечественных и зарубежных агрегатах, отличающихся длительной работой от одной закладки топлива. В конструкции присутствуют следующие особенности:

• Отсутствует отдельная топочная камера для дожига газов. Сверху топки устанавливается специальный металлический «блин» с отверстиями, соединенный с телескопической трубой.
  По мере прогорания топлива, кожух опускается. Через отверстия, выполняющие функцию форсунок, проходит и дожигается продуцируемый газ.
• Котлы используют принцип верхнего горения – приток воздуха идет в двух направлениях. Чтобы не допустить прогорания топлива, более чем на 10-15 см. Воздушные массы поступают снизу, через зольную заслонку. Одновременно, приток выполняется через телескопическую трубу, опускающуюся по мере прогорания топлива.
• Теплообменник имеет вертикальную конструкцию, обеспечивающую максимальную теплоотдачу.

Вертикальная конструкция считается максимально простой, поэтому, именно ее выбирают для самостоятельного изготовления котлов пиролизного типа. Одними из первых, устройство использовал латвийский производитель Стропува. Поэтому, схемы моделей данного типа зачастую так и называют.

Горизонтальная конструкция

Горизонтальные пиролизные котлы имеют конструкцию схожую с классическими агрегатами. Разница заключается в присутствии в устройстве отдельной топочной камеры для дожига газов и ломаного канала дымоотведения. В конструкции предусмотрены следующие особенности:

• Модели в основном используют принцип нижнего горения. Подача воздуха осуществляется сразу в трех направлениях. Поток воздушных масс не даёт, чтобы огонь разгорелся по всей топке и принудительно поддерживается внизу уложенного топлива.
  Второй поток воздуха, подается под колосниками и обеспечивает равномерное горение. Третий поток направлен на удаление продуктов сгорания и подачу газа в камеру дожига.
• Камера дожига – располагается непосредственно внизу под колосниками или сверху, в зависимости от выбранной конструкции. Топка обкладывается шамотным кирпичом, для поддержания высокой температуры.

Горизонтальная конструкция требует точных теплотехнических расчетов. Выполнить необходимые работы сможет только грамотный специалист.

Пиролизный котёл из газового баллона

Устройство пиролизного котла из газового баллона, напоминает классическую Стропува. Принцип работы идентичен, более известному латвийскому бренду. Для производства понадобятся следующие материалы:

1. Газовый баллон вместимостью 50 или 100л.
2. Лист металла для изготовления двух кругов – поршня или «блина», а также, двух дверок: загрузочной и топочной.
3. Металлическая полоска шириной 4 см и толщиной не менее 3 мм.
4. Арматура для изготовления колосников.

Сделать самому самодельный пиролизный котел из газового баллона, возможно, даже при минимальных технических навыках и умении работать со сварочным аппаратом. Конструкция требует небольших материальных вложений, на приобретение металлического листа, абразивного круга для болгарки и расходных материалов для сварочных работ.

Тип теплообменника – встроенная рубашка или змеевик

В пиролизных котлах заводского производства, используется два типа теплообменника. Такое же устройство, используется и в самодельном оборудовании. Выбор теплообменника зависит от выбранной схемы сборки и влияет на производительность, и теплотехнические характеристики котла.

Прежде чем начать собирать пиролизный котел своими руками, надо определиться с типом устройства, аккумулирующего тепло:

• Змеевик – нагрев теплоносителя осуществляется по типу проточного нагревателя. Змеевик изготавливают из меди или стали. Выглядит как обычная трубка, скрученная по спирали. Устанавливается сверху котла. Преимущество выбора змеевика для котлов, это простота установки. Недостаток – снижение теплоэффективности, в зависимости от интенсивности горения пламени.
• Водяная рубашка – представляет собой полость, полностью окружающую топку и камеру дожига, заполненную водой. В котлах заводской сборки, теплообменник данного типа, дополнительно окружает дымовой канал, что увеличивает количество аккумулированного тепла.
  Преимущество «водяной рубашки» – более равномерный прогрев теплоносителя и лучшая теплоотдача. Недостаток – сложная конструкция и высокие требования к сборке.

На теплообменник, выполненный в виде водяной рубашки, оказывается сильное термическое давление. Поэтому, к качеству швов предъявляются высокие требования. Лучше, чтобы работы выполнял сварщик, имеющий опыт в проведении данных работ.

Как рассчитать мощность самодельного пиролизного котла

Расчеты производительности котла, выполняют двумя способами. Первый заключается в том, что сначала выбирают модель подходящей мощности, заводской сборки, а после, копируют габариты: объем загрузочной камеры, вместительность теплообменника и т.д. Чертёж практически любого котла, сейчас можно найти бесплатно или купить в интернете.

Второй метод, требует наличия минимальных инженерных навыков. Расчеты проводятся по специальным формулам, в несколько этапов:

• Определяется мощность котла, в зависимости от отапливаемой площади. Для вычислений используют формулу 1 кВт = 10 м².
• Рассчитывается размер топочной камеры – при вычислениях используют следующие значения. Для получения 10 кВт тепла в течение одного часа, потребуется сжечь 3,6 кг дров. Для 10 часов работы, потребуется топка размерами 0,6*0,6*0,5 м (глубина/высота /ширина).
• Для самодельного пиролизного котла нужен вентилятор, с пропускной способностью 98,5 м³ в час.

После проведения всех расчетов и подбора подходящей модели по принципу горения и конструкции, останется только приобрести подходящие расходные материалы.
{banner_downtext}

Выбор марки стали и электродов

Сделать самостоятельно пиролизный котел длительного горения с водяным контуром или рубашкой своими руками, при наличии технических навыков, вполне возможно. Потребуется определить и составить список всех расходных материалов.

Для производства котла потребуется:

• Топочная камера – сталь, толщиной 5 мм. Для производства не рекомендуется применять обычный металл, с низким содержанием углерода. Лучше использовать жаропрочную легированную сталь, с содержанием хрома или молибдена.
  Варят топку с помощью электродов ТМЛ-1У, ТМЛ-3У и ТМЛ-5. Топочную камеру обкладывают шамотным кирпичом, в месте наибольшего нагрева.
• Теплообменник – изготавливают из обычной углеродистой стали, толщиной 3 мм. Через каждые 15-20 см, требуется приварить ребра жесткости, чтобы предотвратить деформацию в процессе нагрева.

При наличии минимальных технических навыков и самостоятельного изготовления пиролизного котла, можно добиться существенной экономии. Затраты на расходные материалы и оплату сварочных работ, составят не более чем 30% от стоимости котла, выпущенного в заводских условиях.

чертежи, схемы и видео сборки отопительной системы

Современный рынок приборов отопления может поразить разнообразием ассортимента даже самого искушённого покупателя. Однако специалисты считают, что к самым эффективным и практичным отопительным котлам можно отнести газогенераторные устройства на твёрдом топливе, обладающие максимальным коэффициентом полезного действия, который достигает практически 100%.

Основным принципиальным отличием твердотопливных пиролизных котлов считается постепенное горение в условиях нехватки кислорода. Результатом сгорания топлива в таких условиях является образование горючего газа, который потом сжигается в дополнительной камере. При этом в качестве топлива используется древесина, брикеты из торфа, обычный уголь и даже бытовые отходы.

Несмотря, на конструктивную сложность устройства пиролизных котлов их сборка возможна даже своими руками при условии наличия, навыков сварщика и соответствующих чертежей и схем отопительного прибора. Но перед началом работ важно понимать, что конструкции котлов подразделяются на агрегаты с нижним и верхним расположением камеры сгорания.

При этом конструкция котла будет зависеть от метода подачи газа во вторичную камеру. Котёл с нижней камерой дожига работает по принудительному принципу подачи газа при помощи вентилятора. В свою очередь, система с камерой расположенной вверху конструкции работает за счёт законов физики, когда тёплый воздух, самостоятельно поднимается вверх.

Пиролизный котел с верхней камерой

Использование дров в стандартных котлах неудобно по той простой причине, что топливо очень быстро сгорает, а большая часть тепловой энергии улетучивается в атмосферу. Поэтому домовладельцу постоянно нужно подкладывать топливо в топку.

В свою очередь, при пиролизе создаются определённые условия, при которых твёрдое топливо горит очень медленно с большим выделением тепловой энергии. Это было достигнуто за счёт сгорания топлива в условиях недостачи кислорода. Результатом такого горения является разложение топлива на уголь и горючие газы. Если не углубляться в сложные процессы, то смысл работы будет заключаться в следующем:

• пиролизное устройство состоит из двух металлических корпусов схожей формы, но различного диаметра соединённых между собой с помощью сварки;
• внешним кожухом служит корпус больших размеров, а топкой меньшая конструкция;
• в полученное между ними пространство заливается вода, которая является основным теплоносителем;
• меньшее изделие тоже разделено на несколько частей за счёт воздушного распределителя — одна часть предназначена для сгорания топлива, а другая для дожига пиролизных газов;
• воздушный распределитель напоминает телескопическую трубу с лопастями на конце, для равномерного распределения газов, выделяющихся, в процессе горения топлива;
• с другой стороны воздушного распределителя в область горения топлива подаётся кислород;
• в процессе прогорания топлива распределительное устройство начинает опускаться, и кислород подаётся на следующий уровень;
• контроль процесса работы пиролизного котла производится в автоматическом режиме за счёт специальных приборов, подключённых, к сети электрического тока.

Для обеспечения максимального эффекта горения важно учитывать температуру воспламенения древесины и степень её влажности, которая, испаряясь, в значительной мере влияет на качество работы пиролизного котла.

Что понадобится для изготовления котла?

Для изготовления конструктивно сложного устройства понадобится наличие широкого набора инструментов, расходных материалов и документации в соответствии со следующим перечнем:

• чертёж или схема пиролизного котла с точным указанием размеров прибора;
• электросварочный аппарат с электродами;
• шлифовальная машинка;
• турбинка с отрезными кругами по металлу.

Из расходных материалов нужно позаботиться о наличии следующих комплектующих:

• толстостенная 3 мм труба 1300 мм длины и 500 мм диаметра;
• полутораметровая труба 450 мм в диметре и стенками 3 мм толщины;
• трубка 1200 мм длиной и 60 мм в диаметре;
• кольца диаметром 500 мм 2 штуки;
• листовой металл или готовая загрузочная дверца и люк для зольника;
• четыре металлические петли и две ручки;
• стальная задвижка;
• швеллер или уголок для крыльчатки и ножек;
• асбестовый материал для утепления дверок, что позволит в значительной мере снизить потери тепловой энергии;
• шнур из асбеста для уплотнения зольниковой и топочной дверок.

Изготовление пиролизных котлов – процесс достаточно сложный и не всегда оправдывает себя. Полученное изделие прекрасно подходит для обогрева подсобных помещений, но в целях безопасности в жилом доме целесообразно использовать заводские обогревательные системы, такие как котёл Холмова.

Изготовление корпуса котла

Для сборки пиролизного котла своими руками рекомендовано использовать стальные материалы толщиной 4 мм. Но с целью экономии для кожуха конструкции можно использовать 3 мм металл.

1. Берётся 2 трубы, диаметр которых должен составить 1500 и 1300 мм соответственно. Меньшая труба вкладывается внутрь более широкого аналога и соединяется с последней при помощи кольца, которое также изготавливается своими руками из обрезка уголка 2,5х2,5 см.
2. Из стали вырезается круг диаметром 450 мм и приваривается на дно внутреннего патрубка. В итоге получается бочонок, наваренный на водонагревательный контур, по ширине составляющий 25 мм.
3. С нижнего конца бочонка прорезается отверстие прямоугольной формы 150 мм по ширине и 80 мм по высоте. Полученное отверстие будет являться дверцей зольника. Далее, вваривается зольниковый люк и монтируется дверца, которая оснащается петлями и металлической задвижкой.
4. Вверху водяной рубахи прорезается отверстие прямоугольной формы, в которое в дальнейшем будет загружаться топливо. Вваривается загрузочный лючок, оборудуется дверца, которая также оснащается металлическими петлями и задвижкой. Лучше использовать двойную дверцу в пустую полость, которой вложить прокладку из асбестового материала. Это в значительной мере снижает тепловые потери.
5. Также сверху пиролизного котла приваривают выпускной патрубок, предназначенный для вывода отработанных газов в трубу дымохода.
6. В верхней и нижней части рубахи привариваются патрубки 4-4,5 см в диаметре, с резьбой на концах предназначенные для подключения котла к отопительной системе.
7. Все сварные стыки хорошенько подмыливаются и проверяются на герметичность. Затем выполняется опрессовка рубашки котла под давлением не меньше 2-2,5 кг на см квадратный. В случае обнаружения огрехов они удаляются с помощью сварочного аппарата.

Хочется отметить, что довольно удачно сочетается пиролизный твердотопливный котёл с воздушной системой отопления, а не стандартной конструкцией с водяным теплоносителем. В такой ситуации передача воздуха происходит по трубам, а его возврат обратно в систему по полу. Такой обогрев не перемерзает в морозы, если котёл простаивает вхолостую а, следовательно, нет необходимости сливать теплоноситель в случае отъезда хозяев.

Сборка распределителя воздуха

Только после тщательного изучения схемы и чертежа устройства можно переходить к сборке воздухораспределителя. Очень подробно сборка воздухораспределителя пиролизного котла представлена в видео с учётом подробной последовательности действий:

1. Из листового металла вырезается круг диаметр, которого должен быть меньше на 20-30 мм основного корпуса. По центру в соответствии с диаметром распределителя воздуха высверливается отверстие.
2. В полученное отверстие вставляется труба распределителя воздуха, которая приваривается сварочным аппаратом.
3. На нижней поверхности стального блина привариваются обрезки швеллера, по форме напоминающие лопасти.
4. На другом конце приваривается петля, предназначенная для поднятия и опускания конструкции. Затем монтируется заслонка регулировки поступления кислорода в топочную зону.

На этом изготовление воздухораспределителя своими руками может считаться завершённым. Остаётся из металлического листа вырезать 500 см блин с отверстием 80 мм диаметром по центру. Готовая конструкция вставляется в корпус котла, и крышка приваривается герметичным швом. На петлю распределителя воздуха крепится тросик и вся конструкция готова к установке и вводу в эксплуатацию.

Особенности пиролизного котла с нижней камерой

Принципиально пиролизный твердотопливный котёл, снабжённый нижней камерой дожига газов намного сложнее для изготовления своими руками. При этом для его самостоятельного изготовления понадобится больше времени и денежных затрат. Но для начала нужно понимать, что такие котлы подразделяются на системы, оборудованные дымососом или наддувом. Если не углубляться в сложные физические процессы, то можно обозначить определённые принципиальные отличия.

Система с наддувом функционирует за счёт поступления горючих газов в камеру дожига посредством вмонтированного вентилятора. Из-за этого в камере нагнетается избыточное давление. При этом такая конструкция предусматривает использования любого даже самого дешёвого вентилятора, благодаря которому можно выполнить совмещение топки с камерой дожига.

Но это достоинство одновременно является и недостатком по той простой причине, что такой пиролизный котёл имеет КПД не более 83%. Из-за нагнетаемого давления часть воздуха попросту не попадает в центр процесса горения и поэтому топливо сгорает не до конца. Помимо этого под давлением часть пиролизного газа попросту вылетает в дымоходную трубу не сгорая, что опять-таки сказывается на коэффициенте полезного действия. Но самое главное слишком мощный наддув может привести к взрыву котла.

Особенности установки готовой конструкции

Установка пиролизного котла длительного горения собранного своими руками должна происходить в полном соответствии схеме и требованиям пожарной безопасности, так как процесс горения такого агрегата может достигнуть чрезмерно высокой температуры.

• В качестве котельной лучше использовать отдельное помещение.
• Чтобы обеспечить качественную вентиляцию котельная снабжается приточным отверстием.
• Котёл должен располагаться на забетонированной или выложенной из кирпича поверхности.
• Непосредственно перед топкой укладывают металлический лист.
• К ближайшим легко воспламеняемым материалам от котла должно оставаться свободное пространство не менее 2 м.

Пиролизные котлы, можно изготавливать как своими руками, так и приобретать готовые изделия в магазине. При этом выбор будет сделан индивидуально каждым домовладельцем в зависимости от его предпочтений. Конструкцию такого устройства сложно назвать простой для самостоятельного изготовления. Однако в итоге можно сэкономить значительную денежную сумму, хотя безопасность и качество работы самодельного устройства остаётся под сомнением.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Пиролизный котел своими руками: принципы изготовления и инструкция

Для собственников частных домов, дач, коттеджей очень актуальным является вопрос об отоплении своих жилищ в холодное время года. Почему этот момент важен и акцентирован? Дело в том, что газопроводы установлены не везде, к центральным магистралям также подключено не все население страны. То есть необходимость отопления есть, а возможности ограничены. Что делать в такой ситуации?

Одним из оптимальных вариантов обогрева жилища, стал монтаж котлов. Эти оборудования можно назвать современными печками, так как действие их связно с использованием твердого топлива: дров, углей.

В недалеком прошлом обыкновенные котлы считались очень удобным, практичным  устройством (это по сравнению с печками!). Но современные технологии и наука не стоят на месте, и на смену стандартным котлам пришли пиролизные котлы. Чем эти устройства отличаются от старых моделей, в чем сущность их действия и как сделать пиролизный котел своими руками – рассмотрим в статье.

Пиролизные котлы: принцип действия

Принцип действия пиролизного котла

В отличие от обычных котлов, в которых дрова сгорали за естественные 3-4 часа, соответственно именно на этот промежуток времени помещение и отапливалось, пиролизные котлы продлевают свое действие до 12 часов. С чем это связано? Давайте рассмотрим.

Пиролиз, или иначе процесс сухой перегонки, заключается в полном сгорании твердого топлива с выделением большого количества тепла. За счет меньшего присутствия кислорода в баке, сгорание происходит медленнее. Отсюда и длительное время теплоподачи – 12 часов.

Процесс пиролиза гораздо более эффективен и выгоден, его КПД составляет до 90%.

Таким образом, положительными качествами пиролизных котлов являются:

• Значительно повышенное КПД;
• Длительное время теплоподачи;
• Автоматическое поддержание температуры горения;
• Широкий выбор твердого топлива

Однако, как и в любом другом устройстве, пиролизные котлы имеют ряд некоторых минусов, а именно:

• Объемные габариты. Пиролизному котлу необходимо большее пространство для сгорания топлива, чем обычному котлу;
• Обязательное требование к топливу. Дрова, закладываемые в пиролизный котел, должны быть абсолютно сухими. В противном случае эффективность и длительность работы котла заметно упадут;
• Зависимость от электропитания. В устройстве котла немаловажную роль играют вентилятор и различная автоматика, без которых его деятельность осуществляться не будет;
• Стоимость. Лучшее качество и характеристики соответственно образуют большую цену. Зачастую высокая именно высокая цена останавливает собственников частных домов, при покупке. Однако есть возможность установить в своем доме такую полезную вещь и без траты огромной кучи денег – это собирание пиролизного котла своими руками

Пиролизный котел своими руками: правила и нюансы

Пиролизный котел своими руками

Для того, чтобы установить пиролизный котел своими руками, сохраняя при этом все его рабочие качества, необходимо основываться на точный чертежах  и вычислениях. Неправильно собранный котел, смонтированный по некомпетентной схеме, не только будет плохо выполнять свои функции, но еще и представит угрозу безопасности окружающей среде и Вам в первую очередь.

Правила сборки пиролизного котла своими руками:

• Вашей первоочередной задачей, перед стартом сборки, становится обязательное ознакомление с чертежами, планами и схемами. Они помогут определить количество необходимого материала для работы, а также уберегут Вас от возможных аварийных ситуаций;
• Проверьте наличие основополагающих элементов, без которых невозможна собственноручная сборка пиролизного котла. Это: регуляторы, отверстия для воздуха, дымовые каналы, трубы для отвода воды, камера сгорания, трубы для подачи воды, а также вентилятор;
• Учтите, что если Вы предполагается отапливать стандартный загородный дом, Вам вполне подойдет пиролизный котел мощностью 40 кВт, а если Вы владелец совсем небольшого коттеджа, то хватит и 30 кВт-ного котла. Устанавливать супер мощные котлы нет смысла, так как и небольшое устройство, прекрасно утеплит помещения, в то время как огромные агрегаты будут стоить больших денег, и потребуют значительных затрат;
• Не лишним будет заготовка необходимых инструментов для монтажа котла. Чтобы Вам не пришлось лишний раз бегать в строительный магазин, приготовьте все нужное сразу. Для установки пиролизного котла своими руками, Вам потребуется вот такой вот инструментарий: болгарка, шлифовальные круги, сварочный аппарат, электрическая дрель, трубы различного диаметра электроды, вентилятор, полосы стали, термодатчик, металлические листы

Учтите, что сборка пиролизного котла своими руками долгий и кропотливый процесс, поэтому будьте готовы к возможным сложностям. Однако, тщательно подготовившись к процессу, Вы значительно снижаете риск возникновения неожиданных проблем.

После того, как все правила соблюдены, нужная схема выбрана, пора приступать к непосредственной сборке. Поэтапно собирая устройство, следите за выполнением следующих нюансов:

• В отличие от обычных котлов, отверстие для помещения дров в топку, должно быть расположено несколько выше;
• Обязательно проверьте наличие ограничителя, который фиксирует подачу воздуха в котел. Его оптимальные размеры – 70 мл в сечении и длина, превышающая размеры корпуса;
• Диск, привариваемый к ограничителю, должен быть изготовлен из нержавеющей стали, и располагаться внизу всей конструкции;
• Отверстие для подачи твердого топлива лучше всего желать прямоугольной формы. Для пиролизного котла такая форма является оптимальной;
• Дверца должна плотно и надежно закрываться, необходима специальная накладка, которая будет плотно фиксировать закрытие;
• Заранее предусмотрите, а затем не забудьте выполнить специальное отверстие, с помощью которого Вы будете удалять накопившуюся золу;
• Труба для теплоносителя должная быть не прямой, а слегка изогнутой. Такая форма необходима для повышения теплоподачи;
• Расположение вентиля должно быть удобным и доступным. Благодаря нему Вы будете контролировать процесс поступления воздуха в топку;
• Первый запуск. После того, как вы закончили сборку и монтаж пиролизного котла своими руками, проведите пробный запуск устройства. При помощи специального оборудования, проверьте безошибочность эксплуатации на всех этапах, и убедитесь, что в котле не скапливается угарный газ. Только после этого, можно полноценно вводить котел в работу

Заключение

Процесс сборки пиролизного котла своими руками достаточно трудоемкий и недешевый процесс. Однако, имея дачу или загородный дом, Вы, спустя уже три – четыре отопительных сезона полностью окупите стоимость котла.

В случае, когда нет возможности подключения к центральному газопроводу пиролизный котел своими руками – это наилучший вариант обогрева. Тем более учитывая стоимость готового котла, которая неизменно высока, прибор собранный собственными руками – просто сплошная выгода.

Самое главное, что нужно не забыть при сборке, заручитесь надежной технической и документальной поддержкой. При правильно составленном чертеже последующая работа станет вдвое легче и проще.

Тверодотопливный котел – это качественный вариант отопления для значительного числа наших соотечественников. По сравнению со своими электронными собратьями пиролизный котел экономически выгоднее при эксплуатации.

Что крайне удобно, так это непривередливость пиролизного котла в плане топливных материалов. Топить котел можно даже деревянными отходами, спрессованными опилками, различными обрезками, полученными при деревообработке. Главное, чтобы дрова были сухими.

Если Вы совсем не разбираетесь в сборке, установке или далеки от того, чтобы мастерить что-то своими руками, то Вы можете доверить сборку пиролизного котла специалистам. Даже при условии помощи мастеров, сборка котла своими руками обойдется дешевле, чем приобретение готового устройства. Компаний специализирующихся на установке котлов сегодня очень много. Найти подходящую не составит труда.

Собираем пиролизный котел собственными руками: инструкция и технология работы

Еще есть регионы, в которых отсутствует централизованное отопление. Единственным источником тепла в них являются котлы, работающие на твердом или жидком топливе. Тем, кому доводилось ознакомиться с работой таких котлов на практике, знают, сколько недостатков имеют подобные устройства.

Относительно недавно появились котлы, которые работают на древесине, но основной тепловой эффект получается за счет сгорания пиролизных газов. К сожалению, рыночные варианты пиролизных котлов имеют высокую цену. Но ничто не мешает мастерам собрать простой пиролизный котел своими руками, собрав экономичный и высокоэффективный отопительный прибор.

Принцип устройства пиролизных котлов

Пиролизный процесс сгорания носит название сухой перегонки. В результате взаимодействия высоких температур и недостатка кислорода древесина, находящаяся в котле, разлагается до кокса, выделяя при этом пиролизный газ. При смешении данного газа с большим объемом кислорода под воздействием катализатора (высокой температуры) происходит экзотермическая реакция, приводящая к возгоранию газа.

Пиролизный газ также вступает в реакцию с углеродом, в результате чего дым, выходящий после отработки топлива, не содержит вредных соединений. Продукты распада древесины (кокс) также в процессе горения выделяют тепло, поддерживая реакцию. Отсюда следует вывод, что КПД пиролизного котла приближается к 100% эффективности.

Преимущества и недостатки пиролизных котлов

В первую очередь, рассмотрим преимущества данного вида оборудования:

• Котел в течение длительного времени способен поддерживать высокую температуру
• Небольшие затраты на энергоносители. При одинаковом количестве древесины, используемой для отопления, пиролизный котел работает на 6-9 часов дольше, чем дровяной котел
• В продуктах распада содержится минимальное количество вредных веществ
• В качестве топлива можно использовать древесные плиты и некоторые виды полимерных материалов

К недостаткам можно отнести следующие нюансы:

• Высокая стоимость оборудования на отечественных рынках
• Используемое топливо должно быть качественно просушено перед загрузкой. В обратном случае эффективность пиролизного котла заметно падает
• Зависимость от электросети. Для поддержания процесса горения необходимо усиливать воздушный потом с помощью вентилятора, который подключается к сети

Самым популярным способом отопления является отопление частного дома газом. Природный газ – самое экономичное топливо для частного дома. Правда, придётся потратиться на специалистов для установки такого отопления, так как монтаж отопления газом самостоятельно не имея опыта чреват не только поломками. Под угрозу ставятся здоровье и жизнь пользователей.

Для отопления газом можно использовать разные виды труб: стальные, медные, оцинкованные, полипропиленовые. О полипропилене для отопления читайте здесь.

Классическая модель пиролизных котлов

Конструктивная особенность данной модели отопительных устройств — это две камеры сгорания, которые необходимы для качественного и эффективного поддержания пиролитического процесса. Загрузочная камера предназначена для разложения энергоносителя и выделения пиролизного газа. После этого газы попадают во вторую камеру, где при смешении с кислородом образуют горючую смесь. Между камерами установлен колосник, на который укладывают брикеты.

Еще одна особенность пиролизного котла — наличие принудительной тяги. Повышенное аэродинамическое сопротивление обуславливает необходимость установки специального дымососа или вентилятора, который будет обеспечивать подачу кислорода.

Необходимые инструменты и материалы для сборки

Для того, чтобы самостоятельно собрать пиролизный котел, необходимо приобрести следующие инструменты:

• Электросварка. Рекомендуется использовать модели, работающие от постоянного тока
• Дрель
• Большая шлифовальная машина для углов (с возможностью установки круга с диаметром 230 мм). Также желательно иметь круг с диаметром 125 мм, но можно обойтись и без такового

После приобретения всех необходимых инструментов нужно найти соответствующие материалы, из которых будет собираться пиролизный котел:

• Качественное листовое железо. Металлический лист должен быть толщиной от 4 до 6.5 мм, а его общая площадь — не менее 7 кв. м. Для того, чтобы сэкономить на данном пункте, можно использовать 4-мм. листовую сталь только для сборки загрузочной камеры. Для второй камеры и внешних стенок можно использовать и более тонкие листы железа
• 57-мм труба длиной 6-8 м, толщина стенок — в пределах 2,5-3 мм
• 159-мм труба длиной 0.7 м, допустимая толщина стенок — не более 4.5 мм
• Две профтрубы, одна 60х30, другая — 80х40. Длина труб — 1 м
• Полоса стали шириной 20 мм, толщиной 4 мм и длиной 7 м
• Полоса стали с параметрами: ширина — 35 мм, толщина — 4 мм, длина — 1.5 м
• Полоса стали с шириной не меньше 85 мм, толщиной 5 мм и длиной 1 м
• Электроды — 5 пачек
• Отрезные круги — 10 штук, диаметр — 230 мм, шлифовальные круги — 5 штук, диаметр — 125 мм
• Температурный датчик
• Вентилятор

Это основные материалы, которые понадобятся мастеру для сборки пиролизного котла. В процессе работы может оказаться, что некоторых расходных материалов нет. Тем не менее, это не повлияет ни на цену сборки, ни на её качество.

Пиролизный котёл своими руками (чертеж)

Прежде чем начинать сборку такого сложного устройства, необходимо составить схему всех частей котла. Мы не рекомендуем разрабатывать самодельные котлы отопления с нуля (конечно, если мастер не является инженером-теплотехником). Намного проще взять уже готовую схему и собрать по ней, при необходимости внеся необходимые дополнения или доработки.

Схема пиролизного котла своими руками:

• А — аппарат, контролирующий контур котла
• В — дверца, через которую производится загрузка
• С — зольник
• D — отвод для дыма
• E — муфта, предназначающаяся для датчика предохранителя
• F — патрубок, который устанавливается для аварийной линии
• G — магистраль подачи теплоносителя на контуре KV
• H — подводка воды в теплообменник, R= 3/4 дюйма
• K — подводка горячей воды в теплообменник
• L — выходная магистраль контура KR
• M — Расширительный бак

Предложенный вариант является не самым простым — это известная схема котла Беляева. При желании, можно найти в Интернете и куда более простые конструкции пиролизного котла своими руками, но мы предлагаем нашим читателям именно тот вариант, технологические особенности которого будут оптимальными. При изменении конструктивных особенностей нужно помнить, что размер внутренней камеры должен меняться незначительно.

Взять во внимание: при осуществлении пробного запуска пиролизного котла необходимо определить показатель КПД. Конечно, расчеты можно не проводить — достаточно посмотреть на состояние дыма. Если не чувствуется угарный газ — КПД пиролизного котла высокий.

Пиролизные котлы в качестве теплоносителя могут использовать не только воду, но и воздух. Теплоноситель перемещается по контурам точно так же, как и вода. Данная система эффективна в домах, которые владельцы посещают достаточно редко, например, в дачных домах из пеноблоков.

Если для дачного дома можно и пренебречь отоплением, то каркасные дома для зимнего проживания нуждаются в обязательной установке отопительных систем. Кстати говоря, каркасные дома имеют множество преимуществ. Они легки в возведении, имеют сравнительно небольшую стоимость строительства, высокие теплоизоляционные свойства. О каркасных домах для постоянного проживания читайте здесь.

Помимо отопления нужно заняться и вентиляцией дома. О монтаже вентиляции в доме читайте в этой статье. Если подойти к этому делу серьёзно, то вентиляционную систему можно сделать своими руками.

Условия противопожарной безопасности

Важна не только технологическая реализация, но и выполнение правил установки пиролизного котла с учетом всех требований безопасности. Должны соблюдаться такие условия:

• Котел должен устанавливаться исключительно в нежилом помещении
• Под котлом должно находиться кирпичное или бетонное основание
• Расстояние до ближайших стен или предметов интерьера должно быть не менее 30 см
• Помещение должно хорошо вентилироваться

Взять во внимание: дымоход котла после установки рекомендуется утеплять минеральной ватой для того, чтобы избежать образование конденсата и смол на внутренней поверхности трубы.

Помимо схемы, советуем ознакомиться читателям с видеоматериалами, посвященными самостоятельной сборке пиролизного котла.

Видео о пиролизных котлах своими руками

Изготовление пиролизного котла своими руками (15-25 кВт)

Сделать своими руками пиролизный котел (45кВт)

Твердотопливный пиролизный котел своими руками

Как сделать реактор пиролиза? _ Установка для пиролиза отработанных шин / пластика

Реактор пиролиза
Реакция пиролиза — это реакционный процесс, при котором вещество разлагается под действием тепла. Многие неорганические и органические вещества разлагаются при нагревании до определенной степени. Реакции пиролиза используются во многих областях в зависимости от температуры. В зависимости от температуры мы можем разделить пиролиз на три различных метода пиролиза: высокий, средний и низкий. Сегодня речь идет о среднетемпературном пиролизе.Температура пиролиза обычно составляет от 600 до 700 ° C. Он в основном используется для сравнения восстановления энергии и ресурсов одного материала, такого как процесс преобразования отработанных шин и пластиковых отходов в тяжелые нефтеподобные материалы. В разных областях в технологии пиролиза используются разные температуры и разные процессы пиролиза. Так как же сделать реактор пиролиза? Чтобы адаптироваться к температурным требованиям оборудования, чтобы оборудование могло играть лучше?
Конструкция реактора пиролиза Конструкция реактора пиролиза компании
ДОИНГ выполнена строго по стандарту сосудов высокого давления (котлового).Головка реактора круглой формы имеет очень сильное натяжение и хорошее соединение с корпусом реактора, поэтому не может быть взломана под высоким давлением и высокой температурой. Материал реактора пиролиза может быть изготовлен из котельных плит Q245R и Q345R или нержавеющей стали 304 и 306. Толщина всего реактора обычно составляет 16 мм.

Сварка реактора пиролиза сравнить
Реактор очень важен, и сварка также очень важна, на нашем пиролизном заводе используется самосварочный аппарат, и после этого мы будем использовать наш рентгеновский аппарат для проверки сварки, если есть небольшое отверстие, мы его переварим.На всех остальных заводах сварочные машины производятся рабочими, они не могут гарантировать герметичность, и такая работа опасна.
При сварке нашего реактора пиролиза используется трехэтапный процесс сварки, сначала точечная сварка, а затем выполнение канавки, как показано на правом рисунке, для лучшей автоматической сварки.

В нашем реакторе пиролиза используется малая зубчатая передача. По сравнению с трансмиссией с большой шестерней, маленькую шестерню нельзя легко деформировать. Шестерня будет закреплена на выпускной маслопроводной трубке, между шестерней и реактором будет некоторый зазор, поэтому на шестерню будет передаваться лишь небольшая энергия нагрева, а также на шестерне есть несколько отверстий для выпуска тепла, которые не будут легко выходить из формы. .

Ролик реактора пиролиза
Другой конструкцией реактора пиролиза является опорный ролик. Валок хоть и небольшой, но это основная часть пиролизной установки. Всего имеется 4 ролика для поддержки реактора пиролиза. Возьмем, к примеру, установку пиролиза мощностью 10 тонн, вес открытого реактора составляет около 10 тонн, после загрузки 10 тонн отработанных шин вся система будет 20 тонн. Это означает, что эти 4 ролика должны выдерживать вес 20 тонн. Если один ролик сломается, вся система перестанет работать.Так что ролик должен быть достаточно прочным. Именно поэтому в качестве материала роликов мы выбираем литейную сталь, так как литая сталь непросто деформировать.

Как сделать реактор пиролиза? Благодаря нашим высоким стандартам проектирования и передовым технологиям в отрасли пиролизных установок, пиролизный реактор может не только обеспечить безопасность вашей работы, но и иметь длительный срок службы. Подробнее о том, как сделать пиролизный реактор? свяжитесь с нами, если возникнут технические проблемы по изготовлению реактора пиролиза!

Как сделать конструкцию реактора пиролиза пластика, чтобы он оставался безопасным и стабильным? _ Завод по переработке шин / пиролиз пластика

Отходы пластмасс имеют широкий спектр источников, они чрезвычайно опасны и с ними трудно обращаться должным образом, а использование установок пиролиза пластиковых отходов для превращения пластиковых отходов в мазут привлекает большое внимание во всем мире.

Установка пиролиза пластиковых отходов

Для обеспечения безопасности и стабильности конструкция реактора плазменного пиролиза должна выполняться строго в соответствии с производственными стандартами сосудов высокого давления. В реакторе пиролиза пластика DOING используется 16-миллиметровый котел из специальной стали и изогнутая компрессионная головка, которая устойчива к высокому давлению и высоким температурам.

Изогнутая компрессионная головка

Большой загрузочный люк все еще используется в конструкции реактора пиролиза пластика другими производителями оборудования.Хотя подача удобна, но используется плоская сварка, сопротивление давлению намного меньше стандартного уровня, а площадь давления намного выше, чем у нашего реактора пиролиза пластика. Уровень безопасности плоской сварки не соответствует требованиям правительства к производству котлов.

ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ реактора пиролиза пластмасс конструкции

Кроме того, конструкция нашего реактора пиролиза из пластика соответствует требованиям с максимальным размером 2,8 × 6,6 м, что одновременно обеспечивает простоту эксплуатации и безопасность.Некоторые производители также производят 15 тонн технологического оборудования, что не соответствует государственной политике по производству котлов. Конструкция реактора пиролиза пластмассы DOING также имеет устройство сигнализации давления. Когда давление превышает критическое значение, срабатывает аварийный сигнал, и автоматический предохранительный клапан срабатывает автоматически, чтобы еще больше гарантировать безопасное производство установки для пиролиза пластика.

Устройство для безопасного производства установки пиролиза пластмасс

Кроме того, мы также используем малую колесную передачу в конструкции нашего реактора пиролиза пластмассы.В старой конструкции реактора пиролиза пластмассы, колесная шестерня на корпусе реактора, когда температура составляет около 500 ℃, она повреждает колесную шестерню во время процесса, менее прочную, чем конструкция с малой колесной передачей.

Малогабаритная колесная передача для реактора пиролиза пластмасс

Компания DOING работает в этой области почти 10 лет, и безопасность и стабильность реактора пиролиза пластмасс полностью гарантированы, чем заслужила единодушную похвалу наших клиентов.Наше оборудование постоянно обновляется, и мы постоянно укрепляем существующие конструктивные преимущества. Надеемся на ваше сотрудничество.

Пиролизное масло — Экология с открытым исходным кодом

Основное > Энергетика > Биотопливо

---

Пиролизное масло или «био-масло» является продуктом пиролиза различных материалов, таких как:

• При нагревании древесины или другой биомассы до достаточной температуры в среде с низким содержанием кислорода или без кислорода образуются летучие компоненты
• После охлаждения некоторые из них находятся в газообразном состоянии (водород, окись углерода, газообразные углеводороды), а другие находятся в жидкой форме, так называемое пиролизное масло
• Это масло является плотным источником топлива — для таких применений, как отопление и производство пара.
• Таким образом, это менее технологичный заменитель нефтяного топлива в некоторых приложениях с более низкой теплотворной способностью, чем дизельное топливо.
• В настоящее время не может заменить дизельное топливо в стандартных дизельных двигателях внутреннего сгорания из-за высокой вязкости и кислотности.
• Модернизация биомасла до дизельного топлива с помощью процесса Фишера-Тропша возможна, но не может быть практичной в малых масштабах
• Также существуют химические пути
• Недавно был обнаружен дешевый способ с открытым исходным кодом для улучшения биомасла с помощью Red Mud в качестве катализатора.

Бионефть («биокруд») прямо с фермы.

• Нужно найти какой-нибудь паспорт безопасности для него или, возможно, аналогичный продукт «креозит» / древесная смола?
• ВЕРОЯТНО не очень хорошо
• Не помешает использовать:
  • Перчатки
  • Вытяжной шкаф и респиратор и / или хорошая вентиляция в рабочем пространстве
• Пока он не превратится в конечное топливо / продукты, просто используйте:
  • Хорошая вентиляция и мытье рук после воздействия

Сценарии использования

Пиролизное масло чаще всего получают в результате пиролиза биомассы, но также возможны и другие источники, такие как пластиковые отходы и старые шины.Типичные промышленные применения пиролизного масла в качестве топлива:

• Котлы
• Печи
• Генераторы горячей воды
• Генераторы горячего воздуха
• Нагреватель теплоносителя
• Электрогенераторы (смешанные с 50% дизельным топливом)
• Дизельные насосы (смешанные с 50% дизельного топлива)

Методы использования

• Может использоваться напрямую (хотя и не так эффективно и более загрязняюще) как:
• В случае переработки его можно использовать в качестве соответствующих углеводородов.
  • Фильтрация, водоотделение + химическая сушка и фракционная перегонка — основные рабочие процессы
  • Можно ли использовать его в качестве сырья для производства биодизеля?
• Реакторы, скорее всего, также будут производить следующие полезные продукты:

Производство

Фильтрация после производства

• Простая вакуумная фильтрация через фильтр
• Можно даже использовать тонкую металлическую сетку для повторного использования (кислотность может быть проблемой для этого, но, возможно, ткань / керамика?)

Водоотделение + сушка

Базовое разделение

• Разделительная воронка или аналогичное устройство (метод пипетки для небольших объемов, ведра с носиками для дешевых установок и т. Д.) Может отделять большую часть воды
• Может ли водоотделитель / сифон для дизельного топлива быть хорошим вариантом OTS?
• Может быть использовано автоматическое дозирующее устройство или сепаратор непрерывного действия масла и воды

Дополнительная сушка

• Не требуется для прямого использования
• Это больше подходит для использования в химической очистке и модернизации.
• Это можно сделать через:
  • Молекулярные сита
  • Вакуумная сушка (при условии, что масло сначала не выкипит, или это учтено)
  • Фракционное замораживание (сублимационная сушка жидких смесей для разделения с помощью разностей сублимации) может работать (требуется исследование)
  • Простые емкости для испарения / пруды в сухой / теплой среде? (требуется дополнительное исследование)

Постфильтрация + сушка Очистка / модернизация

• Не используется ни в каких случаях прямого использования масла
• Используется для производства синтетических углеводородов на том же уровне, что и разновидности био-сырой или невозобновляемой сырой нефти.
• Выполнено с использованием того же рабочего процесса, что и другие источники:

Великий эксперимент, который можно провести за семестр, — это создание простого дистилляционного аппарата для проверки процедуры с использованием древесных стружек или газет, а также для измерения чистоты и состава получаемого топлива. Контакт: joseph.dolittle в gmail dot com для получения дополнительной информации

Базовый эксперимент можно легко провести, нагревая биомассу в металлической бочке емкостью 55 галлонов. Может быть применен внешний огонь или установлен электрический нагревательный элемент. Выделяющиеся пары можно направить в другой барабан, погрузив его в холодную воду для образования конденсата. Во втором барабане размещается дренажное отверстие для сброса давления, и газы могут сжигаться или захватываться на этом выходе по мере протекания реакции.Когда вся биомасса будет дистиллирована, подача газа в факел прекратится.

Полученный продукт можно затем проанализировать.

• Испытание на воспламеняемость
• Отопление для отвода воды
• Нагрев для удаления более легких фракций с получением мазута
• Дополнительный нагрев для получения более тяжелых масел или смазок
• Охлаждение на отдельные фазы
• Замораживание для разделения фаз или для разделения воды
• Использование кувшина для воды со встроенным краном позволяет легко отделить воду от топлива (аналогично разделительной воронке).
• Банку с краской в ​​качестве реактора может быть даже проще сделать в небольшом масштабе и дешево

вот пиролизный аппарат в моем понимании:

1.Вам нужна печь, вероятно, старая бочка для внешней стороны камеры сгорания, выложенная внутри смесью шамота / песка / опилок. У него будет крышка с умеренным выпускным отверстием (возможно, половина площади крышки будет удалена), которую можно было бы отлить из той же смеси шамота. Также внизу есть отверстие для топлива и воздуха. Вы могли бы запустить его на природном газе, так как в конечном итоге вы, вероятно, просто вернули бы древесный газ в более позднюю версию.

2. Камера для ввода пиролизуемого материала.можно было бы окружить дешевую камеру тонким защитным покрытием. тонкий, чтобы не препятствовать теплопередаче. огнеупорный раствор и песок, может быть, раствор может стоить 20 долларов за все, что вам понадобится, я думаю. или вам может потребоваться труба большого диаметра и сделать для нее дно и верх из толстых (5/8 «-1/2», я думаю) металлических плит. он должен быть несколько толстым, потому что в противном случае он быстро окислится (гальванизация испарится; хром или эмаль должны будут выдерживать циклы теплового расширения / сжатия; тонкая нержавеющая сталь может быть вариантом) вверху есть отверстие для выхода, есть нет впускного отверстия.

3. тушитель. очевидно, что скорость гашения важна, так как образующиеся свободные радикалы быстро соединяются с образованием смолы и асфальта, а не более полезных веществ. Обычный способ сделать это — распылить большое количество охлажденного пиролизного масла в горячий поток внутри циклонного сепаратора (например, вашей мукомольной мельницы). Не знаю, насколько это практично. возможно, охлаждение стенок циклонного сепаратора и трубопроводов к нему также проточной водой из вашего холодного колодца подойдет.это будет нуждаться в экспериментах.

4. Хранение газа. масляная бочка, наполненная водой, перевернутая и погруженная в воду. Большая версия того, как собирают газ на уроке химии. пузыри газ через дно, и у вас есть клапан на открытой поверхности, чтобы выпустить газ на досуге. веса на вершине стержня определяют фунты на квадратный дюйм хранилища. в конечном итоге этот газ может быть просто перенаправлен обратно в печь, но сначала полезно знать, сколько газа вы получаете, а также вы можете использовать его в качестве газа для приготовления пищи, чтобы вытеснить пропан.

Сначала я говорю, пропустите 3 и просто позвольте пузырькам в воде в 4 быть закалкой. тогда вы сможете взвесить полукокс и газ и узнать, сколько нефти вы добываете. большая часть нефти, вероятно, будет в пленке на дне газосборника, но я не знаю, как влажность повлияет на нее (я думаю, что некоторые фракции полимеризуются с водой или образуют стабильную эмульсию). Теоретически это была бы лучшая закалка с точки зрения площади поверхности газа до теплоотвода, так что вы можете оценить, сколько нефти может произвести очень эффективное закалка.затем, когда у вас есть системные данные о расходах и все остальное, вы можете построить циклонный сепаратор и поиграть с некоторыми лучшими идеями гашения.

-эллиот

Реактор с циркулирующим псевдоожиженным слоем.

Это видео от YouTube Г-на Теслоняна демонстрирует мелкомасштабную фракционную перегонку биомасла из дровяной печи. Очень чистый газ получают, пропуская его через микроперерабатывающий завод (с фильтрами и системой фракционной перегонки). После перегонки газ приводит в действие двигатель внутреннего сгорания, который запускает электрический генератор.

Пиролитическое отработанное пластмассовое масло и его дизельная смесь: характеристика топлива

Авторы представили отработанное пластмассовое пиролизное масло (WPPO) в качестве альтернативного топлива, которое подробно охарактеризовано и по сравнению с обычным дизельным топливом. Полиэтилен высокой плотности, HDPE, был подвергнут пиролизу в лабораторном реакторе из нержавеющей стали собственной конструкции для получения полезных топливных продуктов. Отходы ПНД полностью пиролизовали при 330–490 ° С в течение 2-3 часов с получением твердого остатка, жидкого мазута и легковоспламеняющихся газообразных углеводородных продуктов.Сравнение свойств топлива со стандартами бензинового дизельного топлива ASTM D 975 и EN 590 показало, что синтетический продукт соответствует всем спецификациям. Примечательно, что характеристики топлива включали кинематическую вязкость (40 ° C) 1,98 сСт, плотность 0,75 г / куб.см, содержание серы 0,25 (мас.%) И углеродный остаток 0,5 (мас.%), А высокая теплотворная способность представляла значительную усовершенствования по сравнению с обычным нефтяным дизельным топливом.

1. Введение

Пластмассы стали неотъемлемой частью современного мира благодаря их легкому весу, долговечности и энергоэффективности в сочетании с более быстрыми темпами производства и гибкостью конструкции; эти пластмассы используются во всем диапазоне промышленных и бытовых областей; Таким образом, пластмассы стали незаменимыми материалами, и их применение в промышленности постоянно расширяется.В то же время пластиковые отходы создают очень серьезную экологическую проблему из-за их огромного количества и проблем с их утилизацией. Пиролиз пластиковых отходов в жидком топливе (бензин, дизельное топливо и т. Д.) Или химическом сырье не только может эффективно решить проблему белого загрязнения, но также может в определенной степени уменьшить дефицит энергии. Ожидается, что переработка пластиковых отходов станет наиболее эффективным способом. Переработка, регенерация и утилизация пластиковых отходов стали предметом исследований в стране и за рубежом и постепенно сформировали новую отрасль [1–6].

Разложение полимерных материалов также актуально и представляет интерес для промышленности, поскольку пластик используется во многих современных товарах [7, 8]. Широкое использование полимерных материалов или пластиков привело к накоплению нетрадиционных отходов, не связанных с жизненным циклом матери-Земли [9, 10]. Таким образом, отходы современных материалов накапливаются без эффективных путей разложения и переработки на свалках. Повышение цен на нефть и нефтехимические продукты открыло для промышленности возможность инвестировать в разложение пластиковых отходов в нефтехимию [11, 12].Сегодня пластиковые свалки так же ценны, как и нефтяные шахты. Исследователи предложили модели кинетики реакции для оптимальных условий пиролиза смесей пластиковых отходов. Литература изобилует переработкой этих традиционных отходов в нефтехимию [13–15], и многие отрасли промышленности поддерживаются и развиваются на основе разложения природных и синтетических полимеров [14, 15]. С научно-инженерной точки зрения неразлагаемость пластмасс больше не является экологической проблемой на свалках, поскольку пластики могут быть переработаны.Тем не менее, уносимые пластиковые отходы продолжают представлять огромную опасность на поверхности и в поверхностных водах, таких как водные пути, моря и океаны, угрожая безопасной жизни как животных, так и людей [15].

Пластмассы включают полистирол [16, 17], поливинилхлорид [17, 18], полипропилен [17–19], полиэтилентерефталат [18], акрилонитрилбутадиенстирол [18] и полиэтилен [16–19]. 18]. В некоторых случаях пластмассы подвергались копролизу с другими материалами, такими как отработанное моторное масло [18]. Сообщалось о быстром пиролизе ПЭ, пиролизе ПЭНП [16], ПЭВП [20, 21] и различных смесей [17].Во всех исследованиях полиэтилена не сообщалось ни о свойствах полученной бионефти, ни о повышении качества до углеводородов топливного качества и последующем определении свойств топлива.

Целью этого исследования было производство, определение характеристик и оценка альтернативного дизельного топлива путем пиролиза пластиковых отходов HDPE. Еще одной целью было сравнение нашего пиролизованного масла с обычным дизельным топливом, полученным из нефти, наряду со сравнением со стандартами на дизельное топливо, такими как ASTM D 975 и EN 590.Были приготовлены смеси отработанного пластикового пиролизного масла (WPPO) с дизельным топливом и измерены полученные в результате свойства топлива. Ожидается, что эти результаты будут способствовать пониманию применимости и ограничений HDPE в качестве сырья для производства альтернативного дизельного топлива.

2. Материалы и методы

2.1. Материалы и описание процесса

Пластик, использованный в этом исследовании, использовался в бытовых пластиковых контейнерах для отходов (HDPE). Пластмассовые отходы очищались моющим средством и водой для удаления содержащихся посторонних материалов, таких как грязь и масло.Промытые отходы пластмассы сушили и разрезали ножницами на мелкие кусочки размером от 0,5 дюйма до 2 дюймов.

2.2. Экспериментальная установка

Лабораторный реактор периодического действия с неподвижным слоем для пиролиза с внешним нагревом использовался для производства масла из пластика. На рис. 1 представлена ​​принципиальная схема установки для пиролиза пластмасс. Основными приборами камеры пиролиза являются регулятор температуры, конденсатор, датчик температуры, нагревательная спираль, изолятор, резервуар для хранения, клапан и линия выхода газа.Эффективная длина и диаметр реактора из нержавеющей стали составляют 38 см и 15 см соответственно. Реактор с шиной электрически нагревали до 475 ° C с помощью проволочного электронагревателя Ni-Cr. Здесь необходимо упомянуть, что датчик использовался через стенку камеры пиролиза из нержавеющей стали для измерения температуры. Поэтому упоминание о температуре могло показаться небольшим по сравнению с традиционной системой. Кроме того, в камере пиролиза использовалось отверстие для азота для обеспечения равномерного нагрева по сечению камеры реактора и создания инертной среды в камере пиролиза.

Выход в низкотемпературном диапазоне отсутствовал, и процесс осуществляли в реакторе в диапазоне температур от 330 ° C до 490 ° C в течение примерно двух часов сорока минут. Паровые продукты пиролиза отводились через два конденсатора. Конденсаторы охлаждались водой, и конденсированное бионефть собиралось в два коллектора. Неконденсированный газ сжигали в атмосферу, а полукокс собирали из реактора после завершения цикла пиролиза.

2.3. Свойства топлива

Все топливные свойства масла были протестированы с помощью следующих методов, которые приведены в таблице 1.

Свойства Метод испытаний Плотность IP 131/57 Кинематическая вязкость ASTM D 445 Температура вспышки ASTM D 93 Температура воспламенения ASTM D 93 ASTM D 93 49 Температура застывания ASTM D 97 Теплотворная способность Калориметр бомбы 12/58 Содержание серы ASTM D 129-00 Остаток углерода 65 Зольность ASTM D 48

Измерение плотности выполняется с точностью ± 0.0005 г / мл, а другие параметры, такие как температура застывания, температура вспышки и температура воспламенения, измеряются с точностью ± 1 ° C.

3. Результаты и обсуждение

3.1. Влияние температуры на выход продукта

Продукты разделяются на газ, масло и остатки полукокса путем пиролиза пластиковых отходов. Около 38,5% WPPO было получено при температуре 330 ° C, как показано на рисунке 2. Процентное содержание масла постоянно увеличивалось до 76,0% при 425 ° C. Газы, полученные в результате пиролиза пластмасс, состоят в основном из водорода (H ₂ ), диоксида углерода (CO ₂ ), монооксида углерода (CO), метана (CH ₄ ), этана (C ₂ H ₄ ). ) и бутадиена (C ₄ H ₆ ) со следовыми количествами пропана (CH ₃ CH ₂ CH ₃ ), пропена (CH ₃ CH = CH ₂ ), n -бутан (CH ₃ (CH ₂ ) ₂ CH ₃ ) и другие разные углеводороды.

3.1.1. Влияние температуры перегонки на сырой WPPO

Перегонка проводится для отделения более легкой и тяжелой фракций углеводорода, присутствующих в отработанном пластиковом пиролизном масле. Перегонку проводят при температуре от 116 ° C до 264 ° C; 73,5% ВЭФЗ дистиллировано. При температуре 116 ° C было получено только около 10,0% дистиллированного WPPO, как показано на рисунке 3. Однако процентное содержание WPPO постоянно увеличивалось до 73,5% при температуре 264 ° C с 10% при температуре 116 ° C.

3.2. Анализ отработанного пластикового пиролизного масла

3.2.1. Физиохимический анализ

Пластиковые отходы имеют высокое содержание летучих 77,03% по весу, что подходит для пиролизного преобразования твердых органических отходов в жидкий продукт. Характеристики отработанного пластикового пиролизного масла, полученного при 425 ° C, показаны в таблице 2.

Содержание серы 9027 % от массы) Свойства WPPO сСт при 40 ° C (вязкость ) 1.980 Плотность при 40 ° C (г / куб.см) 0,7477 Остаток углерода (мас.%) 0,5 Зольность (%) 0,036 0,246 Температура вспышки (° C) 15 Температура застывания (° C) <−15 Температура воспламенения (° C) 20 Теплотворная способность (ккал / кг) 9829.35

3.2.2. Вязкость

Вязкость зависит от сырья, условий пиролиза, температуры и других переменных. Чем выше вязкость, тем выше расход топлива, температура двигателя и нагрузка на двигатель. С другой стороны, если вязкость масла слишком высока, может иметь место чрезмерное трение. Вязкость измеряли по методике IP-50 при температуре 40 ° C. Из рисунка 4 видно, что вязкость отработанного пластикового пиролизного масла, полученного при температуре пиролиза 425 ° C, составляла 1.98 сСт, что было сравнительно выше, чем у керосина, и ниже, чем у дизельного топлива.

3.2.3. Плотность

Плотность — важное свойство жидкого топлива. Если плотность топлива высокая; расход топлива будет меньше. С другой стороны, масло с низкой плотностью потребляет больше топлива, что может вызвать повреждение двигателя. Поэтому слишком низкая или слишком высокая плотность жидкого топлива нежелательна. Из рисунка 5 видно, что плотности WPPO и WPPO50 оказались равными 0,7477 г / см 3 и 0.7943 г / куб.см соответственно, что близко к плотности керосина, дизельного топлива и газойля. Таким образом, обычное топливо, такое как дизельное топливо, керосиновое масло и газойль, можно заменить пластиковым пиролизным маслом.

3.2.4. Температура вспышки

Температура вспышки — это самая низкая температура, при которой он может испаряться с образованием горючей смеси с воздухом. Температура вспышки используется для характеристики пожарной опасности топлива. Температуру вспышки WPPO измеряли в соответствии с методом ASTM D 93-62. Температура вспышки WPPO составляла около 15 ° C.Низкая температура вспышки указывает на присутствие в топливе легколетучих материалов, что является серьезной проблемой безопасности при обращении и транспортировке. Температура вспышки топочного мазута, дизельного топлива и керосина выше, чем WPPO (Рисунок 6), что указывает на простоту обращения с ними. При удалении более легких компонентов (таких как нафта / бензин) температура вспышки WPPO будет увеличена.

3.2.5. Точка воспламенения и точка застывания

Точка воспламенения топлива — это температура, при которой оно будет продолжать гореть в течение не менее 5 секунд после воспламенения открытым пламенем.Точка возгорания используется для оценки риска способности материалов поддерживать горение. Обычно считается, что точка воспламенения любого жидкого масла примерно на (5–10) ° C выше точки воспламенения. Температура возгорания отработанного пластикового пиролизного масла составляла 20 ° C.

Температура застывания — это температура, при которой масло просто перестает течь при охлаждении со стандартной скоростью в стандартном аппарате. Температура застывания определяет пригодность масла для низкотемпературных установок. Температуру потери текучести WPPO измеряли с использованием методики ASTM D 97-57.Температура застывания была <-15 ° C. Низкое значение температуры застывания WPPO указывает на то, что он не подходит для стран с холодной погодой.

3.2.6. Теплотворная способность

Одним из важных свойств топлива, по которому судят о его эффективности, является его теплотворная способность. Теплотворная способность определяется как энергия, выделяемая при полном сгорании единицы массы топлива в достаточном количестве воздуха. Теплотворная способность WPPO оценивалась по методу IP 12/58. Теплотворная способность WPPO составила 9829,3515 ккал / кг.На рисунке 7 показано сравнение теплотворной способности WPPO с другими видами масла.

3.2.7. Содержание серы и золы

Присутствие серы в автомобильном топливе вызывает выбросы, которые представляют собой экологическую проблему. Высокое содержание серы снижает способность системы к каталитическому преобразованию, тем самым увеличивая выбросы оксидов азота, оксида углерода (CO), углеводородов и летучих органических соединений (ЛОС). Содержание серы в WPPO измеряли с использованием методики ASTM D 129-00.

Содержание серы в отработанном пластиковом пиролизном масле составляло 0,246%. Содержание серы в WPPO немного выше, чем в бензине (0,014%), дизельном топливе (0,15%) и других видах мазута, поскольку пластиковые отходы содержат некоторые загрязнения (Рисунок 8).

Зольность масла — негорючий остаток. Зольность дистиллированного пиролизного масла для шин (DTPO) и DTPO50 (50% DTPO: 50% дизельного топлива) измеряли с использованием методики испытаний IP 04/58. Из рисунка 9 видно, что зольность WPPO составляла 0.0036% сравнительно выше, чем у дизельного топлива, легкого мазута и керосина. Таким образом, его можно использовать как альтернативу топочному мазуту и ​​мазуту (HFO).

3.2.8. Углеродный остаток

Углеродный остаток указывает на тенденцию масла откладывать углеродистый твердый остаток на горячей поверхности, такой как горелка или форсунка, при испарении его испаряющихся компонентов. Углеродный остаток WPPO измеряли согласно методу ASTM D 189-65. Естественно, предпочтительнее масло, которое оставляет минимальное количество нагара.

На рис. 10 показано, что углеродный остаток в пластиковом пиролизном масле составлял 0,5%. В другом исследовании сообщалось о 0,05% углеродного остатка [22]. Остаток углерода в дизельном топливе и легком мазуте был сравнительно выше, чем в WPPO. Это указывает на то, что дизельное топливо будет образовывать более высокие отложения. Топливо с высоким содержанием остаточного углерода может вызвать повышенное загрязнение газовых путей; необходима более частая очистка, особенно турбокомпрессора и котла-утилизатора.

4.Заключение

Термический пиролиз смешанного пластика приводит к производству мазута, который является ценным продуктом восстановления. Это также снижает проблему утилизации пластиковых отходов. В этой работе выполняется термический пиролиз пластиковых отходов, поскольку использование катализатора является дорогостоящим, а его регенерация представляет собой сложную задачу. Пиролиз смешанного пластика дает смесь нефти и газа и дает очень небольшое количество полукокса. Более высокая температура пиролиза и более длительное время реакции увеличивают выход газа и снижают образование угля.Легколетучие продукты получаются при низкой температуре. Выход жидкости увеличивается по мере увеличения времени выдержки с 1 часа до 2 часов, но когда время выдержки увеличивается с 2 часов до 3 часов, выход жидкости уменьшается. Максимальный выход масла составил 77,03% за 2 часа. Жидкость, полученная в этом процессе, имеет относительно больший объем и низкий интервал кипения. Перегонка топливоподобных жидкостей показывает больше легких фракций при более высокой температуре и более продолжительном времени. Физико-химические свойства полученного мазута могут быть использованы для получения высокоэффективного топлива или топочного мазута после смешивания с другими нефтепродуктами.Однако необходимы дальнейшие исследования для использования этого масла в качестве топлива или сырья.

Конкурирующие интересы

Авторы заявляют об отсутствии конкурирующих интересов.

Преобразование пластика в дизельное топливо — преобразование пластиковых отходов в дизельное топливо

Как правило, процесс превращения пластика в дизельное топливо требует двух основных этапов. Во-первых, это установка для пиролиза пластика (также называемая заводом из пластика в масло), которая в основном используется для превращения пластиковых отходов в мазут, а затем с помощью оборудования для перегонки нефти она может превращать мазут в дизельное топливо.Таким образом, мы можем знать, что установка для пиролиза пластика имеет тесную связь с дистилляционной машиной. Преобразование пластика в дизельное топливо означает превращение пластика в мазут, а затем в дизельное топливо.

От пластика к дизельному процессу

Краткое введение пластиковых отходов в дизельный процесс

Во-первых, пластмассы необходимо превратить в жидкое топливо на установке пиролиза пластиковых отходов, которая состоит из реактора, коллектора, конденсаторной системы, масляного бака, системы охлаждения, гидрозащиты и системы пылеулавливания.Пиролизное оборудование нагревает реактор до высокой температуры, и когда она достигает соответствующей температуры, пластмассовые отходы будут выделять в реакторе нефтяной газ; тогда нефтяной газ станет жидким маслом после прохождения через присоединенную систему охлаждения. Масло можно напрямую использовать в качестве топлива. Когда масло полностью сливается, оставшийся материал называется сажей, которую можно использовать в качестве присадки.

Во-вторых, используйте установки для перегонки масла, чтобы превратить пластиковое масло в дизельное топливо.Что касается этого типа оборудования, оно состоит из системы дистилляции, системы нагрева, системы обеспыливания и интеллектуальной системы электрического управления. Прежде всего, поместите пластиковое пиролизное масло в трубчатую печь для нагрева, а затем через систему дистилляции оно может произвести масляный пар; затем масляный пар будет фракционироваться в базовое дизельное топливо через систему конденсатора; а затем, после осаждения и фильтрации, он станет квалифицированным дизельным топливом с добавлением отбеливающего агента.

Наименование и доля конечных продуктов в отходах пластика в дизельном процессе

Конечные продукты пиролизных отходов машин: мазут и технический углерод.Пропорция конечных продуктов зависит от типа пластика;

Конечные продукты перегонки: дизельное топливо или бензин, отработанный газ и тяжелый нефтяной шлак, составляющие соответственно 70%, 10%, 5%, 15% (также отличаются от различных материалов).

Превратите пластик в дизельное топливо

Охрана окружающей среды: переработка пластиковых отходов в дизельное топливо

1. Технология переработки отходящих газов

Что касается пылевого газа, мы применяем процессы вторичной очистки.Дымовой газ сначала охлаждается, а затем направляется в колонну сильного распыления диаметром 1 метр и высотой 3 метра через тягловую трубу. Дымовой газ, поступающий на мощную распылительную мощность, будет обеспыливаться керамическим кольцом, затем он будет проходить через прочный слой распыления, и в последнем случае большая часть газа останется в сетчатом материале и немного пара попадет в дымовую трубу. Если добавить щелочные вещества в воду, некоторое количество серы и газообразного хлора будет нейтрализовано, образовавшаяся соль затвердеет для повторного использования.

О контроле диоксина, печь, производящая небольшое количество крекированного газа в печь для сжигания, температура доменной печи до 1000 градусов, при этой температуре диоксин будет разлагаться и исчезать, небольшое количество диоксина будет снова образовываться в процессе Нагрев печи и удаление диоксина, адсорбер с активированным углем и пылеуловитель с мешком будут оснащены мощной распылительной колонной для адсорбции диоксинов. Таким образом, оборудование практически не выделяет диоксинов.

2. Схема очистки сточных вод

Расход воды при переработке пластиковых отходов в дизельное топливо очень невелик, и она в основном используется для очистки дымовых газов и отработанных газов. Вода будет кислой после поглощения кислоты, однако вода будет рециркулировать после осаждения нейтрализации щелочей. Небольшое количество соли, образовавшейся в результате оседания, может быть безвредным при естественном разложении.

3. Схема обращения с твердыми отходами

Шлак из реактора пиролиза, может использоваться в качестве шихты для строительного материала.Стальная проволока из шин может быть повторно переработана для использования.

Второй — это машины для перегонки пластикового масла:

1. Сборник отработанных газов

Отработанный газ в основном образует угольный топливный газ трубчатой ​​печи и некоторое количество горючего газа, который не может быть конденсирован. Как правило, у нас есть система обеспыливания с четырьмя фильтрами, которые могут тщательно очищать дым в соответствии с национальными стандартами выбросов.

Преобразование пластиковых отходов в дизельное топливо

2.Сточные воды

Сточные воды этой программы, произведенные очисткой сырья и гидрозащитой. Согласно данным, предоставленным строительным подразделением, на каждую тонну мазута потребуется 50 л воды, а вся программа будет использовать 7,5 тыс. Тонн мазута, поэтому, исходя из этой оценки, объем сточных вод составляет около 4,3 м3 / сут, 1300 м3. / а, есть некоторые вредные и загрязненные элементы, включая pH, SS, нефть. Таким образом, мы также предприняли некоторые эффективные меры по обращению со сточными водами, во-первых, мы можем направить сточные воды обработки в бассейн слабой гармонической жидкости после обработки нефти, чтобы нейтральная вода имела трехступенчатую фильтрацию.Когда качество воды хорошее, мы можем использовать часть для охлаждения реактора и подачи горючего газа в горелку, левая часть будет втягиваться в канализационную сеть индустриального парка. И вот наконец впадает в реку.

3. Шум

В процессе перехода от пластмассы к дизельному топливу используются устройства с низким уровнем шума, которые также могут повысить точность машин, чтобы уменьшить шум, создаваемый вибрацией и трением машины.

Пиролизный котел длительного горения.Самодельные пиролизные котлы длительного горения

Если вы задумываетесь, какой источник тепла использовать зимой в доме, где нет доступа к газовой магистрали, можно обратить внимание на российские пиролизные котлы длительного горения. Даже если у вас есть доступ к газопроводу, стоимость топлива может быть довольно высокой. Использование угля или дров очень неудобно, а электричество стоит дорого.

Когда использовать пиролизный котел?

Если у вас есть возможность применить в качестве топлива прессованные брикеты или древесину, то оптимальным решением будет установка, использующая принцип пиролизного горения.КПД такого устройства достаточно высок, но приобрести промышленный образец может быть проблематично, так как цены на эти агрегаты сегодня высоки. Если вы один из тех мастеров, для которых изготовление такой конструкции — несложный процесс, стоит присмотреться к этому вопросу повнимательнее.

Что такое пиролизное сжигание?

Если вас интересует пиролизный котел длительного горения, то его можно назвать весьма оправданным. В качестве топлива использовать дрова не очень удобно, так как в обычных условиях они расходуются быстро, а значительная часть тепла при этом не используется.Это влечет за собой необходимость постоянно загружать их в топку или котел. Пиролиз предполагает создание таких условий, при которых топливо расходуется очень медленно, выделяя большое количество тепла. Подобного эффекта можно добиться, если процесс протекает при низком уровне кислорода. Это позволяет получить горючий газ, кокс и золу. Газ в описываемой установке смешивается с кислородом и горит при высоких температурах, выделяя большое количество тепла. Таким образом, принцип работы котла включает две ступени.Сначала при ограниченном поступлении воздуха дрова горит, после чего вступает в реакцию газо-воздушная смесь. В этом двухступенчатом принципе работы используется не только пиролизный котел длительного горения, но и дровяные печи, а также твердотопливные генераторы.

Если у вас пиролизный котел, вам необходимо будет правильно отрегулировать его работу, что исключает возможность поломки системы отопления дома. Высокую стоимость заводских агрегатов можно назвать оправданной, это связано с тем, что в них используется качественный материал, способный выдерживать высокие температуры.Речь идет о 8-миллиметровой легированной стали, жаропрочном железе и шамоте, но этот список нельзя назвать полным. Второй фактор, влияющий на высокую стоимость, — это довольно сложная система управления, обеспечивающая эффективность работы. Для достижения максимального эффекта горения необходимо учитывать исходную влажность древесины и температуру разогрева, так как процесс испарения воды влияет на количество выделяемой энергии. Чтобы контролировать процесс, нужно следить за объемом воздуха, который подается в устройство.Пиролизный котел длительного горения имеет вентилятор, за счет которого подается воздух. Для работы обязательный доступ к электричеству. Наличие этого элемента превращает устройство в электрически зависимый агрегат. При отключении используется источник бесперебойного питания или подобное устройство.

Конструктивные особенности пиролизного котла

Если вам предстоит пиролизный котел длительного горения, вам следует ознакомиться с его особенностями. Среди основных элементов можно выделить камеру сгорания, трубы для отвода и подвода воды, место для установки вентилятора, вентиляционные отверстия, дымовые каналы, регуляторы.Для частного дома рекомендуется использовать оборудование мощностью 40 кВт. Если этот показатель нужно уменьшить или увеличить, то следует изменить параметры агрегата. Если это небольшой дом, мощность может варьироваться от 25 до 30 кВт. Если вы производите небольшие агрегаты, вы можете сэкономить не только деньги, но и время.

Подготовка к сборке

Лучший пиролизный котел длительного горения — тот, который вы делаете сами. В конце концов, вы будете точно знать, какими функциями он обладает, чтобы при необходимости заняться ремонтом.Для изготовления такого сложного устройства потребуется подготовить широкий спектр материалов и инструментов, в том числе электродрель, электроды, шлифовальный круг диаметром 125 миллиметров, металлические листы 4 мм, набор профилированных труб, вентилятор и сварочный аппарат. В последнем случае лучше всего использовать модель постоянного тока. Вам понадобится болгарка, отрезной круг диаметром 230 миллиметров и набор труб разного диаметра. Мастеру необходимо подготовить несколько стальных полос, каждая из которых должна иметь разную толщину и ширину.

Совет специалиста

Пиролизные котлы длительного горения, цена на которые может составлять 40 000 рублей, должны быть изготовлены из стали достаточно толстой, для этого следует использовать листы толщиной 4 мм. Но в целях экономии на корпус можно использовать сталь 3 мм.

Технология работы

В котлах этого типа загрузочное отверстие должно располагаться немного выше по сравнению с обычными твердотопливными котлами. Важно установить ограничитель, позволяющий контролировать количество воздуха, попадающего внутрь топливной камеры.С его помощью вы сможете оперативно сообщить о брикетах и ​​дровах. Для изготовления ограничителя можно использовать трубу, диаметр которой составляет 70 миллиметров, ее длина должна превышать длину корпуса агрегата. Самодельные пиролизные котлы длительного горения должны иметь стальной диск, который снизу крепится к пробке с помощью сварки. Этот диск будет образовывать зазор со стенками трубы, он должен составлять 40 миллиметров. Для установки ограничителя в крышке прибора нужно проделать отверстие. Что касается топливозаборника, то он должен иметь прямоугольную форму.Он закрывается дверцей со специальной металлической накладкой, которая обеспечит надежную фиксацию. Внизу должна быть дыра для удаления золы. Труба, по которой будет двигаться теплоноситель внутри котла, должна иметь изгиб, что улучшит отдачу тепла. Есть возможность регулировать объем теплоносителя, поступающего в котел через вентиль, он устанавливается снаружи.

На что обратить внимание

Бытовые пиролизные котлы длительного горенияПосле запуска производства отсутствие окиси углерода в продуктах сгорания будет свидетельствовать о том, что конструкция функционирует правильно и является точной.В процессе эксплуатации нужно будет регулярно следить за состоянием швов, очищая структуру от скопившейся сажи и золы. Специалисты советуют использовать пиролизные котлы с системами воздушного отопления, заменив их водяным отоплением. Воздух будет проходить по трубопроводу, возвращаясь по полу. Такая система не замерзнет при понижении температуры, что может произойти при уходе хозяев. В этом случае потребуется слить охлаждающую жидкость.

Вывод

В продаже вы сможете встретить пиролизные котлы длительного горения Atmos, их стоимость может быть равна 65000 руб.Однако вы можете изготовить такое оборудование самостоятельно.

Пиролизный котел длительного горения своими руками

В техническом отношении считаются наиболее совершенные котлы, в которых происходит полное сгорание топлива с максимально возможным поглощением выделяемого тепла. Поскольку схемы подобного рода доступны широкому кругу людей, попробуем разобраться, как самостоятельно изготовить пиролизный котел на большие порции топлива.

Как возможна длительная работа

На открытом воздухе даже частично влажные дрова сгорают очень быстро — буквально за 1–1.5 часов. Причина тому — свободный доступ кислорода — в закрытой топке котла он отсутствует, часть поступающего кислорода дозируется с помощью дутьевой заслонки, и горение менее интенсивное.

Одной из основных проблем этого метода сжигания органического топлива была его способность «гореть» даже без кислорода. При высоких температурах происходит пиролиз — термическое разложение твердого топлива на летучие газообразные соединения. Кислород для этого процесса не нужен; закладки достаточно нагреть до 400–500 ° С.В этом случае происходят колоссальные потери теплотворной способности — энергетически ценнейший компонент угля или дров попросту выносится остаточной тягой в дымоход, не успевая полностью сгореть.

Котел пиролизный дровяной: 1 — нагнетатель; 2 — камера загрузки топлива и газификации; 3 — теплообменник; 4 — камера сгорания; 5 — камера дожигания; 6 — дымоход

В конструкции каждого современного твердотопливного котла должна быть предусмотрена дополнительная подача воздуха для дожигания выделяющихся газов.В этом случае интенсивность и скорость горения закладки регулируется не объемом подаваемого кислорода, а температурой нагрева топлива. Ведь если прогреть сразу всю закладку, то горючие газы будут выходить очень быстро и о длительной эксплуатации котла придется забыть. Однако, если твердое топливо нагревается отдельными порциями, возможно его постепенное разложение в камере генератора и эффективное полное сгорание во второй секции топки.В этом случае поток газов инвертируется, они движутся сверху вниз под действием тяги, создаваемой выбросом.

Конструкция пиролизного котла длительного горения: 1 — пиролиз твердого топлива; 2 — камера сгорания; 3 — нижняя дверь; 4 — подача вторичного воздуха; 5 — подача первичного воздуха; 6 — верхняя загрузочная дверца; 7 — камера газификации; 8 — дымосос

Материал изготовления

Пиролизные котлы отличаются повышенной температурой рабочей зоны.В камере газификации не происходит горения; однако обратный тепловой поток способен нагреть стены до 500–600 ° С. Нижняя часть газогенераторного отсека подвергается наибольшему температурному воздействию — именно эта часть контактирует с горючими газами и испытывает серьезную тепловую нагрузку. Рекомендуется, чтобы дно камеры закладок было выполнено в виде чугунной решетки или специального огнеупорного изделия с тонкой прорезью или рядом мелких отверстий.

Основная сложность при самостоятельном изготовлении котельного оборудования заключается в выборе подходящей марки стали, которую можно обрабатывать в домашних условиях без специального оборудования. Наиболее подходящими в этом отношении считаются стали аустенитного и аустенитно-ферритного классов с умеренным содержанием хрома и никеля. Примеры марок таких сталей: 12Х18Н9Т, 08Х22Н6Т или AISI 304.

Технология сварки таких металлов признана умеренно сложной, но воспроизводимой в кустарных условиях с применением дуговой сварки покрытыми электродами без защитной среды.Основным фактором, ухудшающим качество сварной конструкции, является образование горячих и холодных трещин из-за большого перепада температур на относительно небольшом линейном участке металлического изделия.

Для устранения негативных факторов теплового воздействия применяются следующие технологические Применяются методы:

1. Раскрой деталей с плавной подачей режущего инструмента, исключающей перегрев кромок.
2. Ограничение плотности сварочного тока на 20-25% по сравнению с конструкционной сталью, сварка на мягких режимах.
3. Ограничение температуры лужи, высокоскоростной многопроходный шов без боковых колебаний.
4. Правильная обрезка стыкуемых кромок по ГОСТ 5264 и их очистка металлической щеткой.
5. Накладка под шов металлического радиатора, ковка шва при охлаждении.

И, конечно же, правильный выбор содержания легирующих добавок в электродном стержне должен быть сделан таким образом, чтобы обеспечить содержание феррита в структуре шва порядка 5–8%.К применению рекомендуются электроды марок ЦТ-15 и ЦТ-16, а также специальные электроды 6816 MoLC или ГОСТ 1913.

После сварки конструкций рекомендуется их первоначальный отжиг при температуре не менее 700 ° С. ° C в течение 2,5–3 часов. Достаточно загрузить внутреннюю часть сварного тела углем и поджечь топливо, обеспечив слабый форсированный обдув. Перед отжигом рекомендуется протравить сварные швы специальной пастой, соответствующей используемой марке стали..

Размеры и мощность

Прежде чем приступить к изготовлению пиролизного котла, необходимо рассчитать размеры топочных камер и дополнительных отсеков. В качестве исходных данных принимается необходимая тепловая мощность, которая определяется с учетом КПД самодельного котла порядка 75–80%. В домашних условиях можно изготавливать твердотопливные котлы мощностью до 20-25 кВт, более эффективные агрегаты требуют использования жаропрочных сталей значительной толщины, которые сложно сваривать в домашних условиях.

Мощность котла и продолжительность его работы определяются объемом камеры газификации. Без учета КПД теплотворная способность большинства распространенных пород древесины составляет около 4–5 тыс. Ккал / кг, что примерно соответствует 4–4,5 кВт · ч тепловой мощности. Эти значения применимы только для древесины с влажностью не более 25%. Суть расчета проста — определите необходимую мгновенную мощность и умножьте ее на количество часов работы.Стоит помнить, что пиролизные котлы даже идеальной конструкции имеют максимальное время работы не более суток, а на агрегаты собственного производства следует рассчитывать максимум 12-15 часов непрерывного горения.

Объем закладки камеры определяется из расчета 2 литра на каждый килограмм дров. К полученному значению нужно прибавить около 30%, потому что в пиролизном котле используются недробленые подкладки, которые нельзя ставить вплотную. Размер камеры сгорания газов должен составлять не менее 30–40% от объема камеры газификации.Наиболее выгодна конструкция котла, в которой две камеры расположены одна над другой, имеют одинаковую форму, но различаются по высоте.

Сборка двухкамерной топки

Лучше выбирать горячую. прокатный лист толщиной не менее 8 мм, в идеале 10–12 мм, в качестве материала для изготовления стенок камеры. Чем толще металл, тем сложнее процесс сварки, однако конструкция из слишком тонкой стали гарантированно ведет и скручивается в непредсказуемых направлениях.Именно поэтому среди деталей, из которых собирается котел, не должно быть мелких элементов с соотношением сторон больше 2: 1.

Основой двухкамерной топки являются наружные боковые стенки. Они общие для обеих камер и соединены передней стенкой, в которой сделаны два прямоугольных проема для дверей. Нижнее отверстие предназначено для обслуживания камеры сгорания, его высота должна быть порядка 120–150 мм, ширина — не менее 300 мм, отверстие расположено с отступом 150 мм от нижнего края.Верхнее отверстие предназначено для загрузки камеры газификации, чем оно больше, тем лучше, отверстие должно быть не ближе 100 мм к верху камеры. Топка закрывается снизу и сзади сплошными листами, которые вырезаются по внешним размерам камеры сгорания, но не свариваются до завершения сборки внутренних деталей. Сверху котел накрывают листом условного сечения.

Пример размеров пиролизного котла

Камеры газификации и сгорания будут разделены сплошной пластиной, ширина которой соответствует внутреннему расстоянию между стенками, а длина на 400 мм меньше.В задней части плиты вертикально приварена неразъемная перегородка, разделяющая загрузочную камеру по всей ее высоте; в центре по горизонтальной части вырезается отверстие шириной 50 мм и длиной 400–600 мм. Собранная Г-образная перегородка не приваривается до завершения сборки теплообменника.

Теплообменник пиролизного котла

Лучшей конфигурацией теплообменника самодельного пиролизного котла была бы водяная рубашка для нижней камеры и дымохода.Это не самый эффективный тип, однако изготовление собственного сотового теплообменника вызовет неизбежные трудности либо с поиском труб из соответствующей марки стали, либо со сваркой разнородных деталей.

Сборка деталей теплообменника осуществляется выходит на этапе, когда свариваются днище котла, лицевая панель и две боковые стенки. Доступ для сварки обеспечивается с задней стороны котла. Первым делом установите верхнюю перегородку рубашки.Это прямоугольная пластина по внутренней ширине топки и на 200 мм меньше глубины камеры сгорания. По бокам плиты удалите два прямоугольных фрагмента шириной 100 мм так, чтобы в лицевой части плиты осталось два выступа длиной 200 мм. Полученная деталь приваривается к стенкам и передней панели заподлицо с нижним краем проема дверцы камеры сгорания. В этом случае вырезы в перегородке образуют каналы для циркуляции между нижней зоной и боковыми стенками теплообменника.

Внутренние стенки рубашки выполнены по краю проточных каналов, имеют высоту камеры сгорания и примыкают к передней панели. Сверху они прикрыты двумя полосами шириной 100 мм.

Длина теплообменника не доходит до задней стенки котла около 200 мм, и примерно на такое же расстояние боковые каналы выступают за Г-образную перегородку между камерами. При его установке остается только сформировать двойные стенки дымохода, вырезать его выход, закрепить заднюю стенку котла и врезать резьбовую арматуру для подключения к трубопроводу отопления.Обратный поток разрезается в одном из передних нижних углов кожуха, подача разрезается в любой наивысшей точке кожуха дымохода.

Обратите внимание, что камера сгорания ограничена со всех сторон водяной рубашкой, кроме перегородки с камерой газификации. Это необходимо для передачи тепла, обеспечивающего термическое разложение топлива. В этом случае прогревается не вся закладка сразу, а только ее слои, прилегающие к обогреваемым стенам.

Дополнительное оборудование

К сожалению, пиролизные котлы не являются энергонезависимыми.