Csináld magad pirolízis kazán: készülék, diagramok, működési elv

A „pirolízis” kifejezés olyan folyamatra utal, amelyben a szilárd tüzelőanyag lassú égése gázhalmazállapotú közeget hoz létre.A szerkezet „professzionális” neve ellenére a pirolízis kazán saját kezű készítése viszonylag egyszerű, és a házi készítésű termékek meglehetősen gyakoriak a gyakorlatban.

Ennek egyszerű a magyarázata - egy fatüzelésű gázgenerátoros kazán könnyebben karbantartható, gyakran hatékonyabb és gazdaságosabb, mint a többi hasonló berendezés. Találjuk ki együtt, hogyan működnek az ilyen berendezések, és mire van szükség az elkészítéséhez.

A pirolízis kazánok működési elve

A fűtőrendszerek kazánjai, ahol szilárd éghető anyagokat használnak tüzelőanyagként, a klasszikusok mellett szintén a pirolízis szerkezetekhez tartoznak. Ezeket általában gázgenerátoros kazánoknak nevezik.

Az otthoni pirolízis kazán működési elvének jobb megértése érdekében logikus, hogy gondosan mérlegeljük az ilyen berendezések kialakítását. Kezdjük a tűztér jellemzőivel, mint a fűtőszerkezet fő elemével. Lényegében a pirolízis kazánok tüzelőanyag-kamrájának munkaterülete két külön kamrára van osztva.

Pirolízis kazán szekcionált kialakítása: 1 – töltőkamra (passzív), ahol a pirolízis folyamata (tökéletlen égés) megy végbe; 2 – pirolízis során keletkező gázégéskamra (aktív).

Az egyik kamra szilárd tüzelőanyaggal van megtöltve - tűzifa, pellet, brikett stb. Ott a szilárd tüzelőanyag elégetésének elsődleges folyamata korlátozott levegőellátással kezdődik. Ebben az állapotban az üzemanyag nem ég, hanem parázslik.A lassú égés során felszabaduló gázok a kamra egy másik területére jutnak - az aktívba, ahol fokozott levegőellátással intenzíven kiégnek.

Technikailag az ilyen égési folyamatot egyszerű módon hajtják végre. A közös kamra részterületeit egyszerűen egy rács és egy fúvóka választja el egymástól. A kamra felső része passzív tűztér, a kamra alsó része aktív tűztér. Ebben az esetben figyelembe kell venni a tervezési jellemzőt - az üzemanyagkamra felső levegőellátását (felső légfúvás).

Valójában ez különbözteti meg a gázgenerátoros kazán kialakítását a klasszikus egykamrás kialakítástól, ahol alsó betáplálást használnak.

A pirolízis kazán körében használt légszivattyú klasszikus kialakítása (gyakran ventilátornak nevezik, de technikailag ez téves elnevezés). Ez egy fontos alkatrész, amely biztosítja a berendezés hatékonyságát.

Technológiailag a kényszerhuzat szervezése is jellemző a pirolízis kazánok tervezésére. A kétfokozatú tűztér kialakítása megnövelte az aerodinamikai ellenállást. Ezért nincs mód légszivattyú beszerelése nélkül.

Hogyan működik egy kazán a gyakorlatban?

A berendezés gyakorlati alkalmazását célszerű lépésről lépésre megfontolni:

1. Tűzifa betöltése - a kamra felső részének a rácsra helyezése.
2. Gyújtsa be az üzemanyagot és indítsa el a füstszivattyút.
3. Fagáz képződése 250-850 °C hőmérsékleten.
4. Fagáz átvezetése a tűztér alsó részébe.
5. Fagáz égetése kiegészítő levegőellátással.

Ezután az üzemanyagkamra alsó részében nyert hőt a hűtőfolyadék melegítésére használják fel. A hűtőfolyadék lehet víz vagy levegő.

1 – aktív kamera; 2 – vízbemenet; 3 – másodlagos levegő; 4 – kémény; 5 – kimeneti cső; 6 – fojtószelep; 7 – vízkivezetés; 8, 9 – érzékelők; 10 – termosztát; 11 – passzív kamraajtó; 12 – elsődleges levegő; 13 – passzív kamra; 14 – légszivattyú; 15 – hőcserélő kör; 16 – fúvóka; 17 – aktív kamraajtó

Ha figyelmet fordít a szilárd tüzelőanyaggal működő háztartási kazánok összes meglévő kialakítására, a pirolízis kazán fő alternatívája a hagyományos kialakítás.

Ez a fatüzelésű kazán hasonló változata, ahol egy osztatlan tűztér van, és az égéstérbe való alacsonyabb levegőellátás elve működik. De egy ilyen rendszert kevésbé hatékonynak és gazdaságtalannak tekintenek az üzemanyag gyors égése miatt.

A pirolízis kazán 100%-os terhelés mellett 85-95%-os hatásfokra képes. A hatékonyság azonban meredeken csökken, ha a terhelés kevesebb, mint 50%. Éppen ezért a pirolízisberendezések gyártói azt javasolják, hogy a felhasználók maximális terheléssel működtessenek a berendezést.

Hasonló megközelítés érvényes a házilag készített szerkezetekre is, feltéve, hogy teljes mértékben megfelelnek a klasszikus pirolízis sémának és az üzemeltetési követelményeknek.

Meg kell jegyezni, hogy a „pirolízis” működési követelményei meglehetősen szigorúak:

• kötelező felszerelés légszivattyúval;
• az üzemanyag megengedett nedvességtartalma nem haladja meg a 25-35% -ot;
• a berendezés terhelése nem alacsonyabb, mint 50%;
• a visszatérő hűtőfolyadék hőmérséklete nem alacsonyabb, mint 60 °C;
• csak nagy tüzelőanyag-tömbökkel töltsön be.

Azt is meg kell jegyezni, hogy drága pirolízis rendszerek ipari termelés. Valószínűleg ezért olyan népszerű a barkácsolási lehetőség.

Házi készítésű pirolízis kazán

Általában az ilyen fűtőberendezések saját kezű készítésekor a népszerű Belyaev-sémát veszik alapul. Ez nem jelenti azt, hogy ez egy egyszerű megoldás, amely lehetővé teszi a fűtőelemek problémamentes elkészítését. De talán egyike azoknak a megoldásoknak, amelyek valóban megvalósíthatók.

Pirolízis kazán háromdimenziós diagramja barkácsgyártáshoz. Ez az egyik egyszerű áramkör-változat, amelyet önállóan is meg lehet tenni otthon.

A séma szerinti berendezések gyártásához a mesternek szüksége lesz:

• fémcső (d = 32; 57; 159 mm);
• profilcső (s = 60x30; 80x40; 20x20 mm);
• acélszalag (20x4; 30x4; 80x5 mm);
• tűzoltó tégla;
• fémlemez;
• légpumpa;
• hőmérséklet szenzor.

Ezenkívül rendelkeznie kell egy teljes vízvezeték-szerszámkészlettel, valamint egy hegesztőgéppel (és hegesztési ismeretek, illetve). A pirolízis kazán saját kezű készítése nyilvánvalóan nem olyan, amit egyedül végezhet el. Legalább egy asszisztens szükséges.

Mindenekelőtt a választott séma szerint elő kell készíteni a szerkezet laprészeit. A lappaneleket professzionális precíziós berendezéssel méretre vágással javasolt elkészíteni.

Az olyan kéziszerszámok, mint a „csiszoló” forgácsoláshoz való használata is igényel némi munkakészséget és a biztonsági előírások betartása működés közben, de nem biztosítja a vágási pontosságot, ami ezt követően befolyásolja a hegesztés minőségét. Ezt a pontot figyelembe kell venni. Fémlemezek vágására ésszerű megoldás, ha egy gépészeti műhelyben rendeli meg.

Berendezés belső részeinek összeszerelése

A fémlemezek egyik részéből tüzelőanyag-kamrát kell készíteni.Ehhez az áramköri paramétereknek megfelelő anyagot kell csatlakoztatni és hegeszteni. Az eredmény egy kétkamrás szerkezet, amelyet légcsatornákkal kell kiegészíteni.

Az üzemanyagkamra ezen elemei fémcsatornából készülnek, vagy profilcsövet használnak a gyártáshoz. A lyukakat a légcsatorna elülső oldalának teljes területén fúrják.

Légcsatornák az égéskamrában. A levegőt ezeken a csatornákon keresztül szállítják légszivattyúval. A légáramlás egyenletes elosztása érdekében a csatorna teljes hosszában lyukakat kell fúrni

A szint alatt, az aktív égéskamra területén, a légcsatornákon átívelő falon egy fémcső (másodlagos levegőellátás) van beágyazva. Ezután a munka a csövekkel kezdődik, mivel eljött a cső alakú hőcserélő összeszerelésének sora.

A pirolízis rendszer ezen része d=57 mm-es fémcsövekből készül:

1. Vegyünk két fémlapot a rajz méretének megfelelően, és készítsünk jelöléseket.
2. A csövek helyére vonatkozó jelölések alapján a lapon d = 60 mm-es lyukakat vágnak ki.
3. A d=57 mm-es csöveket méretre vágják.
4. A csövek végeit egy lap lyukaiba helyezzük és leforrázzuk.
5. Ismételje meg a műveletet egy másik lappal.

A kimenetnek egy kész hőcserélőnek kell lennie, amely a kazántesthez van rögzítve, ahol az ábra mutatja.

Példa hőcserélő készítésére két méretre vágott acéllemezből és csőből. Ehhez jó minőségű hegesztésre van szükség, hogy a jövőben ne legyenek problémák a kazán üzemeltetése során.

A hőcserélő mellé (felső szinten) egy fojtószelep van felszerelve. Ez az alkatrész fogantyúval van felszerelve, és szintén a szerkezethez van hegesztve.A fojtószelepház végrésze egy lappal van lefedve, amelyen egy cső található a kémény számára.

Ezután már csak az üzemanyagkamra elülső panelét kell hegeszteni, ablakokkal a két rész alatti ajtókhoz és egy modult a légszivattyúhoz.

Beépített hőcserélő és a fojtószelep kialakításának egy része. Az állítómechanizmus változata kézi kar formájában, amely a lengéscsillapítót bármilyen helyzetben rögzítheti

Az előlap beszerelése előtt az égésterek belsejét tűzkőtéglával kell megerősíteni. Ez az anyag méretre van vágva, részben ferdén. A téglát köszörüljük és a lerakás helyéhez igazítjuk.

A kazán tüzelőanyag-kamrájának mindkét munkarésze tűzoltó téglával van kezelve. Ugyanakkor a levegőkimeneti (befúvó) csövek csappantyúinak területei gondosan béleltek. A tégla lerakása után az előlapot fel kell szerelni.

Példa a tüzelőanyag-kamra belsejére tűzött agyagtéglák lerakására. A tégla bélés megvédi a pirolízis kazánkamra falait az esetleges kiégéstől a hosszú távú működés során

Valójában a pirolízis kazán fő összeszerelése ebben a szakaszban befejezettnek tekinthető. Az összeszerelt szerkezetet meg kell dolgozni - távolítsa el a lerakódást a hegesztésről, tisztítsa meg a varratokat, egyenesítse ki, ha valahol apró egyenetlenségek vannak.

A következő lépés az összeszerelt szerkezet zárt házba zárása. A szerkezet ezen része is fémlemezekből készült. Először azonban krimpelésre van szükség.

A szerkezet tesztelése és végső összeszerelése

Az összeszerelt szerkezetet tesztelni kell. Kötelező intézkedések - ellenőrizze a kazán azon részének tömítettségét, ahol a hűtőfolyadéknak keringenie kell.A hőcserélő nyomáspróbálásához ideiglenesen dugókat kell felszerelni a hűtőfolyadék-bevezető és visszatérő csövekre.

Ezután a hőcserélőt feltöltik vízzel. A fém hőtágulási körülményei között a hegesztési varratok ellenőrzése érdekében célszerű a fűtési hálózatból vagy melegvíz-ellátásból származó meleg vizet használni.

A szinte kész szerkezet elülső része kipufogócsövekkel a munkakamrák belsejébe történő levegőellátáshoz. Az üzemanyagkamra-részek ablakai még nem rendelkeznek ajtóval. Ezt a szerkezetet hajótest lemezekkel fogják burkolni

Feltéve, hogy a hőcserélő varratainál nincs szivárgás, a víz kiürül, és elkezdik keretezni a pirolízis kazán szerkezetét külső fémlemezekkel. Szintén ebben a szakaszban készülnek el és függesztik fel az égéskamra szakaszok ablakainak ajtaját.

A pirolízis egység ajtaja a magas hőmérsékletű üzemi feltételeket figyelembe vevő tervezést igényel. Ezért ezeket a szerkezeti elemeket általában öntöttvasból készítik (vagy készen használják), további hőmérsékleti megerősítéssel, tűzoltó téglával.

Példa a pirolízis kazán tüzelőanyag-kamrájának egyik szakaszának ajtókialakítására. Az égési folyamat során a magas hőmérséklet hatásaival szembeni védelem fokozása érdekében a fém mellett tűzkeret téglákat is használnak.

Az utolsó szakasz egy pirolízis kazán felszerelése a jövőbeni működés helyére. A szerkezet alapra vagy betonlapra van felszerelve. Javasoljuk, hogy az alap (födém) magasságát a talajszinthez képest legalább 100 mm-es méretben tartsa.

A beépítés és a szintkiegyenlítés után a kazán alsó részét az alaphoz rögzítjük. Már csak a kéménycső csatlakoztatása, a légszivattyú felszerelése és a hűtőfolyadék bemeneti/kimeneti vezetékeinek csatlakoztatása van hátra.

A pirolízis kazán teljesen fémházba van zárva, és készen áll a munkahelyi beszerelésre. A sarokhorgok a testhez vannak hegesztve, mint tartó rögzítőelemek

A pirolízis kazánszerkezet saját kezű készítése jelentős erőfeszítést igénylő munka. Természetesen anyagilag nem nélkülözheti a rezsiköltséget.

Lehetséges, hogy az anyagok beszerzésének és a harmadik féltől származó szolgáltatások igénybevételének költsége alacsonyabb lesz, mint az iparilag gyártott berendezések költsége. A különbség azonban valószínűleg nem lesz olyan jelentős. De a fő kérdés nem a pénz.

Következtetések és hasznos videó a témában

A pirolízis kazán független gyártásáról:

Műszakilag a pirolízis kazánok önálló gyártása megfelelő alap nélkül rendkívül összetett folyamat. Szükség van továbbá a fémmel való megmunkálásban szerzett szakmai ismeretekre, a mérnöki sémák világos megértésére és a kazánberendezések gyártásának technológiai finomságaira. Mindezek nélkül nem is szabad dolgozni.

Ha rendelkezik a szükséges ismeretekkel és készségekkel, és értékes tanácsokat tud adni a pirolízis kazán összeszereléséhez az oldal többi látogatójának, kérjük, írja meg észrevételeit, ossza meg ügyességi titkait, és tegyen fel kérdéseket a cikk alatti blokkban.