Ei spun că toate articolele noi sunt cele vechi bine uitate. Crearea sistemelor de încălzire bazate pe ardere prin piroliză nu face excepție. Primele plante care utilizează tehnologia de piroliză au fost construite în anii 70 ai secolului al XIX-lea înainte de ultimul.
Cazan de piroliză de casă
Până în prezent, această tehnologie este utilizată pe scară largă atât în țara noastră, cât și în străinătate pentru rafinarea petrolului. De fapt, „piroliza” este procesul de descompunere chimică a materiei organice sub influența temperaturii ridicate. În dispozitivele care utilizează combustibil organic solid (de obicei lemn), partea solidă și gazele eliberate din aceasta în timpul descompunerii termice ard separat, ceea ce crește semnificativ eficiența unor astfel de cazane.
În ciuda numelui complex și a descrierii complicate a procesului, puteți construi cu ușurință un cazan de piroliză cu propriile mâini, pentru aceasta veți avea nevoie de tablă de oțel, o mașină de sudură și desene pe care le puteți lua pe site-ul nostru.
Conţinut
Esența procesului de piroliză
În cazanele de piroliză pentru combustibili solizi se folosesc astfel de tipuri de substanțe organice care, în timpul descompunerii termice, dau un randament mare de substanțe combustibile volatile.Astfel de cazane funcționează nu numai pe lemne (și toate tipurile de combustibil din lemn, cum ar fi peleți sau brichete de combustibil), ci și pe cărbune, până la grade de cocsificare, a cărui temperatură de ardere atinge valori foarte ridicate!
combustibil mocnit
Combustibilul din cazanele de piroliză este plasat pe grătar. După aprinderea lotului de combustibil încărcat, ușa etanșă se închide și evacuatorul de fum începe să funcționeze. Ca urmare, o temperatură ridicată crește în camera de ardere, până la 800 de grade, dar nu există oxigen din aer pentru arderea intensivă normală. În schimb, combustibilii fosili mocnesc și carbon, eliberând gaze volatile, predominant hidrocarburi.
Sub acțiunea convecției, gazul combustibil volatil pătrunde în spațiul grătarului. Împreună cu ei migrează și azotul, care se află în aerul primar din cuptor. Sub grătarul grătarului, oxigenul din circuitul secundar de alimentare cu aer este amestecat cu amestecul de gaz. Amestecul rezultat are deja capacitatea de a arde. Se arde, îndeplinind o funcție utilă (de exemplu, încălzirea apei într-un schimbător de căldură) și, în plus, căldura eliberată se întoarce la combustibilul fosil și susține procesul de mocnit.
Principalele caracteristici ale cazanelor cu piroliză
Principalele caracteristici ale cazanelor care funcționează pe tehnologie de piroliză sunt următoarele:
- Posibilitatea de fabricare din materiale structurale ieftine.
- Timp lung al unui ciclu de piroliză, ajungând la aproximativ 30 de ore,
- Siguranță completă la explozie și incendiu.
- Simplitatea designului, disponibilă pentru auto-fabricare.
- O gamă largă de combustibili lemnos utilizați (de la lemn de foc clasic la peleți).
- Ecologic ridicat al cazanelor, cantitate redusă de produse de ardere.
Cât de des trebuie să arunci lemne de foc?
Într-un cuptor convențional, va trebui să încărcați combustibil cel puțin la fiecare două ore. Motivul pentru aceasta este intensitatea ridicată a arderii combustibilului în cuptoarele de acest design. Cea mai mare parte a căldurii în acest caz literalmente „zboară în țeavă”. Eficiența unor astfel de cazane este minimă, în plus, există o mulțime de reziduuri în ele care trebuie îndepărtate în mod regulat.
Dar dacă limitați fluxul de oxigen, atunci perioada de ardere crește semnificativ. În acest caz, căldura este eliberată nu numai în timpul procesului de ardere-piroliză în sine, ci și din arderea gazelor degajate. Ca rezultat, timpul de funcționare de la o sarcină poate crește până la o zi sau mai mult.
Procesul de fabricare a cazanelor cu piroliză DIY
Remarcăm imediat că cazanele cu piroliză pot fi folosite nu numai pentru încălzire. Dar și pentru încălzirea directă a încăperilor mici, precum un șopron cu animale sau un garaj.
Nuanțe cu combustibil
Vești bune pentru proprietarii de mașini: centrala dumneavoastră poate fi „alimentată” nu numai cu lemne de foc, ci și cu ulei de motor uzat. Prețul unui astfel de combustibil este pur și simplu ridicol, iar într-un cazan de piroliză nu va arde mai rău decât lemnul de foc obișnuit. Dar există o nuanță: cazanul, minerit „mâncând”, trebuie să aibă un design special.
Schema unui cazan de piroliză pentru minerit
A crea un astfel de cazan este foarte simplu. Are două containere: cel inferior, în care este încărcat combustibilul și unde are loc efectiv procesul de piroliză, și camera de aer superioară.
Cel mai simplu cuptor de piroliză în dezvoltare
O țeavă cu pereți groși este sudată în partea inferioară, în care se fac găuri.De fapt, în această țeavă are loc arderea ulterioară a vaporilor de la „elaborare”.
Schema cuptorului de piroliză
Pereții despărțitori sunt montați în camera de aer superioară, care direcționează aerul cald de-a lungul unui traseu întortocheat, realizând astfel un transfer de căldură crescut de la camera superioară în cameră.
Descrierea detaliată a designului cazanului de piroliză
Prin coșul de fum sudat la camera superioară, produsele de ardere sunt îndepărtate în atmosferă.
Un astfel de cuptor poate fi oarecum îmbunătățit. Pentru a face acest lucru, lângă rezervorul inferior este montat un rezervor de realimentare, conectat la acesta printr-o țeavă. Alimentarea are loc pe principiul vaselor comunicante.
Dar, atenție, nu este strict permis să introduceți apă într-o astfel de sobă. Nu trebuie așezat într-un loc unde sunt posibile precipitații. Când apa intră, uleiul care mocnește face spumă și se extinde brusc în volum. Acest lucru poate duce chiar la o rupere a structurii.
De asemenea, atunci când creați un astfel de cuptor, vă rugăm să rețineți că înălțimea coșului de fum trebuie să fie de cel puțin doi metri.
Dacă echipați camera superioară a unui astfel de cuptor cu o manta de apă, atunci s-ar putea să încălzească fluxul de apă care trece prin el. De asemenea, rezervorul superior poate încălzi aerul care trece.
cazane industriale cu piroliză
Cazan de piroliză pentru deșeuri lemnoase
Poate că ați acumulat multe deșeuri de lemn pe șantier: așchii, rumeguș, așchii. Pentru a arde eficient astfel de „gunoi”, puteți construi un cazan special. Un astfel de dispozitiv va deveni și un asistent indispensabil în magazinele de prelucrare a lemnului.
cazan de piroliză de casă dintr-un butoi
Pentru a crea un astfel de cuptor, se cheltuiește un minim de materiale și designul său este extrem de simplu.
Aprovizionați cu următoarele materiale:
- Un butoi metalic cu o capacitate de 200 de litri, din care trebuie să tăiați capacul superior.
- Capac cu nervuri care se potrivește exact pe gura butoiului.
- Piston rotund cu o secțiune puțin mai mică decât secțiunea interioară a cilindrului. Trebuie să fie realizat dintr-o piesă de prelucrat masivă sau cântărit artificial.
- O țeavă cu o secțiune transversală de 10 centimetri și o lungime cu 20 de centimetri mai mare decât înălțimea butoiului.
- Un coș de fum cu o secțiune transversală de aproximativ 10 centimetri și o lungime de cel puțin 40 de centimetri.
Într-un capac exterior bine fixat, se decupează un orificiu cu o secțiune transversală puțin mai mare decât cea a țevii indicate în paragraful „4”, este și „conducta de aer”. Conducta de coș este sudată în partea superioară a suprafeței laterale a butoiului.
Diagrama unui cazan de piroliză dintr-un butoi
Conducta de aer este strâns sudată de piston. La capătul superior al conductei de aer este plasat un amortizor mobil care reglează volumul de aer furnizat. Sudăm nervuri pe partea inferioară a pistonului, care va tampona masa de combustibil.
armătura capacului superior
Punem orice combustibil lemnos uscat în butoi. Puteți expedia orice, până la hârtie și conuri. Trebuie remarcat faptul că uscarea combustibilului inițial este foarte critică pentru cazanele cu piroliză. Umplem butoiul la 2/3 din înălțimea lui. Punem așchii sau hârtie deasupra lemnelor de foc și le dăm foc. Nu este interzis sa stropiti cateva picaturi de benzina. După ce combustibilul s-a aprins, introducem pistonul cu conducta de aer, închidem cilindrul cu capacul superior. Combustibilul se va arde treptat, iar pistonul va coborî sub propria greutate.
Datorită greutății pistonului și fără acces suficient la oxigen, combustibilul din butoi va mocni încet.Gazul eliberat în timpul pirolizei va pătrunde în partea superioară a butoiului, unde va arde și el. Partea superioară a butoiului se va încălzi cel mai mult, în această parte temperatura aerului poate ajunge la 900 de grade. Această temperatură arde complet chiar și funinginea.
aspectul pistonului și al conductei de aer
Cu o reglare bună și combustibil uscat, o astfel de sobă cu piroliză poate funcționa continuu pe o singură filă timp de până la 30 de ore.
Varianta orizontală a cazanului de piroliză
Un butoi metalic de 200 de litri poate fi, de asemenea, transformat într-un cazan orizontal. La fel ca și versiunea verticală - într-un astfel de cuptor va exista o cameră de ardere mocnită și o cameră de post-ardere pentru gazele eliberate.
cuptor de piroliză orizontal
În principiu, un astfel de cazan poate fi achiziționat într-o formă gata făcută. Industria modernă oferă o mulțime de opțiuni pentru astfel de dispozitive pentru fiecare gust și buget.
cuptor industrial de piroliză
Echipamente suplimentare pentru cazane de piroliză
Pe lângă încălzirea aerului din jur, cazanele cu piroliză pot îndeplini multe alte lucrări utile. În primul rând, desigur, pot fi conectate la sisteme de încălzire cu aer sau lichid de răcire.
cazan de piroliză cu convecție
Deci, cuptoarele cu convecție sunt foarte populare. Ei folosesc principiul convecției aerului. Pentru aceasta, pe cazan sunt amplasate conducte speciale de aer curbate. Duzele lor inferioare preiau aer rece, iar aerul cald iese prin duzele superioare.
cazan de piroliză de casă cu convecție
Și, desigur, nimeni nu vă deranjează să echipați orice cazan cu o conductă de schimbător de căldură care va încălzi apa pentru un sistem de alimentare cu căldură sau pentru un sistem de alimentare cu apă caldă menajeră.
Și în concluzie, puteți urmări un scurt tutorial video care descrie fabricarea și funcționarea cazanului de piroliză.
Video: Cazan de piroliză de bricolaj
