Arcopallet.ru

Стройка и ремонт
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как изготовить пиролизные котлы своими руками, сделать чертежи и продумать схему, инструкции на фото и видео

Пиролизный нагревательный агрегат в зависимости от расположения камеры дожига бывает двух видов:

  • с нижним местонахождением;
  • с верхним местонахождением.

Более востребованы котлы на дровах длительного горения, имеющие нижнюю камеру, поскольку в нее удобнее закладывать топливо. Камера напрямую соединяется с дымовым трактом. Появляющийся в процессе сгорания дров дым поступает в дымоход. Самодельные пиролизные котлы с нижними камерами имеют всего один недостаток. У них камеры дожига в процессе сгорания топлива наполняются золой. По этой причине их приходится периодически чистить.

Когда используется самодельный пиролизный котел с верхним нахождением камеры дымовые газы выходят наружу при помощи специальных форсунок. После того, как они поступили в дымоход, происходит их охлаждение. У таких установок главный отрицательный момент заключается в дороговизне обустройства отопительной системы.

Пиролизные котлы по сравнению с приборами с прямым горением имеют более объемную камеру горения.

В обязательном порядке вне зависимости от месторасположения камеры дожига эту отопительную систему оснащают накопителем (баком) тепловой энергии. Данный элемент обеспечивает равномерное функционирование нагревательного агрегата и устраняет перепады, которые случаются в производительности оборудования. Они возникают в результате отличия стадий горения дров.

Пиролизные котлы своими руками оборудуют топками, состоящими из двух частей:

  • камеры для загрузки твердого топлива. В первой части дрова сгорают, а поскольку кислорода недостаточно, происходит процесс пиролиза;
  • камеры для сгорания дров. Газы, выделяемые при их горении, догорают в этой части топки, поскольку в нее подается кислород.

Особенность этого самодельного оборудования заключается в том, что в процессе его работы пиролизный газ образует соединение с углеродом и в дыме не содержатся вредные для здоровья вещества. Между двумя частями находятся колосники, на них выкладывают брикеты (прочитайте: «Экономные топливные брикеты своими руками»), а воздушные потоки сквозь дрова поднимаются вверх.

Характеризуется пиролизная установка своими руками высоким аэродинамическим сопротивлением. По этой причине ей требуется принудительная тяга. Когда котел небольшой, для этих целей используют вентилятор. Если планируется задействовать большой пиролизный агрегат, желательно установить мощный дымосос.

Конструкционные особенности пиролизного оборудования

Пиролизный нагревательный агрегат в зависимости от расположения камеры дожига бывает двух видов:

  • с нижним местонахождением;
  • с верхним местонахождением.

котлы на дровах длительного горения

, имеющие нижнюю камеру, поскольку в нее удобнее закладывать топливо. Камера напрямую соединяется с дымовым трактом. Появляющийся в процессе сгорания дров дым поступает в дымоход. Самодельные пиролизные котлы с нижними камерами имеют всего один недостаток. У них камеры дожига в процессе сгорания топлива наполняются золой. По этой причине их приходится периодически чистить.

Когда используется самодельный пиролизный котел с верхним нахождением камеры дымовые газы выходят наружу при помощи специальных форсунок. После того, как они поступили в дымоход, происходит их охлаждение. У таких установок главный отрицательный момент заключается в дороговизне обустройства отопительной системы.

Пиролизные котлы по сравнению с приборами с прямым горением имеют более объемную камеру горения.

В обязательном порядке вне зависимости от месторасположения камеры дожига эту отопительную систему оснащают накопителем (баком) тепловой энергии. Данный элемент обеспечивает равномерное функционирование нагревательного агрегата и устраняет перепады, которые случаются в производительности оборудования. Они возникают в результате отличия стадий горения дров.

Пиролизные котлы своими руками оборудуют топками, состоящими из двух частей:

  • камеры для загрузки твердого топлива. В первой части дрова сгорают, а поскольку кислорода недостаточно, происходит процесс пиролиза;
  • камеры для сгорания дров. Газы, выделяемые при их горении, догорают в этой части топки, поскольку в нее подается кислород.

Особенность этого самодельного оборудования заключается в том, что в процессе его работы пиролизный газ образует соединение с углеродом и в дыме не содержатся вредные для здоровья вещества. Между двумя частями находятся колосники, на них выкладывают брикеты (прочитайте: «

Экономные топливные брикеты своими руками

«), а воздушные потоки сквозь дрова поднимаются вверх (подробнее: «

Какой принцип работы пиролизного котла: давайте разберемся

Характеризуется пиролизная установка своими руками высоким аэродинамическим сопротивлением. По этой причине ей требуется принудительная тяга. Когда котел небольшой, для этих целей используют вентилятор. Если планируется задействовать большой пиролизный агрегат, желательно установить мощный дымосос.

Общий обзор котлов доступной конструкции

Особенность конструкции котлов с верхним горением – подвод воздуха к месту горения с помощью телескопической трубы. Сделать подобный дровяной агрегат своими руками – задача не из простых даже для опытных мастеров. По этой причине в большинстве случаев самодельные твердотопливные котлы длительного горения имеют традиционное нижнее горение, а длительность работы агрегата достигается за счет увеличенного объема топлива и подключения автоматических регуляторов, которые можно приобрести отдельно и установить на любой котел. Топливо в такой агрегат загружается через верхний люк, а для поджога предназначен нижний люк, через который также вычищают продукты горения.

Читать еще:  Вытяжка для кухни без воздуховода: принцип работы, достоинства и недостатки вытяжки, правила выбора

В топливную камеру воздух подается через поддувало и колосники, с помощью дверки поддувальной камеры регулируют подачу воздуха и силу горения. В зависимости от конструкции агрегаты изготавливают из листовой стали толщиной 3–5 мм или же из труб диаметром как минимум 300 мм. Сталь подойдет обычная, но лучше приобретать жаростойкую или же использовать двойной слой материала. Роль теплообменника могут выполнять как сами стенки, так и регистры, либо комбинация того, и другого.

Главная задача при создании такого агрегата своими руками – обеспечить наибольшую площадь контакта топлива с поверхностью теплообменника, за счет чего и повышается КПД.

Простота конструкции обеспечивается тем, что водяной контур контактирует непосредственно с пламенем. Однако следует учитывать, что в дымоход все же будет улетать большое количество тепла, поэтому дополнительно можно создать водонагревательный аппарат. Для его обустройства нужны две трубы разного диаметра и немного листовой стали. Труба побольше будет служить контейнером для воды, а труба диаметром поменьше будет выполнять роль дымохода и нагревательного элемента.

Дровяной котел шахтного типа – более сложный для исполнения своими руками, однако отличается высоким КПД. Такие агрегаты состоят из двух камер – первая служит отсеком для загрузки топлива, а вторая, расположенная сбоку, содержит теплообменник. Когда топливо поджигается в соседней камере, пламя и горячие газы за счет тяги поступают в камеру с регистром и нагревают теплоноситель внутри труб. Поскольку дым проходит долгий путь от места горения до выхода в атмосферу, он практически полностью отдает тепло регистру.

Собираем простой пиролизный котел

Сразу четыре стенки нужно вырезать из подготовленного листового металла. В передней предварительно выпиливаются болгаркой пара прямоугольных отверстий:

  • Нижнее – под зольник
  • Верхнее – под топку

Заднюю стенку можно на время отложить в сторону. Остальные три вырезанные пластины надежно свариваются друг с другом. В местах стыка болгаркой аккуратно шлифуются образовавшиеся наросты.

Теперь можно собрать теплообменник, по которому будет циркулировать вода или другой, как правило, жидкий теплоноситель. Все его элементы также надежно свариваются и зачищаются, чтобы не было видно швов, стыков.

Следующий шаг – установка теплообменного устройства непосредственно в печь. По трубам пускается вода и создается рабочее давление внутри, чтобы определить наличие дефектов – протечек.

Топочная будет расположена внизу, а не вверху как в высокопроизводительных заводских моделях. Она отделяется от зоны газификации, которая располагается выше, колосниковой решеткой.

Смотрите так же, руководство по профессиональной кладке русской печи

Отдел для сжигания дров обязательно обкладывают огнеупорным кирпичом снизу, сверху и по бокам. Здесь же предусматривается наличие воздуховода. Теперь можно установить дверцы, которые должны максимально плотно прижиматься к стенкам.

Смонтировав дымосос, рекомендуется установить температурный датчик. Он будет следить за состоянием нагрева внутри и контролировать горение.

Остается несколько завершающих штрихов: вырезать отверстия для под трубников и дымососа, приварить заднюю стенку и отшлифовать углы.

Завершающим этапом является проверка КПД, собранного и уже готового для работы устройства. Если на выходе не наблюдается угарного газа – оборудование полностью исправно и может продолжать эксплуатироваться.

Прочие особенности газогенераторного котла

Отдельно стоит выделить некоторые особенности, которыми должен обладать производительный пиролизный котел собранный своими руками:

  1. Снаружи рекомендуется установить вентиль, посредством которого будет контролироваться проходящий по теплообменнику поток теплоносителя (сравнение теплоносителей для отопления)
  2. Чтобы увеличить теплоотдачу, рекомендуется делать трубу в теплоносителе изогнутую, например, в виде змеевика
  3. Отверстие для закладки дров делают прямоугольной формы, при этом на дверце предусматривается стальная накладка для более плотного прилегания
  4. Контролировать воздушный поток, поступающий внутрь, необходимо при помощи ограничителя

Техника безопасности

Самостоятельное изготовление пиролизного котла – занятие сложное и не всегда оправданное. Полученная модель прекрасно подойдет для отопления небольшого подсобного помещения, но для жилого дома рекомендуется приобрести заводское оборудование.

Однако любой газогенераторный котел нужно правильно установить. Если не соблюдать советы по монтажу, установка может стать причиной пожаров, поставив под угрозу жизни жильцов.

Назовем несколько обязательных правил:

  1. Площадь вентиляционного отверстия в помещении должна составлять не менее 100 кв. см.
  2. Котел должен быть удален от любых поверхностей иных предметов или стен на расстояние не менее 0.2 м
  3. Необходимо положить листовой металл перед котлом толщиной около 2-3 мм, так как возможно выпадения продуктов горения (золы, угля, искр и т. д.)
  4. Котел необходимо размещать исключительно на бетонном или кирпичном основании
  5. Для пиролизного отопительного оборудование необходимо наличие отдельного помещения – котельной, максимально защищенной от пожаров
  6. Дымоход следует качественно изолировать утеплителем, чтобы внутри от резкого переохлаждения не образовывалась обильно копать и прочие насаждения
Читать еще:  Может ли ветер дуть сразу с двух сторон?

Читайте так же, как и чем отапливать производственные помещения

Пиролизный котел на отработанном масле

Газогенераторные установки могут работать не только на древесине, но и другом топливе, например, отработанном масле. Они прекрасно подойдут для небольших автомобильных мастерских. Соорудить несложный пиролизный котел своими руками на отработке выгодно не только с практической точки зрения, однако и экономической.

Собирается пиролизный котел на масле следующим образом:

  • Нижняя емкость одновременно выполняет роль камеры горения и топливного бака
  • Чтобы исключить прямое взаимодействие топочной с половой поверхностью, рекомендуется приварить металлические ножки высотой 10-15 см
  • Сверху емкости высверливается воздушная заслонка, для которой устанавливается задвижка, позволяющая регулировать воздушный поток (она может одновременно играть роль пробки для заливки топлива)

  • К баку приваривают отводящую вверх трубу диаметром около 15 см, толщина стенок выбирается побольше
  • В трубе просверливаются отверстия
  • Теплообменник приваривается сверху в виде еще одной емкости, но чтобы не допустить быстрое удаление горячего дыма, внутри привариваются перемычки
  • Последний этап – приваривается отводящая труба для дымохода

Делать пиролизный котел своими руками или купить заводскую модель – каждый должен решить для себя. Конструкционно такая установка – весьма сложна. Безусловно, удастся сэкономить большую сумму денежных средств. Но максимально эффективно работать и оставаться безопасной оборудование может только при соблюдении многочисленных особенностей и нюансов.

Принцип работы

Оценить преимущества пиролизных котлов невозможно без понимания общих принципов работы. И изначально, что такое пиролиз?

По сути, это разложение природных соединений при минимальном количестве воздуха. В стандартном котле дрова сгорают при температуре 900-1200°С при нормальном доступе воздуха, на одну закладку дров уходит около 3-4 часов с выделением порядка 4900 калорий тепла.

Таблица 1 Теплотворная способность дров разных пород древесины

В пиролизном котле твердое топливо сгорает при меньшей — 300–850°С температуре, при этом происходит распад на следующие элементы — на твердый осадок и газ. При отсутствии кислорода в отдельной камере горючий (пиролизный газ) вступает в реакцию с углеродом и дополнительно перерабатывается, за счет чего увеличивается теплопроводность.

Таким образом, при сухой перегонке (процесс пиролиза) помимо твердого топлива дополнительно сгорает твердый осадок и одновременно с ним пиролизный газ. Все это в комплексе увеличивает время прогорания одной закладки дров до 12 часов (сравните с обычными 3-4 часами) и коэффициент полезного действия котла до 85-90% при стандартных 65-70%.

Плюсы и минусы оборудования

Любой агрегат отличается как положительными, так и отрицательными характеристиками. Для того, чтобы сделать правильный выбор, их необходимо адекватно оценить.

  • поддержание определенной температуры горения в автоматическом режиме;
  • увеличенное время прогорания закладки на фоне повышенного КПД котла;
  • возможность использовать различные виды твердого топлива, вплоть до продуктов переработки деревообрабатывающей и сельскохозяйственной промышленности.

Не рекомендуется использовать более трети общего количества топлива полимеры и резину.

  • большие габариты котла за счет увеличенной камеры сгорания;
  • особые требования к твердому топливу – дрова должны быть совершенно сухими

При закладке топлива даже 25% влажности замедляется процесс выделения газов, что приводит к снижению температуры теплоносителя и падению эффективности.

  • энергозависимость – во время работы котел потребляет электричество для работы вентилятора, создающего принудительную тягу, и автоматики;
  • цена – это самый главный недостаток, который заставляет отказаться от покупки.

Именно поэтому мы предлагаем сделать пиролизный котел своими руками, чертежи и принцип работы смотрите дальше в статье.

Устройство котла

Принципиальная разница стандартного и пиролизного котла заключается в том, что в первом варианте 1 камера сгорания, а во втором – 2, между которыми пролегает колосниковая решетка, в нижней сгорают собственно топливо и твердый остаток, а в верхней – пиролизные газы. Именно такая организация топочных камер позволяет оптимизировать процесс, увеличить время сгорания топлива и максимально увеличить эффективность.

Фото 2 Схема устройства пиролизного котла

Процесс пиролиза возможен только при ограниченном доступе воздуха, когда топливо не горит, а фактически тлеет, выделяя большее количество газа.

К числу особенностей пиролизного котла относится и повышенное аэродинамическое сопротивление в дымоходе за счет отсутствия воздуха и реакции углерода с пиролизным газом. Принудительную тягу обеспечивает электровентилятор, собственно, именно по этой причине пиролизные котлы и относятся к категории энергозависимого оборудования.

Стоимость самодельной модели

Безусловно, основная причина, почему принимаются за изготовление пиролизного котла своими руками, ищут чертежи и принцип работы — банальная экономия. В среднем по регионам стоимость готового котла варьируется от 36 000 руб. (мощность 10 кВт, площадь 100 кв.м.) до 140 000 руб. (мощность 38 кВт, площадь 300 кв.м.). При самостоятельном изготовлении котла получается сэкономить от 500 до 1500 у.е. за счет стоимости материалов и личного труда.

Видео 1 Пиролизный котел 15-25 кВт — изготовление и испытание

Читать еще:  Вентиляция в погребе: влажность, схемы и их особенности, инструкция создания по шагам, усовершенствование

В любом случае, этот вид работ нельзя назвать недорогим или легким, поэтому прежде чем решится сделать пиролизный котел своими руками, оцените свои возможности изучите все чертежи и подберите именно те материалы которые необходимо.

Как сделать пиролизный котел

  • электродуговая сварка и 3-4 пакета электродов;
  • дрель;
  • малая болгарка (круг 230).

Подготовка к работе

Рассмотрим принцип построения описанных котлов отдельно для каждого вида, однако набор инструментов всегда останется неизменным. Заготовки для собираемых агрегатов должны быть только из чугуна, как из самого стойкого к огню и жару металла.

Применяемые инструменты и материалы

Нам пригодится следующий арсенал:

  • простой сварочный аппарат с напряжением в 220 вольт с набором защитных средств и электродами;
  • углошлифовальная машинка с набором дисков;
  • электрическая дрель с набором свёрл;
  • рулетка, уровень, угольник.

Можно обойтись и без сварки, но в этом случае стенки котла придётся скреплять с помощью кирпичной кладки. Теплообменник в этом случае нужно будет заказать на предприятии.

Примерный расчёт материалов

Для изготовления агрегата на твёрдом топливе изначально необходимо посчитать размеры его топки. А они берутся исходя из мощности котла. Эти киловатты, в свою очередь, рассчитываются так: в качестве исходной величины используют площадь отапливаемого помещения высотой 2,5 м, в среднем принимают мощность котла равной количеству квадратных метров дома, поделённому на десять.

Пусть, к примеру, у нас площадь отапливаемого помещения равна 80 кв. м. Тогда необходимая мощность котла:

N = 80 / 10 = 8 кВт.

При сгорании 1 кг твёрдого топлива, согласно справочным данным, выделяется около 4 кВт. В соответствии с вышеприведённым расчётом для отопления 80 м 2 достаточно 8 кВт.

Значит, из вышесказанного следует, что наша топка должна вмещать хотя бы 2 кг горючего (8 квт / 4 квт = 2). Известно, что 500 кг высушенного твёрдого топлива занимает примерный объём в 1 м 3 . Получается, искомую величину топки можно найти, если поделить кубометр на 500 кг и умножить на 2 кг.

V = (1 / 500) х 2 = 0,004 м 3 .

Далее принимаем размеры твёрдотопливного котла такими, чтобы объём его топки оказался не меньше найденной величины.

Нас устроят следующие габариты:

  • высота агрегата — 0,5 м;
  • ширина — 0,2 м;
  • глубина топочной камеры — 0,3 м.

Для проверки объёма перемножаем данные величины. V = 0,2 х 0,3 х 0,5 = 0,03 м 3 .

Этот параметр больше нашей расчётной величины, равной 0,004 м 3 . Значит, принятые габариты нас устроят. Теперь можно сделать эскиз.

Выход для дымохода можно расположить сзади котла

Исходя из значений габаритов агрегата, запасёмся прямоугольными листами чугуна толщиной 8 мм для изготовления котла, а также теплообменником. Нам понадобятся следующие детали.

  • боковые стенки с размерами 0,5 х 0,3 м — 2 штуки;
  • задняя стенка с габаритами 0,5 х 0,2 м — 1 штука;
  • днище агрегата с размерами 0,2 х 0,3 м;
  • Перед теплогенератора в сборе с дверцами камер (0,5 х 0,2 м) — 1 штука;
  • верхний лист с отверстием для дымохода (0,2 х 0,3 м);
  • теплообменник.

Последний элемент сделаем из чугунной трубы с помощью гибочного станка. При необходимости воспользуемся сварочным аппаратом.

По теплообменнику курсирует нагретая вода

Переднюю часть теплогенератора в сборе с дверцами лучше приобрести на «блошином» рынке — там их много! Также необходимо докупить решётку, устанавливаемую над зольником. Через неё будет сыпаться зола из топки. Теплообменник же можно заказать отдельно в сварочном цехе.

Материалы для котлов длительного горения

Для пиролизного агрегата, а также для изделия с возможностью редкой закладки дров используем цилиндр. Это должна быть чугунная бочка или труба диаметром примерно 400 мм. Её высота составит около 1 метра. Для верхней части, как и для днища, необходима круглая заготовка с тем же диаметром 400 мм.

Для пиролизного котла понадобится перегородка, похожая на верхушку. Это будет чугунный круг также диаметром 400 мм. Он отделит камеру для твёрдого топлива от отсека для догорания пиролизного газа. Для проникновения газов в нём нужны отверстия. Такой же круг пригодится для поршня.

Навскидку видно, что объём данных установок также превысит расчётную величину 0,004 м 3 .

Выводы и полезное видео по теме

О самостоятельном изготовлении котла пиролизного действия:

Технически самостоятельное производство пиролизных котлов без наличия соответствующей базы является крайне сложным процессом. Также необходимы профессиональные навыки в работе с металлом, чёткое понимание инженерных схем и технологических тонкостей изготовления котельного оборудования. Без всего этого не стоит даже браться за работу.

Если вы обладаете необходимыми знаниями и умениями, и можете дать ценный совет по сборке пиролизного котла другим посетителям сайта – оставляйте, пожалуйста, свои комментарии, делитесь секретами мастерства, задавайте вопросы в блоке под статьей.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector