Как сделать пиролизный котел своими руками – чертежи и схемы. Как сделать котел пиролизный
чертежи схемы; как сделать его из кирпича на естественной тяге, пошаговая инструкция
Прежде всего, чтобы сконструировать пиролизный котел своими руками, подбирается подходящая схема и чертеж.
Рассмотрим три основных способа изготовления из различных материалов:
- Из бочки или стального листа в виде цилиндра.
- Из прочной стали в кубической форме, используя схему Беляева,
- Из кирпича в виде печи. Прежде чем выбрать тот вид котла, который вы будете создавать, рассмотрите все чертежи и схемы, а также инструкции по сборке.
Каждый тип самодельного оборудования длительного горения обладает своими преимуществами и недостатками. Из бочки получится компактная конструкция для гаража, а кирпичная печь сможет обогреть весь дом, значительно экономя топливо.
Пиролизный котел из бочки
Нам потребуется 200 литровая металлическая бочка. Можно взять готовую, а можно изогнуть и сварить лист стали толщиной 3-4 мм. Срезаем у нее верхний торец и делаем из него крышку, приварив по окружности полоску металла. По центру высверливаем отверстие под воздуховодную трубу. Сбоку в верхней части бочки сверлим отверстие под дымоход и ввариваем в него дымоходный патрубок.
Следующим делаем поршень. Он представляет собой круг, по диаметру несколько меньший крышки бочки, чтобы он мог в нее поместиться. По центру сверлиться отверстие и к нему приваривается воздуховодная труба, по которой кислород будет поступать в топку.
Пиролизный котел из бочки
В верхней части делаем заслонку, которая будет регулировать количество поступающего внутрь воздуха. Для этого сверлим сквозное отверстие, вставляем в него плотный штырь и привариваем внутри к нему небольшую пластину. Вращая его, мы меняем площадь отверстия.
Снизу стальной лист необходимо утяжелить, чтобы при сгорании поршень под своей тяжестью опускался и измельчал сгоревшее топливо. Важно, чтобы все сварочные швы были герметичны. Если этого не будет, котел не сможет работать достаточно эффективно.
Пользоваться таким самодельным котлом просто. На дно засыпается топливо и поджигается. Когда оно достаточно разгорится, сверху устанавливается поршень и закрывается крышка. По мере горения, поршень постепенно будет опускаться.
Под ним будет происходить процесс тления, а сверху него будут сгорать выделяемые газы. Такая конструкция еще называется пиролизной головкой и может работать на дровах или смежных видах топлива из древесных отходов.
Котел по схеме Беляева
Нам понадобятся следующие материалы:
- Около 10 квадратных метров металлического листа толщиной 4-5 мм.
- 8 метров стальной трубы, диаметром 57 мм с толщиной стенки 3,5 мм.
- По одному метру трубы диаметром 159 мм и 32 мм.
- 15 штук шамотного кирпича.
- Вентилятор дутьевой.
Дутьевой вентилятор на пиролизном котле - Стальные полосы, шириной 20, 30 и 80 мм.
Из основных инструментов нужны будут болгарка, дрель и сварочный аппарат.
Пошаговая инструкция сборки пиролизника:
- Собирается две камеры сгорания. Топка, в которой будет сгорать древесина и газовая, где горят выделяемые газы.
- К ним приваривается задняя стенка и воздухоотводы из швеллера или профтрубы с просверленными отверстиями.
- В топке делается отверстие и вваривается патрубок, через который будет поступать внутрь кислород.
- Следующим изготовляется теплообменник. Для этого берем две пластины металла и просверливаем в них симметричные отверстия под трубу сечением 57 мм.
Труба режется на куски одинаковой длины, и они ввариваются в заготовки. Далее он приваривается к котлу.
- Перед тем, как сделать и приварить лицевую стенку на камеры сгорания, в ней производятся два отверстия. Они будут предназначены для труб входящего и выходящего воздуха.
Схема пиролизного котла - Приваривается боров и крышка перед заслонкой. Все сварочные швы важно зачистить болгаркой.
- Сверху всю конструкцию обшиваем листом шириной 4 мм с уголками. Верхнюю часть дополнительно утепляем. После этого проверяем короб на герметичность. Сделать это можно с помощью воды. Если герметичности не будет, КПД котла значительно уменьшится.
- Из чугунных пластин делаются дверцы для камер сгорания. Привариваются петли и они устанавливаются. Сверху ставятся защелки.
- Нижнюю камеру выкладываем кирпичами, предварительно порезав их по необходимым размерам. Так как их не будет видно, не обязательно покупать новые. Можно найти бесплатно возле любого разрушенного здания.
- Устанавливается нагнетающий вентилятор на выход воздуховодной трубы.
Также такую конструкцию можно сделать из КСТ котла, применив его в качестве корпуса.
Кирпичный пиролизный котел
В своем доме можно построить печь, которая будет работать по принципу пиролиза. Она монтируются в одну из стен. Дымоход выводится на крышу, продукты сгорания выводятся на естественной тяге. Камеры сгорания делаются стальными, колосник чугунный, корпус из кирпичной кладки. Во всем остальном устройство принципиально ничем не отличается.
Схема пиролизного котла из кирпича
По периметру конструкция выкладывается керамическим кирпичом, внутренние перестенки делаются из шамотного кирпича. Важно кладку производить очень качественно, так кА от этого будет зависеть производительность печи.
В заключение предлагаем посмотреть видео о том, как сделать пиролизный котел своими руками из газового баллона:
boilervdom.ru
Пиролизный котел своими руками - инструкция по монтажу!
Твердотопливный котел — один из самых распространенных источников отопления во многих регионах страны. Конечно, это не самый удобный способ обогреть дом. Отапливать задание с помощью электрических обогревателей очень дорого, и не каждая семья может позволить оплачивать огромные счета за электроэнергию.
Пиролизный котел своими руками
Пиролизные котлы — наиболее экономный и действенный способ для обогрева больших домов. Тем более, что эти котлы считаются «всеядными»: их можно топить дровами, прессованными опилками, обрезками от деревообработки.
Готовый котел стоит довольно много, но если сделать такую печку своими руками, то можно значительно сэкономить средства.
Содержание пошаговой инструкции:
Чем пиролизный котел отличается от обычной печки
Пиролизное сжигание древесины называют термическим разложением топлива без участия кислорода. При очень высокой температуре и отсутствии притока кислорода горящие деревянные заготовки разлагаются на две составляющие: древесный кокс и пиролизный газ.
После того, как твердое топлива сгорает в топке котла, выделившийся пиролизный газ попадает в камеру для дожига, сгорая в ней, выделяя очень высокую температуру (300 — 800°С). Энергия, образовавшаяся после горения пиролизного газа, поступает через теплообменник к тлеющим дровам, поддерживая процесс тления и выработку пиролизного газа. Благодаря этому круговому процессу, пиролизные котлы имеют очень высокий КПД.
Также стоит отметить, что при высокотемпературном пиролизном сжигании топлива все вредные примеси преобразовываются в генераторный газ и в дальнейшем распадаются при высоких температурах, благодаря чему дым у пиролизного котла не содержит канцерогенов и вредных примесей. Из-за данной особенности допускается сжигать в печах резину, полимеры, обрезки ДСП и ДВП плит. Но, примесей не должно быть более 20%.
Поэтапная работа пиролизного котла
Работу пиролизного котла можно разделить на 4 этапа.
- Первый этап — сушка и разложение древесины на твердые и газообразные компоненты (температура 420 градусов).
- Второй этап — сжигание пиролизного газа вместе с нагнетаемым вторичным воздухом (температура 600 градусов).
- Третий этап — продув пламени и возврат тепла (температура больше 1000 градусов).
- Заключительный этап — отвод продуктов сгорания через дымоход (температура — 160 градусов).
Видео — Принцип работы пиролизного котла
Конструкция пиролизного котла
Конструктивные особенности пиролизного котла
Конструкция готового пиролизного котла состоит из двух камер сгорания: в верхней без кислорода прогорают сухие дрова, выделяя пиролизный газ. В нижней камере сгорает смешанный с кислородом пиролизный газ, благодаря чему достигаются высокие температуры. Камеры разделены специальной колосниковой решеткой. С помощью вентилятора, нагнетающего вторичный воздух через специальные каналы, можно регулировать мощность отопительного котла.
Полученное тепло нагревает воду, которая находится в теплообменнике. Из теплообменника вода поступает в отопительную систему дома.
Как сделать пиролизный котел своими руками
Сварочные работы при изготовлении котла
Готовый отопительный агрегат имеет довольно высокую цену: некоторые котлы стоят более 2000 долларов. Если сконструировать котел своими руками, то экономия составит более 1400 долларов.
Материалы для самодельного котла
- Металл листовой для внутренних деталей котла, имеющий толщину не менее 0,4 см. Для изготовления котла понадобится 8 м2. Можно сэкономить на толщине металла, использовав для корпуса лист толщиной 0,3 см.
- Металлическая труба, имеющая диаметр 6 см, с толщиной стенок не менее 3,5 мм. Длина трубы — 8 м.
- Металлическая труба, имеющая диаметр 16 см, с толщиной стенок 4,5 мм. Длина трубы — пол метра.
- Огнеупорный кирпич для колосниковой решетки — 15-18 штук.
- Металлическая труба, имеющая диаметр 3,2 см, толщина стенок — 3,2 мм. Длина трубы — 1 метр.
- Стальная полоса, имеющая ширину 2 см и толщину 4 мм. Всего требуется 8 метров полосы.
- Профтруба 6 см ×3 см, имеющая толщину стенок 2 мм. Длина – 1,5 метра.
- Профтруба 8см×4см с толщиной стенки 2 мм — 1 метр. Стальная полоса, шириной 3 см и толщиной 4 мм — 1,5 метра.
- Стальная полоса, имеющая ширину 8 см и толщину 5 мм. Нужно 1 метр.
- Также для сварки конструкции требуется 6 пачек электродов.
- Для резки и шлифовки металла нужны отрезные и шлифовальные круги.
- Для создания тяги рекомендуется приобрести вентилятор.
- Также нужен датчик температуры для регулировки мощности котла.
Существует вероятность того, что в процессе сборки котла понадобятся другие материалы, что существенно не повлияет на стоимость и скорость сборки агрегата.
Пиролизные котлы промышленного производства
Инструменты для изготовления котла
- Дрель.
- Профессиональная болгарка.
- Сварочный аппарат постоянного тока.
Видео — Пиролизный котел своими руками, подробная инструкция
Схематическое изображение самодельного пиролизного котла
Схематическое изображение самодельного пиролизного котла
Пояснения к схеме
А – контроллер, который поддерживает заданную температуру;
В – дверка загрузочной камеры, в которую помещается твердое топливо;
С – дверка зольника, в котором скапливается зола;
D – дымоход или вентилятор, создающий искусственную тягу;
Е – муфта, в которой располагается датчик температурного предохранителя;
F – патрубок для подключения аварийного клапана;
G – окно для подачи воздуха;
H – подача холодной жидкости в теплообменник;
K – подача горячей жидкости;
L – выход для вторичного воздуха в камеру сгорания;
M – бак с горячей водой и распределителем для подключения к отопительной системе дома.
При изготовлении пиролизного котла рекомендуется придерживаться данной схемы. Этот котел рассчитан на обогрев жилого помещения площадью 100 кв. м. Также при разработке собственной схемы котла важно рассчитать соответствующую мощность для отопления определенного по площади помещения. Оптимальная мощность равняется 1 кВт на 5 м2 отапливаемой площади комнаты.
Требования техники безопасности при установке пиролизного котла в доме
Дрова не должны храниться рядом с котлом
- Труба, через которую осуществляется отвод дыма, должна возвышаться над крышей здания на 40 см.
- Все детали дымоотвода должны быть герметично соединены, исключая возможность утечки дыма.
- Располагать котел нужно в нежилом помещении.
- Расстояние от агрегата до стены должно быть не менее 70 см.
- При размещении отопительного прибора рекомендуется устанавливать его по уровню, избегая наклона в сторону.
- Перед камерами сгорания, на полу помещения должны быть настелены металлические листы.
- Топить котел больше чем 11 часов в сутки не рекомендуется. Даже металлические детали при постоянных высоких температурах быстро приходят в негодность.
- Гасить огонь в котле жидкостями запрещено.
- Нельзя открывать дверцы котла при работе агрегата.
Чем выгоден пиролизный котел
- Долговременное автономное выделение тепла за счет большой загрузочной камеры и кругового оборота энергии, повышающей КПД.
- Выделение малого количества вредных примесей в дыму, отсутствие канцерогенов, вредных для здоровья.
- Использование недорогого по цене топлива: дрова, деревянные обрезки, прессованные опилки, пилеты.
- Возможность сжигать вредные отходы: полимеры, резину.
Недостатки пиролизных котлов
- Довольно большие размеры из-за крупной загрузочной камеры.
- Большая стоимость готового агрегата.
- Использование только сухого топлива.
- Подключение к сети вентилятора, который создает и усиливает тягу для кругового оборота энергии.
Конечно, сэкономить средства на установке самодельного отопительного котла — это довольно привлекательно и выгодно. Но, если человек не имеет понятия о том, как проводятся все сборочные и установочные работы, лучше доверить это дело специалистам.
svoimi-rykami.ru
Пиролизный котел отопления своими руками: чертежи, принцип работы, изготовление
В нынешнее время высоких цен на теплосиловое оборудование альтернативой для владельца небольшого дома все чаще становится котел отопления, изготовленный своими руками. Конечно же, речь идет о самодельных теплогенераторах на твердом топливе, ведь смастерить газовую или дизельную горелку в домашних условиях практически нереально. Данная статья ориентирована на мастеровитых людей, хорошо знающих сварочное дело. В ней мы расскажем, как по чертежам самостоятельно сделать отопитель, работающий на дровах и угле.
Выбираем схему самодельного котла
Твердотопливные котельные установки делятся на 4 разновидности:
- классические дровяные с прямым сжиганием топлива;
- пиролизные, иначе — газогенераторные;
- агрегаты длительного горения, где древесина, опилки или уголь горят по направлению сверху вниз;
- автоматические угольные и пеллетные.
Для изготовления мы выберем два типа теплогенераторов – использующие принцип пиролиза и верхнего сжигания. Причина проста – популярность этих конструкций среди пользователей, оставляющих свои отзывы на различных тематических форумах. Пеллетные отопители чересчур сложны для домашнего изготовления, а классические агрегаты не слишком интересуют домовладельцев.
Как работает газогенераторный отопитель
Традиционный пиролизный котел, чье устройство показано на картинке, состоит из жаротрубного теплообменника и двух камер, сообщающихся через сопло (форсунку). Подача воздуха на горение — принудительная, осуществляется вентилятором, управляемым блоком автоматики.
Устройство пиролизного котла
Справка. В моделях от разных брендов вентилятор может играть роль как нагнетателя, так и дымососа. Например, в отопителях Мотор Сич он установлен в начале воздушного тракта, а в котлах Атмос – на выходе дымовых газов. Мы выберем более простой проект – с принудительным наддувом.
Пошагово принцип работы пиролизного котла выглядит так:
- В первичную верхнюю камеру – топливник – загружаются дрова. Когда они разгорятся и агрегат выйдет на рабочую температуру, подача воздуха вентилятором ограничивается и теплогенератор переходит в режим тления.
- При недостатке кислорода происходит термическое разложение древесины, в результате чего выделяется пиролизный газ, поступающий через форсунку во вторичную камеру.
- Смешиваясь со вторичным воздухом, горючие газы воспламеняются. Происходит их полное дожигание, после чего продукты горения удаляются через дымоход, отдав тепло жаровым трубам.
Агрегат с дымососом
Важный момент. Чем выше влажность древесины, тем меньше образуется горючих соединений, ниже эффективность работы и теплоотдача.
О способе верхнего горения
Особенность этих котлов на твердом топливе – цилиндрический корпус с вертикальной трубой по центру, куда благодаря естественной тяге подается воздух в зону сжигания. Дымоходный патрубок врезан в боковую стенку, как это изображено на схеме.
Принцип работы теплогенератора основан на горении дров сверху вниз. Груз, установленный на конце трубы, придавливает топливо и опускается по мере прогорания. Пиролиз здесь тоже присутствует: в режиме медленного тления древесина разлагается и выделяет угарный газ, который дожигается в верхней части топливника. Вторичный воздух поступает через щели между крышкой и воздушной трубой.
Справка. Прародителем котлов длительного горения является печь Бубафоня, отлично подходящая для воздушного отопления гаражей, дач или теплиц. Позднее для нее была разработана водяная рубашка, а литовский бренд Stropuva наладил производство водогрейных теплогенераторов данного типа.
Подготовка материалов
Для изготовления твердотопливных котлов лучше всего применять металл с низким содержанием углерода – Ст 3, Ст 10, Ст 20. Дело в том, что сваривать высокоуглеродистую сталь марки Ст 25 и выше – дело неблагодарное, поскольку швы часто лопаются. Да и по цене такой материал обойдется дороже.
Чтобы изготовить пиролизный котел своими руками, необходимо приобрести следующие виды металлопроката:
- сталь листовая толщиной от 4 до 5 мм нужна для сваривания топливника и камеры дожигания;
- то же, толщиной 3 мм – для водяной рубашки;
- профильные трубы сечением 80 х 40 х 2 и 60 х 30 х 2 мм пойдут на изготовление воздушных каналов;
- шамотный кирпич для обкладывания топливника и формирования сопла;
- из труб диаметром 159 х 4 и 57 х 3 мм делается патрубок дымохода, теплообменник и штуцеры для подключения к водяному отоплению;
- полоса стальная 20 х 3 мм;
- для обшивки понадобится базальтовая вата плотностью от 60 кг/м³ и толщиной 2 см, а также тонкий металл с полимерным покрытием;
- блок автоматики с вентилятором и датчиком температуры (недорогой и надежный – польского производства KG Elektronik).
Совет. Форсунка – слабое место газогенераторного отопителя, периодически она прогорает и нуждается в замене. Поэтому сопла для котлов Blago, Atmos и им подобных имеются в продаже. Вы можете купить и приспособить готовое изделие на самодельный отопительный агрегат и не возиться с шамотным кирпичом.
Изготовление теплогенератора с верхним горением значительно упростится, если сделать топливник из старого газового баллона со стенками 4—5 мм. Тогда вам останется заготовить металл для водяной рубашки, воздушную трубу Ø57 мм и лист толщиной 1 см для дискового груза. Патрубки водяного отопления делаются из обрезков трубы Ø32—40 мм, дымохода – 159 мм. Также возьмите арматуру диаметром 2 см или уголки 40 х 40 на сборку колосниковой решетки.
Котельная установка верхнего горения
Сборка пиролизного котла
Для исполнения предлагается типовой газогенераторный отопитель конструкции Холмова с вертикальным теплообменником на задней стенке и центральным расположением сопла, представленный на чертеже. Агрегат с наружными размерами 50 х 55 х 100 см развивает мощность порядка 20 кВт и длительность горения до 10 часов, что обеспечивается за счет увеличенного объема топливника (около 100 литров).
Перед тем как сделать котел, выполните следующие заготовительные работы:
- Нарежьте или нарубите металл гильотинными ножницами по размерам, указанным на чертеже. Заготовьте патрубки для дымохода и теплоносителя.
- Изготовьте воздушные каналы из профильных труб, просверлив в боковой стенке отверстия 8 мм с шагом 6 см, приварите фланец под монтаж вентилятора.
- Сварите огнетрубный теплообменник.
- Сделайте дверцы и верхний ревизионный люк из двух листов металла с уплотнением графитно-асбестовым шнуром, как показано на фото.
Совет. Чтобы потом не пришлось переделывать неудобные запоры дверок, лучше купить готовые ручки и приварить их по месту к створкам.
Следующий этап – сборка самого пиролизного котла, начинающаяся со сваривания топливника и камеры дожигания. Заготовки сначала соединяются прихватками, а потом провариваются всплошную, причем все швы должны находиться с наружной стороны. Дальнейший порядок работ такой:
- Установите на заднюю стенку топки теплообменник и зашейте его металлом. Приделайте дымоходный патрубок.
- Приварите обрамления дверец и профильные трубы по периметру топливника.
- Сформируйте водяную рубашку, закрепляя листы с помощью стальных полос. После обваривания ее необходимо проверить на герметичность.
- Поставьте штуцеры для подключения системы отопления. На дно топливной и зольной камеры плотно уложите шамотные кирпичи, вырезав форсунку размером 110 х 35 мм.
- Обшейте корпус отопителя утеплителем и крашеным металлом. Установите вентилятор и блок автоматики, подсунув датчик температуры под теплоизоляционный слой вплотную к водяной рубашке.
- Приварите петли и поставьте дверцы.
Более подробное описание изготовления пиролизного котла представлено в видео:
Делаем агрегат верхнего горения
Как уже говорилось выше, подобные котлы проще всего изготавливать из пропановых баллонов емкостью 50 литров. Для этого из резервуара нужно выкрутить вентиль и заполнить его водой, а потом отрезать верхнюю часть болгаркой по заводскому шву. Дальше надо сварить такие элементы:
- колосниковую решетку из арматуры, как это сделано на фото;
- трубу с дисковым грузом и распределителями воздушного потока;
- загрузочную и зольную дверцу с ручками;
- согните из листового металла обшивку водяной рубашки.
Совет. Если нет возможности прокатать стальные листы на вальцах, сделайте рубашку в виде квадрата или многоугольника.
Сборка теплогенератора производится согласно представленному чертежу. Сначала устанавливаются колосники, потом – труба с грузом и верхняя крышка. После чего приваривается дымоход и устраивается водяная рубашка с наружным утеплением. Больше подробностей показано в следующем видео:
В заключение – полезные советы
Напоследок дадим несколько дополнительных рекомендаций по изготовлению и эксплуатации пиролизных котлов:
- Обратите особое внимание на монтаж котлового бака (рубашки). Располагайте точки крепления обшивки в шахматном порядке и тщательно обваривайте полосу.
- Это единственный вид котельных установок, где водяная прослойка выполняется под зольной камерой, поэтому нужно заранее предусмотреть крепление ножек агрегата.
- Обязательно сделайте люк для прочистки жаротрубного теплообменника.
- Не забрасывайте много сырых дров при растопке. Из-за этого не только снижается КПД теплогенератора, но и быстро зарастают сажей дымогарные трубы (буквально за 1—2 суток).
- Протестируйте работу отопителя с автоматикой и убедитесь, что она корректно поддерживает заданную температуру.
Хотя большинство пользователей пиролизных котлов оставляют положительные отзывы, эти агрегаты не безупречны. Главный недостаток – зависимость от электроэнергии, без которой теплогенератор превращается в бесполезную кучу железа, да еще и грозит взорваться от перегрева. Поэтому рекомендуется иметь в запасе блок бесперебойного питания либо генератор, способный обеспечить работу вентилятора и циркуляционного насоса отопления.
qustu.com
Пиролизный котел своими руками
В регионах, отдалённых от централизованного отопления, раньше каждый дом оборудовался твердотопливным котлом. Топили его углём и дровами. К сожалению, такая конструкция не была лишена недостатков. Основным являлось неудобство при использовании.
Внимание! Довольно часто люди устанавливают электрические отопительные приборы, но стоит признать, что отапливать с их помощью дом — довольно затратное предприятие.
К счастью, есть достойная альтернатива в виде пиролизного котла, который можно сделать своими руками. Основные схемы и чертежи будут представлены в этой статье. Устройства такого класса могут вырабатывать тепло за счёт сжигания дров или специальных брикетов. Мало того, можно использовать отходы с деревообрабатывающих фабрик.
Что собой представляет пиролизный котёл
Как работает
Со схем и чертежей пиролизной отопительной системы можно понять основные принципы её работы. Но чтобы создать это устройство своими руками, в нём необходимо разобраться более подробно.
Процесс, который происходит внутри пиролизного котла, сделанного своими руками по чертежам и схемам, представленным в статье, функционирует благодаря сухой перегонке. Когда температура достигает 500-600 градусов по Цельсию — начинается процесс разложения. Его результатом являются два вещества — газ и природный кокс.
Созданный внутри конструкции газ смешивается с атомами кислорода. Благодаря этому начинается горение. Конечно же, чтобы всё прошло по схеме — внутри камеры, сделанной своими руками по чертежам и схемам, должна быть соответствующая температура.
Пиролизный газ, создаваемый в котле, сделанном своими руками, вступает во взаимодействие с углеродом. Это, в свою очередь, запускает реакцию. Но чтобы это стало возможным устройство должно быть сделано чётко по чертежам и схемам.
Результатом пиролизного процесса, который происходит в котле длительного горения, сделанном своими руками по популярным чертежам и схемам, образуется дым, но он не содержит каких-либо вредных соединений. Поэтом вред, наносимый, окружающей среде минимален.
Важным достоинством пиролизного котла, сделанного своими руками по чертежам и схемам, является то, что он практически не вырабатывает отходов. При этом выделяется немалое количество тепловой энергии, благодаря которой можно отопить немалую площадь.
Пиролизный процесс относится к классу экзотермических. В общем, так называются все процессы, в результате которых происходит высвобождение тепла. Но не всё так просто. Дело в том, что это тепло необходимо для того, чтобы осуществить дополнительный прогрев и сушку топлива.
Преимущества и недостатки
Есть важные нюансы, о которых нужно знать, перед тем как мастерить пиролизный котёл по чертежам и схемам. Начать нужно с достоинств и недостатков, которые имеет конструкция.
К плюсам пиролизных котлов, сделанных своими руками, можно причислить:
- Поддержание заданной температуры теплоносителя на протяжении длительного периода.
- Большой объём загрузочной камеры.
- Высокий КПД.
- Возможность утилизации отходов деревообрабатывающей промышленности в пиролизном котле, сделанном по чертежам.
Тем не менее, чтобы пиролизный котёл, сделанный своими руками, работал как нужно необходимо, чтобы в топливе было не более 30 процентов дополнительных компонентов.
Любая конструкция имеет свои недостатки, в данном случае к ним можно причислить:
- большие габариты,
- зависимость от наличия сети,
- требовательность к топливу.
Также к недостаткам пиролизной системы можно причислить высокую стоимость покупки. Но её можно значительно снизить, если создать устройство своими руками по чертежам и схемам.
В пиролизный котёл, сделанный своими руками по схемам и чертежам нельзя класть непросушенную древесину. Дело в том, что при высокой влажности пиролизной реакции не происходит. Даже при малом проценте резко падает КПД. Это происходит потому, что тепловая энергия превращается в пар.
Необходимость подключения к сети объясняется тем, что устройство должно иметь вентилятор. Именно он позволяет обеспечить принудительную тягу пиролизному котлу, сделанному своими руками по чертежам и схемам.
Создаём пиролизный котёл
Разбор схем и чертежей
Чтобы создать пиролизный котёл своими руками, важно тщательно изучить схемы и чертежи. Именно по ним вы сможете подобрать конструкцию и максимально точно определить количество нужных для строительства материалов.
На схеме и чертеже пиролизного котла отображены основные элементы, без которых невозможно построить конструкцию своими руками:
- регуляторы,
- дымовые каналы,
- отверстия для воздуха,
- трубы для подачи воды,
- трубы для отвода воды,
- камера сгорания,
- вентилятор.
Очень важно при изготовлении пиролизного котла своими руками придерживаться чертежей и схем. Дело в том, что это сложное устройство, в котором будут происходить высокотемпературные процессы. Поэтому малейшая ошибка может обратиться аварийной ситуацией.
Для частного дома будет достаточно пиролизного котла, мощность которого составляет 40 кВт. Не стоит стремиться к большой мощности. Дело в том, что в таком случае конструкция становится значительно сложнее. Мало того, конечная стоимость также увеличивается.
Выбор мощности пиролизного котла, который вы собираетесь создать, влияет на размер ключевых деталей на чертеже или схеме. От правильного подбора размеров зависит нормальное функционирование устройства.
Совет! Если вы владелец маленького домика, то можно остановить свой выбор на котле с мощностью в 30 кВт. Этого будет более чем достаточно.
Инструменты, необходимые для изготовления котла своими руками
Чтобы своими руками сделать конструкцию, работающую на основе пиролизной реакции по чертежам и схемам, необходимо запастись некоторым инвентарём. Для воплощения задумки в жизнь, вам понадобятся следующие материалы и инструменты:
- болгарка,
- сварочный аппарат,
- шлифовальные круги,
- электрическая дрель,
- электроды,
- трубы различного диаметра,
- полосы стали,
- термодатчик,
- вентилятор,
- металлические листы.
Это базовый набор, который необходим, чтобы создать пиролизную систему своими руками по схемам и чертежам. Конечно же, в процессе работы может возникнуть необходимость в дополнительных инструментах и материалах.
Внимание! Толщина стали для корпуса должна быть 3 мм, а лучше 4.
Тонкости сборки
После того как вы выберите подходящую схему, можно будет приступить к сборке. При этом необходимо придерживаться следующих рекомендаций:
- Отверстие, через которое в топку будут попадать дрова и брикеты должно располагаться немного выше, чем у обычных твердотопливных конструкций.
- Не забудьте про ограничитель. Его главная задача — это контролировать количество воздуха. Для его создания нужна семидесятимиллиметровая труба в сечении. Её длина должна быть больше корпуса.
- К ограничителю приваривается диск. Элемент должен быть выполнен из стали. Место приваривания — низ конструкции. В результате у вас получится зазор в 40 мм. Чтобы установка ограничителя стала возможной необходимо сделать дырки в соответствующих местах крышки.
- Лучшей формой для отверстия, через которое будут загружаться дрова является прямоугольник. При этом важно не забыть о дверце. Она должна иметь специальную накладку для лучшей фиксации.
- Также в конструкции необходимо предусмотреть отверстие, через которое будет удаляться зола.
- Трубу для теплоносителя нужно сделать с изгибом. Это позволит повысить отдачу тепла.
Ещё одним важным элементом согласно любой схеме и чертежу является вентиль. С его помощью вы сможете контролировать количество теплоносителя, поступающего внутрь. Поэтому лучше всего расположить его в удобном и легкодоступном месте. Сам алгоритм создания пиролизного котла своими руками по чертежам вы можете увидеть на видео внизу.
После сборки огромное значение имеет первый запуск. Лишь после того, как вы убедитесь, что в продуктах горения нет угарного газа, можно будет утверждать, что всё сделано правильно. Для этого лучше использовать специальное оборудование.
Итоги
Создать котёл, работающий на основе принципа пиролиза можно своими руками. Но перед тем как начать работу необходимо написать проект. Основную роль в нём будет играть рисунок со схемой изделия и размерами.
bouw.ru
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
megabeaver.ru
Как сделать пиролизный котел длительного горения своими руками: чертежи, видео
Нагрев теплоносителя в пиролизных котлах происходит от сжигания первичных продуктов сгорания. В результате в камере достигается температура 1000-1200 ºС, повышается эффективность отопления, так как снижается расход дров. Пиролизный котел поддерживает тление, в результате которого выделяется большое количество газов, нагревающих теплоноситель. Данный принцип работы позволяет создавать эффективные системы отопления, рассчитанные на 50-100 кВт.
Читайте также: Как сделать пиролизную печь своими руками?
Особенности конструкции котла длительного горения
Конструкция котла длительного горения имеет свои особенности, существенно отличающие его от обычного твердотопливного котла. В него входит четыре основных отделения-камеры:
- заг
рузки; - сгорания;
- воздушный коллектор для подогрева воздуха;
- теплообменника.
Для пиролизных котлов характерно наличие горелки, работающей на древесных газах, которые подаются по отдельному каналу, блока управления и дополнительные защитные элементы, изолирующие камеру сгорания от помещения.
Отопительные устройства имеют несколько этапов сгорания, получаемые газы на каждом этапе подаются к теплообменнику, за счет чего обеспечивается экономия топлива и практически полная передача тепла теплоносителю:
- 1-й этап. Сушка и дегазация древесины, температура составляет 450 ºС;
- 2-й этап. Сжигание смеси древесного газа в средней камере при температуре 560 ºС;
- 3-й этап. Дожигание смеси древесного газа (сухая дистилляция и теплообмен) в нижней камере при температуре 1200 ºС;
- 4-й этап. Выброс выхлопных газов через специальные каналы с целью отбора остаточного тепла при температуре 140 ºС.
Четырехэтапный процесс отбора тепла у выделяемых древесных газов в котле позволяет существенно сократить объем затрачиваемого на отопление топлива и максимально использовать теплоемкость одной загрузки дров. Возможно ли сделать такой пиролизный котел длительного горения своими руками? Оказывается, возможно, причем люди с опытом смогут сконструировать механизм подачи горючего сырья. Экономичнее котел делать на опилках, этот вид топлива также идеален для автоподатчика.
Читайте также: Как возвести печь с закрытой каменкой для бани своими руками
К недостаткам котла можно отнести требовательность к топливу. Не допускается использование сырья с влажностью выше 30%. Иными словами, для собственной котельной нужно закупать или заготавливать только качественное древесное сырье, отслеживая его влажность.
От слов к делу: от теории к практике
Пиролизные котлы с длительным горением часто используются для отопления загородных домов и хороши тем, что при оптимальном проекте могут работать на одной загрузке до 1 недели. Топливо из автозагрузчика подается постепенно, электроника позволяет регулировать процесс горения путем подачи воздуха в зависимости от уровня внутренней и внешней температуры.
Конструктивная схема простого в самостоятельной реализации пиролизного котла показана на рисунке. Для его изготовления используется сталь с воздушной камерой, в которую монтируется базальтовая вата, выступающая как теплоизолятор. В промышленных моделях для улучшения параметров жаростойкости камер используют футеровку муллитокорундового бетона, предложенную в свободной продаже.
Этапы изготовления пиролизного котла
Первый этап изготовления пиролизного котла состоит из сварки металлического короба с термоизоляцией, на заключительном этапе приваривают трубы водяного контура, которые будут подавать и отводить теплоноситель. Обратите внимание, что для этого типа котлов используют в основном воду, так как остальные смеси могут быть более опасными в эксплуатации. Для изготовления корпуса применяют листовую сталь толщиной 5 мм для внутренней конструкции, 3 мм – для внешней. Между ними укладывают базальтовую вату.
Изготовления корпуса подразумевает монтаж технических дверок – их можно найти в продаже или изготовить из металла по имеющимся в сети чертежам. Также предусматривается дымоход, посадочное место для вентилятора и регуляторы подачи воздуха.
Корпус связывается дополнительно стяжками для увеличения рабочего давления. В среднем необходимый предел, который дает бытовой пиролизный котел, составляет 4 бар.
Читайте также: Как сделать печь-ракету из кирпича своими руками?
Заслонка прямой тяги и теплообменник
Заслонку прямой тяги необходимо выполнять тщательно с четким соблюдением чертежей. Для котла формата загородного дома достаточно 10 труб теплообменника. От тщательности выполнения этих элементов напрямую зависит КПД. Заслонка должна максимально плотно прилегать к раме, в противном случае будет наблюдаться утечка газа и теплопотери.
Загрузочная камера
Нужно предусмотреть дополнительные конструктивные элементы, которые будут препятствовать выбросу дыма из прямой тяги. Она находится на одном уровне с дверкой. Для этого выполняется дополнительная заслонка или подвижная шторка.
Камера сгорания и воздуховоды
Камера сгорания выкладывается жаростойким кирпичом или огнеупорным бетоном, на воздуховоды наваривается стальная планка, чтобы не попадали загрязнения при сгорании топлива.
Обвязка
Важным элементом котла является обвязка, с помощью которой подаются газы к горелке и к теплообменнику. Их нужно выполнять строго по чертежам, чтобы сохранить необходимый уровень КПД.
Изготовление пиролизного котла своими руками задача сложная, но вполне реализуемая. В сети представлено множество самодельных образцов, не уступающих промышленным версиям. Очевидно, что стоимость сборки котла будет гораздо ниже, чем его покупка.
gidpopechi.ru
Как сделать пиролизный котел своими руками
Поскольку котлы, работающие на твердом топливе, стали пользоваться повышенным спросом, их стоимость начала возрастать. Это касается как классических простых агрегатов, так и пиролизных и пеллетных установок. Один из вариантов уменьшения стоимости – заказывать у мастеров либо самостоятельно изготовить пиролизный котел своими руками.
Чертеж пиролизного котла
Исходные данные для вычислений
Существенное понижение цены самодельного агрегата достигается за счет правильного подбора и закупки материалов и комплектующих. Это можно осуществить как с помощью опытного мастера, так и самостоятельно, имея в своем распоряжении чертеж пиролизного котла. По нему определяется количество и номенклатура материалов с таким расчетом, чтобы не покупать их с большим запасом. Дополнительно сэкономить средства позволяет и самостоятельное выполнение работ, единственное условие – умение производить заготовительные и сварочные работы на высоком уровне. Водяная рубашка установки представляет собой сосуд, работающий под давлением, поэтому качество сварных швов должно быть высоким.
Перед тем как сделать пиролизный котел, нужно выяснить, какими должны быть его параметры. Главный из них – тепловая мощность, необходимая для отопления дома. Ее можно высчитать по общей площади всех этажей здания по принципу: на каждые 10 м2 потребно 1 кВт тепловой энергии. Полученное значение умножается на коэффициент запаса, согласно нормативной документации он составляет 1.2. В реальной жизни лучше принимать коэффициент не менее 1.5, поскольку дрова разных пород имеет различную теплоту сгорания.
Пиролизные установки работают по одному принципу: газы, выделяющиеся из древесины при горении в топке, дожигаются во вторичной камере. А вот компоновка камер и расположение прочих элементов конструкции может быть разным, примеры конструктивных схем можно увидеть на рисунке.
Схема пиролизного котла
Конструктивные особенности
Чаще всего конструкция пиролизного котла, сделанного своими руками, предполагает устройство верхней топки, под которой находится вторичная камера. Такая компоновка наиболее проста в изготовлении и хорошо зарекомендовала себя на практике. Топка и камера сжигания газов облицованы изнутри огнеупорным кирпичом. Воздух подается принудительно вентилятором – нагнетателем через специальные отверстия, между камерами выполнен щелевидный проем, называемый рабочей форсункой. Габаритные размеры проема определяются мощностью установки.
Пиролизный газогенератор
Факел пламени из форсунки нагревает днище камеры, под которым находится водяная рубашка. Нагретая вода поднимается и омывает дымогарные трубы теплообменника, по которым уходят продукты сгорания. Таким образом, схема пиролизного котла данной конструкции предусматривает двойной подогрев теплоносителя.
Для розжига дров в задней стенке топки устанавливается клапан прямой тяги, открываемый вручную с помощью рукоятки, вынесенной наружу корпуса. После того как топливо разгорелось, заслонку клапана закрывают, включают нагнетатель, и установка переходит в рабочий режим. Чтобы вся система работала устойчиво и эффективно, вначале потребуется сделать расчет пиролизного котла. Исходить надо из потребной тепловой мощности агрегата.
Читайте также полезную статью про принцип работы пиролизного котла.
Выполнение вычислений
Первым делом нужно подобрать размеры проема форсунки. Самый простой способ – приобрести готовое изделие, рассчитанное под определенную мощность, такие имеются в продаже для установок разных производителей, например, ATMOS. Другой путь несколько труднее, зато гораздо дешевле: изготовить проем необходимого сечения в шамотном кирпиче, который будет уложен на днище топки. Габаритные размеры щелевидного проема для разных значений мощности представлены в таблице 1.
Таблица 1
Потребная мощность, кВт25325080100
Длина проема, мм120140150200200
Ширина проема, мм3030303040
Самодельный пиролизный котел длительного горения можно изготавливать с произвольными размерами топки, которые рассчитываются по такой схеме:
- Теплота сгорания древесины – 2,8 кВт/кг, плотность – 400 кг/м3. Чтобы обеспечить мощность 10 кВт, нужно за 1 час сжигать 10 / 2,8 = 3,6 кг дров.
- Учитывая, что между поленьями в топке остается пустое пространство, нужно принять коэффициент заполнения 0,5. Тогда полезный объем камеры на 1 час работы составит: 3,6 / 400 / 0,5 = 0,018 м3.
- Приняв длину полена равной 0,6 м, а высоту первичной камеры – 0,5 м, высчитывается ее полезная ширина на 1 час работы: 0,018 / 0,6 / 0,5 = 0,06 м.
- Чтобы загружать топливо 1 раз в 10 часов, полезный объем должен быть: 0,018 х 10 = 0,18 м3. Тогда при прежних значениях глубины и высоты полезная ширина будет: 0,18 / 0,6 / 0,5 = 0,6 м. Окончательные габариты – 0,6 м х 0,6 м х 0,5 м.
Самодельный пиролизный котел
Следующий шаг – подбор вентилятора – нагнетателя, который устанавливается на самодельные пиролизные котлы и обеспечивает подачу воздуха в обе камеры. Устройства подбираются по производительности, которая зависит от мощности установки, эти данные можно взять по Таблице 2.
Таблица 2
Мощность установки, кВт2532508090100
Производительность нагнетателя, м3/ч98,5195,9242,2253,2284,8316,5
Полезный объем топки, м30,220,240,350,420,470,52
Дымовые газы, покидающие вторичную камеру, имеют достаточно высокую температуру. Чтобы не выбрасывать это тепло на улицу впустую, применяется жаротрубная схема изготовления пиролизного котла. В соответствии с ней, дымовые газы, проходя через дымогарные трубы теплообменника, охлаждаются до температуры 150–200 ⁰С, отдавая свою теплоту водяной рубашке. Чтобы рассчитать полезную площадь теплового обмена, нужно определить такие исходные данные:
- температуру теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах t1 и t2;
- температуру дымовых газов на входе в теплообменник и на выходе из него Т1 и Т2.
Далее, определяется разность температур ∆t= t1 — t2 и ∆Т = Т1 — Т2. После этого можно посчитать величину температурного напора τ, ⁰С:
τ = (∆Т — ∆t) / ln (∆Т / ∆t)
Площадь поверхности теплообмена S(м2) находят по формуле:
S = Q / k / τ
В этой формуле:
- Q– потребная мощность котельной установки;
- k – коэффициент передачи теплового потока, принимается 30 Вт/м2 ⁰С.
Проверить результат можно по Таблице 3, в которой представлены укрупненные значения площади поверхности теплообмена в зависимости от мощности агрегата.
Таблица 3
Мощность котла, кВт25325080100
Smin, м24,56,38,514,516,5
Smax, м25,27,810,215,216,7
Изготавливая пиролизные котлы длительного горения своими руками, мастера зачастую устанавливают патрубок дымохода «на глазок», в то время как от правильной работы дымоходной трубы зависит КПД самого агрегата. Поэтому площадь сечения трубы, а потом и ее диаметр лучше определить по формуле:
F = L / 3600ϑ
В этой формуле:
- ϑ – скорость дымовых газов, принимается равной 0,5 м/с;
- L – расход газов, соответствует производительности вентилятора, м3/ч;
- F – площадь сечения трубы дымохода, м2.
Через формулу площади круга находят значение диаметра трубы.
Рекомендации по выбору материалов
Чтобы сделать надежный пиролизный котел своими руками, нужно для топки взять легированную жаропрочную сталь толщиной не менее 5 мм, нельзя использовать простой низкоуглеродистый металл, он быстро прогорит. Жаропрочные марки сталей легированы хромом и молибденом, для их сваривания лучше применять соответствующие марки электродов. Чтобы корпус топки служил дольше, в местах с самой высокой температурой его надо облицевать изнутри огнеупорным кирпичом. То же самое делается и во вторичной камере.
Конструкция пиролизного котла
Для водяной рубашки можно брать обычную углеродистую сталь марки СТ 20 толщиной не менее 3 мм. Между наружной поверхностью топки и внутренней поверхностью водяной рубашки необходимо точечно приваривать ребра жесткости через каждые 15–20 см. Это будет предохранять внешнюю оболочку от разрушения при повышении давления и температуры теплоносителя в экстремальном режиме работы агрегата.
Жаротрубный теплообменник, которым снабжается пиролизный газогенератор, сваривается из нескольких труб, чья площадь наружной поверхности должна соответствовать или быть немного больше расчетной. Материал трубы – углеродистая сталь СТ 20, но если удастся найти жаропрочную, то это будет только лучше. Дверцы обеих камер сваривают двухслойными, закладывая внутрь асбест или другой теплоизоляционный материал, стойкий к высокой температуре.
Качественную сборку котла своими руками лучше производить в заранее подготовленном месте, где сразу можно будет выполнить его испытания. Если в наличии есть компрессор, можно проверить качество сварных соединений без заливки водой. Достаточно создать в рубашке избыточное давление и при этом промазать все швы мыльной пеной. В противном случае придется залить в рубашку теплоноситель, разжечь котел и внимательно наблюдать за всеми соединениями.
Для управления производительностью вентилятора потребуется приобрести комплект автоматики: контроллер и датчики. С их помощью автоматически регулируется температура теплоносителя в рубашке. Изготавливать и регулировать пиролизные котлы отопления своими руками не столь уж сложно, если есть соответствующие умения и навыки, а экономию средств можно получить значительную.
openstroi.ru
