Bktp-omsk.ru

Делаем сами
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Горелка для пиролизного котла своими руками

Пиролизные котлы: как сделать своими руками

Если у владельцев нет возможности использовать дешёвую электроэнергию или уголь для обогрева дома, то чаще всего они обращают внимание на дрова. В свете наблюдаемого в последние годы повышения цен на природный газ немногие готовы продолжать пользоваться им. Это вынуждает собственников частных домов заниматься поиском других источников тепла. Одним из них может стать пиролизный котел своими руками, изготовленный с использованием простых материалов, топливом для которого является такой доступный ресурс, как дрова.

Основная задача пиролизного котла заключается в обогреве помещений, что достигается путем сжигания древесины, которая обычно представлена прессованными брикетами, поленьями и отходами. Газогенераторный котел имеет несколько иную конструкцию, нежели традиционное твердотопливное оборудование, работающее на дровах. Однако даже это не является серьезной проблемой для тех, кто планирует сделать пиролизный котел своими руками.

Принцип действия пиролизного котла

Из чего состоит

В конструкционном плане топка в пиролизных котлах предусматривает две части.

  1. Газифицирующая камера (камера загрузки) — здесь в условиях дефицита кислорода происходит горение и пиролизация дров.
  2. Камера сгорания — сюда поступают образующие газы, где окончательно догорают. Подобное разделение позволяет свести к минимуму потери тепла из камеры загрузки.

Между данными частями располагается колосник, куда загружают брикеты. Поступление первичного воздуха происходит строго вертикально через слой древесины. Поэтому основной особенностью газогенерирующих котлов следует назвать верхнее дутье.

Эти изделия имеют топки, которые отличаются повышенным аэродинамическим сопротивлением. По этой причине чаще всего в них используется принудительная тяга. В некоторых случаях для ее создания используют дымосос. Этим они выделяются на фоне небольших аппаратов, где эффект тяги обеспечивает дутьевой вентилятор.

Принцип работы газогенераторного котла

Работу котлов, использующих в качестве топлива дрова, обеспечивает принцип термического разложения древесины. Он связан со свойством сухой древесины разлагаться в процессе горения на два компонента: твердый остаток (уголь) и летучую часть (газ).

В процессе работы пиролизных котлов создается высокая температура и наблюдается дефицит кислорода. Сжигание древесины в подобных условиях приводит к образованию генераторного газа. Этот газ направляется в сопло, в котором смешивается с вторичным воздухом, а затем поступает в камеру, где и происходит его сгорание при температуре около 1200 градусов Цельсия. Остаточные газы выводятся сквозь конвективную часть теплообменника, нагревая рабочее тело, а затем покидают топку через дымоход.

Среди ключевых элементов, которые присутствуют в камере загрузки и сгорания пиролизного котла, следует упомянуть про огнеупорную футеровку. Благодаря ей в аппарате создается повышенная температура, а также условия, при которых обеспечивает качественное и максимально полное горение дров.

Котел на дровах – основные преимущества

На рынке представлены различные устройства, использующие в качества топлива дрова. Наряду с теплоаккумулирующими печами потребителям доступны водяные и воздушные котлы. При этом более других востребованы именно пиролизные котлы. Главная их особенность состоит в том, что в процессе эксплуатации происходит горение не дров, а древесного газа, являющегося продуктом их сжигания. Горение дров не сопровождается возникновением сажи. Единственную проблему может доставить лишь зола, однако ее образуется очень мало. По этой причине необходимость в чистке установки возникает крайне редко.

Среди других достоинств, которыми обладают эти устройства, следует назвать то, что в них необходимая температура сохраняется заметно дольше, нежели в обычных моделях. Этот эффект связан с повышенным КПД и увеличенной загрузочной камерой. Встречаются и такие модели, которым достаточно одной закладки топлива для поддержания нормальной работы в течение суток.

Пиролизный котел реже нуждается в чистке

Отработанные газы наносят меньший вред окружающей среде и здоровью людей из-за пониженной концентрации канцерогенных веществ. Во время работы пиролизного котла происходит реакция с участием газа и активного углерода. По этой причине выходящие из аппарата дымовые газы содержат в своем составе в основном лишь водяной пар и углекислый газ.

Следует упомянуть про другое важное преимущество газогенераторных аппаратов. В этих установках реализована возможность выбора подходящей мощности в диапазоне 30-100%. Процесс сжигания топлива в котлах сопровождается одновременной утилизацией отходов, что исключает выброс загрязнений в окружающую среду. Эти аппараты могут перерабатывать такие отходы, как резина, пластмасса и полимеры. В то же время на работу котлов влияет качество топлива, им требуется электропитание, а сами они отличаются большими габаритами.

В чем эффективность пиролизного котла

Продолжительность использования дровяных котлов может быть различной. На этот параметр оказывает влияние большое количество факторов:

  • температура окружающей среды;
  • температура, которая должна быть создана в помещении;
  • утепление дома;
  • влажность;
  • тип используемого топлива;
  • соблюдение размеров, определенных проектом отопительной системы.

Можно не сомневаться, что по эффективности работы с ними не сравнятся традиционные установки.

Топка пиролизного котла

Предусмотренная конструкцией самодельного пиролизного котла топка может использоваться для утилизации резины и полимеров, что не приведет к загрязнению атмосферы.

Какими бы качественными ни были дрова, все же во время их горения максимально возможная температура оказывается существенно ниже той, которую можно поддерживать при сжигании древесного газа.

Немаловажно и то, что потребность во вторичном воздухе для создания условий для горения газа существенно меньше. Это позволяет добиваться повышенной температуры, в результате чего горение становится более эффективным и продолжительным. Также во время сжигания пиролизного газа не приходится решать серьезных проблем, чтобы контролировать этот процесс.

О топливе для газогенераторных котлов

В качестве топлива для самодельных пиролизных котлов используют древесину, которая должна обладать определенными габаритами: длина — 380-450 мм, диаметр — 100-250 мм. Это правило распространяется и на топливные брикеты, чьи размеры должны быть равны 30 на 300 мм. Котлы могут работать и на мелких древесных отходах и опилках, которые следует загружать в топку вместе с дровами. Правда, их количество не должно превышать 30% от объема загрузочной камеры. Эти аппараты можно применять для сжигания древесины с влажностью до 40%.

В качестве топлива для этих устройств желательно использовать высушенную древесину, так как лишь при ее сжигании установка сможет демонстрировать свою предельную мощность и служить максимально долго. В процессе горения древесины, влажность которой составляет 20%, выделяется тепло из расчета 4 кВт в час на килограмм дерева. В свою очередь, при сжигании дерева с влажностью 50%, выделяется тепло из расчета 2 кВт в час на килограмм дров.

На основании этого можно сделать вывод, что влажность древесины оказывает влияние на то, сколько тепла образуется при сжигании топлива. Поэтому по мере увеличения влажности брикетов последние будут обеспечивать все меньше тепла. Одновременно с этим для достижения требуемой температуры потребуется тратить в два раза больше топлива.

Делаем пиролизный котел своими руками

С каждым годом все больше появляется желающих купить отопительные котлы с пиролизным сжиганием. Ведь эти аппараты позволяют не думать о необходимости покупать природный газ, цена на который в последнее время повышается. Сейчас в продаже можно встретить достаточно надежные газогенераторные установки, обладающие необходимыми техническими параметрами. Однако из-за их высокой стоимости не все потребители решаются на их покупку.

Если вспомнить про недавно проведённую строительную выставку, то на ней посетители смогли познакомиться с обычным котлом отечественного производства стоимостью от 1 тыс. долл. По этой причине у большинства потребителей и возникает желание изготовить пиролизные котлы своими руками.

Инструмент для работы

Для изготовления самодельного котла на дровах мало одного желания. Нужно также подготовить и необходимые инструменты. Естественно, это займет какое-то время, однако, если постараться, то эту задачу сможет решить каждый.

Первое, что необходимо сделать — узнать как можно больше об этой установке. Необходимо сразу определиться, как именно будет проходить горение — на колосниках или же со щелевой горелкой. Уже после этого можно отправляться в ближайший магазин за недостающими деталями. Для создания самодельного пиролизного котла необходимо подготовить следующие материалы:

  • труба из стали толщиной 4 миллиметра;
  • 4-миллиметровый лист стали;
  • несколько профильных труб;
  • электроды;
  • 20-миллиметровый круглый прут;
  • центробежный вентилятор;
  • шамотный кирпич;
  • автоматика, что регулирует температуру;
  • гайки и болты;
  • асбестовый шнур.

Чертежи и схемы газогенераторных котлов

Чтобы не ошибиться с количеством материала, который вам понадобится для изготовления пиролизного котла своими руками, следует воспользоваться чертежами. С их поиском проблем не должно возникнуть, так как в интернете их представлено довольно много. Имея под рукой чертежи пиролизного котла, можно не сомневаться, что вы сможете сделать котел неплохого качества. Благодаря схеме пиролизного котла вы будете знать, где должна располагаться топка, теплообменник и место подачи воды. Лучше не тратить свое время и силы на разработку новой схемы для дровяного котла. Вы облегчите себе задачу, если воспользуетесь общей схемой, ведь ее всегда можно подкорректировать с учетом своих потребностей.

Чтобы максимально упростить процесс создания газогенераторного котла, можно воспользоваться схемой отопительного аппарата мощностью 40 кВт, предложенной конструктором Беляевым. Впоследствии в этот чертеж можно внести необходимые изменения, чтобы при лазерной резке свести к минимуму количество составных элементов. При желании можно вносить изменения в конструкцию устройства. Главное, о чем нужно помнить — его внутренний объем должен остаться прежним.

Вы выиграете, если теплообменник будет оснащен более широкой рубашкой. Во время соединения элементов пиролизного котла необходимо опираться на план чертежа. Для выбранного варианта в качестве теплоносителя будет применяться воздух, благодаря которому вы легко доведете температуру в помещении до требуемого уровня, избежав значительных потерь.

Заботиться о герметичности труб вовсе не обязательно, так как в процессе эксплуатации дровяных котлов не приходится сталкиваться с утечкой тепла, а также необходимостью размораживания системы отопления. Поэтому эти аппараты прекрасно подойдут для дачи, где необходимость в обогреве возникает нечасто.

Принципиальная схема пиролизного котла

Когда котел будет собран, можно заняться его монтажом и проведением испытаний. Если все работы были выполнены правильно, то аппарату потребуется минимум времени, чтобы обеспечить в помещении необходимый температурный режим. Оптимально, когда прогрев системы отопления занимает не более получаса. При таком режиме работы котел быстро прогревает помещение.

Невзирая на то, что человечество шагнуло в 21-й век, многие из нас и сегодня используют для обогрева своих жилищ дрова. Этот факт и объясняет, что заставляет большинство потребителей отдавать предпочтение пиролизным котлам среди всех видов моделей, предлагаемых на рынке. И можно надеяться, что эта ситуация еще долго не изменится.

Как не работает пиролизный котел

На рынке отопительного оборудования во множестве присутствуют т.н. «пиролизные» котлы. Вот такого типа:

Основная идея подобного котла заключается в том, что внизу топливо сгорает при недостатке кислорода, образуются некие «пиролизные» газы, которые затем догорают в горелочном устройстве в верхней части котла. Так вот, на самом деле этот не пиролизный, а «псевдо-пиролизный» котел не работает. Разбираем почему.

1. Невозможная конструкция горелки

У вас есть газовая плита? Или Вы видели как она работает. В тарельчатую горелку подается газ, который выходит через ряд сопел и сгорает в окружающем горелку воздухе, вот так

В котлах так же применяются газовые горелки, только не тарельчатого, а трубчатого или иного типа, примерно такие

В трубчатую горелку так же подается газ, который выходит через сопла, в данном случае прорези в трубках и сгорает в окружающем горелку воздухе. Продукты сгорания проходят через теплообменник и уходят в дымоход. Это все понятно.

А теперь посмотрите на конструкцию горелочного устройства «псевдо-пиролизного» котла. У него в трубчатую горелку подается воздух, который «сгорает» в окружающем горелку газе. Даже не хочется обсуждать «преимущества» этого гениального решения. Если Вам хочется протестировать это ноу-хау за свои деньги — дело Ваше.

2. Куда девается тепло сгоревших «пиролизных» газов?

В правильно сделанных котлах горячие дымовые газы (продукты сгорания топлива) направляются в теплообменник (кожухотрубчатый или пластинчатый), где отдают тепло теплоносителю, который нагревает Ваши батареи и теплые полы.

В «псевдо-пиролизном» котле горячие дымовые газы, если они и образуются при дожиге «пиролизного газа» направляются прямиком в дымовую трубу, обогревая атмосферу, которая нагревается и, очевидно, обогревает Ваш дом снаружи. Вы всегда можете протестировать это решение за Ваши деньги.

3. «Пиролизный газ» так просто не горит

«Пиролизные газы» образующиеся при неполном сгорании древесины представляют собой вонючую тяжелую смесь из углекислоты, водяного пара и аэрозолей высококипящих жидкостей. Что бы сжечь эту смесь ее сначала нужно нагреть до 1200 градусов С, пропустив через слой раскаленных углей на дне реторты, затем в сопле нагретом до 800 градусов С в строго определенном месте, и в строго определенной пропорции смешать с горячим воздухом, добиться формирования устойчивого факела в раскаленном футерованном огневом канале, а затем горячие продукты сгорания направить в теплообменник, вот так:

В «псевдо-пиролизном» котле ничего подобного не наблюдается. Сырые горючие газы просто улетают в дымоход, загрязняя его стенки и окружающую среду, а так же опустошая Ваш кошелек.

4. Сжигать топливо сразу всей кучей крайне неэффективно.

В нормальных пиролизных котлах применен последовательный процесс горения — в процессе горения всегда участвует только небольшое количество топлива находящееся в нижней части закладки. Это позволяет в каждый момент времени поддерживать строгий баланс между количеством газифицирующегося (разлагающегося) топлива, угля, газообразных продуктов разложения и вторичного воздуха. Все продукты разложения древесины проходят через реторту с слоем угля и раскаленное сопло с температурой свыше 800 градусов С где термически разлагаются на простейшие соединения типа СО, Н2, СНn. Это существенно повышает безопасность, эффективность и управляемость процесса сгорания, снижает уровень химического недожога.

В «псевдо-пиролизном» котле горит вся закладка сразу, в результате в топке образуется чудовищный недостаток воздуха, причем на разных уровнях и в течении времени горения разный, горячие продукты сгорания продувают холодные дрова, вызывая выделение жидких и летучих компонентов фантастического состава, часть из них стекает вниз где частично снова испаряется, часть улетучивается вверх, где может еще раз конденсироваться, все это рекомбинирует между собой, с продуктами сгорания, с водяными парами, образуя в верхней части топки все виды известных науке предельных, непредельных, ароматических углеводородов, в том числе ядовитые соединения. При этом температура смеси в верхней точке, после прохождения через слой сырых и холодных дров практически всегда ниже температуры самовоспламенения, а калорийность оставляет желать лучшего.

Не знаю как Вам, а нам жалко так издеваться над дровами, они денег стоят. Ваших.

6. Настоящие пиролизные котлы существуют

Настоящие пиролизные котлы это Виссман, Атмос, Пеллетрон и другие аналогичной конструкции:

Как видите, они намного сложнее «псевдо-пиролизного» котла на первом рисунке.

Подобные котлы как правило имеют огромные тепловые запасы, длинные интервалы обслуживания и очень низкий расход топлива, являясь чемпионами по тепловой эффективности в семействе твердотопливных котлов.

Экономично и надежно, но безопасно ли? Как сделать пиролизный котел своими руками

За красивым пламенем горящих дров прячется сложный химический процесс.

На самом деле, горят не твёрдые дрова, а газы, которые выделяются из них при высокой температуре. Этот процесс получил название пиролиза.

Из чего состоит пиролизный котёл

Принцип разложения топлива и дожиг получившихся газов используется в пиролизных котлах. Сгорание происходит при высокой температуре и полностью.

Конструкция таких котлов сложнее обычных колосниковых, они дороже, но гораздо эффективнее.

Пиролизный котёл состоит:

  1. Из первичной камеры. Она напоминает топку обычного котла, в которую загружается топливо. В зависимости от конструкции горение может происходить как внизу топливной камеры, так и сверху вниз.
  2. Вторичной камеры. В ней происходит смешивание пиролизных газов с вторичным нагретым воздухом и жаркое горение получившейся смеси. Благодаря высокой температуре происходит полное окисление углерода до углекислого газа.
  3. Системы поступления, разделения и подогрева воздуха. Бывают котлы на естественной тяге или с принудительной подачей воздуха.
  4. Системы теплообмена и дымоудаления.
  5. Автоматики управления.

Как работает газогенераторное оборудование с верхней загрузкой?

Дрова в пиролизном котле с верхней загрузкой сгорают так:

  • Загруженная топка поджигается, пламя на естественной тяге нагревает топку до температуры в первичной камере 60 °C.
  • Закрывается дверца, включается подача первичного воздуха. За несколько минут температура в очаге горения достигает 600 °C — оптимальный режим для разложения газов. Дрова тлеют при недостатке кислорода.

Фото 1. Загруженная дровами топка пиролизного котла, пламя нагревает ее при естественной тяге до 60 °C.

  • Во вторичную камеру подаётся предварительно пропущенный через пламя первичной камеры воздух. Горячие газы смешиваются, получается смесь со стехиометрическим числом – оптимальным соотношением воздуха и горючего газа.
  • Проходя через форсунку, смесь воспламеняется и горит с выделением большого количества тепла. Часть тепла расходуется на поддержание горения в первичной камере.
  • Тепло улавливается системой теплообменников, выделяемый углекислый газ удаляется через дымоход.

Делаем устройство своими руками: пошаговая инструкция

Высокая стоимость заводского пиролизного котла побуждает народных умельцев к сооружению копий заводских котлов своими руками или самостоятельному поиску инновационных технических решений. Процесс постройки такого оборудования сложный, но интересный.

Читать еще:  Особенности пеллетной горелки своими руками

Выбираем схему и чертеж

Перед началом работ самый ответственный этап — выбор проекта. По возможности стоит приобрести уже испытанный готовый проект, чтобы не набивать шишки на своём опыте.

Фото 2. Схема самостоятельной сборки пиролизного котла с дымоходным каналом и верхней загрузочной дверцей.

Что следует учесть при проектировании и создании чертежа:

  • Мощность горелки. Она зависит от площади первичной камеры сгорания и размера топки, а также от интенсивности нагнетания кислорода.
  • Размер топки. От неё зависит, сколько топлива будет заправлено, а значит – сколько времени котёл будет работать без подзарядки.
  • Вид наддува. Бывают котлы на естественной тяге, но они не обеспечивают стабильного горения газов. На котёл можно установить как вентилятор наддува, так и дымосос.
  • Вид теплообменника. Выходящее тепло должно эффективно улавливаться. Водяная рубашка или пластинчатый теплообменник на выхлопе хорошо справятся с задачей.
  • Футеровка первичной и вторичной камеры, а также способ регулирования первичного и вторичного воздуха.

Фото 3. Пример чертежа пиролизного котла длительного горения с указанными размерами. Вид сбоку и спереди.

Материалы и инструменты

Для постройки пиролизного котла своими руками нам понадобятся:

  • Листы высоколегированной стали толщиной 4 мм. Их легче сваривать, они не прогорят от высокой температуры.
  • Вентилятор принудительного наддува и автоматика.

Справка! Вариант дороже — заводской вентилятор и контроллер плавной регулировки, вариант дешевле – вентилятор отопителя автомобиля, ступенчатый регулятор и простейший шибер для точной регулировки.

  • Материал для футеровки. Вторичная камера сгорания обязательно отделывается огнеупорной прослойкой, так как температура горения пиролизных газов — 1200 °C. Это может быть каолиновая вата, или шамотный кирпич.

  • Датчик давления и температуры.
  • Трубы, фитинги, пруты, завесы, шарик для клапана, термоустойчивая краска.

Чтобы построить котёл, нужна оборудованная слесарная мастерская. Мастеру понадобятся навыки разметки и подгонки деталей, умение читать чертежи и кроить металл.

  • Инструменты для обработки и соединения металла. Углошлифовальная машинка, сварочный аппарат, электроды. Идеально, если детали будут раскроены по заказу на лазерном станке с ЧПУ — это добавит красоты и облегчит задачу.

Внимание! Соблюдайте правила безопасной эксплуатации инструментов. Следите за целостью изоляции проводов, следите за направлением искр при резке металла.

  • Измерительные приборы: циркуль, линейка, уголок, рулетка.
  • Инструменты для обработки шамотного кирпича: диск для УШМ с твердосплавными напайками.

Ход работ

Пошаговая инструкция постройки:

  1. Разметка деталей первичной и вторичной камеры. Размер вторичной камеры подбираем, чтобы шамотный кирпич укладывался без подрезок. Дно первичной камеры сужается и завершается щелевой форсункой для горения газов.
  2. Разметка и устройство доступа воздуха. С одной стороны на воздуховод из квадратной трубы надевается вентилятор, с другой — воздух разделяется на первичный и вторичный.

Регулирование количества подаваемого воздуха осуществляется клапаном — шарик от подшипника большого диаметра, приваренный к болту или шаровый кран. Он перекрывает подачу воздуха.

  1. Монтаж воздуховодов первичного и вторичного воздуха. Следует учесть, что форсунка пиролизных газов сильно нагревается, эта энергия должна эффективно сниматься воздуховодами. Вторичный воздух должен быть горячим, иначе сжигание получится неровным. Сопла воздуха должны быть параллельны движению пиролизных газов.
  2. Пиролизный котёл имеет два выхода на дымоход — из первичной и вторичной камеры. После розжига и подачи воздуха дымоход первичной камеры перекрывается — необходимо запланировать герметичную заслонку с прижимным механизмом.
  3. Футеруем вторичную камеру.
  4. Обшиваем конструкцию водяной рубашкой толщиной 3 см. Для повышения прочности можно предусмотреть связи, все швы должны быть герметичны.
  5. В корне дымохода устанавливается дополнительный пластинчатый или трубчатый теплообменник. Можно использовать готовые радиаторы, но из-за возможного засорения сажей чистить их будет сложнее.
  6. В корпусе выполняются технологические гнёзда для датчиков температуры — в водяную рубашку, термопару можно установить в зоне тления и вторичной камере.
  7. Навешиваются дверцы загрузки и вторичной камеры. Напротив теплообменника на болтах крепится лючок прочистки.
  8. Для эстетичного вида котёл нужно покрасить, лучше использовать термостойкую краску с молотковым эффектом.

Фото 4. Напольный пиролизный котел в помещении, окрашенный в синий цвет термостойкой краской.

Правильное подключение

Пиролизный котёл имеет несколько особенностей при подключении. Разложению топлива мешает низкая температура теплоносителя, поэтому на обвязку устанавливается трехходовой клапан.

Внимание! При растопке жидкость циркулирует по малому кругу, при достижении 60 °C теплоноситель начинает греть систему отопления. Выходная труба и малый круг обязательно монтируется из металла.

Оборудование котельной

Для работы самодельного пиролизного котла потребуется оборудованное отдельное помещение — котельная.

Обязательно в котельной должен быть выход дымохода и естественная вентиляция.

Место для установки котла выбирается так, чтобы был доступ ко всем поверхностям и прочистке.

Перед топкой оборудуется площадка из несгораемых материалов, для установки котла потребуется фундамент. Подключение дымохода должно быть максимально коротким.

Сложности при сборке котла

При постройке пиролизного котла основная сложность — выбор правильного проекта и материалов. Без понимания процессов, которые протекают в топках, правильно построить котёл невозможно.

Основные ошибки, которые допускают при самостоятельном проектировании:

  • Недостаточная футеровка зон сгорания. Шамотный кирпич важен, так как поддерживает постоянную температуру в зоне горения и предохраняет колосник и стенки топки от прогорания.
  • Излишний теплосъем. Теплообменник должен улавливать то тепло, которое не нужно для поддержания внутренних процессов в котле. Расположение водяной рубашки рядом с зоной горения недопустимо.
  • Несоответствие размеров загрузочной камеры и камеры газификации. Слишком малая камера газификации может привести к зависанию крупных поленьев.
  • Неправильный размер или направление воздушных сопел. Смешивание воздуха и пиролизных газов должно быть максимально равномерным.
  • Некачественно сделанная регулировка потоков первичного и вторичного воздуха, отсутствие принудительной подачи кислорода. Обязательно ставить либо дымосос или дутьевой вентилятор с регулировкой мощности.

Как проверить работу самодельного оборудования?

Итогом длительной работы по выбору проекта котла и воплощению этого проекта в жизнь будет экономичный и надёжный источник тепла. Хорошо работающий котёл обладает следующими качествами:

  • Правильно подобранная мощность. Пиролиз обладает малым диапазоном регулировок. Котёл невозможно «придушить» или сильно «разогнать». Горение в этом случае либо прекращается вовсе, либо начинается в камере газификации. Поэтому мощность котла должна соответствовать теплопотерям дома.
  • Возможность длительной работы в форсированном режиме. Одной закладки должно хватать на длительное время.
  • Лёгкий выход на газификацию, пиролизный факел в камере дожига должен наблюдаться уже через 15–20 минут после розжига.
  • Температура газов в дымоходе не должна быть выше 40–60 °C. Если температура выше — увеличиваем площадь теплообменника.
  • При тестировании котла после выхода на пиролиз из дымохода должен выходить только углекислый газ и пар. Наличие тёмного дыма и запаха свидетельствует о неполном сжигании топлива.

Полезное видео

В видео демонстрируется изготовление пиролизного котла самостоятельно из заранее подготовленных материалов.

Заключение

При выборе системы отопления стоит обратить внимание на различные виды котлов и дополнительных элементов. Пиролизный котёл отлично подойдёт для получения постоянной температуры теплоносителя в отопительный сезон, не требует частого подбрасывания дров. Однако стоит знать, что для его работы понадобится электричество, котёл требователен к качеству дров.

teplomex.ru

Отопление и водоснабжение дома

  • Главная
  • Карта сайта
  • Документация
  • Рекламодателям
  • Контакты

Собираем пиролизный котел длительного горения

Пиролизные котлы — это котлы длительного горения. Они бывают выполнены либо из чугуна, либо из стали. Пиролизные котлы отопления из чугуна имеют больше срок эксплуатации, так же как и печи длительного горения. Но водяная рубашка таких котлов требует постоянную проверку и присмотр, что сделать не так просто.

Поэтому предпочтение отдается котлу или печи длительного горения, выполненному из стали. Такой котел длительного горения для дома — это и максимальный КПД, и легкоосуществляемый ремонт.

Многое зависит от того, какое топливо вы будете применять. Предпочтительней использовать в таких котлах пеллеты (древесные отходы), уголь или орехи. Приобретая пиролизный котел в магазине, узнайте какое топливо лучше подходит к нему.

Чем больше размер загрузочной дверцы у дровяного котла, тем лучше. Но в дровяных котлах в качестве топлива нельзя использовать уголь. Если вы покупаете котел для отопления дома для постоянного его использования, то ищите лучше соотношение цена-качество.

В данный момент очень популярны котлы длительного горения с автоматической подачей топлива в бункер. Такие котлы работают в зависимости от вида горелки. Их плюс в том, что можно просто один раз полностью забить топливом бункер и этого будет достаточно на 8-10 часов работы.

Самое главное условие — твердое топливо, используемое для загрузки, должно быть сухое. Фактически, одной-двух загрузок хватает на целый день, в отличие от обычных котлов на твердом топливе, которые необходимо подтапливать 4 раза в день.

Пиролизное отопительное оборудование имеет очень хорошие экологические качества. Ведь вредного для здоровья человека газа CO2 за время службы пиролизного котла вырабатывается втрое меньше, чем котла обычного.

Принцип работы пиролизного котла

Итак, что же такое пиролиз ?

Без понимания этого термина вам вряд ли удастся собрать аппарат самостоятельно. Давайте выясним в чем принцип его работы. Пиролиз — свойство дерева в процессе термического на него воздействия превращаться в газообразное состояние и уголь.

Для создания условий этого процесса необходимы 2 ключевых момента:

— задать высокую температуру для тления древесины
— перекрыть подачу кислорода в топку котла

Для этого вам будет необходим газогенераторный котел длительного горения, изготовленный в промышленных условиях, с толщиной стенок не менее 5 мм, сделанный в виде стальной емкости из стали. Такие требования выдвигают высокие температуры, а именно при них и будет идти процесс сгорания топлива.

Для такого газогенераторного котла характерна одна очень важная особенность: в нем сгорают не только дрова, но и газ, выделяемый в процессе горения. Газ сжигается, что препятствует образованию сажи в топке котла. Золы очень мало, поэтому отпадает необходимость постоянно чистить аппарат.

Пиролизные котлы, как и печи на отработанном масле и другие сложные технические конструкции, имеют как плюсы, так и минусы.

Плюсы:

— очень высокий КПД (85%)
— мощность котла можно регулировать в пределах 30-100%

Минусы:

— высокая стоимость, объясняемая сложностью агрегата
— бесполезность работы не на сухом твердом топливе
— привязанность к электричеству

Строение классического пиролизного котла представляет собой 2 камеры:
этого требуют особенности процесса длительного горения.

В камере загрузки происходит сжигание древесины и деление ее на газ и твердый остаток.

Во второй камере этот газ смешивается со вторичным воздухом, который предварительно подается в эту камеру, что способствует процессу горения топлива. Камеры котла разделяются колосником, на который укладываются дрова.

В процессе работы котла образуется высокое аэродинамическое сопротивление. В связи с этим необходимо использовать принудительную тягу. Процесс сборки котла достаточно сложен и не дешев.

Поэтому перед тем, как решиться делать его самостоятельно, прикиньте свои силы и финансовые возможности. Собрав пиролизный котел своими руками длительного горения по чертежам можно сэкономить приблизительно до 60-70 тысяч рублей.

Расчеты по изготовлению пиролизного котла можно поручить специализирующимся на них фирмам, занимающимся этим не один год. Даже заплатив им за проект котла, вы останетесь в выгоде в сравнении со стоимостью промышленной конструкции.

Видео о том, что необходимо для сборки котла

Итак, вы сделали расчет и определили тип горения.

Затем собираете все нужные комплектующие своими руками:

— необходимые листы из стали и метизы
— труба d=4 см
— сварочный аппарат с электродами
— арматура 20 мм
— вентилятор для подачи воздуха в камеру
— кирпичи
— автоматика для котла

Также необходимы схемы и чертежи с чьей помощью собираем пиролизный котел самостоятельно. Эти чертежи помогут рассчитать, какое количество материалов вам необходимо приобрести и как именно производить сборку котла.

В этих схемах и чертежах пиролизного котла, как правило, выделено 4 основных момента:

— сама топка котла
— теплообменник для отопительной системы
— подсоединительные элементы к отопительной системе
— пиролизный котел с водяным контуром, если требуется подключение горячей воды

Также понадобится набор инструментов, таких как, дрель со сверлами и УШМ с кругами разного диаметра.

Теперь можем начинать работу. В самодельных пиролизных котлах именно воздух является теплоносителем. Он доставляется по трубам, а назад идет самотеком. Используйте данную конструкцию в дачных домиках, где вы появляетесь не так часто.

Ваш пиролизный котел собран своими руками. Если все было сделано с соблюдением технических условий, приступайте к его установке. Довольно быстро, примерно через 40 минут ваш котел достигнет нужной температуры.

Самодельный пиролизный котел на видео

Не забудьте об основных правилах пожаробезопасности:

— наличие выделенной котельной
— основание под котел должно быть выложено из не горючего материала
— притопочный лист из нержавейки или оцинковки
— расстояние от котла до примыкающих стен должно быть не менее 50 см
— диаметр вентиляционной трубы в котельной не менее 110 мм

Котел на отработке своими руками: руководство, схемы и чертежи

2017-05-22 Евгений Фоменко

  • Устройство и принцип работы котла на отработке
  • Делаем котел своими руками
  • Материалы
  • Инструменты
  • Инструкция
  • Самодельный котел из кислородного баллона
  • Уход при эксплуатации

Устройство и принцип работы котла на отработке

Любые котлы, работающие на отработанном масле, функционируют по одному принципу. Внизу топки, находится масло, которое нагревают до момента появления пара. Легкие испарения стремятся подняться наверх, где смешиваются с воздухом и сгорают, при этом выделяя тепловую энергию. Она и идет на нагрев водяной рубашки, через стенки камеры сгорания.

Есть немаловажный нюанс – в отработанном масле всегда содержатся тяжелые металлы, различные присадки и другие элементы. Чтобы тепло не уходило в дымоход, необходимо соблюдение условия, чтобы температура внутри котла было около 600 °С. Только тогда, произойдет полное окисление всех элементов.

Существует три варианта котлов на отработке. Они представлены на рисунке ниже.

Выбор приемлемого варианта зависит от того, какие поставлены задачи для котла отопления.

Делаем котел своими руками

Потребуется сделать горелку на отработке, потому что прибор работает, за счет сгорания масла, подаваемого на разогретую чашу сгорания.

Материалы

Для работы понадобится:

  • Труба диаметром 50 см
  • Трубка диаметром 20 см
  • Лист стали толщиной от 4 миллиметров
  • Трубка металлическая для подачи воздуха
  • Четыре прута арматуры с диаметром 8-10 мм
  • Расширительный бак
  • Полотно из асбеста
    Листовой асбест
  • Углы, сгоны и т.д. на полдюйма
  • Термостойкий герметик

Инструменты

Минимальный набор инструментария включает:

  • Сварочный аппарат
  • УШМ (болгарка)
  • Гаечные ключи
  • Электрическая дрель (или шуруповерт с насадками)

Инструкция

Суть предстоящей работы в том, чтобы сделать котел своими руками на отработке, с водяной рубашкой, трубкой, по которой будет поступать отработка и каналом, по которому будет поступать воздух. Около днища будет расположена дверца для обслуживания чаши сгорания – ее очистки и поджигания масляных паров.

  1. Из более толстой трубы делаем цилиндр длиной примерно метр . Используем болгарку
  2. Из менее толстой трубки делаем цилиндр около двадцати сантиметров
  3. Из листа стали вырезаем две пластины , диаметром чуть больше толстой трубы
  4. В первой пластине вырезаем отверстие диаметром 20 см, а во второй – соответствующее диаметру дымохода
  5. Закрываем большой цилиндр пластинами и обвариваем . Зачищаем заусенцы и неровности болгаркой.
  6. Пластина с большим отверстием должна располагаться сверху
  7. К нижнему отверстию привариваем второй цилиндр и закрываем его дно аналогичной стальной пластиной.
  8. Крепим к низу конструкции ножки из арматуры.
  9. В нижней трубе просверливаем вентиляционные отверстия .

Самодельный котел на жидком топливе

Поскольку стоит задача сделать прибор своими руками, то должен получиться корпус цилиндрической формы с резервуаром внизу. В большом цилиндре вырезаем болгаркой дверцу (в нижней его части). Сверху устанавливаем трубу дымохода.

Чтобы разжечь прибор, следует открыть дверцу, налить в нижний цилиндр масло и поднести горящий фитиль или бумагу. Это самый примитивный вариант самодельного котла, но вполне работоспособный и не требующий особых финансовых затрат.

При желании можно легко усовершенствовать полученное устройство – установить расходную емкость для топлива, воздушный компрессор, насос для подачи масла и сделать водяной контур.

Самодельный котел из кислородного баллона

Для самостоятельного изготовления котла из кислородного (или газового) баллона, оптимально выбирать баллон, емкостью 50 литров.

  • Сварочный аппарат
  • УШМ (болгарка)
  • Газовый резак

Вначале следует обрезать баллон в верхней части, из которой впоследствии можно сделать крышку. Затем вверху баллона нужно проделать отверстие, к которому потом будет подсоединен дымоход.

Согласно схеме, сбоку вырезаем дверцу для загрузки топлива. Дымоход может быть разных размеров, главное, чтобы он обеспечивал наилучшую тягу. Тогда можно получить стабильный пиролизный процесс на протяжении дня. Это удобно потому, что топить придется лишь один раз в сутки, что имеет существенное значение в отопительный сезон.

Читать еще:  Вопрос - Ответ

Схема котла из кислородного баллона

Такой самодельный котел на отработке, имея небольшие габариты и вес всего около 10 кг, выдает 5-6 кВт тепла, при расходе масла около 0.5 литра в час. Можно растопить его и сильнее, но не стоит, поскольку он может взорваться.

Можно усовершенствовать данную конструкцию и сварить конуса, как указано на рисунке. Для их изготовления следует брать конструкционную сталь толще 4 мм. В трубе будет перемешиваться топливно-воздушная смесь, что повысит эффективность работы. Можно установить масляную горелку, еще более усовершенствовав аппарат.

Длину дымохода не следует брать больше 3,5 метра, поскольку из-за существенно увеличившейся тяги, топливо будет уходить в трубу. В результате снизится теплоотдача и повысится расход топлива.

Оптимальные размеры и принцип работы

На правом рисунке расположен водогрейный вариант устройства из баллона. Суть его в том, что из стальной трубки делают несколько витков, располагая их в верхней части зоны, где находится устройство дожигателя котла. В деталях, можно экспериментировать на месте, исходя из пожеланий.

Для сохранения температуры, змеевик снаружи лучше закрыть защитным кожухом. Снизу в него подается холодная вода, которая нагревается по мере прохождения по спирали, и уходит в водяную систему отопления.

Предлагаемая схема котла на отработке из кислородного баллона настолько хороша, что ее давно используют в промышленном производстве, например, выпускается котел, под названием «Рицца», полностью повторяющий чертежи, по которым делают такие котлы самостоятельно.

Схема котла типа «Рицца «

Уход при эксплуатации

Поскольку рассматриваемый котел на отработанном масле, работает по принципу сжигания масляных продуктов, то в процессе его работы, выделяется достаточно много гари и копоти. Его нужно периодически чистить, особенно следить за дымоходом.

Предлагаем Вашему вниманию видео о самодельном котле на отработке:

Как сделать котел на отработанном масле

Отопительный котел эффективнее печки и удобнее в эксплуатации, ведь через радиаторную сеть он обогревает весь дом, а не 2—3 комнаты. Второй положительный момент: теплогенератор на отработанном масле выносится в отдельное помещение топочной вместе со всеми неприятными запахами, сопровождающими данный вид отопления. Предлагаем рассмотреть пошагово, как сделать котел на отработке своими руками из газового баллона или стальной трубы.

  • 1 Конструкция и чертежи отопителя
    • 1.1 Схема жидкотопливного котла
    • 1.2 Принцип работы агрегата
  • 2 Изготавливаем теплогенератор из баллона
  • 3 Советы по установке

Конструкция и чертежи отопителя

Мастера, занимающиеся изготовлением котлов на отработанном масле, применяют на практике 3 способа сжигания отработки:

  • поверхностное горение с пиролизным дожиганием в перфорированной трубе и вторичной камере;
  • использование горелок Бабингтона и других самодельных конструкций;
  • сжигание в пламенной чаше, подача топлива организована капельным методом, воздух нагнетается принудительно.

Способы сжигания отработанных масел в самодельных обогревателях – пиролизное горение, пламенная чаша, горелочное устройство Бабингтона

Первый вариант реализован в знаменитой гаражной печке, состоящей из 2 камер, соединенных вертикальной перфорированной трубой. Второй метод мы подробно описали в соответствующей публикации – изготавливается горелка Бабингтона и встраивается внутрь корпуса стального котла, ранее работавшего на дровах.

Мы предлагаем остановиться на третьем варианте – печи-капельнице, переделав ее в двухоборотный (правильное название — двухходовой) водяной котел. Ниже на чертеже представлена базовая версия данной печки, изготовленная из трубы Ø219 мм. Почему новичкам рекомендуется взять за основу капельный принцип работы отопительного агрегата:

  1. Устройство масляных горелок довольно сложное. Для сборки требуется некоторый опыт и финансовые вложения (например, для «Бабингтона» придется купить компрессор).
  2. Отопители поверхностного горения пожароопасны (стреляют пламенем при попадании воды в топливо). Оснастить чудо-печку водяной рубашкой – задача непростая.
  3. Расход топлива при поверхностном сжигании непомерно велик – до 2 литров отработки за 1 час.
  4. По отзывам на форумах, капельницы надежны и способны работать без автоматики (правда, хозяину придется уделять котлу некоторое время, чтобы приноровиться к ручному управлению). Агрегат относительно прост в изготовлении.

Печь-капельница — прототип двухходового водогрейного котла для сжигания жидких видов топлива

Примечание. Как самостоятельно сделать капельную печку на отработанном масле, мы подробно рассмотрели в отдельной пошаговой инструкции. Если вас интересуют другие разновидности самодельных обогревателей на жидком топливе, пройдите на авторитетный тематический форум termoportal.ru.

Схема жидкотопливного котла

Представленную на чертеже схему капельницы нужно переделать, поскольку вместе с жаротрубным теплообменником конструкция не поместится внутрь газового баллона — придется искать большую трубу диаметром 400 мм. Габариты теплогенератора можно уменьшить без потери мощности (15—20 кВт) следующим образом:

  • дожигатель смастерить из трубы DN40, изменив количество и диаметр отверстий (точнее указано на чертеже);
  • для камеры сгорания возьмите трубу DN150;
  • водяную рубашку сварите из двух газовых баллонов из-под пропана;
  • теплообменник – минимум 8 жаровых труб Ø32 мм;
  • размер чаши – по камере сгорания (DN150);
  • высота от края дожигателя до дна чаши – 6.5—7 см.

Как устроен двухоборотный котел, действующий на отработанном масле, показано на чертеже. Отличие от простой капельницы заключается в жаротрубном теплообменнике, размещенном между стенками камеры сгорания и наружной обшивкой. Соответственно, патрубок дымохода переместился в нижнюю зону корпуса.

Для справки. Котел называется двухходовым, поскольку продукты горения делают 2 оборота по трубам и дважды меняют направление движения, прежде чем уйти в дымоход. Существуют и трехходовые версии теплогенераторов с верхним дымоходным патрубком.

Принцип работы агрегата

Этот раздел предназначен для новичков, кому раньше не приходилось заниматься отопительным оборудованием на жидком топливе – отработке либо солярке. Представленный на чертеже котел работает по следующей схеме:

  1. По трубке, проходящей внутри дожигателя, течет отработанное автомобильное масло. Способ подачи – самотеком или с помощью насоса.
  2. Воздух в зону горения нагнетается электрическим вентилятором.
  3. Капли масла, падающие на дно раскаленной чаши, испаряются и сразу воспламеняются. Дожигание поднимающихся масляных паров происходит напротив всех отверстий, просверленных в центральной трубе.

Схема сжигания отработанного масла в котле и движения дымовых газов через огнетрубный теплообменник

  • Выделяющееся от пламени тепло напрямую передается водяной рубашке котла. Горячие дымовые газы, вытесняемые воздухом от вентилятора, проходят сквозь жаровые трубы, отдают часть теплоты и вылетают в дымоход.
  • В зависимости от качества топлива и режима работы чистка теплогенератора производится 1 раз в 3—7 дней. Основная масса сажи скапливается в чаше, которая легко вынимается через специальный люк. Как функционирует капельный котел на отработанном масле, сделанный своими руками, расскажет один из мастеров в очередном видео:

    Изготавливаем теплогенератор из баллона

    Первым делом подготовьте к свариванию газовые баллоны – удалите сферические части (не забудьте наполнить предварительно водой!) и отрежьте один сосуд по размеру, чтобы вместе они составили корпус требуемой высоты (1 м).

    Вентиль выворачиваем трубным и гаечным ключом. Если не получается, то подпиливаем и аккуратно отбиваем молотком

    Заготовьте остальные материалы, учитывая следующие рекомендации:

    • камеру сгорания и пламенную чашу лучше сделать из нержавеющей стали толщиной 1.5—3 мм (например, марки 12X18H12T);
    • если нержавейку отыскать не удалось, используйте черную сталь марки Ст3 — Ст20 от 4 мм толщиной;
    • трубку подачи отработанного масла тоже подберите нержавеющую;
    • толщина стенок жаровых труб – не менее 3.5 мм;
    • для герметизации верхней крышки подберите стальную полосу 40 х 4 мм (ободок) и асбестовый шнур;
    • подготовьте листовой металл 3 мм на изготовление ревизионного люка;
    • на теплообменник берите трубы с толщиной стенки минимум 4 мм.

    Варианты изготовления чаш, устанавливаемых на дно отопительного агрегата

    Совет. В качестве нагнетателя мастера обычно применяют «улитку» салонного отопителя ВАЗ 2108, но это не панацея. Возьмите любой подобный вентилятор — все равно его производительность придется регулировать с целью увеличения либо уменьшения мощности котла.

    Процесс изготовления двухходового котла на отработке выглядит так:

    1. Нарежьте жаровые трубы Ø32 мм по размеру и сварите теплообменник, используя один баллон в качестве наружного кожуха, а трубу Ø150 мм – стенок камеры сгорания.
    2. Приделайте к теплообменнику подводящие патрубки системы водяного отопления.
    3. Во втором баллоне вырежьте отверстия под ревизионный люк и дымоходный патрубок. Приварите штуцер Ø114 мм и выполните горловину с крышкой из листовой стали.
    4. Сварите оба резервуара в один корпус. Сверху выполните обечайку из железной полосы – она послужит уплотнением крышки. Щель между кромками заполните асбестовым шнуром.
    5. Изготовьте дожигатель в соответствии с чертежом. Проделайте в полусферической крышке (в прошлом – торец баллона) отверстия для смотрового окна и установки дожигателя (по центру).
    6. Крышку оснастите ручками и заслонкой на окошке. Трубу дожигателя допускается приварить к ней наглухо либо прикрутить болтами с уплотнением асбестовым шнуром.

    С нижнего торца перфорированная труба закрывается заглушкой, где проделано 4 отверстия – одно посередине, оставшиеся три – радиально. В центральное отверстие выводится трубка маслопровода и обваривается. Последний шаг – изготовление пламенной чаши котла, где будет гореть отработанное масло.

    Нижняя (торцевая) часть дожигателя с 3 отверстиями Ø4 мм

    Рекомендация. Если вы хотите сделать котельную установку на отработке с водяным контуром, обеспечивающим ГВС, не торопитесь заталкивать внутрь теплообменника змеевик. Есть решение попроще: приварить к водяной рубашке 2 дополнительных патрубка и подключить их к баку косвенного нагрева через циркуляционный насос. Второй вариант – установить на дымоход теплообменник самоварного типа.

    По окончании сборки приварите к трубе–дожигателю колено с фланцем и установите «улитку». Чтобы наружная металлическая стенка водяной рубашки не теряла напрасно тепло и не обогревала помещение котельной, выполните изоляцию корпуса из негорючей базальтовой ваты. Простейший способ — примотать утеплитель шпагатом, а затем обернуть тонколистовым крашеным металлом.

    Наружную обшивку теплогенератора можно сделать прямоугольной

    Более наглядно процесс изготовления жидкотопливного котла продемонстрирован в следующем видео:

    Советы по установке

    Монтаж котла, использующего отработанное масло, практически не отличается от установки отопителей других типов. Есть одно преимущество: благодаря наличию турбонаддува и бездымному горению жидкого топлива дымоход необязательно задирать на 6—7 метров. Достаточно вывести оголовок дымоотвода из зоны ветрового подпора и поднять на высоту 4 м.

    Касательно правильного монтажа дадим такие рекомендации:

    1. Котел и не защищенные изоляцией стальные дымоходы располагаются на расстоянии 0.5 м от горючих стен и других элементов деревянного дома. Минимальный отступ от несгораемых конструкций – 100 мм.
    2. Проход сквозь внешнюю стену и весь наружный участок газохода выполняйте утепленной трубой – сэндвичем, иначе будет много конденсата и сажи. Подробно технология устройства дымохода описывается в отдельном материале.
    3. Обязательно установите на подающей магистрали отопления группу безопасности.
    4. Организуйте в топочной хорошую вытяжку для удаления запахов. Забор воздуха на горение можно предусмотреть с улицы.
    5. Оснастите нагнетатель регулятором оборотов, а маслопровод – вентилем. Это позволит управлять мощностью теплогенератора вручную. Не путайте регулировочный вентиль с обычным краном, запорная арматура ставится на трубопроводы в любом случае.
    6. Сделайте примитивную автоматику аварийной остановки – поставьте на подачу термостат, отключающий вентилятор и масляный насос в случае перегрева теплоносителя.

    Вариант монтажа теплогенератора с нижним подключением дымохода

    Если отработка подается самотеком, то ради безопасности желательно поставить на топливную магистраль электрический отсекающий клапан. Одна тонкость: после аварийного отключения котел самостоятельно не запустится, придется разжигать масло вручную либо мастерить автоматический розжиг.

    Работу котла очень желательно подстраховать на случай отключения электроэнергии. Автомобильный вентилятор, рассчитанный на напряжение 12 вольт, можно запитать от обычного аккумулятора, остальное оборудование – насосы, термостаты – через блок бесперебойного питания.

    Подачу отработанного масла в камеру сжигания котла проще всего организовать самотеком – из подвешенной к стене емкости. Но за подобной системой нужно постоянно следить плюс по мере опорожнения интервал между каплями увеличивается, а интенсивность горения уменьшается.

    Отсюда рекомендация: после первичного испытания двухоборотного котла на отработке приобретите насос от мотоцикла «Урал» (или подобный) и установите в бочку с топливом. Как это осуществить, смотрите в последнем видеосюжете.

    Пеллетная горелка для котла: виды горелок, их характеристики и установка на котел

    Одним из наиболее эффективных видов твердого топлива являются пеллеты. Для их изготовления используется дерево различных видов, скорлупа зерен подсолнуха, солома и всевозможные отходы.

    Применение такого топлива обеспечивает максимальную пользу от работы отопительных приборов при оптимальном уровне удобства и экологической безопасности.

    Технология монтажа пеллетных горелок используется сегодня в качестве альтернативы газовым устройствам. Такие приспособления очень удобны для обогрева помещений. Весь процесс отопления зданий автоматизирован и может протекать без вмешательства людей.

    Виды горелок

    Для использования пеллет разработаны несколько видов горелок, имеющих свои конструктивные особенности, по сравнению с устройствами, работающими на газу.

    На всех видах пеллетных котлов топливо подается всегда одинаково. При помощи вращения винтообразного устройства под названием шнек, пеллеты засыпаются в горелку из специальной емкости – бункера.

    Для повышения пожарной безопасности между горелкой и направляющим шнеком часто монтируется гофрированная трубка. Когда возникает обратная тяга, это приспособление препятствует проникновению пламени в накопитель с пеллетами.

    Устройства делятся на несколько видов по принципу функционирования:

    • факельная;
    • ретортная;
    • каминная.

    Факельная пеллетная горелка

    В факельной горелке сжигаемое топливо доставляется при помощи гидролизного шнека прямо в отсек для сжигания, через который подается поток воздуха вмонтированным вентилятором.

    В итоге на выходе образуется мощный огненный напор, визуально напоминающий процесс горения факела.

    В ретортной горелке пеллеты направляются вверх, а огонь поступает снизу. На боковинах чаши проделываются специальные отверстия, через которые в область горения подается воздух. Мощность и КПД таких изделий намного больше, если сравнивать их с устройствами факельного типа.

    Распространенные недостатки ретортной горелки:

    • большие габариты;
    • технология такой горелки не какая простая, если сравнивать с факельной;
    • потребляет только высококачественное топливо;
    • качество работы зависит от угла наклона устройства.

    Ретортная горелка

    Работа горелки может ухудшаться в результате образования древесной пыли, количество которой зависит от длины шнека.

    Такие устройства нуждаются в тонкой настройке, поэтому в промышленности не применяются. Для работы с подобными приспособлениями используется пеллетный камин или специальный пиролизный котел. Топливо в таких устройствах сгорает в чашке при подаче воздуха снизу, а пеллеты загружаются сверху.

    Отличие пиролизных котлов от устройств с прямым горением заключается в выработке пиролизного газа. В таких агрегатах предусмотрены две отдельных камеры, между которыми устанавливается керамическая форсунка.

    Нижний слой дров в одной камере постепенно тлеет, и таким образом создается пиролизный газ. Интенсивность его выделения можно регулировать двумя вентиляторами. Газ через форсунку проходит в нижнюю камеру и сгорает там.

    Установка горелки в твердотопливный котел

    Пеллетные горелки можно использовать для монтажа в твердотопливные котлы и для замены газовых факельных горелок, работающих на жидком топливе.

    Пеллетные горелки можно устанавливать на дверцы котлов при помощи специализированных фланцев. Они продаются в комплекте с агрегатами или заказываются отдельно у разработчиков оборудования для отопления. Вся процедура установки занимает всего несколько минут.

    1. Перед началом установки пеллетного котла необходимо снять нижнюю дверцу.
    2. После этого из агрегата удаляются все приспособления, необходимые для топки дровами.
    3. Затем внутренние стенки котла нужно очистить от остатков продуктов горения металлической щеткой.

    Теперь котел будет отапливать помещение круглосуточно. На обслуживание его работы ежедневно потребуется несколько минут.

    Переделка котла в пеллетную горелку

    Проще всего установить горелку туда, где предусмотрен встроенный зольник. Устройства, работающие на газу, переоборудовать намного сложнее.

    Потребуется установить дополнительный зольник для выходящих продуктов горения, которые будут удаляться механизмом самоочистки. Полезно знать, что существуют также пеллетные приставки, в которых топливо выделяет пиролизный газ.

    Устройства с подобными приставками совмещают положительные свойства всех разновидностей твердотовливных котлов, но отличаются высокой стоимостью и чрезмерной чувствительностью к качеству сжигаемых материалов. У нас в стране подобные приспособления почти нигде не используются.

    Пеллетную горелку можно сделать своими руками, смотрите об этом наше видео:

    Автоматическая отопительная горелка своими руками. Отработанное масло. Отработка. Темное печное топливо. Отопитель, отопление.

    Конструкция самодельной автоматической отопительной горелки на отработке. (10+)

    Самодельная автоматическая отопительная горелка на отработке

    1 2 3 4

    Эта горелка разработана мной на основе знаний по теории горения.

    Недостатки покупных горелок и отопителей

    Если не вдаваться в подробности, то в продаже есть два вида отопителей на отработке: пиролизные печки и турбо-горелки. Оба вида отопителей имеют серьезные недостатки, но для каждого вида они свои. Тут небольшая статья о проблемах отопления отработанным маслом.

    Вашему вниманию подборка материалов:

    Все, что нужно знать об отоплении и климат-контроле Особенности выбора и обслуживания котлов и горелок. Сравнение топлива (газ, дизель, масло, уголь, дрова, электричество). Печи своими руками. Теплоноситель, радиаторы, трубы, теплый пол, циркуляцинные насосы. Чистка дымоходов. Кондиционирование

    Пиролизные печки

    Принцип их работы в том, что масло подвергается нагреванию при недостатке кислорода в специальной камере. Масло под действием температуры разлагается. Продукты разложения сгорают в другой камере, где кислорода уже достаточно. Регулировка интенсивности горения осуществляется путем изменения подачи воздуха в пиролизную камеру и, соответственно, изменения температуры пиролиза.

    Недостатков у такого подхода два: Во-первых, по такому принципу невозможно сделать автоматическую печь, которая сама бы поддерживала нужную температуру в помещении. Во-вторых, в процессе пиролиза отработанного масла или темного печного топлива образуются не только газообразные и летучие фракции, но и тяжелые и даже твердые. Эти фракции накапливаются в пиролизной камере. Так что печь нуждается в регулярной чистке (ежедневной, а иногда и раз в несколько часов).

    Турбо-горелки

    Это горелки, очень похожие на дизельные. В них масло разбрызгивается и масляный туман уже горит. Эти горелки свободны от недостатков, описанных прежде, но имеют свои.

    Во-первых, такие горелки очень чувствительны к качеству топлива. Посторонние примеси, вода, тяжелые фракции приводят к тому, что горелка не стартует. Во-вторых, горелки нуждаются в достаточной электрической мощности, так как масло не воспламеняется при комнатной температуре. Его необходимо перед разбрызгиванием нагревать и поддерживать в таком нагретом состоянии. В-третьих, турбо-горелки хорошего качества дороги.

    Самодельная горелка. Конструкция. Устройство. Чертеж.

    Я решил разработать горелку на отработке, свободную от перечисленных недостатков. Сразу скажу, что до конца мне это не удалось. Полученная горелка хорошо работает, проста в обслуживании, неприхотлива, но все же она не очень хорошо загорается, так что за ней нужно приглядывать.

    Добавлено 09.08.2013 Год назад я внес некоторые изменения в конструкцию горелки, применил газовый фитиль для более надежного поджига. Описание усовершенствованной горелки. Конструкция получилась очень надежной, отработала сезон без замечаний.

    Я сделал горелку для своего котла Ferroli. Для других котлов форма может быть другой, это не критично, главное соблюсти общий принцип, чтобы та часть, где масло горит, была установлена, как показано на схеме, а трубки позволяли маслу спокойно стекать в эту часть.

    Крышка изготовлена по размеру гнезда для горелки у котла из железного листа толщиной 3 мм. Вырезано две пластины, одна — такого размера, чтобы наложиться на установочное гнездо котла, другая — так, чтобы войти в это гнездо. Между этими листами проложены 5 слоев асбеста для теплоизоляции. Пластины скреплены между собой болтами и, накрученными на трубу с обеих сторон, гайками. В большей пластине просверлены отверстия для крепления к котлу.

    Асбест считается канцерогеном. Так что, работая с ним, обязательно наденьте респиратор и перчатки.

    Сама горелка изготовлена из полудюймовых сгонов, углов и тройников, переходника с 1/2 дюйма на 2 дюйма и штуцера для подключения масляной трубки. Все детали должны быть стальными (черными). Температура в области горения высокая. Я сначала по недоумию поставил латунную трубку. Она расплавилась. Резьбовые соединения промазаны силикатным высокотемпературным герметиком для печей и каминов (черный такой). После нагрева этот герметик обжигается и держит очень хорошо. Если же надо разобрать конструкцию, то на соединение кладем мокрую тряпку на 5 — 6 часов и спокойно раскручиваем.

    В нижней части вертикального патрубка, около места накрутки переходника (переходник нужен для стабилизации пламени) сверлим четыре отверстия 4 мм в диаметре. Они показаны на рисунке.

    Полудюймовые трубки, находящиеся внутри котла обматываем двумя слоями асбеста. Чтобы это было легко и просто сделать, асбест надо намочить, уложить на место и закрепить, например, железной проволокой. Асбест нужен для того, чтобы исключить избыточное нагревание трубок. Внутрь переходника, там, где резьба, тоже кладем пару слоев асбеста и приклеиваем его тем же силикатным герметиком. В этой части горелки самая высокая температура (может 900 гр) Металл без асбеста быстро прогорит.

    Зажигание горелки осуществляется свечей накаливания от дизельного двигателя. Когда горелка включается, сначала на 30 — 40 секунд включается свеча, она нагревается до 1000 градусов, от нее загорается масло. Наблюдения показали, что с этим есть некоторые сложности. Калильную свечу я вклеил в полудюймовый сгон тем же герметиком. После нагрева она там закрепилась намертво.

    Воздух в горелку подаю с помощью аквариумного компрессора (не для домашнего аквариума, конечно, а для промышленного) Hiblow HP 80. Компрессор работает постоянно, когда грелка горит, и когда нет, он для этого предназначен. Потребляет 70 Вт.

    Подача воздуха сделана сверху умышленно, чтобы в компрессор случайно не попали брызги масла.

    Принцип действия отопительной горелки на отработанном масле.

    Горелка сочетает в себе положительные свойства пиролизных и турбо-горелок. Масло под действием потока воздуха попадает в область горения. Там довольно высокая температура. Происходит пиролиз. Газообразные и летучие продукты смешиваются с воздухом и выходят в отверстия, где сгорают. Твердые и смолистые продукты накапливаются там, где калильная свеча. Когда горелка отключается, то высокая температура в этой области на некоторое время сохраняется, подача воздуха вообще не прекращается никогда. Под действием этих двух факторов нелетучие продукты пиролиза сгорают. Горелка самоочищается.

    В этой горелке можно жечь все, что способно капать и гореть. Мне подарили бочку отходов рыбного производства (технический рыбий жир). Он отлично сгорел. Пробовал гонять на солярке, тоже ничего. Только для разных видов топлива требуется регулировка подачи.

    1 2 3 4

    К сожалению в статьях периодически встречаются ошибки, они исправляются, статьи дополняются, развиваются, готовятся новые. Подпишитесь, на новости, чтобы быть в курсе.

    Здравствуйте, очень интересное решение для отопление загородного дома, тем более в северных местах. Напишите свой телефон. Я вам перезвоню. Очень много есть у меня вопросов. Я собираю аналогичную. Могу прислать фотографию. Спасибо Читать ответ.

    Здравствуйте! Подскажите, пожалуйста, если изготовить по Вашим эскизам горелку, то не понятно: как будет распространяться фронт пламени. Судя по эскизу, показанному в статье — фронт пламени находится прямо перед дверкой котла. Или я, чего-то не понял. Подскажите. Я стою перед дилеммой — какой котел выбрать и какую горелку. Котел, однозначно на отработке. Заранее, благода Читать ответ.

    Септик, слив, автономная канализация сделать своими руками, самому, са.
    Септик сделал сам. Делюсь. Малоизвестные, но очень важные факты. Конструкция, сх.

    Газ в дом автономно. Реально ли это? Личный опыт. Отзыв. Ошибки монтаж.
    Обзор опыта автономной газификации, установки газгольдера для сжиженного газа. Т.

    Почему крошится, трескается, разрушается бетон в фундаменте, дорожке, .
    Залили летом дорожку и фундамент. После зимы видны серьезные разрушения, наблюда.

    Сварочный ток. Положение электрода. Резка металла сваркой.
    Оптимальные сварочный ток и положение электрода. Резка сваркой.

    Утепление, чтобы было тепло.
    Утепление, типичные ошибки, как делать правильно.

    Газовая плита. Переводим на природный / сжиженный, баллонный газ. Поме.
    Как перевести кухонную газовую плиту на другой газ, поменять местами горелки, за.

    Пеллетная горелка своими руками

    Пеллетная горелка — это современное энергоэффективное устройство предназначенное для использования особого топлива для твердотопливных котлов — пеллет.

    Главными преимуществами данного вида котельного оборудования считается высокая эффективность функционирования отопительного агрегата в связи с полным сжиганием пеллет и возможность 100 % автоматизации процесса горения с помощью инновационных средств диагностики и управления.

    Современные бытовые сварочные и слесарные инструменты позволяют домашнему умельцу выполнить пеллетную горелку своими руками.

    • 1 Устройство и принцип работы пеллетной горелки
      • 1.1 Гравитационные горелки
    • 2 Изготовление пеллетной горелки
      • 2.1 Создание чертежа пеллетной горелки с размерами
      • 2.2 Делаем горелку своими руками
    • 3 Автоматика пеллетной горелки
    • 4 Частые неисправности
    • 5 Безопасная эксплуатация

    Устройство и принцип работы пеллетной горелки

    Функциями пеллетного горелочного устройства – является создание условий в топочном пространстве для равномерного и полного сжигания пеллет, создание нужного процентного содержания топливно-воздушной смеси и стабильного режима горения пламени, для выработки и передаче тепловой энергии к водяному теплоносителю, циркулирующему по внутреннему сечению котловых поверхностей нагрева.

    Базовые компоненты, чтобы выполнить пеллетную горелку своими руками:

    • топочная камера для сжигания топлива, выполненная из жаропрочных труб прямоугольного или круглого сечения;
    • колосник пеллетной горелки;
    • топливный бункер для загрузки пеллет;
    • топливный конвейер шнекового типа для перемещения пеллет;
    • дутьевой вентилятор для пеллетных горелок, который осуществляет подачу кислорода в зону горения.

    Процесс работы бытовых и промышленных пеллетных горелок может быть полностью автоматизирован. При установке большого топливного бункера, допускается автономная работа оборудования без присутствия оператора свыше 7 дней.

    Для таких котлов подбирают универсальные устройства, к примеру, пеллетная горелка Pelltechpv 20b с ценой 96083 руб., которая может устанавливаться не только в пеллетный котел, но и в дизельный и любой твердотопливный агрегат.

    Пеллетные горелки котлов имеют несложный принцип работы, он состоит из нескольких этапов:

    1. При включении кнопки запуска котла включается дутьевой вентилятор и одновременно шнековый транспортер, который из бункера подает пеллеты в топочную камеру.
    2. Управляющий контроллер дает сигнал на электрический ТЭН для воспламенения пеллет.
    3. При достижении температуры греющей воды в контуре отопления установленного значения, термодатчик отправляет электросигнал электронному блоку управления для перевода котла в состояние горячего резерва.
    4. При падении температуры в контуре отопления ниже установленного уровня, температурный датчик передает сигнал на блок управление для запуска котла, вначале включается вентилятор, затем шнековый транспортер с топливом и запальное устройство.

    Гравитационные горелки

    Гравитационная пеллетная горелка обладает самым простым способом функционирования. Она выполняется энергонезависимой и сможет работать даже без электрической энергии. Движение пеллет в ней осуществляется прямо из бункера насыпью, прямо в пиролизную камеру.

    Воздухоподача и удаление отработанных дымовых газов происходит за счет естественной тяги в дымовом тракте котлоагрегата, создаваемой дымовой трубой.

    Регулировка режима горения и воздухоподача выполняется в ручном режиме с использованием воздушной заслонки на горелочном устройстве и шибером на дымоходе.

    Такой режим обеспечивает невысокий КПД и практически не может быть автоматизирован, поэтому в современных устройствах пеллетных котлов он практически не применяется.

    Изготовление пеллетной горелки

    Создание горелки для пеллетного топлива трудозатратный и ответственный технологический процесс. Хотя при наличии у мастера достаточных знаний и опыта, инструментов и комплектующих, сделать подобное устройство своими силами реально.

    Повышенное внимание нужно уделить подбору характеристик оборудования и установке электронного блока управления горелкой, поскольку от этого будет зависеть эффективность функционирования всей системы теплоснабжения. Наиболее часто выполняют своими руками гравитационную пеллетную горелку.

    Создание чертежа пеллетной горелки с размерами

    Перед тем как начать разработку исполнительной чертежной документации, потребуется тщательным образом изучить имеющиеся конструкции, чтобы профессионально выбрать комплектующие и избежать ошибок при монтаже.

    При наличии чертежей значительно облегчается процесс производства горелки. Комплект исполнительных чертежей пеллетного горелочного устройства обязан содержать деталировку ключевых узлов и сборочный чертеж.

    В индивидуальном проекте, детали установки можно отображать схематично, без деталировки, однако габариты и размеры в точках соединения узлов обязаны указываться предельно точно. Чертежи единичных узлов обязаны иметь подробную информацию о конструкции и применяемом виде материала.

    Делаем горелку своими руками

    До начала сборки пеллетного горелочного устройства потребуется произвести предварительную работу. Вначале рассчитывают площадь нагрева помещения, чтобы подобрать тепловую мощность котла и пеллетной горелки, определить часовой расход и суточный расход топлива, чтобы рассчитать объем бункера, размеры топочной камеры и дымоотводной системы.

    При расчете мощности пеллетного котлоагрегата учитывают: самые минимальные температуры наружного воздуха по СНИП для района проживания, общую площадь объекта, высоту потолков дома, площадь остекления и дверных проемов, уровень теплоизоляции внешних стен и кровли.

    Для ориентировочного расчета можно взять соотношение тепловой мощности и площади отопления: 0.1 кВт на 10 м2.

    Корзина с лотком

    Это очень важный конструкционный элемент пеллетной горелки. При самостоятельном производстве данного узла необходимо учитывать, что часто на практике она имеет одну распространенную конструкционную ошибку, в связи, с чем пеллеты застревают в задней части конструкции.

    Поэтому при выборе конструкции, нужно знать размер пеллет к и выбирать размер щелей на 3 мм ниже, чем габариты гранул. Зазор, находящийся между задней перегородкой и днищем корзинки, обязан быть не меньше 6 мм.

    Характеристика корзинки с желобом выбираются с расчетом персональных характеристик топливоподачи из расчета часовой потребности. Наилучшим вариантом является конструкция, имеющая габариты 130х130 мм. Глубина подобной корзинки должна быть примерно 100-120 мм. Такая горелка способна сжигать до 3 кг пеллет в час.

    Топливный бункер

    Следующим немаловажным компонентом пеллетной горелки с бункером устройства считается топливная емкость. Самая общая распространенная проблема, возникающая в процессе монтажа самодельной пеллетной горелки, вызвана попаданием открытого огня в эту зону.

    С целью предотвращения такой аварийной ситуацией необходимо выполнять бункер по проверенным чертежам популярных отечественных брендов, например, Теплодар или Пеллетрон с автоматической подачей топлива.

    Горелочное устройство, возможно, произвести различной мощности. Специалисты рекомендуют для начинающих мастеров взять в качестве образца шаблонные конструкции на 20 кВт.

    Пеллетное горелочное устройство оборудуется каналом вторичного воздуха. Это ощутимо увеличит теплоотдачу котла. Объем бункера выбираются индивидуально. Возможно, сделать коробку, в которую сможет поместиться от 17 до 34 кг пеллет. Для выполнения топочной камеры обычно применяется нержавеющая сталь с толщиной стенки не менее 2 мм.

    Топливный шнек и воздухоподача

    Топливный шнек подает пеллеты порциями в зону сгорания в топке. Скорость движения должна регулироваться в соответствии с объемами подачи воздуха, для того чтобы обеспечить полноту сжигания пеллет и снизить потери тепла с химическим и механическим недожогом.

    Именно от правильного поддержания соотношение «воздух-топливо» будет зависеть достижение высокого КПД у пеллетного котла до 90-92 %.

    Процесс регулировки сможет выполняться ручным способом с помощью механического регулятора, который корректирует число оборотов двигателя шнека и дутьевого вентилятора.

    Притом, что это наиболее дешевый вариант управления котлом, он потребует постоянного нахождения оператора около работающего котла, поэтому в более современных агрегатах устанавливают автоматические исполнительные механизмы регулирования процессами горения.

    Все пеллетные горелки оборудуются системой воздухоподачи в виде поддува, что создает дополнительный напор в топке и снижает затраты на тягу в дымоотводной системе.

    Для того чтобы обеспечить кислородом петлетты в горелочном устройстве мощностью 15 кВт, достаточно будет установить центробежный вентилятор на 20 Вт. Такой вентилятор выполняется в форме улитки, поэтому его работу легче регулировать воздушной заслонкой.

    Автоматика пеллетной горелки

    Современные котлы не работают без автоматического блока управления. В настоящее время в торговой сети можно его можно подобрать по тепловой мощности горелочного устройства.

    Кроме того такой блок возможно изготовить самостоятельно для мастеров-электронщиков с использованием комплектующих, которые также в большом количестве представлены на рынке.

    Важно при выборе системы автоматики понимать какие процессы и с какими параметрами нужно регулировать, чтобы котел надежно работал.

    Базовые параметры автоматической пеллетной горелки:

    • дозировка объема часовой подачи топлива;
    • регулировка скорости шнекового транспортера;
    • автоматическое включение/отключение котла;
    • регулирование воздухоподачи изменением скорости вращения дутьевого вентилятора;
    • диагностика работы котла;
    • диагностика параметров теплоносителя.

    Неисполнение системой автоматики котлом даже одного из этих параметров способно создать серьезную аварийную ситуацию в работе котла и даже привести к его взрыву.

    Частые неисправности

    Пеллетные котлы относятся к твердотопливным котлам, поэтому в процессе эксплуатации они могут иметь похожие неисправности.

    Для того чтобы их избежать еще до установки пеллетной горелки для твердотопливного котла нужно выполнить все требования безопасности, в частности: подготовки помещения с трехкратной циркуляцией воздуха и прочным основанием для размещения котла и вспомогательного оборудования.

    Котел должен быть обвязан в точности по схеме, которую предоставляет завод-изготовитель котельного оборудования или по индивидуальному проекту, при самостоятельном производстве пеллетной горелки.

    При работе пеллетного котла довольно часто возникают неисправности, которые можно устранить самостоятельно:

    1. Выхлоп искр из дымовой трубы, из-за высокой тяги или загрязнения зольников.
    2. Черный дым из дымовой трубы — недостаток в подаче воздуха в топку.
    3. Белый дым из дымовой трубы — излишек воздуха в топке.
    4. Повышенный расход топлива из-за использования низкокачественных пеллет.
    5. Возникновение хлопков и заброс дыма в помещение топочной во время открытия дверки котлоагрегата — загрязнение дымовентиляционных систем агрегата.

    Безопасная эксплуатация

    Инструкция по безопасной эксплуатации котла — основа для оперативного персонала, без ее изучения и практического применения, люди к обслуживанию любого котла не допускаются, то есть для безопасности оборудования и людей, нужны не только теоретические знания у оперативного персонала, но и практика.

    Для собственников которые решили установить у себя дома, подобное высокотехнологичное оборудование практическое руководство по работе с пеллетным котлом оказывает организация, которая отвечает за монтаж и наладку оборудования.

    Как правило, в обязательные разделы по эксплуатации пеллетного котла включаются следующие разделы:

    • обслуживание бункера, заполнения топливом;
    • запуск и остановка котла через блок управления;
    • регулировка процесса горения, подача воздуха;
    • подключения котла в работу в режиме отопления и ГВС;
    • диагностика работы узлов котлоагрегата: топливо, дымоотвод, воздухоподача, температура и давления теплоносителя на входе и выходе из котла, водный режим;
    • техническое обслуживание котла: механическая очистка и удаление золы;
    • текущий и капитальный ремонт.

    Пеллетная горелка, изготовленная собственными силами — это единственный на сегодня эффективный способ оптимизации индивидуальной системы теплоснабжения дома, особенно если в качестве источника тепловой энергии используется твердотопливный котлоагрегат.

    Данное устройство дает возможность отапливать жилье с самыми высокими КПД для данной категории котлов.

    голоса
    Рейтинг статьи
    Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector