Diy pürolüüsikatel pikaks põletamiseks

Katlaid peetakse kõige tehniliselt arenenumateks, milles kütus põletatakse täielikult, eraldades eralduva soojuse maksimaalselt. Kuna sedalaadi skeemid on saadaval paljudele inimestele, proovime välja mõelda, kuidas iseseisvalt valmistada suurtes kogustes kütust pürolüüsiboilerit.

Kui pikaajaline töö on võimalik

Välistingimustes põleb isegi osaliselt niiske küttepuud väga kiiresti – sõna otseses mõttes 1–1,5 tunniga. Selle põhjuseks on hapniku vaba juurdepääs – see puudub suletud katla ahjus, osa sissetulevast hapnikust doseeritakse puhumisklappi abil ja põlemine on vähem intensiivne.

Selle orgaanilise kütuse põletamise meetodi üks peamisi probleeme oli võime “põletada” isegi ilma hapnikuta. Kõrgetel temperatuuridel toimub pürolüüs – tahke kütuse termiline lagunemine lenduvateks gaasilisteks ühenditeks. Selle protsessi jaoks pole hapnikku vaja, piisab, kui soojendada järjehoidjat temperatuurini 400–500 ° C. Sel juhul tekivad kütteväärtusega kolossaalsed kaotused – söe või küttepuude energeetiliselt kõige väärtuslikum komponent viiakse lihtsalt korstnasse jääva tõmbe abil, ilma et tal oleks aega täielikult läbi põleda..

Puuküttega pürolüüsikatel: 1 – puhur; 2 – kamber kütuse laadimiseks ja gaasistamiseks; 3 – soojusvaheti; 4 – põlemiskamber; 5 – järelpõletuskamber; 6 – korsten

Iga moodsa tahkekütuse katla projekteerimisel tuleb eraldatud gaaside põletamiseks ette näha täiendav õhuvarustus. Sel juhul reguleerib järjehoidja põlemise intensiivsust ja põlemiskiirust mitte tarnitud hapniku maht, vaid kütuse kuumutamistemperatuur. Tõepoolest, kui soojendate kogu järjehoidjat korraga, eralduvad põlevad gaasid väga kiiresti ja peate unustama katla pikaajalise töö. Kui tahket kütust kuumutatakse eraldi osades, on võimalik selle järkjärguline lagunemine generaatorikambris ja efektiivne täielik põlemine kolde teises osas. Sel juhul on gaaside vool ümber pööratud, nad liiguvad väljutamisel tekkiva tõukejõu toimel ülalt alla.

Pürolüüsi katla ehitamine pikaajaliseks põlemiseks: 1 – tahkekütuse pürolüüs; 2 – põlemiskamber; 3 – alumine uks; 4 – sekundaarne õhuvarustus; 5 – primaarne õhuvarustus; 6 – ülemine laadimisuks; 7 – gaasistamiskamber; 8 – suitsuärasti

Tootmismaterjal

Pürolüüsikatelde iseloomustab kõrgendatud temperatuur tööpiirkonnas. Gaasistamiskambris põlemist ei toimu, kuid tagasivoolu soojusvoog suudab seinu soojendada temperatuurini 500–600 ° С. Gaasitootmissektsiooni põhjas on suurim temperatuuriefekt – just see osa puutub kokku tuleohtlike gaasidega ja kogeb tõsist termilist koormust. Järjehoidjakambri põhi on soovitatav teha malmist resti või spetsiaalse tulekindla toote kujul, millel on õhuke pilu või mitu väikest ava.

Kateliseadmete iseseisva valmistamise peamised raskused seisnevad sobiva terase klassi valimises, mida saab kodus töödelda ilma spetsiaalse varustuseta. Sellega seoses on kõige sobivamad austeniidi ja austeniidi-ferriidi klassi terased, milles on mõõdukalt kroomi ja niklit. Selliste teraste klasside näideteks on 12X18H9T, 08X22H6T või AISI 304.

Selliste metallide keevitamise tehnoloogiat peetakse mõõdukalt keerukaks, kuid seda saab käsitöönduslikes tingimustes korrata, kasutades kaarkeevitust kaetud elektroodidega ilma kaitsekeskkonnata. Peamine tegur, mis halvendab keevitatud konstruktsiooni kvaliteeti, on kuumade ja külmade pragude moodustumine, mis on tingitud suurest temperatuuride erinevusest metalltoote suhteliselt väikeses lineaarses osas..

Termiliste mõjude negatiivsete tegurite kõrvaldamiseks kasutatakse järgmisi tehnoloogilisi meetodeid:

1. Lõikamine osade lõikeriista sujuva etteandega, mis välistab servade ülekuumenemise.
2. Keevitusvoolu tiheduse piiramine 20-25% võrreldes konstruktsiooniterasega, keevitamine pehmetes režiimides.
3. Pudli temperatuuri piiramine, mitmekiiruseline õmblus ilma külgmiste vibratsioonideta.
4. Ühendatud servade korrektne lõikamine vastavalt standardile GOST 5264 ja nende puhastamine metallharjaga.
5. Vooder metallist jahutusradiaatori õmbluse all, õmbluse jahutamine jahutamise ajal.

Ja muidugi, tuleb teha elektroodivarras legeerivate lisandite sisalduse õige valik, et tagada keeviskonstruktsioonis ferriidi sisaldus suurusjärgus 5–8%. Soovitatav brändide TsT-15 ja TsT-16 elektroodidele, aga ka spetsiaalsetele elektroodidele 6816 MoLC või ROST 1913.

Pärast konstruktsioonide keevitust soovitatakse neid algselt lõõmutada temperatuuril vähemalt 700 ° C 2,5–3 tundi. Piisab, kui keevitatud korpuse sisemus laaditakse söega ja süüdatakse kütus, pakkudes nõrka sundpuhumist. Enne lõõmutamist on soovitatav keevitada õmblused spetsiaalse pastaga, mis vastab kasutatud terase kvaliteedile..

Suurus ja võimsus

Enne pürolüüsi katla valmistamise jätkamist on vaja arvutada ahjukambrite ja täiendavate sektsioonide mõõtmed. Esialgsete andmetena võetakse vajalik küttevõimsus, mis määratakse kindlaks, võttes arvesse kodus valmistatud katla kasutegurit suurusjärgus 75–80%. Kodus saate teha tahkekütuse katlaid võimsusega kuni 20-25 kW, tõhusamad seadmed vajavad märkimisväärse paksusega kuumakindlate teraste kasutamist, mida on kodus keeruline keevitada.

Katla võimsus ja tööaeg määratakse gaasistamiskambri mahu järgi. Tõhusust arvestamata on enamlevinud puiduliikide kütteväärtus umbes 4–5 tuhat kcal / kg, mis vastab ligikaudu 4–4,5 kWh soojusvõimsusele. Neid väärtusi saab kasutada ainult puidu puhul, mille niiskusesisaldus ei ületa 25%. Arvestuse olemus on lihtne – määrake vajalik hetkejõud ja korrutage see töötundide arvuga. Tasub meeles pidada, et isegi täiusliku kujundusega pürolüüsikatelde maksimaalne tööaeg on maksimaalselt üks päev ja omatoodetud ühikutega tuleks arvestada maksimaalselt 12-15 tundi pidevat põlemist.

Järjehoidjakambri maht määratakse 2 liitrit iga küttepuude kilogrammi kohta. Saadud väärtusele peate lisama umbes 30%, kuna pürolüüsi katlas kasutatakse tükeldamata tõkiskingad, mida ei saa tihedalt üksteise külge virnastada. Gaaside põlemiskambri suurus peab olema vähemalt 30–40% gaasistamiskambri mahust. Kõige eelistatavam on katla konstruktsioon, milles kaks kambrit asuvad üksteise kohal, on sama kuju, kuid erinevad kõrguse poolest..

Kahekambrilise kamina kokkupanek

Kambri seinte valmistamiseks on parem valida kuumvaltsitud leht paksusega vähemalt 8 mm, ideaaljuhul 10–12 mm. Mida paksem on metall, seda keerulisem on keevitusprotsess, kuid kindlasti tagatakse, et liiga õhukesest terasest konstruktsioon viib ja väändub ettearvamatutes suundades. Sellepärast ei tohiks katla kokkupanevate osade hulgas olla väikseid elemente, mille kuvasuhe on suurem kui 2: 1.

Kahekambrilise kamina alus on välisküljed. Need on mõlemas kambris ühised ja ühendatud esiseina abil, mille jaoks on tehtud uksed kaks ristkülikukujulist ava. Alumine auk on ette nähtud põlemiskambri hooldamiseks, selle kõrgus peaks olema umbes 120–150 mm, laius – vähemalt 300 mm, auk asub 150 mm taandest alumisest servast. Ülemine auk on ette nähtud gaasistamiskambri laadimiseks, mida suurem see on, seda parem, auk ei tohiks olla kambri ülaosast lähemal kui 100 mm. Altpoolt ja tagant on tuletõkkekast suletud tahkete lehtedega, mis lõigatakse välja vastavalt põlemiskambri välismõõtmetele, kuid ei keevitata enne, kui siseosade kokkupanek on lõpule viidud. Ülaltpoolt kaetakse katel nominaalse sektsiooni lehega.

Näide pürolüüsikatelde mõõtmetest

Gaasistamis- ja põlemiskambrid eraldatakse tahke plaadiga, mille laius vastab seinte sisemisele vahekaugusele ja pikkus on 400 mm väiksem. Plaadi tagumises osas keevitatakse vertikaalselt üheosaline vahesein, mis eraldab laadimiskambri kogu selle kõrguse ulatuses; keskelt lõigatakse horisontaalosa keskele auk 50 mm lai ja 400–600 mm pikk. Kokkupandud L-kujulist vaheseina ei keevitata enne, kui soojusvaheti kokkupanek on lõpule viidud.

Pürolüüsi katla soojusvaheti

Parim konfiguratsioon omatehtud pürolüüsikatla soojusvaheti jaoks oleks alumine kamber ja korsten. See pole kõige tõhusam tüüp, kuid teie enda kärgstruktuuri soojusvaheti tootmine põhjustab paratamatuid raskusi sobiva terasetasemega torude leidmisel või erinevate osade keevitamisel..

Soojusvaheti osade kokkupanek toimub etapis, mil keevitatakse katla põhi, esipaneel ja kaks külgseina. Juurdepääs keevitusele on tagatud katla tagant. Esimene samm on särgi ülemise deflektori paigaldamine. See on ristkülikukujuline plaat, mis asub piki kolde sisemist laiust ja 200 mm vähem kui põlemiskambri sügavus. Plaadi külgedelt eemaldage kaks ristkülikukujulist fragmenti, mille laius on 100 mm, nii et kaks 200 mm pikkust väljaulatuvat osa jäävad plaadi esiossa. Saadud osa keevitatakse seinte ja esipaneeli külge põlemiskambri ukse alumise servaga ühtlaselt. Sel juhul moodustavad vaheseina väljalõiked kanalid ringluseks soojusvaheti alumise tsooni ja külgseinte vahel.

Jaki siseseinad on tehtud mööda voolukanalite serva, neil on põlemiskambri kõrgus ja need asuvad esipaneeli küljes. Ülevalt on need kaetud kahe ribaga, mille laius on 100 mm.

Soojusvaheti pikkus ei ulatu katla tagumisest seinast umbes 200 mm võrra ja umbes sama vahemaa võrra ulatuvad külgkanalid kambrite vahelise L-kujulise vaheseina taha. Pärast selle paigaldamist jääb ainult moodustada korstnakanali topeltseinad, lõigata välja selle väljalaskeava, kinnitada katla tagasein ja lõigata keermestatud liitmikud küttetorustikuga ühendamiseks. Tagasivool lõigatakse jope ühes eesmistest alumistest nurkadest, sööt lõigatakse korstnajope mis tahes kõrgeimasse kohta.

Pange tähele, et põlemiskamber on igast küljest piiratud vesivoodiga, välja arvatud gaasistamiskambriga deflektor. See on vajalik soojuse ülekandmiseks, mis tagab kütuse termilise lagunemise. Sel juhul ei soojene kogu järjehoidja korraga, vaid ainult selle kuumutatud seintega külgnevad kihid.

Lisavarustus

Kahjuks pole pürolüüsi katlad lenduvad. Gaaside vastupidise voolu tõttu on vajalik sunnitud õhuvool. Kuni 15 kW võimsusega mudelite puhul on see ette nähtud ventilaatori abil, mis on paigaldatud alumisele uksele. Sel juhul on koormuse täiendamine põlemisel võimatu..

Võimsamad katlad on varustatud suitsu väljalaskeventilaatoriga, mis paigaldatakse korpuse ülemisele seinale korstna kanali väljalaskeava juures. Samal ajal on välistatud vastupidise süvise välimus ja gaasistamiskambri ust saab ilma põlemise ajal tagajärgedeta avada..

Erilist tähelepanu tuleks pöörata jope sees oleva jahutusvedeliku temperatuurile. Pärast katla jõudmist režiimi ei tohiks temperatuur olla alla 60 ° C, et vältida kondensaadi teket. See probleem lahendatakse automaatse retsirkulatsiooniseadme paigaldamisega, mis segab vett tarnest tagasivooluni. See nõuab ka suletud küttesüsteemide ja peamise tsirkulatsioonipumba ohutusrühma paigaldamist.