Hoe werkt de pyrolyse-ketel.
RadiatorenIn dit artikel zullen we het hebben over een pyrolyse-ketel. We zullen het principe van de werking ervan bespreken, proberen de voor- en nadelen te begrijpen van het gebruik ervan voor het verwarmen van een privé-woning of cottage. Zoals gewoonlijk, laten we beginnen met de definitie.
Bepaling van de pyrolyse-ketel.
- Laadkamer - er wordt brandstof geladen (hout of geperste briketten). Hierin bevindt zich een thermische ontleding van hout in gas en houtskool.
- De verbrandingskamer - het verbrandt de gevormde pyrolyse gassen. Om de verbranding in deze kamer te verbeteren, wordt externe lucht toegevoerd.
Onder de verbrandingskamer kan er een asdoos zijn, waarin de slak achterblijft na het vallen van de verbranding.
Werkingsprincipe.
Voor een beter begrip van het werkbeginsel, overweeg dan de volgende figuur:
Langsdoorsnede van de pyrolyse-ketel.
- Het controlepaneel.
- Klink van de schuifafsluiter van de laadruimte.
- De deur van de laadkamer.
- Laadkamer.
- Primaire luchtstroomregelknop.
- Instelknop secundaire luchtinlaat.
- De deur van de verbrandingskamer.
- De brander.
- Keramische reflector.
- Verbrandingskamer.
- Glazenwassen.
- Rookgas.
- De poort van de laadkamer.
- Ventilator met snelheidsregeling.
- Nood-warmtewisselaar.
- Feed pijp.
- Verbindingsbuis van noodwarmtewisselaar.
Dus, van de bovenste figuur, is te zien dat de verbranding in zo'n ketel op een vreemde, op het eerste gezicht, manier gebeurt - van boven naar beneden. Dit wordt mogelijk gemaakt door de aanwezigheid van een ventilator in de ketel (item 14). Het creëert een stuwkracht die ervoor zorgt dat de pyrolysegassen de verbrandingskamer ingaan, waar ze na het mengen in een bepaalde verhouding met de secundaire lucht, ontsteking plaatsvindt. De instroom van secundaire lucht wordt geregeld door middel van een speciaal handvat (item 6). Zo'n ontwerp heeft veel verwarmingstoestellen. In het bijzonder:
- Buderus logano.
- Caldera Megatherm.
- Eko-vimar Orlanski.
Maar er zijn ontwerpen die werken op natuurlijke tractie. Ze hebben geen ventilator nodig om te werken, wat zo'n verwarmingsapparaat niet-vluchtig maakt. Het is echter moeilijk om de bedrijfsmodus van een dergelijke ketel te regelen. Het zal als een kwestie van feit als een gebruikelijke vaste brandstof werken. En in de bovenstaande constructie is het mogelijk om de verbranding van gas te regelen door de ventilatorsnelheid te veranderen, hetgeen de efficiëntie van het gehele systeem verhoogt. In dit artikel zullen we er niet in detail op ingaan.
De gasgeneratorketel werkt op hoge temperaturen en moet daarom van hoogwaardig hittebestendig staal zijn gemaakt. Bovendien is de verbrandingskamer bedekt met vuurvaste stenen. Ze beschermen het metaal tegen vernietiging door hoge temperaturen. Er moet voor worden gezorgd dat na het reinigen van de verbrandingskamer alle vuurvaste stenen plat zijn gelegd zonder gaten. Ook zijn er voor het reinigen speciale luiken aan verschillende kanten van de ketel. Reiniging dient te gebeuren volgens de aanbevelingen van de fabrikant, die zijn opgenomen in het productpaspoort.
Ketels van toonaangevende fabrikanten zijn noodzakelijkerwijs uitgerust met regeleenheden (in figuur 1). De unit bewaakt de temperatuur van het koelmiddel en kan, afhankelijk van de temperatuur, een noodwarmtewisselaar (noodoververhitting) bevatten of de ventilatorsnelheid verlagen, waardoor de stuwkracht wordt verminderd en de verbranding wordt gedempt.
Vereisten voor brandstof.
Het verwarmingssysteem van de gasgenerator wordt aangepast aan de gebruikte brandstof. Om het maximale rendement van de ketel te bereiken, is het noodzakelijk om droog brandhout te gebruiken (vochtigheid niet meer dan 15-20%). Bij gebruik van hout met een vochtgehalte van meer dan 30%, wordt het rendement van de gasgenerator-ketel hetzelfde als dat van een conventionele ketel met vaste brandstof. Dit schept bepaalde problemen voor de consument. Als u bijvoorbeeld brandhout op een houten stapel op straat bewaart, kan hun vochtigheidsgraad 50% bedragen. Voor het drogen van vuurhout zal het nodig zijn om een speciale ruimte te maken.
Als u speciale brandstofbriketten fabriek de productie te gebruiken, het is ook de moeite waard gezien het feit dat ze gemakkelijk nat kan worden juiste wijze zijn opgeslagen. Werk pyrolyse kolen ketel kan ook, maar het aantal toegewezen pyrolysegassen in dit geval veel minder dan bij gebruik van de droog hout van massief hout (beuken, eiken, berken).
Het wordt niet aanbevolen om kunststoffen, rubber en ander vast huishoudelijk afval als brandstof te gebruiken. Wanneer ze branden, kunnen bijtende stoffen vrijkomen die de corrosie van de metalen delen van de ketel versnellen.
Pyrolyse ketel met eigen handen.
Pyrolyse-ketel is technologisch ingewikkeld en duur. De hoge prijs van fabrieksverwarmingstoestellen geeft aanleiding tot het verlangen van sommige mensen om hun eigen te maken. Aan dergelijke mensen kan ik adviseren om aandacht te besteden aan de materiaalkeuze. Als u een boiler maakt van gewoon niet-hittebestendig staal en geen vuurvaste stenen gebruikt, duurt het verwarmingsapparaat niet lang. 2 of 3 verwarmingsseizoenen passeren en de bodem van de verbrandingskamer zal doorbranden.
Vergelijking met een verwarmingsketel op vaste brandstof.
Samenvatting.
Pyrolyse of gasgenerator-ketel is een duur en interessant speelgoed met hoog rendement. Voor de meeste gebruikers zal het gebruik ervan naar mijn mening niet economisch verantwoord zijn. Als je toch besloten hebt dat je "pyrolyse" nodig hebt, is het beter om een dure buitenlandse ketel te kopen. Het gaat lang mee en kan zelfs vruchten afwerpen. Dat is alles. We schrijven vragen in reacties, vergeet niet om te delen met vrienden in sociale netwerken.
Pyrolyse-ketel met eigen handen: apparaat, circuits, werkingsprincipe
De term "pyrolyse" betekent een proces waarbij langzame verbranding van vaste brandstof plaatsvindt om een gasvormig medium te produceren. Ondanks de "professionele" naam van de structuur, is het relatief eenvoudig om een pyrolyse-ketel te maken en zelfgemaakte producten worden vaak in de praktijk aangetroffen.
De verklaring is eenvoudig: een gasgestookte ketel op hout is gemakkelijker te onderhouden, vaak efficiënter en zuiniger dan andere vergelijkbare apparatuur.
Het principe van pyrolyse ketels
Ketels van verwarmingssystemen, waar vaste brandstoffen als brandstof worden gebruikt, behoren naast klassiekers ook tot pyrolyseconstructies. Meestal worden ze gasgestookte ketels genoemd.
Om het principe van de pyrolyseketel van het huis beter te begrijpen, is het logisch om het apparaat van een dergelijke techniek zorgvuldig te overwegen. Laten we beginnen met de kenmerken van de oven als het belangrijkste deel van de verwarmingsstructuur. In feite is het werkgebied van de brandstofkamer van pyrolyseboilers verdeeld in twee gescheiden kamers.
Een van deze kamers is gevuld met vaste brandstof - hout, pellets, briketten, enz. Daar begint het primaire proces van het verbranden van vaste brandstof met beperkte luchttoevoer. In deze staat brandt de brandstof niet, maar smeult. Gassen die vrijkomen bij langzame verbranding, betreden een ander deel van de kamer - actief, waar al met verhoogde luchttoevoer intensief doorbrandt.
Technisch gezien is dit verbrandingsproces op een eenvoudige manier geïmplementeerd. Subdomeinen van de gemeenschappelijke kamer worden eenvoudig gescheiden door een rooster en een mondstuk. Het bovenste deel van de kamer is een passieve oven, het onderste deel van de kamer is een actieve oven. In dit geval moet rekening worden gehouden met het ontwerpkenmerk - de bovenste luchttoevoer naar de brandstofkamer (bovenste ontlading).
Eigenlijk is dit het verschil tussen het ontwerp van een gasgestookte ketel van een klassiek ontwerp met één kamer, waarbij het onderste voer wordt toegepast.
Technologisch gezien voor de installatie van pyrolyse ketels, is het karakteristieke moment ook de organisatie van gedwongen trek. Het ontwerp van de tweetrapsoven heeft een verhoogde aerodynamische weerstand. Daarom is er niets te doen zonder een luchtpomp te installeren.
Hoe de ketel in de praktijk functioneert
Het is handig om de praktische toepassing van apparatuur in een stapsgewijs proces te overwegen:
- Brandhout laden - op de bovenkant van de camera op het rooster stapelen.
- De brandstof wordt ontstoken en de rookpomp wordt in bedrijf gesteld.
- De vorming van houtgas bij een temperatuur van 250-850 ° C.
- De overgang van houtgas naar het onderste gedeelte van de oven.
- Verbranding van houtgas met extra luchttoevoer.
Verder wordt de warmte die wordt verkregen in het onderste gebied van de brandstofkamer gebruikt voor het verwarmen van het koelmiddel. Het koelmiddel kan zowel een waterig medium als een luchtmedium zijn.
Als u let op alle bestaande ontwerpen van thuisketels die werken op vaste brandstoffen, is het traditionele ontwerp het belangrijkste alternatief voor de pyrolyse-ketel. Dit is een vergelijkbare versie van de ketel op hout, waarbij er één niet-gedeelde oven is en het principe van lagere luchttoevoer naar de verbrandingskamer. Maar een dergelijk systeem wordt als minder efficiënt en oneconomisch beschouwd vanwege de snelle verbranding van brandstof.
De pyrolyse-ketel is in staat om een rendement van 85-95% te produceren bij 100% belasting. Het rendement daalt echter sterk als de belasting minder is dan 50%. Dat is de reden waarom fabrikanten van pyrolyse-technologie gebruikers aanraden om apparatuur met maximale belasting te gebruiken.
Een vergelijkbare benadering is geldig voor zelfgemaakte structuren, op voorwaarde dat ze volledig voldoen aan het klassieke pyrolyseplan en de operationele vereisten.
Voor de "pyrolyse" van de exploitatievereisten moet worden opgemerkt dat ze vrij streng zijn:
- verplichte luchtpompapparatuur;
- de toegestane vochtigheid van brandstof is niet hoger dan 25-35%;
- de belasting van de apparatuur is niet lager dan 50%;
- de temperatuur van het retourkoelmiddel is niet lager dan 60 ° С;
- alleen laden door een grote brandstofmassa.
Ook moet worden gewezen op de hoge kosten van pyrolyse-systemen voor industriële productie. Misschien is dit de reden waarom de "doe het zelf" -variant erg populair is.
Zelfgemaakte pyrolyse ketel
In de regel wordt bij het maken van dergelijke verwarmingsapparatuur met hun eigen handen, het populaire schema van Belyaev als basis genomen. Er kan niet worden gezegd dat dit een eenvoudige oplossing is die het mogelijk maakt om zonder problemen een verwarming te produceren. Maar misschien een van die oplossingen die echt kunnen worden geïmplementeerd.
Om apparatuur volgens dit schema te produceren, heeft de meester het volgende nodig:
- metalen pijp (d = 32; 57; 159 mm);
- profielpijp (s = 60х30; 80х40; 20х20 mm);
- Stalen strip (20x4, 30x4, 80x5 mm);
- baksteen chamotte;
- metalen plaat;
- luchtpomp;
- temperatuursensor.
Het is ook noodzakelijk om een complete set gereedschappen voor metaalbewerking te hebben, plus een lasmachine (en laservaardigheden, respectievelijk). Het werk aan de fabricage van een pyrolyse-ketel kan niet alleen worden uitgevoerd. Er is ten minste één assistent nodig.
Allereerst is het, in overeenstemming met het gekozen schema, nodig om bladdetails van de structuur voor te bereiden. Het wordt aanbevolen om velpanelen voor te bereiden en ze te snijden tot de maat van professionele precisie-apparatuur.
Het gebruik voor het snijden van een handgereedschap zoals "grinder" garandeert niet de nauwkeurigheid van de snede, wat vervolgens de kwaliteit van de lasprestaties beïnvloedt. Met dit punt moet rekening worden gehouden. Een redelijke oplossing voor het snijden van metaalplaten is een bestelling in een mechanische werkplaats.
Assemblage van de interne onderdelen van apparatuur
Van een deel van de metalen platen is het noodzakelijk om een brandstofkamer te maken. Hiervoor is het materiaal, in overeenstemming met de circuitparameters, verbonden en gelast. Moet een ontwerp met twee kamers zijn, dat moet worden aangevuld met luchtkanalen.
Deze elementen van de brandstofkamer zijn gemaakt van een metalen kanaal, of voor het maken van een profiel wordt pijp gebruikt. Door het hele gebied van de voorkant van het kanaal worden gaten geboord.
Onder het niveau, in het gebied van de actieve verbrandingskamer, snijdt een metalen buis (secundaire luchttoevoer) in de muur, die zich over de kanalen bevindt. Vervolgens begint het werk met de leidingen, omdat de assemblage van de buisvormige warmtewisselaar is rondgedraaid. Dit deel van het pyrolysesysteem is gemaakt van metalen buizen d = 57 mm:
- Twee metalen platen worden genomen door de grootte van de tekening en de markering is voltooid.
- Op basis van de markering voor de opstelling van buizen op het blad worden gaten d = 60 mm uitgesneden.
- De pijpen d = 57 mm worden gesneden volgens de lengte-afmeting.
- De uiteinden van de buizen worden in de gaten van een plaat gestoken en gebrand.
- Herhaal de bewerking met een ander blad.
De uitvoer moet een voltooide warmtewisselaar zijn, die is bevestigd aan het ketellichaam waar het circuit aangeeft.
Naast de warmtewisselaar (op het bovenste niveau) is een gasklep geïnstalleerd. Dit onderdeel is uitgerust met een handvat en is ook aan de structuur gelast. Het uiteinde van het gasklephuis wordt gesloten door een stuk blad met een aftakleiding voor de schoorsteen.
Verder hoeft alleen het voorpaneel van de brandstofkamer te worden gelast met de vensters voor de deuren onder elk van de twee secties en de module voor de luchtpomp.
Alvorens het voorpaneel te installeren, moet het binnenste deel van de verbrandingskamers worden versterkt met vuurvaste stenen. Dit materiaal wordt op maat gesneden, gedeeltelijk in een hoek. De baksteen wordt gemalen en aangepast aan de plaats van installatie.
Behandeling met vuurvaste stenen wordt aan beide werksecties van de brandstofkamer van de ketel onderworpen. Tegelijkertijd worden de plaatsen van de dempers (inlaat) leidingdempers nauwkeurig bedekt. Na het leggen van een steen, is het voorpaneel geïnstalleerd.
In feite kan de hoofdsamenstelling van de pyrolyseboiler in dit stadium als voltooid worden beschouwd. De geassembleerde constructie moet worden behandeld - verwijder de schaal van het lassen, maak de lassen schoon, trim, als er ergens kleine onregelmatigheden zijn.
In de volgende fase - de conclusie van de geassembleerde structuur in een afgesloten behuizing. Dit deel van de structuur is ook gemaakt van metaalplaten. Druktesten is echter eerst noodzakelijk.
Testen en definitieve assemblage van de structuur
Het geassembleerde ontwerp moet worden getest. Verplichte acties - controle op de dichtheid van het oppervlak van de ketel, waar het koelmiddel moet circuleren. Om het krimpen van de warmtewisselaar uit te voeren, installeert u tijdelijk de pluggen op de toevoer- en retourleidingen van het koelmiddel.
De warmtewisselaar wordt dan gevuld met water. Het is raadzaam om warm water uit het verwarmingsnetwerk of warm water te gebruiken om de lassen in de thermische uitzettingsomstandigheden van het metaal te kunnen controleren.
Op voorwaarde dat er geen lekken zijn in de naden van de warmtewisselaar, wordt het water afgevoerd en worden de frames van de pyrolyse-boiler omlijst door externe metalen panelen. Ook in dit stadium worden de deuren van de ramen van de verbrandingskamersecties vervaardigd en opgehangen.
De deuren van de pyrolyse-installatie moeten worden uitgevoerd met het oog op de bedrijfsomstandigheden bij hoge temperaturen. Daarom zijn deze structurele elementen gemaakt (of al gebruikt), meestal van gietijzer met een extra temperatuurstijging in vuurvaste stenen.
De laatste fase is de installatie van een pyrolyse-ketel op de plaats van zijn toekomstige werking. De installatie wordt uitgevoerd op de fundering of op een betonnen plaat. De hoogte van de fundering (plaat) ten opzichte van het maaiveld wordt aanbevolen om een afmeting van niet minder dan 100 mm te weerstaan.
Na installatie en balans per niveau wordt het onderste deel van de ketel op de fundering bevestigd. Het blijft aanwezig om de schoorsteen te bevestigen, de luchtpomp te installeren en de toevoer- / afvoerleidingen van de koelvloeistof aan te sluiten.
De productie van de pyrolyse-ketelconstructie op zich is een taak die aanzienlijke investeringen van krachten vereist. Natuurlijk kun je niet zonder overhead op het gebied van financiële middelen.
Misschien zijn de kosten voor de aankoop van materiaal en voor oproepen naar diensten van derden lager dan de kosten van industriële apparatuur. Het verschil is echter waarschijnlijk minder groot. Maar de belangrijkste vraag gaat niet over geld.
Handige video over het onderwerp
Over de zelf gemaakte pyrolyse-ketel:
Technisch onafhankelijke productie van pyrolyse ketels zonder de beschikbaarheid van een geschikte base is een uiterst complex proces. Het vereist ook professionele vaardigheden in het werken met metaal, een duidelijk begrip van technische schema's en technologische subtiliteiten van de fabricage van ketelapparatuur. Zonder dit alles, zou u zelfs geen werk moeten ondernemen.
Het apparaat en het principe van de werking van de pyrolyse-ketel
Pyrolyse of zogenaamde gasgenerator-ketel - verwarmingsapparatuur die werkt op vaste brandstoffen. Vaste brandstof pyrolyse ketel wordt gekenmerkt door een hoge efficiëntie en efficiëntie, de bedrijfstijd van de warmte-eenheid op een brandstof tab kan oplopen van 10 uur tot twee dagen. Gasgenererende installaties kunnen worden gebruikt voor het verwarmen van zowel woongebouwen als industriële gebouwen.
Het apparaat en het principe van de werking van de pyrolyse-ketel
Thermische begassingseenheid heeft een nogal ingewikkelde constructie, pyrolyse boiler inrichting meerdere eenheden en onderdelen, het belangrijkste kenmerk van de gebruikelijke vaste-pirokotla inrichting - inzetstuk bestaat uit twee kamers.
Ontwerpkenmerken
- laadkamer of pyrolyse kamer;
- verbrandingskamer;
- gasklep (poort);
- rooster;
- luchttoevoerkanalen (primair en secundair);
- water warmtewisselaar;
- schoorsteen.
Zoals hierboven vermeld, bestaat de oven van de gasgeneratorset uit twee kamers die boven elkaar zijn geplaatst en van elkaar zijn gescheiden door een rooster. De oven van de pyrolyse-ketel is in de regel gemaakt van gelegeerd hittebestendig staal. De staven zijn gemaakt van gietijzer, staal of vuurvast keramiek. Door middel van het primaire zuurstoftoevoerkanaal wordt externe lucht naar de pyrolyse kamer getransporteerd, het tweede kanaal levert lucht naar de verbrandingskamer. De waterwarmtewisselaar van de pyrolyse-ketel of de zogenaamde "watermantel" is ontworpen om het verwarmingswaterkoelmiddel van het verwarmingssysteem te verwarmen. Gebruik bij de constructie van pyro cottages buis- of platenwarmtewisselaars. Door de schoorsteen is er een onttrekking van afvalproducten van verbranding in de atmosfeer.
Het ontwerp van de gasgeneratorketel biedt de mogelijkheid om de capaciteit van de verwarmingseenheid aan te passen in het bereik van 30 tot 100%. Als regelelement bevindt zich een demper aan de achterkant van de warmteafleider. Afhankelijk van de ingestelde koelvloeistoftemperatuur bij de uitlaat, opent of sluit de controller de demper automatisch in de automatische modus.
Typen pyrolyse ketels
Afhankelijk van het ontwerp pirokotly opgedeeld in eenheden met natuurlijke trek en gedwongen puffen. Het belangrijkste voordeel van pyrolyse-ketel met natuurlijke trek is de onafhankelijkheid van het apparaat van de elektriciteit. Nadelen omvatten verhoogde eisen aan de rookkanalen. Pirokotly natuurlijke trek rookkanalen uitgerust lengte van ten minste 5 m. Link schoorsteen zorgen lucht onderdruk in de oven in het gebied van 16 tot 20 Pa, moet de stuwkracht voldoende zijn om de weerstandskracht van de stroombaan van de ketel en rookkanaal overwinnen.
Het ontwerp van een pyro cantilever met geforceerde inflatie zorgt voor het gebruik van een ventilator. De luchttoevoer naar de vergassings- en verbrandingskamer kan op drie manieren worden uitgevoerd:
- De ventilator is op de voorwand van de ketel gemonteerd;
- De ventilator (rookuitlaat) is op de schoorsteen geïnstalleerd;
- De apparatuur is zowel aan de uitlaat als aan de ingang van het gasluchtpad gemonteerd.
De locatie van vergassings- en verbrandingskamers is afhankelijk van het type pyrolyse-ketelconstructie. In units met een natuurlijke trek van de schoorsteen bevindt de naverbrander zich boven de vergassingskamer, zodat de luchtstroom van onder naar boven in de richting loopt. In apparaten met kunstmatige trek daarentegen bevindt de verbrandingskamer zich boven de verbrandingskamer, de luchtbeweging van boven naar beneden.
Voor- en nadelen
De verdiensten van een pyrolyse thermische eenheid omvatten:
- Efficiëntie tot 90%;
- brandstofverbruik;
- ecologische compatibiliteit;
- eenvoudig onderhoud;
- minimale hoeveelheid as, geen roet.
Een ander belangrijk voordeel van gasgestookte ketels is hun compatibiliteit met elk verwarmingssysteem.
- hoge kosten;
- complexe constructie;
- omslachtig;
- verhoogde eisen voor brandstof relatieve vochtigheid;
- de noodzaak om verbinding te maken met elektriciteit (zie modellen van ketels met geforceerde luchttoevoer).
Functie van de ketel met pyrolyse-verbranding
Het principe van de pyrolyse-ketel is gebaseerd op de thermische ontbinding van vaste brandstof in chemische componenten:
Het proces van het genereren van het brandstofgas uit de pyrolyse van hout en andere vaste brandstoffen worden bij hoge temperaturen, in het traject 200-800 0, onder omstandigheden van zuurstofgebrek en naverbranding van het ontwikkelde gas, dat wordt gemengd met secundaire lucht opgewarmd in de naverbrandingskamer. Wanneer het proces van pyrolyse-verbrandingsproces rookgassen verlaten de ketel in hoofdzaak bestaan uit kooldioxide en waterdamp, wordt de hoeveelheid schadelijke onzuiverheden geminimaliseerd.
Bedrijfsmodi van de gasgenerator
Alle pyrolyseboilers bieden bediening in drie modi:
- ontstekingsmodus. Bij deze bedrijfsmodus van de pyrettank is de gasklep zo open mogelijk, de rookgasafvoer wordt rechtstreeks in het rookkanaal uitgevoerd;
- bedrijfsmodus - de poort is volledig gesloten, het pyrolyseproces vindt plaats in de kamer. Luchttoevoer afhankelijk van het model van de ketel wordt verzorgd door natuurlijke of geforceerde manier;
- laadmodus - het proces van ontleding van vaste brandstof onder invloed van temperaturen gaat door, het gas is open, brandstof is geladen.
Het laden van de brandstof moet in een snel tempo worden uitgevoerd om te voorkomen dat lucht wordt gevuld met koolmonoxide en warmteverliezen.
Regeling van de werking van een pyro-huisje
Het pyrolyse-ketelcircuit bestaat uit de volgende reeks processen:
- het laden van brandstof in de oven van de ketel, ontsteking;
- nadat de brandstof is ontstoken, de flap is bedekt, verandert het verbrandingsproces geleidelijk in het stadium van verval;
- Via het primaire kanaal wordt externe lucht toegevoerd aan de laadkamer, waarvan een deel wordt gebruikt om het smeulproces te handhaven en de vereiste vergassingstemperatuur te bereiken;
- pyrolyse gassen door het rooster gaan de verbrandingskamer binnen;
- Om de verbranding van pyrolyse gassen in de naverbrander te waarborgen, wordt lucht toegevoerd via het secundaire kanaal;
- vluchtige producten worden verbrand, waarbij een bepaalde hoeveelheid warmte vrijkomt, waarvan een deel onder het rooster gaat en wordt gebruikt om de pyrolyse te handhaven, de tweede gaat rechtstreeks naar de verwarming van de ketel;
- De afgewerkte verbrandingsproducten passeren de waterwarmtewisselaar en worden in de schoorsteen geloosd;
- behoud van de optimale verbrandingstemperatuur wordt gehandhaafd door het thermische regelsysteem.
Aanvullende informatie over de werking van de pyrolyse-ketel is te vinden in de video
Installatie van pyrolyse ketel
Om een veilige werking van warmteapparatuur te garanderen, moeten de volgende basisregels in acht worden genomen:
- De pyrolyse-ketel wordt geïnstalleerd in een aparte ruimte;
- de afstand van het verwarmingspunt tot de muur is niet minder dan 200 mm;
- De doorsnede van het ventilatiekanaal in de stookruimte mag niet kleiner zijn dan 100 cm2.
Brandstof voor pyrolyse ketel
In gasgenererende apparaten kunnen de volgende materialen worden gebruikt als brandstof: hout; Bruine en zwarte steenkool; brandstofbriketten; turf; afvalverwerking van hout.
De kwaliteit en het type brandstof is direct afhankelijk van de efficiëntie van de thermische installatie, de tijd van autonoom werk op één lading, de levensduur van de thermische eenheid. Zo is de tijd van houtverbranding in een pyrolyse-ketel, afhankelijk van het type en de hardheid van het materiaal, ongeveer 6 uur. De verbrandingstijd van bruinkool is 8 uur, de zwarte orde is 10 uur.
Studies hebben aangetoond dat droogst heet hout het meest rationele type brandstof voor pyro-katoen is, waarvan het vochtgehalte niet meer dan 20% bedraagt. Ondanks het feit dat de brandtijd voor hout minder is dan die van steenkool, is de hoeveelheid vrijgelaten pyrolyse gas echter vele malen groter. Experts beweren dat hout niet alleen de efficiëntie van de pyrolyse-ketel verhoogt, maar ook de levensduur verlengt.
Het vochtgehalte van hout is direct gerelateerd aan de hoeveelheid afgegeven warmte, dus een kilogram hout met een vochtigheid van 20% heeft een warmteafgifte van 4 kW / uur, bij een dergelijke hoeveelheid hout met een vochtigheid van 50% - 2 kW / uur. De laadkamer van de stookolieketel voor gasgeneratoren voorziet in het gebruik van hout met een diameter van 10 tot 250 mm en een lengte van 40 tot 65 cm.
Werkingsprincipe van pyrolyse-ketels voor vaste brandstoffen
Hier leert u:
Traditionele verwarmingsketels met vaste brandstof onderscheiden zich door hun eenvoud. In hun ontwerp is er vrijwel niets, behalve een vuurhaard, deuren, een thermometer en een warmtewisselaar. Deze eenvoud leidt tot een laag rendement en een snelle verbranding van brandhout. Daarom zullen we in dit overzicht het werkingsprincipe van een pyrolyse-ketel beschouwen - deze is ingewikkelder qua constructie, maar heeft een hogere efficiëntie. En toch zal deze eenheid tevreden zijn met lang branden van een brandhoutbladwijzer. Hoe dit wordt gerealiseerd - onze beoordeling zal het leren.
Het principe van de werking van traditionele ketels
De werking van de pyrolyseboiler is niet bijzonder gecompliceerd. Maar om alle voordelen van het pyrolyse-schema te begrijpen, moet je wat over het traditionele schema praten. Het zorgt voor de directe verbranding van brandhout in de oven van de verwarmingseenheid. De warmte die vrijkomt, wordt door de warmtewisselaar naar het verwarmingssysteem geleid. Een ander wild deel van de hitte vliegt de schoorsteen in en gaat de atmosfeer in.
De eenvoud van het werkingsprincipe van de traditionele ketel stelt u in staat om zich niet bezig te houden met de complexiteit van het ontwerp. Er zijn slechts twee belangrijke knooppunten: een oven van verschillende groottes en een warmtewisselaar van staal of gietijzer. Er zijn hier geen automatiseringssystemen en de temperatuur wordt geregeld door de asdeur te openen of te sluiten. De gewenste bedrijfsmodus wordt geregeld door middel van een thermometer. In tegenstelling tot pyrolyse ketels, wordt de intensiteit van de verbranding geregeld binnen de minimumlimieten.
Laten we eens kijken wat de nadelen zijn van het schema voor directe verbranding van houtbrandstof:
- Een te snelle verbranding, bijna oncontroleerbaar - laat u niet toe om de gewenste werkingsmodus in te stellen;
- Sluit de bewakingselektronica niet aan - alle bewerkingen om de intensiteit van de verbranding aan te passen moeten onafhankelijk worden uitgevoerd, met behulp van een flap;
- Minder efficiëntie - het principe van de werking van klassieke ketels, in tegenstelling tot pyrolyse, houdt in dat er een grote hoeveelheid warmte in de atmosfeer wordt afgevoerd. Tegelijkertijd wordt een verminderde calorische waarde van brandhout tijdens hun natuurlijke verbranding genoteerd;
- Het is noodzakelijk om voortdurend alle nieuwe delen brandhout te gooien - vooral als de unit niet is uitgerust met een grote verbrandingskamer.
Maar er zijn onmiskenbare voordelen:
De verscheidenheid aan mogelijke brandstoffen voor pyrolyse-ketels met vaste brandstof is verbazingwekkend: hout, briketten, zaagsel, gebroken takken, pellets, cokes, kolen, turf.
- Energieonafhankelijkheid - in tegenstelling tot pyrolyseboilers biedt het principe van de werking van traditionele eenheden geen aansluiting op het elektriciteitsnet;
- De ultieme eenvoud van ontwerp - het enige dat hier kan breken, is de warmtewisselaar. Maar falen kan worden voorkomen door een ketel te kiezen met een warmtewisselaar van gietijzer;
- Veeleisend voor brandhout - als er al een stuk hout in de vuurhaard brandt, kunnen zelfs halfbakken houtblokken erin worden gestoken. De kwaliteit van het hout is niet bijzonder belangrijk;
- Betaalbare kosten - pyrolyse ketels, waarvan het bedieningsprincipe in deze review duidelijk is, zijn aanzienlijk duurder.
Dus zelfs de meest onvolmaakte apparatuur kan die of andere nadelen vinden.
Hoe Pyrolyse-ketels werken
Het principe van de pyrolyse-ketel is het genereren van brandbare gassen en daaropvolgende verbranding. Om te begrijpen hoe het werkt, moeten we een interessante ervaring onthouden uit het schoolboek van een natuurkundige. Daar werd voorgesteld om een beetje houtsnippers in een glazen fles te omsluiten, afgesloten met een buis met een dunne buis. De kolf werd onder de brander geplaatst, na een tijdje begon de pyrolyse-reactie daarin. Daarna begonnen brandbare gassen uit de buis te emitteren, die gemakkelijk ontstoken en verbrand werden met een heldere vlam.
Het principe van de pyrolyse-ketel is gebaseerd op een soortgelijke reactie, alleen op grote schaal. Hier zijn twee camera's bij betrokken:
- Verbrandingskamer - er wordt een voorontsteking van de brandstof uitgevoerd, waarna het brandhout hier in de modus van langzaam verval is, met beperkte luchttoegang;
- De naverbrandingskamer - hier pyrolyseproducten verbranden, die aanleiding geven tot warmte, naar de warmtewisselaar van de vuurbuis.
Al deze economie wordt gekoeld door een waterjas.
Verbrandingskamers in pyrolyse-ketels kunnen in elke volgorde worden geplaatst. Bijvoorbeeld de ene op de andere of opeenvolgend, de een na de ander. Ook zijn er eenheden waarin naverbranding wordt uitgevoerd onder de hoofdoven. De verbrandingsintensiteit kan worden aangepast met behulp van een luchtblazer of door een asdeur te gebruiken. Opgemerkt moet worden dat het instelbereik groot genoeg is - indien nodig kan de vlam bijna volledig worden gedoofd.
Het principe van de werking van de pyrolyse-ketel zorgt voor de eerste ontsteking van houtbrandstof. We hebben het brandhout nodig om het vuur goed op te nemen. Open hiervoor de gashendel en de ash dump, een stuk brandhout met kleine balken voor ontsteking wordt in de oven geplaatst. We hebben het in brand gestoken, we wachten op het verschijnen van een stabiel vuur. Nu is onze pyrolyse-ketel klaar voor een volledige lancering. We voeren de volgende acties uit:
Dankzij het ontwerp van de pyrolyse-boiler ontsnapt hete lucht niet onmiddellijk in de schoorsteen, maar passeert eerst een speciaal compartiment. Hierdoor kan het systeem zijn efficiëntie aanzienlijk verbeteren in vergelijking met conventionele boilers.
- Doe het gas dicht;
- Sluit de asdeur;
- We zetten de automatisering aan;
- We observeren de temperatuurstijging in het systeem.
Laten we eens kijken hoe de pyrolyse-ketel erin werkt - er gebeuren hier veel interessante dingen. Ten eerste, na het blokkeren van de toegang van zuurstof, verandert onze vrolijke vlam in gloeiende kooltjes. En ten tweede, nadat de automatisering is gestart, wordt de ventilator ingeschakeld en worden de pyrolyseproducten naar de naverbrander gestuurd, waar een krachtige vlam begint te woeden. Dit werkingsprincipe wordt gerealiseerd in alle pyrolyse ketels. Verschillen alleen in het aanpassingsschema - ergens voor de automatische aanpassing is verantwoordelijke elektronica, en ergens een eenvoudige mechanica.
Een beetje chemie en natuurkunde
De fysisch-chemische processen die voorkomen in pyrolyse-boilers zijn ook interessant. Het principe van de werking van traditionele eenheden is in directe verbranding, wanneer de vlam rechtstreeks op het oppervlak van brandhout speelt. Hier gebeurt alles anders. Het branden in de hoofdoven vindt plaats bij ongeveer + 400-500 graden, wat een orde van grootte minder is dan bij traditionele eenheden. Naar de naverbranderkamer worden pyrolyseproducten verbrand bij temperaturen tot + 1100-1200 graden.
Door de blazende ventilator kan de vlam van pyrolysegassen naar zeer hoge temperaturen worden gepompt. In plaats daarvan gebruikt het soms een blazer, maar de effectiviteit van een dergelijke oplossing laat veel te wensen over.
Een ander interessant verschil in de werkprincipes is de temperatuur van de uitlaatgassen. In traditionele verwarmingseenheden is het + 300 - 400 graden. In pyrolyse-aggregaten is dit + 140 - 160 graden - iets hoger dan in gaseenheden. En dit betekent dat het overweldigende deel van de warmte naar het verwarmingssysteem ging en niet in de atmosfeer ging.
Producten pyrolyse in pyrolyse ketels worden gemaakt in een slecht zuurstofmedium - zoals in die glazen buis in natuurkundelessen. De stuwkracht kan kunstmatig zijn, zoals in het bovenstaande voorbeeld en natuurlijk, omdat deze wordt gerealiseerd in niet-vluchtige pyrolyseketels. In andere opzichten is het actieprincipe hetzelfde. Eenmaal in de naverbrander worden de gassen verbrand om een hoge-temperatuurvlam te vormen. En de verbranding is vrij diep, met minimale afgifte van schadelijke oxiden van koolstof en stikstof.
Langdurige verbranding garanderen
Het principe van de werking van de pyrolyse-ketel bij langdurige verbranding is eenvoudig, net als een luciferdoosje. Het punt is dat dergelijke ketels aanvankelijk zijn uitgerust met indrukwekkende verbrandingskamers. Hier is veel houtbrandstof geplaatst. Daarom is de verbranding hier erg lang - één bladwijzer in sommige eenheden is genoeg voor 10-12 uur. Nadat je 's ochtends brandhout hebt gelegd, kun je je hele dag werken, in plaats van elke 5 minuten in de oven te gluren. Hetzelfde 's avonds - we laden brandhout en gaan slapen.
Langdurige verbranding wordt ook verzekerd door het principe van de werking van pyrolyse ketels, of preciezer gezegd, door de pyrolyse reactie zelf. Grote ovens zijn ook aanwezig in traditionele verwarmingseenheden, maar pyrolyse maakt verder vertragen van het verbrandingsproces mogelijk. En niet alleen vertragen, maar ook zorgen voor extra warmte-inname. En in bijzonder krachtige units wordt er warmte verbruikt op een extra koelcircuit - het warme water dat hier vandaan komt, kan worden gebruikt voor alle huishoudelijke behoeften.
Voor- en nadelen van pyrolyse ketels
Nu weet je wat het principe van de pyrolyse-ketel is. In feite is het een gasgenererende installatie, die een grote hoeveelheid thermische energie levert. Als we de calorische waarde van hout in directe verbranding en pyrolyse vergelijken, dan is het in het tweede geval 10-15% hoger. Dit vermindert de brandstofkosten. Laten we eens kijken naar de belangrijkste voordelen van pyrolyseovens, als gevolg van hun werkingsprincipe:
Afhankelijk van de ontwerpkenmerken kan de naverbrander zowel onder als boven de brandstofbeladingsoven worden geplaatst. Qua prestaties zijn beide opties bijna gelijk.
- Economie - het vermogen om brandstof te besparen is erg belangrijk, omdat een volle vrachtwagen met brandhout vrij duur is;
- Verhoogde warmteontwikkeling - het principe van de werking van pyrolyse-boilers stelt u in staat om meer energie te onttrekken uit een kilogram houtblokken dan door hun directe verbranding;
- Langdurig werk van een enkele brandhouttab zal het gemakkelijk maken om huiswerk te maken, en niet bij de pyrolyseboiler te zitten om nog een stapel blokken in zijn onverzadigbare oven te leggen;
- Ecologische reinheid - door verbranding bij maximale temperatuur wordt de hoeveelheid schadelijke uitstoot in de atmosfeer verminderd;
- Het vermogen om de intensiteit van de verbranding in een redelijk groot bereik in te stellen - biedt een meer nauwkeurige temperatuurregeling;
- Onderhoudsvriendelijk - pyrolyse ketels worden geleverd met deuren voor toegang tot de verbrandings- en naverbrandingskamers, evenals voor toegang tot de ash tower;
- Verhoogde efficiëntie - voor sommige modellen is dit tot 90%. Deze indicator is typisch alleen voor gasaggregaten en zelfs niet voor iedereen;
- De mogelijkheid om grote gebouwen te verwarmen - voor deze pyrolyse ketels van hoog vermogen worden geproduceerd. Door hun werkprincipe verschillen ze niet veel van hun tegenhangers met een laag vermogen.
Helaas waren er enkele tekortkomingen:
- Indrukwekkende afmetingen - zelfs de kleinste pyrolyseboilers zijn verschillend van formaat. Ze hebben grote warmtewisselaars en slechts twee verbrandingskamers + een aslade. Bovendien zijn er in de apparatuur vaak waterjacks om ze te koelen - hun dikte is tot enkele centimeters;
- Verhoogde vereisten voor brandhout - bij gebruik van onbewerkt brandhout kan het genereren van pyrolyseproducten moeilijk zijn. Daarom moeten houtblokken voor pyrolyseboilers op een droge plaats worden opgeslagen, anders zal de werking van de apparatuur worden gekenmerkt door een lage stabiliteit - waterdamp zal het normale verloop van de pyrolysereactie verstoren;
- Hoge kosten - zelfs bij zelfmontage zullen de kosten hoog zijn, omdat dit een goed plaatstaal zal vergen. De kosten van fabrieksmonsters variëren van 50-60 duizend roebel en daarboven, afhankelijk van de capaciteit;
- Sommige modellen hebben een elektrische aansluiting nodig. Hun werking is het gebruik van een elektronische regeleenheid die de werking van de ventilator regelt. Voor de verwarming van gebouwen zonder elektrificatie worden pyrolyseketels met mechanische regeling gebruikt - ze hebben hetzelfde werkingsprincipe.
De meeste consumenten zijn in de war door de hoge kosten van apparatuur. Maar als u de besparingen op brandstof wilt voelen en een goede temperatuurregeling wilt hebben wanneer u op hout werkt, moet u een pyrolyse-ketel kopen.
Werkingsprincipe van pyrolyse vaste brandstofketel van lange verbranding
In dit artikel zullen we bekijken wat pyrolyse ketels zijn, hun nadelen en voordelen.
Pyrolyse vaste brandstofketels - schema, werkingsprincipe, voor- en nadelen
Pyrolyse is een chemisch proces van ontbinding van hout in houtskool en gas, waarbij een grote hoeveelheid energie vrijkomt in de vorm van warmte. Een dergelijk proces is mogelijk bij een hoge temperatuur (200... 800 ° C) en een beperkt zuurstofgehalte.
Pyrolyse ketels zijn ketels die zijn ontworpen voor het verwarmen van gebouwen, het belangrijkste principe van hun werking is gebaseerd op de release van pyrolyse gas en de verbranding ervan, foto 1.
Foto 1. Pyrolyse ketels
Brandstof voor pyrolyseketels kan zijn (foto 2):
- brandhout (de optimale afmeting is niet meer dan 450 × 250 mm (lengte × dikte);
- briketten;
- zaagsel, geraspte takken;
- pellets;
- cokes;
- kolen;
- turf.
Foto 2. Pyrolyse-ketels gebruiken verschillende vaste brandstoffen
Het meest effectieve type brandstof is hout, dat de maximale hoeveelheid pyrolyse gas afgeeft. Voor een efficiënte werking van pyrolyse-ketels, moet brandhout met een dikte van minstens 70... 100 mm worden gebruikt. Ook in combinatie met brandhout kunt u zaagsel en pellets gebruiken (tot 25%). Alleen op zaagsel of gehakte takken en hout pyrolyse ketels werken niet, of werken met zeer lage efficiëntie.
Werkingsprincipe van pyrolyse ketels
Apparatuur die het mogelijk maakt om gas te produceren door pyrolyse van hout wordt een gasgenerator genoemd. In een gesloten vat, een reactor of een brandstofkamer genoemd, wordt brandhout geplaatst, foto 3.
Brandhout wordt ontstoken met lucifers of andere middelen (stap 1). Eerst begint het hout te branden zoals in een conventionele ketel, en dan, wanneer de temperatuur 200... 800 ° C bereikt, wordt de luchttoevoerklep in de verbrandingskamer afgedekt en begint het pyrolyseproces van hout. Tijdens de ontbinding wordt houtgas (pyrolyse gas) gescheiden, dat wordt verwijderd door een aftakleiding (stap 2). Het chemische pyrolyseproces vindt plaats met de afgifte van warmte (exothermie).
In de buis condenseren deze gassen en worden ze in de verbrandingskamer (naverbranding) gevoerd, waar ze zich vermengen met de secundaire lucht en vervolgens worden verbrand (stap 3). De temperatuur in de ketel wordt automatisch aangepast door middel van een automatische schuif, die zorgt voor de toevoer van de juiste hoeveelheid lucht en pyrolyse gas naar de naverbrandingskamer. In de naverbrander kan de brandtemperatuur van pyrolyse gas oplopen tot 110... 1200 ° С.
Foto 3. Principe van de werking van pyrolyse ketels
Wanneer gas wordt verbrand, wordt warmte gegenereerd die door de warmtewisselaar stroomt, waardoor het water in het systeem wordt verwarmd en de verbrandingsproducten via de schoorsteen naar buiten komen (stap 4).
Fabrikanten van pyrolyse ketels beweren dat de efficiëntie van dergelijke ketels 85... 89% bereikt. Hier moet worden opgemerkt dat een dergelijke efficiëntie van het gebruik van de boiler alleen wordt bereikt door de optimale kwaliteit van brandhout - in dit geval moet het brandhout zo droog mogelijk zijn. Laten we de gegevens voor duidelijkheid geven, hoe beïnvloedt de vochtigheid van brandhout de hoeveelheid warmte (energie):
- verbranden van 1 kg brandhout met een vochtigheid van 20% - een vermogen van 4 kW;
- verbranden van 1 kg brandhout met een vochtigheid van 50% - een vermogen van 2 kW.
Hoge luchtvochtigheid van hout leidt tot een intensieve afgifte van waterdamp, die, vermengd met pyrolyse gas, de concentratie van brandstof verlaagt en daardoor het brandvermogen verlaagt.
Een ander onderscheidend kenmerk van dergelijke boilers is de interactie van pyrolyse gas en verbrandingsproducten, d.w.z. met de koolstof in hun samenstelling. Een dergelijke interactie elimineert op significante wijze de uitstoot van schadelijke stoffen.
De watertemperatuur van de retourleiding, die de ketel binnenkomt, moet minstens 50... 60 ° С bedragen. Verlaging van de temperatuur van het water dat in de ketel komt, leidt tot condensatie van de ketelapparatuur en intensief corrosieproces, waardoor de levensduur van de ketel van staal wordt verkort. De interne dikte van de stalen wanden van de ketel moet minstens 4... 5 mm bedragen.
Het ontwerp van pyrolysische boilers voor vaste brandstoffen
Tegenwoordig wordt een zeer groot aantal pyrolyse ketels van verschillende ontwerpen geproduceerd, maar het principe van hun werking is hetzelfde, en de belangrijkste componenten en componenten zijn vervat in elk van de soorten van een dergelijke ketel, foto 4.
Foto 4. Voorbeelden van het ontwerp van pyrolyse ketels van lange branden
Pyrolyse-ketel met vaste brandstof bestaat uit twee hoofdkamers:
- laadruimten (gasgeneratiekamer);
- verbrandingskamer (gasverbrandingskamer).
In de vuurhaard is er een proces van pyrolyse van brandhout. In de verbrandingskamer ontstaat verbranding van gas, dat door pyrolyse uit het hout vrijkomt.
Afhankelijk van de locatie van de verbrandingskamer ketels onderscheiden met:
De meest voorkomende ketels met een bovenste verbrandingskamer.
Laten we kort ingaan op de belangrijkste voor- en nadelen van ketels met een onderste en bovenste verbrandingskamer (verbrandingskamer):
Voor- en nadelen van boilers met een bodem- en topoven
Pyrolyse ketels, afhankelijk van het type tractie, zijn onderverdeeld in:
- met natuurlijke trek;
- met geforceerde trek.
Natuurlijke trek wordt geleverd door een lange (hoge) schoorsteen. Een ketel met gedwongen trek is uitgerust met een ventilator of een rookafzuiging, die werkt vanuit een wisselstroomnetwerk met een spanning van 220 V. Een ketel met geforceerde ventilatie is efficiënter, maar is afhankelijk van de beschikbaarheid van elektriciteit.
Laten we nu eens kort ingaan op de tekortkomingen en voordelen van ketels met geforceerde en natuurlijke trek:
Nadelen en voordelen van ketels met geforceerde en natuurlijke trek
Pyrolyse ketels van lang brandende dure apparatuur zijn uitgerust met een programmeerapparaat, waarmee de gewenste verwarmingsmodus wordt ingesteld. De automatisering van het verbrandingsproces bestaat uit het regelen van de werking van de circulatiepomp en de afzuigventilator.
Het ketellichaam is gemaakt van staal of gietijzer. Gietijzeren ketels (bijv. "DAMAT PYRO") zijn betrouwbaarder en duurzamer, omdat ze niet zo snel uitbranden en gecorrodeerd zijn.
Voor- en nadelen van pyrolyse ketels
voordelen:
- extra warmte krijgen door de verbranding van gas, dat vrijkomt tijdens de pyrolyse van hout. Bij het verbranden van hout komt er veel minder warmte vrij dan bij het verbranden van pyrolyse gas. Voor verbranding van gas wordt minder lucht verbruikt dan bij het verbranden van brandhout in een conventionele ketel;
- wanneer het branden geen roet vormt of wordt gevormd in een zeer kleine hoeveelheid. Pyrolyse ketels, door verbranding van hout en andere brandstoffen, produceren 3 keer minder schadelijke stoffen en componenten dan traditionele verwarmingsketels op vaste brandstoffen;
- brandhout wordt volledig verbrand, wat betekent dat er een zeer kleine hoeveelheid as in de vorm van stof wordt verkregen in vergelijking met de gebruikelijke verbranding van brandhout;
- hoog rendement (tot 85... 89%);
- lange werking van de ketel (de tijd tussen de belastingen is 8... 12 uur en langer) en hangt af van de omgevingstemperatuur, de grootte van de leefruimte, de capaciteit en het ontwerp van de ketel;
- de mogelijkheid om de ketelkracht aan te passen, in de hoogtes van 30... 100%. Het proces van het verbranden van pyrolyse gas is gemakkelijker te beheren dan het proces van het verbranden van hout of een ander type brandstof in een conventionele ketel;
- in sommige modificaties van dergelijke ketels is het mogelijk rubber en polymeerproducten te verbranden met minimale emissie van schadelijke stoffen en verbindingen in de atmosfeer.
nadelen:
- afhankelijkheid van elektriciteit. De ventilator verbruikt energie in een hoeveelheid van 80... 100 W. Om een ononderbroken en betrouwbare werking van de pyrolyse-ketel met geforceerde trek te garanderen, wordt een laag stroom generatorsysteem gebruikt;
- grote afmetingen van ketels;
- hoge luchtvochtigheidsvereiste voor brandhout;
- Pyrolyse boilers worden alleen geproduceerd door een circuit. Voor het verwarmen van water moet extra apparatuur worden geïnstalleerd;
- hoge kosten van de ketel (ongeveer 1,5... 2 keer hoger dan de kosten van traditionele ketels).
Op de markt worden pyrolyseketels vertegenwoordigd door dergelijke fabrikanten: binnenlandse "Motor Sich", "Burzhuy-K", "Sts" en buitenlandse VIESSMANN, DAKON, ATMOS, OPOP, OLYMP, enz.
Hoe werkt de pyrolyse-ketel?
Wat is het principe van de pyrolyse-ketel: laten we het begrijpen
Verwarming apparatuur die werkt op vaste brandstoffen heeft een alternatieve optie - gas-genererende eenheden. Ze worden beschouwd als ongecompliceerd in gebruik en tegelijkertijd de meest effectieve apparaten en, ondanks de hoge kosten, de vraag van de consument.
Het principe van de werking van de pyrolyse-ketel is gebaseerd op de verbranding van gassen, die vrijkomen bij het verbranden van brandhout. Deze units worden niet alleen gebruikt voor het verwarmen van privéhuishoudens, maar ook voor het verwarmen van magazijnen en andere industriële gebouwen.
Kenmerken van de werking van pyrolyse-apparatuur
Het principe van de werking van pyrolyse ketel verschilt van andere methoden van verwarming met vaste brandstof in die zin dat het georganiseerd is in het pyrolyseproces - de zogenaamde droge distillatie van hout. Onder omstandigheden van een minimale toevoer van zuurstof en onder invloed van hoge temperaturen tijdens de verbranding, ontbinden vaste organische materialen in gas en afvalproducten, die droge sedimenten (cokes) zijn.
Omdat pyrolyse alleen mogelijk is onder bepaalde temperatuuromstandigheden - bij het bereiken van 1100 ° C gaat dit gepaard met het vrijkomen van een grote hoeveelheid warmte, waardoor het hout in de ketel wordt gedroogd en de aan de verbrandingszone toegevoerde lucht wordt verwarmd.
Verder heeft de pyrolyse-ketel het volgende principe: zuurstof wordt gemengd met uit hout gewonnen gas. Dit leidt tot de verbranding van gas en dienovereenkomstig tot de opwekking van thermische energie. Bovendien wordt als gevolg van een dergelijk proces het gehalte aan kankerverwekkende stoffen in afvalgassen, dat naar buiten wordt geloosd, tot een minimum beperkt.
Gasgeneratorapparatuur
Om erachter te komen hoe de pyrolyse-ketel werkt, is het noodzakelijk het principe van de werking van elk van zijn knooppunten te begrijpen. Deze eenheid bestaat uit verschillende elementen. De ketel heeft twee kamers, die zijn gemaakt van staalplaten met een dikte van minimaal 5 millimeter. De scheidingsfunctie tussen de kamers is het mondstuk.
De constructie van de pyrolyse-ketel (zie foto) gaat ervan uit dat het bovenste gedeelte van de oven is gemaakt in de vorm van een brandstofbunker, en het onderste deel wordt gebruikt als een verbrandingskamer en tegelijkertijd als een asdoos. In beide delen worden afzonderlijke processen uitgevoerd. Dus in het bovenste compartiment wordt het hout gedroogd en tegelijkertijd wordt de lucht verwarmd, die dan het onderste gedeelte binnengaat, waar het resulterende gas wordt verbrand en de as zich ophoopt.
Het principe van de werking van de pyrolyse-ketel stelt u in staat de capaciteit van de unit te regelen met behulp van een secundair luchttoevoersysteem. Deze functie biedt een mogelijkheid om een groter effect te bereiken van de verwarmingsapparatuur dan van conventionele verwarmingen. Door de aanwezigheid van een thermostaat is het mogelijk om de gewenste temperatuur in te stellen voor de warmteoverdrachtsvloeistof.
Als gevolg van de werking van dergelijke apparatuur, treedt er geen verbranding van roet op en vrijwel geen as. De pyrolyse-boiler maakt het veel minder vaak reinigen.
Er zijn nog andere verschillen:
- langere werking van de eenheid. De ketel kan ongeveer 12 uur op één brandhouttab worden gebruikt;
- Het werkingsprincipe van het apparaat verschilt aanzienlijk van de traditionele methoden;
- Het houtverbruik in de eenheid is veel minder vanwege de verwarming van de lucht die de verbrandingszone binnenkomt.
Keuze van brandstof voor pyrolyse-ketel
Het principe van exploitatie van gasgenererende apparatuur op brandhout maakt het mogelijk om het vanuit economisch oogpunt de meest winstgevende te beschouwen.
De pyrolyseboilers zijn zelfs zo ontworpen dat de units kunnen functioneren op andere soorten vaste brandstof, waaronder:
Om de meest efficiënte werking van pyrolyse-apparatuur te garanderen, moet men rekening houden met een dergelijk kenmerk van elk type organische brandstof als het tijdstip van volledige verbranding:
- brandende cokes duurt ongeveer 10 uur;
- voor massief hout duurt het ongeveer 6 uur;
- voor naaldhout is het niet meer dan 5 uur nodig.
Volgens de enquête onder de eigenaars van huizen, waarvoor de keuze viel op de installatie van een pyrolyse-ketel, wordt het maximale rendement bereikt door het gebruik van droog brandhout. Het vochtgehalte van het hout mag niet groter zijn dan 20% bij een stamlengte tot 65 centimeter.
Droog hout levert de apparatuur de grootste capaciteit, maar verhoogt ook aanzienlijk de duur van het ononderbroken functioneren. Maar als dergelijke organische vaste brandstof niet kan worden gekocht, zijn andere soorten toegestaan door de fabrikant van een bepaalde eenheid toegestaan.
- steenkool;
- turf;
- houtafval;
- pellets;
- cellulosehoudend bedrijfsafval.
Ongeacht het gekozen type vaste brandstof, moet eraan worden herinnerd dat als het overmatig vocht heeft, er tijdens de werking van de unit overtollige stoom wordt gevormd, resulterend in roet en de thermische eigenschappen van het gebruikte instrument. Alleen in het geval van het gebruik van droge houtbrandstof en met de juiste afstelling van de toevoer van primaire en secundaire lucht, produceert het resulterende gas vrijwel geen schadelijke kankerverwekkende stoffen.
Voordelen van pyrolyse-apparatuur
Na het bestuderen van de ontwerpkenmerken, het principe van actie,
diagram van de pyrolyse-ketel en de soorten brandstof die worden gebruikt, moet worden opgemerkt dat deze apparatuur de meest economische is onder modellen voor vaste warmtetoevoer van vaste brandstoffen.
De belangrijkste voordelen van de pyrolyse-verwarmingseenheid zijn:
- stabiel temperatuurregime mits er brandstof in de oven is;
- snelle toegang tot het niveau van effectief werk;
- maak de ketel niet vaak schoon;
- werkt met verschillende verwarmingssystemen;
- het is niet nodig om schoorstenen uit te rusten van materialen die bestand zijn tegen corrosie en hoge temperaturen.
In het belang van de objectiviteit moeten de tekortkomingen van pyrolyseboilers worden genoemd, maar deze heeft slechts één uitrusting: hoge kosten.
De kenmerken van dit type verwarmingsapparaten duiden op een efficiëntere werking vergeleken met traditionele vaste brandstofeenheden. Het wordt aanbevolen om ze te gebruiken voor het verwarmen van gebouwen voor verschillende doeleinden.
Laat feedback achter:
Werkingsprincipe van de pyrolyse-ketel
Verbranding van brandstof in klassieke stookolieketels is een goed alternatief voor het gebruik van traditionele energiebronnen voor verwarming van een huis, zoals aardgas of elektriciteit. Maar deze apparaten gebruiken niet volledig de energie van het verbranden van hout. Met de werking van een conventionele ketel stroomt het gas dat vrijkomt bij een hoge temperatuur uit de brandstof eenvoudig naar buiten samen met de verbrandingsproducten. Het principe van de werking van de pyrolyse-ketel maakt het mogelijk om dit gas te gebruiken, waardoor de efficiëntie van de eenheid en de duur van het interval tussen de brandstofbelastingen wordt verhoogd. Dergelijke apparaten worden ook gasgenererende apparaten genoemd.
Pyrolyse ketel in sectie
Waaruit bestaat de gasgeneratorset?
Het belangrijkste verschil met een klassieke houtgestookte ketel is de aanwezigheid van een extra verbrandingskamer, waarin het uittredende gas wordt verbrand. en in de primaire oven wordt het gegenereerd uit brandhout met onvoldoende zuurstof. De indeling van de kamers en de opstelling van de pyrolyse-ketel kan verschillen, de oven kan zowel onder als boven zijn, het werkingsprincipe verandert dit niet. Traditioneel bevindt deze zich van onderaf, boven de aslade, waarin, voor het gemak van het reinigen, een lade wordt geplaatst. Het deksel van de aslade is omhoog geklapt en dient in de bedrijfsmodus om de hoeveelheid lucht in de oven in te stellen. Dit wordt geïmplementeerd met behulp van een kettingaandrijving, die wordt getrokken of losgelaten door de thermostaat. Deze laatste is geïnstalleerd in het bovenste deel van de ketel.
Werkingsprincipe van de pyrolyse-ketel
Alle hoofdelementen en details van de installatie zijn te zien aan de hand van de gedetailleerde tekening van de pyrolyse-ketel. De hoofdoven is uitgerust met een deur voor het laden van brandhout en is tijdens gebruik stevig gesloten. Daarboven is een secundaire verbrandingskamer opgesteld waarin luchttoevoerinrichtingen zijn opgesteld. Ze kunnen verschillende configuraties hebben in apparaten van verschillende fabrikanten, maar hun taak is hetzelfde: voer verwarmde lucht in de naverbranderkamer via een aantal gaten met een bepaalde diameter. Luchtverwarming vindt plaats op de weg van de asdeur naar de verdelers.
De pyrolyse-ketelconstructie biedt de mogelijkheid om de bovenste naverbrandingskamer te reinigen, daartoe is deze uitgerust met een speciale deur. De ruimtes van beide kamers communiceren met elkaar door een kanaal waardoor gassen voor verbranding worden opgetild. De buitenschaal van de schaal is een watermantel die wordt verwarmd door beide ovens. Om het koelmiddel aan het verwarmingssysteem toe te voeren, worden er draadnippels in gesneden. Monitoring van watertemperatuur en -druk wordt uitgevoerd volgens de instrumenten die op het frontpaneel zijn geïnstalleerd.
De schoorsteen voor de pyrolyseboiler verschilt qua ontwerp niet van de pijpen voor de afgifte van verbrandingsproducten van klassieke eenheden. Een van de vereisten is een voldoende diepgang voor de werking van de ketel. Het eenvoudigste ontwerp van de eenheid omvat niet de installatie van een luchtblazer, dus verbranding is het gevolg van natuurlijke trek. De tweede vereiste is dat een deel van de pijp in de straat is geïsoleerd. De reden is een lage temperatuur van rookgassen (tot 150 ⁰С), waardoor de kans op uitval van condensaat en de snelle vernietiging van leidingmateriaal zeer hoog is.
Beschrijving van het werkingsschema van pyrolyse-ketels
Een volledig begrip van de werking van de eenheid kan worden gegeven door het schema van een pyrolyse-ketel. Eerst wordt de hoofdoven beladen met brandstof en ontstoken. Tegelijkertijd is de asbakflap maximaal open. Nadat het brandhout is ontstoken, begint de deur zich te verdoezelen, het verbrandingsproces vertraagt en gaat in verval. Daarna begint een intensieve vrijgave van houtgas, dat opkomt en in de secundaire naverbrander terechtkomt. Daar wordt verwarmde lucht door een aantal gekalibreerde gaten gevoerd. De laatste komt het kanaal binnen vanuit dezelfde opening onder de aslade en krijgt onderweg warmte van de hete wand van de oven.
Schematische weergave van de ketel
Het hele technologische proces vindt plaats vanwege de natuurlijke trek die door de schoorsteen wordt gecreëerd, waardoor de snelheid van lucht en rookgassen in de kanalen klein is. Het schema van de pyrolyse-ketel is dat de verwarmde lucht in de secundaire kamer in een thermochemische reactie komt met de houtgassen en deze ontsteekt. Als gevolg hiervan branden niet alleen gassen, maar ook kleine vluchtige deeltjes, zodat de rook uit de buis bijna onzichtbaar is. In feite is pyrolysebrandstofverbranding milieuvriendelijker dan traditioneel, omdat verbrandingsproducten daaruit veel minder oxiden van koolstof en stikstof bevatten, evenals asdeeltjes.
Het brandhout in de oven brandt langzamer dan normaal, dus een lading kan 10-12 uur meegaan, afhankelijk van de capaciteit van de gasgeneratorset en de vochtigheid van het hout. De instelling van de pyrolyse-ketel is om de toevoer van verbrandingslucht te beperken. Te weinig ervan zal het thermochemische proces niet in de secundaire oven laten starten en te veel zal onvolledige verbranding van gassen en een lager rendement van de eenheid veroorzaken. Voor een apparaat dat op natuurlijke trek werkt, zal het nodig zijn om de luchtstroomsnelheid in elk individueel geval aan te passen, aangezien de hoogte en diameter van de schoorsteen zeer verschillend kan zijn. Dienovereenkomstig zal de trekkracht anders zijn. In sommige gevallen moet dit worden verhoogd door de pijp naar een hogere hoogte te brengen.
Als de kettingaandrijving van de asdop is uitgerust met een thermostatische regelaar, wordt de aanpassing van het apparaat beperkt tot het instellen van de gewenste temperatuur van het koelmiddel. Het thermokoppel geïntegreerd in de watermantel van de gasgeneratorset beïnvloedt de kettingaandrijving afhankelijk van de watertemperatuur en dekt of opent de demper zelf en regelt de brandintensiteit.
Vergelijking van pyrolyse- en vastebrandstofketels
Voor het creëren van een kunstmatige trek die niet afhankelijk is van de parameters van de schoorsteen, worden de ketels van het pyrolysetype bijkomend geleverd met een luchtblazer en een automatiseringsset die de werking regelt. Als de conventionele unit kan werken met een efficiëntie van ongeveer 85-90%, helpt de blaasmachine het tot 93% te ontwikkelen. Er is hier een nadeel - afhankelijkheid van externe energiebronnen.
Voor- en nadelen
Warmtebronnen van dit type hebben veel voordelen:
- Het principe van de werking en de werking van pyrolyse ketels maakt het mogelijk om een uitstekende efficiëntie te bereiken in de verbranding van vaste brandstof - 90-93% efficiëntie.
- Het proces is meer ecologisch, veel minder schadelijke stoffen worden uitgestoten in de atmosfeer.
- Het interval tussen brandstofbelastingen is niet minder dan dat van lang brandende eenheden - 12 uur, de brandweerman hoeft niet vaker dan 2 keer per dag te werken.
- Onderhoud en reiniging van de installatie zijn geen probleem, de volledige binnenruimte is toegankelijk en veel apparaten zijn uitgerust met een aslade van een lade. Het principe van de pyrolyse-ketel is praktisch niet-afval, as en as blijven erg klein, dus de handeling moet niet vaak worden uitgevoerd.
- Economy. Ongeveer het brandstofverbruik per 100 m² van de kamer op een hoogte van maximaal 3 m is 10 kg per dag.
- Installaties die werken op natuurlijke diepgang zijn niet afhankelijk van de beschikbaarheid van elektriciteit in het netwerk.
Net als elk ander apparaat dat vaste brandstof gebruikt, moet een pyrolyse-ketel worden beschermd tegen het koken van het koelmiddel in de watermantel. Dit kan leiden tot scheuren van schelpen en kostbare reparaties. Om deze reden zetten fabrikanten hun producten extra waterkoelverwarmers op, die tegelijkertijd kunnen dienen als een bron van warm water voor huishoudelijke behoeften.
Onder de tekortkomingen van aggregaten van het pyrolyse-type kunnen we het volgende onderscheiden:
- Vereist brandstof met een laag vochtgehalte, het vochtgehalte van brandhout mag niet hoger zijn dan 25%. Het proces van intensieve scheiding van gassen voor naverbranding is zeer moeilijk als het hout onbewerkt wordt blootgelegd. Dit heeft een negatief effect op de werking van de pyrolyse-ketel, waardoor de efficiëntie wordt verminderd.
- Uit de praktijk blijkt dat teer en teer teer op de wanden van de primaire kamer neerslaan, omdat de temperatuur daarin relatief laag is en berk of naaldhout vaak als brandstof wordt gebruikt. Deze coating moet periodiek worden verwijderd, waardoor het moeilijk is om de warmte over te dragen naar de watermantel.
- De kosten zijn hoger dan bij de klassieke ketel met vaste brandstof. Dit is gerechtvaardigd, omdat de procestechnologie meer progressief is en hoge prestaties levert, wat de werking zal verminderen.
conclusie
Bij het kiezen van een warmtebron voor een huis, is het beter om te focussen op producten van de middelste prijscategorie, het is niet nodig om veel te besparen in deze kwestie. De werking van de pyrolyse-ketel is immers afhankelijk van het comfort en de warmte van uw huis.
Pyrolyse ketel, zijn werking principe en apparaat
Het apparaat van de pyrolyse-ketel
Een pyrolyse-ketel is geen kachel. Er vinden een aantal complexe processen plaats. En de ontwikkeling van de ketel is een verantwoordelijke taak voor ontwerpingenieurs, die de aanwezigheid van ervaring, kennis en veel hard werk en hoge kosten vereist voor het rennen in de afgewerkte constructie en experimenten. Zoals u begrijpt, zijn er op dit gebied geen eeuwenlange ervaring en bewezen technische oplossingen, bijvoorbeeld in traditionele ovens.
Als u de keteldiagrammen gratis beschikbaar vindt op internet, dan zijn dit 2-3 schema's met een algemeen uiterlijk en 3-4 diagrammen van de oven in een sectie. CorelDraw in ACAD kunnen werken, maar ook met de juiste opleiding en werkervaring. je zult in staat zijn om de details op te stellen. Onthoud echter dat u de specificaties nog steeds niet zult vinden. En dit betekent dat je alleen maar hoeft te gissen of experimenteel afleiden uit welk materiaal dit of dat detail zou moeten zijn.
Het is ook vermeldenswaard dat er veel auteurs van dergelijke ontwerpen zijn die relatief weinig geld zullen nemen voor een complete set technische documenten. Veel meer geld en tijd spendeer je aan thee of koffie, als je het zelf probeert te bereiken. Maar hoe te begrijpen of dit apparaat effectief zal zijn, zal het werken?
Vergelijkbare vragen worden gesteld door iedereen die heeft besloten om een pyrolyse-ketel of kachel te kopen. Zowel verkopers als fabrikanten bieden ze in grote hoeveelheden aan. Zij zullen een geschikt model ophalen voor uw gegevens en metingen. Hoe moet je echter begrijpen welk model geschikt is voor jouw huis, hoe de prijs moet worden bepaald, welke ketel zuiniger is, wat betrouwbaarder is? We zijn al gewend om dergelijke huishoudelijke apparaten te kiezen, zoals wasmachines, tv's en koelkasten. Maar er waren maar weinig mensen die de boilers tegenkwamen.
In dit artikel proberen we de lezer antwoorden te geven op alle vragen over de pyro-ketel. We hopen dat dit u zal helpen bij uw aankoop.
Het is vermeldenswaard dat de pyrolyse-ketel betekent dat deze volstroom is (voor continue werking van uw verwarmingssysteem geeft de ketel een constante vereiste stroom van warm water af). Ook is het warmwaterregister een belangrijk onderdeel van het ontwerp en kunt u de boiler niet uit de ketel verwijderen. Zonder of met een leeg circuit kan de ketel zonder noodautomatisering doorbranden of exploderen.
Gasgeneratie en pyrolyseproces
Pyrolyse boilers Het principe van de werking is gebaseerd op het fenomeen pyrolyse. Simpel gezegd: door het verwarmen van moleculen worden stoffen opgesplitst in lichtere en eenvoudigere delen. Dit betekent dat pyrolyseproducten gemakkelijker zullen verbranden en meer warmte zullen geven.
Pure pyrolyse impliceert de ontleding van de brandstofafzetting zonder de binnenkomst van lucht in speciale containers - de retort. Vervolgens worden de gassen verzameld in de reservoir-ontvanger. Van daaruit worden ze gebruikt waar nodig. Volgens deze regeling werden tijdens de oorlog Italiaanse, Duitse en Franse pyrolyse-installaties in auto's gebruikt.
Alle moderne pyrolyse ketels voor huishoudelijk gebruik, werkend op vaste brandstoffen, gasgenerator. Op een andere manier zal het niet mogelijk zijn om een efficiëntie van meer dan 65-70% te behalen. De naam "pyrolyse" is echter niet toevallig. Meer dan 90% van de warmte wordt gegenereerd door de verbranding van pyrolyse gassen. In dit verband zullen, verder in de tekst, de waarden "pyrolyse" en "gasgenerator" worden gebruikt als synoniemen, behalve waar anders aangegeven.
Operatie cyclus
De lucht stroomt de kamer in waar de vergassing plaatsvindt, de brandstof smeult ook in de kamer. Een deel van de zuurstof uit deze lucht gaat naar het smeulen, waardoor de temperatuur van het vergassingsproces 200 tot 800 graden wordt.
Pyrolyse gassen komen de verbrandingskamer binnen (in het slangetje wordt het mondstuk ook hagel genoemd). Secundaire lucht komt in dezelfde kamer binnen, dus pyrolysegassen verbranden.
Een deel van de gassen - deeltjes van vrijgekomen koolstof uit de samenstelling van de brandstof in de katalysator, gaat over naar stikstofoxide en CO2. Dit proces neemt een deel van de warmte weg. De teruggewonnen componenten in de naverbrandingskamer ondergaan een oxidatieproces, terwijl ze warmte afgeven. Rookgereageerde gassen passeren de warmtewisselaar van het register. het water daarin opwarmen en vervolgens in het schoorsteensysteem verdampen. Het thermoregulerende systeem handhaaft de optimale temperatuur in de verbrandingskamer voor volledige verbranding.
Wijzen van de werking van een pyro-huisje
- Ignition. De demper of de direct werkende demper is open. Rookgassen gaan rechtstreeks naar de schoorsteen.
- Bedrijfsmodus. De demper van de directe slag wordt gesloten, pyrolyse wordt uitgevoerd. In dit geval wordt de trek in de schoorsteen zelf op natuurlijke of geforceerde wijze geregeld.
- Brandstof laden. De demper van de directe slag is geopend, maar gedurende enige tijd blijft de stuwkracht in de gasuitlaat over. het warmt dus op en als er een ventilator is, wordt deze niet uitgeschakeld. Het pyrolyseproces stopt niet. Ook een algemeen nadeel voor ketels op basis van het pyrolyseproces is hun kieskeurigheid ten aanzien van bouwmaterialen en brandstof.
Werkingsprincipe van de pyrolyse-ketel
In de kamer waar het verbrandingsproces plaatsvindt, is een straal sterk verhitte gassen opvallend. In dit opzicht passen dergelijke knooppunten niet bij conventionele structurele materialen.
Er is één nadeel van pyro cottages:
- kleine limieten voor vermogensaanpassing op het moment van het handhaven van een voldoende hoog rendement;
- Om de ketel met meer dan 50% te verspreiden, zal de warmte niet werken - de brandstof zal in de vergasser knipperen en het rendement zal afnemen.
Het verwarmingssysteem op de pyro-cottage moet worden berekend op basis van de cyclische opwarmmodus. In dit geval is het zeer wenselijk om te worden geïsoleerd van buiten de EPPS.
Materialen en brandstof
En de koper en degene die heeft besloten om de ketel zelfstandig te ontwerpen, is het noodzakelijk te weten dat de verbrandingskamers, vergasser en naverbrander zonder temperatuurbestendige bescherming niet lang zullen werken. De technologie van toepassing en de samenstelling van bescherming is een bijzonder geheim van elk bedrijf dat zich bezighoudt met de productie van boilers.
De soorten vaste brandstoffen die de meeste voorkeur hebben voor deze ketels zijn brandhout of brandstofpellets (waarvoor industriële modellen zijn ontworpen). Een hoogrenderende pyrobitol met een hoog rendement werkt totdat alle vluchtige stoffen zijn verdwenen. En ze zijn niet zozeer in de steenkool, en in het bos - ze zijn bijna geen. Daarna is er een verbranding van koolstof met een efficiëntie die overeenkomt met de efficiëntie van de oven. Een efficiënte ketel die is ontworpen voor langetermijnverbranding op steenkool moet worden ontworpen op basis van een gecombineerde bedrijfscyclus. In deze cyclus brandt de opgeslagen brandstof van het oppervlak en de pyrolysecyclus vindt plaats met directe verbranding op het brandstofoppervlak.
Het werk van "geforceerde" ketels
Een computerventilator van een conventioneel ontwerp drijft lucht in de vergasser. Vanuit de binnenlucht komt secundaire lucht de verbrandingskamer binnen. De druk in deze holte is hoger dan de atmosferische druk.
Overweeg de verdienste van een dergelijke regeling:
- fan van het eenvoudigste ontwerp;
- De kamer waar het verbrandingsproces plaatsvindt, wordt gecombineerd met de naverbrander;
- bij gebruik van speciale staalsoorten op hoge temperatuur kun je het zonder voering doen, omdat de temperatuur meer dan 1000 graden geconcentreerd is nabij het mondstuk en bij de muren onder 800 - 900 graden.
Echter, alle bovengenoemde voordelen maken het niet mogelijk een efficiëntiefactor te verkrijgen die hoger is dan 82-84%. Lucht onder druk omhult gedeeltelijk de opgeslagen brandstof, en het inwendige deel van de brandstof, waar pyrolyse plaatsvindt, ontvangt niet voldoende zuurstof en het is nutteloos om de boost te verhogen. Bovendien is er in de kamer zelf, waar het verbrandingsproces plaatsvindt, veel lucht. De temperatuur in het hart van de fakkel mag niet hoger zijn dan 1100 graden, terwijl de zware producten niet verbranden, maar verdampen in de buis. Daarmee zal de efficiëntie niet hoger zijn dan 90%.
Bijzonder opmerkelijk is het gevaar van koolmonoxide uit de boiler met geforceerde overladen. Dus als de druk in de tank meer dan atmosferisch is, zal zelfs een microscheur gas in uw kamer lekken. Gassen zijn niet altijd herkenbaar aan de geur, maar ze zijn altijd giftig en consumerend.
De druk in het kanaal is minder dan de atmosferische druk. Het verschil met supercharging is fundamenteel. In boilers met rookafvoer wordt de brandstof goed geventileerd: de druk zal lager zijn wanneer de lucht moeilijker te penetreren is, maar de trek zal sterker zijn. Secundaire lucht kan buiten worden aangedreven: de druk is groter dan in de verbrandingskamer. Daarom, in een poging om uit te breiden, wervelt hij, vermengt zich met pyrolyse gassen en brandwonden. Tegelijkertijd stijgt de temperatuur tot 1200 graden en hoger.
Zoals u begrijpt, is de efficiëntie hier verhoogd. Het kan ook worden verhoogd vanwege de hoge temperatuur en verbranding van zware fracties. Ook is er een mogelijkheid om een mechanische "eiken" thermostaat te maken. Het is gebaseerd op een thermobiometrische plaat in het warmwatercircuit, die buigt wanneer de temperatuur fluctueert. Van daaruit komt de stuwkracht naar het gaspedaal, waardoor er lucht uit de schoorsteen komt. Wanneer het water te heet, de sluiter geopend licht, de motor draait, zoals voorheen, direct uit het stopcontact of UPS, maar de buitenlucht een hogere druk duwt een deel van de rookgassen. De druk in de vergasser en verbrandingskamer wordt verhoogd, er is minder uitwendige lucht en pyrolyse met verbranding gaat verloren.
Het rendement van dergelijke ketels met een rookuitlaat kan hoger zijn dan 90%, en het vermogen met 100% veiligheid en betrouwbaarheid - 100-150 kW.
De brandstof kan zonder voorzorgsmaatregelen in deze ketel worden geladen met een rookafzuiging. De deur van het laadluik en ZPH kan worden geopend - gesloten in willekeurige volgorde. In het ergste geval zult u een onaangename geur voelen. maar niet-verlengde vergiften.
Aanbevelingen voor de juiste installatie van de afgewerkte pyrolyse-ketel
Bij de installatie van de ketel moeten alle aanbevelingen voor brandveiligheid in acht worden genomen. Aangezien verbrandingsprocessen in de ketel hoge temperaturen bereiken.
- Plaats onder de ketel moet worden toegewezen in een onbewoonde ruimte.
- Voor een goede ventilatie van de lucht, in uw ketelhuis is het noodzakelijk om een gat te maken gelijk aan ongeveer 100 vierkante centimeter.
- De ketel moet op een stenen of betonnen fundering worden geïnstalleerd.
- In de buurt van de verbrandingskamers van de ketel, installeer een plaatwerkbescherming van 2 mm dik.
- Tussen het meubilair, de romp en de wanden nabij de ketel moet een ruimte van ten minste 200 millimeter overblijven.
Het principe van pyrolyse ketels is nogal ingewikkeld. Maar we hopen dat ons artikel u zal helpen om zijn werk te begrijpen en de juiste keuze te maken bij het kopen. Met de stijging van de gebruikstarieven, begrijpen steeds meer mensen dat hoe hoger de efficiëntie van de ketel, hoe zuiniger en beter het is op koude winternachten. Daarom zijn pyrolyse ketels precies wat u nodig heeft.
- Auteur: Andrey Vasilyev