Λέβητας πυρόλυσης μόνοι σας: διάταξη, σχέδια, αρχή λειτουργίας

Ο όρος «πυρόλυση» αναφέρεται σε μια διαδικασία όπου γίνεται αργή καύση στερεού καυσίμου με παραγωγή αερίου. Παρά την «επιστημονική» ονομασία της κατασκευής, η κατασκευή ενός πυρολυτικού λέβητα με τα χέρια σας είναι σχετικά εύκολη, και οι αυτοσχέδιες κατασκευές συναντώνται αρκετά συχνά στην πράξη.

Η εξήγηση είναι απλή – ο αεριογεννήτριος λέβητας ξύλου είναι πιο εύκολος στη συντήρηση, συχνά πιο αποδοτικός και οικονομικός από άλλο παρόμοιο εξοπλισμό. Ας δούμε μαζί πώς λειτουργεί αυτός ο εξοπλισμός και τι χρειάζεται για την κατασκευή του.

Αρχή λειτουργίας των πυρολυτικών λεβήτων

Οι λέβητες συστημάτων θέρμανσης που χρησιμοποιούν στερεά καύσιμα, εκτός από τα κλασικά, ανήκουν επίσης στις πυρολυτικές κατασκευές. Συνήθως ονομάζονται αεριογεννήτριες λέβητες.

Για να κατανοήσουμε καλύτερα την αρχή λειτουργίας ενός οικιακού πυρολυτικού λέβητα, είναι λογικό να εξετάσουμε προσεκτικά τη διάταξη αυτού του εξοπλισμού. Ας ξεκινήσουμε με τα χαρακτηριστικά της εστίας ως κύριο μέρος της θερμαντικής κατασκευής. Ουσιαστικά, η περιοχή εργασίας του θαλάμου καυσίμου των πυρολυτικών λεβήτων χωρίζεται σε δύο ξεχωριστούς θαλάμους.

Διάταξη πυρολυτικού λέβητα σε τομή: 1 – θάλαμος φόρτωσης (παθητικός), όπου λαμβάνει χώρα η διαδικασία της πυρόλυσης (ατελής καύση); 2 – θάλαμος καύσης του αερίου (ενεργητικός) που σχηματίζεται κατά την πυρόλυση

Ο ένας από αυτούς τους θαλάμους φορτώνεται με στερεό καύσιμο – ξύλα, πέλλετς, μπρικέτες κ.λπ. Εκεί ξεκινά η πρωτογενής διαδικασία καύσης του στερεού καυσίμου με περιορισμένη παροχή αέρα. Σε αυτή την κατάσταση το καύσιμο δεν καίγεται, αλλά σιγοκαίει. Τα αέρια που εκλύονται κατά την αργή καύση εισέρχονται σε μια άλλη περιοχή του θαλάμου – την ενεργητική, όπου με αυξημένη παροχή αέρα καίγονται εντατικά.

Τεχνικά, μια τέτοια διαδικασία καύσης πραγματοποιείται με απλό τρόπο. Οι υποπεριοχές του κοινού θαλάμου απλώς χωρίζονται με μια σχάρα και έναν εγχυτήρα. Το άνω μέρος του θαλάμου είναι η παθητική εστία, το κάτω μέρος του θαλάμου είναι η ενεργητική εστία. Πρέπει να ληφθεί υπόψη το δομικό χαρακτηριστικό – η άνω παροχή αέρα στον θάλαμο καυσίμου (άνω φύσημα).

Στην πραγματικότητα, αυτό διαφοροποιεί την κατασκευή του αεριογεννήτριου λέβητα από την κλασική σχεδίαση ενός θαλάμου, όπου εφαρμόζεται η κάτω παροχή.

Κλασική κατασκευή αεραντλίας (συχνά αποκαλείται ανεμιστήρας, αλλά τεχνικά αυτό είναι λανθασμένη ονομασία), που χρησιμοποιείται στο σχήμα του πυρολυτικού λέβητα. Αυτό είναι ένα σημαντικό εξάρτημα που εξασφαλίζει την απόδοση του εξοπλισμού.

Τεχνολογικά, για τη διάταξη των λεβήτων πυρόλυσης, χαρακτηριστικό σημείο είναι επίσης η οργάνωση του εξαναγκασμένου ρεύματος. Η κατασκευή του διβάθμιου θαλάμου καύσης έχει υπερβολική αεροδυναμική αντίσταση. Επομένως, δεν μπορεί κανείς να κάνει χωρίς την εγκατάσταση αντλίας αέρα.

Πώς λειτουργεί στην πράξη ο λέβητας;

Η πρακτική εφαρμογή του εξοπλισμού μπορεί να εξεταστεί ως μια διαδικασία βήμα προς βήμα:

1. Φόρτωση ξύλων – τοποθέτηση στη σχάρα του άνω τμήματος του θαλάμου.
2. Ανάφλεξη του καυσίμου και εκκίνηση της αντλίας καπνού.
3. Σχηματισμός ξυλόκοκκου αερίου σε θερμοκρασία 250-850 °C.
4. Μεταφορά του ξυλόκοκκου αερίου στην κάτω περιοχή της εστίας.
5. Καύση του ξυλόκοκκου αερίου με πρόσθετη παροχή αέρα.

Στη συνέχεια, η θερμότητα που παράγεται στο κάτω μέρος του θαλάμου καυσίμου χρησιμοποιείται για τη θέρμανση του φορέα θερμότητας. Ο φορέας θερμότητας μπορεί να είναι είτε υδατικό είτε αέριο μέσο.

1 – ενεργός θάλαμος; 2 – είσοδος νερού; 3 – δευτερεύων αέρας; 4 – καπναγωγός; 5 – σωλήνας εξόδου; 6 – πεταλούδα γκαζιού; 7 – έξοδος νερού; 8, 9 – αισθητήρες; 10 – θερμοστάτης; 11 – πόρτα παθητικού θαλάμου; 12 – πρωτεύων αέρας; 13 – παθητικός θάλαμος; 14 – αντλία αέρα; 15 – κύκλωμα εναλλάκτη θερμότητας; 16 – ακροφύσιο; 17 – πόρτα ενεργού θαλάμου

Αν δώσουμε προσοχή σε όλες τις υπάρχουσες κατασκευές οικιακών λεβήτων που λειτουργούν με στερεό καύσιμο, η κύρια εναλλακτική λύση έναντι του λέβητα πυρόλυσης είναι η παραδοσιακή κατασκευή.

Αυτή είναι μια παρόμοια παραλλαγή λέβητα ξύλου, όπου υπάρχει μια ενιαία αδιαίρετη εστία και λειτουργεί η αρχή της κάτω παροχής αέρα στον θάλαμο καύσης. Αλλά αυτό το σύστημα θεωρείται λιγότερο αποδοτικό και μη οικονομικό λόγω της ταχείας καύσης του καυσίμου.

Ο λέβητας πυρόλυσης μπορεί να αποδώσει συντελεστή απόδοσης 85-95% υπό συνθήκες 100% φόρτου. Ωστόσο, η απόδοση πέφτει απότομα εάν το φορτίο είναι μικρότερο από 50%. Γι' αυτό οι κατασκευαστές εξοπλισμού πυρόλυσης συνιστούν στους χρήστες να λειτουργούν τον εξοπλισμό με μέγιστο φορτίο.

Η ίδια προσέγγιση ισχύει και για τις αυτοσχέδιες κατασκευές, υπό την προϋπόθεση ότι συμμορφώνονται πλήρως με το κλασικό σχήμα πυρόλυσης και τις απαιτήσεις λειτουργίας.

Οι απαιτήσεις λειτουργίας για την «πυρόλυση», πρέπει να σημειωθεί, είναι αρκετά αυστηρές:

• υποχρεωτικός εξοπλισμός με αντλία αέρα;
• επιτρεπόμενη υγρασία καυσίμου όχι μεγαλύτερη από 25-35%;
• φορτίο εξοπλισμού όχι μικρότερο από 50%;
• θερμοκρασία επιστροφής φορέα θερμότητας όχι χαμηλότερη από 60 °C;
• φόρτωση μόνο με μεγάλο καύσιμο όγκο.

Επίσης, πρέπει να σημειωθεί το υψηλό κόστος των συστημάτων πυρόλυσης βιομηχανικής κατασκευής. Πιθανώς γι' αυτό η επιλογή «κάν' το μόνος σου» είναι πολύ δημοφιλής.

Αυτοσχέδιος πυρολυτικός λέβητας

Κατά κανόνα, κατά την κατασκευή μιας τέτοιας θερμαντικής συσκευής με τα χέρια σας, λαμβάνεται ως βάση το δημοφιλές σχήμα του Μπελιάγεφ. Δεν μπορεί να ειπωθεί ότι είναι μια απλή λύση που επιτρέπει την κατασκευή ενός θερμαντήρα χωρίς προβλήματα. Αλλά, ίσως, είναι μια από εκείνες τις λύσεις που μπορούν πραγματικά να εφαρμοστούν.

Τρισδιάστατο σχέδιο πυρολυτικού λέβητα για κατασκευή με τα χέρια σας. Αυτή είναι μία από τις απλές παραλλαγές σχεδίου, την οποία μπορείτε να φτιάξετε μόνοι σας σε οικιακές συνθήκες.

Για την κατασκευή του εξοπλισμού σύμφωνα με αυτό το σχέδιο, ο τεχνίτης θα χρειαστεί:

• μεταλλικός σωλήνας (d = 32; 57; 159 mm);
• προφίλ σωλήνα (s = 60×30; 80×40; 20×20 mm);
• χαλύβδινος ιμάντας (20×4; 30×4; 80×5 mm);
• πυρότουβλο;
• Μεταλλικό φύλλο;
• αεραντλία;
• αισθητήρας θερμοκρασίας.

Επίσης, είναι απαραίτητο να έχετε ένα πλήρες σετ εργαλείων μεταλλουργίας, συν μια μηχανή συγκόλλησης (και δεξιότητες συγκολλητή, αντίστοιχα). Η εργασία κατασκευής ενός πυρολυτικού λέβητα με τα χέρια σας προφανώς δεν μπορείτε να την ολοκληρώσετε μόνοι σας. Χρειάζεστε τουλάχιστον έναν βοηθό.

Πρώτα απ' όλα, σύμφωνα με το επιλεγμένο σχέδιο, είναι απαραίτητο να προετοιμάσετε τα φύλλα των εξαρτημάτων της κατασκευής. Συνιστάται να προετοιμάσετε τα φύλλα πάνελ, κόβοντάς τα στο μέγεθος με επαγγελματικό ακριβή εξοπλισμό.

Η χρήση χειροκίνητου εργαλείου κοπής, όπως ο «γωνιακός τροχός», απαιτεί επίσης ορισμένες δεξιότητες εργασίας καί τήρηση των κανόνων ασφαλείας κατά τιν εργασία, αλλά δεν εξασφαλιζει ακρίβεια κοπής, η οποία στη συνέχεια επηρεάζει την ποιότητα της συγκόλλησης. Πρέπει να λάβετε υπόψη αυτό το σημείο. Μια λογική λύση για την κοπή φύλλων μετάλλου είναι η παραγγελία σε μηχανολογικό εργαστήριο.

Συναρμολόγηση των εσωτερικών μερών του εξοπλισμού

Από ένα μέρος των μεταλλικών φύλλων πρέπει να φτιάξετε τον θάλαμο καύσης. Για αυτό, το υλικό, ανάλογο με τις παραμέτρους του σχεδίου, συνδέεται και συγκολλάται. Θα πρέπει να προκύψει μια δίχωρι κατασκευή, η οποία πρέπει να συμπληρωθεί με αεραγωγούς.

Αυτά τα στοιχεία του θαλάμου καύσης κατασκευάζονται από μεαλική ράβδο U ή χρησιμοποιούν προφίλ σωλήνα. Σε όλη την επιφάνεια της μπροστινής πλευράς του αεραγωγού ανοίγονται τρύπες.

Αεραγωγοί εντός του θαλάμου καύσης. Μέσω αυτών των αεραγωγών παρέχεται αέρας με τη βοήθεια μιας αεραντλίας. Για ομοιόμορφη κατανομή της ροής αέρα σε όλο το μήκος του αεραγωγού ανοίγονται τρύπες.

Πιο κάτω, στην περιοχή του ενεργού θαλάμου καύσης, στον τοίχο που βρίσκεται απέναντι από τους αεραγωγούς, κόβεται μια μεαλική σωλήνα (δευτερεύουσα παροχή αέρα). Στη συνέχεια ξεκινά η εργασία με σωλήνες, καθώς ήρθε η σειρά της συναρμολόγησης του σωληνοειδούς εναλλάκτη θερμότητας.

Αυτό το μέρος του πυρολυτικού συστήματος κατασκευάζεται από μεαλικές σωλήνες d=57 mm:

1. Λαμβάνονται δύο μεαλικά φύλλα στο μέγεθος του σχεδίου και γίνεται σήμανση.
2. Με βάση τιν σήμανσή γα τιν θέση των σωλήνών, στο φύλλο κόβονται οπές d=60 mm.
3. Κόβονται σωλήνες d=57 mm στο μήκος.
4. Τα άκρα των σωλήνων εισάγονται στις οπές του ενός φύλλου και συγκολλώνται.
5. Επαναλαμβάνεται η διαδικασία με το άλλο φύλλο.

Στο τέλος θα πρέπει να προκύψει ένας έτοιμος εναλλάκτης θερμότητας, ο οποίος συνδέεται με το σώμα του λέβητα εκεί που υπρδεικνύει το σχέδιο.

Παράδειγμα κατασκευής εναλλάκτη θερμότητας από δύο χαλύβδινες πλάκες και σωλήνες κομμένες στο μέγεθος. Εδώ απαιτείται ποιοτική συγκόλληση, ώστε αργότερα κατά τη λειτουργία του λέβητα να μην υπάρχουν προβλήματα.

Δίπλα από τον εναλλάκτη θερμότητας (στο ανώτερο επίπεδο) εγκαθίσταται μια βαλβίδα πεταλούδας. Αυτό το εξάρτημα είναι εξοπλισμένο με λαβή και συγκολλάται επίσης στην κατασκευή. Το ακραίο τμήμα του σώματος της βαλβίδας πεταλούδας καλύπτεται με ένα κομμάτι φύλλου με σωλήνα για την καμινάδα.

Στη συνέχεια, απομένει μόνο να συγκολλήσετε το μπροστινό πάνελ του θαλάμου καυσίμου με παράθυρα για πόρτες για κάθε μία από τις δύο ενότητες και τη μονάδα για την αντλία αέρα.

Εγκατεστημένος εναλλάκτης θερμότητας και μέρος της κατασκευής της βαλβίδας πεταλούδας. Παραλλαγή του μηχανισμού ρύθμισης με τη μορφή χειροκίνητου μοχλού με δυνατότητα ασφάλισης της βαλβίδας σε οποιαδήποτε θέση.

Πριν τοποθετήσετε το μπροστινό πάνελ, το εσωτερικό τμήμα των θαλάμων καύσης πρέπει να ενισχυθεί με πυρίμαχα τούβλα (σαμότ). Αυτό το υλικό κόβεται στο μέγεθος, μερικά τμήματα υπό γωνία. Το τούβλο λειτουργείται και προσαρμόζεται στη θέση τοποθέτησης.

Και οι δύο ενότητες εργασίας του θαλάμου καυσίμου του λέβητα υποβάλλονται σε επεξεργασία με πυρίμαχο τούβλο. Τα σημεία των βαλβίδων των σωλήνων απαγωγής (τροφοδοσίας) αέρα επενδύονται προσεκτικά. Μετά την τοποθέτηση των τούβλων, τοποθετείται το μπροστινό πάνελ.

Παράδειγμα τοποθέτησης πυρίμαχων τούβλων στην εσωτερική περιοχή του θαλάμου καυσίμου. Η επένδυση από τούβλα προστατεύει τα τοιχώματα του θαλάμου του λέβητα πυρόλυσης από πιθανή καύση κατά τη μακροχρόνια λειτουργία.

Στην ουσία, η κύρια συναρμολόγηση του λέβητα πυρόλυσης σε αυτό το στάδιο μπορεί να θεωρηθεί ολοκληρωμένη. Η συναρμολογημένη κατασκευή πρέπει να υποστεί επεξεργασία – αφαίρεση σκουριάς συγκόλλησης, καθαρισμός ραφών συγκόλλησης, εξομάλυνση τυχόν μικρών ανωμαλιών.

Στο επόμενο στάδιο – τοποθέτηση της συναρμολογημένης κατασκευής σε στεγανό περίβλημα. Αυτό το τμήμα της κατασκευής γίνεται επίσης από μεταλλικά φύλλα. Ωστόσο, πρώτα χρειάζεται δοκιμή πίεσης.

Δοκιμή και τελική συναρμολόγηση της κατασκευής

Η συναρμολογημένη κατασκευή πρέπει να δοκιμαστεί. Υποχρεωτικές ενέργειες – έλεγχος στεγανότητας της περιοχής του λέβητα όπου πρέπει να κυκλοφορεί το ψυκτικό υγρό. Για τη δοκιμή πίεσης του εναλλάκτη θερμότητας, τοποθετούνται προσωρινά βύσματα στους σωλήνες τροφοδοσίας και επιστροφής του ψυκτικού.

Στη συνέχεια, ο εναλλάκτης θερμότητας γεμίζεται με νερό. Συνιστάται η χρήση ζεστού νερού από το δίκτυο θέρμανσης ή ζεστού νερού χρήσης, ώστε να είναι δυνατός ο έλεγχος των ραφών συγκόλλησης υπό συνθήκες θερμικής διαστολής του μετάλλου.

Το μπροστινό μέρος της σχεδόν έτοιμης κατασκευής με εξαγόμενους σωλήνες για την παροχή αέρα στο εσωτερικό των θαλάμων εργασίας. Τα παράθυρα των ενοτήτων του θαλάμου καυσίμου είναι προς το παρόν χωρίς πόρτες. Αυτή η κατασκευή θα επενδυθεί με φύλλα περιβλήματος.

Υπό την προϋπόθεση ότι δεν υπάρχουν διαρροές στις ραφές του εναλλάκτη θερμότητας, το νερό αποστραγγίζεται και ξεκινά η επένδυση της δομής του λέβητα πυρόλυσης με εξωτερικά μεταλλικά πάνελ. Επίσης, σε αυτό το στάδιο κατασκευάζονται και τοποθετούνται οι πόρτες και τα παράθυρα των τμημάτων του θαλάμου καύσης.

Οι πόρτες της εγκατάστασης πυρόλυσης απαιτούν κατασκευή λαμβάνοντας υπόψη τις συνθήκες υψηλής θερμοκρασίας λειτουργίας. Επομένως, αυτά τα δομικά στοιχεία κατασκευάζονται (ή χρησιμοποιούνται έτοιμα) συνήθως από χυτοσίδηρο με πρόσθετη θερμική ενίσχυση με πυρίμαχο τούβλο.

Παράδειγμα κατασκευής πόρτας ενός από τα τμήματα του θαλάμου καυσίμου του λέβητα πυρόλυσης. Για την ενίσχυση της προστασίας από την επίδραση της υψηλής θερμοκρασίας της διαδικασίας καύσης, εκτός από το μέταλλο, χρησιμοποιείται πυρίμαχο τούβλο.

Το τελικό στάδιο – η εγκατάσταση του λέβητα πυρόλυσης στη θέση της μελλοντικής του λειτουργίας. Η συναρμολόγηση της δομής πραγματοποιείται σε θεμέλιο ή σε τσιμεντένια πλάκα. Συνιστάται η διατήρηση του ύψους του θεμελίου (πλάκας) σε σχέση με το επίπεδο του εδάφους όχι μικρότερο από 100 mm.

Μετά την εγκατάσταση και την εξισορρόπηση σε επίπεδα, το κάτω μέρος του λέβητα στερεώνεται στο θεμέλιο. Απομένει η σύνδεση της καπνοδόχου, η εγκατάσταση της αντλίας αέρα και η σύνδεση των γραμμών τροφοδοσίας/εξόδου του θερμαίνοντος μέσου.

Λέβητας πυρόλυσης πλήρως κλεισμένος σε μεταλλικό περίβλημα και έτοιμος για εγκατάσταση στη θέση εργασίας. Ως στοιχεία στήριξης στερέωσης, έχουν συγκολληθεί γωνιακές αγκίστρες στο περίβλημα.

Η ανεξάρτητη κατασκευή της δομής λέβητα πυρόλυσης είναι μια εργασία που απαιτεί σημαντική επένδυση κόπου. Φυσικά, δεν μπορεί να αποφευχθούν και τα έμμεσα έξοδα σε οικονομικό επίπεδο.

Πιθανώς, το κόστος για την αγορά υλικών και για εξωτερικές υπηρεσίες να είναι μικρότερο από το κόστος του βιομηχανικού εξοπλισμού. Ωστόσο, η διαφορά πιθανότατα δεν θα είναι τόσο σημαντική. Αλλά το κύριο θέμα δεν είναι τα χρήματα.

Συμπεράσματα και χρήσιμο βίντεο για το θέμα

Σχετικά με την ανεξάρτητη κατασκευή λέβητα πυρόλυσης:

Τεχνικά, η ανεξάρτητη παραγωγή λεβήτων πυρόλυσης χωρίς την ύπαρξη κατάλληλης βάσης είναι μια εξαιρετικά περίπλοκη διαδικασία. Απαιτούνται επίσης επαγγελματικές δεξιότητες στην εργασία με μέταλλο, σαφής κατανόηση των μηχανικών σχεδίων και των τεχνολογικών λεπτομερειών της κατασκευής εξοπλισμού λεβήτων. Χωρίς όλα αυτά, δεν αξίζει καν να αναλάβετε την εργασία.

Εάν διαθέτετε τις απαραίτητες γνώσεις και δεξιότητες και μπορείτε να δώσετε πολύτιμες συμβουλές για τη συναρμολόγηση λέβητα πυρόλυσης σε άλλους επισκέπτες του ιστοτόπου – αφήστε τα σχόλιά σας, μοιραστείτε μυστικά τεχνικής και θέστε ερωτήσεις στο μπλοκ κάτω από το άρθρο.