Чертежи пиролизного котла: Чертежи пиролизных котлов (PDF), устройство и принцип работы

Пиролизный котел своими руками: чертежи + пошаговая инструкция

Говорят, что все новинки – это хорошо забытое старое. Не является исключением и создание отопительный систем на базе пиролизного горения. Первые заводы, использующие технологию пиролиза были построены еще в 70-е годы позапрошлого 19-го века.

Самодельный пиролизный котел

До сих пор эта технология широко применяется и у нас и за рубежом для переработки нефти. Собственно «пиролиз» — это процесс химического разложения органики под действием высокой температуры. В устройствах, использующих твердое органическое топливо (как правило, дрова) твердая часть и выделяющиеся из него при температурном разложении газы сгорают отдельно, что существенно повышает эффективность таких котлов.

Несмотря на сложное название и мудреное описание процесса вы вполне можете построить пиролизный котел своими руками, для этого вам потребуется листовая сталь, сварочный аппарат и чертежи, которые вы можете взять на нашем сайте.

Суть процесса пиролиза

В пиролизных котлах на твердом топливе используются такие типы органики, которые при температурном разложении дают большой выход летучих горючих веществ. Такие котлы работают не только на дровах (и всех видах топлива из древесины, таких как пеллеты или топливные брикеты), но и на угле, вплоть до коксующихся марок, температура горения которых достигает очень больших значений!

тление топлива

Топливо в пиролизных котлах размещается на колоснике. После поджига загруженной партии топлива, закрывается плотная дверка и начинает работать дымосос. Вследствие этого в камере сгорания поднимается высокая, до 800 градусов температура, однако в ней отсутствует кислород из воздуха для обычного интенсивного горения. Вместо этого органическое топливо тлеет и обугливается, при этом выделяются летучие газы, преимущественно углеводороды.

Под действием конвекции летучие горючие газ поступают в подколосниковое пространство. Вместе с ними мигрирует и азот, находящийся в первично имеющемся воздухе в топке. Под решеткой колосника к смеси газов подмешивается кислород из вторичного контура подачи воздуха. Получившая смесь уже имеет способность к сгоранию. Она сгорает, выполняя полезную функцию (например, нагревая воду в теплообменнике), а кроме того выделившееся тепло поступает обратно к органическому топливу и поддерживает процесс тления.

Основные характеристики пиролизных котлов

Основными чертами котлов, работающих на технологии пиролиза являются следующие:

1. Возможность изготовления из недорогих конструкционных материалов.
2. Длительное время одного цикла пиролиза, достигающего около 30 часов,
3. Полная взрыво и пожаро-безопасность.
4. Простота конструкции, доступная для самостоятельного изготовления.
5. Широкий спектр используемого древесного топлива (от классических дров до пеллет).
6. Высокая экологичность котлов, низкое количество продуктов сгорания.

Как часть нужно подкидывать дровишки?

В обычную печь вам придется загружать топливо минимум через каждые два часа. Причиной этому является большая интенсивность горения топлива в печах такой конструкции. Большая часть тепла при этом в прямом смысле «вылетает в трубу». КПД таких котлов минимален, кроме того, в нем остается много остатков, которые приходится регулярно выгребать.

А вот если ограничить приток кислорода, то период горения значительно увеличивается. При этом тепло выделяется не только при самом процессе тления-пиролиза, но и от сгорания выделившихся газов. Вследствие этого время работы от одной загрузки может увеличиваться до суток и более.

Процесс изготовления пиролизного котла своими руками

Сразу отметим, что пиролизные котлы можно использовать не только для отопления. Но и для прямого обогрева небольших помещений, например сарая с живностью или гаража.

Нюансы с топливом

Приятная новость для владельцев автомобилей: ваш котел можно будет «кормить» не только дровами, но и отработанным машинным маслом. Цена такого топлива просто смехотворная, а в пиролизном котле он будет гореть не хуже, чем обычные дрова. Но есть нюанс: котел, «питающийся» отработкой должен иметь специальную конструкцию.

Схема пиролизного котла на отработке

Создать такой котел очень просто. В нем имеется две емкости: нижняя, в которую загружается топливо и где собственно и проходит процесс пиролиза и верхнюю воздушную камеру.

Простейшая пиролизная печь на отработке

В нижнюю часть вваривается труба с толстыми стенками, в которой проделываются отверстия. Собственно в этой трубе и происходит дожигание паров из «отработки».

Схема пиролизной печи

В верхней воздушной камере монтируются перегородки, которые направляют горячий воздух по извилистому маршруту, этим достигается повышенная отдача тепла от верхней камеры в помещение.

Подробное описание конструкции пиролизного котла

Через приваренный к верхней камере дымоход продукты сгорания удаляются в атмосферу.

Такую печь можно несколько усовершенствовать. Для этого рядом с нижней емкостью монтируется дозаправочный бак, соединенные с ней трубой. Дозаправка происходит по принципу сообщающихся сосудов.

Но, обратите внимание, в такую печку категорически не допускается попадание воды. Ее нельзя размещать в месте, где возможно выпадение атмосферных осадков. При попадании воды тлеющее масло вспенивается и резко расширяется в объеме. Это может привести даже к разрывк окнструкции.

Также при создании такой печи обратите внимание, что высота дымохода должна составлять не менее двух метров.

Если вы оснастите верхнюю камеру такой печи водяной рубашкой, то она вполне может нагревать проходящий через нее поток воды. Также верхний бак может нагревать и проходящий воздух.

промышленные пиролизные котлы

Пиролизный котел для древесных отходов

Возможно, у вас на участке накопилось много древесных отходов: щепок, опилок, стружки. Для того, чтобы эффективно сжигать такой «мусор» можно построить специальный котел. Такое устройство также станет незаменимым помощником в деревообрабатывающих цехах.

самодельный пиролизный котел из бочки

Для создания такой печи тратится минимум материалов и а ее конструкция чрезвычайно проста.

Запасемся следующими материалами:

1. Металлическая бочка емкостью в 200 литров, у которой нужно вырезать верхнюю крышку.
2. Крышка с бортиком, точно подходящая к горловине бочки.
3. Круглый поршень с сечением, чуть меньшим внутреннего сечения бочки. Его нужно изготовить из массивной заготовки или искусственно утяжелить.
4. Труба с сечением 10 сантиметров и длиной, сантиметров на 20 больше, чем высота бочки.
5. Дымоходная труба с сечением около 10 сантиметров и длиной не менее 40 сантиметров.

В плотно подогнанной по размеру наружной крышке вырезается отверстие с сечением, чуть большим, чем у трубы, обозначенной в п «4», она же – «воздуховодная труба». Дымоходная труба вваривается в верхнюю часть боковой поверхности бочки.

Схема пиролизного котла из бочки

Воздуховодная труба плотно приваривается к поршню. На верхнем торце воздуховодной трубы размещают подвижную заслонку, регулирующую объем подаваемого воздуха. К нижней части поршня привариваем ребра, которые будут утрамбовывать топливную массу.

подгонка верхней крышки

Закладываем в бочку любое сухое древесное топливо. Грузить можно все, что угодно, вплоть до бумаги и шишек. Стоит отметить, что сухость исходного топлива очень критична для пиролизных котлов. Наполняем бочку на 2\3 ее высоты. Сверху на дрова укладываем щепки или бумагу и поджигаем их. Не возбраняется плеснуть несколько капель бензина. После того, как топливо загорелось – вставляем поршень с воздуховодной трубой, закрываем бочку верхней крышкой. Топливо будет постепенно прогорать и под собственным весом поршень будет опускаться.

По тяжестью поршня и без достаточного доступа кислорода топливо в бочке будет медленно тлеть. Выделяемый при пиролизе газ будет проникать в верхнюю часть бочки, где также будет сгорать. Наиболее будет нагреваться как раз верхняя часть бочки, в этой части температура воздуха может достигать 900 градусов. Такая температура полностью выжигает даже сажу.

внешний вид поршня и воздуховода

При хорошей регулировке и сухом топливе такая пиролизная печка может непрерывно работать на одной закладке до 30 часов.

Горизонтальная версия пиролизного котла

200-литровую металлическую бочку можно превратить и в горизонтальный котел. Как и вертикальном варианте – в такой печи будут присутствовать камера тления и камера дожига выделяющихся газов.

горизонтальная пиролизная печь

В принципе, такой котел можно приобрести и в уже готовом виде. Современная промышленность предлагает массу вариантов таких устройств на любой вкус и кошелек.

промышленная пиролизная печь

Дополнительное оснащение пиролизных котлов

Помимо нагрева окружающего воздуха пиролизные котлы могут выполнять и много другой полезной работы. Прежде всего, конечно, они могут подключаться к системам отопления с воздушным или жидким теплоносителем.

пиролизный котел с конвекцией

Так, большой популярностью пользуются конвекционные печи. В них применяется принцип конвекции воздуха. Для этого на котле размещаются специальные изогнутые воздуховоды. Их нижние патрубки забирают холодный воздух, а через верхние патрубки выходит уже горячий.

самодельный пиролизный котел с конвекцией

Ну и конечно же, никто вам не мешает оборудовать любой котел трубопроводом-теплообменником, который будет нагревать воду для системы теплоснабжения или для система горячего бытового водоснабжения.

И в заключении можете посмотреть краткий видеоурок, описывающий изготовление и эксплуатацию пиролизного котла.

Видео: Пиролизный котел своими руками

Пиролизный котел своими руками — изготовление и эксплуатация!

Пиролизный котел – одна из наиболее современных и экономичных разновидностей отопительных агрегатов. Для работы такого котла подходит самое разнообразное твердое топливо – от дров и прессованных гранул до торфа и бытового мусора.

Пиролизный котел своими руками

Единственным существенным недостатком подобного оборудования является его высокая стоимость. Но при желании вы можете справиться с изготовлением котла своими руками. Для этого нужно досконально разобраться в схемах сборки и иметь навыки работы со сварочным оборудованием.

Пиролизный котел своими руками (характеристики такого котла представлены в таблице)

Таблица 1. Пиролизный, газогенераторный котел. Параметры при разных мощностях

Параметры	Ед.изм.	15-25 кВт	20-30 кВт	40-50 кВт	80-100 кВт
Теплопроизводительность	кВт	15-25	20-30	40-50	80-100
Объем камеры загрузки (газообразования)	м3	0,13	0,15	0,22	0,52
Рабочее давление теплоносителя (не более)	МПа	0,3	0,3	0,3	0,3
Рабочая температура воды. Максимальная / Минимальная	0С	90 / 65	90 / 65	90 / 65	90 / 65
КПД при влажности топлива:20% / 40%	%	90 / 82	90 / 82	90 / 82	90 / 82
Номинальное разрежение за котлом	Па	25	25	25	25
Температура исходящих газов	0С	140	140	140	150
Потребляемая электрическая мощность	Вт	40	40	90	180
Напряжение питания	В	220	220	220	220
Диаметр дымохода	мм	194	200	200	219
Отапливаемая площадь (ориентировочно)	м2	До 250	До 300	До 500	До 1000
Максимальная длина дров	м	0,45	0,45	0,58	0,92
Габаритные размеры Глубина * Ширина * Высота	мм	810 / 740 / 1130	810 / 740 / 1220	950 / 760 / 1350	1300 / 1030 / 1440
Вес	кг	350	400	450	650
Топливо	—	Дрова, топливные брикеты	Дрова, топливные брикеты	Дрова, топливные брикеты	Дрова, топливные брикеты

Как работает пиролизный котел?

В основе работы котла лежит принцип пиролиза, суть которого заключается в термическом разложении твердого топлива при высокой температуре в условиях искусственно созданного дефицита кислорода. В результате топливо тлеет, разлагаясь на твердый остаток и пиролизный газ. Образующиеся газы также сгорают, что повышает теплоэффективность оборудования и делает расход топлива более рациональным.

Устройство котла

Дополнительным преимуществом рассматриваемых отопительных котлов является экологическая безопасность. В процессе пиролизного сжигания топлива выделяющиеся вредные компоненты смешиваются с углекислым газом и утилизируются. В результате в атмосферу выводится дым, не содержащий канцерогенов и прочих вредных веществ. Эта особенность позволяет топить котлы даже резиной, обрезками древесно-стружечных плит и прочими подобными материалами.

Как движется воздух в котле

Важно! Объем примесей типа резины и полимеров не должен превышать 20% от суммарного количества топлива.

Работа пиролизных котлов состоит из 4 основных этапов.

1. На первом этапе топливо дополнительно сушится и разлагается на твердый остаток и газы.
2. На втором этапе пиролизные газы сжигаются.
3. На третьем этапе продувается пламя и тепло возвращается к топливу, что способствует выделению дополнительного количества тепла.
4. На четвертом этапе оставшиеся продукты сгорания выводятся через дымоход.

Пиролизный котел

Разобравшись в особенностях работы котла, приступаем к его изготовлению. Начнем с подготовки необходимых материалов и инструментов.

Котел пиролизный ViessmanОписание конструкции

Набор для работы

1. Листовой металл толщиной от 0,8 мм.
2. Огнестойкие кирпичи.
3. Температурные датчики.
4. Решетка колосника.
5. Трубы диаметром 32 мм, 57 мм и 160 мм.
6. Профилированные трубы в количестве 2 штук.
7. Дверца зольника.
8. Дверка для топливной камеры.
9. Вентилятор.
10. Гибкая пережженная проволока.
11. Болгарка.
12. Шлифовальные круги.
13. Сварочный аппарат.

Порядок изготовления пиролизного котла

Прежде чем приступать к изготовлению котла, ознакомьтесь с некоторыми полезными рекомендациями. При условии их соблюдения готовое оборудование будет максимально производительным, эффективным и экономичным.

Полезные рекомендации

1. Систему нужно укомплектовать вентилем для регулирования интенсивности движения теплоносителя.
2. Для увеличения теплоотдачи трубу теплоносителя лучше сделать изогнутой, к примеру, в форме змеевика.
3. Проем для загрузки топлива должен иметь прямоугольную форму. При этом дверцу отверстия следует укомплектовать стальной накладкой для уплотнения.
4. Для контроля интенсивности поступающего воздушного потока система укомплектовывается ограничителем.

Инструкция

Чертеж пиролизного котла

Первый шаг. Из листового металла вырезаем стенки корпуса котла в количестве 4 штук. В передней стенке вырезаем отверстия для топочной камеры и зольника.

Второй шаг. Вырезаем отверстия для трубников и дымососа.

Третий шаг. Соединяем вместе все металлические стенки, за исключением задней. Для этого используем сварочный аппарат. Тщательно отшлифовываем стыки между сторонами будущего отопительного котла.

Стенки котлаДверцаЗольник

Четвертый шаг. Собираем теплообменник котла в соответствии с представленной схемой. Свариваем трубы.

Котел

Пятый шаг. Вставляем теплообменник в корпус котла. Убеждаемся в герметичности соединений с помощью компрессора. При отсутствии течей привариваем заднюю стенку корпуса.

Шестой шаг. Устанавливаем решетку колосника. Она разделит корпус котла на 2 камеры. В одной (нижней) будет тлеть загрузка, во второй – сгорать газы. Нижнюю камеру укомплектовываем воздуховодом, а после обкладываем огнестойким кирпичом с каждой стороны.

Корпус пиролизного котла изнутри

Седьмой шаг. Монтируем дверцы зольной камеры и топливника. Они должны максимально плотно прилегать к корпусу.

Восьмой шаг. Устанавливаем собранный котел на предварительно выложенную кирпичную опорную площадку.

Девятый шаг. Подключаем дымоход. Трубу для отведения дыма рекомендуется обернуть минеральной ватой для утепления.

Десятый шаг. Подключаем к агрегату водяной контур.

Одиннадцатый шаг. Устанавливаем дутьевой насос.

КотелПиролизный котел своими руками

Дополнительно котел можно автоматизировать, установив систему температурных датчиков и регуляторов. Они будут контролировать интенсивность подачи воздуха.

Вытяжка около котлаБлок автоматики (подключен насос, вытяжка и датчики)

Техника безопасности

При установке самодельного котла соблюдаем следующие важные правила:

• для установки отопительного агрегата нужно выделить отдельную котельную;
• в котельной нужно оборудовать эффективную вентиляционную систему. Минимальная площадь воздуховодного отверстия – 100 см²;
• расстояние между агрегатом и любыми другими поверхностями и предметами должно быть больше 20 см;
• перед топкой котла укладываем на пол стальной лист толщиной не менее 3 мм;
• котел устанавливаем на предварительно обустроенное кирпичное либо бетонное основание;
• дымоотводящую трубу нужно качественно утеплить. Без теплоизоляции процессы образования конденсата, копоти и прочих неприятностей будут более интенсивными. Это отрицательно скажется на эффективности оборудования и сроке его службы.

В завершение выполняется проверка КПД котла. Для этого достаточно сделать тестовую загрузку топлива. Если выходящий дым не будет иметь угарного запаха, значит с КПД котла все в порядке и его можно использовать для обогрева дома безо всяких опасений.

Чем топить пиролизный котел?

Пиролизный котел

Виды топлива

Для топки пиролизного котла можно использовать:

• дрова;
• торф в брикетах;
• антрацит;
• древесные гранулы и брикеты;
• бурый уголь;
• кокс.

Перечисленные виды топлива различаются по калорийности. От этого показателя напрямую зависит эффективность работы агрегата. Применение менее калорийного топлива может уменьшить КПД котла на 30% и более.

Чем топить котелЧем топить котел

Чаще всего для топки пиролизных котлов используют брикеты и пеллеты. Брикеты могут изготавливаться из древесины, соломы и торфа. Идеальный вариант – брикеты, изготовленные по методу прессования. Те же брикеты, которые изготавливаются из опилок, рекомендуется использовать только в комплексе с бурым углем либо дровами.

Для изготовления пеллетов тоже может использоваться древесина или солома. Материал прессуется подобно брикетам.

Нередко для топки пиролизных котлов используются дрова. Важно! Для обеспечения максимальной эффективности работы оборудования и уменьшения расхода топлива нужно использовать древесину влажностью не более 20%.

В целом же при выборе топлива следует учитывать особенности местности, в которой находится ваш дом. Если вы живете в окружении лесов, наиболее целесообразным вариантом будет использование дров. Жителям же степных полос, как правило, выгоднее топить углем.

Если в месте вашего проживания доступно любое топливо, выбирайте самое калорийное. Этим вы обеспечите наиболее высокий КПД оборудования при минимальном расходе.

Котел пиролизный

Цены на брикеты топливные

Брикеты топливные

Советы специалистов по топке котла

Давайте посмотрим, что говорят профессионалы в отношении выбора оптимального вида топлива.

Так, при топке древесиной будет образовываться много дыма. Чтобы избавиться от сопутствующих этому неудобств, по краям загрузки нужно укладывать поленья более крупного размера, а в центр класть мелкую растопку.

В густонаселенных местностях рекомендуется воздерживаться от использования торфа, т.к. в процессе его сжигания выделяется большое количество углекислого газа и в атмосферу выводятся различные крупные частицы, что вряд ли понравится соседям.

Для эффективного использования антрацита нужен сильный очаг. Мощности пиролизного котла обычно не хватает для полного сжигания такого топлива. Чтобы уменьшить расходы, отсеивайте от пепла крупные уцелевшие фрагменты и используйте их повторно.

Таким образом, владея навыками работы со сваркой и следуя приведенным рекомендациям, вы сможете самостоятельно изготовить эффективный, надежный, безопасный и экономичный пиролизный котел.

Работа котла

Удачной работы!

Видео – Пиролизный котел своими руками

Цены на модельный ряд твердотопливных котлов

Твердотопливные котлы

Самодельный пиролизный котел — чертежи, схемы и материалы

Котел пиролизный самодельный

Когда встает вопрос, чем отапливать собственный дом в холодное время года, приходится выбирать отопительный котел, который является сердцем отопительной системы. Не во всех загородных поселках проходит газовая труба, что было бы идеальным решением проблемы. С электричеством тоже не все гладко. Дизельное топливо слишком дорого, так что остается твердотопливный вариант с доступными во всех регионах России дровами. Но дрова быстро сгорают, поэтому котел приходится часто загружать. Что же тогда делать? Вариант один — установить агрегат пиролизного типа. Правда, заводская модель — это слишком дорогое удовольствие. Поэтому выгоднее изготовить самодельный пиролизный котел по чертежам, которых сегодня полно в Интернете.

Не все знают, что такое пиролизное горение, насколько высок КПД этого котла, и сложен ли процесс его изготовлении. Создание пиролизного котла — дело непростое, но реальное. Его коэффициент полезного действия очень высок в сравнении с обычными моделями твердотопливных котлов. А вот о пиролизном горении поговорим дальше.

Пиролизное горение

Итак, топить дровами всегда было неэкономно и неудобно. Они очень быстро сгорали, отдавая 100% тепла, но при этом котел не успевал это тепло принимать и передавать теплоносителю. Это первое.

Второе — быстрое сгорание топлива приводило к тому, что все время приходилось его загружать в топку, на что уходило время. Да и контролировать этот процесс было очень неудобно.

Процесс пиролизного горения основан на двух принципах:

1. Значительное замедление горения дров.
2. Выделение большего объема тепловой энергии.

Достигается это снижением подачи кислорода в камеру сгорания. Результатом процесса горения становится зола и горючий газ. Нас интересует последний, потому что именно он, смешиваясь с воздухом, образует смесь, которая сгорает при достаточно высоких температурах. При этом выделяется большое количество тепла.

На этих двух этапах сгорания топлива и основана работа пиролизного котла. То есть сначала горят дрова, затем сгорает выделенный ими газ. Все достаточно просто. Этот способ сгорания твердого топлива используется во многих установках, а не только в пиролизных. К примеру, в твердотопливных котлах длительного горения или теплогенераторах различных моделей. Единственное, на что обращают внимание специалисты — это регулировка пиролизного котла. Здесь есть свои тонкости. Небольшое отклонение, особенно в большую сторону, и отопительной системе дома может прийти конец.

Высокая цена промышленных моделей

На самом деле пиролизные котлы, которые изготавливаются в заводских условиях, имеют очень высокую цену. Но все это оправдано, потому что себестоимость продукции очень высока. В процессе производства используются жаростойкие металлические листы толщиной не меньше 8 мм, легированная сталь и так далее. Производители, чтобы обеспечить высокую надежность прибора и максимальную его эффективность, устанавливают высококачественные устройства, контролирующие и регулирующие процесс сгорания топлива. А это все стоит денег.

Всем нам невдомек, что дрова отличаются друг от друга процентным содержанием влажности. Чем выше этот показатель, тем слабее горят дрова, и тем меньше тепла они выделяют. Вот почему так важно правильно отрегулировать котел. С промышленным исполнением проблем нет, потому что в нем установлен автоматизированный блок контроля и регулировки, связанный с вентилятором внутри агрегата.

Именно вентилятор регулирует подачу воздуха и его количество для сжигания дров. По сути, промышленные модели — это энергозависимые установки, что для загородного проживания не всегда приемлемо. И хотя производители предлагают в качестве дополнительного источника питания приборы типа UPS, все равно это не всегда подходящий вариант. К тому же такие аккумуляторы увеличивают и без того высокую стоимость пиролизного котла.

Чертежи, схемы и расчеты

Чертеж пиролизного котла

Если вы хотите разобраться в принципе работы пиролизного котла, необходимо изучить его чертежи. Устройство агрегата не очень простое, но и сложного ничего нет. Его корпус разбит на 2 отсека, где нижний — это топка, а верхний — камера, куда закладываются дрова. В топке сжигаются те же дрова. Они поддерживают пламя, которое через решетчатую перегородку передается дровам, лежащим в верхней камере. Именно они и являются основным источником тепловой энергии и горючего газа. Они в камере не горят, а тлеют.

Как и в любом другом отопительном агрегате, основной показатель — это мощность установки. Для бытового использования лучше устанавливать котлы мощностью 25–40 кВт. Чем выше мощность, тем больше габаритные размеры прибора. К примеру:

• При мощности 20 кВт высота котла будет 120 см.
• 40 кВт — 150 см.

Все то же самое можно сказать и о других размерных показателях. Вот почему так важно точно определиться с мощностью. Ведь именно она будет влиять на материальные затраты, связанные с самостоятельным изготовлением пиролизного котла.

Собираем самодельный агрегат

Так как самодельный пиролизный котел будет собираться из металла, сварочный аппарат, болгарка и другие инструменты понадобятся обязательно. И тем более вы должны уметь с ними обращаться.

Важно! Для сборки этого агрегата понадобятся стальные листы толщиной не меньше 4 мм.

Печь пиролизного типа

Описывать, как именно собирается самодельный котел, мы не будем. Для этого вам в помощь чертежи, инструкции и схемы. Но несколько рекомендаций все же дадим. Особенно следует отметить основание под котел. Это, во-первых, хорошо залитый плиточный фундамент, толщина которого не должна быть меньше 25 см. Во-вторых, это остов, собранный из огнеупорного кирпича на смеси шамотной глины.

Рекомендации

• Первое, что заслуживает внимания — это загрузочная камера. Ее загрузочное окно должно быть только прямоугольной формы. Сама же камера, если сравнивать ее с топкой обычного твердотопливного котла, должна располагать чуть выше — на 10–12 см.
• Обязательно в конструкции печки делается зольник, через который можно будет удалять скопившуюся золу.
• Теплообменник изготавливается в виде змеевика, который устанавливается под небольшим наклоном. На входном патрубке лучше вмонтировать отсекающий вентиль. С его помощью можно будет легко регулировать подачу воды из системы отопления, тем самым контролируя ее температуру.
• Особое внимание ограничителю, который регулирует подачу воздуха в камеру сгорания. Его можно сделать из трубы диаметром 70 мм с установкой на его конце заслонки. Постарайтесь сделать так, чтобы ограничитель не проходил близко к камере сгорания. Ведь важно, чтобы поступающий воздух был не слишком сильно нагрет.
• Очень важна герметизация всей конструкции. Вот почему сварочные работы должен проводить профессионал.
• При установке пиролизного котла необходимо учитывать все требования правил пожарной безопасности.
• Обязательно утепляется дымоход.

Специалисты рекомендуют использовать самодельный пиролизный котел не с водяной системой отопления, а с воздушной. Это эффективнее, экономичнее и безопаснее. То есть тепло от сгораемого топлива будет проходить по воздуховодам, которые распределяются по всему дому. Кстати, эту схему можно сделать круговой, пропустив обратку воздуховода под полом, и она будет возвращать остывший воздух в котел.

Итак, все готово, и можно включать агрегат. Если в процессе горения дров или угля не выделяется угарный газ, можно считать, что самодельный пиролизный котел собран правильно.

Пиролизные котлы длительного горения своими руками: чертежи, видео

Владельцы домов предпочитают изготавливать пиролизные котлы своими руками, так как заводской вариант стоит довольно дорого. Котел длительного горения значительно превосходит по эффективности дровяные печи, и не вызывает температурных перепадов. Изготовить самостоятельно устройство не так просто, однако чертежи, видео и фото значительно упрощают задачу.

Пиролизный котел своими руками: принцип работы

Пиролизная печь – это сложное устройство, для работы которого в качестве топлива требуются дрова, брикеты или отходы кусковой древесины. Однако самым ценным веществом для эффективной работы котла является не горящие дрова, а пиролизный газ. В котле, изготовленном своими руками, идет скорее не горение, а медленное тление топлива, в результате образуется газ и древесный кокс. Учитывая принцип работы котла, часто используется другое название – газогенератор.   

На фото пиролизная печь

Пиролиз – это сложный термический процесс разложения сухого топлива на составляющие. Этот процесс проходит в первой камере котла. Важный аспект для образования газа – это низкое содержание кислорода, иначе пиролиз не начнется. В традиционных печах пиролизный газ свободно выводится через дымоход. Во время пиролиза древесины, кроме газа, выделяется огромное количество горючих веществ, а именно:

• смола;
• ацетон;
• древесный уголь;
• метиловый спирт.

Как известно, все перечисленные вещества отлично горят и выделяют большое количество энергии при разрушении огнем. Это происходит в специальной камере, где газ смешивается с кислородом и при очень высокой температуре начинается процесс горения смеси.

Важная особенность пиролизного котла – наличие принудительной тяги. Это достигается при использовании дымососа или верхнего вентилятора. Направление тяги – сверху вниз. Проходя через множество дымовых каналов, горячий газ нагревает воду, которая используется для обогрева здания.

Как сделать пиролизный котел в домашних условиях, видео

Для изготовления пиролизного котла своими руками необходимы различные инструменты и расходные материалы, а именно:

1. Электродуговая сварка.
2. Дрель и болгарка.
3. Отрезные и шлифовальные круги.
4. Стандартный слесарный инструмент.

Из основных материалов необходимо купить листовой металл толщиной от 4 мм, металлические трубы диаметром 6 см, огнеупорный кирпич, вентилятор и датчик температуры. Размеры котла следует определить заранее и чем он больше, тем большее помещение можно отопить. Чтобы избежать ошибок при проектировании, опытные мастера используют проверенные, готовые чертежи.

Чертеж пиролизного котла для изготовления своими руками:

Видео об изготовлении пиролизного котла длительного горения:

Решили для экономии денег изготовить пиролизные котлы длительного горения своими руками? Это непростая задача, и справится с ней далеко не каждый человек. Чертежи и видео значительно упростят эту задачу. Стоит внимательно изучить устройство пиролизной печи и принцип ее работы, чтобы сделать все правильно. Только в этом случае процесс газогенерации будет протекать верно.

 

чертеж конструкции, принцип работы, действие устройства, схема

Пиролиз — способ разложения органических и неорганических соединений с применением термического воздействия. Проще говоря, молекулы распадаются при нагреве на более простые части.

Пиролизный котёл представляет собой устройство из рода твердотопливных котлов (чаще всего для нагревания воды) при помощи нагрева до 200–800 °C.

Особенностью является раздельное сгорание непосредственно топлива и дожигание в отдельной камере котла сопутствующих газов, продуктов сгорания.

Принцип работы: действие пиролизного котла

Общий принцип работы котла состоит в высокотемпературном нагревании органического топлива с недостатком воздуха, в результате чего образуются горючие газы.

Они поступают во вторичную камеру сгорания и там, смешиваясь с кислородом, газ окисляется с выделением дополнительной порции тепла.

Классификация

Котлы имеют отличия по расположению камер для дожигания газов:

• с верхним расположением;
• с нижним расположением.

Котлы с верхней камерой более громоздкие, требуется больше материала для сборки дымоотвода. Зато чистить их придётся намного реже, ведь частицы от сгоревшего топлива не попадают в камеру для дожигания газов.

В котлах с нижним расположением секции топливо располагается в верхней части, а газы выводятся в нижнюю, и там догорают. Это удобно, но придётся часто удалять мелкие дровяные частицы из камеры утилизации газов.

По энергозависимости котлы бывают:

• без применения электричества: котлы с естественной тягой;
• с принудительной тягой.

Энергонезависимые котлы подразумевают включение в конструкцию высокого дымохода (не менее 5–6 метров) для увеличения тяги и обеспечения достаточного разрежения в отсеке сгорания.

Эффективность обогрева у таких котлов будет несколько ниже, чем у котлов с принудительной тягой.

Устройства с принудительным поддувом оснащаются одним или двумя вентиляторами, которые могут работать в режиме нагнетания воздуха или откачки сгоревших газов.

В некоторых моделях котлов применяется комбинированный способ с участием нагнетающих и отсасывающих газ устройств для увеличения мощности.

Справка! Механизмы, откачивающие отработанные газы, изготавливаются из особых жаропрочных (аустенитных) сплавов, их стоимость значительно выше, чем у нагнетающих вентиляторов.

По способу обогрева:

• Водяного обогрева — к теплообменнику котла подключаются водяные трубопроводы, по которым нагретая рабочая жидкость разносится по различным помещениям.
• Воздушного обогрева — вместо воды используется воздух, получающий тепло посредством того же теплообменника и распространяемый по воздухопроводам. Эффективность ниже, чем у водяного способа, применяется на производственных площадках, складах.

Фото 1. Пиролизный котел с теплообменником, предназначен для водяного обогрева, работает на дровах.

Чертеж: общий вид, рабочий процесс

Вариантов исполнения пиролизного котла много. Наипростейший вид по чертежу устроен таким образом.

• Камера сгорания котла.
• Отсек газификации.
• Секция дожигания газов.
• Колосниковые решётки.
• Теплообменник (входной/выходной патрубки).
• Трубопровод отвода газов (дымоход).
• Отверстия для поддува.
• Дверка в отсек для закладки топлива.

В котел могут быть включены температурные датчики и приборы для контроля и поддержания нормальных режимов работы.

А также аппаратная часть котла для автоматизации функционирования всего отопительного комплекса.

Суть происходящего внутри пиролизного котла характеризуется следующими процессами:

• Поток воздуха извне поступает в отсек газификации с находящимся там топливом.
• Некоторая часть кислорода будет поддерживать процесс горения (тления). Газы, являющиеся продуктами горения, через сопло попадают в камеру сгорания котла и там окисляются в присутствии вторичного кислорода, который поступает вместе с воздухом снаружи.
• Часть пиролизных газов восстанавливается при наличии углерода из топлива до угарного газа и окиси азота, потребляя при этом часть энергии. Смесь проходит в секцию дожигания газов и окисляется там с возвратом отнятой им энергии.

Фото 2. Чертеж пиролизного котла длительного горения, собранное по нему устройство может обогреть большой дом.

• Участвующие в реакции пиролиза газовые смеси выводятся наружу через дымоход, минуя при этом теплообменник котла.

Внимание! Так как функционирование пиролизных котлов связано с большим количеством энергии, генерируемой внутри оборудования и возможном выделении разного рода вредных газов, осуществлять самостоятельную постройку котлов рекомендуется только при полном понимании всех физико-химических процессов, возникающих при его работе.

Температурные фазы:

• сушка, пиролиз древесины — 450 °C;
• сгорание древесного газа и вторичного воздуха — 560 °C;
• продувание пламени и возврат тепла — 1200 °C;
• отвод оставшихся продуктов горения — 160 °C.

Вам также будет интересно:

Отличия устройства от обычных котлов

Включая древесину (дрова), специальные топливные брикеты (пеллеты) и отходы, получаемые на производстве. Одно из главных отличий котлов — применение различных видов твёрдого топлива, практически любого вещества, которое может гореть.

Длительность процесса сжигания топлива намного больше, чем у обычных котлов. От 8–10 часов и выше. Есть модели котлов с крупным отсеком для дров, продолжительность непрерывной работы — до 24 часов. Это значит, что пополнение камеры сгорания новыми порциями топлива осуществляется 1–2 раза в сутки.

Важно! За счёт того, что происходит почти полное разложение твёрдых материалов, пирокотлы менее вредны для окружающей среды.

Выбор и расчёт при покупке: схема

Для выбора котла, оптимально подходящего для определённого дома или комплекса помещений, руководствуются следующими соображениями:

• Число этажей здания. Чем их больше, тем труднее будет прогонять рабочее вещество (жидкость или газ) по трубопроводам.
• Определение типа оборудования, котлы различной конструкции работают с разной эффективностью. До приобретения следует ознакомиться с документацией, на обогрев какой площади рассчитан этот продукт.

Фото 3. Схема принципа действия пиролизного котла для дачного дома, оснащенного дымоходом.

• Параметры мощности циркуляционного насоса, возможность его модернизации или замены для улучшения рабочих свойств.
• Тип дымохода и его способность свободно пропускать отработанные в котле газы в атмосферу. Безопасная конструкция подразумевает быстрый отвод смеси газов в 100% объёме.
• Определение общей площади отапливаемых помещений. Здесь допускается погрешность: 2–3 кв. м.
• Степень теплоизоляции помещений. Тщательно утеплённый кирпичный дом будет медленнее терять тепло, чем металлический гараж или «холодный» склад, а значит, потребуется меньше энергозатрат на поддержание комфортной температуры воздуха.
• Регион, в котором находятся помещения. Для южных территорий сгодится простой пиролизный котёл, для северных — более мощный, желательно с запасом.

Полезное видео

В видео рассказывается о том, как можно самостоятельно сделать пиролизный котел для обогрева помещения.

Достоинства и недостатки

Плюсы:

• КПД 85–90%.
• Пиролиз даёт возможность выжать максимум энергии из твёрдого материала при сгорании.
• Экономичность, достигаемая с помощью вентилятора с регулируемым числом оборотов, что, в свою очередь даёт возможность изменять мощность котла по необходимости.
• Топливо в пиролизном котле горит значительно дольше, чем в обычных котлах, следовательно, реже приходится топить и вычищать.

Минусы:

• Высокая стоимость заводского оборудования ограничивает его применение в частных хозяйствах. Цена такого котла в 2–3 раза выше, чем у обычного.
• Долгий срок окупаемости.
• Необходимость применения сухого топлива. Рекомендуемая влажность древесных материалов — до 15–20%. В противном случае стабильной работы не будет, эффективность обогрева снизится. На сырых дровах котёл может не заработать.
• Если использовать древесину, выделяющую большое количество смолы (ёлка, сосна), то отсеки и элементы печи быстро загрязняются и возникают сложности с их очисткой.
• Возможен выброс золы через дымоход.
• Зависимость от электроснабжения. Отсутствие или частые перебои с подачей электричества не позволят установить котел в отдалённых регионах.

Котел пиролизный сделать своими руками. Чертежи пиролизного котла.

Прежде всего хочу поставить всё на свои места: пиролизных котлов, как таковых, для населения не делает ни одна организация на территории СНГ. Все выставленные на продажу конструкции, называемые пиролизными, являются газогенераторными котлами. Разница в том, что в пиролизном котле топливо нагревается извне, а в газогенераторном очаг находится в самой загрузочной камере, и для его поддержания подаётся в неё воздух. Такие котлы проще в эксплуатации, требуют менее жаропрочных сталей и их вполне можно повторить самому в домашних условиях. Поэтому, иной раз, называя котел пиролизный, мы будем подразумевать газогенераторный.

Преимущества и недостатки пиролизных котлов по отношению к обычным твердотопливным.

Неоспоримым преимуществом пиролизного котла является его способность поддерживать заданную температуру дольше, чем обычные котлы, благодаря увеличенной загрузочной камере и более высокому КПД. Некоторые конструкции могут работать около суток на одной закладке топлива. Выход отработанных газов содержит меньшее количество канцерогенных веществ. Газогенераторные котлы, имеющие автоматическую подачу топлива, являются лучшей альтернативой при отсутствии газа. Их обслуживание не редко представляет собой только загрузку топлива в расходный бункер, который может быть практически любых размеров и  его объема может быть достаточно для отопления на весь сезон. Также пиролизные котлы могут утилизировать некоторые виды отходов, практически не загрязняя окружающую среду, при этом получая тепловую энергию. К таким отходам можно отнести резину, всевозможные пластмассы, полимеры и т.п.

К недостаткам пиролизных колов можно отнести их более высокую стоимость, требовательность к топливу и большие габариты, если это котел с периодической, а не автоматической загрузкой топлива.

Есть великое множество всевозможных мелких организаций и серьёзных фирм, занимающихся производством подобного рода котлов. Некоторые производят отличные котлы, это в основном импортные производители, реже — наши.  Также встречал и ужасные конструкции, это больше относится к местным фирмам, которые порой мало понимают, что должно у них получится, и соответственно их конструкции не выдерживают никакой критики. Я не ставлю перед собой цели опорочить кого — либо, но если вы видите, что производство налажено в сарае, то, пожалуй, не стоит покупать такой котел, но оценив свои силы и возможности, сделать его самому. Это позволит вам сэкономить солидную сумму, так как общие накрутки производителей и продавцов часто достигают 200-400 % от себестоимости котла.

Многие наши умельцы, особенно в последнее время, ставят перед собой задачу — самостоятельно изготовить пиролизный котёл. Но информационная недостаточность и связанный с этим риск потерять средства на непроверенной конструкции становятся преградой, и не многие решаются пойти дальше. Я с 2007 года сделал несколько своих конструкций, а также имел возможность переделывать некоторые котлы местных фирм для улучшения их характеристик.  Оборудование для этого применялось самое обычное: инвертор, болгарка, дрель, резак, хотя без последнего можно обойтись.

На сайте   www.myhouse.name предоставлена предварительная информация об некоторых моих конструкциях изготовленных за последнее время. Есть возможность заказать документацию для самостоятельного изготовления пиролизных котлов мощностью от 10 до 60 кВт.
Посмотрите видео работы котла http://www.myhouse.name/video/video.avi

Основное топливо — это дрова или пеллеты, но можно добавлять в некоторых количествах такие материалы, как резина, пластмасса, полимеры, ДСП и ДВП.

Есть специализированные форумы по этим котлам www.myhouse.name/forum , а также www.horobey.forum2x2.ru/

Если вы всё — таки решились покупать готовый газогенераторный котел, то придерживайтесь в своем выборе следующих принципов.

Лучше всего брать импортный котел. Конечно, он дороже, но такой котел будет служить вам долгие годы.

Если решили покупать пиролизный котёл местного производства, смотрите лицензию на производство подобного рода котлов, это конечно, не гарантия того, что Вы действительно купите надёжную и долговечную конструкцию, но риск приобрести некачественную продукцию уменьшится.

Оцените внешний вид котла, качество сварочных швов, загляните под декоративную обшивку, если есть такая возможность. Уточните какой металл использовался для котла, его толщина и марка. Меньше 4 мм для внутренних стенок- это плохо. Если в котле используется керамика, уточните стоимость замены форсунки, иной раз её стоимость составляет до 30%  стоимости котла. Уточните для какой системы отопления  этот котёл может быть использован: открытой или закрытой.  Узнайте какую гарантию имеет котёл, и что входит в неё, это должно быть отражено в вашем договоре о гарантийном обслуживании. Лучший вариант- узнать адрес уже купившего такой котёл, не полениться съездить пообщаться с этим человеком и уж потом принимать решение.

Еще немаловажно то, что пиролизные котлы надо брать с небольшим запасом мощности по отношению к расчётной по вашему помещению. Это связано с тем, что не всегда вы сможете вложить в котёл идеальное ( сухое) топливо. А при влажности топлива более 50% мощность упадёт, а расход топлива увеличится почти в 2 раза по сравнению с 20% влажностью топлива.

Прежде чем покупать или строить самому газогенераторный котёл, вы должны знать, что для котла желательно изолированное помещение: это не газовый котел, а твердотопливный, и во время загрузки топлива могут сыпаться его фрагменты, которые будут разноситься по дому, если он будет стоять в кухне или, скажем, прихожей.

Для примера: дымовая труба котла на 40 кВт должна быть не менее 200 мм в диаметре и иметь утепление по всей высоте.  При высших мощностях диаметр трубы должен быть еще больше.

 

 

 

С уважением, Горобей Алексей

           

           

 

Пиролизные котлы.Чертежи котла

Описание: В комплект документации входит:

полный пакет документов, необходимый для постройки котла;
показан детальный раскрой металла;
показаны местные разрезы ключевых элементов котла;
в документацию включена поэтапная сборка котла.

Пиролизный твердотопливный котёл длительного горения. (Газогенераторный) Чертежи пиролизного котла

Инструкция по эксплуатации котлов газогенераторного типа.

Газогенераторный котел имеет конструктивное различие по сравнению с котлом прямого сгорания. Разница в наличии камеры сгорания и коллектора. Котлы более 20 кВт мощности в основном имеют вентилятор наддува или дымосос. И если такой котел в своей конструкции имеет электрические части, он должен быть заземлен.

По своей конструкции газогенераторные котлы удобнее в эксплуатации по сравнении с обычными котлами. Они имеют большую загрузочную камеру, что позволяет реже загружать её топливом. И практически все имеют автоматику, следящую за температурой теплоносителя.

Запускаем котел при холодной системе.

Розжиг топлива в котле происходит при открытом шибере, нижняя дверь закрыта.

Открываем дверь загрузочной камеры и закладываем небольшое количество легко загорающегося материала и сверху него кладём сухое топливо, приблизительно четверть по объему камеры.
Поджигаем загруженное топливо и закрываем дверь загрузочной камеры.
Включаем автоматику котла в работу.
После того, как топливо хорошо загорелось, догружаем следующую порцию топлива до полной загрузки.
Если у вас хорошая дымовая труба и котел не дымит через открытую загрузочную дверь, вентилятор наддува можно не выключать.
Закрываем загрузочную дверь и ждем пока температура теплоносителя не подымится до 60-65гр. По времени это должно быть не менее 25-30 минут. За это время прогреется вся система, и на грелке в зоне восстановления образуется слой жара.
После этого вы закрываете шибер, и котел работает, как газогенераторный. Рекомендуемая температура для нормальной работы котла должна быть 65 ºС и выше.
Если в процессе работы котла вам надо догрузить новую порцию топлива, то надо открыть шибер, открыть дверь загрузочной камеры, загрузить топливо, закрыть дверь загрузочной камеры и сразу же закрыть шибер.

Также время от времени надо открывать нижнюю дверь и удалять золу, которая образуется под горелкой. Частота этой операции зависит от качества топлива. Чем топливо суше и имеет меньшую зольность, тем реже надо делать эту операцию.

Раз в сезон надо открывать люк коллектора и чистить коллекторные трубы от сажи. Если будете часто использовать сырое топливо или температура работы котла будет ниже

65 ºС, эту операцию придётся делать чаще.

Газогенераторные котлы

В отличие от традиционных твердотопливных котлов, в пиролизных (газогенераторных) котлах горит древесный газ, выделяющийся из дров под воздействием высокой температуры. Во время такого сжигания не образуется сажа и появляется минимальное количество золы.

В газогенераторных котлах (котлах с пиролизным сжиганием) древесный газ, возникающий благодаря высокой температуре в бункере топлива, проходит через специальную форсунку и горит очень чистым пламенем желтого или даже почти белого цвета.

Котлы с пиролизным сжиганием древесины (газогенераторные котлы) имеют больший КПД (до 85 %) и позволяют автоматические регулировать мощность.

К недостаткам большей части пиролизных (газогенераторных) котлов можно отнести необходимость более высокую, по сравнению с традиционными твердотопливными котлами, цену и их большую «привередливость» к сухости дров.

Преимущества котлов :

Возможность топить углем и дровами по отдельности, а также совместно;
Легкое отделение золы;
Управляемый вытяжной вентилятор, который, в отличие от нагнетательного, отсасывает продукты сгорания и тем самым сводит к минимуму попадание дыма в помещение при подкладывании топлива или работе котла;
Легкость в использовании и чистке;
Большой резервуар для топлива;
Большая керамическая камера сжигания и поддувало;
Котел без трубной решетки — облегченная чистка;
Вторичный воздух подогревается до высокой температуры;
Малые размеры и небольшой вес;
Высокое качество.
Скачать чертежи пиролизного котла бесплатно

Местонахождение: Мурманск, Мурманская обл., Россия

Утилизация пиролизного масла в промышленных котлах

% PDF-1.7 % 1 0 объект > эндобдж 2 0 obj > поток 2018-08-10T22: 22-07: 002018-08-10T22: 21: 59-07: 002018-08-10T22: 22-07: 00Appligent AppendPDF Pro 5.5uuid: 7aeb516e-a955-11b2-0a00-782dad000000uuid: 7aec9cad- a955-11b2-0a00-a0cf865cff7fapplication / pdf

Использование пиролизного масла в промышленных котлах

Prince 9.0 rev 5 (www.princexml.com) AppendPDF Pro 5.5 Linux Kernel 2.6 64bit 2 октября 2014 Библиотека 10.1.0 конечный поток эндобдж 5 0 obj > эндобдж 3 0 obj > эндобдж 6 0 obj > эндобдж 13 0 объект > эндобдж 14 0 объект > эндобдж 15 0 объект > эндобдж 665 0 объект > эндобдж 666 0 объект > эндобдж 667 0 объект > эндобдж 668 0 объект > эндобдж 669 0 объект > эндобдж 670 0 объект > эндобдж 671 0 объект > эндобдж 672 0 объект > эндобдж 673 0 объект > эндобдж 674 0 объект > эндобдж 675 0 объект > эндобдж 676 0 объект > эндобдж 677 0 объект > эндобдж 3706 0 объект >> 1302 0 R] / P 397 0 R / Pg 3744 0 R / S / Ссылка >> эндобдж 3707 0 объект > 1305 0 R] / P 398 0 R / Pg 3744 0 R / S / Link >> эндобдж 3708 0 объект > 1320 0 R] / P 415 0 R / Pg 3748 0 R / S / Link >> эндобдж 3709 0 объект > 1354 0 R] / P 419 0 R / Pg 3750 0 R / S / Link >> эндобдж 3710 0 объект > 1357 0 R] / P 433 0 R / Pg 3752 0 R / S / Link >> эндобдж 3711 0 объект > 1360 0 R] / P 434 0 R / Pg 3754 0 R / S / Link >> эндобдж 3712 0 объект > 1363 0 R] / P 437 0 R / Pg 3754 0 R / S / Ссылка >> эндобдж 3713 0 объект > 1366 0 R] / P 440 0 R / Pg 3757 0 R / S / Link >> эндобдж 3714 0 объект > 1369 0 R] / P 447 0 R / Pg 3759 0 R / S / Link >> эндобдж 3715 0 объект > 1372 0 R] / P 450 0 R / Pg 3761 0 R / S / Link >> эндобдж 3716 0 объект > 1375 0 R] / P 453 0 R / Pg 3763 0 R / S / Link >> эндобдж 3717 0 объект > 1494 0 R] / P 470 0 R / Pg 3765 0 R / S / Ссылка >> эндобдж 3718 0 объект > 1537 0 R] / P 471 0 R / Pg 3767 0 R / S / Ссылка >> эндобдж 3719 0 объект > 679 0 R] / P 3770 0 R / Pg 3769 0 R / S / Link >> эндобдж 3720 0 объект >> 1611 0 R] / P 484 0 R / Pg 3772 0 R / S / Ссылка >> эндобдж 3721 0 объект > 682 0 R] / P 3775 0 R / Pg 3769 0 R / S / Ссылка >> эндобдж 3722 0 объект > 1615 0 R] / P 488 0 R / Pg 3777 0 R / S / Ссылка >> эндобдж 3723 0 объект > 1811 0 R] / P 499 0 R / Pg 3779 0 R / S / Ссылка >> эндобдж 3724 0 объект > 685 0 R] / P 3781 0 R / Pg 3769 0 R / S / Link >> эндобдж 3725 0 объект > 1814 0 R] / P 503 0 R / Pg 3783 0 R / S / Link >> эндобдж 3726 0 объект > 688 0 R] / P 3785 0 R / Pg 3769 0 R / S / Link >> эндобдж 3727 0 объект > 690 0 R] / P 3787 0 R / Pg 3769 0 R / S / Link >> эндобдж 3728 0 объект > 1817 0 R] / P 507 0 R / Pg 3789 0 R / S / Link >> эндобдж 3729 0 объект > 692 0 R] / P 3791 0 R / Pg 3769 0 R / S / Link >> эндобдж 3730 0 объект > 1940 0 R] / P 511 0 R / Pg 3789 0 R / S / Ссылка >> эндобдж 3731 0 объект > 694 0 R] / P 3794 0 R / Pg 3769 0 R / S / Ссылка >> эндобдж 3732 0 объект > 1943 0 R] / P 515 0 R / Pg 3796 0 R / S / Ссылка >> эндобдж 3733 0 объект > 697 0 R] / P 3798 0 R / Pg 3769 0 R / S / Ссылка >> эндобдж 3734 0 объект > 699 0 R] / P 3800 0 R / Pg 3769 0 R / S / Link >> эндобдж 3735 0 объект > 2348 0 R] / P 523 0 R / Pg 3802 0 R / S / Link >> эндобдж 3736 0 объект > 701 0 R] / P 3804 0 R / Pg 3769 0 R / S / Link >> эндобдж 3737 0 объект > 2450 0 R] / P 534 0 R / Pg 3806 0 R / S / Link >> эндобдж 3738 0 объект > 703 0 R] / P 3808 0 R / Pg 3769 0 R / S / Link >> эндобдж 3739 0 объект > 2452 0 R] / P 534 0 R / Pg 3806 0 R / S / Link >> эндобдж 3740 0 объект > 2454 0 R] / P 534 0 R / Pg 3806 0 R / S / Link >> эндобдж 3741 0 объект > 705 0 R] / P 3812 0 R / Pg 3769 0 R / S / Link >> эндобдж 3742 0 объект > 707 0 R] / P 3814 0 R / Pg 3769 0 R / S / Ссылка >> эндобдж 3814 0 объект > эндобдж 3769 0 объект > / MediaBox [0 0 612 792] / Parent 3840 0 R / Resources> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / StructParents 1 / Tabs / S / Type / Page >> эндобдж 3839 0 объект > поток x] o8? Ҿ «~ &) Rww \ 8j7v 뇇 2 ֡ NT /) C / ~ 0_q0 ~ yqqSu ^ + ;: 9fG ׯ r y˙qn_Q4 | KT (6} RU? _͌2? I➤y> x.3 ‘) N.e} ze1: ǖH̓E8 QXNGPt%} J (BAm «(| X`bK : / $> و ~ LOZL ߃ gh] 0S / Oo | a {ME

(PDF) Конструкция высокотемпературной «анаэробной газовой печи», подходящей для пиролиза

1

Содержимое этой работы может быть использовано в соответствии с условиями лицензия Creative Commons Attribution 3.0. Любое дальнейшее распространение

этой работы должно содержать указание на автора (авторов) и название работы, цитирование журнала и DOI.

Опубликовано по лицензии IOP Publishing Ltd

1234567890 ‘’ “”

ICESW IOP Publishing

IOP Conf.Серия: Материаловедение и инженерия 413 (2018) 012079 doi: 10.1088 / 1757-899X / 413/1/012079

Проектирование высокотемпературной «анаэробной газовой печи», подходящей для пиролиза

Ishola Felix A1, Oyawale F .1, Инегбенебор А. О1 и Бойо Генри1

1 Университет Ковенанта, Ота, штат Огун, Нигерия

Для корреспонденции: [email protected]

. Потребность в высокотемпературной анаэробной печи для пиролиза быстро становится незаменимой для технологического роста в Нигерии.В этом проекте высокотемпературная печь

была спроектирована и построена с использованием принципа теплопередачи. Печь изготовлена ​​из кожуха из низкоуглеродистых листов

четырех прямоугольных форм. Огнеупоры из кирпича заполняют полости

печи. Это помогает сохранить потери тепла. Капсула (камера) пиролиза была изготовлена ​​из высокой трубы из углеродистой стали

с фланцами, которые можно открывать для загрузки продуктов и вакуумирования. Установлен механизм

для регулирования температуры и подачи газа

.Печь была газовой

с обогревом

из-за ее высокой горючести и решения проблемы ограниченного электроснабжения в стране

. Изготовленный прототип печи прост в использовании и универсален благодаря нововведению

— съемной капсуле для пиролиза, которая может быть модифицирована за счет продуктов пиролиза и побочных продуктов. Капсула пиролиза окружена пламенной рубашкой (основной камеры печи)

, созданной для нагрева капсулы с регулируемой скоростью до любой желаемой температуры до 1200 oC с помощью автоматизированной системы управления

для блока подачи газа.

Разработанная высокотемпературная печь для анаэробного газа

применима для широкого диапазона процессов пиролиза и может использоваться для различных прекурсоров

для получения конечного продукта, достижимого в заданных температурных пределах.

Ключевые слова: пиролиз, печь, конструкция

1. Введение

Нигерия на данный момент сосредоточена на технологическом развитии

, что является ее единственным шансом догнать

в ее гонке к индустриализации и экономический прогресс.Бесспорно,

усилий придется вложить в исследования в области металлургии и развития материалов с использованием локального содержания

. Эта реальность породила этот проект; проектирование и разработка эффективной высокотемпературной печи

с использованием основных принципов разработки печи с использованием местного материала

s. Поскольку пилотную печь

можно использовать для множества обычных печей, ее можно модифицировать для анаэробного нагрева материалов

, процесса, известного как пиролиз.Практически эффективность печи

напрямую связана со способностью минимизировать потери тепла. Потери тепла — это тепло от поверхности печи пиролиза к окружающей среде

за счет естественной конвекции и излучения [6]

Этот проект

ed по созданию анаэробной печи, которая может быть использована для целей пиролиза. Когда твердый материал

нагревается, он в конечном итоге достигает температурного порога, при котором он начинает химически разрушать

.Этот процесс называется пиролизом; чем больше отсутствие воздуха, тем больше процветает процесс. Пиролиз

— это одновременное изменение химического состава материала (например, длинные углеводородные цепочки на более короткие цепи

), процесс необратим, и было признано, что он является наиболее перспективным термохимическим процессом

для обработки отходов [ 3].

Особый интерес для этого проекта представляет производство активированного угля и графита из различных

местных прекурсоров, таких как бамбук, кокосовая шелуха, скорлупа конуры пальм и некоторые неорганические отходы

материалов.Нигерия в значительной степени полагалась на импорт этих важных инженерных материалов (активирована конструкция печи пиролиза для термообработки

с местной послепродажной службой High Power

Ознакомьтесь с широким спектром высококачественных, эффективных и прочных материалов. Конструкция печи пиролиза в Alibaba .com для различных коммерческих и промышленных требований к плавке.Файл. Конструкция печи пиролиза Модель отличается термостойкостью, импровизированными модернизированными процедурами плавки для выполнения точных качественных работ и также широко популярна среди торговцев золотом. Эти. Печи пиролиза конструкции предлагаются на сайте ведущими поставщиками и оптовиками по конкурентоспособным ценам и сделкам.

Профессиональное и оптимальное качество. Пиролизная печь Конструкция на месте изготовлена ​​из высококачественных материалов, таких как металлы, с длительным сроком службы и устойчивостью к любым видам использования.Эти продукты доступны с различными типами печей и оснащены точным контролем температуры. Файл. Конструкция печи пиролиза на этом объекте оснащены прочным корпусом, с водяным охлаждением, функциями распылительного охлаждения и автоматической системой управления ПЛК. Купите это. Пиролизная печь Конструкция позволяет максимально увеличить производительность, и это тоже с точки зрения энергосбережения.

Alibaba.com предлагает несколько вариантов. Конструкция печи пиролиза различных размеров, форм, цветов, характеристик и типов печей, таких как дуговая печь, сушильная печь, печь отжига и многие другие.Эти прибыльные и продуктивные. Конструкция печи пиролиза идеальна для сталелитейных заводов и отдельных производственных компаний благодаря своей эффективности и экологичности. Эти продукты просты в установке и недороги в обслуживании. Эти. Конструкция печи пиролиза оснащена мощными термостойкими двигателями, которые помогают достичь оптимальной производительности и снизить затраты на рабочую силу.

Просмотрите отдельные категории. Печь пиролиза конструкция доступна на Alibaba.com и покупайте эти продукты в рамках своего бюджета и требований. Эти продукты имеют сертификаты ISO, CE и доступны как OEM-заказы при оптовых закупках. При покупке этих продуктов предлагается квалифицированное послепродажное обслуживание.

Котлы с газификацией древесины — DOKOGEN

Котлы с газификацией древесины DC25GD

Экологические котлы с газификацией древесины

G enerator D Котлы okogen характеризуются специальной камерой, которая с обеих сторон выложена специальными керамическими фасонными деталями, с воздухозаборниками в нижней части и керамическим соплом, а в нижней камере — сферическими керамическими частями.Задний дымоход оборудован трубчатым теплообменником.

Газификация древесины (обратное горение) с последующим сжиганием древесного газа в керамической камере сгорания обеспечивает оптимальное сжигание всех горючих компонентов. Подача воздуха и процесс горения регулируются вытяжным вентилятором. Это обеспечивает быстрое зажигание и хорошее сгорание котла с момента розжига. Температура пламени 1000 — 1250 ° С.

Обратное горение (газификация) и керамическая камера сгорания обеспечивают практически полное сгорание с минимумом вредных выделений.Котлы соответствуют европейским нормам для экологически чистых продуктов и относятся к 5 классу стандарта котлов ČSN EN 303-5 . Отвечает самым строгим требованиям ЕС — ECODESIGN 2015/1189.

Преимущества котлов с газификацией древесины ATMOS

• Возможность сжигания больших кусков дерева
• Большой топливный бак — длительное время горения
• Трубчатый теплообменник
• Высокая эффективность более 90% — первичный и вторичный воздух предварительно нагревается до высокой температуры
• Экологическое горение — котел класс 5 — ČSN EN 303-5, ECODESIGN 2015/1189
• Вытяжной вентилятор — золоудаление без пыли, котельная без дыма
• Охлаждающий контур для защиты от перегрева — без риска повреждения котла
• Вытяжной вентилятор автоматически выключается при сгорании топлива — термостат выхлопных газов
• Удобное золоудаление — большое пространство для золы (при сжигании дров необходимо очищать его раз в неделю)
• Малый размер и небольшой вес
• Высокое качество

Вид на верхнюю загрузочную камеру Размеры заправочного отверстия

Вид на нижнюю камеру сгорания Пламя в нижней камере сгорания

Трубчатый теплообменник Вытяжной вентилятор и дымовая труба

Установка

Котлы

ATMOS необходимо подключать через LADDOMAT 22 или терморегулирующий клапан (трехходовой клапан, управляемый приводом), чтобы поддерживать минимальную температуру воды, возвращающейся в котел, на уровне 65 ° C.Температура воды на выходе из котла должна постоянно поддерживаться в пределах 80–90 ° C.
Стандартная конфигурация всех котлов включает контур охлаждения для предотвращения перегрева. Рекомендуем устанавливать котлы с накопительными баками.

МОДЕЛЬ КОТЛОВ DCxxGD ПРЕДНАЗНАЧЕНА ДЛЯ ПОДКЛЮЧЕНИЯ ТОЛЬКО К НАКОПИТЕЛЬНЫМ БАКАМ ДОСТАТОЧНОЙ МОЩНОСТИ С МИНИМУМОМ 55 ЛИТРОВ НА 1 кВт УСТАНОВЛЕННОЙ МОЩНОСТИ КОТЛА.

Laddomat 22 и терморегулирующий клапан Контур охлаждения котла

Подключение котла к Laddomat 22 и накопительным бакам

Подключение котла с регулятором ACD 01 и накопительными баками

Регламент котлов

Электрический — механический — мощность котла регулируется с помощью регулирующей воздушной заслонки с регулятором тяги типа FR 124, которая автоматически открывает или закрывает предохранительный клапан в зависимости от заданной температуры воды на выходе (80-90 ° C). ).При настройке регулятора мощности следует уделять особое внимание, поскольку регулятор выполняет еще одну важную функцию, помимо регулирования мощности — он также защищает котел от перегрева. Регулирующий термостат, расположенный на панели котла, регулирует вытяжной вентилятор в соответствии с заданной температурой (80 — 85 ° C). На регулирующем термостате следует установить температуру на 5 ° C ниже, чем на регуляторе тяги FR 124.

Котлы

также оснащены термостатом отходящих газов, который служит для отключения вытяжного вентилятора после сгорания дров.

Котел работает на пониженной мощности даже без вентилятора — нагрев не пропадает при отключении электроэнергии. При мощности до 70% от номинальной мощности котел может работать без вентилятора (для котлов DCxxGD мы не рекомендуем работу с выключенным вытяжным вентилятором).

Регулирующая заслонка воздуха Вытяжной вентилятор и дымовая труба

Панель управления со стандартным регулированием

Каждый котел может быть оснащен эквитермальным регулятором ATMOS ACD 01 для управления системой отопления в зависимости от температуры наружного воздуха, температуры в помещении и времени.Эта регулировка позволяет управлять котлом с вентилятором и многими другими функциями.

Пульт управления с эквитермическим регулированием ATMOS ACD 01

Технические характеристики

Чертежи котла, обозначение

1.	Корпус котла	18.	Термометр
2.	Дверца загрузочная (верхняя)	19.	Воздуховод — воздуховод
3.	Дверь зольника (нижняя)	20.	Главный выключатель
4.	Вытяжной вентилятор (S)	22.	Регулятор тяги — Honeywell FR 124
5.	Термостойкая фасонная деталь — сопло	23.	Контур охлаждения для защиты от перегрева
6.	Панель управления	24.	Термостат управления вентилятором (котел)
7.	Предохранительный термостат	25.	Дверное наполнение — Сибрал
8.	Регулирующая заслонка	26.	Уплотнение двери — шнур 18 x 18
9.	Термостойкая фасонная деталь — для типа GD — сторона зоны горения	27.	Термостат дымовых газов
10.	Термостойкая фасонная деталь — для типа GD — сферическое пространство	30.	Конденсатор вытяжного вентилятора
11.	Уплотнение — форсунка — 12 x 12 (14 x 14)	33.	Трубчатый теплообменник
12.	Термостойкая фасонная деталь — полумесяц
13.	Клапан розжига	К	Горловина дымохода
14.	Термостойкая фасонная деталь — для типа GD — задняя грань сферического пространства	л	выход воды из бойлера
15.	Крышка для чистки	м	подвод воды в котел
16.	Защитный кожух	N	заправочный клапан
17,	Тяга клапана зажигания	п.	трубная втулка — втулка датчика регулирующего клапана контура охлаждения

Размеры котла

Тип котла	DC18GD	DC25GD	DC30GD	DC40GD	DC50GD
А	1281	1281	1281	1435	1435
B	820	1020	1020	1120	1120
К	680	680	680	680	680
D	945	945	945	1095	1095
E	150/152	150/152	150/152	150/152	150/152
Ф.	87	87	87	82	78
G	185	185	185	185	185
H	1008	1008	1008	1152	1152
Канал	256	256	256	256	256
I	256	256	256	256	256
Дж	6/4 «	6/4 «	6/4 «	2 «	2 «

Технические характеристики

Тип котла		DC18GD	DC25GD	DC30GD	DC40GD	DC50GD
Мощность котла	кВт	19	25	29,8	40	49
Тяга дымохода заданная	Па	16	18	20	22	24
Вес котла	кг	376	469	466	548	565
Объем котла	л	73	105	105	112	128
Объем топливной камеры	дм 3	80	120	125	160	160
Максимальная длина древесины	мм	330	530	530	530	530
КПД котла	%	90,3	90,5	90,8	90,5	92,0
Температура дымовых газов при номинальной мощности	° С	145	132	155	175	183
Указанное топливо (предварительное)		Сухая древесина с теплопроизводительностью 15-17 МДж.кг1, содержание воды не менее 12% — макс. 20%, в среднем 80 — 150 мм
Мин. температура обратной воды	° С	65
Класс котла		5	5	5	5	5
Класс энергоэффективности		А +	А +	А +	А +	А +

Реактор пиролиза

— обзор

Газификация и пиролиз

При нагревании топливо из биомассы разлагается на ряд газообразных и конденсируемых веществ, оставляя после себя твердый углеродистый остаток, известный как уголь.Это ранняя стадия горения, и светящееся пламя, наблюдаемое при сжигании древесины и другой биомассы, является результатом окисления летучих соединений, выделяемых во время пиролиза и газификации сырья, и теплового излучения от частиц сажи от пламени, дающего характерный желтый цвет. .

Когда отношение эквивалента топлива к воздуху, ϕ , уравнения [6] существенно больше единицы (богатое топливом), топливо будет окисляться только частично из-за недостатка кислорода, и продукты реакции не будут состоять из только диоксид углерода и вода, но большие количества оксида углерода и водорода в дополнение к различным количествам газообразных углеводородов и конденсируемых соединений (смол и масел), а также полукокса и золы.Другие окислители, включая водяной пар, также могут использоваться вместо воздуха, и в этом случае набор продуктов реакции будет отличаться. Условия реакции могут быть изменены, чтобы максимизировать производство топливных газов, жидких топлив или полукокса (как для древесного угля), в зависимости от предполагаемого энергетического рынка или рынков. Термин «газификация» применяется к процессам, которые оптимизированы для производства топливного газа (в основном, CO, H ₂ и легкие углеводороды). При нагревании без добавления окислителя сырье подвергается пиролизу.Реакторы пиролиза обычно проектируются так, чтобы максимально увеличить производство жидкостей за счет быстрого, а не медленного нагрева, хотя растущий интерес к биоугля или сажи теперь меняет предпочтительную смесь продуктов. Катализаторы иногда используются для ускорения различных реакций, особенно крекинга высокомолекулярных углеводородов, образующихся во время газификации, а также в химическом каталитическом синтезе жидких углеводородов и других продуктов при производстве транспортного биотоплива.

Технология газификации была разработана более 200 лет назад (Kaupp and Goss, 1984), а в последнее время была усовершенствована в первую очередь с целью обеспечения доступа твердого топлива (биомасса, уголь и кокс) к некоторым из тех же коммерческих рынков, что и природные. газ и нефть.Газификаторы давно используются для преобразования твердого топлива в топливные газы для работы двигателей внутреннего сгорания, как с искровым зажиганием (бензин), так и с воспламенением от сжатия (дизели). Их также можно использовать для устройств внешнего сгорания, таких как котлы и двигатели Стирлинга. Наиболее распространенными типами являются газификаторы прямого действия, в которых частичное окисление сырья в топливном слое дает тепло для реакций пиролиза и газификации, которые в основном являются эндотермическими. В газификаторах непрямого действия и в реакторах пиролиза используется внешний теплообмен для обеспечения тепла, необходимого для пиролиза топлива.Тепло может быть произведено путем сжигания некоторого количества исходного топлива из биомассы или путем сжигания выходящих топливных газов, жидкостей или полукокса. Аллотермические реакторы были разработаны для подачи тепла за счет внутреннего, но раздельного сжигания фазы полукокса после газификации сырья, в основном в системах с двумя реакторами (Wilk and Hofbauer, 2013). Газификаторы могут иметь меньше проблем со шлакованием золы из-за более низких рабочих температур по сравнению с камерами сгорания, хотя шлакование, засорение и агломерация слоя остаются проблемами с некоторыми видами топлива (например.г., солома).

Когда в газификаторы прямого действия подается воздух для реакции с сырьем, топливные газы будут содержать большое количество азота, а теплотворная способность или содержание энергии в газе будет низким (3–6 МДж м ^–3 ) по сравнению с природный газ (сравните метан при 36,1 МДж м ^-3 ) и другие более традиционные виды топлива. Двигатели без наддува, работающие на таком газе, будут иметь пониженную выходную мощность по сравнению с их работой на бензине или дизельном топливе (Jenkins and Goss, 1988).В случае дизельных двигателей газ нельзя использовать в одиночку, и для обеспечения надлежащего зажигания и выбора момента впрыскивается пилотное количество дизельного топлива. Для двигателей с искровым зажиганием выходная мощность двигателя примерно вдвое меньше, чем у того же двигателя на бензине, потому что объем воздуха в двигателе (количество воздуха, всасываемого в цилиндр двигателя во время такта впуска) уменьшается из-за большого занимаемого объема. топливным газом, и поэтому во время каждого цикла можно сжечь не так много топлива (Jenkins and Goss, 1988).Частично это можно преодолеть с помощью наддува двигателя. Для двухтопливных дизельных двигателей газ, как правило, может обеспечивать до 70% общей энергии топлива, не сталкиваясь с серьезным ударом, который является результатом длительной задержки зажигания, связанной с генераторным газом, тем же свойством, которое дает газу отличное октановое число ( Chancellor, 1980; Ogunlowo et al ., 1981). Те же свойства генераторного газа, которые приводят к позднему воспламенению и детонации в дизельном двигателе, делают его достаточно устойчивым к детонации в двигателе с искровым зажиганием, поэтому можно использовать степени сжатия значительно выше 10.При правильной конструкции головки блока цилиндров и увеличенной степени сжатия эффективность двигателя может быть улучшена по сравнению с бензиновым двигателем, компенсируя некоторое снижение характеристик из-за уменьшения объема воздуха.

Если в реакторе газификации используется обогащенный или чистый кислород, полученный топливный газ или синтез-газ будет более высокого качества. Однако стоимость производства кислорода высока, и такие системы обычно предлагаются для более крупных масштабов или для производства более дорогих товаров, таких как химикаты и жидкое топливо.Метанол, жидкое спиртовое топливо, CH ₃ OH, образуется в каталитической реакции

[7] CO + 2h3 = Ch4OH

Этой реакции способствует низкая температура (400 ° C), но высокое давление (30– 38 МПа). Оксид цинка и оксид хрома являются общими катализаторами. Используя медь в качестве катализатора, можно снизить температуру и давление реакции (260 ° C, 5 МПа), но медь чувствительна к отравлению серой и требует хорошей очистки газов (Probstein and Hicks, 1982). Реакции Фишера-Тропша можно использовать для получения ряда химических веществ, включая спирты и алифатические углеводороды.Снижены требования к температуре и давлению, а выбор катализатора может быть получен с большей селективностью.

Жидкости, такие как бензины, могут производиться косвенными путями, включающими газификацию или пиролиз твердой биомассы для получения реакционноспособных промежуточных продуктов, которые можно каталитически улучшить (Kuester et al. ., 1985; Prasad and Kuester, 1988; Kuester, 1991; Браун, 2011). Жидкости, произведенные непосредственно путем пиролиза, обычно коррозионно-агрессивны, страдают окислительной нестабильностью и не могут быть напрямую использованы в качестве моторного топлива.Многие продукты также канцерогены. Для получения товарных соединений обычно требуется какая-либо очистка. Несмотря на это, реакторы быстрого пиролиза, использующие биомассу и другие виды топлива, находятся в стадии коммерческого запуска для производства бионефти (Ensyn Corp, 2014). Жидкое топливо также можно производить прямыми термохимическими способами, такими как гидрирование в растворителе с присутствующим катализатором (Elliott и др. ., 1991; Bridgwater and Bridge, 1991).

Одним из основных технических препятствий, особенно в малых масштабах, при применении газификаторов для целей, отличных от прямого сжигания сырого газа, является очистка газа.Удаление твердых частиц и смол из газа имеет решающее значение для последующего производства электроэнергии и синтеза топлива. Смолы представляют собой класс тяжелых органических материалов, которые особенно трудно удалить или обработать. Существуют системы для производства газа приемлемого качества, но, как правило, они полагаются на некоторую комбинацию влажной и сухой очистки и фильтрации и увеличивают расходы на систему конверсии. Маломасштабные газификаторы, используемые для удаленного производства электроэнергии, часто применялись без надлежащих процедур обращения с гудроном, отделенным от газа.Очистка газа и обработка гудрона остаются критическими инженерными задачами для более широкого внедрения технологии во всех масштабах.

Усовершенствованные варианты производства электроэнергии из биомассы включают использование газификатора биомассы для производства топливного газа для газовой турбины в интегрированной системе с комбинированным циклом газификации (Рисунок 17; Меерман и др. ., 2013). Эффективность этих систем может быть значительно выше, чем у традиционных систем выработки электроэнергии с циклом Ренкина. Основные технические задачи включают очистку горячего газа для получения газа надлежащего качества, чтобы избежать загрязнения турбины, а также разработку надежных реакторов или компрессоров высокого давления и систем подачи топлива.Считается, что использование газогенератора является преимуществом по сравнению с камерой сгорания с прямым сгоранием, поскольку потери тепла в системе газоочистки вызывают меньшее беспокойство, поскольку большая часть энергии топлива находится в форме химической энергии получаемого газа. Другие преимущества газификаторов перед камерами сгорания включают способность работать при более низких температурах и меньшие объемы газа на единицу преобразованного сырья, что способствует удалению соединений серы и азота для снижения выбросов загрязняющих веществ. Системы этого типа в настоящее время находятся в стадии разработки, и несколько крупномасштабных демонстрационных проектов были завершены, но эта технология еще не была внедрена в коммерческих целях для биомассы, хотя она применяется для угля в более крупных масштабах (Stahl and Neergaard, 1998).Фиг.17 также иллюстрирует возможное использование впрыска пара для уменьшения тепловых выбросов NO _x и увеличения выходной мощности газовой турбины. Высокая теплоемкость пара по сравнению с продуктами сгорания приводит к увеличению мощности, а добавление пара снижает температуру пламени, что способствует уменьшению термического образования NO _x (Weston, 1992). Многие другие варианты термохимической конверсии находятся в стадии разработки (Brown, 2011).

Рис. 17. Передовая концепция выработки электроэнергии с комбинированным циклом с интегрированной газификацией. Показана газификация сжатым воздухом. Также показан вариант газовой турбины с впрыском пара (IG / STIG).

Промышленный котел — обзор

Котлы в корпусе

В нижнем диапазоне промышленных котлов, 16–45 т / ч, настоящий котел в корпусе, а именно цельный силовой агрегат, является обычным типом водотрубных котлов. поставляется.

Они имеют явные преимущества: они дешевле, чем обычные котлы, устанавливаемые на месте, их можно предварительно протестировать, проверить и настроить все элементы управления перед отправкой; время подключения на месте при правильной организации может составлять максимум 2–3 недели, что позволяет добиться более раннего ввода в эксплуатацию.Кроме того, согласование сборки всего агрегата одним производителем должно привести к производству более удовлетворительного агрегата, чем котел, установленный и введенный в эксплуатацию на месте.

Хотя в этих установках обычно используется относительно чистое топливо, такое как газ и нефть, твердое топливо можно сжигать, но это не рекомендуется. Однако развитие технологий с псевдоожиженным слоем по сравнению с обычным оборудованием для сжигания указывает на возможности увеличения производительности, так что устройства, сжигаемые таким образом, могут стать более конкурентоспособными по сравнению с газом и нефтью.

Из Рис. 17 видно, что в общих интересах компактности и простоты изготовления поставляется двухбарабанный котел с естественной циркуляцией. Котел специально разработан в соответствии со стандартами Великобритании для автомобильного транспорта, особенно в отношении поперечного сечения, но без каких-либо особо строгих обязательных ограничений по длине.

Рис. 17. Типовой котел блочного типа, работающий на газе и жидком топливе

Испарение при МКШ: 36 т / ч

Давление пара на выходе из котла: 2.52 МПа

Температура пара на выходе из котла: 343 ° C

Температура питательной воды: 88 ° C

Можно сжигать другие виды топлива, жидкие и газообразные, при наличии практических проблем при обращении с топливом и количествах, обусловленных теплотворной способностью.

Доступны прямоточные и прямоточные котлы; они гибки в эксплуатации, не ограничены чрезмерно габаритными ограничениями, но, как правило, несколько выше по стоимости, чем агрегаты с естественной циркуляцией. Они особенно подходят для работы в нижних диапазонах мощности, а также в областях высокого и даже сверхкритического давления.Однако необходимо учитывать водные условия, и, как правило, они используются в особых случаях.

Поскольку очевидно, что напор ограничен и связан с камерой сгорания с относительно высокими характеристиками, для обеспечения безопасности рабочее давление ограничено до 6,9–8,3 МПа. Если при транспортировке или превращении агрегатов в транспортируемые секции можно увеличить вертикальные центры, тогда возможно более высокое рабочее давление. В качестве альтернативы возможна установка с одним барабаном с использованием внешних сливных стаканов, подходящая для любого нормального рабочего давления.

Котлы с принудительной и регулируемой циркуляцией не имеют этого ограничения, будучи удовлетворительными при 13,8 МПа (единственная проблема — достаточный напор для циркуляционных насосов), без ограничений для прямоточных конструкций. Если котлы 45 т / ч могут поставляться как блочно, то компактные котлы производительностью 73–91 т / ч могут поставляться как в стандартном исполнении, так и в блочном исполнении. Доступны специальные исполнения на производительность 127–136 т / ч в трех и более секциях.

Все эти агрегаты любого типа имеют низкую тепловую инерцию; следовательно, их способность выдерживать колебания нагрузки без резких колебаний давления может быть поставлена ​​под сомнение.Однако при сжигании газа и мазута и современных быстрых и точных средствах управления это не представляет трудностей, и они, безусловно, так же хороши, если не лучше, чем аналогичные котлы традиционной конструкции, устанавливаемые на месте.

Типовой котел, поставляемый на электростанцию ​​химического комбината для электроэнергии, отопления помещений и т. Д., Указан на Рис. 17 . Установка работает на газе и / или масле; соответствующие решения относительно выбора принимаются по экономическим причинам.

Предусмотрена одинарная поворотная чашечная горелка, размеры камеры сгорания разработаны и расположены специально для этого оборудования.Большая длина печи гарантирует, что скорость тепловыделения снижается до умеренного значения 0,62 МВт / м ³ , и что температура газа на выходе из печи на входе в экран перед перегревателем снижается до удовлетворительного значения в течение длительного времени. непрерывная работа с хорошей доступностью.

Камера сгорания полностью охлаждается водой, за исключением стенки горелки, либо из трубок касательной (трубы соприкасаются друг с другом), либо из трубок, к которым прикреплены ребра, а именно конструкция мембрана-стенка.

Газы из камеры сгорания проходят через упомянутый экран перед пароперегревателем, затем через основную группу поверхностей нагрева, прежде чем достичь выхода газа в передней части котла. Фактически, газ образует полный поток типа «U».

От выхода из котла газы поступают в другие системы рекуперации тепла, в которых используются экономайзеры с плоскими или пластинчатыми трубками или воздухонагреватели, в зависимости от требований установки и необходимой эффективности. На иллюстрации показан большой экономайзер с неизолированной трубой.

Форма камеры сгорания более или менее соответствует системе с одной горелкой; таким образом, если горелку необходимо погасить или снять для какой-либо цели, мощность падает очень быстро, и, очевидно, это неприемлемо для однокотловой установки, обеспечивающей электроэнергию и технологические потребности. Однако в большинстве установок с одной горелкой конструкция предусматривает два 100% распылителя, что обеспечивает полную надежность. Все обычные меры безопасности, необходимые для нормальной работы, полного управления горелкой и защитных блокировок, встроены в эти агрегаты в соответствии с теми же стандартами, что и для котлов, устанавливаемых на месте.

Пиролизное масло — Экология с открытым исходным кодом

Main > Energy > Biofuel

---

Пиролизное масло или «бионефть» является продуктом пиролиза различных материалов, таких как:

• При нагревании древесины или другой биомассы до достаточной температуры в среде с низким содержанием кислорода или без кислорода образуются летучие компоненты
• После охлаждения некоторые из них находятся в газообразном состоянии (водород, окись углерода, газообразные углеводороды), а другие находятся в жидкой форме, так называемое пиролизное масло
• Это масло является плотным источником топлива — для таких применений, как отопление и производство пара.
• Таким образом, это менее технологичный заменитель нефтяного топлива в некоторых приложениях с более низкой теплотворной способностью, чем дизельное топливо.
• В настоящее время не может заменить дизельное топливо в стандартных дизельных двигателях внутреннего сгорания из-за высокой вязкости и кислотности
• Модернизация биомасла до дизельного топлива с помощью процесса Фишера-Тропша возможна, но не может быть практичной в малых масштабах
• Также существуют химические пути
• Недавно был открыт дешевый способ с открытым исходным кодом для улучшения биомасла с помощью Red Mud в качестве катализатора.

Бионефть («биокруд») прямо с фермы.

• Нужно найти для него какой-нибудь паспорт безопасности материала или, возможно, аналогичный продукт «креозит» / древесная смола?
• ВЕРОЯТНО не очень хорошо
• Не помешает использовать:
  • Перчатки
  • Вытяжной шкаф и респиратор и / или хорошая вентиляция в рабочем пространстве
• Пока он не превратится в конечное топливо / продукты, просто используйте:
  • Хорошая вентиляция и мытье рук после воздействия

Сценарии использования

Пиролизное масло чаще всего получают в результате пиролиза биомассы, но также возможны и другие источники, такие как пластиковые отходы и старые покрышки.Типичные промышленные применения пиролизного масла в качестве топлива:

• Котлы
• Печи
• Генераторы горячей воды
• Генераторы горячего воздуха
• Нагреватель теплоносителя
• Электрогенераторы (смешанные с 50% дизельным топливом)
• Дизельные насосы (смешанные с 50% дизельного топлива)

Методы использования

• Может использоваться напрямую (хотя и не так эффективно и загрязняюще) как:
• В случае переработки его можно использовать в качестве соответствующих углеводородов.
  • Фильтрация, водоотделение + химическая сушка и фракционная перегонка — это основной рабочий процесс
  • Можно ли использовать его в качестве сырья для производства биодизеля?
• Реакторы, скорее всего, также будут производить следующие полезные продукты:

Производство

Постпроизводственная фильтрация

• Простая вакуумная фильтрация через фильтр
• Можно даже использовать тонкую металлическую сетку для повторного использования (кислотность может быть проблемой для этого, но, возможно, ткань / керамика?)

Водоотделение + сушка

Базовое разделение

• Разделительная воронка или подобное устройство (метод пипетки для небольших объемов, ведра с носиками для дешевых установок и т. Д.) Может отделять большую часть воды
• Может ли водоотделитель / сифон для дизельного топлива быть хорошим вариантом OTS?
• Может быть использовано автоматическое дозирующее устройство или непрерывный сепаратор масла и воды

Дополнительная сушка

• Не требуется для прямого использования
• Это больше подходит для использования в химической очистке и модернизации
• Это можно сделать с помощью:
  • Молекулярные сита
  • Вакуумная сушка (при условии, что масло сначала не выкипит, или это учтено)
  • Фракционное замораживание (сублимационная сушка жидких смесей для разделения с помощью разностей сублимации) может работать (требуется исследование)
  • Простые емкости для испарения / бассейны в сухой / теплой среде? (требуется дополнительное исследование)

Постфильтрация + сушка Рафинирование / модернизация

• Не используется ни в каких случаях прямого использования масла
• Используется для производства синтетических углеводородов на том же уровне, что и разновидности био-сырой или невозобновляемой сырой нефти
• Выполнено с использованием того же рабочего процесса, что и другие источники:

Великий эксперимент, который можно провести за семестр, — это создание простого дистилляционного аппарата для проверки процедуры с использованием древесных стружек или газет, а также для измерения чистоты и состава получаемого топлива. Обращайтесь: joseph.dolittle в gmail dot com для получения дополнительной информации.

Базовый эксперимент можно легко провести, нагревая биомассу в металлической бочке емкостью 55 галлонов. Может быть применен внешний огонь или установлен электрический нагревательный элемент. Выделяющиеся пары можно направить в другой барабан, погрузив его в холодную воду для образования конденсата. Во втором барабане размещается дренажное отверстие для сброса давления, и газы могут сжигаться или захватываться на этом выходе по мере протекания реакции.Когда вся биомасса будет дистиллирована, подача газа в факел прекратится.

Полученный продукт можно затем проанализировать.

• Испытание на воспламеняемость
• Отопление для отвода воды
• Нагрев для удаления более легких фракций с получением мазута
• Дополнительный нагрев для получения более тяжелых масел или смазок
• Охлаждение на отдельные фазы
• Замораживание для разделения фаз или для разделения воды
• Использование кувшина для воды со встроенным краном позволяет легко отделить воду от топлива (аналогично разделительной воронке)
• Банку с краской в ​​качестве реактора может быть еще проще сделать в небольшом масштабе и дешево

вот пиролизный аппарат в моем понимании:

1.Вам нужна печь, вероятно, старая бочка для внешней стороны камеры сгорания, выложенная внутри смесью шамота / песка / опилок. У него будет крышка с умеренным выпускным отверстием (возможно, половина площади крышки будет удалена), которую можно было бы отлить из той же смеси шамота. Также внизу есть отверстие для топлива и воздуха. Вы могли бы запустить его на природном газе, поскольку в конечном итоге вы, вероятно, просто вернули бы древесный газ обратно в более позднюю версию.

2. Камера для ввода пиролизуемого материала.можно было бы окружить дешевую камеру тонким защитным покрытием. тонкий, чтобы не препятствовать теплопередаче. огнеупорный раствор и песок, может быть, раствор может стоить 20 долларов за все, что вам понадобится, я думаю. или вам может потребоваться труба большого диаметра и сделать для нее дно и верх из толстых (5/8 «-1/2», я думаю) металлических плит. он должен быть несколько толстым, потому что в противном случае он быстро окислится (гальванизация испарится; хром или эмаль должны будут выдерживать циклы теплового расширения / сжатия; тонкая нержавеющая сталь может быть вариантом) вверху есть отверстие для выхода, есть нет входного отверстия.

3. тушитель. очевидно, что скорость гашения важна, так как образующиеся свободные радикалы быстро соединяются с образованием смолы и асфальта, а не более полезных веществ. Обычный способ сделать это — распылить большое количество охлажденного пиролизного масла в горячий поток внутри циклонного сепаратора (например, вашей мукомольной мельницы). Не знаю, насколько это практично. возможно, охлаждение стенок циклонного сепаратора и трубопроводов к нему также проточной водой из вашего холодного колодца подойдет.это будет нуждаться в экспериментах.

4. Хранение газа. масляная бочка, наполненная водой, перевернутая и погруженная в воду. Большая версия того, как собирают газ на уроке химии. пузыри газ через дно, и у вас есть клапан на открытой поверхности, чтобы выпустить газ на досуге. веса на вершине стержня определяют фунты на квадратный дюйм хранилища. в конечном итоге этот газ может быть просто перенаправлен обратно в печь, но сначала полезно знать, сколько газа вы получаете, а также вы можете использовать его в качестве газа для приготовления пищи, чтобы вытеснить пропан.

Сначала я говорю «пропустите 3» и просто позвольте пузырькам в воде в 4-м растворе стать закалкой. тогда вы сможете взвесить полукокс и газ и узнать, сколько нефти вы добываете. большая часть нефти, вероятно, будет в пленке на дне газосборника, но я не знаю, как влажность повлияет на нее (я думаю, что некоторые фракции полимеризуются с водой или образуют стабильную эмульсию). Теоретически это была бы лучшая закалка с точки зрения площади поверхности газа до теплоотвода, так что вы получите оценку того, сколько нефти может произвести очень эффективное закалка.затем, когда у вас есть системные данные о расходах и все остальное, вы можете построить циклонный сепаратор и поиграть с некоторыми лучшими идеями гашения.

-эллиот

Реактор с циркулирующим псевдоожиженным слоем.

Это видео от YouTube Г-на Теслоняна демонстрирует мелкомасштабную фракционную перегонку биомасла из дровяной печи. Очень чистый газ получают, пропуская его через микроперерабатывающий завод (с фильтрами и системой фракционной перегонки).