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

Содержание

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

ПараметрыЕд.изм.15-25 кВт20-30 кВт40-50 кВт80-100 кВт
ТеплопроизводительностькВт15-2520-3040-5080-100
Объем камеры загрузки (газообразования)м30,130,150,220,52
Рабочее давление теплоносителя (не более)МПа0,30,30,30,3
Рабочая температура воды. Максимальная / Минимальная90 / 6590 / 6590 / 6590 / 65
КПД при влажности топлива:20% / 40%%90 / 8290 / 8290 / 8290 / 82
Номинальное разрежение за котломПа25252525
Температура исходящих газов140140140150
Потребляемая электрическая мощностьВт404090180
Напряжение питанияВ220220220220
Диаметр дымоходамм194200200 219
Отапливаемая площадь (ориентировочно)м2До 250До 300До 500До 1000
Максимальная длина дровм0,450,450,580,92
Габаритные размеры
Глубина * Ширина * Высота
мм810 / 740 / 1130810 / 740 / 1220950 / 760 / 13501300 / 1030 / 1440
Вескг350400450650
ТопливоДрова, топливные брикетыДрова, топливные брикетыДрова, топливные брикетыДрова, 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

Устройство и принцип работы пиролизного котла. Как изготовить пиролизный котел своими руками: чертежи, схемы и устройство

Твердотопливное отопительное оборудование постепенно начали заменять газогенераторными моделями, которые стали достойной альтернативой. Они зарекомендовали себя в качестве простых в эксплуатации, но при этом чрезвычайно эффективных решений, поэтому даже при сравнительно высокой стоимости пользуются у потребителей немалой популярностью. Достаточно отметить, что принцип работы пиролизного котла таков, что его успешно применяют не только при обогреве частных жилищ, но и промышленных предприятий.

Суть пиролиза

Газогенераторные котлы работают на принципе пиролизного сжигания топлива. Его суть состоит в том, что в условиях недостатка кислорода и под действием высокой температуры происходит процесс разложения сухой древесины на летучую и твердую части. Процесс обычно происходит при температуре 200-800 градусов Цельсия, причем это экзотермический процесс, то есть при нем еще и выделяется тепло, что позволяет улучшить прогрев топлива и его подсушивание в котле. Это сопровождается еще и подогревом воздуха, поступающего непосредственно в зону горения.

Смешение кислорода с пиролизным газом, выделившемся из древесины в условиях высокой температуры, приводит к горению последнего, что в дальнейшем приводит к получению тепловой энергии. В процессе сгорания происходит активное взаимодействие с активным углеродом, а это позволяет минимизировать выход вредных примесей. По большей части это получается смесь водяного пара и углекислого газа.

Характерные особенности

Как и прочее отопительное оборудование, твердотопливное производит нагрев теплоносителя, подаваемого впоследствии в систему. От других моделей он отличается принципом действия и некоторыми конструктивными особенностями. Принцип работы пиролизного котла базируется на процессе так называемой сухой перегонки древесины. Он заключается в выделении пиролизного газа из твердых материалов органического происхождения под действием повышенных температур в условиях минимизации подачи кислорода. Эта совокупность условий приводит к распаду древесины на газ и остатки в виде сухого кокса.

Сам процесс пиролиза осуществляется при достижении 1100 градусов Цельсия, поэтому происходит большое выделение тепла, позволяющее: подсушивать дрова в котле, нагревать воздух, поступающий в зону горения. При смешивании кислорода и газа, выделенного из древесины, происходит горение последнего, благодаря чему выделяется много тепловой энергии. При взаимодействии газа с активным углеродом происходит минимизация канцерогенных веществ в отработанных газах. Даже углекислого газа в них содержится втрое меньше, чем в обычных котлах, работающих на твердом топливе.

Устройство

Чтобы понять принцип работы пиролизного котла, необходимо не только рассмотреть его устройство, но и определить, как функционирует каждый отдельный узел прибора. В его состав входит немалое количество механизмов и деталей. Однако в качестве основы служит пара камер. Их обычно выполняют полностью герметичными из стальных листов, которые обладают толщиной не менее 5 мм. В качестве разделителя камеры используется форсунка. Верхнюю часть топки сделали в виде топливного бункера, то есть отдельной конструкции, а нижнюю применяют одновременно в качестве камеры сгорания и зольника.

Каждая камера предназначена для протекания вполне определенных процессов. В верхнем отделе происходит подсушивание дров с одновременным нагревом воздуха, направляемого после этого в следующий отсек. В нижней камере происходит сжигание полученного газа и накопление золы.

Функционирование

Принцип работы твердотопливного пиролизного котла основан на возможности регулировки мощности посредством наддува вторичного газа. Так результат получается более эффективным в сравнении с обычными отопительными аппаратами. Необходимая температура теплоносителя может быть установлена посредством встроенного терморегулятора.

Устройство пиролизного котла таково, что при его работе сажа полностью отсутствует в процессе горения, а зола образуется в минимальном количестве. Эти особенности ориентированы на предоставление возможности чистить прибор как можно реже.

Если говорить о том, как работает котел пиролизный в сравнении с обычным твердотопливным, то тут стоит отметить и более длительное горение дров при одной закладке, а именно функционирование до 12 часов. Естественно, на это влияют температурные показатели, однако ресурс работы гораздо больше. Дрова расходуются экономно за счет подогрева воздуха, поступающего в зону горения.

Выбор топлива

При том что устройство пиролизного котла предполагает его работу на дровах, что признано самым выгодным с точки зрения экономии, на практике для его функционирования могут использоваться и альтернативные виды органического топлива, к примеру, уголь, торф. Для повышения эффективности работы оборудования требуется учесть, что у каждого вида сырья своя длительность времени полного сгорания. В случае с мягкой древесиной это 5 часов, с твердой – 6, с коксом – 10.

Проведенные исследования и опросы пользователей свидетельствуют в пользу того, что наибольшая эффективность функционирования отопительного оборудования достигается при работе на сухих дровах. Влажность древесины не должна быть более 20%, а длина поленьев может составлять до 65 см. Это топливо не только обеспечит максимальную мощность оборудования, но и существенно увеличит время его бесперебойного функционирования. Однако если нет возможности приобрести такой вид ресурса, можно использовать альтернативный вид органического топлива, при условии, что изготовителем оно было разрешено. Это могут быть: торф, пеллеты, древесные отходы, целлюлозосодержащие отходы промышленности, каменный уголь.

Однако при выборе любого вида топлива важно помнить, что излишняя его влажность может привести к выделению пара во время работы аппарата, что становится причиной образования копоти и снижает тепловые характеристики оборудования во время эксплуатации. Только при использовании сухих веществ и правильной регулировке расхода первичного и вторичного воздуха происходит минимизация выделения канцерогенных веществ пиролизными газами.

Преимущества газогенераторного оборудования

Теперь, когда известно, как устроен пиролизный котел и какие виды топлива можно для него использовать, следует отметить, что среди твердотопливных моделей это наиболее экономичный вид. Функционирование подобного оборудования характеризуется:

— быстрым переходом на режим энергоэффективности;

— стабильной температурой в отопительной системе при условии, что в топке есть топливо;

— нет необходимости в частой чистке;

— котел уместно использовать в комплексе с любой системой;

— не нуждается в установке дымохода;

— выполнен из устойчивых к коррозии жаростойких материалов.

Такой перечень параметр указывает на эффективность работы пиролизных котлов в сравнении с традиционными твердотопливными моделями, поэтому их можно использовать для работы в любых помещениях. Высокая стоимость – это единственный недостаток подобного оборудования, однако в случае невозможности применения альтернативных устройств, помимо твердотопливных, выбор будет в пользу первых.

Устройство пиролизного котла: схемы, фото и рекомендации по изготовлению

Так как подобное оборудование становится в последнее время все более популярным среди потребителей, становится актуальным вопрос не только его приобретения, но и самостоятельного изготовления. Связано это с довольно высокой стоимостью готовых решений, непосильной большинству граждан. Чтобы сделать пиролизный котел своими руками, потребуется лишь желание и некоторые инструменты. Для начала требуется обладать базовой информацией о том, как выглядит и работает этот отопительный прибор. Заранее должно быть просчитано, какой тип горения окажется оптимальным для определенного задания – со щелевой горелкой или на колосниках. После этого в специализированном магазине требуется приобрести все необходимые детали. После этого можно начинать делать пиролизный котел своими руками. Чертежи, которые будут служить в качестве опоры, тоже должны быть подготовлены заранее.

Детали

Для самостоятельного изготовления газогенераторного оборудования требуется подготовить следующие материалы:

— стальную трубу со стенками толщиной 4 мм;

— листовую сталь толщиной 4 мм;

— профильные трубы;

— электроды;

— круглый прут диаметром 20 мм;

— шамотный кирпич;

— автоматика для регулировки температуры;

— асбестовый шнур;

— гайки и болты.

Итак, если вы решили сделать пиролизный котел своими руками, чертежи помогут в определении оптимального количества материалов для этого. На данный момент существует довольно много изданий, в которых опубликованы схемы и подробное описание процесса работы. Если руководствоваться ими, то можно создать довольно эффективный агрегат. Схема пиролизного котла (своими руками, как уже было сказано выше, сделать его особого труда не составит) требуется для обозначения места подачи воды, теплообменника и топки. Не стоит создавать чертеж агрегата с нуля, лучше подкорректировать типовой вариант, внеся правки под конкретную ситуацию.

Работа над созданием

При изготовлении газогенераторного котла своими руками можно взять в качестве базовой модели отопительный прибор на 40 кВт, который разработал конструктор Беляев, а после этого произвести оптимизацию под лазерную резку, уменьшив число требуемых деталей. Внутренний объем должен оставаться неизменным при любых переменах в конструкции прибора. Рубашка теплообменника при этом должна значительно увеличиться. После этого можно приступать к соединению всех деталей пиролизного котла при условии четкого следования чертежу. Воздух в указанном случае используется в качестве теплоносителя, что позволяет прогревать помещение без потерь тепла.

Герметичность труб – это необязательное условие, так как дровяной котел обычно не становится инициатором утечки и разгерметизации отопительной системы. Этот прибор вполне можно считать идеальным решением для монтажа на даче, где необходимость в отоплении возникает не так уж часто.

Установка

После того как прибор будет собран по схеме, можно приступать к его монтажу и последующим испытаниям. При правильном изготовлении газогенераторного котла он должен быстро выходить на требуемый режим, а прогрев отопительной системы должен происходить за 30 минут. Обычно температура в помещении поднимается довольно быстро.

Выводы

Итак, теперь, когда вам известен не только принцип работы пиролизного котла, но и возможности его самостоятельного изготовления, остается только принять решение: либо приобрести готовую модель, либо сделать ее своими руками. Важно понимать, что приборы, выпущенные промышленностью, изготовлены качественно, прошли тестирование и гарантируют полную безопасность эксплуатации.

для длительного горения, пошаговая инструкция, для древесины, чертежи

Если вам нужно сделать пиролизный котел, следует в точности придерживаться инструкции

Впервые конструкцию длительного горения изготовил литовский инженер, но отечественное производство сумело усовершенствовать твердотопливные котлы. Но такое изготовление пиролизного оборудования можно провести и своими руками. Это позволит сэкономить на приборе.

Особенности процесса пиролиза древесины

Во время горения дров не используется весь потенциал топлива, так как древесина сгорает достаточно быстро. Из-за этого процесс горения значительно утруднен, ведь постоянно приходится подкладывать дрова в котел или печь. С этой целью была сконструирована печь длительного горения Беляева, Попова и Холмова.

Пиролиз создает для топлива такие условия, когда сгорание древесины замедляется и выделяется намного больше тепла. Длительное горение достигается при понижении подачи кислорода. В результате образуется, природный кокс и горючий газ. Данный газ смешивается с кислородом и также сгорает под воздействием высоких температур, выделяя достаточно много тепла.

Этапы пиролиза:

  1. С минимальным доступом кислорода сгорает дерево и выделяет горючий газ;
  2. Сгорает горючий газ в камере догорания, выделяя тепло.

Пиролизное горение в двух этапах широко используется в печах длительного горения и в твердотопливных генераторах. Так можно устроить газогенераторный котел для автомобиля. Но важно правильно настроить работу котла.

Стоимость промышленных элементов может отличаться высокой стоимостью. Для устройства такого котла необходимые качественные и дорогие огнеупорные материалы. К тому же в промышленных котлах предусмотрена эффективная автоматическая система.

На скорость горения влияет температура прогрева дров и их влажность. Чем больше воды, тем длительнее будет она испаряться.

Контроль за горением происходит путем контроля подачи воздуха. Подача кислорода может происходить за счет вентилятора. Работает он за счет подключения к электросети. При обустройстве вентилятора получает установка, которая зависима от электрической сети.

Чертежи и принцип работы пиролизного котла своими руками

Принцип работы устройства зависит от конструкции системы. Для начала следует внимательно изучить схему и чертежи системы длительного горения. Это поможет лучше понять функции каждого элемента.

Схема пиролизной установки:

  • Вход для кислорода;
  • Топка;
  • Дымоход;
  • Трубопровод для подачи и отвода жидкости;
  • Регуляторы;
  • Место монтажа вентилятора.

Дымоход для пиролизного котла ничем не отличается по своему устройству от труб для выброса продуктов горения классических агрегатов. В нашей следующей статье вы узнаете, какие трубы лучше выбрать для монтажа дымохода: https://homeli.ru/stroitelstvo-doma/inzhenernye-sistemy/otoplenie/truby-dlya-dymokhoda.

В систему могут входить и другие детали. Вся сложность конструкции разобрана в чертежах. Наиболее простая конструкция наблюдается в чертеже котла «Пиролиз71».

Для отопления частного дома достаточно мощности котла в 40 кВт. Для увеличения или уменьшения мощности прибора потребуется внести изменения в саму конструкцию оборудования. В этом случае учитывают пропорциональные размеры всех элементов котла.

Для устройства отопительной системы с помощью твердотопливного котла своими руками необходимо сделать правильный расчет с учетом габаритов всех деталей.

Для маленького дома вполне достаточно котла с показателем 25-30 кВт. Абсолютно бесплатно пиролизную систему отопления не устроишь. Но есть выполнять работы своими руками, то можно сэкономить.

Твердотопливный котел – это отопительное устройство, которое использует энергию горящего твердого топлива. В статье: https://homeli.ru/stroitelstvo-doma/inzhenernye-sistemy/otoplenie/kotly-na-tverdom-toplive вы найдете описание и классификацию современных систем отопления длительного горения с использованием котлов на твердом топливе.

Принцип работы, плюсы и минусы пиролизного котла

Разобраться в принципе действия можно исходя из схем и чертежей. Но для самостоятельно изготовления понадобится больше углубиться в принцип работы устройства. Горелка работает благодаря сухой перегонке. При достижении температуры 500-600 градусов начинается разложение дерева. В итоге появляется горючий газ и натуральный кокс.

Горючий газ смешивается с воздухом. Именно это становится спусковым крючком для начала горения. Но для правильного процесса в камере должна поддерживаться оптимальная температура.

В результате пиролизного горения получается дым, который абсолютно безвредный для окружающей среды.

Устройство длительного горения позволяет максимально использовать твердое топливо. В итоге остается совсем мало отходов. Потенциал древесины раскрывается лучше, выделяется больше тепла и можно отопить большие площади.

Пиролиз относится к экзотермическим процессам. Это общее название класса, в результате деятельности которого образуется тепло. Но данное тепло используется для обогрева и сушки топлива.

Преимущества пиролизных котлов:

  1. Длительное время поддерживается стабильная температура;
  2. Вместительность загрузочного бункера;
  3. Высокий КПД;
  4. Можно использовать для утилизации продуктов древесной переработки.

Но самодельный пиролизник имеет свои недостатки. Среди минусов выделяют большие размеры конструкции, зависимость от электричества и выборочность топлива. При покупке готовой системы отмечают высокую стоимость оборудования. Для отопления дома нельзя использовать влажную древесину. Из-за высокой влажности пиролиз будет затрудненным.

Пошаговая инструкция, как сделать пиролизный котел своими руками

Для работы потребуется внушительный список инструментов. Потребуется дрель, сварочный аппарат, болгарка, вентилятор, термодатчик. Также понадобятся электроды, металлические листы, набор различных труб и стальных полос.

Толщина стали должна составлять 4 мм. Для экономии на корпус котла применяют более тонкий материал. Достаточно 3 мм толщины.

Для корпуса котла используется качественная и прочная сталь. Оптимальная толщина – не меньше 3 мм.

После изучения всех планов и чертежей можно изготовить гидролизный котел. Все детали системы вырезаются с помощью болгарки. Для их скрепления используется сварочный аппарат. Но выполнить работу правильно поможет пошаговая инструкция с учетом всех нюансов.

Рекомендации по оборудованию пиролизника:

  1. Загрузочный бункер необходимо разместить выше, чем у обычных топливных конструкциях;
  2. Горелка предусматривает наличие специального ограничителя для контроля подачи воздуха;
  3. Ограничитель делается из трубы сечением 70 мм, длина должна быть больше корпуса прибора;
  4. К нижнему отсеку ограничителя приваривают диск из стали, который создают со стенками трубы зазор в 4 см;
  5. Монтаж ограничителя предусматривает отверстие в крышке котла;
  6. Загрузочный бункер должен иметь прямоугольную форму;
  7. В качестве дверцы используется стальная накладка;
  8. Нижняя приставка имеет отверстие для удаления продуктов горения;
  9. Для улучшения теплоотдачи трубы внутри котла, ее выполняют с небольшим изгибом;
  10. Контроль количества теплоносителя проходит с помощью вентиля.

Правильность монтажа определяется после первого запуска котла. В продуктах горения не должен находиться угарный газ. Эксплуатация котла предусматривает регулярную проверку герметичности сварных швов. Также потребуется очищать печь на дровах или угле от золы и копоти.

Часто пиролизные котлы используются в комплексе с водяным отоплением. Но можно попробовать параллельное функционирование с системой обогрева воздуха. Воздух передвигается по трубам, а возвращается по полу.

Пиролизные котлы с водяным контуром и без – это высокоэффективное оборудование для качественного и быстрого прогрева помещений. В нашем следующем материале вы найдёте информацию об особенностях устройства агрегатов, а также ознакомитесь с популярными моделями: https://homeli.ru/stroitelstvo-doma/inzhenernye-sistemy/otoplenie/piroliznyj-kotel.

Эксплуатация пиролизного котла длительного горения своими руками

Настройка правильного функционирования котла после установки также имеет свои особенности. В норме котел не дымит. Перед первым включением котел подсоединяется к дымоходу и наполняется водой. На котле размещается терморегулятор для контроля показателей температуры жидкости. Чтобы смонтировать термометр в котлах предусмотрены специальные отверстия.

Последовательность включения котла:

  1. Вентилятор подключается к электросети и проверяется на работоспособность. Воздушные заслонки должны быть на среднем положении.
  2. В загрузочный бункер необходимо положить небольшое количество бумаги и щепок. Дверцы камеры потребуется закрыть.
  3. Открывается дроссельная заслонка дымохода, включается вентилятор и поджигается бумага.
  4. После разгорания дров форсунка перекрывается.
  5. Через нижний отсек сжигания выполняется контроль горения.
  6. После закипания жидкости потребуется отключить вентилятор. Пламя погаснет, а вода начнет остывать.

Установка котла предусматривает соблюдения правил безопасности. Монтировать прибор лучше в отдельно котельной. Оборудуют прибор на основе из кирпича или бетона. Предусматривается интервал между котлом и стенами – от 20 см.

Пиролизный котел своими руками: чертежи (видео)

Пиролизный котел имеет множество преимуществ. Это надежная система, которая позволяет получить максимальное количество тепла от сгорания древесины. Можно приобрести заводской вариант или сделать котел самостоятельно в домашних условиях.

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

           

           

 

Газификаторы с нисходящим потоком — обзор

2.3 Реакторы газификации / пиролиза

Различные типы реакторов используются для проведения процессов газификации и пиролиза.

Что касается газификации, реакторы можно разделить на две категории в зависимости от способа взаимодействия биомассы и агента газификации [18, 22]:

Реакторы с псевдоожиженным слоем — с барботажным псевдоожиженным слоем ( BFB ) и циркулирующий псевдоожиженный слой ( CFB )

Реакторы с неподвижным слоем

В реакторах первого типа топливо и слой инертного материала ведут себя как жидкость.Такое поведение достигается за счет нагнетания газа (известного как псевдоожижающая среда) через реактор. В качестве инертного материала обычно используется кварцевый песок. В зависимости от скорости псевдоожижающей среды в реакторе реакторы с псевдоожиженным слоем подразделяются на барботажные псевдоожиженные слои ( BFB ) и циркулирующие псевдоожиженные слои ( CFB ). Относительно низкие скорости газа (до 1 м / с) характеризуют первые, в то время как вторые характеризуются высокими скоростями газа (от 3 до 10 м / с).Твердые частицы уносятся вверх потоком газа; затем они отделяются от газа с помощью циклона и рециркулируют в нижней части псевдоожиженного слоя. Основными преимуществами псевдоожиженного слоя являются очень эффективная передача тепла биомассе и лучший контроль температуры процесса. Вместо этого основными недостатками являются неполное сгорание и высокое содержание смол.

В реакторах с неподвижным слоем топлива топливо поддерживается подвижной сеткой, которая позволяет поддерживать постоянную высоту слоя.Газификаторы с неподвижным слоем обычно дешевле, чем газификаторы с псевдоожиженным слоем. Более того, они позволяют получить высокую конверсию углерода из-за большого времени пребывания твердых частиц в реакторе, но они характеризуются ограниченной масштабируемостью [23].

Реакторы с неподвижным слоем можно разделить на восходящий поток (противоточный газификатор с неподвижным слоем , ), нисходящий поток ( прямоточные газификаторы с неподвижным слоем ) и поперечную тягу, в зависимости от направления пересечения слоя при газификации. агент.

В газификаторах с восходящим потоком агент газификации вводится в систему в нижней части реактора; следовательно, он взаимодействует с углем, образуя CO 2 . Последовательно продукты сгорания попадают в зону восстановления, где CO 2 , реагируя с углем, образует CO. Затем образовавшиеся газы достигают зоны пиролиза, где горячие газы позволяют испаряться биомассе. Наконец, тепло, выделяемое в процессе улетучивания, используется для испарения влаги.Эта система газификации очень эффективна из-за противотока. В любом случае, восходящая газификация имеет существенный недостаток — получение синтез-газа с высоким содержанием смол.

В газификаторах с нисходящим потоком агент газификации подается в реактор сверху или сбоку. Зоны реакции реактора аналогичны зонам, указанным для восходящего газификатора, даже если они имеют другой порядок. В данной типологии реактора можно выделить четыре реакционные зоны (рис.2.2), расположенные сверху вниз:

Рис. 2.2. Схема газификатора с неподвижным слоем (нисходящий ) [24].

Зона сушки — влага, содержащаяся в биомассе, улетучивается

Зона пиролиза / удаления летучих веществ — испарение летучих компонентов, содержащихся в биомассе (в основном легких углеводородов), с потерей массы до 80% от общей массы сухой биомассы

Зона окисления — окисление полукокса, вступающего в реакцию с окружающей атмосферой

Зона восстановления — реакции восстановления происходят в субстехиометрических условиях, например, преобразование CO 2 в CO

В газификаторах с нисходящим потоком теплопередача менее эффективна; следовательно, влажность биомассы, питающей газификатор, должна быть ниже по сравнению с биомассой, которая питает восходящую газификацию.Кроме того, газификаторы с нисходящим потоком требуют однородного размера подаваемой биомассы. В любом случае такая типология реактора имеет преимущество в получении синтез-газа с наименьшим содержанием смол (даже 1%), поскольку продукты пиролиза проходят через зону окисления.

В газификаторах с неподвижным слоем и поперечной тягой газифицирующий агент вводится с одной стороны реактора и выходит с другой стороны. Этот последний газификатор в основном используется для газификации древесного угля из-за очень высоких температур.

Некоторые из уже упомянутых технологий для проведения процесса газификации могут быть использованы даже для проведения процесса пиролиза, соответствующим образом изменяя рабочие условия.

Типология используемого реактора связана с конкретным выполняемым процессом пиролиза.

В частности, для быстрого пиролиза используются реакторы с псевдоожиженным слоем, реакторы с вращающимся конусом, а также абляционные и вакуумные реакторы, тогда как для медленного пиролиза используются реакторы с неподвижным слоем и вращающиеся печи (рис.2.3).

Рис. 2.3. Схема вращающегося печного реактора пиролиза (двухкамерный пиробустор Эйзенмана).

Вращающаяся печь представляет собой медленно вращающийся стальной цилиндр, который обычно наклонен для облегчения движения биомассы и выхода из реактора. Печь нагревается до очень высоких температур; следовательно, когда биомасса проходит через печь, она улетучивается.

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности.Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файлах cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файле cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Моделирование установки конденсации и фракционирования в установке пиролиза отходов пластмасс

Сравнение систем конденсации и фракционирования

Результаты моделирования процесса для трех исследованных случаев представлены на рис.8 и 9. Расчеты проводились для входящего потока пара при 300 ° C и трех значениях температуры разделения фаз (110, 140 и 170 ° C), соответствующих:

  • TOWR — температура дистиллята,

  • 2 CNDR — температура на выходе из первого конденсатора,

  • 3 CNDR — температура на выходе из второго конденсатора.Температура на выходе из первого конденсатора была равна температуре кубового продукта из соответствующей ректификационной колонны.

Рис. 8

Сравнение трех систем конденсации и фракционирования

Рис. 9

Фракционирование выбранных компонентов в тяжелую фракцию при температурах разделения, равных 110 ° C, 140 ° C и 170 ° C

Моделирование TOWR выполнены для колонки с 6 теоретическими ступенями (включая парциальный конденсатор).

На рисунке 8 показано отношение полученного потока тяжелой фракции к общему потоку нефти, определяемое как:

$$ Heavy \, фракция \, yield = \ frac {Heavy \, фракция \, поток} {(Heavy \, фракция \, поток \, + \, Легкая \, фракция \, поток)} \ times 100 {\%} $$

Очевидно, что повышение температуры разделения приводит к снижению выхода тяжелой нефти. При той же температуре разделения наивысшая эффективность тяжелой фракции достигается для простейшей конденсационной системы 2 CNDR.Однако важен и состав этой фракции.

Конденсационные системы предназначены для фракционирования компонентов газа из реактора пиролиза. После предварительных исследований для анализа было отобрано 7 соединений. Содержание этих компонентов в легкой и тяжелой нефти было чувствительно к изменению параметров процесса.

На рисунке 9 показано фракционирование выбранных компонентов в тяжелой фракции в зависимости от температуры разделения фаз и типа системы конденсации.Выход компонентов определяли аналогично вышеуказанному выходу тяжелой фракции. Столбики углеводородов показаны на диаграммах в порядке увеличения температуры кипения и температуры вспышки. Как упоминалось ранее, разделение пиролитического масла на две фракции направлено на повышение температуры вспышки тяжелой фракции. Следовательно, важно удалить из этой фракции компоненты с температурой вспышки ниже предельного значения, которое согласно стандарту принято равным 56 ° C. В случае модельного масла углеводороды легче n -ундекан должны быть исключены (таблица 1), что означает, что желаемое разделение находится между н-деканом и n -ундеканом.

В системе TOWR удовлетворительное удаление н-декана происходило при температуре разделения 110 ° C, в то время как системы 2 CNDR и 3 CNDR для достижения аналогичного эффекта должны работать при температуре значительно более высокой, по крайней мере, 170 ° C. Однако только в случае TOWR легкие углеводороды удалялись из тяжелой нефти очень эффективно, и потери тяжелых компонентов отсутствовали.

В результате, сравнение случаев TOWR 110 ° C и 2CNDR 170 ° C с сопоставимой тяжелой фракцией дает около 80% (рис.8) видно, что для конфигурации TOWR получено гораздо более выгодное распределение компонентов (рис. 9).

Система конденсации и фракционирования TOWR

Был проведен подробный анализ системы конденсации и фракционирования TOWR с ректификационной колонной. Температура на входе, температура дистиллята, количество ступеней и их эффективность были приняты в качестве независимых переменных процесса. В результате моделирования для каждой тестируемой комбинации входных данных был рассчитан набор параметров работы колонны и вспомогательных устройств (охладитель, конденсатор, сепаратор), а также состав выходных потоков.

Как температура входящего потока, так и предполагаемая температура дистиллята влияют на коэффициент орошения, выход тяжелых фракций и теплообмен в конденсаторе (рис. 10, 11, 12).

Рис. 10

Температура дистиллята в зависимости от степени орошения для различных температур потока сырья

Рис. 11

Выход тяжелых фракций как функция степени орошения для различных температур потока сырья, TOWR 6 теоретических ступеней

Рис. 12

Мощность колонного конденсатора на единицу массы потока сырья как функция от коэффициента орошения для различных температур потока сырья

При фиксированной температуре дистиллята требуемая величина орошения сильно зависит от температуры на входе (рис.10). Чтобы поддерживать ту же температуру дистиллята, увеличение температуры на входе потока сырья требует увеличения потока жидкости в колонне и, следовательно, коэффициента орошения.

Существует также корреляция между коэффициентом орошения и предполагаемой температурой дистиллята. Чем выше требуемая температура дистиллята, тем ниже значение флегмы (рис. 10), но также и меньшая производительность тяжелого продукта (рис. 11).

Как показано на рис. 11, температура на входе оказывает незначительное влияние на выход тяжелых фракций при той же температуре дистиллята.

Тепловая нагрузка конденсатора напрямую зависит от температуры на входе и желаемой температуры дистиллята (рис. 12). Как упоминалось выше, более низкая температура дистиллята требует более высокой температуры флегмы и, следовательно, более высокого теплового потока, передаваемого в конденсаторе. Аналогично, чем выше температура на входе, тем выше тепловая нагрузка.

Моделирование показало, что соотношение полученных фракций и их химический состав можно изменить, регулируя коэффициент флегмы. Как показано ранее на рис.9. Как видно из рис. 13, влияние температуры входящего потока на состав тяжелой нефти незначительно.

Рис. 13

Фракционирование выбранных компонентов тяжелой фракции в зависимости от температуры исходного потока; температура дистиллята 130 ° C, 10 ступеней, эффективность тарелки Мерфри 50%

В следующей части анализа системы TOWR была исследована взаимосвязь между количеством ступеней и распределением выбранных веществ в дистилляте и тяжелой жидкости. .

Анализ основан на температуре на входе 300 ° C и температуре дистиллята 150 ° C (рис. 14). Количество ступеней в колонке было принято равным 3, 6, 10 и 20. Эффективность тарелки Мерфри была установлена ​​на уровне 100%, что соответствует эффективности теоретических ступеней.

Рис. 14

Фракционирование выбранных компонентов в тяжелую фракцию в зависимости от теоретического количества стадий; температура исходного потока 300 ° C, температура дистиллята 150 ° C

Из моделирования следует, что количество ступеней влияет на концентрацию только 3–4 компонентов модельного масла, в данном случае в основном n -додекан и n -тридекан.Влияние количества ступеней на фракционирование веществ с более низкой и высокой температурой кипения незначительно.

Влияние количества стадий на распределение масляных соединений заметно только на небольшом количестве стадий. Выше 10 ступеней дальнейшее увеличение количества практически не влияет на разделение компонентов. В этой системе нет необходимости использовать высокоэффективную колонку с большим количеством ступеней.

В дополнение к глобальным выходным данным ChemCad также позволяет проводить подробный анализ распределения температуры и состава потоков вдоль колонны.

Например, на рис. 15 показаны профили температурных и массовых потоков жидкости и пара вдоль колонны с 6 теоретическими ступенями для предполагаемой температуры на входе 300 ° C и температуры дистиллята 130 ° C (коэффициент орошения 1,5). Кроме того, рис. 16 и 17 показан массовый расход выбранных компонентов в жидкости и паре на каждой стадии. Этапы пронумерованы сверху вниз, с номером этапа. 1 является частичным конденсатором. Пар из частичного конденсатора определяется как дистиллят, а жидкий продукт — как орошение.Расход ступени определяется как массовый расход на выходе из ступени.

Рис.15

Профили температуры и общего массового расхода

Рис.16

Профили состава жидкости

Рис.17

Профили состава пара

Значительные изменения температурных профилей приводят к соответствующим большим изменениям в составе профили. На профилях на рис. 15 и 17 видно, что основных сдвигов на сцене нет. 1 наблюдаются.

Топливо для пиролизных котлов. Как выбрать дровяной пиролизный котел. Цены на котлы Гейзер линейки

Каждому из нас хочется, чтобы в его доме было тепло и уютно. Но без хорошего обогрева этого не добиться.

Есть много способов обогреть комнату. У каждого из них есть как достоинства, так и недостатки. Одно из самых распространенных и популярных отопительных приборов — твердотопливные пиролизные котлы длительного горения.

Они широко представлены на рынке отопительных приборов и пользуются большим спросом.Существует большое количество марок и моделей отечественных и зарубежных образцов, которые отличаются друг от друга, в основном, характеристиками и стоимостью. (Вы можете прочитать обзор современных пиролизных котлов).

Кроме того, как показывают отзывы владельцев твердого топлива, зачастую отечественные бренды превосходят зарубежные по характеристикам, надежности и долговечности, но при этом их цена намного ниже.

Устройство и принцип работы

Устройство пиролизное котельное.(Нажмите, чтобы увеличить)

Основное отличие пиролизных котлов длительного горения от обычных печей и котлов прямого горения в том, что после поджигания топлива следует дождаться, пока загорится весь его объем, и котел загорится. войдите в строй и доступ воздуха станет намного меньше.

По этой причине сгорает только небольшая часть топлива. Выделяемого тепла достаточно для постепенного разложения остальной части топлива и выделения пиролизного газа.Кстати, его можно сделать своими руками. (О том, как сделать пиролизный котел своими руками, читайте).

Имейте в виду: для самостоятельного изготовления потребуются не только все необходимые комплектующие, но и практический опыт, инструменты, навыки и подробный чертеж. Но, как показывает практика, проще всего приобрести готовый продукт.

Виды топлива

Aspen Eurowood

Одно из самых положительных свойств пиролизных котлов — то, что они способны качественно работать на любом твердом топливе.

Это может быть черный и бурый уголь, а также древесина и торф и т.д.

Конечно, на каждом из этих видов топлива пиролизный котел способен проработать определенное время до момента, когда он полностью сгорит. из.

Время сгорания различных видов топлива следующее:

  • бурый уголь — 8 часов;
  • древесина твердых пород — 6 часов;
  • древесина хвойных пород — 5 часов;
  • каменный уголь — 10 часов.

Как показывают наблюдения, сухая древесина является наиболее эффективной.Имея длину 45-65 сантиметров, он позволяет котлу работать наиболее эффективно и увеличивает время его работы.

Но если эти виды топлива недоступны, можно использовать любой вид ископаемого топлива.

Конечно, если разрешено использование в таком котле.

Разрешенные виды топлива включают:

  • брикеты и пеллеты для отопления;
  • древесные отходы;
  • промышленные отходы, содержащие целлюлозу;
  • некоторые виды торфа.

При обогреве необходимо учитывать, что если расход первичного и вторичного воздуха выбран правильно, а влажность воздуха не выше допустимой, то при горении не будет выделяться побочных продуктов.

Будьте осторожны: если влажность высокая, то неизбежно выделение сильного водяного пара, а значит, неминуемо появится смола, сажа, ухудшатся теплотворные характеристики газа и котел может потускнеть.

Разновидности

Пиролизный котел с верхней камерой

Основным отличием этих котлов является расположение камеры дожигания. Он может быть сверху или снизу. При выборе бойлера следует учитывать множество факторов. Вы можете приобрести, например, чугунный котел или двухконтурный. Все зависит от того, какую площадь он будет обогревать.

Котлы с камерой наверху. Они самые популярные, удобные и простые в использовании.Это связано с тем, что топливо находится в верхней камере, а выхлопные газы удаляются через патрубок, который находится внизу.

Но есть и недостаток — этот тип котла придется регулярно очищать от золы, так как зола попадает в отсек дожигания.

Котлы с камерой внизу. Несмотря на то, что котлы с такой конструкцией менее распространены и удобны, они имеют ряд преимуществ. Прежде всего, это редкая необходимость в очистке золы, потому что она не попадает в отсек дожигания.Также выделяющийся газ поднимается вверх и сразу же с помощью сопла попадает в дымоход, где охлаждается. Благодаря этому нет необходимости использовать большое количество материалов для возведения дымохода.

Плюсы и минусы эксплуатации

По многочисленным отзывам владельцев пиролизных твердотопливных котлов, они имеют следующие преимущества:

  1. За счет того, что топливо сжигается в два этапа, наблюдается значительное увеличение эффективность.
  2. Время горения примерно в три раза больше, чем в обычной печи, и составляет примерно 12 часов.
  3. Практически полное отсутствие отходов, так как топливо выгорает полностью, и котлы не нужно слишком часто чистить.
  4. Для обогрева можно использовать не только колотые поленья, но и немолотые.
  5. При установке пиролизного котла нет необходимости в существенном изменении системы отопления.
  6. Котел отличается высокой экологичностью.

Недостатки пиролизного твердотопливного котла:

  1. Для работы котла необходимо наличие электричества, так как для дымососа необходимо установить вентилятор.
  2. Высокая цена.
  3. Влажность древесины не должна быть выше нормы 25%.
  4. Высокая нагрузка должна быть постоянной, а топливо нужно добавлять часто. Если нагрузка уменьшается, то в дымоходе начинает скапливаться смола.

Благодаря своей универсальности и отличным характеристикам твердотопливные пиролизные котлы длительного горения становятся все более распространенными и популярными. Несмотря на дороговизну, они быстро окупятся и наполнят ваш дом теплом и уютом.

Посмотрите видео с подробным обзором реального владельца твердотопливного пиролизного котла длительного горения:

Экономичное и эффективное отопление — мечта каждого домовладельца. Счастливы те, у кого есть возможность подключить газовые котлы, остальным приходится выбирать между твердотопливными котлами и электрическими. Твердотопливные хороши тем, что отопление стоит относительно недорого.Их недостаток в том, что для доливки топлива требуется постоянное присутствие. Но новейшие разработки — котлы длительного горения пиролизного типа — стали в этом плане удобнее.

На одной закладке топлива систему можно прогреть от 8 до 24 часов (в зависимости от топлива и температуры окружающей среды). В промежутке между вкладками дрова удваиваются, и проверять можно раз в месяц — такое топливо можно подавать автоматически по мере необходимости.

У них есть недостатки.Не без этого. Два основных: оборудование дорогое и очень часто нестабильное (требуется гарантированное питание). Цена окупается в процессе эксплуатации: на одной закладке дров на прогрев дома уходит вдвое больше времени, а на закладке — вообще до суток. Кроме того, есть котлы, сжигающие все: даже строительный мусор и старые покрышки. Все, что может гореть.

Принцип действия

Как получается, что из такого небольшого количества топлива получается столько энергии? Все дело в том, что большая часть тепла в обычных котлах (их еще называют котлами прямого сгорания) буквально «улетает» в дымоход.

Если топить дровами или углем, то знаешь, что к трубе нельзя дотронуться — температура там и 300 o C может быть 400 o C. А в некоторых случаях (в банях, например) даже выше.

В пиролизных колах воздух выходит из печи при температуре 130-160 o C. Это достигается за счет того, что не только используется энергия, выделяемая древесиной, но и выгорает газ, который они выделяют при тлении. (для этого создан специальный режим).

Работа основана на том, что углеродсодержащее топливо (уголь, древесина, пеллеты) при сжигании в условиях недостатка кислорода разлагается на большое количество газов и горючих веществ.В связи с тем, что в процессе тления от древесины или другого углеродсодержащего топлива выделяется большое количество горючих газов, такие устройства еще называют газогенераторными котлами. Например, древесина в результате пиролиза превращается в:

  • твердый остаток — который сам по себе является высококалорийным топливом;
  • спирт метиловый;
  • ацетон;
  • смолы различных;
  • уксусная кислота.

Все эти вещества горят и выделяют большое количество энергии.Таким образом, пиролизные котлы имеют две камеры:

  • Топливо загружается в камеру сгорания и воспламеняется до достижения желаемой температуры.
  • Газы, выделяющиеся при сгорании топлива, удаляются в камеру пиролиза (дожигатель). Они уже имеют высокую температуру, смешиваются с нагнетаемым туда воздухом и воспламеняются.

Воздух подается отдельно в обе камеры, его количество регулирует интенсивность горения и мощность котла на этом этапе.Это единственная технология сжигания топлива, которая автоматизирует сжигание древесины или угля.

Преимущества и недостатки

Очень активное выделение газов при горении в условиях недостатка кислорода. Поэтому для эффективной работы такого оборудования важна автоматика, которая будет контролировать процесс: ограничивать подачу кислорода после того, как дрова разгорелись, и регулировать процесс в обеих камерах. Это главный недостаток кола: ему нужна гарантированная мощность для работы (для работы автоматики).

Есть еще один положительный момент: пиролизные газы взаимодействуют с углеродом при горении. В результате этих реакций на выходе из котла дым состоит в основном из углекислого газа и водяного пара с небольшим количеством других примесей. При использовании дров выбросы CO в атмосферу в три раза меньше, чем при использовании традиционной технологии. При работе на угле ситуация еще более радужная — выбросы сокращаются в пять раз.

Дожиг газов и содержащихся в нем микрочастиц хорош еще и тем, что на стенках дымохода практически ничего не откладывается: образуется мало сажи. И еще один бонус: золы осталось мало. Низкое содержание золы и сажи — требуется меньшая очистка. Это тоже хорошо.

Котлы прямого горения имеют КПД около 60-65%. Пиролиз — 80-90%. Это ощутимая разница.

Но преимущества еще не закончились. Регулировать мощность обычного котла можно довольно условно.Все возможности открывать / закрывать двери, воздуходувки и заслонки. Причем делать это нужно своими руками и полагаться на опыт и интуицию. Процесс пиролиза можно регулировать в широком диапазоне: можно оставить 30% мощности, а можно «разогнаться» до 100%. А автоматика регулирует процесс, руководствуясь заданными параметрами. Результат: экономия топлива 40%.

Конструктивно колы могут изготавливаться по-разному: в некоторых моделях форсажная камера расположена под основным, в некоторых — сверху.Есть модели, в которых он расположен за основной топкой. В некоторых установках воздух подается не снизу древесины через решетку, а «вдувается» сверху, замедляя процесс горения. Все это разновидности одной и той же технологии. Но у них также есть свои плюсы и минусы. Рассмотрим некоторые из них подробнее.

Blago Features (преимущество)

Эти котлы были разработаны инженером Юрием Благодаровым. Главное их преимущество в том, что есть энергонезависимые модели.В них не используется искусственный нагнетание воздуха, котел работает на естественной тяге.

Продуманное расположение топливных бункеров, камер дожигания и использование катализатора (ванны камня) позволило разлагать не только простые угли, но и сложные. Благодаря этому значительно расширилось количество видов топлива, а также повысилась эффективность его перегонки.

Еще одна отличительная черта этих котлов — возможность использовать сырые дрова без потери мощности.Котлы «Благо» промышленных мощностей могут работать на древесине с влажностью 55%, маломощные агрегаты успешно справляются с влажностью 35%.

Конструкция постоянно дорабатывается. Недавно запущено производство оборудования для сжигания изношенных покрышек, есть специализированное оборудование, работающее на угле.

В обычных пиролизных котлах длительного горения «Благо» используются дрова, опилки, щепа, обрезки и их смеси с угольной щепой. При использовании дров в принципе их рубить не нужно — хорошо горят целые дрова.

В результате котлы действительно всеядны: работают на старых шинах, резине, коже, полиэтилене, не говоря уже о традиционном твердом топливе.

Большой пиролизный котел «Благо» имеет несколько топливных камер (не менее двух). При необходимости (легкие заморозки на улице) горючее можно заливать только в одну. КПД (81-92%) котла от этого не меняется, только мощность становится меньше. Например, котел на 50 кВт можно использовать на 12 кВт. При этом за период разгона системы она будет выдавать 25 кВт, а в остальное время — 12-15 кВт.Есть небольшие модели (от 15 кВт) с одной камерой загрузки топлива.

Выпускаются пиролизные котлы длительного горения «Благо» мощностью от 12 кВт до 58 кВт. Более мощные установки изготавливаются на заказ с согласованием входных и выходных параметров. Для блоков от 1 МВт может быть разработана автоматическая линия подачи топлива (это данные из сообщения автора проекта).

Что гарантирует производитель помимо «всеядности»? Во-первых, меньшее количество необходимого топлива — его нужно на 20-30% по сравнению с другими котлами того же принципа действия.Во-вторых, длительное горение — топливо загружается каждые 12-18 часов. В-третьих, высокая безопасность: загрузочная дверца и клапан сгорания совмещены, что предотвращает случайное возгорание при загрузке топлива, предусмотрена автоматическая регулировка заглушки для предотвращения выхода газов в случае нарушения правил монтажа. В-четвертых, удобство использования: автоматическое управление, отсутствие дыма при загрузке топлива, автоматическая очистка топливных каналов.

Теперь о недостатках, отмеченных на форумах:

  • Оборудование дорогое.

Да не дешево. Но каждому продается пакет документации для самостоятельного изготовления.

Модель Мощность Квадрат Максимальный объем системы Размеры, мм Топливо Теплоноситель Цена
БЛАГО-ТТ 15 15 кВт 150 м 2 0.83 м 3 1200 * 530 * 970 Дрова, древесные отходы 48 руб.
БЛАГО-ТТ 20 20 кВт 200 м 2 0,60 м 3 1200 * 530 * 1140 Дрова, древесные отходы Вода, антифриз для систем отопления 60 тр.
БЛАГО-ТТ 20 25 кВт 250 м 2 0.75 м 3 1540 * 725 * 950 Дрова, древесные отходы Вода, антифриз для систем отопления 75 руб.
БЛАГО-ТТ 30 30 кВт 300 м 2 0,84 м 3 1540 * 725 * 110 Дрова, древесные отходы Вода, антифриз для систем отопления 90 тр.
BLAGO-T2 T-BH-40 40 кВт 400 м 2 120 л 2300 * 1100 * 1100 Дрова, древесные отходы Вода, антифриз для систем отопления 120 тр.
BLAGO-T2 T-BH-50 50 кВт 500 м 2 168 л 2300 * 1100 * 1300 Дрова, древесные отходы Вода, антифриз для систем отопления 150т.r .
БЛАГО-Т2Т-ВС-40 (теплообменник встроенный) 40 кВт 400 м 2 1805 * 1100 * 1100 Дрова, древесные отходы Вода, антифриз для систем отопления 120т.р.
BLAGO-T2Т-BC-48 (теплообменник встроенный) 48 кВт 480 м 2 1805 * 1100 * 1300 Дрова, древесные отходы Вода, антифриз для систем отопления 144т.р.
  • На недостаток указывает быстрое охлаждение котла при поздней загрузке топлива.
  • Котел затруднен пиролизом.

Но два последних недостатка — результат небольшого опыта работы с этим котлом и неправильного положения при розжиге зольника. Некоторым потребителям не нравится чрезмерное удаление стенок теплообменника, затрудняющее заливку топлива (модели ТТС ИТТУ).

Чешский Атмос

Чешская компания Atmos (Атмос) производит более 200 моделей отопительных котлов, работающих на дровах, дизельном топливе, брикетах. Есть оборудование, работающее на нескольких видах топлива, газовые котлы изготавливаются под заказ.

Пиролизные котлы длительного горения Атмос выпускаются как для отопления небольших помещений мощностью от 15 кВт (90-180 м2), так и для производственных помещений площадью до 1000 м2 и более.

Состоят из двух камер, расположенных друг над другом: вверху расположена топливная камера, внизу — камера дожигания газов.Камеры (одна или обе) могут иметь керамическую отделку, что увеличивает эффективность использования тепла — оно не рассеивается через стенки, а идет на нагрев теплоносителя. Топливный бункер имеет большие размеры, даже довольно большие поленья можно складывать целиком. При этом мощность снижается, но увеличивается продолжительность горения (можно использовать в теплую погоду, когда высокая температура в системе не нужна).

Атмос производит пиролизные котлы на разных видах топлива:

  • на дереве — с маркировкой Atmos DC;
  • уголь и древесина — Atmos C и Atmos AC;
  • котлы пиролизные Atmos DC 24 RS, DC 30 RS;
  • котел на пеллетах Атмос

В маркировке котла также присутствуют префиксы GS, GSE и S.Первые два типа имеют цельнокерамическую отделку на обеих печах, благодаря чему эффективность становится выше, а процент выбросов углекислого газа в атмосферу намного ниже. Несмотря на то, что стоимость таких устройств почти на 50% выше, в Европе продается практически только такое оборудование. В нашей стране львиная доля продаж приходится на менее эффективные, но более дешевые котлы с маркировкой S без керамического покрытия топок.

Котлы пиролизные длительного горения Атмос: цены и характеристики (нажмите на картинку, чтобы увеличить)

Немецкое качество «Bosch»

Котлы

от немецкой компании Bosch можно использовать как основное или резервное отопительное оборудование.Их отличает широкая возможность регулирования мощности (изменяя режим работы дымососа, вы меняете мощность нагревательного агрегата). КПД котлов 78-85%, объем воды в системе 76-124 л.

Технические характеристики пиролизного котла длительного горения Bosch Solid 5000 W-2

Котлы работают только на древесине с влажностью до 25%, можно использовать брикеты из древесных материалов. Конструкция е аналогична чешским аналогам: сверху находится бункер для загрузки топлива и газификации, а снизу — дожигатель газа.Между ними расположена керамическая горелка. Стоимость таких котлов от 2000 евро.

Еще один видеоматериал, объясняющий принцип работы твердотопливных пиролизных котлов

Пиролизные котлы с водяным контуром и без него — высокоэффективное оборудование для качественного и быстрого обогрева помещений. Передовые технологии, лежащие в основе изготовления, абсолютная безопасность, высокая скорость нагрева и другие преимущества выделяют эти устройства в отдельную группу современных отопительных приборов, которые уже успели занять достойную нишу на рынке, обзавестись широкой аудиторией поклонников и положительными отзывами. .

Суть пиролиза

Дрова, помещенные в камеру котла, постепенно догорают и тлеют. В момент недостаточного количества кислорода помимо тепла образуется дым и некоторое количество горючих газов. В отличие от древесного топлива антрацит почти полностью состоит из углерода, что позволяет говорить о меньшем тепловом эффекте и выделении только окиси углерода. Состав дров в основном состоит из целлюлозы (углеводов) и содержит приличное количество воды, поэтому этот вид топлива выделяет самые разные вещества.

Время горения газов минимальное, а в процессе горения практически не образуется сажа, что положительно сказывается на КПД нагревателя. Чтобы активировать процесс газовыделения, котел следует хорошо прогреть. Чаще всего для этого используется особая конструкция. Несмотря на то, что газовые котлы немного дороже обычных твердотопливных моделей, в ближайшее время эти затраты окупятся с лихвой.

Устройство и принцип работы

Конструкция котла включает 2 камеры: нижняя предназначена для пиролиза, а верхняя — для сжигания газов, выделяющихся при горении.Поскольку все процессы происходят под воздействием высоких температур, все элементы и корпус котла должны быть выполнены из жаропрочных материалов. Чаще всего производители прибегают к чугуну из-за его сверхпрочности, хорошей устойчивости к коррозии и температурным воздействиям. Часто встречаются котлы из стали, которые очень быстро нагреваются, а также быстро остывают. В таких конструкциях предусмотрено специальное керамическое покрытие, предохраняющее сталь от выгорания.

Принцип работы пиролизного котла заключается в производстве пиролизного газа из древесины твердых пород при температуре от 200 ° C до 800 ° C и недостатке кислорода с последующим дожиганием выделяющихся газов, которые уже смешаны с вторичным воздухом. в форсажном отсеке.

Для этого: в загрузочную камеру помещается

  • твердотопливных ресурсов;
  • с помощью регулятора выбирается и устанавливается режим горения, при достижении которого котел выполняет функции топки;
  • после того, как камера сгорания достаточно прогрета, регулятор переходит в режим пиролиза. В этот момент перекрывается доступ воздуха, из-за чего древесина постепенно тлеет, а пространство заполняется большим количеством углекислого газа;
  • газ перемещается во вторую камеру, которая обычно находится в верхней части котла, но в некоторых моделях она может быть и внизу;
  • смешиваясь с кислородом, газообразное вещество сгорает, при этом выделяется дополнительный объем тепла, который нагревает комнату.

Важно! Поскольку пиролизные котлы длительного горения с контуром хозяйственно-питьевой воды являются современными и эффективными отопительными приборами, они обеспечивают возможность простого и эффективного управления процессом горения. Кроме того, они решают задачу создания благоприятных условий для образования максимального количества выделяемых газов и тепла.

Топливо

Не менее производительно твердотопливные котлы могут работать на любом твердом топливе — это может быть торф, уголь (как черный, так и бурый), обычная древесина, топливные брикеты.Поскольку все упомянутые виды сырья имеют свои отличительные особенности и качества, время их полного сгорания также превосходно. Например, время горения мягкой древесины составляет 5 часов, твердой древесины — 8 часов, а время горения угля — уже 10 часов.

В этом плане любопытно и мнение специалистов: все они единодушно заявляют о высоких характеристиках котлов, работающих на твердой и сухой древесине. Для достижения максимальной производительности, хорошего обогрева помещения и длительной безотказной работы оборудования рекомендуется использовать сухие дрова, длина которых не превышает 60 см, а влажность составляет 20%.

Важно! Цвет пиролизного газа практически белый, при горении не должно образовываться побочных веществ. Однако при чрезмерно высокой влажности твердого топлива не исключено появление гудрона, сажи, резкое снижение теплотворной способности оборудования и даже его самопроизвольное затухание.

Сравнивая древесину и другое твердое топливное сырье, которое можно использовать только для бесперебойной работы пиролизного котла, с газом, можно отметить доступность и экологичность первого, дороговизну, а в некоторых случаях невозможность строительства газопровода.

Что касается твердого топлива, то его в каждом регионе России предостаточно, и для его транспортировки нужна только трасса и вместительный транспорт. Для многих жителей сельской местности пиролизные котлы, работающие на твердом топливе, — настоящее спасение.

Преимущества пиролизных котлов

Перед покупкой и установкой такого отопительного оборудования следует внимательно выявить и проанализировать все плюсы и минусы той или иной модели или типа котла.

Таким образом, пиролизный котел длительного горения имеет ряд неоспоримых преимуществ по сравнению с другими отопительными приборами:

  • израсходованное топливо доступно и в свободном доступе;
  • высокая эффективность при использовании дров и быстрое прогревание помещения вне зависимости от его размера;
  • высокая скорость нагрева теплоносителя;
  • длительная работа с одним циклом загрузки;
  • доступная функциональность и простая регулировка интенсивности горения;
  • простота обслуживания;
  • хорошая стабильность работы и длительная, не требующая обслуживания работа;
  • простота монтажа пиролизного котла, отсутствие необходимости прокладки и подключения трубопровода;
  • потери тепла очень незначительны;
  • легкость очистки оборудования за счет образования минимального количества золы в камере и дымоходе во время работы;
  • минимальный объем выбросов позволяет не загрязнять окружающую среду.

Пиролизные котлы длительного горения, к сожалению, не лишены недостатков. Один из главных недостатков — цена устройства. Вне зависимости от производителя и конструктивных особенностей пиролизных котлов все они несколько дороже других твердотопливных устройств.

Кроме того, данные котлы являются одноконтурными устройствами, не предназначенными для нагрева воды для бытового потребления. Еще один недостаток, о котором уже упоминалось ранее, — это чувствительность оборудования к влажности древесины: при повышенном уровне влажности КПД и КПД устройства могут снизиться.Также следует отметить внушительные габариты агрегата. И наконец, регулировка интенсивности горения возможна только в ручном режиме, полная автоматизация не предусмотрена.

Коэффициенты эффективности пиролизных котлов

Кроме топливных ресурсов и их влажности, на производительность отопительного оборудования, КПД и скорость обогрева помещений также влияют следующие факторы:

  • комнатный температурный режим;
  • достигнутый температурный уровень;
  • наличие (отсутствие), а также качество утепления здания;
  • специфика действующей системы отопления.

Как правильно выбрать котел

Если у вас есть возможность купить недорого или заранее подготовить дрова, то можно безопасно и долго, не сомневаясь в высокой производительности работы, купить и установить пиролизный котел длительного горения дома.

Если вы совсем не уверены в такой возможности, то рекомендуем обратить внимание на котел, топка которого сочетает в себе 80% пиролизного сжатия ресурсов твердого топлива и 20% обычного.Эти устройства считаются комбинированными, поскольку позволяют качественно сжигать не только традиционные дрова, но и древесные и угольные отходы, отходы торфа, а также любую другую топливную смесь, влажность которой будет менее 50%. . Такой комбинированный отопительный прибор способен сжигать около 80% твердого топлива в режиме пиролиза, а остальные 20% — в режиме самого обычного котла, работающего на твердотопливных ресурсах.

Покупая котел, обязательно оцените визуально объем загрузочной камеры.Оптимальным вариантом станет устройство, грузоподъемность которого сможет уместить дерево длиной 65 см. Также немаловажно покрытие камер: наличие керамобетона гарантирует целостность отсеков при максимальном нагреве, защищает стены от выгорания и обеспечивает необходимое горение сырья.

Внимание! Ознакомьтесь с техническими характеристиками понравившегося оборудования. Обратите особое внимание на показатель продолжительности горения топливных ресурсов: средняя продолжительность горения не должна быть менее 10 часов.

Работа пиролизного котла: видео

Пиролизный котел для отопления: фото



В местах, где возможны перебои с подачей газа или электричества, где есть топливо (дрова, уголь и т. Д.), Твердотопливные котлы длительного горения приживаются в качестве основных или резервных источников тепла в системах отопления. И особенно хорошо зарекомендовали себя пиролизные котлы длительного горения. Они одновременно эффективны и экономичны!

Тема твердотопливных котлов в свое время потеряла актуальность, а сейчас довольно уверенно пробивается в отопительной сфере.Этому успешно помогает рост цен на энергоресурсы (газ, нефть, электричество), а также большая популяризация индивидуального строительства домов и коттеджей.

Давайте разберемся в их особенностях …

Кто они?

В группу пиролизных котлов для отопления обычно входят их твердотопливные «собратья», потребляющие в основном дрова.

Важно! Дрова на территории нашей страны имеют статус легкодоступного топлива.И, заметьте, возобновляемый. Главное помнить, что леса нужно не только вырубать, но и высаживать …

Сторонникам «высоких технологий» нервничать не стоит! Это не прыжок в прошлое, а умная интеграция научных технологий в жизнь человека. Исследование пиролизного котла на дровах (даже самого простого) открывает начало внушительному списку его преимуществ.

Преимущества пиролиза при нагревании

Долгие поиски энергосберегающих технологий слегка коснулись органической химии.Ученые заметили, что в высокотемпературной среде с ограниченным доступом кислорода процесс горения многих органических твердых веществ сопровождается стабильным выделением горючего газа, который сам по себе пригоден для дальнейшего сжигания. А при горении выделяется большое количество тепла.

Другими словами, когда сгорает одно топливо, образуется новое (газообразное) топливо. В этом процессе лидирует древесина!

Этот процесс образования горючего газа из твердых органических веществ во время их тления был назван пиролизом, что и определило название пиролизного отопительного котла.Их еще называют газогенераторными или твердотопливными котлами длительного горения.


За счет двухступенчатого сжигания топлива (твердого и вновь образовавшегося газообразного) пиролизные котлы выделяют больше тепла при сжигании того же объема топлива, чем обычные твердотопливные агрегаты. То есть КПД у них намного выше.

Основным практическим преимуществом таких котлов является их способность работать длительное время (до 25-30 часов) на одной загрузке топлива. Это достигается за счет сознательного ограничения подачи воздуха в камеру сгорания.

А как это работает?

Отличие пиролизного котла от обычного твердотопливного котла в том, что он имеет две камеры сгорания. Он также имеет отдельный отсек для отходов процесса сгорания.

Камера верхняя (газификация) предназначена для загрузки топлива. В нем происходит первичный загнивание дров.

Из-за ограничения доступа воздуха в камеру в ней происходит экзотермическая реакция. Высокая температура от 200 до 800 ° C приводит к образованию двух горючих компонентов: пиролизного газа и древесного угля.

Тепло, выделяющееся на этом этапе, также расходуется на сушку древесины и нагрев воздуха, поступающего в зону горения.

Затем газ поступает в среднюю камеру, где в «паре» с воздухом, втянутым в камеру вентилятором-вытяжным вентилятором при высокой температуре 1150-1200 ° С, воспламеняется с выделением значительного количества теплового излучения. энергии и практически полное сгорание всего содержимого камеры.

Образующиеся зола и сажа попадают в нижнюю камеру, приспособленную для периодической очистки, частота которой зависит от качества топлива и интенсивности использования дровяного котла.

Высокотемпературные процессы, происходящие в пиролизном котле длительного горения, определяют требования к прочности всего агрегата. Используются сталь или чугун. Чугун более «медленный» (инерционный) как при нагревании, так и при охлаждении, но и долговечнее. Сталь улучшает динамику при нагревании, но быстрое охлаждение пиролизного котла не всегда удобно. Коррозионная стойкость чугуна выше, а стальные поверхности преимущественно покрываются керамическими материалами, защищающими металл от «разрушительных» высоких температур.Различные конструкционные материалы, наличие автоматики, мощность агрегата определяют его стоимость.

Набор достоинств и недостатков

Современные технологии использования пиролизных котлов позволили им закрепить за собой ряд преимуществ:

  • КПД до 85% объясняется особенностями работы котла, обеспечивающего полное сгорание топлива;
  • полное сгорание топлива обеспечивает минимизацию количества отходов;
  • процесс медленного сгорания позволяет добавлять новую порцию топлива два, а в некоторых конструкциях при экономном использовании даже один раз в день;
  • конструкция котла предусматривает возможность автоматического динамического регулирования мощности системы отопления в пределах 30-100%, регулируя скорость потока воздуха в нижнюю камеру сгорания;
  • экологическая чистота конструкции котла обеспечивается практически полным сгоранием как твердой, так и образующейся массы газообразного топлива, что обеспечивает низкий выброс (примерно в 3 раза) в атмосферу углекислого газа;

Пиролизные котлы на древесном топливе также имеют недостатки.Также стоит упомянуть:

  • наименее значимой является потребность в постоянном питании агрегата. Но с учетом того, что современные системы отопления преимущественно с принудительной циркуляцией теплоносителя, уже требуется электричество для обеспечения работы циркуляционного насоса.
  • «Одноконтурные» пиролизные установки, что также легко компенсируется установкой накопительного котла для системы ГВС, что, естественно, приводит к дополнительным затратам;
  • довольно высокая цена, что также компенсируется экономным расходом топлива;
  • нужна хоть и редкая, но все же «ручная» загрузка топлива.С этим недостатком успешно справляются новые котлы пиролизного типа на древесных пеллетах, которые могут автоматически перегружаться из топливного бункера или склада.

  • «Точность» к качеству древесного топлива, особенно к его влажности, для обеспечения высокоэффективной работы.

И в заключение о глобальном …

Как видите, энергосберегающие технологии прочно встроены в пиролизный котел длительного горения, реализуя в них свои текущие глобальные цели:

  • минимизация расхода топлива;
  • повышенная теплоотдача топлива при сгорании;
  • снижение концентрации врезных веществ в продуктах сгорания.

Установив котел этого типа в своем доме, вы не только оптимизируете время, затрачиваемое на его обслуживание, но и внесете свой вклад в сохранение природы.

В этой статье мы разберем принцип работы пиролизного котла длительного горения, ознакомимся с отзывами о его эксплуатации и посмотрим, кто из производителей готов предложить лучшие модели.

Каждый из типов котлов, твердотопливных, газовых или жидких, имеет свои достоинства и недостатки.Жидкотопливные котлы имеют дорогое топливо, электрокотлы постоянно зависят от сети … При этом владельцы газовых котлов отмечают невысокую стоимость топлива. Но конструкция такого типа подразумевает высокий риск, поэтому их установку и обслуживание проводят специально обученные люди.

Узнать цену и купить отопительное оборудование и сопутствующие товары можно у нас. Пишите, звоните и приходите в один из магазинов вашего города. Доставка по всей территории РФ и стран СНГ.

Владельцы твердотопливных котлов знают, что топливо достать несложно: дрова, торф есть практически во всех жилых районах. Однако их обслуживание требует постоянной подачи топлива, очистки и постоянного внимания к мерам безопасности. Но решить эти проблемы может пиролизный котел длительного горения.

Котел пиролизный твердотопливный

Принцип действия

Современным и универсальным вариантом может стать твердотопливный пиролизный котел длительного горения.Как и любой другой агрегат, его можно использовать для отопления жилых помещений и горячего водоснабжения, обогрева теплиц или обеспечения теплом промышленных и общественных помещений.

Котел пиролизный экономичный, его достаточно заливать 2-3 раза в сутки. Многое зависит от топлива и температуры за окном. Он может быть одноконтурным и двухконтурным, что позволяет строить различные схемы системы отопления и горячего водоснабжения.

Он может эффективно работать на многих видах твердого топлива: бурый и черный уголь, древесина, торф и т. Д.Время горения сырья для газогенераторного котла можно посмотреть в таблице.

Если эти виды топлива недоступны или недоступны, можно использовать любое ископаемое топливо.

Самым эффективным сырьем для пиролизного котла будет сухая древесина: она увеличивает время работы пиролизного котла и делает его работу более эффективной.

Пиролизные котлы длительного горения работают за счет разложения углеродсодержащего топлива при недостатке кислорода на огромное количество горючих веществ и газов.Из-за этого устройства еще называют газогенераторными котлами.

Древесина (углеродсодержащее сырье) может разлагаться на твердый остаток (древесный уголь), ацетон, смолы, метиловый спирт и уксусную кислоту.

Как работает пиролизный котел

Вещества поддаются горению и выделяют огромное количество калорий. Из-за этого твердотопливные пиролизные котлы имеют две камеры. Одна камера предназначена для заправки и розжига топлива. Другой — форсаж.Он удаляет газы, которые были выделены при сгорании сырья. Поскольку газы горячие, они смешиваются с поступающим воздухом и воспламеняются. Воздух подается в обе камеры отдельно и в зависимости от этого изменяется сила и мощность сгорания.

Конструкция пиролизного котла может быть разной: в одних моделях дожигатель расположен под первичным, в других — сверху:

  1. Первый случай — когда камера вверху. Это самые распространенные конструкции, простые и удобные в использовании.Поскольку топливное сырье находится вверху, выхлопные газы выходят через трубу внизу. Такой пиролизный топочный котел придется время от времени очищать от золы, потому что зола может попасть в дожигатель.
  2. Второй случай, когда камера расположена внизу. Менее распространенный вариант, но в то же время он имеет свои преимущества. Напротив, такие агрегаты не нужно очищать от золы. Здесь газ поднимается вверх и с помощью сопла попадает в дымоход и охлаждается.

Сравнение пиролизного и обычного твердотопливного котла

Если вы решили сделать своими руками пиролизный котел длительного горения, то учтите, что для постройки вам придется закупить все необходимые материалы и комплектующие. Плюс ко всему — опыт в этой деятельности, инструменты и рисунки.

Отзывы пользователей

Владельцы пиролизных котлов длительного горения отличаются экологичностью, хорошими характеристиками котлов и их высоким КПД (в среднем 85% по сравнению с котлами прямого горения, у которых КПД около 65%).

Пиролизный котел Buderus Logano S171 W

Еще одно отличие состоит в том, что дровяной газовый котел экономит около 40% топлива. Процесс пиролиза можно контролировать: при желании можно выставить мощность 30% или включить установку на 100%. В конечном итоге это улучшает топливную экономичность.

Здесь вся настройка регулируется автоматикой, которая руководствуется указанными нормами. В качестве примера для сравнения — обычный котел. Его мощность условно регулируется вручную: открывать или закрывать двери, заслонки, воздуходувки.

Пользователи таких котлов отмечают долгое время горения топлива и практически полное отсутствие отходов. Бревна можно использовать и не рубить.

Из минусов владельцы пиролизных котлов указывают на дороговизну агрегатов и их постоянную зависимость от электричества, а также на необходимость использования сухой древесины.

При покупке пиролизного котла нужно учитывать следующие параметры:

  • КПД котла. По этому критерию лучшими производственными компаниями считаются Viessmann, Buderus, Biasi, Dakon, Atmos, Ferroli, Viadrus.
  • Из какого материала изготовлен теплообменник.
  • Можно ли использовать дополнительное топливо и при этом не менять его, а также какое основное топливо, а какое дополнительное (могут быть разные комбинации, например, древесные пеллеты, древесный уголь и т. Д.).
  • Можно ли переделать котел при смене горелки.

Пиролизный котел Atmos DC 15 E

Обзор производителей пиролизных котлов

На рынке представлено множество моделей пиролизных котлов длительного горения.Иностранные и отечественные производители предлагают отопительные приборы различной конфигурации и стоимости. Все агрегаты различаются эксплуатационными характеристиками, которые описаны в таблице ниже (отмечены некоторые популярные производители).

Производитель Характеристика
Благо (пособие) Особенностью данного газогенераторного котла является его крайняя энергонезависимость.
Агрегат работает на естественной тяге, а не на искусственной подаче воздуха.
Предполагает возможность обогрева различными видами топлива (дрова, щепа, опилки, обрезки, старые покрышки, кожа, резина, полиэтилен), при этом может работать на влажной древесине (влажностью до 50%) без потери мощности.
Если конструкция маломощная, то выдержат влажность до 30-35%.
Мощность моделей колеблется от 12 до 58 кВт.
Компания утверждает, что агрегат требует в среднем на 25% меньше топлива, чем другие котлы с таким же механизмом действия.
Топливо в них загружается каждые 12-18 часов.
Высокая безопасность гарантирована, а простота использования очевидна: автоматическое управление, автоматическая очистка топливных каналов и отсутствие дыма.
Вы можете выбрать котел необходимой мощности исходя из площади отапливаемого помещения:
  • BLAGO-TT 15 — для отопления 150 м²;
  • БЛАГО-ТТ 20 — на 200 м²;
  • БЛАГО-ТТ 25 — на 250 м²;
  • БЛАГО-ТТ 30 — на 300 м²;
  • BLAGO-T2 Т-BH-40 — на 400 м²;
  • BLAGO-T2 T-BH-50 — на 500 м².
Атмосфера Это чешская компания, выпускающая более двухсот моделей отопительных котлов.
Агрегаты горящие, дрова, сжиженный газ.
Есть и комбинированные котлы, и газовый котел можно сделать под заказ.
Компания «Атмос» производит агрегаты мощностью от 15 кВт, которые подходят для площадей от 90 до 180 м², до 1000 м² и более для производственных помещений.
Пиролизные котлы длительного горения могут работать на древесине, и в этом случае они обозначаются как Atmos DC, угольные и дровяные — Atmos C и Atmos AC, пиролизные котлы имеют маркировку Atmos DC 24 RS, DC 30 RS, а котлы на пеллетах — Атмос.Маркировка котла
также содержит приставки GS, GSE и S.
Первые два типа имеют цельнокерамическую отделку обеих топок.
За счет этого КПД становится выше, а процент выбросов углекислого газа в атмосферу намного ниже.
Bosch Отличаются возможностью широкой регулировки мощности.
Их КПД в среднем составляет 80%, а объем воды в системе 76-124 л.
Могут работать с деревом с влажностью до 25%.
Производитель выпускает три основных типа котлов:
  • Первый тип — стальные котлы на твердом топливе Solid 2000 B. Их отапливаемая площадь составляет от 150 м² до 560 м². Они работают на самых разных видах топлива. Они просты в использовании. Топка расположена сверху конструкции.
  • Второй тип котлов, производимых Bosch, — чугунные котлы Solid 3000 H. Также они рассчитаны на помещения от 150 м² до 450 м². Придирчивы к качеству сырья.
  • Третий тип — стальные пиролизные котлы мощностью 5000 Вт. Его КПД составляет 85%. Аппарат долго работает на одной заправке и очень хорошо экономит топливо.
Viessmann Это стабильная компания, производящая продукцию более ста лет.
Сегодня производитель имеет конкурентные преимущества в производстве оборудования для систем теплоснабжения.
Котельное оборудование «Viessmann» популярно на предприятиях и в условиях загородных домов, квартир и коттеджей.Продукция
Wissmann — это продукция премиум-класса, качество которой соответствует ее цене, а также нормам и стандартам.
Он чрезвычайно экономичен, обладает высоким уровнем безопасности и простотой использования.
Дакон Мощность пиролизных котлов этого производителя составляет от 18 кВт до 40 кВт.
Все агрегаты экологически чистые и экономичные в работе (горение в камере с керамическим соплом увеличивает КПД иногда до 85%).
Максимальная влажность твердого топлива достигает 20%.
Пиролизный дровяной котел Dacon имеет большую загрузочную камеру.
Это способствует увеличению времени автономной работы котла.
Агрегат может сжигать поленья диаметром не более 130 мм.
Максимальная длина поленьев варьируется в зависимости от размера топки в конкретной модели котла.

Таким образом, пиролизный котел позволяет добиться удобства в использовании твердотопливного агрегата за счет длительного сгорания топлива.

Пиролизный котел

купить в сша

Промышленный дизельный котел по низкой цене 6 т. Латвийский пиролизный котел купить в США Промышленный автоклав Пиролиз древесины Это стоит в два или три раза больше, чем купить его самостоятельно Казахстан Молдова Сирия США Пиролизное масло — конечный продукт из отходов пластика и пиролиза шин Пиролиз масло широко как купить котел — поиск как купить котелРезультаты пиролизного оборудования шин от Doing, DY, Divya International и других ведущих брендов.Сравните и свяжитесь с поставщиком, обслуживающим США. Группа компаний Doing уже спроектировала установку пиролиза отходов с полностью автоматической установкой с низкими затратами на рабочую силу, полностью пиролизом для высокого выхода масла, большой мощности, внутреннего вращения для непрерывной работы. Установка непрерывного пиролиза предназначена для подачи сырья

купить котел на распродаже — 99% совпадение для покупки котлаСтандарт ЕС и США: Котельная сталь Q245R с самым передовым пиролизом шин; сырье твердое вещество после пиролиза представляет собой сырую углеродную сажу и стальную проволоку, которая может.Котел пиролизный дровяной. Купить этот котел стоит в два-три раза дороже, чем сделать его самостоятельно. Казахстан, Латвия, Молдова, Сирия, США, товары для сравнения на Asksly — купите котелПиролизное оборудование — самый популярный продукт в Kingtiger Group. Наша установка для пиролиза отходов может превращать многие виды топлива в мазут и технический углерод, такие как пластиковые отходы, отработанные шины, отработанная резина, медицинские отходы и нефтешламы. Так система пиролиза для отходов имеет

купить котел — Поиск купить котелПиролиз может работать при атмосферном давлении.Следовательно, превращение биомассы в жидкое топливо путем пиролиза вызывает большой интерес. Первичный интересующий продукт представляет собой био-сырая нефть, которая представляет собой органическую смесь спиртов, кетонов, альдегидов, фенолов, простых и сложных эфиров, сахаров, фуранов, алкенов, соединений азота и кислорода. Тепло — BTG Bioliquids Пиролизное масло : Выход составляет 45 %, можно напрямую продавать, применять на промышленных предприятиях, таких как цементный завод, стекольный завод, керамический завод, завод электроэнергии, сталеплавильный завод, котельный завод или для генераторов тяжелого топлива; можно обработать дистилляцией

купить котел в продаже — 99% совпадение купить котел тепло.Замена ископаемого топлива пиролизным маслом может быть осуществлена ​​уже сегодня путем средне- или крупномасштабного (совместного) сжигания природного газа, угля или топочного мазута в котлах, печах и турбинах. Модернизация этих систем требует ограниченных инвестиций, и благодаря экономии парниковых газов около 90% пиролизное масло предлагает уникальную возможность сделать покупку котла на распродаже — 99% соответствует покупке котла. ПОСТАВКА УСТАНОВОК ДЛЯ ПРОМЫШЛЕННОГО ПИРОЛИЗА Были спроектированы и поставлены десятки установок пиролиза. в США, Германии, Китае, Японии, Испании, Чехии, Кипре, Филиппинах и других странах. Профессиональная команда Splainex Ecosystems Ltd была создана в 2008 году на базе компании Splainex, организованной в 1994 году в голландской провинции Флеволанд.


Информация о огненном треугольнике / тетраэдре и горении: Firesafe.org.uk

Чтобы понять, как работают огнетушители, сначала нужно немного узнать о горении. К сожалению, в этом кратком введении невозможно полностью описать все сложные химические и физические реакции, происходящие во время пожара. Однако на этой странице будет предпринята попытка представить фундаментальные теории пожара и взрыва.

Огненный тетраэдр (пирамида)

В течение многих лет понятие огня символизировалось Треугольником горения и представляло собой топливо, тепло и кислород.Дальнейшие исследования огня определили, что четвертый элемент, химическая цепная реакция, был необходимым компонентом огня. Огненный треугольник был изменен на огненный тетраэдр, чтобы отразить этот четвертый элемент. Тетраэдр можно описать как пирамиду, которая представляет собой твердое тело с четырьмя плоскими гранями. По сути, для возникновения огня должны присутствовать все четыре элемента: топливо, тепло, кислород и химическая цепная реакция. Удаление любого из этих важных элементов приведет к тушению пожара.

Четыре элемента: кислород для поддержания горения, достаточное количество тепла для повышения температуры материала до температуры воспламенения, топливо или горючий материал и, как следствие, экзотермическая химическая цепная реакция в материале.Каждая из четырех сторон огненного тетраэдра символизирует Топливо, Тепло, Кислород и Химическую цепную реакцию. Теоретически огнетушители тушат пожар, убирая один или несколько элементов огненного тетраэдра.

Эта модель, хотя и упрощенная, является хорошей аналогией теории тушения пожара. Например, пенный огнетушитель создает барьер вокруг горючих материалов и перекрывает подачу кислорода, а также снижает тепло. Применяя воду, вы можете снизить температуру ниже точки воспламенения, иначе при воспламенении легковоспламеняющейся жидкости это приведет к удалению или отвлечению топлива.Наконец, вмешательство в химическую цепную реакцию возможно за счет «уничтожения» свободных радикалов в химической реакции с помощью BCF и других огнетушителей на основе галона, которые также создают барьер для инертного газа. Однако использование этого типа огнетушителей постепенно прекращается, и в будущем могут быть найдены другие средства пожаротушения, использующие этот принцип. Двумерный рисунок напротив представляет трехмерную модель тетраэдра.

Определение огня

Одно из общепринятых определений горения или пожара — это процесс, включающий быстрое окисление при повышенных температурах, сопровождающееся выделением нагретых газообразных продуктов и испусканием видимого и невидимого излучения.Окисление происходит вокруг нас в виде ржавчины на металлических поверхностях и в нашем организме в результате метаболизма пищи, которую мы едим. Однако ключевым словом, которое отличает горение от других форм окисления, является слово «быстрое».

Процесс сгорания обычно связан с окислением топлива в присутствии кислорода с выделением тепла, света и других продуктов выхлопа. Окисление в строгом химическом смысле означает потерю электронов. Чтобы реакция окисления произошла, должны присутствовать восстановитель (топливо) и окислитель (обычно кислород).По мере добавления тепла источник воспламенения, молекулы топлива и молекулы кислорода получают энергию и становятся активными. Эта молекулярная энергия передается другим молекулам топлива и кислорода, что создает цепную реакцию, при которой топливо теряет электроны, а кислород приобретает электроны. Этот экзотермический перенос электронов излучает тепло и / или свет. Если пожар находится в колосниковой решетке или печи, мы называем этот процесс контролируемым огнем, а если это здание горит, мы называем этот процесс неконтролируемым пожаром.

Режимы горения

Процесс горения происходит в двух режимах:

  • Пылающий
  • Негорючие, тлеющие или тлеющие угли.

Для режима пламени необходимо, чтобы твердое и жидкое топливо испарилось. Пары твердого топлива отводятся термически или перегоняются, а пары жидкого топлива испаряются. Именно этот летучий пар твердого или жидкого топлива мы видим на самом деле горящим в режиме пламени.Это образование газа или пара, выделяющееся из топлива, называется пиролизом. После возникновения пламени передача тепла от пламени к поверхности топлива продолжает отгонять более летучие газы и продлевает процесс горения. Продолжительное горение в режиме пламени требует высокой скорости горения, а потери тепла, связанные с передачей тепла из области пламени за счет теплопроводности, конвекции и излучения, должны быть меньше энергии, выделяемой при пожаре. Если потери тепла больше, чем выходная энергия огня, огонь погаснет.

Оба режима, пламенный и негорючий, могут работать по отдельности или в комбинации. Легковоспламеняющиеся жидкости и газы горят только в режиме пламени. Дерево, солома и уголь — примеры, когда оба режима могут существовать одновременно.

Горение пламенем может происходить в следующих формах:

  1. Предварительно смешанное пламя, в котором топливо и кислород смешиваются перед воспламенением. Например, пламя горелки Бунзена, газовой плиты или пропановой горелки.
  2. Диффузионное пламя, более распространенное, когда топливо и кислород изначально разделены, но горят в том месте, где они смешиваются, как при горении лужи горючей жидкости или при горении бревна.

Стадии пожара

Есть три общепризнанных стадии пожара. Начальная стадия, стадия тления и стадия пламени.

Начальная стадия — это область, в которой проходят предварительный нагрев, дистилляция и медленный пиролиз. Газ и субмикронные частицы образуются и уносятся от источника за счет диффузии, движения воздуха и слабой конвекции, создаваемых плавучестью продуктов пиролиза.

Стадия тления — это область полностью развитого пиролиза, которая начинается с воспламенения и включает начальную стадию горения.Невидимый аэрозоль и видимые частицы дыма образуются и уносятся от источника за счет умеренной конвекции и фонового движения воздуха.

Стадия воспламенения — это область быстрой реакции, которая охватывает период от первоначального возникновения пламени до полностью развившегося пожара. Передача тепла от огня происходит преимущественно за счет излучения и конвекции от пламени.

Классы пожара

Горючие и легковоспламеняющиеся виды топлива, используемые при пожарах, подразделяются на пять категорий:

  • Пожары класса A — — это пожары с участием органических твердых веществ, таких как бумага, дерево и т. Д.
  • Пожары класса B — — пожары с участием горючих жидкостей
  • Пожары класса C — — пожары с участием горючих газов
  • Пожары класса D — пожары с участием металлов
  • Пожары класса F — — это пожары, связанные с кулинарным маслом.

Сводка

Пожар начинается от внешнего источника возгорания в виде пламени, искры или раскаленного угля. Этот внешний источник воспламенения нагревает топливо в присутствии кислорода.По мере нагрева топлива и кислорода молекулярная активность увеличивается. При достаточном нагреве между топливом и кислородом происходит самоподдерживающаяся цепная химическая реакция или молекулярная активность. Это продолжит процесс нагрева, и результирующая цепная реакция будет усиливаться без необходимости во внешнем источнике воспламенения. После возникновения зажигания оно будет продолжаться до:

.
  1. израсходовано все доступное топливо или окислитель, или
  2. топливо и / или кислород удалены, или
  3. температура была достаточно снижена, или
  4. количество возбужденных молекул было значительно уменьшено, нарушая цепную реакцию.

Взрывы

Обычно взрыв определяется как очень быстрое высвобождение газа под высоким давлением в окружающую среду. Энергия от этого очень быстрого выброса газа под высоким давлением рассеивается в виде ударной волны.

Взрывы можно разделить на физические (разрыв воздушного шара), физические и / или химические (взрыв котла) или химические реакции смеси газа и частиц. Наше обсуждение будет сосредоточено на взрывах химической реакции.

Процесс химической реакции взрыва аналогичен процессу горения, при котором топливо и окислитель смешиваются перед воспламенением, например пары нефти или мелкие частицы зерновой пыли, смешанные с воздухом. Однако при взрыве процесс окисления протекает с гораздо большей скоростью. Процесс окисления обычно, но не всегда, ограничен замкнутым пространством, таким как резервуар или зернохранилище, так что происходит быстрое повышение высокого давления с соответствующим фронтом пламени.Как правило, именно эта ударная волна высокого давления вызывает разрушающие эффекты от взрыва.

Результирующие ударные волны, распространяющиеся от точки воспламенения со скоростью, меньшей скорости звука, называются дефлаграцией. Скорость ударной волны, превышающая скорость звука, называется детонацией.

Повышение давления, создающее ударную волну в 6894,76 Па, достаточно, чтобы сбить человека с ног. Если повышение давления создает ударную волну от 13789,52 Паскалей до 20684 Паскалей.28 Па, этого достаточно, чтобы разрушить бетонную стену толщиной от 8 до 12 дюймов. Паскаль (Па) эквивалентен 1 Н / м2 (один ньютон на квадратный метр).


Пожарная безопасность , по сути, основана на принципе разделения источников топлива и источников возгорания.

Категории: Разные вопросы пожарной безопасности

1 апреля 2011 г. [Последнее обновление: 17 июня 2021 г.]

Патент США на устройство и процесс пиролиза концентратов твердых отходов Патент (Патент № 4013516 от 22 марта 1977 г.)

Уровень техники

1.Область изобретения

Данное изобретение относится к усовершенствованному устройству и способу пиролиза обезвоженных концентратов твердых отходов. Более конкретно, оно относится к усовершенствованному устройству и способу термического разложения органического материала, включающему, по существу, следующие этапы процесса: добавление масла к твердым отходам, тепловое испарение практически всей воды, содержащейся в органическом материале, обезжиривание полученного , дегидратированный органический материал и пиролиз или деструктивная перегонка этого материала с получением перегоняемых органических соединений с более низкой молекулярной массой, угля и золы.

2. Описание предшествующего уровня техники

Эффективная экономичная утилизация концентратов твердых отходов является признанной проблемой. В частности, в последние годы из-за повышенного внимания к проблемам воздействия на окружающую среду, связанным с загрязнением воздуха и воды, загрязнением земли и проблемами удаления, необходимость разработки устройств и процессов удаления, которые являются экономически эффективными и относительно свободными от загрязнения, становится все более важной. Кроме того, в таких процессах также должны быть получены ценные побочные продукты или, альтернативно, переработка материалов в процессе для повышения их эффективности.

Однако способы предшествующего уровня техники не решают эти насущные проблемы, а обычно включают некоторую форму осаждения, аэрации, химической обработки или термического разложения органического материала. Каждый из этих процессов приводит к нежелательным выбросам в атмосферу или землю или требует очень много времени. Например, в обычном процессе обработки неочищенных сточных вод предшествующего уровня техники они сначала обрабатываются путем отстаивания, аэрации и химикатов для создания потока воды, достаточно чистой для сброса в реку или ручей с остатками осадка сточных вод, сбрасываемыми в закрытый резервуар. называется варочный котел.Варочный котел должен иметь достаточный объем, чтобы обеспечить время выдержки 30 дней или дольше. В варочном котле предусмотрены средства нагрева, такие как змеевики с горячей водой, и отстой поддерживается при повышенной температуре, чтобы обеспечить анаэробное бактериальное расщепление органических компонентов, которые частично расщепляют твердые вещества на газообразный материал. Газообразный материал может иметь значительное содержание метана и, таким образом, непрерывно отводиться для сжигания в качестве топлива для нагрева воды, циркулирующей через змеевики варочного котла.Твердые частицы сточных вод в потоке, который может содержать около 95 процентов воды, отводятся из варочного котла и распределяются по большим сушильным слоям для окончательной сушки испарением. Полученные сухие вещества можно сжигать или отправлять на фермы для удобрений и других возможных применений.

Если вместо процесса испарительной сушки органические отходы сжигают или термически разлагают в печи и используют кислород или воздух, могут образовываться большие объемы газов, которые затем выбрасываются в виде воздушного потока в атмосферу.Кроме того, твердые частицы могут выбрасываться в атмосферу в виде взвешенных частиц в воздушном потоке.

Кроме того, способы предшествующего уровня техники обычно страдают от невозможности использовать продукты или энергию, произведенную в процессе, для эффективного выполнения процесса и снижения энергии, необходимой для процесса.

Таким образом, целью настоящего изобретения является управление устройством и процессами по настоящему изобретению таким образом, чтобы энергетические потребности процесса были сведены к минимуму, в то время как, по крайней мере, их часть производилась самим процессом.

Еще одной задачей настоящего изобретения является управление устройством и процессами по настоящему изобретению так, чтобы конечные продукты процесса были сведены к минимуму, но были произведены в полезной форме.

Еще одна цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы эксплуатировать устройство и процессы таким образом, чтобы они были экологически эффективными и обеспечивали незначительный выброс загрязняющих веществ в атмосферу или окружающую среду в целом.

Еще одной целью настоящего изобретения является управление устройством и процессом по настоящему изобретению таким образом, чтобы избежать необходимости получения специального оборудования, подверженного загрязнению и ухудшению из-за условий процесса и его продуктов.

Краткое изложение изобретения

Эти и другие цели достигаются в соответствии с настоящим изобретением за счет использования устройства и процессов, с помощью которых масло смешивается с твердыми отходами, которые затем существенно обезвоживаются, а затем обезжириваются. Затем полученный концентрат подвергается пиролизу или деструктивной перегонке с образованием золы и полукокса, а также различных форм органических паров и газов. Последний может быть переработан и использован в качестве топлива для оборудования дегидратации или стадии обезжиривания.

Напротив, если материал был термически разрушен в процессе использования кислорода или воздуха, образовались бы большие объемы газов. Однако, если органический материал разлагается пиролизом или деструктивной перегонкой, при которой термическое разложение происходит в отсутствие кислорода или незначительного количества кислорода или воздуха, обычно недистиллируемый органический материал может быть преобразован в дистиллируемый, низкомолекулярный. весовые соединения. Кроме того, если твердые отходы подвергаются пиролизу, используемое устройство производит исключительно низкие скорости пара и позволяет избежать проблемы взвешенных частиц, таких как неорганические твердые частицы, в потоке дистиллята или газа.Этот фактор может быть очень важным для предотвращения проблем с загрязнением воздуха.

Если пиролизируемый материал обезвоживается или практически не содержит влаги, происходит не только снижение образования газов и скоростей пара при нагревании материала в пиролизаторе, но также уменьшение вероятности коррозии. в установке пиролиза по сравнению с обработкой материала во влажном состоянии. Кроме того, может быть уменьшено образование накипи на поверхностях теплопередачи пиролизатора, а также достигнуто уменьшение количества энергии, необходимой для испарения свободной влаги.

Для достижения этих целей в соответствии с настоящим изобретением получают практически не содержащее влаги твердое вещество, суспендированное в масляной среде, с помощью процесса дегидратации масла, описанного, например, в патенте США No. Нет. Re. 26 352. В этом процессе используется испарительная установка, работающая путем смешивания входящего материала с маслом для получения смеси твердых отходов, содержащих воду и масло. Вода, содержащаяся в смеси, испаряется при нагревании, и в результате получается концентрированная, по существу безводная суспензия исходного материала — нефти.После того, как материал покидает испарительную систему, практически все масло отделяется от твердых частиц центрифугированием, прессованием или другими подходящими методами экстракции. Твердые вещества, полученные на этой стадии испарения, можно затем подвергнуть пиролизу с образованием паров топлива, которые затем можно сжечь в стандартном котле-топке для получения пара. Из-за комбинации дегидратации и пиролиза, которые производят горючие конечные продукты, по существу не содержащие негорючие частицы, обычно нет необходимости удалять значительное количество твердых частиц из топки котла.

Если используется обычное термическое разложение с воздухом или кислородом и котел для обработки твердых частиц, возникают проблемы при обращении с образующимися твердыми частицами. Часто требуются дорогостоящие котлы, разработанные по индивидуальному заказу и собранные на месте, для обеспечения рекуперации и удобного обращения с образующейся золой.

Другая проблема, с которой часто сталкиваются, когда пиролизация не используется, связана с обработкой материалов, содержащих соли. В этом случае соли, присутствующие в загружаемом материале, могут вызвать шлакообразование котельных труб и других участков котла.Чтобы избежать этой проблемы при нормальной работе, используются более сложные котлы, способные работать с солями шлака, например, в бумажной промышленности с использованием так называемой печи для регенерации черного щелока из крафт-бумаги. Эти агрегаты не только исключительно дороги, но и подвержены сильным взрывам, если в шлаке присутствует вода. Шлакообразование, которое возникает при повышенных температурах, обычно используемых в топке котла, устраняется с помощью пиролизатора, работающего при температурах ниже температуры шлакования.

Одним из упрощенных примеров объединения процесса дегидратации масла с пиролизом является нагрев высушенного твердого материала, взвешенного в масле (обычно жидком топливе), на выходе из испарителя. Обычно это достигается за счет использования непрямых горячих газов или прямого лучистого тепла, что приводит к повышению температуры массы. Остаточное масло тщательно разлагается и испаряется из обезвоженных безмасляных органических твердых веществ, оставляя остатки полукокса и золы, которые можно использовать различными способами, как объяснено ниже.«Уголь» определяется как органический материал, который не полностью разлагается во время и при температуре работы установки пиролиза, и иногда его называют «связанный углерод».

Если материал покидает испаритель в виде жидкой суспензии, он сначала разделяется на масло и твердые частицы, содержащие остаточное масло. Это разделение обычно выполняется с помощью центрифуги, хотя можно использовать гравитацию, просеивание, фильтрацию, прессование и другие подходящие методы разделения. Твердая фаза, содержащая остаточное масло, затем пиролизуется с получением остаточных паров масла, пиролизованных органических паров (органический материал, температура конденсации которого выше температуры конденсации воды), органических газов (термически разложенные органические соединения с низкой молекулярной массой, температура конденсации которых ниже температуры конденсации воды). , а также остатки полукокса и золы.

При желании остаточное масло на отделенных твердых частицах можно преимущественно удалить экстракцией и другими подходящими методами. Затем твердые вещества, содержащие органические вещества, могут быть подвергнуты пиролизу с образованием паров и газообразных продуктов, а также остатков полукокса и золы.

В большинстве случаев образующиеся пары и газообразные продукты могут сжигаться в топке котла для получения пара для работы испарительной системы. Любые избыточные газообразные продукты могут использоваться для выработки энергии или других целей, особенно если количество паров и газообразных продуктов превышает энергию, требуемую для работы системы дегидратации.Примерами такого использования могут быть производство пара высокого давления для выработки электроэнергии для работы вращающегося оборудования процесса сушки и пиролиза масла. Пар при пониженном давлении может использоваться для работы системы осушки испарителя.

Теплота, необходимая для пиролиза сухих твердых веществ, относительно мала из-за низкой удельной теплоемкости твердых частиц, а также потому, что теплота испарения масла и разложившихся веществ также мала. Отдельный источник тепла может использоваться для обеспечения необходимого тепла, необходимого для этой операции, с энергией, подаваемой в противотоке потоку материала внутри пиролизатора.Альтернативой может быть использование дымовых газов, образующихся из паров пиролиза, для обеспечения части необходимого тепла. В любом случае для материалов, подвергающихся пиролизу в сухом состоянии, требуется сравнительно немного дополнительного тепла. Теплота испаренного мазута и разложившегося органического вещества довольно низка, в среднем около 125-150 БТЕ на фунт. Это тепло может быть рекуперировано в топке котла, которая имеет более высокий уровень энергии, чем когда жидкое топливо находится в сжиженном состоянии, и потому, что сгорание наиболее эффективно в парообразном состоянии.

Если желательно хранить произведенное топливо, в линию отвода паров пиролизатора можно установить поверхностный конденсатор для конденсации испаренного жидкого топлива, образующегося как часть паров из пиролизатора, если пиролизатор работает при температурах, не превышающих примерно 1000 град. F. и в течение достаточно ограниченного времени. Таким образом, на перерабатывающей установке может поддерживаться избыток топлива для других дополнительных целей. Любая энергия, выделяющаяся при конденсации паров топлива, может использоваться для предварительного нагрева водного исходного материала испарителя или для удовлетворения других потребностей в тепле по мере их возникновения.Однако, как правило, для получения максимальной рекуперации энергии предпочтительно использовать пиролизованные газы и пары в качестве топлива в полученной форме.

В тех случаях, когда в исходных твердых водных отходах имеется достаточно энергии для работы испарителя и других установок, может быть желательно запустить установку пиролиза в две стадии с удалением испаренного масла на первой стадии. В этом примере желательно, чтобы фракция ожижающего масла имела приблизительный интервал кипения 350.степень. F. до 700 ° С. F., с наиболее предпочтительным диапазоном между 350 ° С. F. и 500 °. F. Если эти критерии соблюдены, ожижающее масло может быть извлечено в его исходной форме на первой стадии двухступенчатой ​​пиролизной установки путем термической перегонки масла. После конденсации испарившееся жидкое топливо можно использовать для предварительного нагрева сырья или для обеспечения других потребностей нагрева в процессе. Затем можно использовать вторую стадию пиролиза для испарения любого оставшегося присутствующего масла и разложения не содержащих масла органических твердых веществ, как описано ранее.Если во время первой стадии пиролиза некоторые твердые вещества разлагаются с образованием водной фазы материала, имеющего существенно высокое биологическое или химическое потребление кислорода, эти компоненты при конденсации отделяются от масляной фазы, и затем масло может быть выделено. используется для псевдоожижения. При необходимости можно использовать немного воды для вымывания этих загрязняющих веществ из флюидизирующего масла, чтобы уменьшить количество дистиллируемых водорастворимых органических веществ. В любом случае водная фаза, богатая органическими веществами, может быть отдельно очищена обработкой углем или другими хорошо известными способами или сожжена непосредственно в котельной печи.

В некоторых случаях целесообразно испарить все масло непосредственно из суспензии масла и твердых частиц, покидающих испаритель. Это может быть особенно ценно, если кто-то желает расщепить материалы с более высоким остаточным содержанием на углерод и масляные тела с более низким молекулярным весом, как это может быть осуществлено в нефтяной промышленности, где отработанное масло, водно-твердые эмульсии представляют собой проблемы. Такие эмульсии могут быть объединены с активированным илом и концентратами воздушной флотации и обезвожены в процессе дегидратации с получением легкой масляной фракции из дистиллята испарителя.Тяжелая нефть и сухие твердые отходы, содержащие глины и катализаторы, затем могут быть подвергнуты пиролизу с получением остатка полукокса и золы и дистиллята крекинг-масел, которые, в свою очередь, при желании могут быть дополнительно переработаны для улучшения качества сырья. В другом аспекте настоящего изобретения более тяжелые масла могут быть центрифугированы и очищены, а остаток затем может быть пиролизирован для получения меньших количеств крекинг-масел, полукокса и золы. Аналогичным образом масла для картера двигателя могут быть смешаны с водно-масляными эмульсиями или другими влажными материалами, обезвожены и пиролизованы, чтобы оставить после себя большую часть примесей, таких как свинец.

Уголь и зола, полученные способом по настоящему изобретению, могут быть ценными побочными продуктами, полезными во многих отношениях. Например, отходы красителей, содержащие органические вещества и соли различных типов, преимущественно хлорид натрия и сульфат натрия, можно сначала выпарить в многоступенчатой ​​испарительной системе с сушкой масла из низкого содержания твердых веществ, то есть от 2 до 4%. Многофункциональная система сушки с использованием масла приводит к получению сухой суспензии солей и отходов органических красителей, взвешенных в мазуте. Либо №2, либо №4 можно использовать жидкое топливо в зависимости от стоимости или желаемого количества добавляемого углерода. Мазут № 4 часто содержит более высокий процент масла № 6, которое может содержать 5% или более углеродных остатков после пиролиза. Высушенные твердые вещества, суспендированные в масле, пропускают через центрифугу, оставляя около 20% масла на сухих твердых веществах. Затем материал пиролизуют в отсутствие кислорода и нагревают примерно до 1000 ° С. F. Пары органических красителей и масла перегоняются и сбрасываются в котельную печь блочного типа, производящую пар для работы системы дегидратации-испарителя.Общее количество сухих органических отходов составляет около 200 фунтов / час. тогда как неорганические соли составляют около 1000 фунтов / час. Воду можно удалить с помощью процесса сушки масла со скоростью 40 000 фунтов / час. на предыдущем этапе испарения с четверным эффектом. Масло, остающееся в составе высушенных твердых частиц, подвергается пиролизу с образованием паров, обеспечивающих часть тепла, необходимого для работы испарительной системы. В дополнение к этому дистиллированному маслу, пиролиз твердых отходов органических красителей, когда они термически разлагаются на их пары и газы, также может быть использован для подачи части тепла, необходимого для работы испарительной системы.Дополнительное топливо может потребоваться сверх того, что описано для обеспечения общего тепла испарения для многоэффектной испарительной системы.

Пиролизатор также выгружает сажу и неорганические соли, которые промываются контролируемым количеством воды с образованием недостаточно насыщенного раствора растворимых солей, таких как хлорид натрия и сульфат натрия. Этот солевой раствор затем может быть повторно испарен в качестве одного эффекта в многофункциональном испарителе сушки масла. Поскольку соединения для образования накипи отсутствуют, на этой стадии нет необходимости добавлять масло, и концентрацию смеси солей можно переносить для получения кристаллизованной соли в стандартной испарительной установке.Эти соли могут быть переработаны и снова использованы в промышленности по производству красителей. Чтобы гарантировать отсутствие нерастворимых неорганических веществ, раствор фильтруют предпочтительно через активированный уголь, полученный из углерода, присутствующего в угле, образованном на стадии пиролиза, который также удаляет большую часть растворимых тяжелых металлов. Углерод и нерастворимые соли затем могут быть высушены в системе испарителя, и смесь может быть использована в качестве заполнителя дорожной смолы. В случае, если остаточные неорганические соли содержат ценные нерастворимые тяжелые металлы, они могут быть извлечены путем сжигания в углероде и восстановления топливных ценностей углерода.

Описанные методы иллюстрируют взаимосвязь между системой пиролиза и возможностью извлечения многих продуктов и топливных ценностей, с которыми иначе трудно справиться и которые могут быть получены только при значительно более высоких эксплуатационных расходах.

Осадок сточных вод муниципальных образований или промышленных предприятий также может быть высушен путем дегидратации, а затем суспензия из высушенных твердых частиц и масла центрифугирована для получения твердого материала, содержащего от 30 до 40% масла и / или жира. В многоступенчатой ​​системе испарения пар, необходимый для испарения, может быть получен из твердых веществ, содержащих приблизительно от 15 до 20% жира или масла.Таким образом, избыток масла можно использовать обратно в систему псевдоожижения, как описано ниже.

Первая стадия пиролиза используется для термической отгонки избыточных масел на сухих твердых частицах, которые не требуются для выработки энергии для процесса испарения и часто включают выработку электроэнергии. После конденсации это дистиллированное масло используется как часть масла для псевдоожижения. На второй стадии пиролиза производятся пары масла и газ для обеспечения всей энергии, необходимой для операции обезвоживания, и всех вспомогательных систем.

Если масла, полученные на первой стадии пиролиза, содержат дистиллируемую водорастворимую фракцию, требующую химической или биологической потребности в кислороде, то эта фракция может быть либо вымыта водой из масляной фазы, либо отделена в водном слое. Эту водную фазу можно обработать углеродом или сжечь в топке-котле.

Энергия, необходимая на стадии пиролиза для термического нагрева сухих органических твердых веществ и масел, составляет небольшую часть энергии, необходимой для дегидратации и вспомогательных систем.Образовавшаяся неорганическая зола, которая представляет собой практически нерастворимый материал, в сочетании с углеродным материалом может использоваться в качестве наполнителя в материале дорожного покрытия.

Альтернативная процедура, когда требуется рекуперировать всю энергию, заключается в сжигании полукокса, оставшегося в остатке пиролиза. Это может быть достигнуто при температурах в диапазоне приблизительно 1200 ° С. F. до 2200 ° С. F. за счет использования пара и регулируемого количества воздуха для подачи тепла на эндотермическую реакцию пара и углерода и получения из них топливных газов.Затем топливные газы объединяются с первоначально произведенными парами и топливным газом. Устройство для достижения этого результата аналогично описанному пиролизному оборудованию.

Еще одним важным атрибутом процесса является его способность производить активированный уголь в качестве побочного продукта. Затем активированный уголь можно использовать для устранения любой биологической или химической потребности в кислороде из дистиллята или других сточных вод, поддающихся обработке углем. Например, испарительный конденсат из фармацевтических сточных вод может содержать органические кислоты, а испарительный конденсат из осадка сточных вод обычно содержит летучие органические вещества, которые часто можно удалить с помощью обработки углем.Материал абсорбируется во влажной форме на угле, а затем может быть повторно использован в процессе, где он сушится, а затем пиролизуется для сжигания абсорбированных органических веществ. Хотя часть необходимого химического и биологического кислорода может быть переработана, этот дистиллят может быть легко выделен в высококонцентрированной форме и добавлен к топливным газам для сжигания.

Температура пиролиза находится в пределах 700 ° С. F. до 2200 ° С. F. с предпочтительным диапазоном от 800 ° С. Ф.до 1800. ° С. F. Сырье или отходы, используемые в процессе дегидратации, могут содержать любой влагосодержащий материал, который имеет органическое или неорганическое содержание в любом количестве, которое создает проблему загрязнения или делает желательным восстановление топлива или остаточных продуктов, таких как уголь и неорганические материалы. .

Другие примеры использования процесса:

Утилизация вспомогательного фильтрующего средства 13 влажных фильтрующих добавок, часто загрязненных значительными количествами органических веществ, можно высушить в системе многоэлементного испарителя с помощью процесса.После этого, после центрифугирования основной массы масла для псевдоожижения, материал подвергается пиролизу, и масло и органические вещества в значительной степени превращаются в топливные пары и газы. Если стадию пиролиза проводят при температурах в диапазоне 1200 ° С. F. до 1400 ° С. F. или ниже точки плавления вспомогательного фильтрующего средства может быть получено вспомогательное фильтрующее средство многоразового использования. Неорганический вспомогательный фильтрующий материал смешивается с углем и может использоваться как таковой или смесь пара и воздуха, затем может применяться к неорганическому остатку угля для получения неорганического материала при одновременном образовании дополнительных топливных газов.Если произошла агломерация, вспомогательное фильтрующее средство можно измельчить до более мелких частиц, чтобы восстановить большинство исходных свойств фильтра. Растворимые неорганические примеси могут быть вымыты при повторном использовании.

Аналогично обращению с вспомогательным фильтрующим материалом, использованные влажные катализаторы могут быть улучшены с помощью этого метода.

Угольная мелочь, такая как продукты, не поддающиеся центрифугированию для снижения содержания воды, могут быть высушены в многоцелевом испарителе для осушки масла, а сухая угольная мелочь, содержащая нефть, может быть подвергнута пиролизу с образованием паров топлива, газа, полукокса и золы.Это ценный ресурс, который не используется с экономической точки зрения.

Черный щелок производства крафт-целлюлозы содержит лигнины и химические соли для варки целлюлозы, которые обычно рециклируются. Лигнины и другие органические вещества в старых технологиях сжигаются во влажном состоянии вместе с солями. Для этого требуются тщательно продуманные печи. Напротив, этот процесс обезвоживает черный щелок по существу до 99% сухости с использованием многоэтапного выпаривания, что позволяет экономить энергию по сравнению с более старыми технологиями. Затем материал центрифугируется для уменьшения содержания масла и после этого пиролизуется для превращения лигнина и других органических веществ в топливные пары и газы.Соли и уголь представляют собой остаточные продукты, которые затем можно обработать водой для получения водной фазы раствора неорганических солей, используемого в процессе крафт-целлюлозы. Остаточный уголь, когда он активирован в древесном угле, может затем использоваться для очистки сточных вод в промышленности по производству целлюлозной бумаги. Влажный уголь, содержащий абсорбированные органические вещества, можно повторно высушить в любой системе дегидратации и использовать в качестве топлива.

Мусор и мусор, обезвоженные в процессе дегидратации и затем пиролизованные, обладают дополнительным экономическим преимуществом в виде многоэтапного испарения и, следовательно, большего использования энергии, чем старые методы.

Используемые масла в основном, но не ограничиваются ими, жидкое топливо, такое как № 2, № 4 и № 6, картерное масло или любая комбинация маслянистых материалов, которые представляют собой отработанные органические вещества с диапазоном температур кипения от 300 до 300 ° С. . F. и 1000 °. F. или выше, или продукты, которые могут быть подвергнуты крекингу или разложению на соединения с более низкой молекулярной массой для получения масел для процесса псевдоожижения, дегидратации и / или используемых для производства паров топлива и газа. Эти материалы должны иметь свойство быть маслоподобными и часто могут использоваться в качестве псевдоожижающего агента.Он может включать животные и растительные жиры и их производные, а также другие масла или маслоподобные материалы, где более выгодно получить топливную ценность, чем извлечение продуктов.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Сущность и сущность настоящего изобретения, а также его цели и преимущества будут более четко восприняты и поняты при обращении к нижеследующему описанию и формуле изобретения, взятым вместе с прилагаемыми чертежами изобретения, применимыми к обработке органических отходов в который:

РИС.1 представляет собой блок-схему изобретения с использованием одноступенчатого пиролизатора; и

РИС. 2 представлена ​​блок-схема изобретения с использованием двухступенчатого пиролизатора.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНОГО ВАРИАНТА ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

В частности, со ссылкой на блок-схему, показанную на фиг. 1, концентрированные органические и неорганические отходы поступают в измельчитель или измельчитель 2 по линии 1. Из измельчителя 2 отходы, содержащие твердые частицы ограниченного максимального размера, поступают в резервуар для псевдоожижения 4 по линии 3.Горячее масло или жир добавляют по линии 5 в резервуар 4 для поддержания системы или смеси жидких твердых частиц, которые можно перекачивать, даже после испарения из них содержащейся воды. Система перемешивается и перемешивается в резервуаре для псевдоожижения 4 с помощью перемешивающего устройства 6, а затем извлекается из резервуара с помощью насоса 7.

Насос подает смесь органических отходов и добавленного масла по трубопроводу 8 в верхнюю часть одноступенчатого или одноступенчатого испарителя 9, который может быть, например, типа падающей пленки и в который по трубопроводу подается пар. 10 из котла-топки 11.Этот пар может иметь температуру в диапазоне 240 ° С. F. до 270 ° С. F. После того, как пар конденсируется в воду, он покидает испаритель по линии 12 и возвращается в топку котла, забираясь и приводя в действие питающим насосом 13 котла. В испарителе 9 вода выкипает из отходов и масляная смесь под давлением, которое может находиться в диапазоне 4 дюймов рт. ст. Абс. (в абсолютных дюймах ртутного столба) до 12 дюймов ртутного столба Абс. Эта вода из смеси отходов и масла выходит из паровой камеры 14 испарителя в виде перегретого пара, проходит по линии 15 и течет в барометрический конденсатор 16 (предпочтительно поверхностный конденсатор), внутри которого поддерживается вакуум с помощью эжектора. 17 (предпочтительно механический вакуумный насос), снабжаемый паром по линии 18.

Перегретый пар, поступающий в конденсатор 16 по линии 15, смешивается с охлаждающей водой, поступающей в конденсатор по линии 19, и конденсируется. Образующийся поток довольно теплой воды сбрасывается по линии 20 в горячий колодец 21. Горячий колодец также принимает воду. пар и неконденсирующиеся газы покидают эжектор 17 по линии 22, а вода в скважине служит для конденсации этого пара с неконденсируемыми газами, выходящими на поверхность воды и с поверхности. Вода непрерывно отводится по трубопроводу 23 из самого горячего колодца и может быть повторно использована на очистных сооружениях.В альтернативном варианте пар и неконденсирующиеся продукты, выходящие из эжектора 17, можно направлять в форсунки для жидкого топлива или в устройство для сжигания топки 11 котла и использовать для распыления жидкого топлива. Неконденсирующиеся, часто пахучие и, по крайней мере, частично легковоспламеняющиеся, сами по себе будут обеспечивать теплоту сгорания, поскольку они участвуют в горении печи.

Поток влажной суспензии или смеси органических отходов и масла в испаритель регулируется непосредственно дроссельной заслонкой 24 в линии 8 на стороне нагнетания насоса 7.Открытие этого клапана, в свою очередь, контролируется устройством 25 измерения уровня жидкости в отстойнике испарителя, это устройство определяет уровень поверхностей практически полностью обезвоженной суспензии или смеси твердых органических отходов и масла в ней. Чрезмерно высокий уровень вызывает закрытие клапана по крайней мере частично с последующим уменьшением потока влажной суспензии в испаритель, в то время как чрезмерно низкий уровень заставляет клапан открываться шире с последующим увеличением потока.

Сухая суспензия непрерывно отводится из нижней части испарителя по линии 26 с помощью насоса 27 и тем самым выгружается в центрифугу 28.Поток сухой суспензии или смеси твердых органических отходов, масла и следовых количеств воды в центрифугу регулируется непосредственно дроссельным клапаном 29 в линии 26 на стороне нагнетания насоса 27. Открытие этого клапана, в свою очередь, регулируется с помощью датчик влажности 30 в отстойнике испарителя. По крайней мере, чрезмерно высокое содержание влаги в суспензии в отстойнике испарителя приводит к частичному закрытию этого клапана с последующим уменьшением потока сухой или обезвоженной суспензии из испарителя.Нормальный состав сухой суспензии, выходящей из испарителя по линии 26, должен состоять примерно из 1% воды, примерно 15% обезжиренных твердых веществ и оставшейся части жидкого жира или масла.

Центрифуга 28 разделяет обезвоженные твердые частицы органических отходов и масляную суспензию на два потока. Один из этих потоков, поток относительно чистого масла, выгружается и подается по линии 31 в масляный резервуар 32 центрифуги. Это масло рециркулируется или циркулирует обратно из резервуара 32 в резервуар для псевдоожижения 4 по линии 5 с помощью насоса 33.Если в системе образуется масло, превышающее количество, необходимое для псевдоожижения, этот избыток или чистый нефтепродукт может быть отведен из резервуара 32 по линии 34, снабженной запорным клапаном 35. Другой поток из центрифуги, поток, содержащий практически все органические вещества. отработанные твердые частицы, но которые все еще составляют от 30% до 40% масла по весу, выгружаются и доставляются по линии 36 в устройство 37 механического прессования такого типа, который сконструирован и сконфигурирован таким образом, чтобы осуществлять существенное разделение жидких и твердых компонентов жидких и твердых веществ. смесь.

На чертежах прессовое устройство 37 предполагает характер поршневого пресса или сепаратора жидкости и твердого вещества, например, поршневого типа, перфорированного цилиндра или пресса с бордюром или клеткой, такого как тот, что раскрыт в патенте США No. № 1,135,309, выданный Э. Т. Микину 13 апреля 1915 г. Это действительно может быть пресс такого типа, но это также может быть пресс любого другого подходящего типа. В общем смысле, конечно, сама центрифуга 28 может рассматриваться как пресс для разделения жидкости и твердого вещества, в котором давление или разделяющие силы создаются динамически, а не статически.В рамках настоящего изобретения определенные концентраты твердых отходов, поддающиеся переработке в соответствии с ним, будут давать сухие суспензии на выходе из отстойника испарителя, которые можно экономично и адекватно разделить на обезжиренные твердые вещества и жидкие масляные компоненты посредством: только единичное механическое оборудование, то есть, например, только центрифугу или только пресс с перфорированным цилиндром.

Два потока материала выходят из пресса 37, возможно, с перерывами в зависимости от характера пресса.Один из них, поток масла, отводимый из пресса по линии 38 с помощью насоса 39, представляет собой масло, выдавленное из потока практически безводного, но все же маслосодержащего материала, подаваемого в пресс по линии 36 из центрифуги 28. Как показано, линия 38 соединяется с линией 26, так что масло, протекающее по линии 38, смешивается и дополнительно псевдоожижает сухую суспензию масла и твердых органических отходов, текущую из испарителя в центрифугу. Это не единственный способ обработки масла из пресса.Такое масло можно, например, направить непосредственно в масляный резервуар 32 центрифуги для быстрой рециркуляции в резервуар для псевдоожижения 4.

Предполагая, что органические отходы изначально содержат масло, интенсивность операции, выполняемой в прессе 37 и с его помощью, будет определять, будет ли система генерировать чистый нефтепродукт, который может быть удален по линии 34 или иным образом. Снижение уровня остаточного масла в твердых органических отходах до «безубыточного» уровня позволит системе работать без добавления какого-либо масла или жира, кроме количества, необходимого для целей запуска, но также без возможности образования каких-либо масел. чистый нефтепродукт.Нажатие на уровень выше, чем уровень безубыточности, то есть уровень, при котором остаточного масла в прессованных твердых органических отходах больше, чем было масла, первоначально связанного с этими твердыми частицами в материале, текущем в систему по линии 1, будет не только исключает возможность получения чистого нефтепродукта, но также требует, чтобы система непрерывно снабжалась маслом или жиром для целей подпитки.

Другой поток материала, выходящий из пресса 37, поток прессованных твердых органических отходов, отводится по дозирующему шнековому конвейеру 50.Твердые частицы подают через поворотный запорный клапан 51 для удаления воздуха во вращающийся пиролизный блок 52, работающий внутри в диапазоне температур 700 ° С. F. до 1000 ° С. F. Эта температура поддерживается за счет косвенного нагрева в камере 53 сгорания, установленной снаружи пиролизатора 52. Вращающее действие пиролизатора 52 медленно перемещает сухие твердые органические отходы к разгрузочному концу этого агрегата при том же время нагрева твердых частиц на поверхности пиролизатора.За счет поддержания скорости вращения, температуры продукта и шага внутреннего конвейера пиролизатора горизонтальное движение твердых частиц направлено к разгрузочному концу пиролизатора. В течение этого периода времени и температуры максимальное количество органического вещества подвергается термической перегонке и / или термической деструктивной перегонке из исходного сырья пиролизатора. Остаточный полукокс и неорганическая зола дозируются из пиролизатора через дозирующий конвейер 54, который также служит воздушной пробкой.Часто перед уходом остаток охлаждают либо распылительными головками, либо воздухом, если часть пиролизатора 52 не нагревается.

Устройство для пиролиза, используемое в этом изобретении, может быть типа вращающейся печи с косвенным нагревом, как описано, или типа вращающегося пода, где материал перемещается по существу через полный круг на вращающемся керамическом поде и подвергается тепловому излучению от горения. пламя примерно от 1000 ° С. F. до 1800 ° С. F. Поскольку дымовые газы смешиваются с топливными газами, тепло может быть рекуперировано в топке котла.В описанном процессе можно использовать множество различных типов пиролизных аппаратов. Часто паровоздушная смесь, используемая для сжигания связанного углерода, обычно содержащегося в полукоксе, может применяться в том же устройстве, например, с вращающимся подом, чтобы тем самым добиться высокой топливной эффективности с минимальными дополнительными капитальными затратами.

Чтобы поддерживать рабочую температуру пиролизатора, тепло подается косвенно через впускное отверстие 55 для воздуха или кислорода и впускное отверстие 56 для топлива. материал.Охлажденные отходящие газы сгорания, образующиеся во время нагрева пиролизатора 52, выходят через дымоход 57, причем тепло может быть рекуперировано в подогревателе воздуха котла или тепло может быть рекуперировано непосредственно в топке котла.

Влагосодержание материала, подлежащего пиролизу, должно быть минимальным, но в некоторых случаях, когда дегидратированный материал может подвергаться определенным реакциям, когда требуется вода, может быть желательно пиролизовать материал в диапазоне до 30% воды. без дальнейшего обезвоживания перед пиролизом.

Испаренное и газообразное топливо пиролиза и / или термической дистилляции выводится из пиролизного агрегата через паропровод 58 и сжигается путем объединения с воздухом или кислородом в котельной печи 11, которая в противном случае подается с топливом по линии 48.

Предусмотрены стандартные меры безопасности для предотвращения попадания кислорода обратно в установку 52 пиролиза, вызывающего потерю топлива.

При конверсии топлива в котле-топке 11 образуется пар, используемый для обеспечения энергии для процесса осушки в испарителе 9, и передается в испаритель 9 из котла 11 по трубопроводу 10.Любая топочная зола удаляется по линии 49.

В качестве альтернативы, если позволяет тип или состояние материала, твердые органические отходы могут быть удалены непосредственно из центрифуги 28 через дозирующий шнековый конвейер 50 в пиролизный блок 52. Эта альтернативная процедура устраняет необходимость в прессе 37, что может возникают, если удаление масла в жидком состоянии нежелательно.

При желании можно использовать двухстадийный процесс пиролиза. В этом альтернативном варианте осуществления, показанном на фиг.2, псевдоожижение, испарение, центрифугирование и прессование одинаковы. Кроме того, детали, идентичные деталям, показанным на фиг. 1 имеют одинаковые номера. В процессе, показанном на фиг. 2, прессованные сухие органические твердые частицы выходят из пресса 37 и поступают на дозирующий винтовой конвейер 50. Дозирующий поворотный клапан 51 для удаления воздуха подает твердые частицы во вращающийся пиролизатор 52, который косвенно нагревается за счет сгорания в камере 53 за счет подачи воздуха или кислорода. через впуск 55 и топливо через впуск 56.Температура в блоке 52 пиролизатора первой ступени поддерживается на уровне 350 ° С. F. до 600 ° С. F. Охлажденные газы сгорания этого косвенного тепла удаляются через дымоход 57. Термически дистиллированное псевдоожиженное масло выводится из пиролизатора 52 через паропровод 70. Испаренное масло, используемое в качестве псевдоожижающего масла в процессе дегидратации масла, является проходит через поверхностный конденсатор 71, где конденсируется охлаждающей водой, поступающей по линии 72 и выходящей по линии 73.Конденсированное масло стекает по линии 74 в сборный резервуар 75. Газообразные продукты, которые не конденсируются в поверхностном конденсаторе 71, удаляются по однонаправленной поточной линии 78 и используются для получения энергии, например, в пиролизере 83 второй ступени или в топке котла. 11. Сборный резервуар 75 действует как промежуточный резервуар при рециркуляции конденсированного масла. При добавлении псевдоожижающее масло необходимо в процессе псевдоожижения и обезвоживания масла, масло удаляется из сборного резервуара 75 по линии 76 и с помощью насоса 77 направляется обратно в процесс обезвоживания масла.

Обезмасленные твердые частицы, покидающие пиролизатор 52 первой ступени, выпускаются через дозирующий клапан 80 на конвейер 81 и дозирующий подающий клапан 82 на пиролизатор 83 второй ступени, который также косвенно нагревается камерой сгорания 84, топливо для сгорания которой подается по линии 86 и трубопровод 85 воздуха для горения. Охлажденные газы сгорания выводятся из камеры сгорания через дымоход 89. Температура пиролиза внутри пиролизатора 83 поддерживается на уровне 800.степень. F. до 1200 ° С. F. и после завершения пиролизации полукокс и зола удаляются из пиролизатора 83 через дозирующий клапан 87 и конвейер 88 с воздушным уплотнением.

Органические газы и пары, образующиеся в процессе приолиза, удаляются из пиролизной установки 83 через паровод 93. Они объединяются с неконденсирующимися газами из пиролизатора первой ступени в трубопроводе 96 и подаются в топку-котел 11 для выработки энергии пара. запустить процесс обезвоживания масла.

Как показано на фиг.2, пар выходит из котла 11 по линии 10 и используется в испарителе 9.

Таким образом, с помощью этого устройства и процесса раскрывается эффективная система для обработки органических отходов пиролизом, в которой органические пары и газы, удаленные из отходов, используются в качестве топлива внутри системы, в то время как масла, используемые для поддержания материала в псевдоожиженном состоянии, используются в качестве топлива. возможность вторичной переработки в системе, оба атрибута способствуют эффективному выполнению процесса. Кроме того, при использовании пиролизного угля и золы в качестве конечных продуктов процесса получают из органических отходов, подаваемых на входе.Кроме того, поскольку пиролиз используется для термической перегонки или разложения материала, пары и количество взвешенных частиц, выбрасываемых в воздух, сводятся к минимуму.

Одноступенчатый испаритель, описанный здесь, показан для простоты. Однако следует понимать, что описанное изобретение не ограничивается одноступенчатым или одноступенчатым испарителем, и может использоваться любое устройство, подходящее для испарительной сушки. Примерами других испарительных аппаратов, которые могут быть успешно использованы, являются многоэлементные устройства испарителя с обратным или прямым потоком, проиллюстрированные в патентах США No.Нет. Re. 26,317 и патенте США. № 3,323,575 соответственно.

Письменная охрана. Патент на данное изобретение во всех его аспектах, как они изложены в прилагаемой формуле изобретения, запрашивается в самой широкой степени, которую позволяет известный уровень техники.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.