Форсунка для пиролизного котла своими руками

Создать аккаунт

Зарегайтесь для получения аккаунта. Это просто!

Конструкция и компоновка элементов установки

В отличие от традиционных твердотопливных установок устройство пиролизных котлов долгого горения предугадывает две камеры сгорания заместо классической топки. В первой камере осуществляется неспешное горение за счет недостающего количества воздуха. При всем этом горючее начинает выделять так именуемый пиролизный газ, перетекающий во вторичную камеру совместно с продуктами сгорания. Туда же подается достаточное количество воздуха, вследствие чего газ воспламеняется и сгорает, нагревая водяную рубаху агрегата.

Размещение 2-ух камер может быть разным, так как отопительные котлы пиролизного типа могут работать как на естественной тяге дымопровода, так и при помощи принудительной подачи воздуха вентилятором. В установках, использующих естественную тягу, вторичная камера размещена над первичной и воздух проходит через горючее снизу ввысь. При искусственно создаваемой тяге основная топка, напротив, находится над камерой дожига и поток воздуха ориентирован сверху вниз. Это отражают выставленные ниже схемы устройства пиролизных котлов с различной сборкой камер.

Непременно, основная причина, почему принимаются за изготовка пиролизного котла своими руками, отыскивают чертежи и механизм работы — очевидная экономия. В среднем по регионам цена готового котла варьируется от 36 000 руб. (мощность 10 кВт, площадь 100 кв.м.) до 140 000 руб. (мощность 38 кВт, площадь 300 кв.м.). При самостоятельном изготовлении котла выходит сберечь от 500 до 1500 у.е. за счет цены материалов и личного труда.

В любом случае, этот вид работ нельзя именовать дешевым либо легким, потому до того как отважится сделать пиролизный котел своими руками, оцените свои способности изучите все чертежи и подберите конкретно те материалы которые нужно.

Принцип работы

Оценить достоинства пиролизных котлов нереально без осознания общих механизмов работы. И вначале, что такое пиролиз?

По сути, это разложение природных соединений при минимальном количестве воздуха. В стандартном котле дрова сгорают при температуре 900-1200°С при нормальном доступе воздуха, на одну закладку дров уходит около 3-4 часов с выделением порядка 4900 калорий тепла.

В пиролизном котле твердое топливо сгорает при меньшей — 300–850°С температуре, при этом происходит распад на следующие элементы — на твердый осадок и газ. При отсутствии кислорода в отдельной камере горючий (пиролизный газ) вступает в реакцию с углеродом и дополнительно перерабатывается, за счет чего увеличивается теплопроводность.

Таким образом, при сухой перегонке (процесс пиролиза) помимо твердого топлива дополнительно сгорает твердый осадок и одновременно с ним пиролизный газ. Все это в комплексе увеличивает время прогорания одной закладки дров до 12 часов (сравните с обычными 3-4 часами) и коэффициент полезного действия котла до 85-90% при стандартных 65-70%.

Как сделать пиролизный котел

Из всех видов отопительных установок, работающих на твердом топливе, наиболее эффективными считаются агрегаты, в которых при сжигании дров или угля происходит пиролиз. Это процесс дожигания газов, выделяющихся из дров или угля при их тлении, что позволяет передавать теплоносителю почти всю энергию сгорания топлива. Данный принцип использует схема пиролизного котла, в которой реализовано выделение горючего газа из топлива и его последующее сжигание.

Войти

Устройство котла

Принципиальная разница стандартного и пиролизного котла заключается в том, что в первом варианте 1 камера сгорания, а во втором – 2, между которыми пролегает колосниковая решетка, в нижней сгорают собственно топливо и твердый остаток, а в верхней – пиролизные газы. Именно такая организация топочных камер позволяет оптимизировать процесс, увеличить время сгорания топлива и максимально увеличить эффективность.

Фото 2 Схема устройства пиролизного котла

Процесс пиролиза возможен только при ограниченном доступе воздуха, когда топливо не горит, а фактически тлеет, выделяя большее количество газа.

К числу особенностей пиролизного котла относится и повышенное аэродинамическое сопротивление в дымоходе за счет отсутствия воздуха и реакции углерода с пиролизным газом. Принудительную тягу обеспечивает электровентилятор, собственно, именно по этой причине пиролизные котлы и относятся к категории энергозависимого оборудования.

Пиролизный котел.Форсунка.

форсунка, пиролизного, котел, рука

Расчет пиролизного котла

Расчет начинается с определения величины температурного напора, ºС:

  • ∆Т – перепад температур продуктов сгорания перед теплообменником и после него;
  • ∆t – разница между температурами в трубопроводах подачи и возврата теплоносителя.

Полученное значение Ƭ подставляют в формулу:

  • Q – расчетная мощность отопительной установки, Вт;
  • k – коэффициент теплопередачи, равен 30 Вт / м 2 ºС.

Укрупненный расчет мощности пиролизного котла (Q, кВт) выполняется исходя из площади здания. Ее значение нужно принимать по наружному обмеру дома, результат разделить на 10. Смысл этого действия в том, что на обогрев каждых 100 м 2 здания требуется ориентировочно 10 кВт тепловой энергии. Полученный результат – это расчетная мощность системы отопления, а источник тепла принимается с коэффициентом запаса. Он зависит от региона проживания и колеблется от 1,1 до 1,5.

READ  Электрический полотенцесушитель с греющим кабелем своими руками

Несколько важных деталей

Многие специалисты советуют обращать внимание на горелки при их покупке. В частности, имеет значение их мощность, которая должна превышать топочную мощность котла. Помимо этого, имеет смысл обратить внимание и на тип регулировки. Для бытового использования достаточно одно- и двухступенчатых горелок. А вот для небольшой котельной лучше модулируемые варианты. Некоторые горелки не могут работать на нескольких типах топлива. Именно поэтому при покупке желательно позаботиться о резервном горючем. Следовательно, горелка должна работать одинаково хорошо на дизеле и на отработанном масле. К примеру, хорошим выбором будет горелка дизельная «Ламборджини», которая славится не только высокой надежностью, но и возможностью использования самого различного горючего.

как сделать форсунку для пиролизного котла из кирпича

Устройство готовой горелки, функционирующей на отработанном масле

При покупке газовых горелок и подобного им оборудования нередко люди интересуются тем или иным элементом и его предназначением в общей конструкции. Например, они хотят знать, откуда и куда должно перетекать масло, каким способом оно воспламеняется и прочее. Когда задумываются о том, как сделать горелку в домашних условиях, подыскивая образец для сооружения самодельного аналога, вопросов возникает еще больше. Чаще всего интересуются заменой форсунок и емкости для масла на что-либо подходящее из подручных средств.

Имея в своем распоряжении фото, схемы и чертежи горелки на отработанном масле, не каждый мастер сразу возьмется за дело. Основная причина – большое количество специфических деталей.

Обратите внимание! Неважно, из чего соорудили устройство, – принцип работы всех горелок приблизительно одинаковый: отфильтрованное и разогретое масло подается из основной емкости и сжигается в камере сгорания.

Многокомпонентный процесс состоит из нескольких этапов, и от качества составляющих деталей капельной горелки на отработанном масле своими руками будет зависеть успех ее эксплуатации:

Принцип работы горелки, функционирующей на отработанном масле

Буржуйка

Легче всего переделать под солярку печку-буржуйку. Тепловая мощность будет до 5-7 кВт при расходе топлива 300-500 мл/час. Топливная аппаратура той же конструкции практически без изменений может быть использована в более мощных отопительных котлах на дизеле, а также для запуска на отработке и керосине.

Схема доработки буржуйки под дизтопливо дана на рис. ниже. Дефлекторы не дают парам горючего остыть, прежде чем те сгорят. Кстати, дефлекторы увеличивают экономичность печи при запуске на дровах и угле. Высота бортика пламенной чаши – 60-80 мм; емкость ее не должна быть меньше емкости питательного резервуара (см. ниже). Ход печи на жидком топливе, если можно так выразиться, обратный: воздух поступает в настежь открытую дверцу топливника; поддувало закрыто. В противном случае печка становится прожорливой и быстро закоксовывается (обрастает нагаром).

Как переделать буржуйку на жидкое топливо

Схема устройства

Главным элементом горелки Бабингтона является полая деталь с наклонной или сферической поверхностью, с отверстием диаметром около 0,3 мм в центре. Топливо при помощи насоса с небольшим напором подается на эту поверхность и стекает по ней, так что в результате на детали образуется тонкая пленка.

Изнутри в деталь компрессором подается сжатый воздух (давление — от 2-х до 4-х атм), который выходит наружу через то самое небольшое отверстие. При этом он отрывает некоторую область масляной пленки от сферической поверхности, образуя вместе с ней поток топливно-воздушной смеси.

Остается только поджечь его, чтобы горелка Бабингтона заработала и начала производить тепло. Розжиг осуществляется, как и в обычной горелке, при помощи искры. Для этого самодельную горелку необходимо оснастить автомобильной свечой.

Та часть топлива, которая не принимала участия в процессе горения, стекает по детали в поддон, а из него — снова в топливный бак.

Чтобы характеристики самодельной горелки Бабингтона оказались наилучшими, ее следует оснастить системой подогрева, в которой топливо будет нагреваться перед поступлением на рабочую поверхность. Благодаря этому, оно станет более текучим, соответственно, образуемая им пленка будет более тонкой. Таким образом, степень распыления окажется наивысшей, поэтому горелка будет легко разжигаться и работать с максимальным КПД (топливо будет сгорать в полном объеме).

Из принципа действия понятно, что фильтр горелке Бабингтона действительно не нужен. Какое бы количество примесей не содержалось бы в топливе, она будет исправно функционировать. Тем не менее, перед заправкой горелки отработанное масло лучше пропустить через мелкоячеистую сетку.

Изготовление горелки своими руками

Обычно самодельные горелки менее экономичны, чем изготовленные профессионалами, поэтому будьте готовы к увеличению расхода топлива на 5-10%. Прежде чем учитывать, набросайте эскиз и обязательно не забудьте габариты топки и поддувала. Если изготавливается одноступенчатая дизельная горелка своими руками, то сначала делается моноблочная конструкция с наддувом. Желательно приобрести пакет монтажных комплектующих с корпусом и крышкой для горелки. При этом обязательно учитывайте совместимость горелки с генератором.

Изготовление горелки с компрессором более сложное, но эффективное. В качестве компрессора подойдет обычный краскопульт китайского производства. Так топливо будет расходоваться экономно, а качество смеси будет на должном уровне, и у вас появится возможность регулировки мощности оборудования. Если дизельная горелка своими руками изготовлена качественно и надежно, то для окружающих она не будет представлять никакой опасности.

READ  Водонагреватель проточный proffi ph9028 установка

Прогревание отработанного масла перед его сжиганием

Не менее важный этап подготовки устройства к работе – подогрев отработанного масла перед полным сгоранием для выделения тепла. При разогреве масло становится более жидким и пластичным, вследствие чего оптимальная консистенция отлично сжигается.

Бак преднагрева или прогревающая спираль нужны для любой горелки на отработанном масле своими руками – чертежи демонстрируют промежуточное месторасположение. Обычно это обособленная камера или капсула небольшого объема, скрытая в середине корпуса. Предназначение – как можно качественнее прогреть топливо перед процессом сгорания. У готовых изделий чаще всего есть реле температуры, отслеживающее уровень подогрева. Как правило, они работают в рабочем диапазоне 0-150 °С.

Некоторые модели горелок обустраивают электрическим Tubular Heater для подогрева масла

Внимание! Горелки, приспособленные под комбинированные суспензии, обычно имеют емкость для прогревания. Дизельное топливо в самодельных горелках на солярке в разогреве не нуждается.

Производители по-разному решают, как организовать данный этап. Горелка Гном на отработанном масле (и другие подобные модели) имеет внутри емкости небольшой электрический Tubular Heater, отвечающий за подогрев отработки до нужного уровня. Точно так же, как и в этом случае, каждый изготовитель по-своему решает и вопрос о подаче масла. Часто за уровень его поступления отвечают поплавковые переключатели и насосы. Система самостоятельно отключается при заполнении бачка преднагрева.

Питание, запуск и ход

Печь-капельница на солярке будет достаточно безопасной и проявит все свои достоинства только если топливная аппаратура собрана и налажена правильно. Выполняется питание капельной печи обязательно 2-ступенчатым, с буферным питательным резервуаром. Причина – довольно сильная зависимость частоты капели от наружной температуры и напора в подводящем трубопроводе. Напор, в свою очередь, определяется уровнем топлива в баке или степенью его наддува. Закапало реже – испаритель остыл, печка погасла, чаша переполнилась и топливо потекло наружу. Закапало чаще – капли не успевают испаряться, в чаше коптящее пламя, печка зря жрет горючку. Если нет питательного резервуара, может дойти вообще до беды: из печки потечет пылающая струя. Поэтому изготовление и запуск печей на жидком топливе с одноступенчатым питанием – занятие для оголтелых экстремалов или тех, кому терять больше нечего, а спать очень хочется.

Оба капилляра (см. рис.) выполняются из красной меди. Тут дело в смачиваемости металла топливом: по узкой трубке из другого материала оно или вовсе не просочится, или систему питания не удастся наладить. Налаживание начинают с подбора длины предохранительного капилляра диам. 1,5 мм. Объем питательного резервуара необходим 0,25-0,5 л; его высота – 7-12 см. Длину предохранительного капилляра подгоняют так, чтобы при заполненном до верха питательном резервуаре частота капели была 25-30 капель за 10 с.

Далее подгоняют питательный капилляр диам. 0,6 мм; топливо в баке должно быть залито на полный напор H. При полностью открытом игольчатом вентиле и минимально допустимой наружной температуре частота капели из топливопровода в питательный резервуар должна быть на 2-3 капли за 10 с меньше. Эту же частоту капели выставляют игольчатым краном при запуске печи при более высокой наружной температуре.

Для запуска печи в огневую чашу кладут сгорающий фитиль (см. выше). Когда он прогорит, как надо, наливают топливо в питательный резервуар и пускают капель из топливопровода. Печка будет на ходу 4-5 час; если время обогрева требуется меньшее, игольчатый вентиль прикрывают. Только от питательного резервуара ход печи продлится 1-1,5 час.

Примечание: для отопления капельной печкой помещений для домашних животных и теплиц хорошо подходят банные печи с каменкой, см. рис. Топливный туннель и питательный резервуар выводят через перегородку в смежное помещение, чтобы живность не зачахла и мясо/яйца не воняли. Каменку, в отличие от бани, заполняют тяжелым не пористым камнем – гранитом и т.п.

Чертежи печи с каменкой, пригодной для доработки на солярку

Устройство и схема пиролизного котла при изготовлении своими руками

Газогенераторные или пиролизные котлы становятся все популярнее из-за своей большей эффективности, по сравнению с твердотопливными агрегатами, использующими традиционный способ сжигания топлива. Но их более широкое использование сдерживается их довольно высокой ценой. Поэтому, у многих возникает естественное желание изготовить такой котел самостоятельно.

Отметим сразу, что сделать это не так просто.

Прежде всего, должна быть выбрана соответствующая схема пиролизного котла для изготовления своими руками, выяснено общее устройство и функции всех основных его элементов, обеспечивающих особый способ сжигания твердого топлива, в результате которого выделяется и сжигается так называемый пиролизный (древесный) газ. В данной статье рассмотрены несколько вариантов таких схем.

Пиролизные котлы с принудительной подачей воздуха

Эта схема устройства предполагает расположение камеры дожига пиролизного газа над камерой, в которую осуществляется загрузка и первичное (пиролизное) сжигание твердого топлива. Основание последней, устраивается из огнеупорного материала (шамотного кирпича).

READ  Газовый котел это какой вид

В нем, со стороны задней стенки котла (теплообменника) располагаются отверстия для подачи первичного воздуха, который поступает через поддувальную дверку, которой и регулируется его подача. Вторичный воздух подается непосредственно в камеру сжигания газа принудительным способом, с помощью вентилятора, расположенного на передней стенке котла.

Эта конструкция отличается тем, что подача и первичного и вторичного воздуха осуществляется принудительным способом, с помощью вентилятора, который может быть расположен на передней стенке или на дымовой трубе котла (так называемый дымосос).

Кроме этого, в этой схеме камера сжигания пиролизного газа находится внизу, а вторичный воздух в нее подается по специальным каналам и отверстиям в межкамерном перекрытии из огнеупорного материала. В этом же перекрытии располагается форсунка – отверстие для подачи выделенного газа в нижнюю камеру, где он и сжигается.

Вариант 4

Конструкция пиролизного котла изготовленного по этой схеме отличается, как тем, что его теплообменник находится в верхней части, так и расположением и формой самих камер сжигания топлива и выделяемого газа.

Здесь камера загрузки и первичного сжигания топлива изготавливается в виде бункера с наклонным основанием, для того, чтобы обеспечить поступление топлива к месту сжигания под своим весом, по мере его выгорания.

Вторая же камера (дожига выделяемого газа) располагается внутри бункера над местом сжигания топлива и изготавливается в виде трубы из огнеупорного кирпича с отверстиями в нижней части, для подачи вторичного воздуха.

Для увеличения температуры и создания лучших условий для дожига газа, внутренняя камера помещена в трубу, внутри которой могут циркулировать часть горячих дымовых газов, попадающие туда через перепускные заслонки. В качестве топлива в таком котле могут использоваться дрова, уголь, стружка, опилки.

Варианты схем устройства самодельных пиролизных котлов

Как правило, все существующие конструкции пиролизных котлов имеют один принцип работы и следующие основные элементы:

  • камеру загрузки и пиролизнозного (с выделением горючего газа) сжигания твердого топлива, в которую подается первичный воздух;
  • камеру дожига или сжигания пиролизного (дровяного) газа, куда подается вторичный воздух;
  • теплообменник (водяную рубашку), в котором нагревается жидкий теплоноситель системы отопления;
  • устройства для подачи первичного и вторичного воздуха и ее регулирования;
  • приспособления для регулирования мощности котла.

Но при схожести принципа работы, схемы устройства пиролизных котлов, которые можно изготовить своими руками могут различаться:

  • местом расположения камеры сжигания газа – она может быть расположена над камерой загрузки или под ней;
  • формой, размерами и материалом внутренней поверхности камер (например, с футеровкой ее огнеупорными материалами или без таковой);
  • способом подачи первичного и вторичного воздуха: с помощью естественной тяги дымовой трубы или принудительная (с помощью вентилятора), через дверки и колосники, по металлическим трубам или специальным каналам в огнеупорном материале футеровки);
  • местом расположения вентилятора принудительной подачи воздуха — он может быть расположен на передней стенке котла или на дымовой трубе (дымосос).

Перед тем как приступить непосредственно к изготовлению пиролизного котла своими руками, прежде всего, необходимо выяснить возможные варианты его устройства и выбрать наиболее подходящую схему расположения и функционирования основных его конструктивных элементов.

А для того, чтобы выбранная схема была оптимальной, как с точки зрения простоты конструкции и возможности самостоятельного ее изготовления, так и эффективности работы агрегата, рассмотрим некоторые возможные варианты.

Вариант 2

Данная схема отличается, прежде всего, расположением камеры сжигания газа – она находится внизу. Первичный воздух поступает через поддувальную дверку и боковые каналы, расположенные несколько выше основания загрузочной камеры.

форсунка, пиролизного, котел, рука

При первоначальном розжиге, загруженного через верхнюю боковую дверку, твердого топлива, вверху открывается дроссельная заслонка (см. рис) для удаления дымовых газов напрямую в дымоход и горение осуществляется обычным способом.

Через некоторое время, когда топливо начнет снизу гореть, эту заслонку закрывают и агрегат начинает работать в режиме пиролизного котла: выделяемый из топлива горючий газ поступает в нижнюю камеру сгорания, смешивается с вторичным воздухом, который поступает через поддувальную дверку, сгорает и выходит через теплоноситель в дымовую трубу, нагревая находящийся в нем теплоноситель.

Конструкции с естественной подачей воздуха

Преимуществом таких схем устройства пиролизных котлов, является возможность их автономной работы, независимо от наличия электроэнергии. Недостатками же можно считать: необходимость сооружения довольно высокой дымовой трубы, для создания естественной тяги ( не менее 5 м) и меньшую возможность для регулирования режима их работы.

Вариант 1

Эта схема устройства (рис.1) предполагает расположение камеры сжигания древесного газа над камерой загрузки и первичного сжигания твердого топлива. Первичный воздух подается через поддувальную дверку и колосниковую решетку.

Вторичный – через туже дверку, по полости в передней стенке котла (где подогревается) подается, непосредственно, в камеру дожига с помощью трубок с отверстиями. Подача первичного воздуха регулируется таким образом, чтобы топливо сгорало медленно, с выделением горючего газа. Мощность котла регулируется встроенным датчиком-регулятором, который соединяется с поддувальной дверкой цепочкой.