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.

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

           

           

 

котел попова длительного горения своими руками чертежи,установка

 Использование эффекта пиролиза – причина появления нового типа котлов длительного горения. Внешне они схожи с традиционными твердотопливными моделями, за исключением наличия дополнительной камеры сгорания. Один из примеров усовершенствования отопительного оборудования – пиролизный котел Попова, работающий на древесном топливе.

Особенности конструкции, характеристики

Суть пиролиза заключается в разложении органических веществ во время тления, при минимальном доступе кислорода. В результате формируются летучие горючие газы с высоким показателем теплотворности – водород, окись углерода, этилен, метанол. Они же являются основным источником тепла.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Базовая конструкция котла Попова включает в себя такие элементы:

• Топливная камера, расположенная в передней части. Загрузка осуществляется через верхний люк, розжиг – через небольшую боковую дверцу. Возможно увеличение объема топлива за счет установки дополнительного блока.
• Камера дожига. Она имеет Г-образную форму, вход в нее расположена под топливным отсеком, за колосниками. Основная область горения – в задней части конструкции.
• Заслонка, регулирующая объем притока воздуха. Она соединена с механическим термостатом.
• Теплообменник. Имеет спиралевидную форму, находится сзади.
• Патрубок для подключения дымохода.

Котел Попова в разрезе не отличается сложностью. Его конструкция схожа с традиционными «шахтными» моделями.

Инновационные решения – возможность увеличения топливной камеры, спиралевидный теплообменник. В некоторых моделях можно подключить бак косвенного нагрева.

 

Для контроля процесса горения в конструкции предусмотрены такие компоненты:

• Трубы окислителей. Необходимы для контроля притока воздуха в камеру дожига. Регулировка происходит за счет изменения положения нижней заслонки.
• Верхний шибер. Ограничивает отвод угарных газов через дымоход.
• Шиберы-заглушки. Предназначены для обслуживания оборудования, предотвращают попадание продуктов горения в помещение.

Это основные особенности, которыми обладает твердотопливный котел Попова. Дополнительная информация – зона горения газов сделана из жаропрочной стали толщиной 10 мм. Это влияет на стоимость в сторону повышения, но значительно увеличивает энергоресурс оборудования.

Принцип работы, нюансы настройки

В отличие от стандартных твердотопливных моделей нужно знать, как правильно топить котел Попова. Рекомендуется применять сыпучее топливо – опилки, древесную стружку. Их масса создает требуемое давление на зону пиролиза, плотность не позволяет газу подниматься вверх.

На дно топливной закладки рекомендуется положить поленья диаметром 10-15 см. Высота слоя – до 20 см. Поверх них засыпается мелкофракционное топливо. Эффективное отопление пиролизным котлом возможно по такой схеме.

1. Загрузка топлива, проверка герметичности верхней крышки.
2. Розжиг поленьев, нижняя заслонка максимально открыта.
3. После формирования пламени ограничивают доступ воздуха в топливную камеру.
4. В процессе сгорания пиролизных газов контролируется температура воды в теплообменнике.

На первом этапе важно обеспечить хорошую тягу. Верхний шибер должен быть открыт полностью. После 20-30 минут работы его можно частично закрыть. Если в котельную попадают продукты сгорания – шибер снова открывают.

Правила монтажа, базовые требования

Корректная установка пиролизного котла Попова начинается с выбора места монтажа. Рекомендуется обустроить котельную, правила изложены в СНиП 42-01-2002. Делают естественную и принудительную вентиляцию, материал отделки стен и пола в зоне установки отопительного оборудования не горюч. Топливо хранится в отдельном помещении.

Дополнительно учитываются специфические требования:

• Утепленный дымоход для котла Попова. Причина – температура угарных газов на выходе низкая – до +140°С. Это становится причиной появления конденсата и его стекания в камеру дожига. Рекомендуется использовать сэндвич-дымоходы, между оцинкованными стенками которых установлена базальтовая вата.
• Длина дымохода – от 4 м. Это нужно для формирования тяги.
• Обслуживание. Требуется периодическая чистка теплообменника, удаление сажи с внутренней поверхности зоны сгорания газов. Дверцы расположены в задней части корпуса. Доступ к ним должен быть свободным.

При подключении бака косвенного нагрева длина магистралей минимальная. Это снизит тепловые потери при транспортировке теплоносителя.

Трудности самостоятельного изготовления

Высокая стоимость отопительного оборудования один из отрицательных факторов. Можно попытаться сделать котел попова длительного горения своими руками – чертежи и порядок сборки частично есть в Сети. На практике это проблематично – нет точных схем с размерами компонентов оборудования. Известно лишь марка и толщина используемой стали.

В процессе проектирования и изготовления можно столкнуться со следующим проблемами:

• Из-за высокой температуры пиролизных газов стенки камеры дожига делают из огнеупорной стали толщиной 10 мм. Сварить подобную конструкцию в домашних условиях с обеспечением герметичности сложно.
• Размеры канала для отвода газов относительно объема топливного блока. Они напрямую влияют на мощность, но правильное соотношение знает только разработчик оборудования.
• Змеевидный теплообменник. Для его изготовления требуется согнуть стальные трубы, что может привести к утончению стенок. При длительном температурном воздействии это станет причиной разгерметизации.

Для самостоятельного изготовления можно рассмотреть альтернативные варианты пиролизных котлов. В качестве примера часто используют схему модели НЕУС-Т. Она характеризуется простотой сборки, наличием турбины для контроля подачи воздуха.

 

 

 

 

 

 

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

Твердотопливное отопительное оборудование постепенно стало заменяться газогенераторными моделями, которые стали достойной альтернативой. Они оказались простыми в эксплуатации, но в то же время чрезвычайно эффективными решениями, поэтому даже при относительно высокой стоимости пользуются у потребителей значительной популярностью. Достаточно сказать, что принцип работы пиролизного котла таков, что его с успехом используют не только для отопления частных домов, но и промышленных предприятий.

Суть пиролиза

Газовые котлы работают по принципу сжигания пиролизного топлива. Суть его заключается в том, что в условиях недостатка кислорода и под действием высокой температуры происходит процесс разложения сухой древесины на летучие и твердые части. Процесс обычно протекает при температуре 200-800 градусов Цельсия, и это экзотермический процесс, то есть также выделяется тепло, что позволяет улучшить прогрев топлива и его сушку в котле.Это также сопровождается подогревом воздуха непосредственно в зоне горения.

Смешение кислорода с пиролизным газом, выделяющимся из древесины в условиях высоких температур, приводит к сгоранию последней, что в последующем приводит к выработке тепловой энергии. В процессе горения происходит активное взаимодействие с активированным углем, что позволяет минимизировать выделение вредных примесей. По большей части это приводит к смеси водяного пара и углекислого газа.

Характеристики

Как и другое отопительное оборудование, твердотопливное производит нагрев теплоносителя, который впоследствии подается в систему. От других моделей отличается принципом действия и некоторыми конструктивными особенностями. Принцип работы пиролизного котла основан на процессе так называемой сухой перегонки древесины. Он заключается в выделении пиролизного газа из твердых материалов органического происхождения под действием повышенных температур в условиях минимальной подачи кислорода.Такой комплекс условий приводит к разложению древесины на газ и остатки в виде сухого кокса.

Процесс пиролиза осуществляется при достижении 1100 градусов Цельсия, поэтому происходит большое выделение тепла, что позволяет: сушить дрова в котле, нагревать воздух, поступающий в зону горения. При смешивании кислорода и газа, добываемого из древесины, происходит сгорание последней, за счет чего выделяется много тепловой энергии. При взаимодействии газа с активированным углем канцерогенные вещества в выхлопных газах сводятся к минимуму.Даже углекислого газа в них в три раза меньше, чем в обычных котлах, работающих на твердом топливе.

Устройство

Чтобы понять принцип работы пиролизного котла, необходимо не только изучить его устройство, но и определить, как функционирует каждый отдельный узел устройства. Он включает в себя немалое количество механизмов и деталей. Однако основой служит пара камер. Они обычно полностью герметичны из стальных листов, имеющих толщину не менее 5 мм.Насадка используется как разделитель для камеры. Верхняя часть топки выполнена в виде топливного бункера, то есть отдельной конструкции, а нижняя часть используется одновременно как камера сгорания и зольник.

Каждая камера предназначена для протекания четко определенных процессов. В верхней секции происходит сушка дров с одновременным подогревом воздуха, который затем направляется в следующую секцию. В нижней камере сжигается образующийся газ и накапливается зола.

Эксплуатация

Принцип работы твердотопливного пиролизного котла основан на возможности регулирования мощности за счет наддува вторичного газа. Так результат более эффективен по сравнению с обычными обогревателями. Необходимую температуру теплоносителя можно установить с помощью встроенного термостата.

Пиролизный котел таков, что при его работе в процессе горения полностью отсутствует сажа, а зола образуется в минимальном количестве.Эти функции предназначены для обеспечения возможности чистить устройство как можно реже.

Если говорить о том, как работает пиролизный котел по сравнению с обычным твердотопливным, то стоит отметить более длительное горение дров при той же закладке, а именно функционирование до 12 часов. Естественно на это влияют температурные показатели, но ресурс гораздо больше. Дрова расходуются экономно за счет нагрева воздуха, поступающего в зону горения.

Выбор топлива

В то время как устройство пиролизного котла предполагает его работу на дровах, которые признаны наиболее рентабельными, на практике для его работы могут быть использованы альтернативные виды органического топлива, такие как уголь и торф . Для повышения эффективности оборудования необходимо учитывать, что для каждого вида сырья свое время полного сгорания. В случае с хвойной древесиной это 5 часов, с твердой — 6, с коксовой — 10.

Проведенные исследования и опросы пользователей свидетельствуют о том, что наибольшая эффективность функционирования отопительного оборудования достигается при работе на сухой древесине. Влажность древесины не должна быть более 20%, а длина бревен может быть до 65 см.Это топливо не только обеспечит максимальную мощность техники, но и значительно увеличит время ее бесперебойного функционирования. Однако, если невозможно приобрести этот тип ресурса, может использоваться альтернативный вид ископаемого топлива при условии, что производитель разрешил это. Это могут быть: торф, пеллеты, древесные отходы, целлюлозосодержащие промышленные отходы, уголь.

Однако при выборе любого вида топлива важно помнить, что чрезмерная влажность может привести к выделению пара при работе аппарата, что вызывает образование нагара и снижает тепловые характеристики оборудования в процессе эксплуатации. Только при использовании сухих веществ и правильном регулировании расхода первичного и вторичного воздуха достигается минимизация выделения канцерогенных веществ пиролизными газами.

Преимущества газогенераторного оборудования

Теперь, когда известно, как устроен пиролизный котел и какие виды топлива для него можно использовать, следует отметить, что среди твердотопливных моделей это самый экономичный вид. Работу такого оборудования характеризуют:

— быстрый переход на режим энергоэффективности;

— стабильная температура в системе отопления при наличии топлива в топке;

— нет необходимости в частой чистке;

— котел уместно использовать в связке с любой системой;

— не требует установки дымохода;

— изготавливается из коррозионностойких жаростойких материалов.

Такой параметр списка указывает на экономичность пиролизных котлов по сравнению с традиционными твердотопливными моделями, поэтому их можно использовать для эксплуатации в любых помещениях. Единственным недостатком такой техники является высокая стоимость, однако в случае невозможности использования альтернативных устройств, кроме твердотопливных, выбор будет в пользу первых.

Котел пиролизный: схемы, фото и рекомендации по изготовлению

Так как такое оборудование в последнее время становится все более популярным среди потребителей, актуальным становится вопрос не только его приобретения, но и собственного производства.Это связано с достаточно высокой стоимостью готовых решений, не под силу большинству граждан. Чтобы сделать пиролизный котел своими руками, вам понадобится только желание и некоторые инструменты. Для начала необходимо иметь базовую информацию о том, как выглядит и работает этот обогреватель. Заранее следует рассчитать, какой вид горения будет оптимален для конкретной задачи – с щелевой горелкой или на колосниковой решетке. После этого в специализированном магазине необходимо приобрести все необходимые детали. После этого можно приступать к изготовлению пиролизного котла самостоятельно. Чертежи, которые будут служить опорой, тоже нужно подготовить заранее.

Детали

Для самостоятельного изготовления газогенерирующего оборудования необходимы следующие материалы:

— труба стальная со стенками толщиной 4 мм;

— листовая сталь толщиной 4 мм;

— Трубы профильные;

— электроды;

— стержень круглый диаметром 20 мм;

— кирпич шамотный;

— автоматика регулирования температуры;

— шнур асбестовый;

— 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 публикаций, в которых опубликованы схемы и подробное описание рабочего процесса. Если следовать им, можно создать достаточно боеспособный отряд. Схема пиролизного котла (своими руками, как уже было сказано выше, сделать его особого труда не составляет) требует указания места расположения воды, теплообменника и топки. Не обязательно создавать чертеж агрегата с нуля, лучше откорректировать типовой вариант, внеся коррективы под конкретную ситуацию.

Работа по созданию

При изготовлении газового котла можно использовать в качестве базовой модели нагреватель мощностью 40 кВт конструкции конструктора Беляева, а затем оптимизировать под лазерную резку, уменьшив количество необходимых деталей. Внутренний объем должен оставаться неизменным при любых изменениях конструкции устройства. Рубашка теплообменника должна значительно увеличиться.После этого можно приступать к соединению всех деталей пиролизного котла при условии четкого соблюдения чертежа. Воздух в данном случае используется как теплоноситель, позволяющий прогревать помещение без потерь тепла.

Герметичность труб условие необязательное, так как дровяной котел обычно не становится инициатором течи и разгерметизации системы отопления. Это устройство можно считать идеальным решением для установки на даче, где потребность в отоплении возникает не так уж часто.

Установка

После сборки прибора по схеме можно приступать к его установке и последующему тестированию. При правильном изготовлении газогенератора он должен быстро выйти на требуемый режим, а прогрев системы отопления должен произойти за 30 минут. Обычно температура в помещении повышается довольно быстро.

выводы

Итак, теперь, когда вы знаете не только принцип работы пиролизного котла, но и возможности его самостоятельного изготовления, остается только решить: либо приобрести готовую модель, либо изготовить ее самостоятельно.Важно понимать, что устройства, выпускаемые промышленностью, изготовлены качественно, проверены и гарантируют полную безопасность эксплуатации.

Микроволновый пиролиз – обзор

2.5.1 Бионефть как химическая платформа

Термохимические способы обычно позволяют перерабатывать всю биомассу при повышенных температурах. ⁸⁴ В этих способах компоненты биомассы термически разлагаются с образованием сложного химического состава кислородсодержащих соединений, известных как бионефть или пиролитическое масло. Бионефть, полученная в процессах пиролиза, не может использоваться без облагораживания ни в качестве топлива, ни в качестве химикатов из-за многих ограничений, таких как высокое содержание кислорода (обычно 10%–44%), высокая кислотность, высокое содержание влаги (~15–30 мас. %), низкая теплотворная способность (17–25 МДж/кг), низкая устойчивость к окислению или стабильность при хранении и неорганические примеси. Кроме того, пиролизное масло, полученное из белковой биомассы, содержит гетероатомы, такие как азот. ^85,86 Поскольку бионефти представляют собой сложную смесь различных химических компонентов, невозможно разделить чистые соединения с помощью традиционных методов, таких как экстракция растворителем или дистилляция.Таким образом, эти свойства затрудняют прямое использование биомасел. Тем не менее, он имеет большие перспективы в качестве химикатов платформы для производства химикатов с высокой добавленной стоимостью, а также углеводородов. ⁶⁹

В некоторых случаях пиролизное масло также может быть добавлено к сырью для нефтепереработки или подвергнуто каталитической очистке для получения топлива для транспортных средств. ⁵⁰ Таким образом, требуется систематическое обсуждение различных методов обогащения бионефти, включая физическую, химическую переработку, сопиролизную переработку и физико-химическую переработку. ⁸⁷ Эти методы включают эмульсию, фильтрацию паров горячего газа, добавление растворителя, сверхкритическую экстракцию CO ₂ , каталитическую гидрогенизацию, гидродеоксигенацию, паровой риформинг, микроволновый пиролиз, крекинг с псевдоожиженным катализатором, каталитическую этерификацию и другие. ^88–90 В целом различные химические реакции, такие как дегидратация, гидрирование и другие, используются для повышения специфичности некоторых химических веществ в бионефти, а также для повышения ее стабильности.Хотя пиролизные масла имеют более низкую теплотворную способность, чем нефтяное топливо, она выше, чем у исходной биомассы. Эти масла можно непосредственно использовать в некоторых дизельных двигателях или машинах с низким числом оборотов, используемых в сельскохозяйственном секторе для работы турбин и котлов. ^91,92

Среди различных технологий повышения качества, упомянутых ранее, каталитическое обогащение, возможно, является наиболее изученным процессом. Обычно в этом процессе биомасла, содержащие больше ароматических и олефиновых соединений, производятся с меньшим количеством кислородсодержащих соединений. ⁹³ Качество биомасла также зависит от многих факторов, а именно от используемого катализатора, типов сырья биомассы и различных параметров реакции, таких как температура, скорость нагрева, время пребывания, соотношение катализатора и биомассы, а также условия пиролиза. в качестве типа обновления (т. е. in situ или ex situ). В процессе повышения качества на месте биомасса однородно смешивается с катализатором, а затем подвергается термическому разложению при высокой температуре в инертной среде для деоксигенации образующихся паров пиролиза.С другой стороны, в процессе ex situ потоки паров пиролиза проходят через неподвижный слой катализатора, и на этой промежуточной стадии происходит деоксигенация. ⁹⁴ В обоих этих процессах обычно исследуются кислые цеолиты, такие как HZSM-5, β-цеолит, фожазит, Y-цеолит, морденит, ферриерит, модифицированные цеолиты и катализаторы, пропитанные металлом. ^95–98

Процесс in situ имеет некоторые недостатки, включая отложение кокса, извлечение катализатора, регенерацию или повторное использование катализатора, в то время как процессы ex situ могут устранить такие ограничения.Однако процессы как in situ, так и ex situ приводят к получению стабильно улучшенной бионефти с низким содержанием кислорода и рядом ароматических соединений. ⁹⁶ Следовательно, эти масла можно использовать в качестве промежуточного химического вещества или предшественника других полезных химических соединений и углеводородов. Различные реакции, такие как крекинг, гидрокрекинг и гидрирование, могут быть применены к пиролизным маслам для получения алкенов, которые при последующем гидрировании дают алканы. Точно так же реакции гидроформилирования дают спирты, которые используются для производства различных других важных продуктов. ⁹⁹ Параметры пиролиза могут влиять на состав продукта, поэтому, изменяя химическую среду, катализатор или другие параметры, можно получать различные химические вещества (фенолы, левоглюкозенон, ароматические альдегиды и т.д.). ^100,101 Обогащение пиролизного масла также можно проводить с использованием домино-реакций с помощью промышленных катализаторов гидродеоксигенации для производства сырой нефти, подобной топливу, и углеводородных строительных блоков на основе фурана ^90,102 (рис.2.2).

Рисунок 2.2. Пути улучшения биомасла или пиролизного масла.

Пиролизные масла, полученные из обезжиренного жмыха и покровных семян некоторых несъедобных сортов масличных культур ( Jatropha, M. ferrea, Cascabela thevetia , Pongamia и т. д.), идентичны лигноцеллюлозной биомассе с точки зрения свойств, таких как энергия содержание, антимикробная активность и др. ^103–105 Еще одной особенностью этих биомасел является то, что они широко используются в фармацевтической, агрохимической и красильной промышленности благодаря наличию азотсодержащих гетероциклов (пиридин, пирролы, индолы, 2-нитропиррол и др. ). ^85,106,107 Потенциальная полезность несъедобных масличных культур в подходе биопереработки представлена ​​на рис. 2.3.

Рисунок 2.3. Биопереработка на основе несъедобных масличных культур.

Еще одним важным преимуществом, связанным с пиролизным маслом, является возможность хранения и транспортировки. Таким образом, небольшие недорогие децентрализованные пиролизные установки могут быть установлены в сельских районах Индии для производства пиролизного масла, которое можно было бы легко собирать в централизованных инфраструктурах (например, вг., существующие нефтеперерабатывающие заводы) для их модернизации до продукции с высокой добавленной стоимостью. ^{93 108}

Транспортные средства на древесном газе: дрова в топливном баке

————————————————— ————————————————— ——————————————-

————————————————— ————————————————— ——————————————-

Газификация древесины представляет собой процесс, при котором органический материал превращается в горючий газ под воздействием тепла, температура процесса достигает 1400 °C (2550 °F). Первое использование газификации древесины относится к 1870-м годам, когда она использовалась в качестве предшественника природного газа для уличного освещения и приготовления пищи.

В 1920-х годах немецкий инженер Жорж Имберт разработал генератор древесного газа для мобильного использования. Газы были очищены и высушены, а затем поданы в двигатель внутреннего сгорания автомобиля, который почти не нуждается в адаптации. Генератор Имберта производился серийно с 1931 года. В конце 1930-х годов в эксплуатации находилось около 9000 автомобилей, работающих на древесном топливе, почти исключительно в Европе.

Вторая мировая война

Технология стала обычным явлением во многих европейских странах во время Второй мировой войны вследствие нормирования ископаемого топлива. Только в Германии к концу войны в эксплуатации находилось около 500 000 автомобилей, работающих на газовом топливе.

Создана сеть из примерно 3000 «АЗС», где водители могли запастись дровами. Установкой для газификации древесины оснащались не только частные автомобили, но и грузовые автомобили, автобусы, тракторы, мотоциклы, корабли и поезда.Некоторые танки также работали на древесном газе, но для использования в военных целях немцы предпочли производство жидкого синтетического топлива (изготовленного из дерева или угля).

В 1942 году (когда технология еще не достигла апогея своей популярности) в Швеции было около 73 000 автомобилей, работающих на газовом топливе, во Франции — 65 000, в Дании — 10 000, в Австрии и Норвегии — 9 000, в Швейцария. В 1944 году в Финляндии было 43 000 «деревомобилей», из которых 30 000 автобусов и грузовиков, 7 000 частных автомобилей, 4 000 тракторов и 600 лодок.(источник).

Вудмобили также появились в США, Азии и особенно в Австралии, где 72 000 автомобилей работали на древесном газе (источник). Всего во время Второй мировой войны использовалось более миллиона автомобилей, работающих на газовом топливе.

После войны, когда снова стал доступен бензин, технология почти мгновенно канула в лету. В начале 1950-х годов в тогдашней Западной Германии оставалось всего около 20 000 дровяных машин.

Исследовательская программа в Швеции

Рост цен на топливо и глобальное потепление привели к возрождению интереса к дровам как непосредственному топливу. Десятки инженеров-любителей по всему миру переоборудовали стандартные серийные автомобили в автомобили, работающие на газовом топливе, причем большинство этих современных деревянных автомобилей построено в Скандинавии.

В 1957 году правительство Швеции разработало исследовательскую программу для подготовки к быстрому переходу на автомобили, работающие на древесном топливе, в случае внезапной нехватки нефти. У Швеции нет запасов нефти, но есть обширные леса, которые можно использовать в качестве топлива. Целью этого исследования была разработка улучшенной стандартизированной установки, которую можно было бы адаптировать для использования на всех типах транспортных средств.

Это исследование, проведенное при поддержке производителя автомобилей Volvo, привело к получению большого количества теоретических знаний и практического опыта управления несколькими дорожными транспортными средствами (один из них показан выше) и тракторами на протяжении более 100 000 километров (62 000 миль). Результаты обобщены в документе ФАО от 1986 года, в котором также обсуждаются некоторые эксперименты в других странах.Шведские (обзор) и, особенно, финские инженеры-любители использовали эти данные для дальнейшего развития технологии (обзор ниже, автомобиль Юхи Сипиля).

Генератор древесного газа, который выглядит как большой водонагреватель, может быть размещен на прицепе (хотя это затрудняет парковку автомобиля), в багажнике (багажнике) автомобиля (хотя при этом используется почти все в багажном отделении), либо на платформе в передней или задней части автомобиля (наиболее популярный вариант в Европе). В случае с американским пикапом генератор размещается в кузове грузовика. Во время Второй мировой войны некоторые автомобили были оснащены встроенным генератором, полностью скрытым от глаз.

Топливо

Топливом для автомобиля, работающего на древесном топливе, является древесина или древесная щепа (см. рисунок слева). Также можно использовать древесный уголь, но это приводит к 50-процентной потере доступной энергии, содержащейся в исходной биомассе. С другой стороны, древесный уголь содержит больше энергии, так что запас хода автомобиля можно увеличить.В принципе, можно использовать любой органический материал. Во время Второй мировой войны также использовались уголь и торф, но основным топливом были дрова.

Один из самых успешных автомобилей на древесном топливе был построен в прошлом году голландцем Джоном. В то время как многие газовые автомобили последнего поколения, кажется, пришли прямо из «Безумного Макса», голландский Volvo 240 оснащен очень современной системой из нержавеющей стали (см. первое изображение и два изображения ниже, а затем сравните с этим Volvo, этим БМВ, это Ауди или этот Юго).

«Производить древесный газ не так уж и сложно», — говорит Джон. «Производство чистого древесного газа — это другое дело. У меня есть возражения против некоторых дровяных машин. Часто производимый газ так же чист, как и внешний вид конструкции».

Датч Джон твердо верит в генераторы древесного газа, в основном для стационарного использования, такого как отопление, производство электроэнергии или даже производство пластмасс. Volvo призван продемонстрировать возможности технологии.«Припаркуйте итальянский спортивный автомобиль рядом с автомобилем, работающим на дровах, и толпа соберется вокруг дровяного автомобиля. Тем не менее, автомобили на древесном топливе предназначены только для идеалистов и во время кризиса».

Диапазон

Volvo развивает максимальную скорость 120 километров в час (75 миль в час) и может поддерживать крейсерскую скорость 110 км/ч (68 миль в час). «Топливный бак» может содержать 30 кг (66 фунтов) дерева, что достаточно для пробега в 100 километров (62 мили), что сравнимо с запасом хода электромобиля.

Если заднее сиденье загружено мешками с дровами, запас хода увеличивается до 400 километров (250 миль).Опять же, это сравнимо с запасом хода электромобиля, если пассажирское пространство пожертвовать ради большей батареи, как в случае с родстером Tesla или электрическим Mini Cooper. Разница, конечно, в том, что Джону приходится регулярно останавливаться, чтобы взять мешок дров с заднего сиденья и наполнить бак.

Прицеп

Как и в случае с другими автомобилями, запас хода автомобиля на древесном топливе также зависит от самого автомобиля. Об этом свидетельствуют различные автомобили, которые были переделаны Весой Микконеном.Фин помещает все свои генераторы на прицеп. Его последний переделанный автомобиль — это Lincoln Continental Mark V 1979 года выпуска, большое тяжелое американское купе. Он потребляет 50 кг (110 фунтов) древесины каждые 100 километров (62 мили) и, таким образом, значительно менее эффективен, чем Volvo Джона. Микконен также переоборудовал Toyota Camry, которая стала гораздо более экономичной. Этот автомобиль потребляет всего 20 кг (44 фунта) древесины на том же расстоянии. Однако прицеп почти такой же большой, как и сама машина.

Модельный ряд электромобилей можно значительно расширить, сделав их меньше и легче.Однако это не вариант с их двоюродными братьями на древесном газе из-за веса и объема оборудования. Меньшие автомобили времен Второй мировой войны имели запас хода всего от 20 до 50 километров (от 12 до 31 мили), несмотря на их гораздо меньшую скорость и ускорение.

Свобода

Увеличение «топливного бака» — единственный способ увеличить дальность полета (кроме снижения скорости, конечно, но это уже другая история). Американец Дэйв Николс (человек, который показывает древесину на одной из картинок выше) может загрузить 180 кг (400 фунтов) древесины в кузов своего пикапа Ford 1989 года выпуска. Это позволяет ему проехать 965 километров (600 миль), что сравнимо с пробегом автомобиля, работающего на ископаемом топливе. Достоинство этого можно, конечно, обсудить, так как для этого Николсу приходится регулярно останавливаться, чтобы заправить бак: если бы он заправил кузов пикапа бензином, то мог бы проехать еще дальше.

По словам Николса, одного фунта древесины (полкилограмма) достаточно, чтобы проехать 1 милю (1,6 км), что соответствует 30 кг древесины Volvo на 100 километров. Американец создал компанию (21st Century Motor Works) и планирует продавать свои технологии в больших масштабах.Когда он приезжает домой, он использует свой грузовик для обогрева дома и выработки электроэнергии. Его история стала популярной в США, и причину можно определить по его номерному знаку: «Свобода».

«Вы можете обойти весь мир с пилой и топором», как выразился Джон Датч. Его соотечественник Йост Конийн воспользовался этой возможностью, чтобы совершить двухмесячное путешествие по Европе, не беспокоясь о близости ближайших заправок (которые не всегда легко найти в такой стране, как Румыния).

Местные жители дали ему древесину, чтобы он продолжил путь, припасы хранились в трейлере. Конийн использовал древесину не только как топливо, но и как строительный материал для самой машины (фото выше — видео здесь). О другом путешествии на машине, работающей на дровах, см. «По Швеции с дровами в баке».

Есть ли будущее у дровяного автомобиля?

В 1990-х годах водород рассматривался как альтернативное топливо будущего. Тогда его главенствующую роль взяли на себя биотопливо и сжатый воздух, а сегодня все внимание сосредоточено на электромобилях.Если и эта технология не сработает (а мы несколько раз выражали свои сомнения по этому поводу), можем ли мы вернуться к машине, работающей на дровах?

Несмотря на свой промышленный вид, автомобиль, работающий на древесном топливе, с экологической точки зрения имеет довольно хорошие показатели по сравнению с другими альтернативными видами топлива. Газификация древесины немного более эффективна, чем сжигание древесины, так как теряется только 25 процентов энергии, содержащейся в топливе. Энергопотребление дровяного автомобиля примерно в 1,5 раза превышает энергопотребление аналогичного автомобиля, работающего на бензине (с учетом потерь энергии при предварительном прогреве системы и дополнительного веса техники).Однако если принять во внимание энергию, необходимую для добычи, транспортировки и переработки нефти, то древесный газ по крайней мере так же эффективен, как бензин. И, конечно же, древесина является возобновляемым топливом. Бензина нет.

Преимущества автомобилей на дровах

Самым большим преимуществом транспортных средств, работающих на генераторном газе, является то, что доступное и возобновляемое топливо можно использовать напрямую без какой-либо предварительной обработки. Преобразование биомассы в жидкое топливо, такое как этанол или биодизель, может потреблять больше энергии (и CO2), чем дает топливо.В случае автомобиля, работающего на древесном топливе, никакая дополнительная энергия не используется для производства или переработки топлива, за исключением рубки и рубки древесины. Это означает, что лесомобиль практически нейтрален по отношению к выбросам углерода, особенно когда валка и рубка производятся вручную.

Кроме того, для автомобиля на дровах не требуется химический аккумулятор, а это важное преимущество перед электромобилем. Слишком часто забывается воплощенная энергия огромной батареи последнего.Фактически, в случае автомобиля, работающего на газе, древесина ведет себя как природная батарея. Нет необходимости в высокотехнологичной переработке: оставшуюся золу можно использовать как удобрение.

Правильно работающий генератор древесного газа также меньше загрязняет воздух, чем автомобиль, работающий на бензине или дизельном топливе. Газификация древесины значительно чище, чем сжигание древесины: выбросы сравнимы с выбросами при сжигании природного газа. У электромобиля есть потенциал сделать лучше, но тогда энергия, которую он использует, должна генерироваться из возобновляемых источников, что не является реалистичным сценарием.

Недостатки автомобилей на дровах

Несмотря на все эти преимущества, достаточно одного взгляда на дровяную тележку, чтобы понять, что это далеко не идеальное решение. Мобильный газовый завод занимает много места и легко может весить несколько сотен килограммов в пустом виде. Размер оборудования обусловлен тем, что древесный газ имеет низкую энергоемкость. Энергетическая ценность древесного газа составляет около 5,7 МДж/кг по сравнению с 44 МДж/кг бензина и 56 МДж/кг природного газа (источник).

Кроме того, использование древесного газа ограничивает мощность двигателя внутреннего сгорания, что означает снижение скорости и ускорения переоборудованного автомобиля. Древесный газ состоит примерно из 50 % азота, 20 % окиси углерода, 18 % водорода, 8 % двуокиси углерода и 4 % метана. Азот не способствует горению, а угарный газ является медленно горящим газом. Из-за такого высокого содержания азота двигатель получает меньше топлива, что приводит к снижению мощности на 35–50 процентов. Поскольку газ горит медленно, большое число оборотов невозможно. Газовый автомобиль – это не спортивный автомобиль.

Несмотря на то, что некоторые небольшие автомобили были оснащены генераторами на древесном газе (см., например, этот Opel Kadett), эта технология лучше подходит для более крупных и тяжелых автомобилей с мощным двигателем. В противном случае мощности двигателя и запаса хода может быть недостаточно. Несмотря на то, что установка может быть уменьшена для меньшего автомобиля, ее размер и вес не уменьшаются пропорционально уменьшению размера и веса автомобиля.Некоторые построили мотоциклы, работающие на древесном топливе, но их диапазон ограничен (хотя мотоцикл с коляской работает лучше). Конечно, вес и размер передвижного газового завода не являются проблемой для автобусов, грузовиков, поездов или кораблей.

Простота использования

Еще одна проблема автомобилей, работающих на древесном топливе, заключается в том, что они не особенно удобны в использовании, хотя это и улучшилось по сравнению с технологией, использовавшейся во время Второй мировой войны. См. вторую часть этого документа в формате pdf (стр. 17 и далее) для описания того, каково было водить автомобиль, работающий на древесном топливе:

.

«….опыт работы с органом Wurlitzer может быть явным преимуществом».

Тем не менее, несмотря на усовершенствования, даже современному дровяному автомобилю требуется до 10 минут, чтобы нагреться до рабочей температуры, так что вы не можете прыгнуть в машину и сразу же уехать. Кроме того, перед каждой заправкой пепел последнего процесса газификации необходимо выгребать. Образование смолы в установке менее проблематично, чем это было 70 лет назад, но фильтры по-прежнему необходимо регулярно чистить.И тогда есть ограниченный диапазон транспортного средства. В общем, это далеко от привычной простоты использования бензинового автомобиля.

Большое количество образующегося (смертоносного) угарного газа также требует некоторых мер предосторожности, поскольку утечка в трубопроводе не исключена. Если техника размещается в багажнике, то установка детектора угарного газа в салоне отнюдь не роскошь. Кроме того, автомобиль, работающий на древесном газе, нельзя парковать в закрытом помещении, пока газ не будет сожжен в факеле (рисунок выше).

Массовые дровяные автомобили

Разумеется, все описанные выше автомобили построены инженерами-любителями. Если бы мы строили автомобили, специально предназначенные для работы на древесине, и производили бы их на заводах, скорее всего, недостатки стали бы несколько менее значительными, а преимуществ — еще больше. Такие дровяные машины также выглядели бы более элегантно.

Автомобили Volkswagen Beetle, сошедшие с конвейера во время Второй мировой войны, имели встроенный механизм газификации древесины (источники: 1 / 2 / 3).Снаружи генератор древесного газа и остальная установка были незаметны. Заправка производилась через отверстие в капоте (капоте).

То же самое и с этим Mercedes-Benz, у которого установка полностью скрыта в багажнике (источник).

Вырубка леса

К сожалению, у древесного газа, как и у других видов биотоплива, есть существенный недостаток.Массовое производство дровяных машин не решит эту проблему. Наоборот, если бы мы перевели все автомобили или хотя бы значительное их количество на древесный газ, все деревья в мире исчезли бы, и мы бы умерли от голода, потому что все сельскохозяйственные угодья были бы принесены в жертву энергии. урожай. Действительно, во время Второй мировой войны во Франции дровяной вагон вызвал сильную вырубку лесов (источник). Как и в случае со многими другими видами биотоплива, эта технология не масштабируется.

Тем не менее, хотя автомобиль, работающий на биотопливе, так же удобен в использовании, как и его бензиновый конкурент, древесный газ должен быть самым неудобным альтернативным топливом из существующих.Это может быть преимуществом: переход на автомобили, работающие на древесном топливе, может означать только то, что мы будем меньше ездить, и это, конечно, будет хорошо с экологической точки зрения. Если вам нужно прогреть машину в течение 10 минут, скорее всего, вы решите не использовать ее, чтобы проехать несколько миль за продуктами. Велосипед сделает эту работу быстрее. Если бы вам пришлось рубить дрова в течение трех часов только для того, чтобы съездить на пляж, вы, вероятно, решили бы поехать на поезде.

В любом случае, дровяной автомобиль демонстрирует (еще раз), что современный автомобиль является продуктом ископаемого топлива.В какое бы альтернативное топливо вы ни верили, ни одно из них даже близко не сравнится по удобству с бензином или дизельным топливом. Если однажды доступность (дешевой) нефти прекратится, вездесущность автомобиля станет историей. Но отдельный автомобиль никогда не умрет.

© Крис Де Декер (Спасибо, Р.О.)

---

Журнал Low-tech делает переход от Интернета к бумаге. Первый результат — 710-страничная книга в мягкой обложке в идеальном переплете, которая печатается по запросу и содержит 37 самых последних статей с веб-сайта (с 2012 по 2018 год). Второй том, в котором собраны статьи, опубликованные в период с 2007 по 2011 год, появится в конце этого года.

Подробнее: Журнал Low-tech: Печатный сайт .

---

Выбросы из котла с быстрым пиролизом, работающим на биотопливе: сравнение связанных со здоровьем характеристик выбросов из биотоплива, ископаемого топлива и древесины

Промышленные котлы являются значительным антропогенным источником выбросов загрязняющих веществ в атмосферу. В этом исследовании проводится инвентаризация выбросов в атмосферу твердых частиц (ТЧ), ТЧ10, ТЧ2 по округам.5, SO2, NOx, органический углерод (ОС) и элементарный углерод (ЭУ) из промышленных котлов на материковом Китае в 2017 году был впервые получен на основе данных о деятельности на уровне уездов из примерно 61 000 угольных промышленных котлов (CFIB). , ~44 000 промышленных котлов, работающих на биомассе (BFIB), ~71 000 промышленных газовых котлов (GFIB) и ~9300 промышленных котлов, работающих на жидком топливе (OFIB), обновленные коэффициенты выбросов (EF) и эффективность устройств контроля загрязнения воздуха (APCD). Общие национальные выбросы PM, PM2,5, PM10, SO2, NOx, OC и EC от промышленных котлов в 2017 году оценивались в 1 240, 347, 761, 1 648, 1 340, 13.1 и 15,8 килотонн (кт) соответственно. Интенсивные выбросы загрязняющих веществ в атмосферу промышленными котельными более 1000 кг/км² были преимущественно на северо-востоке, севере и востоке Китая. Наибольший вклад в выбросы загрязняющих веществ в атмосферу (77,6–94,0 %) вносят КВВ из-за их высоких КВ загрязнителей воздуха и большого количества потребляемого угля. BFIB были вторым по величине источником национальных выбросов загрязнителей воздуха, при этом вклад BFIB в выбросы PM2,5, OC и EC в центральном и южном Китае достигал 42.1 %, 61,7 % и 45,5 % соответственно. Отмечались сезонные пики месячных выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух в регионах обогрева. Общая неопределенность, относящаяся к новому кадастру выбросов, была оценена как -25,9 %–22,7 %. С 2017 по 2030 г. было достигнуто значительное сокращение выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, а к 2030 г. прогнозируется снижение выбросов ТЧ, ТЧ10, ТЧ2,5, SO2 и NOx на 40,1–84,0 %, 41,6–84,3 %, 44,5–75,2 %, 44,5– 75,2 % и 19,5–46,8 % к 2017 г. соответственно по четырем предложенным сценариям.Результаты исследования показали, что дифференцированные мероприятия по управлению промышленными котлами должны разрабатываться в соответствии с фактическими характеристиками выбросов. В рамках этой работы впервые был разработан кадастр выбросов в атмосферу PM, PM10, PM2,5, SO2, NOx, OC и EC из китайских промышленных котлов в 2017 году.

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

Твердотопливное отопительное оборудование постепенно начало вытеснять газогенераторные модели, которые стали достойной альтернативой.Они зарекомендовали себя как простые в эксплуатации, но в то же время чрезвычайно эффективные решения, поэтому даже при относительно высокой стоимости пользуются у потребителей значительной популярностью. Достаточно сказать, что принцип работы пиролизного котла таков, что его с успехом используют не только для отопления частных домов, но и промышленных предприятий.

Суть пиролиза

Газовые котлы работают по принципу сжигания пиролизного топлива. Суть его заключается в том, что в условиях недостатка кислорода и под действием высокой температуры происходит процесс разложения сухой древесины на летучие и твердые части.Процесс обычно протекает при температуре 200-800 градусов Цельсия, и это экзотермический процесс, то есть при нем также выделяется теплота, что позволяет улучшить прогрев топлива и его сушку в котле. Это также сопровождается подогревом воздуха, поступающего непосредственно в зону горения.

Смешение кислорода с пиролизным газом, выделяющимся из древесины при высокой температуре, приводит к сжиганию последней, что в последующем приводит к выработке тепловой энергии.В процессе горения происходит активное взаимодействие с активированным углем, что позволяет минимизировать выделение вредных примесей. По большей части это приводит к смеси водяного пара и углекислого газа.

Характеристики

Как и другое отопительное оборудование, Твердотопливное производит нагрев теплоносителя, который впоследствии подается в систему. От других моделей отличается принципом действия и некоторыми конструктивными особенностями. Принцип работы пиролизного котла основан на процессе так называемой сухой перегонки древесины.Он заключается в выделении пиролизного газа из твердых материалов органического происхождения под действием повышенных температур в условиях минимальной подачи кислорода. Такой комплекс условий приводит к разложению древесины на газ и остатки в виде сухого кокса.

Сам процесс пиролиза осуществляется при достижении 1100 градусов Цельсия, поэтому происходит большое тепловыделение, что позволяет: сушить дрова в котле, нагревать воздух, поступающий в зону горения. При смешивании кислорода и газа, добываемого из древесины, происходит сгорание последней, за счет чего выделяется много тепловой энергии. При взаимодействии газа с активированным углем канцерогенные вещества в выхлопных газах сводятся к минимуму. Даже углекислого газа в них в три раза меньше, чем в обычных котлах, работающих на твердом топливе.

Устройство

Чтобы понять принцип работы пиролизного котла, необходимо не только изучить его устройство, но и определить, как функционирует каждый отдельный узел устройства. Он включает в себя немалое количество механизмов и деталей. Однако основой служит пара камер.Их обычно изготавливают полностью герметичными из стальных листов, имеющих толщину не менее 5 мм. Насадка используется в качестве разделителя камеры. Верхняя часть топки выполнена в виде топливного бункера, то есть отдельной конструкции, а нижняя часть используется одновременно как топочная камера и зольник.

Каждая камера предназначена для протекания определенных процессов. В верхней секции происходит сушка дров с одновременным подогревом воздуха, который затем направляется в следующую секцию. В нижней камере сжигается образующийся газ и накапливается зола.

Эксплуатация

Принцип работы твердотопливного пиролизного котла основан на возможности регулирования мощности за счет наддува вторичного газа. Так результат более эффективен по сравнению с обычными обогревателями. Необходимую температуру теплоносителя можно установить с помощью встроенного термостата.

Устройство пиролизного котла таково, что при его работе полностью отсутствует сажа в процессе горения, а зола образуется в минимальном количестве.Эти функции предназначены для обеспечения возможности чистить устройство как можно реже.

Если говорить о том, как работает пиролизный котел по сравнению с обычным твердотопливным, то стоит отметить более длительное горение дров одной закладкой, а именно функционирование до 12 часов. Естественно на это влияют температурные показатели, но ресурс гораздо больше. Дрова расходуются экономно за счет нагрева воздуха, поступающего в зону горения.

Выбор топлива

В то время как устройство пиролизного котла предполагает свою работу на дровах, что считается наиболее рентабельным, на практике для его работы могут использоваться альтернативные виды органического топлива, например уголь и торф. Для повышения эффективности оборудования необходимо учитывать, что для каждого вида сырья свое время полного сгорания. В случае с хвойной древесиной она составляет 5 часов, с твердой — 6, с коксовой — 10.

Проведенные исследования и опросы пользователей свидетельствуют в пользу того, что наибольшая эффективность функционирования отопительного оборудования достигается при работе на сухом древесина. Влажность древесины не должна быть более 20%, а длина бревен может быть до 65 см.Это топливо не только обеспечит максимальную мощность техники, но и значительно увеличит время ее бесперебойного функционирования. Однако, если нет возможности приобрести этот вид ресурсов, можно использовать альтернативный вид ископаемого топлива при условии, что производитель разрешил это. Это могут быть: торф, пеллеты, древесные отходы, целлюлозосодержащие промышленные отходы, уголь.

Однако при выборе любого вида топлива важно помнить, что чрезмерная влажность может привести к выделению пара при работе аппарата, что вызывает образование сажи и снижает тепловые характеристики оборудования в процессе эксплуатации. Только при использовании сухих веществ и правильном регулировании расхода первичного и вторичного воздуха достигается минимизация выделения канцерогенных веществ пиролизными газами.

Преимущества газогенераторного оборудования

Теперь, когда известно, как устроен пиролизный котел и какие виды топлива для него можно использовать, следует отметить, что среди твердотопливных моделей это самый экономичный вид. Для работы такого оборудования характерны:

— быстрый переход в режим энергоэффективности;

— стабильная температура в системе отопления при наличии топлива в топке;

— нет необходимости в частой чистке;

— котел подходит для использования в связке с любой системой;

— не требует установки дымохода;

— изготавливается из коррозионно-стойких жаростойких материалов.

Такой параметр указывает на экономичность пиролизных котлов по сравнению с традиционными твердотопливными моделями, поэтому их можно использовать для работы в любых помещениях. Единственным недостатком такой техники является высокая стоимость, однако в случае невозможности использования альтернативных устройств, кроме твердотопливных, выбор будет в пользу первых.

Пиролизный котел: схемы, фото и рекомендации по изготовлению

Поскольку в последнее время такое оборудование становится все более популярным среди потребителей, актуальным становится вопрос не только его приобретения, но и самостоятельного изготовления.Это связано с достаточно высокой стоимостью готовых решений, не под силу большинству граждан. Чтобы сделать пиролизный котел своими руками, вам понадобится только желание и некоторые инструменты. Для начала необходимо иметь базовую информацию о том, как выглядит и работает этот обогреватель. Заранее необходимо рассчитать, какой вид горения будет оптимален для конкретной задачи – с щелевой горелкой или на колосниковой решетке. После этого в специализированном магазине необходимо приобрести все необходимые детали. После этого можно приступать к изготовлению котла для пиролиза своими руками. Чертежи, которые будут служить опорой, тоже нужно подготовить заранее.

Детали

Для самостоятельного изготовления газогенераторного оборудования потребуются следующие материалы:

— труба стальная со стенками толщиной 4 мм;

— сталь листовая толщиной 4 мм;

— Трубы профильные;

— электроды;

— стержень круглый диаметром 20 мм;

— кирпич шамотный;

— автоматика регулирования температуры;

— шнур асбестовый;

— 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 публикаций, в которых опубликованы схемы и подробное описание процесса работы. Если следовать им, можно создать достаточно боеспособный отряд. Схема пиролизного котла (своими руками, как уже было сказано выше, сделать его особого труда не составляет) требует указания места подвода воды, теплообменника и топки. Не обязательно создавать чертеж агрегата с нуля, лучше откорректировать типовой вариант, внеся коррективы под конкретную ситуацию.

Работа по созданию

При изготовлении газогенераторного котла своими руками можно взять за базовую модель нагреватель мощностью 40 кВт, который спроектировал конструктор Беляев, а затем оптимизировать под лазерную резку, уменьшив количество необходимых деталей. Внутренний объем должен оставаться неизменным при любых изменениях конструкции устройства.Рубашка теплообменника должна значительно увеличиться. После этого можно приступать к соединению всех деталей пиролизного котла при условии четкого соблюдения чертежа. Воздух в данном случае используется как теплоноситель, что позволяет прогревать помещение без потери тепла.

Герметичность труб является необязательным условием, так как дровяной котел обычно не становится инициатором течи и разгерметизации системы отопления. Это устройство можно считать идеальным решением для установки на даче, где потребность в отоплении возникает не так уж часто.

Установка

После того, как устройство собрано по схеме, можно приступать к его установке и последующему тестированию. При правильном изготовлении газового котла он должен быстро выйти на требуемый режим, а прогрев системы отопления должен происходить за 30 минут. Обычно температура в помещении повышается довольно быстро.

выводы

Итак, теперь, когда вы знаете не только принцип работы пиролизного котла, но и возможность его самостоятельного изготовления, остается только решить: либо приобрести готовую модель, либо изготовить ее самостоятельно.Важно понимать, что устройства, выпускаемые промышленностью, изготовлены качественно, проверены и гарантируют полную безопасность эксплуатации.

р>

Процессы сжигания и выбросы в окружающую среду | Сжигание отходов и общественное здравоохранение

Соотношение воздуха и ткани

для хороших характеристик также зависит от типа ткани и ее переплетения. Метод, интенсивность, продолжительность и частота циклов очистки мешков важны для поддержания механической целостности мешков и хорошего формирования осадка. Для хорошей работы тканых и войлочных мешков требуется хорошее образование лепешки (измеряемое по перепаду давления в рукавном фильтре); это менее критично для мешков с ламинированной мембраной, которые могут работать, используя только поверхностную фильтрацию.

В правильно спроектированных и эксплуатируемых системах тканевых фильтров поддержание целостности мешков является решающим фактором, определяющим повседневную работу. Целостность мешков можно контролировать с помощью перепада давления, визуальной проверки непрозрачности стопки, непрерывных онлайн-мониторов непрозрачности стопки или других методов непрерывного мониторинга, в которых используются оптические или трибоэлектрические датчики.

Во время остановов целостность мешка можно проверить путем визуального осмотра камеры чистого газа на наличие локального скопления пыли. Более чувствительные методы включают использование флуоресцентного субмикрометрического порошка и исследование пленума в черном свете.

Сухие электрофильтры

сегодня широко используются на муниципальных предприятиях по сжиганию твердых отходов, а также в цементных печах и угольных котлах, сжигающих опасные отходы. Мокрые ЭСП менее широко используются и в основном используются для сжигания опасных отходов.Сухие ЭЦН работают при температуре выше точки росы газа. Мокрые ЭЦН изготавливаются из материалов, устойчивых к кислотной коррозии и работающих в условиях насыщенного газа.

Сухие ЭСП менее эффективны, чем тканевые фильтры, для улавливания частиц субмикрометрового размера (0,1–1,0 мкм), но, тем не менее, являются очень эффективными устройствами для улавливания. Их производительность зависит от множества конструктивных характеристик и условий эксплуатации, включая количество используемых электрических полей, заряженную электродную проволоку (или стержень) и геометрию заземленной собирающей пластины (или цилиндра), удельную площадь сбора (отношение площади поверхности сбора к площади газа). скорость потока), конструкция электрода, рабочее напряжение и ток, частота искрения, метод очистки коллектора (для ограничения накопления или повторного уноса пыли), колебания расхода и температуры газа, колебания содержания твердых частиц, распределение частиц по размерам и количество частиц. удельное сопротивление (менее важно для мокрых ЭЦН).Мокрые ESP обладают превосходными возможностями улавливания субмикронных частиц, потому что они не страдают от повторного уноса со стуком и проблем с задним коронным слоем слоя пыли, связанных с сухими ESP.

В правильно спроектированной установке важными показателями контроля и управления технологическим процессом являются температура газа на входе (только для сухих электрофильтров), скорость потока газа, электрические условия (напряжение, ток и частота искр), интенсивность и частота очистки, а также количество золы в бункере. уровень (только сухие ESP).

Мокрые инерционно-импульсные скрубберы, прежде всего скрубберы Вентури, исторически были предпочтительной технологией контроля твердых частиц для установок по сжиганию большинства опасных отходов и медицинских отходов.Они по своей природе менее эффективны для частиц субмикрометрового размера, чем тканевые фильтры или ESP, но, тем не менее, могут соответствовать нормативным требованиям во многих областях применения.

Основной критерий эффективности для большинства влажных инерционно-ударных скрабов-

Электрические, геотермальные и дровяные котлы | | Теплый пол своими руками

Компания Radiant Floor стала пионером в использовании безбаковых водонагревателей для лучистого обогрева пола почти 20 лет назад, когда многие в отопительной отрасли считали, что «водонагреватели по требованию никогда не будут работать на лучистое тепло»… не согласен! Мы делаем это дольше, чем кто-либо, и с большим успехом!

КАЖДЫЙ нагревательный элемент, который рекомендует и предлагает компания Radiant Floor, «РАЗРАБОТАН И РАСШИРЕН ДЛЯ ОТОПЛЕНИЯ ПОМЕЩЕНИЙ»! Эти устройства не являются вашими «обычными» водонагревателями, поэтому не позволяйте компактным размерам обмануть вас! Все наши нагревательные элементы производятся в соответствии с отраслевыми стандартами качества и надежности.

Эти высокоэффективные обогреватели созданы для лучистого отопления. Мы предлагаем устройства, которые будут нагревать как ваш Radiant (отопление помещений), так и горячую воду для бытовых нужд.

Независимо от того, какую систему лучистого отопления вы выберете, будь то открытый, закрытый или теплообменник, или тип источника топлива, который вам требуется, пропан, природный газ, электричество или масло,… Компания Radiant Floor поможет вам!!!

«Шокирующий» факт: Электрические единицы (обычно) оцениваются в киловаттах, Киловатт (1000 Вт) равен 3413 БТЕ.

Электричество

Когда цены на ископаемое топливо высоки, электричество часто можно использовать для лучистого тепла. Стандартные электрические водонагреватели имеют низкую скорость восстановления, а электрические бойлеры — нет. Для больших излучающих систем сервисная панель на 100-200 ампер предназначена для котла, что увеличивает затраты на установку. Но если тарифы в вашем районе ниже 0,07 кВт/ч, электрическое водонагревание может быть дешевле, чем газ или мазут. Поскольку электрические котлы не требуют вентиляции, никакие БТЕ не сбрасываются в дымовую трубу.Это может привести к 100% эффективности. Мы предлагаем электробойлер для систем CLOSED и электрические водонагреватели Rheem для систем OPEN ! Эти «настенные» устройства компактны и чрезвычайно эффективны!

 

 

 

 

РИМ

Электрические нагреватели по требованию также могут использоваться в системах OPEN , обеспечивая как обогрев пола, так и горячее водоснабжение.

 

 

 

Эффективность источника тепла рассчитывается путем умножения входной БТЕ нагревательного агрегата на его КПД,… Это равняется выходной БТЕ агрегата . Пример : Блок мощностью 100 000 БТЕ с КПД 98% имеет выходную мощность 98 000 БТЕ. (100 000 X 98 % = 98 000) Для получения подробной информации обратитесь к техническому специалисту.

Внутренние дровяные котлы

Термо-Контроль 400

В топках этих агрегатов используется внутренний змеевик из нержавеющей стали, сертифицированный ASME, в котором вода нагревается и направляется в накопительный бак (для ГВС) или непосредственно на открытый (бытовой и теплый пол) или закрытый (только теплый пол) система лучистого пола.Во время нормальной работы эти устройства также обогревают помещение, как и стандартная печь для гостиной. Наши клиенты сообщают, что тепловая мощность составляет смесь примерно 50/50, то есть половина БТЕ от печи идет на змеевик для нагрева воды, другая половина напрямую нагревает помещение.

Продаем котлы Thermo-Control , модели 200, 400 и 500, которые имеют плоскую верхнюю поверхность, которую можно использовать даже для приготовления пищи. См. их веб-сайт по адресу: http://nationalstoveworks.com/

.

---

Хотя мы не продаем источники тепла, показанные ниже, мы получили много положительных отзывов от клиентов, которые их используют. Конечно, вы захотите провести некоторое исследование, чтобы убедиться, что следующие единицы подходят для вашей ситуации.

Геотермальная

Геотермальные тепловые насосы становятся все более популярным методом нагрева воды. Зимой они передают тепло от тепла земли в ваш дом. Они довольно успешно используются в сочетании с теплыми полами и, как и солнечные, очень экологически чистые и эффективные. Посетите сайт www.ecrtech.com, если вас интересует этот метод нагрева воды.

Наружные дровяные котлы

Газификационный котел представляет собой уникальный подход к проектированию дровяных котлов для внутреннего и наружного применения. Существуют различные конфигурации, но в большинстве из них используются специальные преобразователи, огнеупорные камеры и высокотемпературный пиролиз с вентилятором (около 2000 градусов по Фаренгейту) для преобразования дров в газ. Это извлекает максимум БТЕ из твердого топлива. Остается только мелкая летучая зола, и во время этого эффективного процесса сгорания образуется очень мало твердых частиц.