Pyrolyysikattilan laite ja toimintaperiaate

Pyrolyysi tai ns. Kaasua tuottava kattila – kiinteillä polttoaineilla toimivat lämmityslaitteet. Kiinteän polttoaineen pyrolyysikattilalle on ominaista korkea hyötysuhde ja tehokkuus, lämpöyksikön toiminta-aika yhdellä polttoainevälilehdellä voi olla 10 tunnista kahteen päivään. Kaasua tuottavia yksiköitä voidaan käyttää sekä asuinrakennusten että teollisuustilojen lämmitykseen.

Pyrolyysikattilan laite ja toimintaperiaate ↑

Kaasua tuottavalla lämpöyksiköllä on melko monimutkainen rakenne, pyrolyysikattilalaite sisältää monia komponentteja ja kokoonpanoja, pyrokattilan tärkein erottuvuus perinteisestä kiinteän polttoaineen laitteesta on palokammio, joka koostuu kahdesta kammiosta.

Suunnitteluominaisuudet ↑

• lastauskammio tai pyrolyysi- kammio;
• palamiskammio;
• kaasuventtiili (portti);
• raastaa;
• ilmansyöttökanavat (ensisijainen ja toissijainen);
• veden lämmönvaihdin;
• savupiippu.

Kuten edellä mainittiin, kaasua tuottavan yksikön polttokammio koostuu kahdesta kammiosta, jotka sijaitsevat toistensa yläpuolella ja erotetaan arinalla. Pyrolyysikattilan uuni on yleensä valmistettu seostetusta kuumuudenkestävästä teräksestä. Valuraudasta, teräksestä tai tulenkestävästä keramiikasta valmistetut ristikkoraudat. Primaarisen hapen syöttökanavan kautta ulkoinen ilma kuljetetaan pyrolyysikammioon, toinen kanava tarjoaa ilmansyötön polttokammioon. Pyrolyysikattilan veden lämmönvaihdin tai ns «vesitakki» Se on suunniteltu lämmittämään lämmitysjärjestelmän nestemäinen jäähdytysneste. Pyrokotlov-malleissa käytä putkimaisia ​​tai levylämmönvaihtimia. Savupiipun läpi pakokaasupoltotuotteet ohjataan ilmakehään.

Kaasukattilan suunnittelu antaa mahdollisuuden säätää lämmitysyksikön tehoa alueella 30 – 100%. Ohjausosa on pelti, joka sijaitsee lämpöyksikön takana. Jäähdytysnesteen asetetun lämpötilan mukaan poistoaukossa säädin avaa tai sulkee pellin automaattisessa tilassa.

Pyrolyysikattiloiden tyypit ↑

Suunnittelusta riippuen pyrokotla on jaettu yksiköihin, joilla on luonnollinen veto ja pakkopaine. Pyrolyysikattilan, jolla on luonnollinen veto, tärkein etu on yksikön riippumattomuus sähköstä. Haittoja ovat lisääntyneet vaatimukset savukanaville. Luonnolliset savupiilikattilat on varustettu savupiipuilla, joiden korkeus on vähintään 5 m. Savupiipun vedon on varmistettava ilman harvennus uunissa välillä 16 – 20 Pa, syväyksen on oltava riittävä kattilan ja savukanavan kaasu-ilmareitin vastustuskyvyn ylittämiseksi..

Pakko-puhallettava pyrokotl-suunnittelu sisältää puhaltimen käytön. Ilman syöttö kaasutus- ja palamiskammioon voidaan järjestää kolmella tavalla:

1. kattilan etuseinään on asennettu puhallinpuhallin;
2. savupiippuun on asennettu tuuletin (savunpoisto);
3. Laitteet on asennettu sekä poistoaukkoon että kaasu-ilmakanavan sisäänmenoon.

Kaasutus- ja palamiskammioiden sijainti riippuu myös pyrolyysikattilan rakenteen tyypistä. Yksiköissä, joissa on savupiipun luonnollinen veto, jälkipoltin sijaitsee kaasutuskammion yläpuolella, joten ilmavirta tapahtuu suuntaan alhaalta ylöspäin. Laitteissa, joissa on keinotekoinen veto, päinvastoin, palamiskammio sijaitsee palotilan yläpuolella, ilma liikkuu ylhäältä alas.

Edut ja haitat ↑

Pyrolyysilämpöyksikön etuihin kuuluvat:

• Tehokkuus jopa 90%;
• polttoainetalous;
• ympäristöystävällisyys;
• helppo huolto;
• vähimmäistuhka, ei nokea.

Toinen kaasua tuottavien kattiloiden merkittävä etu on niiden yhteensopivuus minkä tahansa lämmitysjärjestelmän kanssa..

Miinukset ovat:

• korkea hinta;
• monimutkainen rakentaminen;
• bulkiness;
• kohonneet polttoainevaatimukset kosteudelle;
• tarve kytkeä sähköä (koskee paineilmakattiloiden malleja).

Pyrolyysikattilan toiminta ↑

Pyrolyysikattilan toimintaperiaate perustuu kiinteän polttoaineen lämpöhajoamiseen kemiallisiksi komponenteiksi:

• hiili;
• pyrolyysikaasu.

Palavan pyrolyysikaasun tuottoprosessi puusta ja muun tyyppisestä kiinteästä polttoaineesta on mahdollista korkeissa lämpötiloissa välillä 200-800⁰, happivajeen olosuhteissa ja vapautuneen kaasun myöhemmästä jälkipoltosta, joka sekoitetaan jälkipolttimen kuumennetun sekundaarisen ilman kanssa. Pyrolyysipolttoprosessin aikana kattilan ulostulossa olevat savukaasut sisältävät pääasiassa hiilidioksidia ja vesihöyryä, haitallisten epäpuhtauksien määrä on minimoitu.

Kaasukattilan toimintatavat ↑

Kaikki pyrolyysikattilat toimivat kolmessa tilassa:

1. sytytystila. Tällä pyrokotlin toimintamoodilla kaasuventtiili on auki niin paljon kuin mahdollista, savukaasu poistetaan suoraan savukammioon;
2. toimintatila – portti on täysin suljettu, kammiossa tapahtuu pyrolyysiprosessi. Ilman syöttö kattilan mallista riippuen tapahtuu luonnollisella tai pakotetulla tavalla;
3. lataustila – kiinteän polttoaineen hajoamisprosessi lämpötilojen vaikutuksesta jatkuu, kaasu on auki, polttoaineen lastaus suoritetaan.

Polttoaineen lastaus tulee suorittaa nopeasti, jotta vältetään hiilimonoksidikaasun täyttö ja lämpöhäviöt..

Pyrokattilan toimintaohjelma ↑

Pyrolyysikattilajärjestelmä koostuu seuraavien prosessien sarjasta:

• polttoaineen lisääminen kattilan uuniin, sytytys;
• polttoaineen leviämisen jälkeen ikkunaluukku suljetaan, palamisprosessi siirtyy vähitellen sulatusvaiheeseen;
• primaarikanavan kautta ulkoilmaa syötetään lastauskammioon, josta osaa käytetään sulatusprosessin ylläpitämiseen ja tarvittavan kaasutuslämpötilan saavuttamiseen;
• arkin läpi kulkevat pyrolyysikaasut tulevat polttokammioon;
• pyrolyysikaasujen palamisprosessin varmistamiseksi syötetään ilmaa jälkipolttokammioon toissijaisen kanavan kautta;
• haihtuvat tuotteet palaavat vapauttaen tietyn määrän lämpöä, josta osa lähetetään arinan alle ja jota käytetään pyrolyysin ylläpitämiseen, toinen menee suoraan kattilan lämmitykseen;
• jätteiden palamistuotteet kulkevat vesilämmönvaihtimen läpi ja poistuvat savupiippuun;
• optimaalisen palamislämpötilan ylläpitämistä tukee lämpötilansäätöjärjestelmä.

Lisätietoja pyrolyysikattilan toiminnasta löytyy videosta.

Pyrolyysikattilan asennus ↑

Lämpölaitteiden turvallisen toiminnan varmistamiseksi on noudatettava perussääntöjä:

• pyrolyysikattila asennetaan erilliseen huoneeseen;
• etäisyys lämpöpisteestä seinään on vähintään 200 mm;
• Kattilahuoneen tuuletuskanavan poikkileikkauksen on oltava vähintään 100 cm².

Polttoaine pyrolyysikattilaan ↑

Kaasua tuottavissa laitteissa polttoaineena voidaan käyttää seuraavia materiaaleja: puu; ruskea ja musta hiili; polttoainebriketit; turve; puuntyöstöjätteet.

Polttoaineen laatu ja tyyppi vaikuttavat suoraan lämpöasennuksen tehokkuuteen, akun kestoon yhdessä kuormassa, lämpöyksikön ikään. Joten puun palamisaika pyrolyysikattilassa on materiaalin tyypistä ja kovuudesta riippuen noin 6 tuntia. Ruskean hiilen palamisaika on 8 tuntia, mustan luokan 10 tuntia.

Tutkimukset ovat osoittaneet, että pyrokotlov-valmisteen rationaalisin polttoainetyyppi on kuiva puu, jonka kosteuspitoisuus on enintään 20%. Huolimatta siitä, että puun palamisaika on lyhyempi kuin kivihiilen, vapautuneen pyrolyysikaasun määrä on kuitenkin useita kertoja. Asiantuntijoiden mukaan puu ei vain lisää pyrolyysikattilan tehokkuutta, vaan lisää myös sen käyttöikää.

Puun kosteuspitoisuus on suorassa suhteessa syntyvän lämmön määrään, joten 20%: n kosteuspitoisen puukilon lämmönsiirto on 4 kW / h, kun sellainen määrä polttopuuta, jonka kosteus on 50%, on 2 kW / h. Kaasua tuottavan kiinteän polttoaineen kattilan lastauskammio mahdollistaa puun käytön, jonka halkaisija on 10–250 mm ja pituus 40–65 cm..