Domáce kotly na dlhodobé spaľovanie na dreve

Obsah článku

• Ako to funguje: Prečo nespáli celé palivové drevo naraz?
• Nevýhody domácich majstrov
• Ťažobný kotol – schému rozložíme
• Integrácia do návrhu vodného výmenníka tepla
• Doplnkové vybavenie

Od sedemdesiatich do sto tisíc rubľov – to je priemerná cena kotlov na tuhé palivo s dennou dobou horenia. Ale so skúsenosťami s oblúkovým zváraním si môžete vyrobiť dlho horiaci kotol vlastnými rukami. Bude to omnoho lacnejšie a existuje dostatočný počet schém a návrhov. Poďme o nich hovoriť.

Ako to funguje: Prečo nespáli celé palivové drevo naraz?

Mnohí dizajnéri bojovali za túto úlohu už dlho: ako urobiť kotle na tuhé palivo pohodlnejšie, zvýšiť ich autonómiu a skrátiť čas strávený údržbou. Jedným z prvých riešení bol vývoj zariadení na dávkové a automatické dodávanie paliva. Tento prístup sa však ospravedlňoval iba v jednotkách, ktoré spaľujú palivo formátu podľa veľkosti vo forme granúl a brikiet..

Potom boli zaznamenané ďalšie vlastnosti procesu spaľovania dreva. Vieme, že krbu ohňa podporuje prúd čerstvého vzduchu. Prichádzajúci vzduch, horiaci, tvorí vysokoteplotný plyn, ktorý rýchlo ohrieva polená ležiace nad plameňom. A čím vyšší je komín, tým rýchlejšie vybuchne.

Pochopením týchto dvoch javov je zrejmé, že sa dá dosiahnuť dlhšia práca. Napríklad, ak spaľujete palivové drevo umiestnené v šachte kotla zdola nahor, ale iba zhora. Ďalšia inovácia bola zavedená do kotlov generátorového typu. Drevo v nich horí, ale silno sa zahrieva a vytvára pyrolýzny plyn. Na svoju vysokú teplotu potrebuje iba malé množstvo kyslíka na vzplanutie a ďalšie vzplanutie..

Produkcia pyrolýzneho plynu je možná iba s obmedzeným prívodom kyslíka, postačujúcim na udržanie doutnania v peci a nie príliš veľkým, aby plyn predčasne nespálil. Oba tieto princípy sa dajú relatívne ľahko implementovať do domácich zariadení..

Nevýhody domácich majstrov

Upozorňujeme však, že nie je ľahké vypočítať konečný výkon a parametre spaľovania. Účinnosť výroby závisí najmä od ťažnej sily a použitého palivového dreva (vlhkosť, plemeno). Okrem toho existuje veľa čisto technologických nuancií, ktoré je ťažké implementovať v domácej dielni..

V prvom rade je to materiál výroby. Teplota spaľovania generátorového plynu je o niečo vyššia ako drevo a môže dosiahnuť 800 ° C. Za týchto podmienok môže konštrukčná oceľ pracovať iba so značnou vnútornou tepelnou kapacitou, to znamená, že hrúbka stien spaľovacích komôr by mala byť asi 12 mm alebo viac. Možno použiť aj žiaruvzdorné ocele, ale iba ak sú k dispozícii vhodné prostriedky na spracovanie a lepenie. Bohužiaľ neexistujú žiadne iné spôsoby: všetky ostatné výrobky majú krátku životnosť pred vyhorením (nie viac ako 10 rokov) a kvôli vnútornému namáhaniu sa môžu meniť v tvare..

Ďalším problémom je to, že na stabilnú prevádzku je potrebný špeciálny tvar komôr a ich separátorov. V podmienkach lisovania vo výrobnom závode a automatického zvárania je možné vytvárať ľubovoľne zložité tvary, ale v domácej výrobe nie je možné vykonať systém efektívneho kanála. To vedie k zvýšenému aerodynamickému odporu kotla a neumožňuje normálny ťah. Inverzný tok horného výfukového plynu môže byť kompenzovaný buď veľmi vysokou (asi 10 – 12 m) rúrkou na odvod spalín, alebo núteným ťahom v dôsledku elektrického odsávača dymu..

Inštalácia tohto zariadenia sa bez výnimky výslovne odporúča pre všetky kotly s dlhodobým spaľovaním. Počas dňa sa môže meniť sila prirodzeného ťahu, čo vedie k neúplnému spaľovaniu generátorového plynu a jeho akumulácii vo výbušnej koncentrácii aj vo vnútri kotolne..

Ťažobný kotol – schému rozložíme

Kotol s vertikálnym zaťažením hriadeľa má teleso vo forme vysokého (do 2 metrov) stĺpa štvorcového alebo kruhového profilu s vnútornou časťou asi 0,3 m.². Tento stĺpec má prázdne dno a prípadne vonkajšie puzdro, ktoré obmedzuje tepelné žiarenie z horúcich stien..

Konštrukcia, ktorá je veľmi podobná piestu injekčnej striekačky na jedno použitie, sa spustí do ohniska. Široká doska v základni presne sleduje vnútorný profil šachty a vytvára medzery na stenách 4–6 mm. Medzera funguje ako tryska a obmedzuje prúdenie vzduchu cez spaľovaciu komoru, preto je tu dôležité presné uloženie. Piestna tyč – oceľová rúra 100 mm s dĺžkou najmenej menšou ako celková výška hriadeľa, privarená stredom taniera.

Spalinový kanál je umiestnený na strane hriadeľa s odsadením 200 mm od horného okraja. Jedná sa o obyčajné oceľové puzdro privarené cez jednu zo stien šachty. O ďalších 250 mm nižšie vo vnútri šachty, pozdĺž jej stien, je privarený drôtený obruč s hrúbkou 4–5 mm. Svetlosť hriadeľa je teda obmedzená, ale stále je dostačujúce, aby piest prešiel.

Na výslednej strane spočíva oceľová platňa, rovnako ako na pieste. V jeho strede sa vytvoril otvor 250 – 300 mm, pozdĺž ktorého sa zvaril oceľový pás ohnutý do prstenca, aby sa vytvorila strana vysoká 70 – 80 mm. Rovnaká strana je pozdĺž vonkajšieho okraja..

Teraz máme spodok komory na miešanie a spaľovanie plynov pyrolýzy. Jeho funkciou je lokalizácia sekundárneho spaľovania, pretože v opačnom prípade bude objem krbu stúpať spolu s poklesom piestu, pretože palivo horí s následným poklesom účinnosti kotla. Ďalším detailom je veko kotla. Toto je tretia doska, ale s rozmermi pozdĺž vonkajších obrysov šachty. Na okrajoch má malú (30 – 40 mm) stranu pre tesnú predsieň a v strede sa vytvoril otvor 120 mm a zasunula sa objímka, vyčnievajúca nahor a nadol o 250 – 300 mm.

Integrácia do návrhu vodného výmenníka tepla

Výsledná komora má objem asi 0,15 až 0,2 m³, Do neho je možné umiestniť ľubovoľný výmenník tepla, ale používajú sa hlavne žiaruvzdorné rúrky ťahané za studena ťahané za studena. Jeho konce prechádzajú stenami kotla a dodávajú sa s 5-6 závitmi rúrkového závitu – všetko je obvyklé.

Je oveľa dôležitejšie vyriešiť ďalší problém: po inštalácii výmenníka tepla už nie je možné piest vytiahnuť, ale ako položiť palivové drevo? Za týmto účelom sú v prednej stene kotla vyrezané dva otvory a na upevnenie otočných dverí sú zvárané dva pravouhlé oceľové rukávy..

Jedna z nich je malá, vysoká asi 200 mm a je inštalovaná v hornej časti kotla, presne oproti pyrolýznej spaľovacej komore nad nosným krúžkom. S jeho pomocou môžete ovládať proces spaľovania a upravovať prievan, takže je lepšie zvoliť možnosti s kaleným sklom..

Druhé dvere by mali byť takmer také široké ako šachta kotla. Je určený na nakladanie a zapaľovanie paliva, ako aj na odstraňovanie popola po vyhorení. Otvor musí byť umiestnený pod nosným krúžkom.

Existujú aj alternatívy. Kotol môže mať napríklad okolo telesa obvodovú nádrž alebo môže byť obalený bežnou bezšvíkovou oceľovou rúrkou na 3-4 otáčky. Výmenník tepla je potrebné umiestniť do hornej časti kotla, aj keď zvyšok vonkajšej plochy (vrátane komína) je vhodný na odber tepla všetkých druhov ekonomizérov..

Doplnkové vybavenie

Zostáva iba vykonať určité zlepšenia. Najprv zefektívnite distribúciu primárneho vzduchu cez krb v generátore. Aby ste to dosiahli, privarte 6 – 8 parabolických lístkov kolmo na dosku piestu a vytvorte druh obežného kolesa..

Druhým užitočným doplnkom takého kotla je správne potrubie. Medzi prívod a spätný tok vnútorného výmenníka tepla musí byť nainštalovaná recirkulačná jednotka, ktorá nedovolí, aby teplota vody v kotli klesla pod 50 – 60 ° C. Inak je nevyhnutná tvorba kondenzácie zo zvyškovej vlhkosti a rýchla korózia stien..

Zvárajte malý kolík na hornú časť trubice piestu a umiestnite na ňu klapku s otvorom na reguláciu množstva vzduchu dodávaného do generátora. Tiež by ste nemali nahrádzať odsávač dymu ventilátorom, ktorý je oveľa ťažšie nastaviteľný. Výfukové čerpadlo musí byť nainštalované v bode v komíne vzdialenom 2 metre od kotla. Je optimálne, ak sú v tejto časti potrubia namontované rebrá chladiča..