Уређај и принцип рада пиролизног котла

Пиролиза или такозвани котао за производњу гаса – грејна опрема која ради на чврста горива. Котао за пиролизу на чврсто гориво одликује се високом ефикасношћу и ефикасношћу, време рада термичке јединице на једној картици горива може достићи 10 сати до два дана. Јединице за производњу гаса могу се користити за грејање стамбених зграда и индустријских објеката.

Уређај и принцип рада пиролизног котла ↑

Термичка јединица за производњу гаса има прилично компликован дизајн, уређај за пиролизни котао укључује бројне компоненте и склопове, главна карактеристика пиро котла од традиционалног апарата на чврсто гориво је ватрогасна комора, која се састоји од две коморе.

Карактеристике дизајна ↑

• комора за пуњење или комора за пиролизу;
• комора за сагоревање;
• лептирасти вентил (капија);
• решетка;
• канали за довод ваздуха (примарни и секундарни);
• воде измењивач топлоте;
• димњак.

Као што је горе поменуто, комора за сагоревање јединице за производњу гаса састоји се од две коморе смјештене једна изнад друге и одвојене решетком. Пећ пиролизног котла обично је израђена од легираног челика отпорног на топлоту. Решетке од ливеног гвожђа, челика или ватросталне керамике. Кроз примарни канал за снабдевање кисеоником, спољни ваздух се транспортује у пиролизну комору, други канал обезбеђује довод ваздуха у комору за сагоревање. Измењивач топлоте са котловском пиролизом или тзв «облога за хлађење» Дизајниран је за загревање течне расхладне течности система грејања. У дизајну пирокотлова користите цевасте или плочасте измењиваче топлоте. Кроз димњак се производи изгарања издувних гасова преусмеравају у атмосферу.

Дизајн гасног котла предвиђа могућност подешавања снаге грејне јединице у распону од 30 до 100%. Управљачки елемент је амортизер који се налази на задњој страни термалне јединице. У зависности од постављене температуре расхладне течности на излазу, регулатор аутоматски отвара или затвара заклопку у аутоматском режиму.

Врсте пиролизних котлова ↑

У зависности од дизајна, пирокотла је подељена у јединице са природном вучом и присилном надувавањем. Главна предност пиролизног котла са природним нацртом је независност јединице од струје. Недостаци укључују повећане захтеве за димне канале. Котлови на димњаке са природним нацртима опремљени су димњацима висине најмање 5 м. Нацрт димњака треба да обезбеди ретко раздвајање ваздуха у пећи у распону од 16 до 20 Па, а пропух треба да буде довољан да савлада отпор гасно-ваздушног пута котла и димног канала.

Дизајн пирокотла са присилним пухањем укључује употребу вентилатора. Довод ваздуха у комору за гасификацију и сагоревање може се обезбедити на три начина:

1. на предњем зиду котла је монтиран вентилатор за пухање;
2. на димњаку је постављен вентилатор (одвод дима);
3. опрема се монтира и на излазу и на улазу у канал за гас и ваздух.

Место коморе за гасификацију и сагоревање такође зависи од врсте конструкције пиролизног котла. У јединицама са природним нацртом димњака, потпалубни лонац се налази изнад коморе за расплињавање, па се проток ваздуха одвија у правцу одоздо према горе. У уређајима са вештачком вучом, напротив, комора за сагоревање је смештена изнад коморе за сагоревање, ваздух се креће одозго ка дну.

Предности и недостаци ↑

Предности термичке јединице за пиролизу укључују:

• Ефикасност до 90%;
• Економија заснована на гориву;
• еколошка пријатност;
• једноставност одржавања;
• минимално пепела, без чађе.

Још једна значајна предност котлова за производњу гаса је њихова компатибилност са било којим системом грејања..

Штете су:

• висока цена;
• сложена конструкција;
• гломазност;
• повећане потребе за горивом за влагом;
• потреба за повезивањем на струју (применити на моделе котлова са присилним снабдевањем ваздухом).

Функционисање пиролизног котла ↑

Принцип рада пиролизног котла заснован је на термичком разградњи чврстог горива у хемијске компоненте:

• угљеник;
• пиролизни гас.

Процес генерисања горљивог пиролизног гаса из дрвета и других врста чврстог горива могућ је на високим температурама у опсегу од 200 до 800⁰, у условима недостатка кисеоника и накнадног изгарања ослобођеног гаса, који се помеша са секундарним загрејаним ваздухом у горионику. Током процеса сагоревања пиролизом, димни гасови на излазу из котла углавном садрже угљен диоксид и водену пару, количина штетних нечистоћа је сведена на минимум.

Начини рада гасног котла ↑

Сви пиролизни котлови омогућавају рад у три режима:

1. режим паљења. Овим начином рада пирокотла, вентил за гас је отворен што је више могуће, димни гас се уклања директно у димни канал;
2. режим рада – капија је потпуно затворена, процес пиролизе се одвија у комори. Довод ваздуха у зависности од модела котла обезбеђује се природним или присилним средствима;
3. режим поновног пуњења – процес распадања чврстог горива под утицајем температура наставља се, гас је отворен, врши се пуњење горива.

Учитавање горива треба вршити брзим темпом како би се избегло пуњење угљен-моноксидом и губитак топлоте..

Схема рада Пиро котла ↑

Схема пиролизног котла састоји се у редоследу следећих процеса:

• пуњење горива у пећ котла, паљење;
• након што гориво изгара, затварач се затвара, процес сагоревања постепено прелази у фазу таљења;
• кроз примарни канал доводи се спољни ваздух у комору за пуњење, чији се део користи за одржавање процеса таљења и постизање потребне температуре гасификације;
• гасови пиролизе кроз решетку улазе у комору за сагоревање;
• да би се осигурао процес сагоревања пиролизних гасова, ваздух се доводи у комору сагоревања кроз секундарни канал;
• испарљиви производи сагоревају, ослобађајући одређену количину топлоте, од којих се један део шаље под решетку и користи се за одржавање пиролизе, други иде директно на грејање котла;
• производи сагоревања отпада пролазе кроз водену измењивач топлоте и одбацују се у димњак;
• одржавање оптималне температуре сагоревања је подржано системом за контролу температуре.

Додатне информације о раду пиролизног котла можете пронаћи у видеу.

Уградња пиролизног котла ↑

Да би се осигурао сигуран рад термичке опреме, морају се поштовати основна правила:

• пиролизни котао је инсталиран у посебној просторији;
• удаљеност од топлотне тачке до зида је најмање 200 мм;
• попречни пресек вентилационог канала у котловници не сме бити мањи од 100 цм².

Гориво за пиролизни котао ↑

У уређајима за производњу гаса као гориво могу се користити следећи материјали: дрво; смеђи и црни угаљ; брикети за гориво; тресет; дрвени отпад.

Квалитета и врста горива директно утичу на ефикасност термичке инсталације, радни век батерије на једном оптерећењу, животни век термалне јединице. Дакле, време сагоревања дрва у пиролизном котлу, у зависности од врсте и тврдоће материјала, износи око 6 сати. Време сагоревања смеђег угља је 8 сати, а црног 10 сати.

Студије су показале да је најрационалнија врста горива за пирокотлове суво дрво, чији садржај влаге не прелази 20%. Упркос чињеници да је време сагоревања дрва мање од времена угља, количина ослобођеног гаса за пиролизу је много пута већа. Стручњаци кажу да дрво не само да повећава ефикасност пиролизног котла, већ и повећава његов век.

Садржај влаге у дрвету директно је повезан са количином произведене топлоте, па килограм дрвета са влагом од 20% има топлотни пренос од 4 кВ / х, када је таква количина дрва са влагом од 50% 2 кВ / х. Уређајна комора котла на чврсто гориво за производњу гаса омогућава употребу дрва пречника 10 до 250 мм и дужине од 40 до 65 цм.