тухлена пиролизна фурна

Преди много години тухлените пещи навлязоха в ежедневието на жителите на страните от постсъветското пространство. На пръв поглед това е едно от най-простите устройства за отопление на помещения. Но при продължителна ежедневна употреба възникват много нюанси. Например, за изграждането на пещ е необходима специална основа, която изисква помощта на професионалисти. Такива услуги са скъпи и като цяло се оказва, че каменната пещ е доста скъп и обезпокоителен бизнес. Изгодна алтернатива може да бъде изграждането на пиролизна пещ със собствените си ръце.

Пиролизните фурни се използват все повече за селски къщи, вили, частни къщи, тоест там, където няма централна газова мрежа и централно отопление.

Правила за стартиране на пиролизна фурна

Един от очевидните недостатъци на конвенционалната тухлена фурна е, че се нуждае от постоянна поддръжка. Необходимо е редовно да поставяте свежа порция дърва за огрев и не забравяйте да затворите клапите след запалването на горивната камера. Преди следващата камина е задължително да изберете въглища от пещта и да извършите всички манипулации в нов кръг. Пиролизните фурни се отличават с това, че от тяхната работа практически не остават отпадъци. Тоест има почти пълна липса на пепел. Такава пиролизна пещ не работи циклично, а редовно, като се има предвид факта, че е необходимо да се добавя гориво към нея 1 или 2 пъти на ден.

Основният принцип на работа на такава пещ е методът на пиролиза - разлагане и непълна газификация на твърдо гориво от органични материали. Другото му име е газогенераторна пещ.

Най-доброто гориво за такава пещ „направи си сам“ са материали, които имат високо летливо вещество, характерно за тях. Например, това могат да бъдат кафяви въглища, различни дърваматериали - горивни брикети, дърва за огрев и дървесни отпадъци. При определен дизайн на пиролизната пещ могат да се използват въглища и кокс. Със собствените си ръце можете да създадете както голям котел за отопление на голяма къща, така и малка печка, предназначена за даване.

Характеристики на функциониране

Процесът на газификация на дървесина включва: сушене на суровините; пиролиза на биомаса; изгаряне на катран и част от въглища; редукция на въглероден диоксид CO2 до неговия моноксид CO и вода H2O до водород H2.

Принципът на работа на пиролизната пещ е сравнително прост. Горивото се поставя в зареждащата камера и се запалва. След това е необходимо да затворите капаците и да включите димоотвода. Поради липсата на въздух и високата температура се получава овъгляване на горивните материали и отделяне на дървесен газ (това е същността на процеса на пиролиза). Резултатът от работата на котела е производството на различни продукти в газообразно състояние (въглероден оксид, водород, въглеводороди). Вторичният въздух също навлиза в горивната камера, което допринася за по-ефективно изгаряне на летливите компоненти. Така че част от топлината навлиза в долните горивни слоеве, което поддържа процеса на пиролиза.

Тъй като процесът на пиролиза може да продължи най-малко 30 часа с дърва и около 7 дни с въглища, предимствата от използването на такава пещ са неоспорими. Такива пещи са по-икономични от конвенционалните с 4-7%.

За да възникне и запали газовата фаза, е необходима температура от най-малко 450º (максималния праг е 1100º). Резултатът от такива действия е генерирането на допълнителна енергия, която може да повиши ефективността на самата отоплителна пещ. Само високите температури не са достатъчни. Необходимо е да се подадат определени порции въздух (по предварително изчислена схема) иизграждане на допълнителна газова горивна камера (с размер минимум 50 cm). В този случай няма да има възможност за ръчно регулиране на нивото на подаване на въздух и ще е необходимо да се използва автоматизирана линия, способна да следи температурните индикатори вътре в пещта, според които ще определи порцията въздух. Ако спестите от горивната камера, тогава пиролизните газове ще се охладят и те много бързо ще се изпарят в тръбата, спирайки горенето.

Когато пещта е напълно заредена, буталната тръба се издига на голяма височина. Заедно с изгарянето на горивото, буталото и въздушната тръба се спускат надолу.

Етапи на работа на пиролизния котел: 1 - Сушене и обезгазяване на дървесина; 2 - Изгаряне на смес от дървесен газ с вторичен въздух; 3 - Доизгаряне на дървесен газ и топлообмен; 4 - Емисия на изгорели газове.

По време на пиролизното изгаряне на материалите дървесината се разлага на съставните си компоненти - пиролизен газ, кокс и малко количество отпадъци под формата на твърд остатък.

След смесването на кислорода и получения газ се получава активна реакция на горене. Става ясно, че екзотермичната реакция (в случая това е пиролиза) е много по-ефективна от обикновеното изгаряне на въглища.

Голямо предимство на този тип пещи е високата степен на екологичност на самата инсталация. По време на работа пиролизният газ взаимодейства с въглероден диоксид, като такава реакция минимизира отделянето на токсични и вредни продукти от горенето в атмосферата.

След изгарянето на остатъците от масивна дървесина се отделя значително количество енергия. Екзотермичната реакция е придружена от активно освобождаване на топлинна енергия, използвана от пещта за допълнително изсушаване на въздуха имокро гориво.

Предимства на пиролизната фурна

За изгаряне в пиролизна фурна се използват предимно дърва. Също така в такава пещ е възможно да се изхвърлят отпадъци от дърводобивната промишленост, каучук и полимери, но си струва да ги вземете не повече от 30% от обема на зареждащата камера.

Най-очевидното и неоспоримо предимство на пиролизната пещ е способността да се поддържа висока температура за дълго време офлайн. Тази функция се определя от високото ниво на конструктивна ефективност и масивния обем на горивната камера.

Както вече споменахме, пиролизните фурни са много популярни поради високата си екологичност - те практически не произвеждат никакви вредни химически съединения в атмосферата.

При липса на специално гориво (дърва или въглища) можете да използвате остатъците от строителни отпадъци - гума, различни видове полимерни пластмаси, ПДЧ, като по този начин рециклирате тези материали.

Силно се препоръчва да не се превишава максимално допустимото съотношение на алтернативни горива с дърва. Дървесните материали трябва да съставляват най-малко 70% от общата маса на горивото.

Недостатъци на газовите пещи

Един от най-големите недостатъци на този тип пещи са строгите изисквания за съдържание на влага в горивните материали. Факт е, че влагата се изпарява под въздействието на топлина и получената пара разрежда пиролизните газове, влошавайки степента на тяхното изгаряне. Основният резултат от използването на мокро гориво е пълното разпадане на пещта.

Пиролизните фурни трябва да се топлят с по-сухи дърва, само в този случай се осигурява максимална мощност на фурната.

Този недостатък може да бъде отстранен чрез подаване на вторичен въздух към горивната камера. Този метод се нарича двоенвзрив. Той е насочен към повишаване на ефективността на изгаряне на летливи вещества.

Дизайнът на пещта позволява разделянето на пещта на 2 различни секции. И така, първата секция е газификационна камера (зареждаща камера), основната й функция е пиролизация на гориво. Липсата на кислород провокира бавно изгаряне на горивото и активно отделяне на летливи вещества. Резултатът от тази секция - газовете - се изпращат във втората секция - горивната камера и там изгарят.

Този дизайн позволява да се постигне минимално отделяне на топлина от зареждащата камера. Популярно явление е разделянето на секциите на пещта с помощта на решетка, предназначена за зареждане на гориво. Оказва се, че първичният въздух преминава пътя отгоре надолу. Основният принцип на работа на такава пещ е горният взрив. Самата конструкция на пещта се характеризира с високо ниво на аеродинамично съпротивление, което провокира необходимостта от създаване на принудителна тяга. В този случай е препоръчително да използвате специализирани димоотводи вместо вентилатори.

Много занаятчии могат да бъдат отблъснати от високата цена на този дизайн. Но когато купувате, трябва да се има предвид, че след изграждането ще можете да спестите голяма сума пари, гориво и време, прекарано в грижите за него.

Недостатъците включват сравнително големия размер на пиролизния котел в сравнение с други отоплителни уреди.

Една от предпоставките за работа на пиролизни пещи е наличието на задължително свързване към електрическата мрежа. Това се дължи на използването на електрически вентилатор, насочен към осигуряване на допълнителна тяга. Оказва се, че по време на аварийни прекъсвания на електрозахранването и в неелектрифицирани райони използването на пиролизна пещ е невъзможно.

Инструменти и материали за изграждането на пещта

Горивната камера е разделена на две секции - това е секция за зареждане и секция за доизгаряне на пиролизни газове. За по-добро изгаряне на летливи вещества вторичният въздух се подава към горивната секция, а първичният въздух преминава отгоре надолу.

За да проектирате своя собствена тухлена фурна с приблизителна мощност от 30 kW (този обем ще бъде достатъчен за отопление на стая от 70 кв.м), трябва да подготвите:

около 400 бр.керамични и около 100 бр.шамотни тухли;
за изграждането на котела ще ви е необходим стоманен лист с размери 6 x 1,5 m (дебелината трябва да бъде най-малко 4 mm).

Освен това, за да изградите пещ със собствените си ръце, ще ви трябва:

чугунени решетки (3 броя);
мощен вентилатор (най-малко 300 W);
лостов термостат;
2 врати - за духалка и пещ.

За монтажни работи ще ви трябва:

електрическа машина за заваряване;
електрическа бормашина;
няколко мелници с различни диаметри на кръга (2 ще бъдат достатъчни - големи и малки).

Ще трябва да използвате и тръби с различен диаметър - 5,7, 3,2 и 15,9 см. Задължително условие е използването на професионална тръба (80 х 40), електроди за електрозаваряване и температурен датчик.

Инструкции за създаване на фурна за пиролиза със собствените си ръце

Много занаятчии отдавна се интересуват от въпроса за възможността за изграждане на тухлена фурна, работеща на принципа на пиролизата, със собствените си ръце. Така че, ако подходите разумно към решението на задачата, тогава можете да изградите пещ без много затруднения.

Дебелината на стените на товарните кошове в тухла. Като решениеизползва се хоросан.

Преди извършване на монтажни работи е необходимо да се изготви диаграма на бъдещия дизайн на пещта и да се направят съответните изчисления. Най-добрият вариант би бил да използвате готова схема, например въз основа на изчисленията на Беляев. Предназначен е за тухлена конструкция с мощност до 40 kW.

Периметърът на пещта трябва да бъде изграден от керамични тухли. За вътрешни прегради трябва да се използват шамотни тухли. След като сглобите цялата конструкция и свържете вентилатора, можете да продължите към нейната работа. Задължително е да се вземе предвид времето за горене на всеки от материалите, за да се добави гориво навреме. Пресованите брикети са перфектни като отоплителни материали. Един от важните моменти след пускането на пиролизния котел е да се определи неговата ефективност. Няма да е трудно - просто усетете миризмата на дим, излизащ от комина. Ако в него няма примеси от въглероден окис, тогава ефективността е на високо ниво.

Пиролизната фурна, направена за отопление на оранжерия, използва дърва за огрев със съдържание на влага до 55%. Продължителността на горене при интензивен режим на изгаряне на горивото е до 30 часа, а при поддържащ режим - до 3 дни.

Когато създавате пещ със собствените си ръце, трябва да спазвате абсолютно всички правила за пожарна безопасност. Ако има вероятност да бъде нарушено някое от правилата, са възможни не само материални щети, но и риск от заплаха за живота и здравето на членовете на семейството. Препоръчително е да поставите котела в отделна нежилищна стая. Пиролизната фурна се нуждае от допълнителна каменна основа от бетонна замазка или тухла. Горивните камери трябва да бъдат допълнително защитени с дебел метален лист.

Едно ясно предимство на този дизайн е, чепиролизната пещ дава възможност за използване на въздух вместо вода по отношение на охлаждащата течност. Това означава, че тръбите ще бъдат защитени от замръзване през зимата и няма нужда от източване на системата.

Задължително условие за изграждането на пещта е да се монтира на определено разстояние от стените (най-малко 20 см). Също така е необходимо котелното помещение да бъде оборудвано с допълнителна вентилация.

Изграждането на пиролизен котел със собствените си ръце ще помогне за пълно спестяване на семейния бюджет поради намален разход на гориво.