- El principio de funcionamiento de las calderas de pirólisis.
- ¿Cómo funciona la caldera en la práctica?
- Caldera de pirólisis casera
- Conclusiones y video útil sobre el tema.
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El término "pirólisis" se refiere a un proceso en el que se produce una combustión lenta de combustibles sólidos en un entorno gaseoso. A pesar del nombre "profesional" de la instalación, es relativamente fácil hacer una caldera de pirólisis con sus propias manos, y las prácticas caseras en la práctica son bastante comunes.
La explicación es simple: una caldera de gas para leña es más fácil de mantener, a menudo más eficiente y más económica que otros equipos similares. Veamos cómo funcionan estos equipos y qué se necesita para su fabricación.
El principio de funcionamiento de las calderas de pirólisis.
Las calderas de los sistemas de calefacción, donde se utilizan materiales combustibles sólidos como combustible, además de los clásicos, también pertenecen a las estructuras de pirólisis. Suelen llamarse calderas de gas.
Para comprender mejor el principio de funcionamiento de la caldera de pirólisis doméstica, es lógico considerar cuidadosamente el dispositivo de dicho equipo. Comencemos con las características del horno como la parte principal de la estructura de calefacción. De hecho, el área de trabajo de la cámara de combustible de las calderas de pirólisis se divide en dos cámaras separadas.
El diseño de la caldera de pirólisis en la sección: 1 - cámara de carga (pasiva), donde tiene lugar el proceso de pirólisis (combustión incompleta); 2 - cámara de combustión de gas (activa) formada durante la pirólisis
Una de estas cámaras está cargada con combustible sólido: madera, pellets, briquetas, etc. Allí comienza el proceso primario de quemar combustible sólido con suministro de aire limitado. En este estado, el combustible está apagado, pero arde. Los gases liberados durante la combustión lenta ingresan a otra área de la cámara, la activa, donde se queman intensamente al aumentar el suministro de aire.
Técnicamente, un proceso de combustión similar se implementa de una manera simple. Las subregiones de la cámara común están simplemente separadas por la rejilla y la boquilla. La parte superior de la cámara es una cámara de fuego pasiva, la parte inferior de la cámara es una cámara de fuego activa. Debe tener en cuenta la característica de diseño: el suministro de aire superior a la cámara de combustible (explosión superior).
En realidad, esto es lo que distingue el diseño de la caldera del generador de gas del diseño clásico de cámara única, donde se utiliza la alimentación inferior.
El diseño clásico de la bomba de aire (a menudo llamado - el ventilador, pero técnicamente es un nombre erróneo), que se utiliza en el circuito de la caldera de pirólisis. Este es un detalle importante que asegura la eficiencia del equipo.
Tecnológicamente, para la organización de las calderas de pirólisis, un punto característico es también la organización de la tracción forzada. El diseño del horno de dos etapas tiene una resistencia aerodinámica excesiva. Por lo tanto, no se puede hacer sin instalar una bomba de aire.
¿Cómo funciona la caldera en la práctica?
El uso práctico del equipo es conveniente para considerar un proceso paso a paso:
- Carga de leña - tendido en la rejilla del área de la cámara superior.
- Encendido de combustible y arranque en obra de la bomba de humo.
- La formación de gas de madera a una temperatura de 250-850 ° C.
- La transición del gas de madera en la región inferior del horno.
- Combustión de gas de madera con suministro de aire adicional.
Además, el calor obtenido en la región inferior de la cámara de combustible se utiliza para calentar el refrigerante. El transportador de calor puede ser tanto el ambiente acuático como el aire.
1 - cámara activa; 2 - entrada de agua; 3 - aire secundario; 4 - chimenea; 5 - tubo de salida; 6 - acelerador; 7 - salida de agua; 8, 9 - sensores; 10 - termostato; 11 - la puerta de la cámara pasiva; 12 - aire primario; 13 - cámara pasiva; 14 - bomba de aire; 15 - circuito del intercambiador de calor; 16 - boquilla; 17 - La puerta de la cámara activa.
Si presta atención a todos los diseños existentes de calderas domésticas que funcionan con combustibles sólidos, la principal alternativa a la caldera de pirólisis es el diseño del diseño tradicional.
Esta es una versión similar de la caldera en la madera, donde hay un horno sin divisiones y funciona el principio del suministro de aire inferior a la cámara de combustión. Pero tal sistema se considera menos eficiente y no es económico debido a la rápida combustión del combustible.
La caldera de pirólisis es capaz de producir eficiencia al nivel de 85-95% bajo la condición de carga del 100%. Sin embargo, la eficiencia cae bruscamente si la carga es inferior al 50%. Es por eso que los fabricantes de equipos de pirólisis recomiendan que los usuarios operen equipos con una carga máxima.
Un enfoque similar es válido para las estructuras de fabricación casera, siempre que cumplan plenamente con el esquema de pirólisis clásico y los requisitos de operación.
Para la "pirólisis", los requisitos de explotación, debe tenerse en cuenta, son bastante difíciles:
- Equipo obligatorio con bomba de aire;
- el contenido de humedad permisible del combustible no es superior al 25-35%;
- carga de equipo no inferior al 50%;
- temperatura de retorno del portador de calor no inferior a 60 ° С;
- cargando sólo una gran matriz de combustible.
También debe tenerse en cuenta el alto costo de los sistemas de pirólisis de producción industrial. Probablemente esta sea la razón por la cual la opción "hágalo usted mismo" es muy popular.
Caldera de pirólisis casera
Como regla general, en la fabricación de tales equipos de calefacción con sus propias manos, se toma como base el popular esquema Belyaev. No podemos decir que esta es una solución simple que le permite hacer un calentador sin problemas. Pero tal vez una de esas soluciones que realmente se pueden implementar.
Esquema tridimensional de la caldera de pirólisis para la producción de sus propias manos. Esta es una de las variaciones de circuito más simples que se pueden hacer en las condiciones de vida por su cuenta.
Para la producción de equipos bajo este esquema, el maestro necesitará:
- tubo de metal (d = 32; 57; 159 mm);
- tubo de perfil (s = 60x30; 80x40; 20x20 mm);
- banda de acero (20x4; 30x4; 80x5 mm);
- ladrillo de chamota;
- hoja de metal;
- bomba de aire;
- sensor de temperatura
También es necesario tener un conjunto completo de herramientas de plomería, más una máquina de soldadura (y las habilidades de la soldadora, respectivamente). El trabajo en la fabricación de la caldera de pirólisis con sus propias manos claramente no es solo maestro. Se necesita al menos un ayudante.
En primer lugar, de acuerdo con el esquema elegido, es necesario preparar detalles de la hoja de la estructura. Se recomienda preparar paneles de lámina, cortándolos a medida con equipos de precisión profesional.
El uso de herramientas de mano como "amoladoras" para cortar también requiere algunas habilidades de trabajo y el cumplimiento de las precauciones de seguridad en el trabajo, pero no garantiza la precisión del corte, lo que posteriormente afecta la calidad del rendimiento de la soldadura. Este punto debe ser considerado. La decisión razonable sobre el corte de láminas de metal: el pedido en un taller mecánico.
Montaje de las partes internas del equipo.
Es necesario hacer una cámara de combustible de una parte de hojas de metal. Para este material, proporcional a los parámetros del circuito, se conecta y se suelda. Debe haber un diseño de dos cámaras, que debe complementarse con conductos de aire.
Estos elementos de la cámara de combustible están hechos de un canal de metal o se usa una tubería especial para la fabricación. Sobre toda el área de la parte frontal de los orificios del ducto se perforan.
Conductos de aire en el interior de la cámara de combustión. El aire se bombea a través de estos canales. Para una distribución uniforme del flujo de aire a lo largo de toda la longitud de los orificios del canal, se perforan
Debajo del nivel, en el área de la cámara de combustión activa, una tubería de metal (suministro de aire secundario) se estrella contra la pared a través de los conductos. A continuación, el trabajo comienza con las tuberías, ya que ha llegado el giro del ensamblaje del intercambiador de calor tubular.
Esta parte del sistema de pirólisis está hecha de tubos de metal d = 57 mm:
- Se toman dos láminas de metal de acuerdo con el tamaño del dibujo y se realiza el marcado.
- Sobre la base de la marca para la ubicación de las tuberías, los agujeros d = 60 mm se recortan en la hoja.
- Se corta el tubo d = 57 mm de longitud.
- Los extremos de los tubos se insertan en los orificios de una hoja y se escaldan.
- Repita la operación con otra hoja.
La salida debe ser un intercambiador de calor terminado, que está sellado al cuerpo de la caldera donde lo indica el esquema.
Un ejemplo de la fabricación de un intercambiador de calor a partir de dos láminas de acero y tubos, cortados a medida. Aquí se requiere soldadura de alta calidad, de modo que más adelante en el funcionamiento de la caldera no habrá problemas.
Junto al intercambiador de calor (en el nivel superior) se instala el acelerador. Esta parte está equipada con un mango y también está soldada a la estructura. La parte final del cuerpo del acelerador se cierra con un trozo de hoja con un tubo debajo de la chimenea.
Entonces solo será necesario soldar el panel frontal de la cámara de combustible con ventanas para las puertas para cada una de las dos secciones y el módulo para la bomba de aire.
Intercambiador de calor instalado y parte del diseño del acelerador. Opción del mecanismo de ajuste en forma de palanca manual con la posibilidad de fijar la válvula en cualquier posición.
Antes de colocar el panel frontal, el interior de las cámaras de combustión debe estar reforzado con chamota de ladrillo. Este material se corta a medida, algunos en ángulo. El ladrillo es molido y ajustado al lugar de instalación.
Ambas cámaras de la cámara de combustible de la caldera están sometidas a un tratamiento de ladrillo refractario. Al mismo tiempo, las áreas de las compuertas del conducto de ventilación de aire (suministro) están cuidadosamente revestidas. Después de colocar el ladrillo, instale el panel frontal.
Un ejemplo de disposición del área interna de ladrillo de chamota de la cámara de combustible. El revestimiento de ladrillos protege las paredes de la cámara de la caldera de pirólisis contra posibles quemaduras como operación a largo plazo
De hecho, el conjunto principal de la caldera de pirólisis en esta etapa puede considerarse completo. La estructura ensamblada debe procesarse: elimine la escala de la soldadura, limpie las soldaduras, recorte, si hay pequeñas irregularidades en algún lugar.
En la siguiente etapa: la conclusión de la estructura ensamblada en un recinto sellado. Esta parte de la estructura también está hecha de láminas de metal. Sin embargo, antes de que necesite pruebas de presión.
Ensayo y montaje final de la estructura.
La estructura ensamblada debe ser probada. Acciones obligatorias: verifique la estanqueidad del área de la caldera donde debe circular el refrigerante. Para realizar la prueba de presión del intercambiador de calor, instale temporalmente los tapones en los tubos de suministro y retorno del refrigerante.
Entonces el intercambiador de calor se carga con agua. Es recomendable utilizar agua caliente de una red de calefacción o de agua caliente para poder comprobar las soldaduras en condiciones de expansión térmica del metal.
La parte frontal es casi un diseño acabado con boquillas retiradas para suministrar aire a las cámaras de trabajo. Las ventanas de las secciones de la cámara de combustible hasta ahora sin puertas. Esta estructura será forrada con láminas de casco.
Si no hay fugas en las costuras del intercambiador de calor, el agua se drena y comienza la estructura de la construcción de la caldera de pirólisis con paneles metálicos externos. También en esta etapa, las puertas de las ventanas de las secciones de la cámara de combustión están hechas y colgadas.
Las puertas de la instalación de pirólisis requieren una ejecución teniendo en cuenta las condiciones de funcionamiento a altas temperaturas. Por lo tanto, hacen (o usan elementos prefabricados) estos elementos estructurales, generalmente de hierro fundido con refuerzo de temperatura adicional con ladrillos de fuego.
Un ejemplo del diseño de la puerta de una de las secciones de la cámara de combustible de la caldera de pirólisis. Para mejorar la protección contra los efectos de las altas temperaturas del proceso de combustión, se utilizan ladrillos de chamota además del metal.
La etapa final es la instalación de una caldera de pirólisis en el lugar de su futura operación. La instalación de la estructura se lleva a cabo sobre una base o sobre una losa de hormigón. Se recomienda la altura de la cimentación (losa) en relación con el nivel del suelo para soportar un tamaño de no menos de 100 mm.
Después de la instalación y el balance de nivel, la parte inferior de la caldera se fija a la base. Queda por instalar la chimenea, instalar una bomba de aire y conectar las líneas de suministro / salida del refrigerante.
Caldera de pirólisis completamente encerrada en una carcasa de metal y lista para ser instalada en el lugar de trabajo. Los ganchos en ángulo están soldados como sujetadores en la carcasa.
Hacer la estructura de pirólisis de la caldera de forma independiente es un trabajo que requiere una importante inversión de energía. Por supuesto, no prescindir de los gastos generales en términos de recursos financieros.
Es posible que los costos de compra de material y de apelaciones a servicios de terceros sean menores que el costo de los equipos de fabricación industrial. Sin embargo, es probable que la diferencia no sea tan significativa. Pero la cuestión principal no es el dinero.
Conclusiones y video útil sobre el tema.
Sobre la acción de pirólisis de caldera de fabricación propia:
Técnicamente, la producción independiente de calderas de pirólisis sin una base adecuada es un proceso extremadamente complejo. También requiere habilidades profesionales para trabajar con metales, una comprensión clara de los esquemas de ingeniería y las sutilezas tecnológicas de los equipos de fabricación de calderas. Sin todo esto, ni siquiera deberías ponerte a trabajar.
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