Печи на отработанном масле Тепламос: от Т-603 к НТ

Используем пиролизные печи для отопления дома или бани

Одним из вариантов экономного расходования топлива является использование печей или котлов долгого горения. На одном и том же количестве топлива они работают на много дольше, чем другие виды отопительных приборов. К печам длительного сгорания относятся и новые пиролизные печи.

В основе действия этих печей состоит принцип процесса пиролиза – термического разложения любых органических веществ на пиролизные горючие газы и твердые остатки. После данного процесса, при высокой температуре, полученный пиролизный газ перемешивается с кислородом. Согласно законам химических реакций, это способствует практически полному сгоранию и самого газа, и топлива.

Если на каком-то этапе отделить от состава твердые остатки, то, как не странно, получится кокс, а оборудование можно назвать углевыжигательной печью. При отоплении же основной обогрев воздуха получается за счет выхода тепла при сгорании пиолизного газа, смешанного с воздухом.

Преимущества пиролизных печей:

• Высокая экономичность печи. Топлива здесь сгорает более тщательно, и тепла из него добывается на много больше.
• Экологическая безопасность. Она достигается за счет того, что в выходящих из дымохода газах очень присутствует очень маленькое количество вредных веществ.
• Достаточно быстрый разогрев.
• Высокий КПД (до 85%), Который выгодно отличается от обычных котлов.
• Большой интервал мощности (тепловой). Данная печь может работать и на 5 и на 100 процентов своей способности.
• Возможность подключения к устройству любого из контуров отопления.
• Дает возможность применения различных видов топлива, (вплоть до сырых дров, автопокрышек и мусора.
• Требует минимальное участие человека в своей работе

К недостаткам можно отнести достаточно большие размеры, наличие площадки для запасов топлива, присутствие посторонних запахов при сжигании мусора, необходимость в вентиляции помещения, скапливание в выходном канале, а также дымоходе конденсата.

Углевыжигательная печь «Непрерывная»

Технико-экономические показатели

Краткое описание технологии

Для получения гастрономического угля, необходимо соблюдение технологических стандартов при его производстве (EN 1860, DIN 51749-Н, AFNOR). Произведенный уголь будет обладать таким химическим составом:

• Содержание твердого углерода Cfix 78 – 88%
• Содержание летучих веществ 12 – 16%
• Содержание влаги < 6%
• Содержание золы < 4%

Фракции угля, которые достигают размеров 20-60 мм и выше, отвечают стандартам, считаются товарными.

Поленья, величина которых составляет не более 30 см, помещаются в бункер 9. Затем специальное подъемное устройство загружает материал в спаренную сушилку 21 и 22 (вертикальную прямоточную). Загруженные поленья подают через распределительный бункер и герметичные камеры (загрузочные).

Процесс сушки достигается с помощью подачи теплоносителя и древесины на верх (прямоточный принцип действия). Выставляется максимальная температура, которая соответствует 2300. Данная температура достигается благодаря добавлению рециркулирующего газа. Возможна также подача обычного воздуха.

После сушки древесина попадает вниз, в камеру реторты, оснащенную специальным двойным затвором, который герметично закрывается. Затем древесина проходит в реторту 1 (вертикальную с непрерывным действием).

В то время, как древесина опускается вниз, происходит подача теплоносителя, движущегося вверх, благодаря которому и происходят процессы, необходимые для производства конечного продукта (пиролиз) – угля.

Технологическая схема производства

Газодувка увеличивает температуру до 500-600 градусов, подводит теплоноситель в середину реторты (температура подачи напрямую влияет на вид получаемого угля). После прохождения реторты, теплоноситель вместе с продуктами пиролиза выводится в верхней части реторты при температуре 1500С. Произведенный древесный уголь, непрерывно опускаясь, проходит зону ввода теплоносителя, после чего попадает в охладительную зону, которая расположена внизу реторты. Охлаждение происходит за счет подачи холодных дымовых газов с температурой в 30-40 градусов в нижнюю часть реторты. Охлаждающий газ отводится из средней части реторты с температурой 350 градусов.

После остывания полученный уголь, проходя через разгрузочную камеру с двойным герметичным затвором, с помощью автоматического устройства (конвейера), попадает в промежуточные бункера.

В бункер попадает только кондиционный древесный уголь. Мелкая фракция предварительно отсеивается, она в свою очередь может быть также использована в промышленности.

Теплоноситель, который уже был отработан, и продукты пиролиза (смола, различная кислота, горючие газы) отводятся в топку парогазов 3 через верхнюю часть реторты. Сюда же нагнетается воздух с помощью вентилятора. Подаваемый воздух регулируется исходя из содержания кислорода в продуктах горения благодаря задвижке. Топка увеличена в объеме до 50 м3, для полной и безостаточной утилизации горючих продуктов. Температура в топке может достигать 1300˚С. Во время процесса в топке, продукты горения делятся на три части. Утилизация первой проходит в котле 4, в котором происходит образование пара, а также первичное охлаждение продуктов сгорания до 200-2500…Вторая часть направляется в камеру смешения 6, для подготовки теплоносителя и дальнейшей его подачи в реторту. Третий поток идет в камеру смешения 5, где проходит подготовка теплоносителя для сушилки сырья.

Отработанные газы отводятся из котла-утилизатора с помощью вентилятора и также делятся на 2 потока. Первый направляется в камеру смешения сушилки, второй – в камеру смешения реторты. Это необходимо для обеспечения необходимой температуры теплоносителя и там, и там. Разделение газов на потоки и их регулирование происходит благодаря заслонкам.

Теплоноситель и охлаждающий газ в реторте находятся в замкнутом кольце. Отработанный теплоноситель из сушилки выводится через специальный дымоход.

Топка оснащена специальной газовой горелкой внутри, для обеспечения запуска реторты в течение суток (пусковой период). В отсутствии газа, топка может работать на жидком топливе.

Что такое пиролизный газ

Пиролиз древесины – это изменение структурного состава древесинного вещества при воздействии температуры. Этот процесс относится к изотермическим, то есть, высвобождающим тепло.

В результате пиролиза, древесина разлагается на:

• Летучие углероды;
• Древесный уголь.

Продукты пиролиза древесины в свою очередь горючие вещества. Именно эти вещества, сгорая, выделяют тепло, как конечную цель самого процесса их термообработки.

Пиролизные печи длительного горения

Среди всех металлических котлов и печей самой большой популярностью на сегодня пользуются отопительные приборы, имеющие функцию длительного сгорания. Данные устройства очень экономичны, а также особо просты в эксплуатации. Они идут и для небольших дачных помещений, и для домов с постоянным проживанием.

На рынке сегодня есть множество разнообразных моделей пиролизных котлов и печей, в том числе и , но вполне реально такой прибор сделать и самостоятельно.

К особенностям данного отопительного прибора относятся:

• Большой объем топки и увеличенных размеров дверка для закладки топлива. Это позволяет сразу уложить много дров или других материалов.
• Разделение топки на два отсека. Один из них предназначен для тления дров, в другом происходит процесс сжигания газов.

Наличие отбойника огня от дымохода. В простонародье он называется зубом и выглядит в виде пластины, которая приварена к верху топки. Она препятствует попаданию пламени в трубу.

У простого котла функция отопления состоит из повышения температуры самой печи и помещения, а также следующей за этим отдачей потом тепла с разогретой уже поверхности. Топливо здесь сгорает достаточно интенсивно. Если печка металлическая, это оказывается очень неудобным. Топливо не сгорает совсем все. Его нужно постоянно подбавлять, а температура в доме то поднимается, то падает. В печке длительного горения процесс происходит иначе. Простая печка поджигается снизу, а уже потом огонь в ней идет наверх и по сторонам. Пламя образовывается большое, дрова очень быстро прогорают, оставляя много углей. Так происходит потому, что в печь постоянно открытый доступ воздуха. Приборы же длительного горения работают иначе – дрова поджигаются сверху, а затем уже пламя распространяется вниз. И лишь на то место (горелка), где горят дрова, распространяется воздух. Процесс горения не слишком интенсивен, больше похож на тление. Одновременно выделяется намного меньше тепла. Тепло воздуха в помещении остается на одном уровне. Кроме самих дров, в печи сжигается и пиролизный газ, образующийся во время тления дров. Он перемещается во вторую камеру, где усиленно мешается с воздухом. В результате этого продукты вторичного сгорания можно сказать не содержат вредных веществ, а КПД печки значительно повышается, способствуя снижению расходов на отопление.

Принцип работы

Итак, давайте подробнее разберем, как работает печка долгого горения. По сути, выше уже было описано, в какой последовательности происходит отдача тепла. Но нас сейчас интересует процесс, происходящий в первой камере сгорания. Так вот специалисты называют его по-разному: пиролиз, гидролиз, газогенерация. По-простому это будет «тление», что, в принципе, и происходит, потому что гореть твердое топливо при низкой концентрации кислорода просто не может. Единственное остается – тлеть.

Давайте рассмотрим, как происходит процесс обогрева холодного дома. В печку долгого горения закладывается твердое топливо и зажигается. При этом заслонка поддувала открывается полностью. Здесь важно, чтобы топливо сразу же загорелось и начало выдавать максимальное значение тепловой энергии. Дом холодный, и наша задача быстро нагреть его до необходимой температуры. Кстати, с помощью этой печки нагреть небольшой дом можно за полчаса.

Итак, дом нагрелся, можно переходить к низкокалорийному процессу. То есть, заслонка поддувала практически закрывается, тем самым перекрывается доступ в камеру сгорания свежего воздуха, что нам и требуется. Оптимальный вариант, если печь заполнить новой партией топлива, тогда можно будет рассчитывать, что продолжительность его горения будет максимально долгой.

Хотелось бы добавить, что производители сегодня предлагают достаточно широкий модельный ряд печей длительного горения. И каждый потребитель может выбрать модель и по мощности, и по периодичности закладки топлива, и по внешним данным.

Самодельная бездымная печь своими руками

Способные и талантливые специалисты могут изготовить пиролизную печку своими руками. Однако, на практике, это требует больших знаний, умения и опыта. Кроме того, смельчакам, отважившимся на такое изобретение, следует знать, что на практике есть несколько подводных камней, о которые разбилось уже немало самодельных устройств.

Для выполнения работ вам необходимо наличие следующего инвентаря:

• Сварочного аппарата;
• Грамотно разработанного чертежа;
• Опыта работы непосредственно в печном деле.

Однако, даже наличие всего этого не даст полной гарантии успеха в выполнении задуманного. Для работы необходимы еще и хорошие, высококачественные материалы, а их стоимость сейчас довольно велика. Главным образом это касается металлической части, где обязательно должна использоваться хорошая легированная сталь. В добавок ко всему, данный агрегат имеет и электронную систему, без которой невозможен процесс управления устройством. А без него работа прибора не будет иметь смысла. Поэтому, прежде, чем принять решение об изготовлении пиролизной печи самостоятельно, стоит хорошенько обдумать все нюансы. Построить рабочую модель такой печи реально, вот только КПД у нее будет значительно ниже, чем у качественного промышленного образца, и ваше устройство не окупится затратами на топливо. Кроме того, если вы не сможете грамотно настроить электронную часть котла, то вам придется постоянно быть вблизи котла и следить за ним. Многие из неграмотно выполненных пиролизных печей превратились в еще одну разновидность буржуйки.

Достоинства и недостатки

Как и любой отопительный прибор, эти агрегаты длительного горения имеют и свои плюсы, и свои минусы. Поэтому, выбирая ту или другую модель, каждый из нас должен смириться с недостатками, которые будут присутствовать в выбранном вами отопительном приборе.

Преимущества

• Огромная экономия топлива. Это самое большое достоинство печей длительного горения. И что бы ни говорили приверженцы других моделей, с этим фактором не поспоришь. Экономия явная и настолько большая, что выбор не оставляет альтернатив.
• Коэффициент полезного действия. Об этом уже говорилось выше, просто отмечаем это, как данность.
• Выбор габаритов. В настоящее время производители предлагают небольшие модели и презентабельный внешний вид печек, которые впишутся в любой интерьер дома или дачи. Во всяком случае, стыдно за них не будет.
• Простота обслуживания. Печки долгого горения дают возможность проводить закладку топлива с большой периодичностью. Кстати, этот показатель варьируется в достаточно широком диапазоне от 5 часов до 2 суток.
• Возможность использовать в качестве топлива широкий ассортимент горючих материалов. Здесь не только твердое топливо, но и жидкое. Кстати, комбинированные котлы длительного горения сегодня уже появились на рынке.

Можно ли сказать, что лучше: гидролизный котел или пиролизная печь

Гидролизные котлы отопления, как известно, это устройства, которые работают на твёрдом топливе. Для их работы используют дрова, солому, отходы древесины, уголь, пеллеты и многое другое. Данные котлы, работающие на дровах и угле, широкое распространение приобрели в системах отопления для производственных и бытовых помещений. К преимуществам таких котлов относятся экономичность, простота в использовании, высокая экологичность, и доступность. Гидролизные котлы есть возможность использовать даже там, где есть перебои в подаче электроэнергии, или ее нет вообще.

Длительные поиски новых энергосберегающих технологий нашли возможным качественно использовать знания органической химии.

Учеными замечено, что:

• При высокотемпературной среде, в условиях ограниченного доступа кислорода, процесс горения некоторых твердых природных веществ сопровождается постоянным выделением горючего газа;
• Образовавшийся газ пригоден к дальнейшему сжиганию;
• В процессе его сгорания выдается много тепла.

Иными словами, гидролизный котел можно назвать прародителем нового пиролизного котла. Но он незаменим там, где установка или обслуживание современной модели невозможно.

Преимущества и недостатки

Процесс сжигания дров

Пиролизная установка обладает целым рядом плюсов, среди которых следует выделить такие:

• Ввиду полного сгорания дров и длительности работы на одной загрузке обеспечивается высокая экономичность таких печей.
• Довольно быстро нагревается, обеспечивая эффективный прогрев помещения.
• Высокий КПД, составляющий порядка 85% (выше, чем у обычных печей).
• Экологическая безопасность. Продукты сгорания таких печей содержат небольшое количество грязных и вредных веществ, ввиду чего подобные установки называют бездымными.
• Возможность работы в большом диапазоне тепловой мощности (5-100%).
• К установкам данного типа может быть подключен любой отопительный контур.
• Пиролизные печи требуют минимального контроля в процессе своей работы. Горючее загружается примерно раз в сутки, а выгрузка золы производится где-то один раз в неделю без остановки работы агрегата.
• Можно загружать в печь различное топливо. Оно может быть как твердым, так и жидким. Сюда относятся и сырые дрова, и различный мусор (даже покрышки от автомобиля). Разработаны также специальные конструкции, предназначенные для сжигания отработанного машинного масла.

Недостатки у подобных конструкций длительного горения имеются, но их существенно меньше, нежели достоинств:

• Отличаются весьма большими габаритами.

Схема устройства дровяного пиролизного котла

• Для размещения топлива нужна специальная площадка.
• Поскольку при работе печи выделяются некоторые примеси и запахи, то помещение, где она будет установлена, нуждается в вентиляции.
• Поскольку выходящие газы имеют низкую температуру, то это приводит к скоплению конденсата. Он присутствует в дымоходе и выходном канале. Для его сбора нередко предусматривается встроенный накопитель.

Совет! Ввиду образования конденсата, необходимо предусмотреть больший диаметр как самого дымохода, так и выходной трубы, которые должны утепляться с улицы. Это позволит предотвратить его застывание вследствие понижения температуры окружающей среды.

• Чтобы обеспечить отопительной системе действительно качественную работу, необходимо установить в печь вентилятор, а для самой системы отопления предусмотреть насос. Все это приводит к зависимости конструкции от электросети.

Этот материал отлично дополнят следующие публикации: