Diy pyrolyspanna för lång förbränning

Pannor anses vara de mest tekniskt avancerade, där bränslet bränns fullständigt med maximal möjlig absorption av det frigjorda värmet. Eftersom system av detta slag är tillgängliga för många människor, kommer vi att försöka ta reda på hur man oberoende kan tillverka en pyrolyspanna för stora delar av bränsle.

Hur långtidsarbete är möjligt

I friluft bränner även delvis fuktigt ved mycket snabbt – bokstavligen på 1–1,5 timmar. Anledningen till detta är den fria tillgången till syre – det är frånvarande i den stängda pannugnen, en del av det inkommande syret doseras med hjälp av blåsklaffen och förbränningen är mindre intensiv.

Ett av de största problemen med denna metod att bränna organiskt bränsle var dess förmåga att ”bränna” även utan syre. Vid höga temperaturer sker pyrolys – den termiska sönderdelningen av fast bränsle till flyktiga gasformiga föreningar. Syre behövs inte för denna process, det räcker för att värma bokmärket till 400–500 ° С. I detta fall inträffar kolossala förluster av kalorivärde – den mest energiskt värdefulla komponenten av kol eller ved utförs helt enkelt av den resterande dragen in i skorstenen, utan att ha tid att bränna helt ut.

Vedeldad pyrolyspanna: 1 – fläkt; 2 – kammare för lastning av bränsle och förgasning; 3 – värmeväxlare; 4 – förbränningskammare; 5 – efterbrännskammare; 6 – skorsten

Vid utformningen av varje modern fast bränslepanna måste en extra lufttillförsel tillhandahållas för att efterbränna de utvecklade gaserna. I detta fall regleras intensiteten och hastigheten för förbränning av bokmärket inte av volymen av tillfört syre utan av värmningstemperaturen för bränslet. Om du värmer upp hela bokmärket på en gång släpps brännbara gaser mycket snabbt och du måste glömma bort pannans långsiktiga drift. Om fast bränsle upphettas i separata delar, är dess gradvis nedbrytning i generatorkammaren och effektiv fullständig förbränning i ugns andra sektion möjlig. I detta fall inverteras flödet av gaser, de rör sig från topp till botten under inverkan av det tryck som skapas av utkastet.

Konstruktion av en pyrolyspanna för långvarig förbränning: 1 – pyrolys med fast bränsle; 2 – förbränningskammare; 3 – nedre dörren; 4 – sekundär lufttillförsel; 5 – primär lufttillförsel; 6 – övre lastdörr; 7 – förgasningskammare; 8 – rökavgasare

Tillverkningsmaterial

Pyrolyspannor kännetecknas av en hög temperatur på arbetsområdet. Förbränning sker inte i förgasningskammaren, men returvärmeflödet kan dock värma väggarna till 500–600 ° С. Botten i det gasalstrande facket utsätts för den största temperatureffekten – det är denna del som kommer i kontakt med brandfarliga gaser och upplever en allvarlig termisk belastning. Det rekommenderas att botten av bokmärke kammaren görs i form av en gjutjärn galler eller en speciell eldfast produkt med en tunn slits eller ett antal små hål.

Den största svårigheten i den oberoende tillverkningen av pannutrustning ligger i valet av lämplig stålkvalitet som kan bearbetas hemma utan specialutrustning. De mest lämpliga i detta avseende är stål i austenitisk och austenit-ferritisk klass med ett måttligt innehåll av krom och nickel. Exempel på kvaliteter på sådana stål är 12X18H9T, 08X22H6T eller AISI 304.

Tekniken för svetsning av sådana metaller erkänns som måttligt komplex, men reproducerbar i hantverksförhållanden med bågsvetsning med täckta elektroder utan skyddande medium. Huvudfaktorn som försämrar kvaliteten på den svetsade strukturen är bildandet av heta och kalla sprickor på grund av en hög temperaturskillnad i en relativt liten linjär sektion av en metallprodukt..

Följande tekniska metoder används för att eliminera de negativa faktorerna för termiska effekter:

1. Skär delar med en jämn matning av skärverktyget, vilket eliminerar överhettning av kanterna.
2. Begränsar svetsströmens densitet med 20-25% jämfört med konstruktionsstål, svetsning i mjuka lägen.
3. Begränsning av pöltemperatur, höghastighets multikass söm utan sidovibrationer.
4. Korrekt skärning av de sammanfogade kanterna i enlighet med GOST 5264 och rengöring av dem med en metallborste.
5. Foder under sömmen på en metallkylare, smide sömmen under kylning.

Och naturligtvis bör rätt val av innehållet i legeringstillägg i elektrodstången göras för att säkerställa innehållet av ferrit i svetsstrukturen i storleksordningen 5–8%. Rekommenderas för användning av elektroder av märkena TsT-15 och TsT-16 samt specialelektroder 6816 MoLC eller ROST 1913.

Efter att strukturerna har svetsats rekommenderas att de initialt glödgades vid en temperatur av minst 700 ° C i 2,5–3 timmar. Det räcker med att ladda insidan av den svetsade kroppen med kol och antända bränslet, vilket ger en svag tvångsblåsning. Innan glödgningen börjar, rekommenderas det att betas svetsfogarna med en speciell pasta motsvarande den använda stålkvaliteten..

Storlek och kraft

Innan man fortsätter med tillverkningen av en pyrolyspanna, är det nödvändigt att beräkna måtten på ugnskamrarna och ytterligare fack. Som initialdata tas den erforderliga värmeeffekten, bestämd med hänsyn till effektiviteten hos en hemmagjord panna i storleksordningen 75–80%. Hemma kan du göra pannor med fast bränsle upp till 20-25 kW, mer effektiva enheter kräver användning av värmebeständiga stål med betydande tjocklek, som är svåra att svetsa hemma.

Pannans effekt och varaktigheten av dess drift bestäms av förgasningskammarens volym. Utan att ta hänsyn till effektiviteten är värmevärdet för de vanligaste träslagen cirka 4-5000 kcal / kg, vilket ungefär motsvarar 4–4,5 kWh värmeeffekt. Dessa värden är endast tillämpliga för trä med en fuktinnehåll som inte överstiger 25%. Kärnan i beräkningen är enkel – bestäm den nödvändiga momentana effekten och multiplicera den med antalet driftstimmar. Det är värt att komma ihåg att pyrolyspannor, även av perfekta konstruktioner, har en maximal driftstid på högst en dag, och egenproducerade enheter bör räkna med maximalt 12-15 timmars kontinuerlig förbränning.

Volymen för bokmärket kammaren bestäms med en hastighet av 2 liter för varje kilo ved. Till det resulterande värdet måste du lägga till cirka 30%, för i pyrolyspannan används icke-hackade chocks, som inte kan staplas nära. Storleken på gasförbränningskammaren måste vara minst 30-40% av förgasningskammarens volym. Det mest fördelaktiga är pannans struktur, i vilken två kamrar är belägna över varandra, har samma form, men skiljer sig i höjd..

Montering av en två-kammares eldbox

Det är bättre att välja ett varmvalsat ark med en tjocklek av minst 8 mm, helst 10–12 mm, som material för tillverkning av kammarväggarna. Ju tjockare metall, desto svårare är svetsprocessen, men en struktur tillverkad av för tunt stål garanteras att leda och vrida sig i oförutsägbara riktningar. Därför bör det inte finnas små element med en bildförhållande på mer än 2: 1 bland de delar som pannan är monterad från..

Grunden för en tvåkammars eldbox är ytterväggarna. De är gemensamma för båda kamrarna och är förbundna med en frontvägg i vilken två rektangulära öppningar för dörrar är gjorda. Det nedre hålet är avsett för service av förbränningskammaren, dess höjd bör vara cirka 120–150 mm, bredd – minst 300 mm, hålet är beläget med ett intryck på 150 mm från bottenkanten. Det övre hålet är avsett för lastning av förgasningskammaren, ju större det är, desto bättre bör hålet inte vara närmare än 100 mm till kammarens topp. Från botten och bakifrån är eldboxen stängd med fasta ark, som skärs ut enligt de yttre dimensionerna av förbränningskammaren, men svetsas inte förrän montering av de inre delarna är klar. Uppifrån är pannan täckt med ett ark med nominellt avsnitt.

Ett exempel på måtten på en pyrolyspanna

Förgasnings- och förbränningskamrarna kommer att separeras med en solid platta, vars bredd motsvarar det inre avståndet mellan väggarna, och längden är 400 mm mindre. I den bakre delen av plattan svetsas en delning i ett stycke vertikalt, som skiljer lastkammaren längs hela höjden; ett hål 50 mm brett och 400–600 mm långt skärs i mitten längs den horisontella delen. Den monterade L-formade skiljevägen svetsas inte förrän monteringen av värmeväxlaren är klar.

Värmeväxlare för pyrolyspanna

Den bästa konfigurationen för en hemgjord värmeväxlare för pyrolyspanna skulle vara en vattenmantel för underkammaren och skorstenen. Detta är inte den mest effektiva typen, men produktionen av din egen bikakevärmeväxlare kommer att orsaka oundvikliga svårigheter antingen med att hitta rör i lämplig stålkvalitet eller med svetsning av olika delar..

Montering av värmeväxlardelarna utförs i det stadium då botten, frontpanelen och två sidoväggar på pannan svetsas. Svetsåtkomst tillhandahålls från pannans baksida. Det första steget är att installera skjortans övre baffel. Det är en rektangulär platta längs eldboxens inre bredd och 200 mm mindre än förbränningskammarens djup. Ta bort två rektangulära fragment som är 100 mm breda på plattans sidor så att två utsprång med en längd av 200 mm finns kvar i den främre delen av plattan. Den resulterande delen svetsas mot väggarna och frontpanelen spolas med den nedre kanten på förbränningskammarens dörröppning. I detta fall bildar utskärningarna i partitionen kanaler för cirkulation mellan den nedre zonen och sidoväggarna på värmeväxlaren.

Mantelns innerväggar är gjorda längs flödeskanalernas kant, har höjden på förbränningskammaren och ligger intill frontpanelen. Ovanifrån täcks de med två remsor 100 mm breda.

Värmeväxlarens längd når inte pannans bakvägg cirka 200 mm, och ungefär på samma avstånd sträcker sidokanalerna bortom den L-formade skiljeväggen mellan kamrarna. När den är installerad återstår det bara att bilda skorstenens dubbla väggar, klippa ut dess utlopp, fixera pannans bakvägg och skär i gängade beslag för anslutning till värmeledningen. Återflödet skärs i ett av de främre nedre hörnen av manteln, fodret skärs vid någon högsta punkt på skorstenjackan.

Observera att förbränningskammaren är avgränsad på alla sidor av en vattenmantel, med undantag för baffeln med förgasningskammaren. Detta är nödvändigt för att överföra värme, vilket säkerställer termisk sönderdelning av bränslet. I detta fall kommer inte hela bokmärket att värmas upp på en gång, utan bara dess lager i anslutning till de uppvärmda väggarna.

Valfri utrustning

Tyvärr är pyrolyspannor inte flyktiga. På grund av det omvända gasflödet krävs tvingat luftflöde. För modeller upp till 15 kW realiseras det med en fläkt, som är monterad på underdörren. I detta fall är påfyllning av lasten under förbränning omöjlig..

Kraftigare pannor är utrustade med en rökavgasfläkt, som är installerad på kroppens övre vägg vid skorstenens utlopp. Samtidigt utesluts utseendet på ett omvändt drag och förgasningskammardörren kan öppnas utan konsekvenser även under förbränning..

Särskild uppmärksamhet bör ägnas åt temperaturen på kylvätskan inuti manteln. Efter att pannan når läget bör den inte vara mindre än 60 ° C för att förhindra bildning av kondensat. Detta problem löses genom att installera en automatisk återcirkulationsenhet som blandar vatten från tillförseln till returen. Det kräver också installation av en säkerhetsgrupp för slutna värmesystem och en huvudcirkulationspump.