热解锅炉的工作原理及其特点
通过用自己的双手制造热解锅炉，人们往往会在钱包里省钱。如果气体设备相当便宜，那么固体燃料装置的价格简直令人惊叹。容量为 10 kW 的或多或少体面的模型将花费 50-60,000 卢布 - 如果天然气管道通过附近，则输送天然气更便宜。但如果不存在，那么有两种出路——购买工厂设备或自己制造。
用自己的双手制作一个长时间燃烧的热解锅炉是可能的，但很困难。让我们首先了解为什么需要热解。在传统的锅炉和火炉中，木材以传统方式燃烧——在高温下，燃烧产物释放到大气中。燃烧室中的温度约为+ 800-1100度，烟囱中的温度高达+ 150-200度。因此，大部分热量直接飞散出去。
木材的直接燃烧用于许多加热装置：
固体燃料热解锅炉可以使用多种燃料，包括木材加工和农业加工产生的废物。
- 固体燃料锅炉；
- 壁炉炉灶；
- 带水回路的壁炉。
这种技术的主要优点是它很简单 - 足以创建一个相机 燃烧并组织清除燃烧产物 设备外。这里唯一的调节器是鼓风机门——通过调节间隙，我们可以调节燃烧强度，从而影响温度。
在热解锅炉中，由您自己组装或在商店购买，燃料燃烧的过程有些不同。木柴在这里以低温燃烧。可以说，这甚至不是燃烧，而是缓慢的阴燃。木材同时变成一种焦炭，同时释放出可燃的热解气体。这些气体被送到加力燃烧室，在那里燃烧并释放大量热量。
如果在你看来这种反应不会产生特殊效果，那么你就大错特错了——如果你观察加力燃烧室，你会看到一团明亮的黄色火焰，几乎是白色的。燃烧温度略高于+1000度，与标准木材燃烧相比，此过程释放的热量更多。
为了使自组装热解锅炉能够发挥最大效率，需要低水分含量的木柴。湿木头不会让设备达到其全部容量。
从学校物理课开始，我们就对热解反应很熟悉了。在教科书上（也许在实验室里），我们中的许多人看到了一个有趣的反应——木头被放在一个带有管子的密封玻璃烧瓶中，然后烧瓶在燃烧器上加热。几分钟后，木头开始变黑，热解产物开始从管子里出来——这些是可燃气体，可以着火，看着橙黄色的火焰。
自己动手的热解锅炉以类似的方式工作：
在一个燃料负载下，热解锅炉运行约 4-6 小时。因此，应提前处理大量且稳定补充的柴火供应。
- 木柴在火箱中点燃，直到出现稳定的火焰；
- 之后，氧气的通道被阻塞，火焰几乎完全熄灭；
- 鼓风机启动 - 加力燃烧室中出现高温火焰。
热解锅炉的装置非常简单。这里的主要元素是：储存木柴的燃烧室和燃烧热解产物的加力燃烧室。热量通过热交换器传递到供暖系统
在热解锅炉的方案中，特别注意
问题是，自己动手热解锅炉中的热交换器的布置方式与燃气设备中的不同。带有空气的燃烧产物在这里通过许多被水冲洗的金属管道。为了提高效率，锅炉水不仅清洗热交换器本身，而且还清洗所有其他节点——这里创建了一种水套，它可以带走锅炉单元热元件中的多余热量。
锅炉在实践中是如何工作的？
便于分步考虑设备的实际使用：
- 装载柴火 - 铺设在腔室上部区域的炉排上。
- 燃油点火和烟泵启动。
- 在 250-850 °C 的温度下形成木材气体。
- 木材气体向熔炉下部区域的过渡。
- 燃烧木材气体并提供额外空气。
此外，在燃料室下部区域接收的热量用于加热冷却剂。热载体可以是水和空气。
1 – 主动摄像头； 2 - 进水口； 3 - 二次空气； 4 - 烟囱； 5 - 出水管； 6 - 节流阀； 7 - 出水口； 8、9 – 传感器； 10 - 恒温器； 11 – 被动室门； 12 - 一次空气； 13 - 被动摄像头； 14 - 气泵； 15 - 热交换器回路； 16 - 喷嘴; 17 - 活动室门
如果你关注国内固体燃料锅炉的所有现有设计，热解锅炉的主要替代品是传统设计。这是一个类似版本的燃木锅炉，其中一个未分隔的燃烧室运行，并且燃烧室的空气供应量较低的原理起作用。
但由于燃料的快速燃烧，这种系统被认为效率较低且不经济。
这是一个类似版本的燃木锅炉，其中一个未分隔的燃烧室运行，并且燃烧室的空气供应量较低的原理起作用。但由于燃料的快速燃烧，这种系统被认为效率较低且不经济。
热解锅炉在100%负荷的情况下能产生85-95%的效率。但是，如果负载低于 50%，效率会急剧下降。这就是为什么热解设备制造商建议用户以最大负载操作设备的原因。
类似的方法也适用于自制结构，只要它们完全符合经典的热解方案和操作要求。
对于“热解”，需要注意的是，操作要求非常严格：
- 带气泵的强制性设备；
- 燃料的允许湿度不高于25-35%；
- 设备负载不低于50%；
- 回热载体温度不低于60°С；
- 仅装载大型燃料阵列。
还应注意工业热解系统的高成本。这可能就是为什么“自己动手”选项如此受欢迎的原因。
长燃锅炉的工作原理
在传统的固体燃料装置中，一个书签足以燃烧 6-7 小时。因此，如果没有将下一部分资源添加到熔炉中，则房间中的温度将立即开始下降。这是因为房间内的主要热量是根据气体自由流动的原理循环的。当被火焰加热时，空气上升并排出。
一个长燃锅炉的热资源，从铺一张柴火就足够了1-2天左右。有些型号可以保温长达 7 天。
这种成本效益和效率是如何实现的？
锅炉运行方案
与传统锅炉相比，TT 长燃锅炉的特点是同时存在两个燃烧室。首先，燃料本身按标准燃烧，其次，在此过程中释放的气体。
在这个过程中，一个重要的作用是及时供应氧气，这是由风扇提供的。
这一原则是最近才实施的。 2000 年，立陶宛公司 Stropuva 首次展示了这项技术，立即获得了尊重和普及。
自制长烧锅炉
今天，这是为乡间别墅供暖最便宜、最实用的方法，那里没有提供气化，而且经常停电。
这种装置的工作原理是燃烧顶部燃料。作为标准，在所有熔炉中，火箱都位于底部，这样您就可以从地板上吸入冷空气，加热并将其抬起。
这种锅炉的工作原理有点类似于热解。这里的主要热量不是来自固体燃料的燃烧，而是来自该过程释放的气体。
燃烧过程本身发生在封闭空间中。通过伸缩管，释放的气体进入第二个腔室，在那里完全燃烧并与冷空气混合，由风扇抽出。
TT长燃锅炉（图）
这是一个持续的过程，一直持续到燃料完全燃烧完。这种燃烧过程中的温度非常高 - 大约 1200 度。
如上所述，这种锅炉有两个腔室：主要的一个大的和小的。燃料本身被放置在一个大腔室中。它的体积可以达到500立方米。
任何固体燃料都可以作为燃烧资源：锯末、煤、木柴、托盘。
内置风扇提供恒定的空气供应。这种方法的优点是固体燃料消耗极慢。
这显着提高了这种加热器的效率。与标准火炉相比，为什么柴火燃烧得如此缓慢？
底线是只有顶层会烧掉，因为空气是由风扇从上方吹出的。此外，风扇只有在顶层完全烧毁后才会加入空气。
当今市场上有许多基于相同原理工作的模型，但是，根据尺寸、执行材料、附加选项，具有不同的效率和经济性。
Universal TT 锅炉绝对可以使用任何燃料，这将大大简化业主的操作。更经济的选择是燃木 TT 长燃锅炉。它仅适用于木材，不能装载任何其他燃料选项。
安装和设计要求：专家建议
该热力工程装置的高度火灾危险意味着要满足安装热解锅炉的多项要求：
- 锅炉设备应放置在专门为其设计的单独房间内。
- 为安全操作，需要修建一个面积为100平方米的通风孔。厘米。
- 锅炉必须安装在砖或混凝土制成的基础上。
- 应配备钢板保护燃烧室。
- 家具、墙壁和锅炉外壳之间必须有至少 200 毫米的自由空间。
- 必须采取措施对烟囱进行隔热。如果不满足这个条件，热量损失是不可避免的。此外，缺乏可靠的隔热材料会因积碳和冷凝的发生而导致设备磨损增加。
热解锅炉
一步一步的制作说明
制造加热装置的过程非常简单，分几个连续的阶段进行。
首先，制作结构体：
- 两根大直径管道（50 和 45 厘米）相互插入并用金属环连接。
- 从预先准备好的片材上切下一个直径为 45 厘米的金属圈，与该金属圈焊接位于结构内部的较小管道的底部。结果，我们得到了一个直径为 45 厘米的桶，带有 2.5 厘米宽的焊接热水套轮廓。
-
在“桶”的底部切出一个矩形孔。高度 - 最大 10 厘米，宽度 - 约 15。它将用作灰盘门。一个舱口被焊接进去，一个带有铰链的门和一个阀门被安装。
-
在回路的上部开有一个矩形孔，用于供应固体燃料。大小单独选择，主要条件是装柴的方便。舱口是焊接的。安装了配有铰链和闩锁的门。它是双重的：在各个金属片之间铺设石棉层，接触点用石棉线密封。由于这种操作，减少了锅炉的热损失。
-
在顶层，配备了一个排气管，可将废气排入烟囱。
- 在水回路的两个地方（顶部和底部）焊接了直径为 4-5 厘米的支管，这是将锅炉连接到另一个加热系统所必需的。一根线被切断，为此使用了一个 lerk。
- 如有必要，检查焊缝 - 消除缺陷。
制作完固体燃料锅炉的金属体后，就可以进行空气分配器的制作和安装了：
空气分配器可以制成带有焊接通道的煎饼形式
- 一个金属圈被剪掉了。它的直径应该比锅炉内部的直径小几厘米。在圆的中心切一个圆孔，大小与空气分布管相对应（5-6厘米）。
- 将金属管插入切割孔中。
- 从下面，以刀片形式排列的通道或角落被焊接到“煎饼”上。在叶片厚度合适的情况下，有时会使用来自风扇的叶轮。
- 顶部焊接了一个小环。它可用于升高和降低分配器。它还配备了一个风门，可调节向火区供应空气的强度。
-
将空气分配器安装到外壳上。从金属板上切出一个圆，其直径等于外体。中心开一个6-8厘米的孔，空气分配器的下部插入锅炉，上部穿过所制成的孔。之后，将圆圈焊接到锅炉上并进一步用作顶盖。
这是制造固体燃料锅炉的最简单方法之一。工业和家用模型中使用了复杂的电路。
热解锅炉的描述和工作原理
热解锅炉是住宅建筑的热源类型之一。作为燃料，您可以使用：
- 普通柴火（不同种类的木材）；
- 压制的煤球；
- 木材废料；
- 木锯末（压制和松散）。
它们的使用在俄罗斯许多地区非常流行，它们正在越来越多地取代传统的燃木锅炉。
尽管与通常的固体燃料锅炉相似，但热解锅炉的运行原理略有不同。为什么它们这么受欢迎和好，有没有可能自己动手做一个热解锅炉，让我们试着弄清楚。
锅炉的设计非常简单，分为两个腔室：
- 木柴装载和燃烧室，在那里它们被热解；
- 燃烧室燃烧热解气体。
两个房间由一个炉排隔开，木柴放在炉排上。室内空气的运动从上到下发生。这种柴火二组分分解的方法效率更高，虽然有热解 带有气体燃烧室的锅炉 以上。
长燃热解锅炉——燃料燃烧的运行原理
这种锅炉的工作原理是热解燃料燃烧。否则，该过程可以称为干馏。在室内温度达到800°-900°C的蒸汽中，缺乏氧气，木柴热分解成：煤和热解气体。
- 产生的气体从第一个腔室进入另一个腔室，在与氧气混合时点燃，使温度达到 1100°-1200°C。
- 可燃气体加热热交换器，热水从那里进入加热系统，气体燃烧的产物通过烟囱排出。
因此，我们可以说冷却剂的主要能量不是 烧木头的时候，并通过燃烧他们的气体。
锅炉装置
标准锅炉和热解锅炉之间的根本区别在于，在第一个版本中有 1 个燃烧室，而在第二个版本中 - 2 个燃烧室之间有一个炉排，燃料本身和固体残渣在较低的燃烧室中燃烧，并且上层的热解气体。正是燃烧室的这种组织结构使您能够优化过程、增加燃料的燃烧时间并最大限度地提高效率。
图2 热解锅炉装置示意图
热解锅炉的特点之一是由于没有空气以及碳与热解气体的反应，烟囱中的空气动力阻力增加。强制通风是由电风扇提供的，实际上也正因如此，热解锅炉才属于挥发性设备的范畴。
挺有趣的： 稳压器用于 燃气加热锅炉 - 选择，安装
自己动手做的燃木热水锅炉。焊接燃木锅炉 - 自组装
该过程的简单性还在于工作材料和工具的可用性。需要焊接技能。那么需要什么：
- 一个旧的燃料桶或一个自焊的盒子。容器从油的残余物中初步烧毁 - 它们装满木柴，未来的锅炉被熔化。
未来的建筑物必须密封——即使在燃烧阶段也要进行检查。如果孔形式存在轻微缺陷，则将它们焊接并且将桶装满水 - 应该没有泄漏。
板材，厚壁金属。热交换器将由它制成。顺便说一句，一个替代的替代品是旧的、过时的铸铁散热器。对于这个案子，五六个部分就足够了。
型材管道。它们将用于制造烟囱和组装安装锅炉的框架。为了支撑装满燃料和水的锅炉的重量，墙壁的直径和厚度必须令人印象深刻。
购买格栅、百叶窗、门。如果房间令人印象深刻或物体是两层楼，则需要循环泵 - 没有它，载体将不会上升到一个高度，并且在寒冷的天气中有系统除霜的风险。在成品锅炉上安装压力计和温度计以控制载体的压力和温度也不错。
对于管道，将需要金属塑料管道和散热器 - 没有水回路的燃木加热锅炉是不可接受的。
分类
锅炉在燃烧室的位置上有不同的加力气体：
- 最高位置；
- 与底部位置。
带有上室的锅炉体积更大，组装烟囱需要更多的材料。但是它们的清洁频率要低得多，因为燃烧燃料中的颗粒不会进入燃烧室进行加力燃烧。
在下部锅炉中，燃料位于上部，气体被排放到下部并在那里燃烧。这很方便，但您经常需要从气体回收室中清除小木屑。
根据能源依赖，锅炉是：
- 不使用电力：自然通风锅炉；
- 与强制草案。
非挥发性锅炉意味着在设计中包含一个高烟囱（至少 5-6 米），以增加牵引力并确保燃烧室中有足够的真空度。
这种锅炉的加热效率会比强制通风锅炉低一些。
强制送风装置配备1个或2个风扇，可在注入空气或排出燃烧气体的模式下运行。
在某些型号的锅炉中，采用了结合注气和排气装置的组合方法来增加功率。
参考！抽出废气的机构由特殊的耐热（奥氏体）合金制成，其成本远高于鼓风机。
加热方式：
- 水加热 - 水管道连接到锅炉热交换器，加热的工作流体通过它分配到各个房间。
- 空气加热 - 使用空气代替水，空气通过同一热交换器接收热量并通过风道分配。效率低于水法，用于生产现场、仓库。
照片 1. 带有热交换器的热解锅炉，专为水加热而设计，在木材上运行。
绘图：一般视图、工作流程
热解锅炉的执行有很多选择。以这种方式排列根据附图的最简单视图。
- 锅炉燃烧室。
- 气化段。
- 气体加力段。
- 篦篦。
- 热交换器（入口/出口管）。
- 排气管道（烟囱）。
- 气孔。
- 用于放置燃料的隔间的门。
温度控制可以包括在锅炉中。 传感器和控制设备 并保持正常的操作条件。
以及锅炉的硬件，以自动化整个供暖综合体的运行。
热解锅炉内部发生的事情的本质特征在于以下过程：
- 来自外部的气流进入气化室，燃料位于那里。
- 一些氧气将支持燃烧（阴燃）过程。作为燃烧产物的气体通过喷嘴进入锅炉的燃烧室，并在二次氧的存在下被氧化，二次氧与外部空气一起进入。
- 部分热解气体在燃料中存在碳的情况下被还原为一氧化碳和氮氧化物，同时消耗部分能量。混合物进入气体后燃部分，并在那里被氧化，带走的能量返回。
图 2. 长时间燃烧的热解锅炉的图纸，由它组装而成的装置可以为一座大房子供暖。
参与热解反应的气体混合物通过烟囱排出，绕过锅炉热交换器。
注意力！由于热解锅炉的运行与设备内部产生大量能量有关，并可能释放各种有害气体，因此建议在充分了解所有物理和化学过程的情况下自行建造锅炉在其运行过程中发生。温度阶段：
温度阶段：
- 干燥，木材热解 - 450°C;
- 木气和二次空气的燃烧 - 560°C;
- 火焰喷射和热回收 - 1200 °C；
- 去除剩余的燃烧产物 - 160 °C。
该设备与传统锅炉的区别
包括木材（柴火）、特种燃料煤球（颗粒）和工业废料。锅炉之间的主要区别之一是使用各种类型的固体燃料，几乎可以燃烧任何物质。
燃料燃烧过程的持续时间比传统锅炉长得多。 8-10小时或更长时间。有用于柴火的大隔间的锅炉型号，连续运行时间长达 24 小时。这意味着燃烧室每天要补充 1-2 次新的燃料。
重要的！由于固体材料几乎完全分解，高温锅炉对环境的危害较小。
组装过程
创建锅炉的过程包括几个阶段。在每个元件的制造中，值得考虑制造产品的特殊操作条件。
送风装置
我们从直径为 100 毫米的厚壁管上切下一段，其长度将等于熔炉的高度。在底部焊接一个螺栓。我们从钢板上切出一个与管子直径相同或更大的圆。我们在圆上钻一个孔，足以让焊接到管道上的螺栓通过。我们通过将螺母拧到螺栓上来连接圆圈和空气管。
结果，我们将得到一个供气管，其下部可以用一个自由移动的金属圈封闭。在操作过程中，这将允许您调节燃烧木柴的强度，从而调节房间的温度。
在研磨机的帮助下， 金属盘 我们在管道上进行垂直切割，厚度约为 10 毫米。通过它们，空气将流入燃烧室。
房屋（炉）
外壳需要一个直径为 400 毫米、长度为 1000 毫米的密封底部的圆柱体。尺寸可能会有所不同，具体取决于可用的可用空间，但足以放置木柴。您可以使用现成的桶或将底部焊接到钢制厚壁圆筒上。
有时加热锅炉由气瓶制成，使用寿命更长。
烟囱
在身体的上部，我们形成一个用于去除气体的孔。其直径必须至少为 100 毫米。我们将管道焊接到将排出废气的孔上。
根据设计考虑选择管道的长度。
我们连接外壳和供气装置
在机箱底部，我们切出一个直径与供气管直径相等的孔。我们将管道插入主体，使鼓风机超出底部。
散热盘
我们从厚度为 10 毫米的金属片上切出一个圆形，其尺寸略小于表壳的直径。我们将一个由钢筋或钢丝制成的手柄焊接到它上面。
这将大大简化锅炉的后续操作。
对流罩
我们用钢板制成圆筒或切下一根管子，管子的直径比炉体（体）的外径大几厘米。您可以使用直径为 500 毫米的管道。我们将对流套管和火箱连接在一起。
如果间隙足够大，这可以使用焊接到外壳内表面和炉子外表面的金属跳线来完成。使用较小的间隙，您可以将外壳焊接到炉子的整个周边。
盖
我们从一块钢板上切出一个与火箱直径相同或更大一点的圆。我们使用电极、电线或其他临时方法将把手焊接到它上面。
考虑到在锅炉运行过程中，手柄可能会变得非常热，因此值得为低导热率材料提供特殊保护。
腿
为了确保长时间燃烧，我们将腿焊接到底部。它们的高度必须足以将燃木锅炉抬高至少 25 厘米。为此，您可以使用不同的租赁（频道、角落）。
恭喜，你亲手做了一个燃木锅炉。你可以开始给家里取暖了。为此，只需装载木柴并通过打开盖子和散热盘将其点燃即可。
自己动手的热解锅炉：规则和细微差别
自己动手热解锅炉
为了用自己的双手安装热解锅炉，同时保持其所有工作质量，有必要依靠准确的图纸和计算。根据不合格的方案安装不正确的锅炉，不仅会使其功能不佳，而且首先会对环境和您的安全构成威胁。
自己动手热解锅炉组装规则：
- 在开始组装之前，您的首要任务是必须熟悉图纸、计划和图表。他们将帮助确定工作所需的材料数量，并帮助您避免可能发生的紧急情况；
- 检查基本元素的存在，没有它们就不可能用自己的双手组装热解锅炉。它们是：调节器、空气开口、烟道、排水管、燃烧室、供水管和风扇；
- 请注意，如果您要为标准的乡间别墅供暖，40 kW 的热解锅炉非常适合您，如果您是一个很小的小屋的主人，那么 30 kW 的锅炉就足够了。安装超级大功率的锅炉是没有意义的，因为一个小型设备将完美地隔离房屋，而大型设备将花费大量资金并且需要大量成本；
- 准备安装锅炉的必要工具并不是多余的。这样您就不必再次跑到五金店，立即准备好您需要的一切。要用自己的双手安装热解锅炉，您将需要这样的工具包：研磨机、砂轮、焊接机、电钻、各种直径的管道、电极、风扇、钢带、温度传感器、金属板
请注意，用自己的双手组装热解锅炉是一个漫长而艰苦的过程，因此请为可能的困难做好准备。但是，通过仔细准备该过程，您可以大大降低出现意外问题的风险。
遵循所有规则后，选择了所需的方案，是时候进行直接组装了。分阶段组装设备时，请遵循以下细微差别：
- 与传统锅炉不同，将柴火放入火箱的孔应位于稍高的位置；
- 务必检查是否存在固定锅炉空气供应的限流器。其最佳尺寸为横截面 70 毫升，长度超过表壳尺寸；
- 焊接在限位器上的圆盘必须由不锈钢制成，并位于整个结构的底部；
- 固体燃料入口最好是矩形的。对于热解锅炉，这种形式是最佳的；
- 门必须关闭牢固；需要一个特殊的衬里来紧紧地固定关闭；
- 提前提供，然后不要忘记制作一个特殊的孔，用于清除积灰；
- 冷却液的管道不应该是直的，而是略微弯曲的。这种形式是增加供热所必需的；
- 阀门的位置必须方便且易于接近。多亏了它，您将控制空气进入熔炉的过程；
- 首先开始。亲手完成热解锅炉的组装和安装后，进行设备试运行。使用专用设备，检查各阶段运行无误，确保锅炉内不积聚一氧化碳。只有在此之后，您才能将锅炉完全投入运行。
最后
燃气锅炉是相当复杂的结构。为了用自己的双手制作它们，您需要具备制造此类单元的一些技能，此外，还需要特定设计的详细图纸。此处介绍的热解锅炉方案仅反映其设计的一般原则，可作为您自己绘制此类图纸的基础，根据参数计算，考虑所需功率、燃烧时间和其他标准。但要做到这一点并不容易。最好找到并使用根据您感兴趣的一种或另一种方案运行的自制热解锅炉的现成图纸。其中一些我们将在本节的以下文章中尝试考虑。
