Diy Pyrolysekessel fĂŒr lange Verbrennung

Technisch werden die fortschrittlichsten Kessel betrachtet, bei denen eine vollstĂ€ndige Verbrennung des Brennstoffs mit maximal möglicher Absorption der freigesetzten WĂ€rme erfolgt. Da Systeme dieser Art einem breiten Spektrum von Menschen zur VerfĂŒgung stehen, werden wir versuchen, die unabhĂ€ngige Herstellung eines Pyrolysekessels fĂŒr große Brennstoffportionen herauszufinden.

Diy Pyrolysekessel fĂŒr lange Verbrennung

Wie langfristige Arbeit möglich ist

Im Freien brennt sogar teilweise feuchtes Brennholz sehr schnell – buchstĂ€blich in 1–1,5 Stunden. Der Grund fĂŒr alles ist der freie Zugang zu Sauerstoff – er fehlt im geschlossenen Kesselofen, ein Teil des einströmenden Sauerstoffs wird mit Hilfe der Blasklappe dosiert und die Verbrennung ist weniger intensiv.

Eines der Hauptprobleme dieser Methode zur Verbrennung von organischem Kraftstoff war seine FĂ€higkeit, auch ohne Sauerstoff zu „verbrennen“. Bei hohen Temperaturen tritt eine Pyrolyse auf – die thermische Zersetzung von festem Brennstoff in flĂŒchtige gasförmige Verbindungen. FĂŒr diesen Vorgang wird kein Sauerstoff benötigt. Es reicht aus, das Lesezeichen auf 400–500 ° C zu erwĂ€rmen. Gleichzeitig treten kolossale Brennwertverluste auf – der energetisch wertvollste Bestandteil von Kohle oder Brennholz wird einfach durch den Restzug in den Schornstein ausgefĂŒhrt, ohne Zeit zum vollstĂ€ndigen Ausbrennen zu haben.

Holzgefeuerter Pyrolysekessel Holzgefeuerter Pyrolysekessel: 1 – GeblĂ€se; 2 – Kammer zum Laden von Kraftstoff und zur Vergasung; 3 – WĂ€rmetauscher; 4 – Brennkammer; 5 – Nachbrennerkammer; 6 – Schornstein

Bei der Konstruktion jedes modernen Festbrennstoffkessels muss eine zusĂ€tzliche Luftzufuhr fĂŒr die Nachverbrennung der entstehenden Gase vorgesehen werden. In diesem Fall wird die IntensitĂ€t und Verbrennungsrate des Lesezeichens nicht durch das Volumen des zugefĂŒhrten Sauerstoffs reguliert, sondern durch die ErwĂ€rmungstemperatur des Kraftstoffs. Wenn Sie das gesamte Lesezeichen auf einmal aufwĂ€rmen, werden brennbare Gase sehr schnell freigesetzt und Sie mĂŒssen den Langzeitbetrieb des Kessels vergessen. Wenn jedoch fester Brennstoff in getrennten Abschnitten erhitzt wird, ist seine allmĂ€hliche Zersetzung in der Generatorkammer und eine effiziente vollstĂ€ndige Verbrennung im zweiten Abschnitt des Ofens möglich. In diesem Fall wird der Gasstrom umgekehrt, sie bewegen sich unter der Wirkung des durch den Ausstoß erzeugten Schubes von oben nach unten.

Langbrennendes Pyrolysekessel-Design Das Design eines Pyrolysekessels fĂŒr lange Verbrennung: 1 – Festbrennstoffpyrolyse; 2 – Brennkammer; 3 – untere TĂŒr; 4 – SekundĂ€rluftversorgung; 5 – PrimĂ€rluftversorgung; 6 – obere LadetĂŒr; 7 – Vergasungskammer; 8 – Rauchabsaugung

Herstellungsmaterial

Pyrolysekessel zeichnen sich durch eine erhöhte Arbeitsbereichstemperatur aus. In der Vergasungskammer findet keine Verbrennung statt, der umgekehrte WĂ€rmestrom kann jedoch die WĂ€nde auf 500–600 ° C erwĂ€rmen. Der Boden des Gasgeneratorraums ist dem grĂ¶ĂŸten Temperatureffekt ausgesetzt – dieser Teil kommt mit brennbaren Gasen in Kontakt und erfĂ€hrt eine ernsthafte thermische Belastung. Es wird empfohlen, den Boden der Lesezeichenkammer in Form eines Gusseisenrosts oder eines speziellen feuerfesten Produkts mit einem dĂŒnnen Schlitz oder mehreren kleinen Löchern herzustellen.

Die Hauptschwierigkeit bei der selbstĂ€ndigen Herstellung von Kesselanlagen liegt in der Wahl einer geeigneten Stahlsorte, die ohne spezielle Anlagen zu Hause verarbeitet werden kann. Als am besten geeignet gelten in dieser Hinsicht StĂ€hle der austenitischen und austenitferritischen Klasse mit mĂ€ĂŸigem Chrom- und Nickelgehalt. Beispiele fĂŒr QualitĂ€ten solcher StĂ€hle sind 12X18H9T, 08X22H6T oder AISI 304.

Diy Pyrolysekessel fĂŒr lange Verbrennung

Die Technologie zum Schweißen solcher Metalle wird als mĂ€ĂŸig komplex anerkannt, ist jedoch unter handwerklichen Bedingungen unter Verwendung des Lichtbogenschweißens mit abgedeckten Elektroden ohne Schutzmedium reproduzierbar. Der Hauptfaktor, der die QualitĂ€t der geschweißten Struktur verschlechtert, ist die Bildung heißer und kalter Risse aufgrund eines hohen Temperaturunterschieds in einem relativ kleinen linearen Abschnitt eines Metallprodukts..

Um die negativen Faktoren thermischer Effekte zu beseitigen, werden die folgenden technologischen Methoden angewendet:

  1. Schneiden von Teilen mit einem gleichmĂ€ĂŸigen Vorschub des Schneidwerkzeugs, wodurch eine Überhitzung der Kanten vermieden wird.
  2. Begrenzung der Dichte des Schweißstroms um 20-25% im Vergleich zu Baustahl, Schweißen in weichen Modi.
  3. PfĂŒtzentemperaturbegrenzung, Hochgeschwindigkeits-Mehrfachdurchgangsnaht ohne seitliche Vibrationen.
  4. Richtiges Schneiden der verbundenen Kanten gemĂ€ĂŸ GOST 5264 und deren Reinigung mit einer MetallbĂŒrste.
  5. Futter unter der Naht des MetallkĂŒhlkörpers, Schmieden der Naht wĂ€hrend des AbkĂŒhlens.

Diy Pyrolysekessel fĂŒr lange Verbrennung

Und natĂŒrlich sollte die richtige Wahl des Gehalts an LegierungszusĂ€tzen im Elektrodenstab getroffen werden, um den Ferritgehalt in der Schweißnahtstruktur in der GrĂ¶ĂŸenordnung von 5–8% sicherzustellen. Zur Verwendung werden Elektroden der Marken TsT-15 und TsT-16 sowie Spezialelektroden 6816 MoLC oder ROST 1913 empfohlen.

Nach dem Schweißen der Strukturen wird empfohlen, diese zunĂ€chst 2,5 bis 3 Stunden bei einer Temperatur von mindestens 700 ° C zu glĂŒhen. Es reicht aus, das Innere des geschweißten Körpers mit Kohle zu beladen und den Brennstoff zu entzĂŒnden, was zu einem schwachen Zwangsblasen fĂŒhrt. Vor dem GlĂŒhen ist es ratsam, die SchweißnĂ€hte mit einer speziellen Paste zu beizen, die der verwendeten Stahlsorte entspricht..

GrĂ¶ĂŸe und Leistung

Bevor mit der Herstellung eines Pyrolysekessels fortgefahren werden kann, mĂŒssen die Abmessungen der Ofenkammern und zusĂ€tzlichen Kammern berechnet werden. Als Ausgangsdaten wird die erforderliche Heizleistung herangezogen, die unter BerĂŒcksichtigung des Wirkungsgrades eines hausgemachten Kessels in der GrĂ¶ĂŸenordnung von 75–80% ermittelt wird. Zu Hause können Sie Festbrennstoffkessel mit einer Leistung von bis zu 20-25 kW herstellen. Effizientere Einheiten erfordern die Verwendung von hitzebestĂ€ndigen StĂ€hlen mit betrĂ€chtlicher Dicke, die zu Hause schwer zu schweißen sind.

Diy Pyrolysekessel fĂŒr lange Verbrennung

Die Leistung des Kessels und die Betriebsdauer werden durch das Volumen der Vergasungskammer bestimmt. Ohne BerĂŒcksichtigung des Wirkungsgrads betrĂ€gt der Heizwert der meisten gĂ€ngigen Holzarten etwa 4–5 Tausend kcal / kg, was ungefĂ€hr 4–4,5 kWh WĂ€rmeleistung entspricht. Diese Werte gelten nur fĂŒr Holz mit einem Feuchtigkeitsgehalt von höchstens 25%. Das Wesentliche der Berechnung ist einfach: Bestimmen Sie die erforderliche Momentanleistung und multiplizieren Sie sie mit der Anzahl der Betriebsstunden. Es sei daran erinnert, dass Pyrolysekessel, selbst in perfekter AusfĂŒhrung, eine maximale Betriebszeit von nicht mehr als einem Tag haben und auf selbst produzierte Einheiten fĂŒr maximal 12 bis 15 Stunden kontinuierliches Brennen gerechnet werden sollte.

Diy Pyrolysekessel fĂŒr lange Verbrennung

Das Volumen der Lesezeichenkammer wird mit 2 Litern pro Kilogramm Brennholz bestimmt. Zum resultierenden Wert mĂŒssen Sie etwa 30% hinzufĂŒgen, da im Pyrolysekessel nicht abgebrochene Unterlegkeile verwendet werden, die nicht dicht gestapelt werden können. Die GrĂ¶ĂŸe der Brennkammer fĂŒr Gase muss mindestens 30–40% des Volumens der Vergasungskammer betragen. Am vorteilhaftesten ist die Struktur des Kessels, bei der zwei Kammern ĂŒbereinander angeordnet sind, die gleiche Form haben, sich jedoch in der Höhe unterscheiden..

Zusammenbau eines Zweikammer-Feuerraums

Es ist besser, ein warmgewalztes Blech mit einer Dicke von mindestens 8 mm, idealerweise 10–12 mm, als Material fĂŒr die Herstellung der KammerwĂ€nde zu wĂ€hlen. Je dicker das Metall ist, desto schwieriger ist der Schweißprozess. Eine Struktur aus zu dĂŒnnem Stahl fĂŒhrt und verdreht sich jedoch garantiert in unvorhersehbare Richtungen. Deshalb sollten unter den Teilen, aus denen der Kessel zusammengesetzt ist, keine kleinen Elemente mit einem SeitenverhĂ€ltnis von mehr als 2: 1 vorhanden sein.

Die Basis eines Zweikammer-Feuerraums sind die Ă€ußeren SeitenwĂ€nde. Sie sind beiden Kammern gemeinsam und durch eine Vorderwand verbunden, in der zwei rechteckige Öffnungen fĂŒr die TĂŒren vorgesehen sind. Das untere Loch ist fĂŒr die Wartung der Brennkammer vorgesehen, seine Höhe sollte etwa 120–150 mm betragen, Breite – mindestens 300 mm, das Loch befindet sich mit einer Vertiefung von 150 mm von der unteren Kante. Das obere Loch ist zum Laden der Vergasungskammer vorgesehen. Je grĂ¶ĂŸer es ist, desto besser sollte das Loch nicht nĂ€her als 100 mm an der Oberseite der Kammer sein. Der Feuerraum wird von unten und hinten mit massiven Blechen verschlossen, die entsprechend den Außenabmessungen der Brennkammer ausgeschnitten, aber erst nach Abschluss der Montage der Innenteile geschweißt werden. Von oben wird der Kessel mit einem Blatt Nennschnitt abgedeckt.

Pyrolysekesselabmessungen

Ein Beispiel fĂŒr die Abmessungen eines Pyrolysekessels

Die Vergasungs- und Brennkammern werden durch eine feste Platte getrennt, deren Breite dem Innenabstand zwischen den WĂ€nden entspricht und deren LĂ€nge 400 mm geringer ist. Im hinteren Teil der Platte ist vertikal eine einteilige Trennwand angeschweißt, die die Ladekammer ĂŒber ihre gesamte Höhe trennt. In der Mitte entlang des horizontalen Teils wird ein 50 mm breites und 400–600 mm langes Loch geschnitten. Die zusammengebaute L-förmige Trennwand wird erst geschweißt, wenn die Montage des WĂ€rmetauschers abgeschlossen ist.

Vergasungskammer des Pyrolysekessels

WĂ€rmetauscher fĂŒr Pyrolysekessel

Die beste Konfiguration fĂŒr einen hausgemachten Pyrolysekessel-WĂ€rmetauscher wĂ€re ein Wassermantel fĂŒr die untere Kammer und den Schornstein. Dies ist nicht der effizienteste Typ. Die Herstellung eines eigenen WabenwĂ€rmetauschers fĂŒhrt jedoch unvermeidlich zu Schwierigkeiten beim Auffinden von Rohren der entsprechenden Stahlsorte oder beim Schweißen unterschiedlicher Teile..

Die Montage der WĂ€rmetauscherteile erfolgt in dem Stadium, in dem der Boden des Kessels, die Frontplatte und zwei SeitenwĂ€nde verschweißt sind. Der Schweißzugang erfolgt von der RĂŒckseite des Kessels. Der erste Schritt besteht darin, die obere Schallwand des Hemdes anzubringen. Dies ist eine rechteckige Platte entlang der Innenbreite des Feuerraums und 200 mm weniger als die Tiefe der Brennkammer. Entfernen Sie an den Seiten der Platte zwei rechteckige Fragmente mit einer Breite von 100 mm, sodass zwei VorsprĂŒnge mit einer LĂ€nge von 200 mm im vorderen Teil der Platte verbleiben. Das resultierende Teil wird bĂŒndig mit der Unterkante der Öffnung der BrennkammertĂŒr an die WĂ€nde und die Frontplatte geschweißt. In diesem Fall bilden die Ausschnitte in der Trennwand KanĂ€le fĂŒr die Zirkulation zwischen der unteren Zone und den SeitenwĂ€nden des WĂ€rmetauschers.

PyrolysekesselwÀrmetauscher

Die InnenwĂ€nde des Mantels sind entlang der Kante der StrömungskanĂ€le ausgefĂŒhrt, haben die Höhe der Brennkammer und grenzen an die Frontplatte an. Von oben sind sie mit zwei 100 mm breiten Streifen bedeckt.

PyrolysekesselwÀrmetauscher

Die LĂ€nge des WĂ€rmetauschers erreicht die RĂŒckwand des Kessels nicht etwa 200 mm, und bei etwa gleichem Abstand ragen die SeitenkanĂ€le ĂŒber die L-förmige Trennwand zwischen den Kammern hinaus. Nach der Installation mĂŒssen nur noch die DoppelwĂ€nde des Kamins gebildet, der Auslass ausgeschnitten, die RĂŒckwand des Kessels befestigt und die GewindeanschlĂŒsse fĂŒr den Anschluss an die Heizungsleitung eingeschnitten werden. Der RĂŒckfluss wird in eine der vorderen unteren Ecken des Mantels geschnitten, der Vorschub wird an jedem höchsten Punkt des Kaminmantels geschnitten.

Hausgemachte Pyrolysekessel Design

Bitte beachten Sie, dass die Brennkammer mit Ausnahme der Schallwand mit der Vergasungskammer allseitig von einem Wassermantel begrenzt ist. Dies ist notwendig, um WĂ€rme zu ĂŒbertragen, wodurch eine thermische Zersetzung des Kraftstoffs sichergestellt wird. In diesem Fall wird nicht das gesamte Lesezeichen auf einmal aufgewĂ€rmt, sondern nur die Schichten neben den beheizten WĂ€nden.

Hausgemachte Pyrolysekessel Design

Optionale AusrĂŒstung

Leider sind Pyrolysekessel nicht flĂŒchtig. Aufgrund des RĂŒckstroms von Gasen ist ein erzwungener Luftstrom erforderlich. Bei Modellen bis 15 kW wird dies mit einem GeblĂ€se realisiert, das an der unteren TĂŒr montiert ist. In diesem Fall ist ein NachfĂŒllen der Last wĂ€hrend der Verbrennung nicht möglich..

Erzwungener Druck des Pyrolysekessels

StĂ€rkere Kessel sind mit einem Ventilator-Abluftventilator ausgestattet, der an der oberen Wand des Körpers am Auslass des Schornsteinkanals installiert ist. Gleichzeitig wird das Auftreten eines RĂŒckzugs ausgeschlossen und die TĂŒr der Vergasungskammer kann auch wĂ€hrend der Verbrennung ohne Folgen geöffnet werden..

Abluftventilator fĂŒr Pyrolysekessel

Besondere Aufmerksamkeit sollte der Temperatur des KĂŒhlmittels im Mantel gewidmet werden. Nachdem der Kessel den Modus erreicht hat, sollte er nicht unter 60 ° C liegen, um die Bildung von Kondensat zu verhindern. Dieses Problem wird durch die Installation einer automatischen UmwĂ€lzeinheit gelöst, die Wasser von der Zufuhr zum RĂŒcklauf mischt. Es erfordert auch die Installation einer Sicherheitsgruppe fĂŒr geschlossene Heizsysteme und einer HauptumwĂ€lzpumpe.

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