Расчет пиролизного котла

Содержание

Пиролизные котлы на сегодняшний день — популярное оборудование для обогрева дома. Суть его работы заключается в переносе целлюлозы в горячие олефины (пропилен и этилен). В топку загружаются дрова, а обогревается комната пропиленом и этиленом. Пользуясь такой схемой отопления, вы сможете сэкономить денежные средства, что не скажешь при отоплении дома дровяным или газовым аналогом.

Устройство пиролизного котла

Перед тем, как осуществит расчет пиролизного отопительного оборудования, важно знать его основные составляющие.

Нижняя часть корпуса оснащена приточным каналом – поддувало. Его функционирование происходит под контролем автоматической заслонки. Она определяет количество воздуха для подачи в камеру сгорания.

Над поддувалом пиролизного котла расположилась топка — генератор. Она отделена от этой зоны при помощи колосниковой решеткой. Загрузка дров, паллет или другого источника углерода осуществляется в топку через дверцу. Закрытие этой дверцы должно быть герметичным. При попадании лишнего количества воздуха может произойти нарушение процесса термического превращения.

Верхняя часть топки оснащена отводом – штуцером для соединения газогенератора со змеевиком системы охлаждения олефинов. На входе и выходе змеевик имеет вмонтированные фильтры. Они очищают газы от сажи и смолы.


Завершающий (по ходу распространения газов) фильтр находится в стенке второй топки. В ней происходит сгорание олефинов. Именно эта часть пиролизного котла применяется с целью разогрева носителя тепла. Этим и объясняется наличие двойных стенок к топке. Полость между ними заполняют водой или воздухом.

Верхняя стенка второй топки имеет воздухообменник. Он представляет собой особый узел, роль которого заключается в насыщении камеры сгорания олефинов кислородом. Соединение воздухообменника с камерой сгорания осуществляется благодаря обратному клапану. Он не дает выйти горючей смеси за пределы котла.

Боковая стенка второй топки оборудована особым патрубком. Он необходим для установки трубы отводного канала, а точнее дымохода. Любой газогенераторный котел состоит из 3- х зон:

  • Генератор;
  • Охлаждающий контур,
  • Топка.

Процесс сборки пиролизного котла происходит методом последовательного обустройства представленных зон в границах общего корпуса.

Плюсы и минусы оборудования

Газогенераторный агрегат для отопления обладает следующими преимуществами:

  • утилизация отходов;
  • малый процент канцерогенов;
  • автономный режим обогрева.

К недостаткам относят:

  • зависит от электричества. Оно необходимо для вентиляторного оборудования и системы управления.
  • Высокое качество дров. Если использовать дрова с высокой влажностью, то КПД агрегат понижается.
  • Высокая стоимость.

Виды отопительного оборудования

С учетом расположения камеры дожига, газогенераторные котлы подразделяют на:

  • Оборудование с верхней камерой.
  • Оборудование с нижней камерой.

Большей популярностью пользуются котлы с нижней камерой горения. Причина в следующем: благодаря такой конструкции закладка дров в камеру горения осуществляется просто и удобно. А камера дожига выходит прямо в дымовой тракт. Когда дым подвергся тяги, то согласно всем законам физики, он начинает свое движение в дымоход. Но для такой системы свойственны свои недостатки. Зола из первичной камеры сгорания выходит прямо в камеру дожига. По этой причине требуется частая чистка системы. Также есть необходимость в создании сильной тяги для направления дыма вниз.

Для котла с расположенной сверху камерой дожига также свойственны свои плюсы. Газы дыма отправляются в камеру сгорания, повергаясь законам физики, а после там и сгорают. Затем они направляются в дымоход, где происходит их охлаждение. К минусам такой конструкции следует отнести большие затраты на сооружении дымохода, так как он требует использование большего количества материалов.

Расчет

Как же происходит расчет пиролизного оборудования? Вычислить объем топки просто, если знать плотность дров – 400 кг/м3 и коэффициент пополнении – 0,4. В результате вычисления получаем объем топки 0,44 м3. Зная стандартный размер высоты топки – 0,5 м и длину поленьев 0,6 м, можно сделать расчет ширины топки пиролизного котла– 0,15 м. При загрузке дров каждый 4 часа, ширина топки должна быть увеличена до 0,6 м. если заполнять ее раз в сутки, то ширина должна составлять до 1,2 м.

Далее необходимо произвести расчет относительно количества дров, расходуемых в час работы пиролизного котла. Полное сгорание 1 кг древесины с уровнем влажности 20 % сопровождается выделением 4 кВт тепла. Если умножить это значение на КПД пиролизного котла, то можно произвести расчет тепловой энергии, которую будет отдавать агрегат отапливаемой комнате.

Расчет расхода дров в час осуществляется по следующей формуле:

Р= (0,17хV)/4xKPD.

В этой формуле Р- расход дров в час,

Производить весь расчет газогенераторного котла следует очень точно и правильно, ведь от этого будет зависеть качество обогрева дома.

По материалам сайта: http://wamteplo.ru