Cietā kurināmā pirolīzes katlu darbības princips

Pirolīzes katla darbības princips

Pirolīze ir process ar spēcīgu eksotermu, kurā sarežģītas organiskās vielas (mūsu gadījumā ogles, koksne, kūdra, biodegviela granulu veidā u.c.) sadalās vienkāršākā sastāvā – cietā, šķidrā un gāzveida fāzē. Sadalīšanās procesam ir jānodrošina temperatūra un jāierobežo skābekļa padeve, kas tiek veikta gāzi ģenerējošā katlā. Lai ielādētu katla krāsns sekcijā, ir nepieciešama degviela, kuras īpašības atbilst ražotāja ieteikumiem, pretējā gadījumā nebūs gaidāms efekts. Degšana notiek augstā temperatūrā, bet vienlaikus ar skābekļa deficītu. Koksne vai ogļu kurināmais šādos apstākļos nedeg ar liesmu, bet gan saķepinās ar pirolīzes sadalīšanos, un enerģijas izdalīšanās ir daudz lielāka nekā parastās sadegšanas laikā gaisā. Galvenie produkti ir cietās un gaistošās frakcijas (koksa krāsns gāze).

Iekārtai ir divas kameras, augšējā kamera tiek izmantota degvielas pirolīzes eksotermiskās reakcijas īstenošanai temperatūrā no 300⁰С līdz 800⁰С. Kameras ir konstruktīvi neatkarīgas un ir atdalītas ar restēm un regulatoriem - aizbīdņiem. Augšējā gazifikācijas kamera, kurā tiek iepildīta degviela, ir noslēgta, un tajā trūkst skābekļa. Uz režģa ir cietais kurināmais, tas rada šķērsli siltuma noņemšanai, otrā kamerā iet tikai gaiss, un tā plūsma ir vāja. Rezultāts ir lēns gruzdēšanas un sadalīšanās process jeb pirolīze. Un pirolīzes rezultāts ir kokogles un pirolīze jeb koksa gāzes, CO un nelielā daļā oglekļa dioksīds.

Pirolīzes gāzes un gaisa maisījums tiek nosūtīts arī uz sadegšanas kameras apakšējo sekciju, kur temperatūra ir daudz augstāka - līdz 1200⁰С, un sadegšanas laikā tas izdala siltumu, kura daudzums ir nesalīdzināms ar siltuma pārnesi no cietā kurināmā sadegšanas. gaisā. Otrās sadegšanas kameras apakšējais nodalījums ir nekas vairāk kā sprauslas tipa ierīce, kas izgatavota no karstumizturīgas keramikas vai šamota ķieģeļiem. Aerodinamika šādā kurtuvē nodrošina augstu pretestību, tāpēc iegrime tiek piespiesta, ieslēdzot dūmu nosūcēju. Gāzes sadegšanas siltums tiek izmantots efektīvai mājokļa apkurei. Faktiski pirolīzes katli nedarbojas uz koksni vai oglēm, bet gan uz izdalīto gāzi. Gāzes sadegšanas procesus ir vieglāk kontrolēt, tāpēc gāzes ģenerēšanas agregātu automatizācija ir perfektāka.

Cietā fāze deg ļoti lēni, pastāvīgi izdalot siltumenerģiju. Deg arī gaistošā koksa krāsns gāze, un siltuma pārnese no šī procesa ir nedaudz lielāka nekā cietās frakcijas sadegšanas laikā. Malkas un ogļu izmantošanas efektivitāte ievērojami palielinās.

Gāzes ģenerēšanas bloku, ņemot vērā tās dizaina vienkāršību, var salīdzināt ar mājas laboratorijas kompleksu, kas iegūst gāzi no malkas, kūdras briketēm, akmeņoglēm un citiem kurināmajiem turpmākai sadedzināšanai ar daudz lielāku siltuma pārnesi.

Pirolīzes vienības shēma tiek uzskatīta par vienkāršu, kas piesaista mājas amatniekus. Katla konstrukcijai nav nepieciešams īpašs aprīkojums, galvenie nosacījumi ir virsbūves daļa ar nepieciešamajiem parametriem, sadegšanas kameras hermētiskuma nodrošināšana un stingra ienākošā gaisa dozēšana.

Līdz ar pirolīzes katlu parādīšanos klasiskos malkas katlus sāka uzskatīt par novecojušiem, neskatoties uz to cenām – uz pusi lētāku pirolīzes katlu ar līdzīgu jaudu. Viena malkas krava pirolīzes blokā nodrošina sadegšanas laiku un siltuma padevi daudzkārt lielāku nekā parastajam cietā kurināmā katlam. Jaunas vienības atmaksājas īsā laikā. Divkontūru katli nodrošina vēl lielāku ietaupījumu, jo karstais ūdens, atšķirībā no apkures, mājoklim ir nepieciešams nevis sezonāli, bet visu gadu. To sauc arī par tādu plusu kā iespēja izmantot kurtuves slapju materiālu (līdz 40-50% mitruma). Bet žāvēta malka ir efektīvāka un ekonomiskāka. Malkas pirolīzes katli ir guvuši atzinību, cita starpā, tāpēc, ka daudzos reģionos un apdzīvotās vietās sausas koksnes materiāls ir lēts un bieži vien bez maksas. Arī mitras koksnes žāvēšana vasaras sezonā nav problēma, un pirolīzes katla patēriņš ir ļoti ekonomisks.

Pirolīzes katlu īpašības

Tradicionālie malkas katli ir kaitinoši, jo tiem nepieciešama pastāvīga uzraudzība. Tas ir, ik pēc 2-3 stundām tajās jāielej arvien vairāk degvielas, pretējā gadījumā caurules mājā kļūs aukstas.Īpaši smagi ir naktīs, kad mierīga miega vietā mājsaimniecībā sāp galva atvēsinošas apkures veidā. No vienas puses, gulēšana vēsā vietā nāk par labu veselībai. Savukārt satikt rītu, izmisīgi klabinot zobus, nav īpaši patīkami.

Klasiskajiem apkures katliem mājas apkurei ir vēl viens svarīgs trūkums - zema efektivitāte. Tajos esošā degviela sadeg ļoti ātri, lielākā daļa siltuma vienkārši izplūst atmosfērā. Kopā ar to gaisā lido degšanas produkti, kas satur degošas gāzes. Tos var izmantot, lai iegūtu papildu siltuma porcijas - tas notiek pirolīzes katlos ilgstošai sadedzināšanai.

Kā jūs jau sapratāt, cietā kurināmā pirolīzes apkures katliem nav abu iepriekš minēto trūkumu. Tie ir apveltīti ar ietilpīgām kurtuvēm, kas sadedzina cieto kurināmo pēc nedaudz cita principa. Šeit ir to galvenās iezīmes:

Cietā kurināmā pirolīzes katla darbības princips ir ļoti vienkāršs. Lai gan šis skaitlis neaptver visas nianses, tas pilnībā atspoguļo tehnoloģijas būtību.

• Liels krāsns tilpums - līdz vairākiem desmitiem litru. Sakarā ar to degvielas ieklāšanas pieejas biežums tiek samazināts vairākas reizes;
• Pirolīzes degšanas princips - ļauj iegūt daudz vairāk siltumenerģijas no tāda paša daudzuma malkas;
• Diezgan liela - patiesībā ir divas kurtuves. Vienā malka lēnām izdeg, bet otrajā tiek sadedzināti no malkas izdalītie sadegšanas produkti;
• Zema degšanas temperatūra - samazina metāla termisko slodzi.

Ilgstošas ​​degšanas pirolīzes katli ir nedaudz sarežģītāki nekā to tradicionālie kolēģi, taču tie nodrošina ievērojamu degvielas ietaupījumu.

Jāsaprot, ka sarežģītā dizaina dēļ, kas bieži satur automatizācijas elementus, pirolīzes katliem ir raksturīga augsta cena. Tāpēc sākotnējās to iegādes izmaksas var šķist lielas. Taču nākotnē viņi noteikti sevi attaisnos.

Pirolīzes katla izstrādes noslēpumi

Pirolīzes krāsns shēma “dari pats”.

Lai katla ierīce nonāktu ideālā stāvoklī, ieteicams veikt dažas darbības. Zem degvielas tvertnes var uzstādīt regulējamu ventilatoru. Tas ir paredzēts, lai iepūstu gaisu tieši pašā katlā. Mākslīgi piespiesta gaisa ietekmē notiek paātrināta degvielas sadegšana. Visus šos darbus var veikt ar rokām. Šīs tehnikas uzstādīšana neprasa īpašas prasmes.

Lai palielinātu saražotā siltuma daudzumu, automatizācijai jādarbojas vienmērīgi un skaidri, degvielas bunkuriem jābūt optimālās pozīcijās.

Ir iespējams panākt kurināmā sadegšanas perioda pagarinājumu, ja katla būvniecības laikā kurināmā kameru atdalīšana tiek veikta ar savām rokām. Tajā pašā laikā vienā no tiem tiks sadedzināta degviela, bet otrā tiks savāktas gāzes. Izmantojot divu zonu gazifikācijas sistēmu, ir iespējams panākt katla enerģētisko neatkarību un pastāvīgi augstu jaudas līmeni. Malkas krāsns jaudu var palielināt, degvielas tvertņu apakšā novietojot restes.

Augstas kvalitātes siltuma uzglabāšana pirolīzes katlos (atšķirībā no ogļu ierīcēm) ir džempera uzstādīšana tieši sadegšanas kamerā. Automatizācija šajā gadījumā pilda savu tūlītējo funkciju.

Pirolīzes katla dizains ir veidots tā, lai pirms degvielas padeves tam nebūtu nepieciešams malku smalcināt - galvenais, lai tie var tikt cauri cepeškrāsns durvīm.

Malkas pirolīzes katli var darboties un izdalīt lielu siltumenerģiju, izmantojot zāģu skaidas, kūdras briketes. Daži katli var darboties pat ar oglēm. Šāda katla uzstādīšana neprasa daudz pūļu un laika. Galvenais ir pareizi izprast tā darbības principu un izgatavot kvalitatīvu skursteni

Ir ļoti svarīgi, lai skurstenim būtu pietiekama vilkme, lai izpūstu atlikušās gāzes. Tas nav grūti izdarīt pats.

Kā darbojas pirolīzes katli

Pirolīzes katla darbības princips ir degošu gāzu ģenerēšana un no turpmākās sadegšanas. Lai varētu saprast, kā tas darbojas, vajadzētu atsaukt atmiņā kādu interesantu pieredzi no fizikas skolas mācību grāmatas. Tur tika ierosināts dažas koka skaidas ievietot stikla kolbā, kas aizbāzta ar plānu cauruli. Kolbu novietoja zem degļa, pēc kāda laika tajā sākās pirolīzes reakcija. Pēc tam no caurules sāka izplūst degošas gāzes, kuras viegli aizdedzināja un sadedzināja ar spilgtu liesmu.

Pirolīzes katla darbības princips ir balstīts uz līdzīgu reakciju, tikai plašā mērogā. Šeit ir iesaistītas divas kameras:

• Sadegšanas kamera - tajā tiek veikta iepriekšēja degvielas aizdedzināšana, pēc kuras malka atrodas lēnas gruzdēšanas režīmā ar ierobežotu gaisa piekļuvi;
• Pēcdedzinātājs - šeit deg pirolīzes produkti, radot siltumu, kas nonāk uguns caurules siltummainī.

Visu šo ekonomiju atdzesē ūdens jaka.

Pētot pirolīzes katla darbības principu, jums var šķist, ka šīs tehnikas efektivitāte ir ārkārtīgi maza. Patiesībā izdalās daudz gāzu. Ja ielūkosimies pēcdedzinātājā, mēs tur redzēsim spēcīgu rūkojošu liesmu, kas izdala mežonīgu siltumenerģijas daudzumu.

Pirolīzes katlu sadegšanas kameras var atrasties jebkurā secībā. Piemēram, viens virs otra vai secīgi, viens pēc otra. Ir arī vienības, kurās pēcdedzināšana tiek veikta zem galvenās krāsns. Degšanas intensitāte tiek regulēta ar ventilatora palīdzību vai ar pūtēja durvju palīdzību. Jāpiebilst, ka regulēšanas diapazons ir diezgan liels – nepieciešamības gadījumā liesmu var nodzēst gandrīz pilnībā.

Pirolīzes katla darbības princips paredz koksnes kurināmā iepriekšēju aizdedzināšanu. Mums vajag malku, lai labi uzņemtu liesmu. Lai to izdarītu, tiek atvērts droseļvārsts un pūtējs, kurtuvē aizdedzināšanai tiek ievietota malkas porcija ar mazām šķembām. Aizdedzinām, gaidām stabila uguns parādīšanos. Tagad mūsu pirolīzes katls ir gatavs pilnīgai palaišanai. Mēs veicam šādas darbības:

Pateicoties pirolīzes katla konstrukcijai, karstais gaiss uzreiz neietilpst skurstenī, bet vispirms iziet caur īpašu nodalījumu. Tas ļauj sistēmai ievērojami palielināt tās efektivitāti salīdzinājumā ar parastajiem apkures katliem.

• Aizveriet droseļvārstu;
• Mēs aizveram pūtēja durvis;
• Ieslēdzam automatizāciju;
• Mēs novērojam temperatūras paaugstināšanos sistēmā.

Paskatīsimies, kā pirolīzes katls darbojas iekšā - šeit notiek daudz interesantu lietu. Pirmkārt, pēc skābekļa piekļuves bloķēšanas mūsu jautrā liesma pārvēršas oglās. Un, otrkārt, pēc automatizācijas iedarbināšanas ieslēdzas pūtēja ventilators, pirolīzes produkti tiek nosūtīti uz pēcdedzi, kur sāk plosīties spēcīga liesma. Šis darbības princips tiek īstenots visos pirolīzes katlos. Atšķirības ir tikai regulēšanas shēmā - kaut kur elektronika ir atbildīga par automātisko regulēšanu, bet kaut kur vienkārša mehānika.

Pirolīzes katlu priekšrocības un trūkumi

Tāpat kā citām apkures iekārtām, pirolīzes katliem ir plusi un mīnusi pēc dažādiem kritērijiem.

Ilgstošas ​​degšanas katlu trūkumi galvenokārt ir to izmaksas. Šādas iekārtas ir vairākas reizes dārgākas nekā klasiskās tiešās sadedzināšanas ierīces.

Atšķirībā no standarta katliem pirolīzes katliem ir nepieciešams mazāk degvielas, lai telpā uzturētu temperatūru ilgu laiku.

Vēl viens pluss ir nelielais atkritumu daudzums.

Ilgstoši sadedzinot organiskās vielas, no tā praktiski nepaliek pelni.

Trūkumi ietver arī augstas prasības malkas mitrumam. Šim slieksnim nevajadzētu būt augstākam par 20%, pretējā gadījumā tie nespēs sadedzināt un izdalīt gāzi.

Instrumenti un materiāli

Lai patstāvīgi uzstādītu šādu ierīci, jums būs nepieciešams šāds instrumentu un materiālu komplekts:

• Termiskais sensors.
• Ventilators.
• Dažāda biezuma un platuma tērauda sloksnes.
• Profesionālu cauruļu komplekts ar diametru 2 mm.
• Metāla loksnes 4 mm biezas.
• Dažāda diametra cauruļu komplekts.
• Griešanas ritenis ar diametru 230 mm.
• Slīpripa ar diametru 125 mm.
• Manuālais ripzāģis (bulgāru valodā).
• Vairāki elektrodu iepakojumi.
• Metināšanas iekārta.
• Elektriskais urbis.

Ja plānojat pats izgatavot pirolīzes katlu, ieteicamajam tērauda biezumam jābūt 4 mm. Lai ietaupītu naudu, varat izmantot 3 mm biezu tēraudu. Ierīces korpusa ražošanai jums būs nepieciešams izturīgs tērauds, kas var izturēt augstu temperatūru.

Priekšrocības un trūkumi

Šādas iestatīšanas priekšrocības ietver:

• Visaugstākā efektivitāte starp visiem cietā kurināmā katliem, tā ir 90-93%.
• Tiek izdalīts aptuveni 3 reizes mazāk kaitīgo vielu, kas padara tās videi draudzīgākas.
• Ilgs intervāls starp degvielas iekraušanu, apmēram 12 stundas skujkokiem un 24 stundas briketēm, granulām un cietkoksnēm.
• Zemais darvas daudzums izplūdes gāzēs pagarina skursteņu kalpošanas laiku.

Trūkumi:

• Nepieciešama zema mitruma degviela. Labākais variants ir 20%.
• Šādu katlu izmaksas ir augstākas nekā visu citu veidu šādas iekārtas.
• Piespiedu iegrimes uzstādīšana padara to atkarīgu no elektrības.

Kā koksnes mitrums ietekmē efektivitāti?

Koksne pirolīzes katliem jāžāvē līdz 15-20% mitruma. Šādu rezultātu ir grūti iegūt ar dabīgu žāvēšanu, tāpēc to var uzskatīt par galveno šāda veida katla trūkumu.

Neapstrādāta malka izdala vairāk ūdens tvaiku, kas sajaucas ar gāzes-skābekļa maisījumu un samazina tā enerģijas patēriņu. Šāda skaita samazinājuma piemērs:

• Dedzinot 1 kg malkas ar mitruma saturu 20% - jauda 4 kW;
• Dedzinot 1 kg malkas ar mitruma saturu 50% - jauda 2 kW.

Pirolīzes katls - ražošanas shēma, galvenie posmi

Lai patstāvīgi montētu ar gāzi ražotu siltummezglu, jums jāievēro šādas prasības:

Nepieciešamos elementus vajadzētu sagriezt ar dzirnaviņām.
Degvielas iekraušanas atvere ir novietota nedaudz augstāk nekā cietā kurināmā ierīcēm.
Lai kontrolētu gaisa daudzumu, kas nonāk sadegšanas kamerā, ir nepieciešams uzstādīt ierobežotāju. To var izgatavot, izmantojot cauruli ar diametru 70 mm, savukārt garumam jābūt nedaudz lielākam par katla korpusu.
Izmantojot metināšanas iekārtu, tiek metināts tērauda disks, kuram kopā ar cauruļu sienām ir jāveido aptuveni 40 mm atstarpe.
Lai uzstādītu ierobežotāju katla vākā, jāizveido atbilstošs caurums. Tam jābūt taisnstūrveida. Atvere ir aizvērta ar durvīm, kas aprīkotas ar tērauda pārklājumu. Tas nodrošinās drošu piegulšanu. Zemāk ir caurums, kas paredzēts ūdens noņemšanai.
Izmantojot cauruļu liektāju, ir nepieciešams saliekt cauruli, kas paredzēta kustībai dzesēšanas šķidruma katla iekšpusē. Tas nodrošina maksimālu siltuma pārnesi.
Ierīcei nosūtītā dzesēšanas šķidruma daudzuma regulēšanu var veikt, izmantojot vārstu, kas uzstādīts ārpusē.
Tiklīdz ir pabeigta iekārtas pirmā iedarbināšana, sadegšanas produktiem jābūt bez oglekļa monoksīda. Ja šis nosacījums ir izpildīts, pirolīzes katla cauruļvadi (shēma ir norādīta) tiek veikta pareizi

Ir svarīgi regulāri uzraudzīt ierīces metināto šuvju stāvokli un savlaicīgi noņemt no tā radušos kvēpus un pelnus.

Lieliska iespēja būtu koplietot pirolīzes katlu nevis ar klasisko ūdens sildīšanu, bet gan ar gaisa apkures sistēmām. Rezultātā gaiss tiks pārvietots pa cauruļvadiem un caur grīdu atgriezīsies sistēmā. Šādai sistēmai ir daudz priekšrocību: tā nesasalst stiprā salnā, nav nepieciešams iztukšot dzesēšanas šķidrumu, kad īpašnieks aiziet.

Ierīce un mērķis

Pirolīzes katls privātmājas apkurei darbojas, sadedzinot kurināmo ļoti augstā temperatūrā un ar ierobežotu gaisa piekļuvi. Cietā kurināmā vietā faktiski tiek radīts jauns - īpaša gāze. To papildus sadedzina speciālā kamerā, kas parasti atrodas zem cietā materiāla, kas paredzēts aizbēršanai. Attiecīgi gaiss vispirms tiek iesūknēts augšējā daļā, un no turienes tas nonāk apakšējā kamerā. Tā kā tas ir pretrunā ar fizikas likumiem, tie ir jāpārvar mākslīgi, izmantojot ventilatorus vai sūkņus.

Skābekļa trūkums izmantotajā gaisā palīdz sadegšanu padarīt ilgāku nekā parastajos katlos vai krāsnīs. Ir iespējams pagarināt siltuma pārneses laiku no vienas malkas porcijas, piemēram, līdz 20 stundām. Brīnumi, protams, nenotiek: tie izdala siltumenerģiju nelielās porcijās. Bet siltumnīcai šāds risinājums izrādās pat pluss, jo ļauj uzturēt stabilu temperatūru bez pārkaršanas un hipotermijas.

Pirolīzes katla izmantošana vannai ir pelnījusi atsevišķu diskusiju. Tas izrādās praktiskāks gan par gāzes, gan elektriskajiem sildītājiem. Efektivitātes un ērtību ziņā tas ir priekšā daudzām krāsnīm, it īpaši, ja salīdzina ar mājās gatavotiem dizainiem.Jebkuram pirolīzes katlam ir horizontāls segments (tā sauktais "cūks"), kas paredzēts konstrukcijas savienošanai ar skursteni. Sienas biezums šajā vietā ir 4,5 mm, un parastais garums sasniedz 50 cm.

Pirolīzes katla īpašības ļauj mums uzskatīt, ka palielinātās izmaksas (salīdzinājumā ar vienkāršām cietā kurināmā alternatīvām) vairumā gadījumu ir diezgan piemērotas. Vienas degvielas kravas izmantošanas laiku ir grūti iepriekš paredzēt, tas ir atkarīgs no ļoti daudziem faktoriem. Tehniskajā dokumentācijā un populārajos aprakstos parasti ir norādīti iespējamie minimālie un maksimālie skaitļi.

Tos ietekmē:

• izlietotās degvielas mitrums;
• temperatūra mājā un uz ielas;
• izolācijas kvalitāte;
• apkures sistēmas īpašības.

Sauso destilāciju kontrolē ar sprauslu, kas dozē atmosfēras gaisa plūsmu

Svarīgi, ka katli, kas darbojas pēc pirolīzes principa, spēj izžāvēt vienā telpā uzkrātos malkas vai ogļu krājumus. Darba režīma iezīmes izslēdz ne tikai oglekļa monoksīda vai oglekļa dioksīda iekļūšanu dzīvojamās telpās, bet arī drošāku ūdens tvaiku.

Lielākā daļa dizainu vislabāk darbojas ar ļoti labi žāvētu koku.

Darbības princips

Katls darbojas ar cieto kurināmo, parasti ar koksni, kūdru, zāģmateriālu atkritumiem, īpašām koksnes briketēm, akmeņoglēm un granulām (granulām, kas izgatavotas no šķembas, sveķiem, adatām utt.). Īpaši populāras ir universāla tipa ierīces, kas spēj patērēt gandrīz visu veidu cieto kurināmo.

Saskaņā ar siltuma pārneses metodi katli ir:

• Gaiss.
• Tvaiks.
• Ūdens (visbiežāk).

Saskaņā ar degvielas sadegšanas principu:

• Tradicionāli. Viņi strādā pie koka un oglēm. Darbības princips ir tāds pats kā parastajai malkas krāsnim.
• Ilgstoša degšana. Inovatīva attīstība apkures iekārtu jomā. Ilgstošas ​​degšanas cietā kurināmā katliem ir iegarena sadegšanas kamera, ko no visām pusēm ieskauj ūdens apvalks. Dedzinot liesma izplatās nevis no apakšas uz augšu, bet gan no augšas uz leju, šajā ziņā atgādinot sveces degšanas procesu. Ilgi degošā katla darbības princips ļauj panākt pilnīgu degvielas sadegšanu. Tajā pašā laikā vienas degvielas grāmatzīmes degšanas intervāls palielinās (līdz 7 dienām). Ilgstošas ​​degšanas katls, kā likums, darbojas nemainīgi augstā dzesēšanas šķidruma temperatūrā, kas palielina tā efektivitāti par lielumu. Šādu modeļu nepārtraukta un droša darbība tiek panākta, konstrukcijā iekļaujot avārijas dzēšanas ventilatorus, drošības vārstu un cirkulācijas sūkni.

• Granulas. Šeit kā degviela tiek izmantotas īpašas granulas. Šādi katli ir papildus aprīkoti ar automātisko granulu padeves sistēmu un degvielas uzglabāšanas tvertni. Pateicoties elektroniskajiem sensoriem, tiek uzraudzīta degvielas klātbūtne krāsnī. Šādai sistēmai ir nepieciešama stabila elektroapgāde.
• Pirolīze. Unikālas iekārtas, kur līdztekus enerģijai no cietā kurināmā sadegšanas tiek izmantota arī gāzu siltuma izdalīšana. Tas dod iespēju nelielu daudzumu degvielas pārvērst ievērojamā siltumenerģijas daļā.Rezultātā tiek panākts katla efektivitātes pieaugums un kaitīgo izmešu samazinājums.

Katla ierīce un darbības princips

Primārā sadegšanas kamera jeb pirolīzes kamera savā ierīcē atgādina parastās krāsns kurtuvi. Cietais kurināmais (malka, zāģu skaidas, koksnes vai kūdras briketes, granulu granulas) tiek novietots caur iekraušanas logu uz masīvas ugunsizturīgas restes - režģa, kas nodrošina gaisa plūsmu degvielai, ko sauc par primāro.

Ilgi degoša katla darbības princips

Pirolīzes gāze piespiedu kārtā, retāk gravitācijas ietekmē, nonāk sekundārajā kamerā - sadegšanas kamerā vai pēcdegšanas kamerā, kurā tiek piegādāts pietiekams gaisa daudzums, ko sauc par sekundāro. No saskares ar skābekli, uzkarsējot līdz augstām temperatūrām (vairāk nekā 300 grādiem pēc Celsija), gāze uzreiz uzliesmo un sadedzina, izdalot lielu siltuma daudzumu. Tiek veikta katla galvenā funkcija - dzesēšanas šķidruma sildīšana.

Pirolīzes katla darbības princips ir detalizēti parādīts videoklipā.

Gaiss parasti tiek iespiests ar nelielu ventilatoru. Lai gan mazos modeļos vilkmes radīšanai dažreiz tiek izmantots dūmu nosūcējs.

Šajā diagrammā parādīta apakšējā sadegšanas pirolīzes katla ierīce. Malka lēni deg ar nelielu skābekļa daudzumu un izdala degošu gāzi ( )

Piespiedu ventilācijas klātbūtni var uzskatīt par galveno atšķirību starp pirolīzes katlu un klasisko cietā kurināmā modeli. Ierīces korpuss sastāv no divām daļām, kas ievietotas viena otrā. Telpu starp sienām piepilda ar dzesēšanas šķidrumu, kura lomu tradicionāli spēlē ūdens.

Degšanas temperatūra var sasniegt 1200°C.Ūdens āra siltummainī tiek uzsildīts un cirkulēts caur mājas apkures sistēmu. Atlikušie sadegšanas produkti tiek noņemti caur skursteni.

Pārmetot ierīcēm, kas izmanto pirolīzes degšanas principu, var noteikt salīdzinoši augstu cenu. Parastais cietā kurināmā katls maksā daudz mazāk. Bet ilgstoši degošajos katlos malka izdeg gandrīz pilnībā, ko nevar teikt par klasisko katlu.

Pirolīzes katla malkai ir noteiktas prasības izmēram un mitrumam. Sīkāku informāciju var atrast ražotāja instrukcijās.

Izvēloties pirolīzes katlu, jāatceras, ka lēti mazjaudas modeļi parasti ir paredzēti tikai malkai. Dārgas modifikācijas spēj strādāt ar dažāda veida degvielu.

Saskaņā ar kurināmā sadedzināšanas metodi ilgstošas ​​degšanas katlus ar dubultu ķēdi var iedalīt:

• Pirolīze. Aprīkots ar divām sadegšanas kamerām. Vienā no tiem notiek gruzdēšanas un gāzes izdalīšanās process pirolīzei, otrā iegūto gāzi sajauc ar skābekli un sadedzina. Šāda veida iekārtām ir raksturīgs augsts videi draudzīgums - atmosfērā tiek izdalīts minimāls kaitīgo vielu daudzums. Degšanas laikā veidojas maz kvēpu. Ja katls ir aprīkots ar automātiku, būs iespējams regulēt jaudu.
• Ar augšējo sadegšanas kameru. Šos apkures katlus ir ļoti viegli uzturēt. Automatizācijas apjoms to stabilai darbībai ir minimāls, iespējams darboties bezsaistē bez elektrības. Ir arī trūkumi - ekspluatācijas laikā veidojas daudz pelnu, ir noteikts prasību saraksts degvielas veidiem. Piemēram, mazas skaidas vai zāģu skaidas nav piemērotas iekuršanai.
• Granulas.Šādas iekārtas aizdedzināšanai izmanto speciālas granulas vai saspiestas degvielas briketes. Šādi katli ir videi draudzīgi, ekonomiski un efektīvi, tiem ir ilgs kalpošanas laiks. Viens no galvenajiem trūkumiem ir augstā katla cena un īpašie apstākļi, kas būs jāsaglabā degvielas uzglabāšanai. Telpai jābūt sausai, augsts mitrums veicinās granulu bojāšanos.

Plusi un mīnusi

Nepietiek tikai izpētīt īpašnieku un speciālistu atsauksmes par konkrētiem modeļiem, iepazīties ar labāko modifikāciju vērtējumiem. Tāpat jāatbild uz svarīgāko jautājumu: kā salīdzina pirolīzes katlu priekšrocības un trūkumus, vai tie tiešām attaisno ieguldījumu. Un šeit nevar būt universāla atbilde, jo daudz kas ir atkarīgs no prioritātēm un aprīkojuma izmantošanas iezīmēm.

Jebkuram pirolīzes katlam, pateicoties tā konstrukcijas īpašībām, ir iebūvēta automatizācija. Daudzu stundu darbs vienā degvielas uzpildes stacijā atbrīvo daudz laika un pūļu. Kā kurināmo var izmantot gandrīz jebkuru koksnes atkritumu pārstrādi un novākšanu, un dažreiz ne tikai tos.

Šo priekšrocību otrā puse ir:

• pievienošana elektrotīkla darbībai;
• obligāta nepārtrauktās barošanas avotu uzstādīšana;
• neapstrādātas koksnes nepiemērotība;
• nespēja piegādāt apkures lokam ūdeni, kas ir aukstāks par 60 grādiem (tas izraisa koroziju);
• nespēja automatizēt pašas degvielas iekraušanu (barošana no bunkura tikai padara roku darbu mazāk izplatītu, bet pilnībā to neizslēdz);
• nepieciešamība pēc oderes ar šamota ķieģeļiem;
• palielinātas izmaksas salīdzinājumā ar vienkāršām cietās degvielas ierīcēm.