Faceți-vă singuri cazane pe lemne, cu încărcare de 24 de ore

Cazan pe combustibil solid pentru incalzirea incintelor casnice si industriale

Cazane pe combustibil solid pentru încălzirea unei case private

Modelele de bază ale cazanelor cu ardere lungă cu un circuit de apă pe lemn pentru casă se disting prin materialul de fabricație, designul cuptorului, schimbătorul de căldură, coșul de fum și metoda de încărcare și ardere a combustibilului.

Un cazan pe lemne cu ardere lungă, cu circuit de apă, este echipat cu un registru tubular (vertical) sau cu un schimbător de căldură de tip manta. Proiectarea carcasei exclude practic posibilitatea fierberii apei în sistemele cu circulație naturală.

Cazanul pe combustibil solid se bazează pe principiul combustiei pe termen lung și economică a combustibilului

Un cazan pe lemne din oțel cu ardere lungă pentru încălzirea unei case are o inerție termică redusă. Circuitul cazanului din oțel rezistent la căldură rezistă la schimbări bruște de temperatură și presiune în sistem. Lipsa materialului este sensibilitatea sa la coroziune, care este sporită de stresul termic al metalului. Perioada de revizie a unității de oțel este de 15 ani.

Pereții unui schimbător de căldură din fontă al unui cazan pe lemne pentru încălzirea unei case private cu baterii se încălzesc și se răcesc mult timp. Aliajul fragil nu este conceput pentru schimbări critice ale performanței sistemului.

Cazan pe combustibil solid în regim semi-automat

Avantajul fontei se datorează amorfității materialului față de coroziunea oxigenului. Durata de viață a unui cazan cu schimbător de căldură din fontă, cu funcționarea corectă a unității, ajunge la 25 de ani.

Principiul de funcționare al unei unități de ardere pe termen lung este forțarea, secvențială, de fum în sus a lemnului, în care sunt eliberați metan, monoxid de carbon și hidrogen. Lipsa de oxigen încetinește viteza de propagare a flăcării. Energia termică suplimentară este generată prin arderea gazelor arse. Fluxul de gaz de ardere spală suprafața schimbătorului de căldură la ieșirea cazanului. Designul permite încărcarea lemnului de foc o dată pe zi.

Tabelul 1.Prețul cazanelor pe combustibil solid cu ardere lungă:

Notă! Prețul mediu al cazanelor pentru arderea lungă pe lemn pentru o casă este de 50 de mii de ruble. Calitatea celor mai recente dezvoltări interne ale cazanelor pe combustibil solid este un competitor demn pentru omologii străini.

Cazane cu piroliză cu ardere lungă

Unitățile de piroliză sunt unul dintre tipurile de cazane cu ardere lungă. Separarea etapizată a procesului de ardere crește eficiența și extinde timpul de funcționare al gazificatorului. Cutia de foc a cazanului de piroliză este separată de o duză specială. În primul compartiment, sub influența temperaturilor ridicate, așezarea lemnului de foc degajă gaze inflamabile. Al doilea este utilizat pentru arderea produselor de descompunere a lemnului. O cantitate minimă de cenușă se formează în tava de cenușă, iar coșul de fum nu este acoperit cu depozite de funingine.

Unitățile generatoare de gaz sunt destinate sistemelor de încălzire a clădirilor rezidențiale, a căror suprafață este mai mare de 100 m².

Tabelul 2. Prețul cazanelor cu piroliză cu ardere lungă cu circuit de apă:

Cazanele pe lemne cu piroliză funcționează până la două zile cu o singură încărcare de combustibil. Costul produsului depinde de marca producătorului, de puterea și de gradul de echipare al unității cu automatizare.

Faceți-vă singuri cazane pe lemne, cu încărcare de 24 de ore

Puterea cazanului este selectată în conformitate cu caracteristicile structurale ale casei (suprafață, pierderi totale de căldură) și zona climatică a locului de reședință. De regulă, eficiența unui cazan de casă pentru arderea îndelungată pe lemne nu depășește 80% (adică o cincime din căldura rezultată din arderea combustibilului se pierde în cazan).

Lipsa puterii termice stimulează generatorul să funcționeze în modul de ardere intensivă. Sarcinile maxime constante duc la consumul excesiv de lemn de foc, la pierderea dublă a căldurii și la uzura prematură a cazanului.

Dispozitiv cazan pe combustibil solid

Calculul dimensiunilor cuptorului pentru un cazan cu ardere lungă pe lemn

Tipul de lemn, forma și lungimea lemnului determină dimensiunea și aria echivalentă a camerei de ardere. Densitatea specifică și în vrac a încărcăturii, căldura pe care o eliberează lemnul de foc în timpul arderii sunt valori de referință. Calculul volumului de încărcare va ajuta la calcularea consumului de combustibil pentru sezon, la organizarea locurilor de depozitare a combustibilului.

Important! Calitatea lemnului afectează procesul de ardere. Conținutul ridicat de rășină din lemnul de foc de rasinoase și conținutul ridicat de umiditate al lemnului proaspăt tăiat reduce eficiența cazanului. Arderea incompletă a lemnului brut duce la depunerea de funingine și gudron pe suprafața circuitului de apă, pereții cuptorului și coșului de fum. Metalul se oxidează, transferă căldura mai rău, arde rapid.

Tabelul 3. Căldura volumetrică de ardere a lemnului de diferite specii:

Să luăm în considerare un exemplu de calcul al volumului camerei de încărcare a unui cazan pe lemne.
Date inițiale:

• puterea cazanului 10 kW;
• volumul unei sarcini ar trebui să asigure funcționarea unității în timpul zilei
• combustibil - lemn de foc de mesteacăn, lungime bușteni 0,60 ÷ 0,65 m;
• conținut de umiditate al lemnului 20%.

Articol asociat:

Opțiuni de încălzire pentru o casă de țară: alegerea unui cazan. Avantajele și dezavantajele încălzirii apei dintr-o sobă cu lemne. Caracteristici ale combustibilului solid, gazului, unităților electrice: descriere și prețuri.

La arderea a 1 kg de lemn de foc de mesteacăn, se eliberează 4,2 kW de energie termică. Puterea dată (10 kW) va asigura arderea a 2,4 kg de lemn pe oră (10 / 4,2 = 2,381).

Un metru cub de lemn de foc de mesteacăn cântărește 650 kg. Consumul orar de combustibil va fi de ≈ 0,004 m³ / h (2,4 / 650 = 0,0037).

Greutatea marcajului pe care ar trebui să o reziste grătarul cu duza este de ± 60 kg (2.381x24 = 57.144).

Lemnul de foc de mesteacăn nu cade strâns, prin urmare volumul marcajului va crește de 1,9 ori - până la 0,008 m³ / h (0,004x1,9 = 0,0076).

După condiție - încărcarea o dată la 24 de ore, respectiv, volumul de combustibil este de 0,2 m³ (0,008x24 = 0,192).

Ar trebui să luați în considerare cu atenție alegerea lemnului de foc pentru un cazan pe combustibil solid

Dacă luăm în considerare lungimea buștenilor 0,6 ÷ 0,65 m, atunci adâncimea optimă a focarului va fi de 0,7 m.

Să presupunem că înălțimea încărcării combustibilului este de 0,6 m. Lățimea cuptorului este de 0,5 m (0,2 / 0,7 / 0,6 = 0,476).

Dimensiunea de lucru a focarului unui cazan pe lemne pentru încălzirea unei case (suprafață 80 m2, lemn de foc de mesteacăn) este de 0,7x0,6x0,5 m. eliminarea gazelor arse.

Arderea reglementată și echilibrată va reduce rata de răspândire naturală a flăcării. Furnizarea limitată de aer primar și secundar către cuptor va asigura o lipsă de oxigen și va prelungi durata de funcționare a unui cazan de casă de 1,8 ori. Acest lucru poate reduce consumul estimat de lemn de foc și, în consecință, dimensiunea unității.

Un cazan pe combustibil solid pe lemne este o alternativă bună la încălzirea cu gaz

Cazan pe lemne, cu ardere lungă, cu focar vertical (Bubafonya)

Cazanele cu ardere îndelungată bricolaj sunt asamblate din tablă de oțel (grosime 4 ÷ 6 mm), țevi cu pereți groși (DN 300 mm) și recipiente cilindrice de dimensiuni adecvate. Cel mai simplu design ("Slobozhanka" sau "Bubafonya") este asamblat dintr-o butelie sau butoi de gaz. Principiul dispozitivului este copiat de cazanul baltic „Stropuva”.

Capacitatea focarului vertical este utilizată pentru arderea lemnului de foc îndreptat de sus în jos. Procesul este însoțit de o compactare uniformă a încărcăturii, eliberarea și arderea după gaze a lemnului și îndepărtarea produselor de ardere în coș.

Aerul primar este furnizat oglinzii de ardere printr-o conductă verticală. O structură statică sau telescopică este montată în peretele superior al cazanului. Axa pistonului parcurge centrul focarului cilindric. Decalajul dintre guler și conducta primară de alimentare cu aer este format cu o cordon sudată, care asigură cursa liberă a tijei și scurgeri minime de aer în camera de aer pentru arderea gazelor din lemn.

Desenarea unui cuptor metalic cu un cuptor cu ardere continuă

Arderea gazelor de piroliză crește eficiența cazanului. Un capac de amortizor din partea superioară a țevii reglează admisia de aer. Un disc cu lame este sudat de jos, care taie fluxul de aer în zona de ardere. Materialul pentru distribuitor este selectat ținând cont de capacitatea de căldură. Diametrul discului este puțin mai mic decât dimensiunea focarului.

Proporții constructive ale cazanului Bubafonya:

• diametru optim al corpului 300 ÷ 800 mm;
• înălțimea cazanului - în intervalul de 3 ÷ 5 diametre;
• grosimea peretelui 4 ÷ 6 mm;
• diametrul discului este cu 10% mai mic decât secțiunea transversală a camerei de ardere;
• grosimea discului este invers proporțională cu diametrul (o clătită grea va împinge zona de ardere și va stinge flacăra, o clătită ușoară va duce la un efect de ardere inversă);
• lamele curbate formează un flux de aer turbulent direcționat pentru arderea gazelor de piroliză;

Cazan "Bubafonya" de casă cu ardere lungă, cu focar vertical

• diametrul conductei de alimentare cu aer este luat ca 0,55 din S (zona secțiunii transversale a conductei de ieșire a coșului de fum);
• spațiul dintre țeavă și guler nu depășește 2,5 mm;
• înălțimea conductei de admisie a aerului (în poziția inferioară) crește deasupra gulerului cu 150 mm.

Aria secțiunii transversale a conductei coșului de fum la ieșirea cazanului cu ardere lungă este determinată de formule empirice:

S = 1,75xN (m2)Unde

S este aria secțiunii transversale a țevii de ieșire (cm² sau m²);

N - puterea termică a cazanului (kW / h);

1,75 - coeficient obținut empiric (m2h / kW).

Desen cu cuptor cu ardere lungă

N = m * qw (kWh)Unde

m este masa lemnului de foc cu o singură încărcătură (kg);

qw - transfer specific de căldură al lemnului cu un anumit conținut de umiditate (kW / kg).

Greutatea sarcinii pentru cazanele auto-fabricate pentru arderea îndelungată pe lemn este determinată de volumul de lucru al cuptorului (Vk) și de greutatea specifică a lemnului (md):

m = Vk * md (kg)Unde

Vk = πD² / (4 * hт) (dm³), unde

hт este înălțimea camerei de încărcare.

Tabelul 4. Dimensiunea echilibrată a elementelor din sistemul primar de distribuție a aerului pentru cazanul Bubafonya:

Notă! Nu este posibil să plasați schimbătorul de căldură tubular în camera de ardere. Este necesară o carcasă cilindrică externă cu diametru mai mare sau o structură care este încorporată în coș.

Principiul de funcționare și desenele cazanelor de piroliză cu propriile lor mâini

Unitățile de piroliză de casă sunt instalate pentru încălzirea caselor mari. Proiectarea căminului de foc, a duzei și a conductelor de fum complică asamblarea generatoarelor de gaz de casă. Circulație forțată lichid de răcire iar alimentarea cu aer a zonei de ardere înseamnă dependența funcționării cazanului de factorii externi. Pentru a reduce riscul defectării cazanului de urgență, este permisă o clapetă pentru degajarea de energie termică și un schimbător de căldură de tip manta.

Diagrama unui generator de gaz de casă cu alimentare forțată cu aer în zona de ardere: 1 - corpul cazanului; 2 - ușă de încărcare; 3 - ușa cenușii; 4 - un ventilator care furnizează aer către zona de ardere; 5 - camera de încărcare și zona de combustie primară; 6 - o gaură tehnologică pentru curățarea canalelor coșului de fum; 7 - camera de ardere a gazelor lemnoase; 8 - sacou schimbător de căldură; 9 - canal de evacuare a gazelor arse; 10 - gâtul de ieșire a coșului de fum; 11 - poarta de reglare a coșului de fum (11а - mânerul porții); 12 - ieșire la conducta de distribuție; 13 - conducta de retur prin care curge lichidul de răcire răcit din sistemul de încălzire; 14 - manșonul unității de comandă (termomanometru); 15 - Luke pentru curățarea canalelor de fum

Corpul cazanului este sudat din tablă de oțel cu pereți groși (4 ÷ 5 mm). Încărcarea lemnului de foc este frontală. Radiația termică este transferată pe acoperișul cazanului, pereții laterali ai camerei și încălzește aerul care intră în zona de ardere. Etanșeitatea și etanșeitatea camerei de ardere sunt asigurate de un obturator cu reflector și un șurub pivotant pe trapa de încărcare și cenușă. Aerul este furnizat în camera de ardere forțat de un ventilator.

Jacheta schimbătorului de căldură acoperă complet cuptorul și parțial camera de ardere a gazelor de piroliză. Decalajul (3 ÷ 5 cm) este umplut cu apă. Schimbul de căldură al peretelui din spate este mărit: pe o parte, schimbătorul de căldură se învecinează cu focarul, celălalt perete al jachetei este în contact cu canalul coșului de fum. Un schimbător de căldură construit în direcția fluxului de gaze arse reduce temperatura gazelor arse la 100 ° C. Volumul intern al circuitului cazanului este luat ca 5 ÷ 25% din capacitatea totală a sistemului de încălzire.

Schemă tipică de legare cazan de piroliză

Conducta de alimentare cu lichid de răcire a sistemului de consum este amplasată în partea de sus. Racordul conductei de retur - jos. Răcirea purtătorului de căldură de retur sub 65 ° C este periculoasă pentru căderea condensului acid pe pereții schimbătorului de căldură, care distruge oțelul. Cu o putere redusă a cazanului, temperatura dintre liniile de curgere și retur este egalizată prin instalarea unei supape de by-pass. Circuitul cazanului unei case mari este completat cu un lift și o pompă de circulație.

Grătarul din cazanele cu ardere lungă de casă servește drept suport pentru încărcătura de combustibil. Lemn de foc fierbinte zace pe grătar, căptușit cu argilă. Duzele din corpul grătarului servesc drept duză prin care gazul combustibil pătrunde în zona de ardere a combustibilului.

Cenușa și cenușa se trezesc în tava de cenușă. Pentru cazanele cu putere redusă, cu o distribuție uniformă a sarcinii de căldură peste oglindă, sunt potrivite grătarele standard din fontă.

Schema de încălzire a cazanelor într-o casă privată

Produsele de ardere intră în canale și ies din cazan prin gâtul coșului de fum (formula pentru zona secțiunii transversale a gâtului coșului de fum este dată în exemplul de mai sus). Clapeta de fum este deschisă dacă este necesar.

Proiectarea permite încărcarea suplimentară a combustibilului fără stingerea completă a cazanului sau descărcarea forțată a energiei termice în cazul unei întreruperi a curentului. Gazul fierbinte din lemn iese din cuptor ocolind conductele de ardere și coșul de fum.

Secțiunea transversală și înălțimea coșului de fum asigură funcționarea unui cazan nevolatil de casă pe tiraj natural. Tirajul normal al cazanului de piroliză va fi asigurat de o înălțime a coșului de fum de 6 m.

Datele obținute sunt reflectate pe schița unui cazan cu ardere lungă cu propriile mâini, în funcție de care se determină volumul și suma aproximativă pentru achiziționarea consumabilelor.

Diagramele dispozitivului cazanelor de piroliză de diferite tipuri

Important! Dacă nu vă puteți da seama singur calculul parametrilor cazanului, atunci ar trebui să solicitați ajutorul profesioniștilor. Resursele de internet specializate oferă desene pentru realizarea unui cazan de piroliză cu ardere îndelungată cu propriile mâini. Tutorialele video, cu explicații detaliate de instalare, sunt atașate la setul de documentație tehnică.

Instalarea cazanelor pe lemne în sistemul de încălzire

Autoproducerea unui cazan implică abilitățile și experiența în producerea lucrărilor de sudare, electrice și sanitare. Cunoștințele despre fizică, ingineria termică, știința materialelor, regulile pentru instalarea sistemelor de încălzire vor fi utile.

Este necesară respectarea tehnicilor și metodelor de siguranță. Pentru asamblarea cazanului este necesară o cameră echipată și scule.

Material pentru fabricarea unui cazan de piroliză:

• tablă de oțel cu grosimea de 6, 5 și 4 mm (focar, cămașă și corp de schimbător de căldură);
• colț cu laturile rafturilor de 50 mm (rigidizări ale cadrului);

Cazan cu combustibil solid cu dublu circuit cu rezervor de stocare a apei calde

• țeavă de oțel (conducta unui schimbător de căldură cu sistem de încălzire);
• un grătar sau o tijă rotundă din fontă de dimensiuni adecvate cu un diametru de 20 mm;
• cărămidă din argilă;
• ventilator centrifug;
• uși gata făcute cu reflector, fixare, mâner și încuietoare;
• grup de siguranță (senzor de temperatură, manometru).

Părțile sudate sunt marcate cu cretă (articulație, nr. Piesă, dimensiuni). Organizațiile specializate oferă servicii de tăiere la punctul de cumpărare.

Unelte pentru fabricarea cazanelor:

• Mașină de sudat DC;
• electrozi (3 ÷ 5 mm diametru);
• Bormasina electrica;

Schema de conectare a cazanului de încălzire

• polizoare unghiulare (pentru cerc mare de 230 mm și cerc mic de 125 mm);
• etrier vernier, bandă măsurătoare, nivel.

Asamblarea cazanului începe de la carcasa interioară. Calitatea sudurilor trebuie să asigure rezistența și densitatea structurii, care este în contact direct cu lichidul de răcire.

Instalare personalizată a cazanelor cu ardere lungă pe lemn

Un cazan de piroliză pentru un sistem autonom de încălzire este situat într-o cameră separată, special adaptată, protejată împotriva incendiilor. Sala cazanelor este echipată cu un sistem de ventilație. Unitatea trebuie să fie la cel puțin 20 cm distanță de pereți.

Valoarea greutății standard pentru cazanele de casă pentru arderea îndelungată pe lemne este de 250 kg / m². Respectarea condiției permite instalarea unității pe o suprafață plană, stabilă, fără fundație. Zona locului de instalare este scoasă dincolo de proiecția corpului unității cu 15 cm (30 cm în fața ușii de incendiu).

Dispozitivul unui cazan din oțel pe combustibil solid Buderus Logano

Pardoseala este acoperită cu azbest sau carton bazaltic (grosime 4 ÷ 6 mm). Deasupra este așezată o foaie de fier de acoperiș zincat (grosime de 2 mm). Contactul direct al podelei cu corpul exclude structurile de susținere - picioarele cazanului.

Suprafața coșului de fum trebuie acoperită cu izolație termică. Izolația va preveni scăderea bruscă a temperaturii și formarea condensului în coș. Grosimea stratului de izolație depinde de temperatura gazelor arse. Se recomandă utilizarea unei țevi sandwich din oțel inoxidabil, rezistentă la medii agresive. În absența tirajului natural, este instalat un aspirator de fum.

Estetica producției artizanale este inferioară proiectării modelelor din fabrică, dar unitatea auto-asamblată îndeplinește cerințele unui sistem de încălzire specific. Nu uitați că realizarea unui cazan cu ardere lungă conform desenelor gata făcute (video) cu propriile mâini va reduce costul amenajării sale de cel puțin 2 ori.