Cazane generatoare de gaz. Tipuri și muncă. Aplicație și dispozitiv

Cum și cu ce să încălzim cazanul

Din orice combustibil solid, monoxidul de carbon este eliberat într-o anumită cantitate în timpul arderii. În special o mare parte din acestea se obține atunci când lemnul arde.
De aceea, este mai înțelept să puneți lemne de foc într-un cazan generator de gaz conceput pentru a crea o temperatură confortabilă în casă și nu orice alt combustibil.

Pentru ca spațiile să fie bine încălzite, cazanul pe gaz trebuie utilizat corect:

• deschideți clapeta de aer și porniți un foc cu o așchie;
• setați modul normal de ardere lungă, în care focul din cazan va fi menținut până când temperatura din cuptor crește la nivelul dorit;
• comutați clapeta într-un mod care furnizează aer într-o cantitate limitată.

În cazanele moderne cu gaz pe lemne, toate acțiunile de mai sus nu trebuie efectuate, deoarece activitatea lor este complet automatizată.

Combustibilul este aprins prin aprindere electrică, unitatea automată controlează alimentarea cu oxigen a camerei de ardere și îndepărtarea gazelor rezultate din arderea lemnului.

Cazanele pe lemne pe gaz trebuie încărcate cu un anumit tip de combustibil. Cele mai potrivite pentru acest lucru sunt fagul, stejarul și salcâmul.

Fotografii și diagrame:

Cărbunele trebuie abandonat cu totul, deoarece afectează negativ performanța echipamentelor de încălzire.

Este mai înțelept să folosiți numai combustibil de înaltă calitate pentru a încălzi o casă, deoarece se produce mai multă căldură în timpul arderii sale îndelungate.

În ceea ce privește conținutul de umiditate al lemnului de foc, echipamentul generator de gaze nu va funcționa pe combustibil brut sincer.

Adică, lemnul va arde ca într-o sobă convențională, iar cazanul nu va funcționa în modul de generare a gazului.

Proiectarea cazanului în sine afectează lemnul de foc cu care conținutul de umiditate poate fi introdus în echipamentul de generare a gazului.

Dacă are o încărcare laterală, atunci este permisă încărcarea numai a lemnului de foc cu un conținut de umiditate de cel mult 20%. Astfel de echipamente sunt foarte exigente în ceea ce privește calitatea lemnului.

Cazanele pe gaz cu lemne cu încărcare superioară ard combustibil treptat. Pentru a face acest lucru, este plasat într-un focar vertical.

Când stratul inferior de lemn de foc arde, acestea vor coborî, fiind uscate de aer cald. Cazanele, în care combustibilul este încărcat de sus, sunt transferate în modul de generare a gazului, chiar dacă conținutul de umiditate al lemnului este de aproximativ 45 de grade.

Combustibil utilizat

Este clar că un cazan pe gaz cu combustibil solid funcționează pe combustibil solid. Dar ce tipuri sunt cele mai potrivite? Aproape orice, dar totuși există câteva cerințe pentru acestea:

• Primul este compoziția materialului. Ar trebui să includă cât mai multe substanțe ușoare și complet descompuse. Prin urmare, nu este de dorit să se utilizeze conifere cu un conținut ridicat de rășină.
• A doua cerință este conținutul de umiditate al combustibilului. Dacă este prea mare, atunci aburul eliberat va interfera cu piroliza completă și va reduce eficiența. Prin urmare, nivelul optim nu trebuie să depășească 20-30%, deși unele cazane din acest punct de vedere sunt mai puțin capricioase și funcționează fără probleme pe combustibil, a cărui umiditate este apropiată de 35-40%.

Pentru ca dispozitivul să funcționeze eficient și eficient, este mai bine să folosiți materiale precum:

• Lemn de foc, a cărui dimensiune trebuie să fie adecvată pentru încărcarea lină în cuptor.
• Deșeuri din industria prelucrării lemnului, cum ar fi rumegușul, așchii, așchii de lemn.
• Așa-numitele brichete de combustibil, care sunt praf de lemn comprimat.
• Peletele sunt brichete de biocombustibili realizate prin presare.
• Și cărbunele brun este în regulă.
• Produse din industria cărbunelui, și anume cărbune și cocs.

Consumul de combustibil într-un cuptor generator de gaz este oarecum redus în comparație cu cazanele cu combustibil solid mai convenționale. Și, deși în procesul de ardere a fumului se eliberează mult mai puțină căldură decât în ​​timpul arderii, lipsa acesteia este compensată în etapa următoare a arderii atunci când este expusă oxigenului. Ca rezultat, combustibilul este utilizat cu aproximativ 15-20% mai puțin. Și dacă alegeți un model complet automatizat, atunci acest lucru va reduce costurile cu aproximativ 10% mai mult.

Principiul de funcționare

Schema unui cazan pe gaz cu lemne are în structură o cameră preliminară de gazificare. De asemenea, în ea este instalată o cameră de ardere, care este necesară pentru prelucrarea lemnului de foc în căldură. Principiul de funcționare al acestei camere vizează deplasarea gazelor generate prin duze. Un cazan de casă are un timp de funcționare de cel puțin 25 de ore.

Generatorul de gaz este format din două camere, prima arzând combustibil. Datorită cantității mici de oxigen, substanțele sunt împărțite într-o parte volatilă, formând gaz din lemn. Apoi, lemnul este lăsat să se ardă în a doua cameră. Cu alte cuvinte, principiul de funcționare a proiectării dispozitivului vă permite să obțineți o putere maximă de căldură.

Principiul de funcționare al unui cazan pe gaz se bazează pe tirajul forțat. În special pentru aceasta, în cazane este instalat un aspirator de fum sau un ventilator. După ce combustibilul atinge cele mai ridicate temperaturi de ardere, lemnul se transformă într-o parte solidă și volatilă. Cazanele efectuează procesul de ardere nu numai la temperaturi maxime, ci și dacă nu este suficient aer în el.

Principiul de funcționare al dispozitivului este astfel încât, de îndată ce gazele rezultate se deplasează prin duză, acestea sunt amestecate cu oxigen secundar, iar temperatura de ardere ajunge la 1200 de grade. Imediat după ce gazele eliberează căldură prin schimbătorul de căldură, acestea sunt îndepărtate din cameră în exterior, deplasându-se prin horn.

Principiul de funcționare și proiectarea unui cazan pe gaz

În timpul mocnirii lemnului, cărbunelui, turbei sau brichetelor, se degajă gaze inflamabile. Are o capacitate termică mai mare decât combustibilul solid și eliberează mai multă energie termică atunci când este arsă. Dar pentru a obține acest efect, lemnul trebuie să fie cât mai uscat posibil (umiditate de până la 5%), un flux limitat de oxigen intră în cameră, astfel încât arderea completă a combustibilului să nu înceapă.

Pentru a aborda aceste condiții, a fost dezvoltat un design special al unui cazan cu ardere lungă. Se compune din următoarele componente:

• Camera de ardere. O cantitate mare de lemn de foc este așezată în el. Aprinderea se efectuează în partea inferioară, iar alimentarea cu oxigen este asigurată de un canal în zona superioară a camerei. Ca rezultat, lemnul este uscat, iar aerul curge direcționează gazele generate către camera inferioară.
• Zona principală de ardere. Gazele lemnoase intră în camera principală de ardere. Poate conține difuzoare pentru a crește distribuția eficientă a căldurii și filtre pentru îndepărtarea funinginei și a particulelor.
• După trecerea reziduurilor de gaz prin canalele de transfer de căldură, acestea intră în coș.

Pentru a crea tracțiune în proiectarea cazanului generator de gaz, este prevăzut cel puțin un ventilator. Pentru a automatiza lucrul, pe canalul de aer admis este instalată o supapă. Când se atinge o anumită temperatură a apei din sistem, aceasta reduce fluxul de oxigen. Când indicatorul de încălzire atinge valoarea minimă, supapa se deschide.

Principiul de funcționare

Cazanul generator de gaz utilizează principiul „pirolizei” în activitatea sa. Acest echipament are două camere de ardere, iar combustibilul introdus trece prin mai multe etape de ardere:

• Se usucă într-o cameră specială.
• În prima cameră de ardere, combustibilul mocnește încet la o temperatură de 200-850 grade Celsius fără oxigen - piroliză. În timpul pirolizei, o cantitate mare de gaz "lemn" este eliberată din combustibil, care apoi intră în a doua cameră, unde este arsă cu succes folosind un arzător și o cantitate mare de aer care suflă.
• În acest caz, circuitul de încălzire a lichidului de răcire și a apei (în cazanele cu dublu circuit) este proiectat și montat în așa fel încât să preia energie termică din ambele camere de ardere.

Centrala generatoare de gaz poate funcționa nu numai pe copaci, ci și pe orice deșeuri de lemn, precum și pe brichete și granule ecologice - pelete.

Cazanele pe combustibil solid care generează gaz de piroliză au următoarele avantaje față de alte tipuri de echipamente cu combustibil solid:

• Eficiență ridicată și absența aproape completă a deșeurilor solide de ardere.
• Disponibilitatea și alimentarea cu combustibil.
• O perioadă relativ lungă de funcționare și posibilitatea de a stoca o cantitate mare de combustibil - camerele de ardere ale cazanelor de piroliză au o capacitate mare.

Avantajele și dezavantajele cazanelor

Principalul avantaj al acestor unități este eficiența ridicată a combustiei solide. Comparativ cu cuptoarele simple pe lemne, eficiența este de obicei mult mai mare atunci când se utilizează un generator de gaz.

Majoritatea acestor instalații sunt dispozitive nevolatile și pot fi instalate în instalații care nu sunt alimentate cu energie electrică. Astfel de unități au fost instalate cu succes pe mașini în trecut. În plus, cazanele care nu au nevoie de energie electrică sunt mult mai ieftine.

Pentru funcționarea acestui dispozitiv, puteți utiliza orice tip de lemn, chiar și deșeuri din producția sa. Un alt avantaj semnificativ al unei astfel de încălziri este că cazanul este capabil să funcționeze mult timp dintr-o porțiune de combustibil solid.

Această caracteristică facilitează operarea acestor unități. Cu toate acestea, aceste dispozitive au o serie de dezavantaje, bazate în principal pe prezența obligatorie a unei persoane în timpul serviciului lor.

Acest lucru este considerat important mai ales atunci când alegeți astfel de dispozitive în comparație cu unitățile de gaz. In afara de asta, periodic este necesar să întrețineți generatorul de gaz, curățat de funingine și funingine, deoarece există produse de descompunere în ele.

Principiul de funcționare

Și acum să aruncăm o privire mai atentă la modul în care funcționează un cazan pe gaz.

În primul rând, combustibilul este introdus în camera de ardere și aprins. Combustibilul se aprinde, după care cantitatea de oxigen furnizat este redusă, astfel încât combustibilul să nu ardă, ci să ardă.

Gazul de piroliză este eliberat din combustibil și se ridică la vârf. Acolo gazul este colectat și oxigenul este furnizat acestuia, încălzit la o anumită temperatură. O reacție de oxidare termochimică are loc cu gazul de piroliză. Gazul sub presiune este alimentat într-un tub cu găuri calibrate și se aprinde atunci când interacționează cu oxigenul.

În același timp, până la 90% din particulele mici conținute în gaz arde, ceea ce înseamnă că oxizii nocivi (dioxidul de carbon) poluează ușor mediul înconjurător. La ieșire, temperatura gazului nu depășește 140-160 grade Celsius. Acest lucru înseamnă că cea mai mare parte a căldurii se îndreaptă către încălzirea spațiilor și nu iese prin conducta către stradă.

În medie, un cuptor într-un gazificator de combustibil solid este suficient timp de 12-13 ore, iar sobele convenționale cu ardere directă susțin procesul de ardere nu mai mult de 4-6 ore. În partea de jos este un bazin în care sunt colectate toate rămășițele combustibilului ars. Dacă este necesar, va fi foarte ușor să aruncați rămășițele.Mai jos puteți viziona un videoclip foarte bun care arată întregul ciclu de lucru.

Rezumând

Astfel, cazanele care generează gaze cu combustibil solid sunt foarte convenabile și cel mai probabil se va dezvolta această direcție, iar proiectele vechi vor deveni un lucru din trecut. Principalul plus este capacitatea de a regla căldura din casă și de a nu adăuga lemne de foc la aragaz cu ochiul. Deci, casa nu va fi niciodată înfundată sau rece, ceea ce este deosebit de bun pentru persoanele sensibile și copiii mici. Sistemele noi le vor înlocui pe cele vechi, deoarece utilizarea lor este mai economică, mai ecologică, eficiența devine mai mare și puterea este mai mare.

Avantajele cazanelor de piroliză

Complexitatea proiectării cazanelor pe gaz a influențat costul acestora. Prin urmare, înainte de cumpărare, trebuie să cântăriți avantajele și dezavantajele acestor sisteme de încălzire. Principalul avantaj al cazanelor de piroliză este un timp de funcționare îndelungat pe o singură lamă de lemn de foc. În medie, durează 10-12 ore cu funcționare normală și 5-6 cu intensiv. Această eficiență are un efect pozitiv asupra reducerii costurilor de funcționare ale încălzirii.

În plus, pot fi observate următoarele avantaje:

• Factor de eficiență ridicat. Lemnul arde complet, energia lor este utilizată pentru încălzirea auxiliară a schimbătorului de căldură, iar gazele inflamabile îndeplinesc funcția principală de transfer de căldură.
• Cantitate mică de produse de ardere. Practic nu se așează pe pereții coșului de fum, ceea ce nu duce la scăderea diametrului său util și nu afectează tirajul.
• Funcționarea automată a sistemului de încălzire. Dacă există o unitate de comandă automată, cazanul este întreținut numai de două ori pe zi.

Un dezavantaj relativ este temperatura scăzută a gazelor de monoxid de carbon care intră în coș. Diferența dintre încălzirea conductei și aerul exterior este cauza condensului. Umiditatea pătrunde în camera principală de ardere și afectează negativ eficiența sistemului.

Pentru a rezolva această problemă, trebuie să instalați coșuri de fum izolate. Acestea constau dintr-o țeavă coaxială cu vată bazaltică în pereți. O poți face singur, dar este mai bine să folosești modele din fabrică.

Cum să alegeți cazane cu ardere lungă pe gaz

Mai întâi trebuie să decideți ce tip de combustibil aveți la dispoziție într-o măsură mai mare - lemn sau cărbune. Dacă cărbunele este o opțiune mai acceptabilă, ar trebui să optați pentru cazane cu ardere superioară, iar dacă încălzirea este planificată cu lemne de foc, este mai profitabil să achiziționați un cazan cu ardere mai mică, deoarece eficiența sa este mai mare decât cea a celei anterioare.

Cazanele cu ardere inferioară sunt cele mai ecologice și economice. Acest lucru se datorează prezenței a două sau trei camere de ardere în ele, care asigură o ardere suplimentară a particulelor de combustibil.

Un cazan din fontă este mai durabil, deoarece condensul din arderea cărbunelui provoacă coroziunea oțelului. În plus, schimbătoarele de căldură din oțel se ard mai repede. Cazanele din fontă sunt formate din secțiuni, care, în caz de posibilă depresurizare, fac posibilă înlocuirea pur și simplu a piesei deteriorate (în timp ce cazanele din oțel necesită înlocuirea completă); De asemenea, acest fapt asigură ușurința transportului sub formă demontată (cu toate acestea, trebuie amintit că piesele din fontă sunt fragile și sensibile la șocuri).

Dacă aveți nevoie de un cazan care asigură încălzirea și alimentarea cu apă caldă a casei, este potrivit un cazan cu combustibil solid cu dublu circuit. Principiul funcționării sale este după cum urmează: primul circuit (pentru încălzirea camerei) pornește atunci când senzorul de căldură este declanșat; al doilea (pentru alimentarea cu apă caldă) este activat atunci când presiunea scade.

Dacă casa are un cazan funcțional, atunci acesta poate fi conectat la un cazan de încălzire. Pe de o parte, acest lucru va aduce economii mari la sursa de căldură, pe de altă parte, va asigura o alimentare stabilă cu apă.

Pentru a determina ce putere de cazan aveți nevoie, procedați din calculul a 1 kW pentru fiecare 10 mp. m (cu înălțimi de perete de până la 3 m).Trebuie amintit că puterea cazanului în sine variază în funcție de puterea calorică a combustibilului și de conținutul de umiditate al acestuia.

Auto-asamblare

Pentru a instala independent un cazan pe combustibil solid, trebuie să țineți cont de mai multe reguli.

1. Este mai bine să plasați un astfel de cazan într-o cameră separată. Aceasta poate fi o cameră în interiorul casei sau la subsol. Pentru aceasta, un fost dormitor pentru copii sau orice altă cameră mică (suprafața necesară este de 8-10 metri pătrați) este potrivită, dacă o cameră specială pentru dispozitive de încălzire nu este alocată în timpul construcției. În cel mai extrem caz, puteți împărți pur și simplu o cameră mare în jumătate (este recomandabil să faceți caramida despărțitoare și să nu utilizați gips-carton), făcând una sau două ieșiri - în interiorul camerei, pe stradă sau ambele simultan.
2. Podeaua camerei în care este planificată instalarea trebuie să fie realizată din materiale rezistente la foc. Și cazanul în sine ar trebui instalat direct pe o șapă de beton (aproximativ 10 cm grosime).
3. Este necesar să asigurați încăperii cu ventilație forțată, alimentare cu energie electrică și alimentare cu apă, dacă acestea nu sunt disponibile.
4. În cazul în care cazanul nu este instalat într-o cameră de cazan special concepută, un coș de fum trebuie achiziționat și instalat în prealabil.

Începând cu instalarea, trebuie să pregătiți instrumentele și echipamentele de care veți avea nevoie pentru acest lucru: electrozi, sudură, nivel, chei, șurubelnițe, contor, ferăstrău pentru metal, șuruburi, - precum și materiale: bandă sanitară, tablă de metal și etanșant.

• Despachetați și pregătiți pentru asamblare piesele care vin cu cazanul.
• Așezați o foaie de metal pe podea la o distanță de cel puțin 0,5 m de peretii laterali și la 1 metru de față și fixați-o bine.
• Așezați cazanul uniform pe o foaie de metal, verificând dacă este la nivel.

După lucrările pregătitoare, cazanul în sine este asamblat direct:

• Înfășurați regulatorul de ardere cu o rotație de bandă sanitară, fixați-l cu un șurub, setați temperatura la 30 de grade.
• Instalați termostatul și zece sau mufele acestora.
• Asamblați supapele de aer și de siguranță, manometrul într-un grup de siguranță.
• Instalați robinetul și conectați-l la conducte.
• Conectați un grup de securitate în fața dispozitivului de blocare.
• Conectați cazanul la coșul de fum folosind etanșant.
• Împingeți clapeta de tragere și dopul de curățare.
• Conectați apa și verificați etanșeitatea sistemului.
• Aprindeți cazanul închizând clapeta.
• Rămâne doar să verificați calitatea instalării și funcționării cazanului și să efectuați încălzirea pilot.

Pentru a determina costul aproximativ al materialelor și echipamentelor necesare pentru instalare, mai jos este prețul lor aproximativ.

1. Etanșant rezistent la căldură 100-200 ruble.
2. Foaie de metal (3 x 1.250 x 250) aproximativ 3.000 de ruble.
3. Bandă sanitară aproximativ 500 de ruble.
4. Cazane cu ardere lungă 60.000-120.000 ruble.
5. Oțel de tranziție 57-32 30 ruble.
6. Oțel îndoit Du-5016 de la 100 de ruble.
7. Supapa cu bilă Du-15 de la 100 la 1.000 de ruble.
8. Supapa cu bilă cu racletă Du-50 aproximativ 2.000 de ruble.
9. Coș de fum pentru un cazan pe combustibil solid 20.000-50.000 ruble.

Alegerea cazanelor de încălzire ar trebui să se bazeze pe disponibilitatea unui anumit tip de combustibil în regiune sau pe disponibilitatea acestuia în casă. Încălzirea cu cazane pe combustibil solid folosind lemne de foc este a doua doar după dispozitivele alimentate cu gaz în cost, electricitatea și motorina sunt mai scumpe, iar unitățile dependente de cărbune completează primele cinci. Nu în ultimul rând, acest lucru se datorează faptului că cazanele pe combustibil solid au rate de eficiență insuficient de ridicate (comparativ cu cele electrice, de exemplu). Cu toate acestea, sistemele de ardere pe două niveluri pot economisi consumul de combustibil cu până la 9%.

Cele mai ecologice dispozitive de încălzire dintre cele cu combustibil solid sunt cazanele care generează gaz de piroliză, deoarece combustibilul pe care îl utilizează se arde aproape complet, ceea ce reduce nivelul de poluare a aerului.

Videoclipul arată cum funcționează cazanele pe gaz:

Instalare

Cerințe speciale pentru instalarea unui generator de gaz cu combustibil solid:

• Trebuie instalat de către tehnicieni autorizați să instaleze acest echipament. Acest lucru se datorează specificului cazanelor de piroliză, unde trebuie luate în considerare anumite reguli de siguranță.
• Cazanul de piroliză trebuie instalat într-o încăpere separată (de exemplu, la subsol). Camera în care va fi instalat generatorul de combustibil solid trebuie să fie căptușită cu cărămizi refractare.
• Depozitarea combustibilului solid, a materialelor combustibile în cameră sau în apropierea cazanului de piroliză nu este permisă.
• Echipamentul este montat pe o fundație de beton și trebuie să stea ferm pe el.

Încredințând instalarea cazanului unor specialiști, veți fi siguri de funcționarea corectă și eficientă a echipamentului timp de mulți ani. Nu trebuie să vă asumați riscuri și să neglijați siguranța casei dumneavoastră.

Smochin. 3 Cazan pe combustibil solid Atmos