Caldeira de pirólise faça você mesmo: fabricação e operação econômicas
Caldeira de pirólise faça você mesmo
O problema do aquecimento na ausência de eletricidade e carvão baratos, como regra, é resolvido com a ajuda da lenha. Devido ao aumento do preço de um recurso natural como o gás natural, seu uso pode afetar significativamente o orçamento familiar. As pessoas que são confrontadas com a gaseificação de suas casas particulares começam a procurar fontes alternativas de calor. E uma caldeira de pirólise do tipo faça você mesmo vem em socorro, feita com os materiais disponíveis – uma caldeira a lenha que funciona com o tipo mais barato de combustível.
Conteúdo
- Conceito e projeto de uma caldeira de pirólise
- O princípio de operação da caldeira a gás
- Caldeira a lenha – principais vantagens
- Qual é a eficiência de uma caldeira de pirólise
- Sobre combustível para caldeira a gás
Conceito e projeto de uma caldeira de pirólise
A caldeira de pirólise foi projetada para aquecer várias salas, queimando briquetes, toras e resíduos de madeira prensados em madeira. Em seu design, a caldeira a gás é diferente do equipamento clássico de combustível sólido, que também queima lenha. Por que é rentável instalar uma caldeira de pirólise: o princípio de operação ajudará a descobrir!
Esquema estrutural e princípio de funcionamento da caldeira de pirólise
O forno em caldeiras de pirólise é dividido em duas partes. Na câmara de gaseificação ou na câmara de carregamento (primeira parte), quando há falta de oxigênio, a lenha queima e pirólise, e os gases liberados queimam na câmara de combustão (segunda parte), na qual o ar secundário é fornecido. A remoção de calor da câmara de carregamento é minimizada..
Esses espaços são separados pela grade de ferro na qual os briquetes estão localizados. O ar primário passa através de uma camada de madeira de cima para baixo. Assim, a principal diferença entre caldeiras geradoras de gás de outros eletrodomésticos é a explosão superior.
As câmaras de incêndio de tais estruturas são caracterizadas pelo aumento do arrasto aerodinâmico, portanto, na maioria dos casos, seu calado é forçado. Às vezes, é realizado por razões tecnológicas, usando uma exaustão de fumaça, e não devido a um ventilador, o que é mais típico para pequenas caldeiras.
O princípio de operação da caldeira a gás
O funcionamento da caldeira à base de madeira baseia-se no princípio da decomposição térmica da madeira, cuja essência está no fato de que a madeira seca pode se decompor em resíduo sólido (carvão) e na parte volátil (gás) sob a influência de fatores externos.
Como funciona uma caldeira de pirólise?
Durante o processo que ocorre na câmara de carregamento sob a condição de alta temperatura e falta de oxigênio, o gás gerador é liberado do recurso. O gás da madeira passa através de um bico, misturando-se com o ar secundário e queimando em uma câmara a uma temperatura próxima a 1200 graus Celsius. Os gases de combustão passam pela parte convectiva do trocador de calor, liberando o calor do fluido de trabalho e são removidos pela chaminé.
A câmara de carregamento e queima da caldeira de pirólise possui um revestimento refratário, que aumenta significativamente a temperatura no interior do aparelho e cria condições ideais para queima eficiente e de alta qualidade de lenha.
Caldeira a lenha – principais vantagens
Hoje, diferentes dispositivos são usados para queimar lenha: fogões para armazenamento de calor, caldeiras a ar e água. De todo o equipamento, as caldeiras de pirólise (geradoras de gás) são de maior interesse para os consumidores. A principal diferença entre caldeiras de pirólise e modelos simples de combustível sólido é o fato de que eles queimam não a lenha em si, mas também o gás de madeira resultante. Durante a combustão, nenhuma fuligem é formada e as cinzas aparecem em uma quantidade mínima, portanto o aparelho precisa de menos limpeza.
A vantagem indiscutível de uma caldeira de pirólise é sua capacidade de manter uma determinada temperatura por mais tempo do que as caldeiras tradicionais, devido à sua maior eficiência e aumento da câmara de carregamento. Alguns designs na mesma guia de combustível podem funcionar durante o dia.
A caldeira de pirólise precisa de menos limpeza
Existem menos substâncias cancerígenas nos gases de escape. Durante a combustão, o gás de pirólise interage com o carvão ativo, de modo que os gases de combustão na saída são principalmente uma mistura de vapor de água e dióxido de carbono..
Outra vantagem das caldeiras geradoras de gás é a capacidade de controlar a energia – 30 – 100%. O aparelho de pirólise é capaz de utilizar alguns resíduos, quase sem poluir o meio ambiente. Tais resíduos incluem borracha, plásticos e polímeros. Mas, ao mesmo tempo, as caldeiras a lenha demandam combustível, precisam de fonte de alimentação e têm grandes dimensões.
Qual é a eficiência de uma caldeira de pirólise
O tempo de operação de uma caldeira a lenha é medido em uma ampla gama, dependendo de muitos fatores – temperatura externa, temperatura ambiente desejada, isolamento residencial, umidade e tipo de combustível e precisão do projeto de um sistema de aquecimento. Mas uma coisa é certa – as caldeiras geradoras de gás são muito mais eficientes do que as tradicionais.
Borracha e polímeros podem ser descartados em um forno de caldeira de pirólise sem prejudicar a atmosfera
Ao queimar madeira, inclusive molhada, não será possível atingir temperaturas tão altas como ao queimar gás de madeira obtido a partir delas. Além disso, é necessário menos ar secundário para a combustão do gás, devido ao qual a temperatura aumenta e, portanto, o tempo e a eficiência da combustão aumentam. Além disso, o processo de combustão de gás de pirólise é mais fácil de controlar..
Sobre combustível para caldeira a gás
Para combustão, é utilizada madeira, com um comprimento de 380 – 450 milímetros e um diâmetro de 100 a 250 milímetros. Os briquetes de combustível devem ter esse tamanho – 30 por 300 milímetros. Pequenos resíduos de madeira e serragem podem ser queimados simultaneamente com lenha, mas não custa mais de 30% do volume da câmara de carregamento. Essas caldeiras podem queimar madeira, caracterizada por umidade de até 40%.
Combustível para uma caldeira de pirólise
As caldeiras de pirólise devem ser aquecidas com madeira mais seca, somente neste caso a unidade funcionará com potência máxima e a vida útil aumentará. Uma árvore com 20% de umidade é caracterizada por um calor de combustão de 4 kW por hora por quilograma de madeira, madeira com 50% de teor de água é caracterizada por um calor de combustão de 2 kW por hora por quilograma de lenha.
Assim, o valor calorífico do combustível depende da presença de água na madeira: o teor de energia útil dos briquetes diminui significativamente com o aumento do teor de água. Ao mesmo tempo, o consumo de combustível dobra.
Fabricamos uma caldeira de pirólise com nossas próprias mãos
As caldeiras com queima de pirólise de lenha se tornaram mais populares recentemente, porque a dependência de tarifas instáveis para o gás natural foi removida. Obviamente, existem bons dispositivos de geração de gás no mercado com boas características, mas seu custo ainda é bastante alto, o que confunde os compradores. Na última exposição de construção, uma simples caldeira de fabricação doméstica custa pelo menos mil dólares. É por isso que muitos consumidores preferem fabricar caldeiras de pirólise com as próprias mãos..
Ferramenta para o trabalho
Para fabricar uma caldeira a lenha de forma independente, basta ter o desejo e a ferramenta necessária! Claro, você terá que gastar muito esforço. Mas tudo é possível.
O esquema de circulação de gás de madeira na caldeira
Para começar, vale a pena coletar o máximo de informações sobre este dispositivo de aquecimento e seus recursos. É necessário calcular e decidir com antecedência que tipo de combustão será ideal para uma determinada construção – na grelha ou com um queimador de fenda. Então você deve visitar uma loja especializada e comprar as peças necessárias. Para fazer uma caldeira de pirólise, você precisa desses materiais:
- Tubo de aço com 4 mm de espessura;
- Chapa de aço de 4 mm;
- vários tubos de perfil;
- eletrodos
- Haste redonda de 20 mm;
- ventilador centrífugo;
- tijolos fireclay;
- automação que controla a temperatura;
- porcas e parafusos;
- cordão de amianto.
Desenhos e esquemas da caldeira a gás
A quantidade exata de material pode ser calculada com base nos desenhos. Na Internet, sobre esse assunto, existem muitos desenhos e literatura pagos. Se você for guiado por este material, receberá uma unidade tolerável. O esquema da caldeira de pirólise é necessário para indicar a fornalha, o trocador de calor e o local de abastecimento de água. Não se esforce para criar um diagrama de dispositivo na madeira a partir do zero, é melhor usar o diagrama de circuito e fazer apenas alguns ajustes e alterações nele.
Desenho de caldeira de pirólise de madeira
Ao fabricar uma caldeira geradora de gás com suas próprias mãos, você pode tomar como base o diagrama do aparelho de aquecimento de 40 kW, desenvolvido pelo designer Belyaev, e depois otimizá-lo para o corte a laser com menos peças usadas. Você pode alterar o design do dispositivo para que seu volume interno permaneça inalterado.
Ao mesmo tempo, é desejável que a camisa do trocador de calor aumente significativamente. Em seguida, é necessário conectar todos os detalhes da futura caldeira de pirólise, seguindo claramente o desenho. Nesse caso, o ar é usado como transportador de calor e pode aquecer a sala sem perda de calor..
Não é necessário garantir a estanqueidade dos tubos, pois, para uma caldeira a lenha, vazamentos e a possibilidade de congelamento do sistema de aquecimento não são característicos. Assim, este dispositivo é considerado uma solução ideal para instalação em uma casa de campo, onde deve ser aquecido apenas ocasionalmente.
Diagrama esquemático de uma caldeira de pirólise
Após coletar a caldeira de acordo com o esquema, você pode prosseguir com a instalação e outros testes. Uma caldeira geradora de gás adequadamente fabricada deve atingir rapidamente o modo exigido e o sistema de aquecimento deve aquecer em no máximo trinta minutos. A temperatura na sala geralmente aumenta muito rapidamente..
Vantagens da caldeira de pirólise Blago
A caldeira Blago foi desenvolvida pelo inventor Blagodarov Yu.P., que declarou as vantagens de sua criação. Pela duração da queima da madeira com o valor calorífico máximo, o aparelho gerador de gás Blago é superior a outras caldeiras.
Nesse modelo, as barras de grade cobrem completamente o fundo dos depósitos de combustível. Portanto, com tração natural, há um alto calor de combustão do combustível e um período de queima mais longo devido ao layout dos depósitos de combustível, o que possibilita aumentar o volume de depósitos de combustível sem causar danos à eficiência..
Projeto da caldeira Blago
O dispositivo da caldeira de pirólise permite que o combustível queime em uma das duas câmaras de combustão e na terceira queime. O Blago é não volátil e sempre fornece a energia necessária. É realizada a combustão completa de compostos de grupos fenólicos – alcatrão, resinas, álcoois, óleos essenciais.
Os trilhos instalados na câmara de combustão atuam como bons dissipadores de calor. Briquetes de turfa, serragem e carvão podem ser queimados em uma caldeira de pirólise. No período de baixas temperaturas, é possível colocar combustível na câmara de combustão constantemente, mantendo a temperatura ideal na sala.
Assim, apesar do pátio ser o século 21, as pessoas ainda recorrem à lenha como recurso natural para aquecimento. Agora está claro por que, de todos os dispositivos de combustível sólido, as caldeiras de pirólise para a população são de grande interesse.