Il dispositivo e il principio di funzionamento della caldaia per pirolisi

Pirolisi o cosiddetta caldaia generatrice di gas – apparecchiature di riscaldamento che funzionano con combustibili solidi. Una caldaia a pirolisi a combustibile solido è caratterizzata da alta efficienza ed efficienza, il tempo di funzionamento di un’unità termica su una scheda del combustibile può raggiungere da 10 ore a due giorni. Le unità generatrici di gas possono essere utilizzate per il riscaldamento di edifici residenziali e strutture industriali.

Il dispositivo e il principio di funzionamento della caldaia per pirolisi ↑

L’unità termica generatrice di gas ha un design piuttosto complicato, il dispositivo di caldaia a pirolisi comprende molti componenti e assiemi, la principale caratteristica distintiva di una caldaia a piroscafo da un tradizionale apparecchio a combustibile solido è una camera di combustione, che consiste di due camere.

Caratteristiche del design ↑

• camera di carico o camera di pirolisi;
• la camera di combustione;
• valvola a farfalla (gate);
• grattugiare;
• canali di alimentazione dell’aria (primaria e secondaria);
• scambiatore di calore ad acqua;
• camino.

Come accennato in precedenza, la camera di combustione di un gruppo elettrogeno a gas è costituita da due camere situate una sopra l’altra e separate da una griglia. Il forno di una caldaia a pirolisi è generalmente realizzato in acciaio resistente al calore legato. Griglia-ferri in ghisa, acciaio o ceramica refrattaria. Attraverso il canale di alimentazione dell’ossigeno primario, l’aria esterna viene trasportata nella camera di pirolisi; il secondo canale fornisce l’alimentazione di aria alla camera di combustione. Scambiatore di calore dell’acqua della caldaia di pirolisi o cosiddetto «giacca d’acqua» È progettato per riscaldare il liquido di raffreddamento del sistema di riscaldamento. Nei disegni di pyrokotlov utilizzare scambiatori di calore tubolari o a piastre. Attraverso il camino, i prodotti della combustione dei gas di scarico vengono deviati nell’atmosfera.

Il design della caldaia a gas prevede la possibilità di regolare la potenza dell’unità di riscaldamento nell’intervallo dal 30 al 100%. L’elemento di controllo è un ammortizzatore situato nella parte posteriore dell’unità termica. A seconda della temperatura impostata del liquido di raffreddamento all’uscita, il controller apre o chiude automaticamente la serranda in modalità automatica.

Tipi di caldaie a pirolisi ↑

A seconda del design, la pirocotla è divisa in unità con trazione naturale e inflazione forzata. Il vantaggio principale di una caldaia a pirolisi con tiraggio naturale è l’indipendenza dell’unità dall’elettricità. Gli svantaggi includono maggiori requisiti per i condotti del fumo. Le caldaie per camino a tiraggio naturale sono dotate di camini con un’altezza di almeno 5 m. Il tiraggio del camino dovrebbe garantire la rarefazione dell’aria nella fornace nell’intervallo da 16 a 20 Pa, il tiraggio dovrebbe essere sufficiente per superare la resistenza del percorso gas-aria della caldaia e del canale del fumo.

Il design pirocotl a soffio forzato prevede l’uso di un ventilatore. L’alimentazione dell’aria alla camera di gassificazione e combustione può essere fornita in tre modi:

1. un ventilatore del ventilatore è montato sulla parete anteriore della caldaia;
2. un ventilatore (scarico fumi) è installato sul camino;
3. l’apparecchiatura è montata sia all’uscita che all’ingresso del condotto gas-aria.

La posizione delle camere di gassificazione e di combustione dipende anche dal tipo di costruzione della caldaia per pirolisi. Nelle unità con tiraggio naturale del camino, il postcombustore si trova sopra la camera di gassificazione, quindi il flusso d’aria avviene nella direzione dal basso verso l’alto. Nei dispositivi a trazione artificiale, al contrario, la camera di combustione si trova sopra la camera di combustione, l’aria si sposta dall’alto verso il basso.

Vantaggi e svantaggi ↑

I vantaggi di un’unità termica per pirolisi includono:

• Efficienza fino al 90%;
• risparmio di carburante;
• rispetto dell’ambiente;
• facilità di manutenzione;
• cenere minima, no fuliggine.

Un altro vantaggio significativo delle caldaie a gas è la loro compatibilità con qualsiasi sistema di riscaldamento..

I contro sono:

• alto prezzo;
• costruzione complessa;
• ingombro;
• aumento del fabbisogno di carburante per l’umidità;
• la necessità di collegarsi all’elettricità (si applicano ai modelli di caldaie con alimentazione d’aria forzata).

Il funzionamento della caldaia per pirolisi ↑

Il principio di funzionamento della caldaia per pirolisi si basa sulla decomposizione termica del combustibile solido in componenti chimici:

• carbonio;
• gas di pirolisi.

Il processo di generazione di gas di pirolisi combustibile da legno e altri tipi di combustibile solido è possibile alle alte temperature nell’intervallo 200-800⁰, in condizioni di carenza di ossigeno e conseguente postcombustione del gas rilasciato, che viene miscelato con l’aria riscaldata secondaria nel postcombustore. Durante il processo di combustione della pirolisi, i gas di scarico all’uscita della caldaia contengono principalmente anidride carbonica e vapore acqueo, la quantità di impurità dannose è ridotta al minimo.

Modalità di funzionamento di una caldaia a gas ↑

Tutte le caldaie a pirolisi prevedono il funzionamento in tre modalità:

1. modalità di accensione. Con questa modalità di funzionamento del pirokotl, la valvola a farfalla è aperta il più possibile, il gas di combustione viene rimosso direttamente al condotto di scarico;
2. modalità operativa – il cancello è completamente chiuso, il processo di pirolisi è in corso nella camera. L’alimentazione dell’aria a seconda del modello della caldaia è fornita con mezzi naturali o forzati;
3. modalità di ricarica: il processo di decomposizione del combustibile solido sotto l’influenza delle temperature continua, l’acceleratore è aperto, il caricamento del carburante viene eseguito.

Il caricamento del carburante deve essere eseguito a un ritmo rapido per evitare il riempimento di gas monossido di carbonio e la perdita di calore..

Schema di funzionamento della caldaia pirotecnica ↑

Lo schema della caldaia per pirolisi consiste nella sequenza dei seguenti processi:

• caricamento del combustibile nel forno della caldaia, accensione;
• dopo che il carburante è divampato, l’otturatore è chiuso, il processo di combustione passa gradualmente nella fase di combustione;
• attraverso il canale primario, l’aria esterna viene fornita alla camera di carico, parte della quale viene utilizzata per mantenere il processo di combustione e raggiungere la temperatura di gassificazione richiesta;
• i gas di pirolisi attraverso la griglia entrano nella camera di combustione;
• per garantire il processo di combustione dei gas di pirolisi, l’aria viene fornita alla camera di postcombustione attraverso un canale secondario;
• i prodotti volatili si bruciano, rilasciando una certa quantità di calore, parte del quale viene inviato sotto la griglia e utilizzato per mantenere la pirolisi, il secondo va direttamente al riscaldamento della caldaia;
• i prodotti di combustione dei rifiuti passano attraverso uno scambiatore di calore ad acqua e vengono scaricati in un camino;
• il mantenimento di una temperatura di combustione ottimale è supportato da un sistema di controllo della temperatura.

Ulteriori informazioni sul funzionamento della caldaia per pirolisi sono disponibili nel video.

Installazione di una caldaia per pirolisi ↑

Per garantire il funzionamento sicuro delle apparecchiature termiche, è necessario seguire le regole di base:

• la caldaia per pirolisi è installata in una stanza separata;
• la distanza dal punto di riscaldamento alla parete è di almeno 200 mm;
• la sezione del condotto di ventilazione nel locale caldaia non deve essere inferiore a 100 cm².

Carburante per caldaia a pirolisi ↑

Nei dispositivi generatori di gas, come combustibile possono essere utilizzati i seguenti materiali: legno; carbone marrone e nero; bricchette di carburante; torba; rifiuti di lavorazione del legno.

La qualità e il tipo di combustibile influiscono direttamente sull’efficienza dell’installazione termica, sulla durata della batteria su un carico, sulla durata dell’unità termica. Quindi, il tempo di combustione del legno in una caldaia a pirolisi, a seconda del tipo e della durezza del materiale, è di circa 6 ore. Il tempo di combustione del carbone bruno è di 8 ore, l’ordine del nero 10 ore.

Gli studi hanno dimostrato che il tipo più razionale di combustibile per il pirocotlov è il legno secco, il cui contenuto di umidità non supera il 20%. Nonostante il tempo di combustione del legno sia inferiore a quello del carbone, tuttavia, la quantità di gas di pirolisi rilasciato è molte volte maggiore. Gli esperti affermano che il legno non solo aumenta l’efficienza della caldaia per pirolisi, ma ne aumenta anche la durata.

Il contenuto di umidità del legno è direttamente correlato alla quantità di calore generato, quindi un chilo di legno con un’umidità del 20% ha un trasferimento di calore di 4 kW / h, quando una tale quantità di legna da ardere con un’umidità del 50% è di 2 kW / h. La camera di carico di una caldaia a gasolio a combustibile solido prevede l’uso di legna con un diametro da 10 a 250 mm e una lunghezza da 40 a 65 cm.

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