видео-инструкция по монтажу отопительного котла своими руками, фото и цена
Поиск альтернативных видов топлива продолжает набирать темп, это касается даже стран, которые являются лидером по добыче газа и нефти. В нашей стране вполне могут претендовать на это обычные опилки, благо от переработки леса их остается несметное количество. Использование отходов древесины для нагрева теплоносителя в системе отопления позволит не только снизить эксплуатационные расходы на обогрев помещений, но еще и даст возможность их эффективно утилизировать.
Экономически выгодное отопление на опилках
Что предлагают производители
Сама идея использование мусора для отопления жилищ не является новой. В тоже время у опилок есть своя особенность, которая помогает добиться экономии средств.
Конструкция оборудования
Нагрев теплоносителя происходит в водяной рубашке котла или печи, для работы которых и применяют древесные отходы.
Отопительный котел на опилках в разрезе
Чаще всего оборудование имеет следующие конструктивные особенности:
| Нижняя часть |
|
| Топливная камера |
|
| Теплообменник | Устанавливается в верхней части топки и служит для нагрева теплоносителя. |
Котел VRF предназначен для работы на любых древесных отходах
Современные модели котлов на древесных отходах имеют систему автоматизации, они получили добавление «устройства длительного горения».
Она необходима для:
- контроля за температурой температуру воды в водяной рубашке оборудования;
- уменьшения поступления кислорода в топку;
- замедления горения;
- сокращения подачи опилок из дозатора.
Какой может применяться материал
Процесс использования древесных отходов в качестве топлива для нагрева теплоносителя в отопительной системе очень простой – стружка или щепа подается в топку, где она воспламеняется и горит, давая требуемую температуру. В тоже время не всякие опилки инструкция разрешает использовать для этого.
Основными параметрами материала являются его влажность и плотность, их обязательно нужно учитывать при выборе. От них зависит эффективность работы котла.
Учитывайте нижеприведенные цифры:
- плотность непросушенных мелких опилок от ленточной пилорамы составляет плотностью примерно 250 кг/м3. Их расход на 1кВт мощности оборудования будет примерно 500 г/ч при непрерывной работе;
- плотность сухой пористой стружки от фрезерного станка составляет 100-150 кг/м3, расход – 250 г/ч на 1кВт.
Совет: чем суше будет материал, тем его меньше необходимо для эффективной работы оборудования.
Помните, что самое уязвимое место отопительной системы, работающей на деревообрабатывающих отходах – участок хранения топлива. Для работы котла мощностью 25 кВт в не очень холодную зиму необходимо тратить примерно 0,5 м3 опилок ежедневно. Для этого понадобится склад внушительных размеров или их регулярный подвоз.
Совет: делая своими руками склад, его обязательно нужно тщательно гидроизолировать. Иначе эффект применения дешевого топлива быстро придет к нулю.
Самодельные отопительные котлы на опилках
Прессовать или нет
Выше было рассказано о применении в качестве топлива сыпучих древесных отходов. В тоже время сегодня все чаще используются технологии, способные сделать их более компактными, спрессовав в небольшие брикеты.
Рассмотрим характеристики последних детальнее:
- Прессованные опилки во время горения будут выделять такое же количество энергии, как и натуральная древесина одинакового объема.
- Цена прессованного материала ниже стоимости дров.
- Транспортировать брикеты и хранить их легче, так как они не требуют много места. В результате сыпучие опилки будут проигрывать им в экономическом плане. Изготавливают брикеты чаще всего предприятия, утилизирующие отходы деревообработки.
По форме прессованные опилки для отопления могут выглядеть по-разному
Вы можете также и самостоятельно наладить производство прессованного топлива.
- Используйте гранулятор промышленного производства. При этом необходимо учесть, что материал должен быть определенной плотности и влажности.
Промышленный гранулятор для брикетирования древесных отходов
- Для изготовления цилиндрических пеллет можно из подручных материалов сделать ручной пресс. Готовые брикеты будет удобно загружать в любую топливную камеру.
- Можно самостоятельно приготовить композитное топливо, состоящее из опилок и глины в пропорции 10 к 1. Смесь необходимо залить водой, хорошо вымешать и высушить на солнце.
В результате любых предложенных выше действий у вас получатся компактные горючие бруски, выделяющие при горении много тепловой энергии.
Достоинства и недостатки отопления древесными отходами
Фактически это главный вопрос, на который должен получить ответ каждый, кто решил использовать опилки для обогрева помещения:
- Топить древесными отходами – дешево. Особенно выгодно будет, когда недалеко будет расположено деревообрабатывающие предприятие, у которого опилки можно покупать по бросовой цене.
- Горение древесины дает возможность быстро нагревать воду и эффективно поддерживать температуры дома. Применение брикетированной стружки только еще больше повысит эффективность процесса.
- Дерево – экологически чистый материал, поэтому при его утилизации в атмосферу попадает минимум токсинов.
На фото – чертежи отопительного устройства на опилках
Эксплуатация установки, работающей на опилках, несложная. Ее монтаж не требует большого количества разрешений, если сравнивать с подключением газового котла отопления.
Из недостатков:
- сложности с хранением материала. Хотя прессование частично решает это, однако требуется найти достаточно просторное помещение;
- процесс горения сопровождается образование большого количества сажи и золы. Последнюю можно использовать как удобрение, а вот проку от сажи никакого;
- необходимо регулярно прочищать дымоход.
Вывод
Отопительный котел на опилках может стать хорошим решением, если топливо расположено недалеко или можно организовать сухой и гидроизолированный склад большого объема для его хранения. Нельзя отрицать положительный эффект от использования такого метода обогрева жилья, тем более, что в странах Европы он применяется довольно давно (см.также статью “Отопительные котлы на отработке: изучаем перспективы”).
Еще один плюс – экологичность, приятно осознавать, что детям вы не оставите грязную атмосферу. Видео в статье даст возможность найти дополнительную информацию по вышеуказанной теме.
самодельный котел и теплогенератор на прессованных опилках, фото и видео
Содержание:1. Отопительные котлы на опилках — принцип работы
2. Конструкция котла на опилках
3. Виды котлов на опилках
4. Экономичность отопления опилками
Теплогенератор на опилках в настоящее время встречается нечасто, хотя с его помощью можно эффективно обогревать частный дом. В основном отопительные котлы на опилках производятся зарубежными компаниями.
Отопительные котлы на опилках — принцип работы
Отопительные котлы на опилках имеют простую конструкцию, но, несмотря на это, способны эффективно обогревать дом благодаря контролируемому горению, трехступенчатой подаче воздуха и газогенерации продуктов сгорания.
Опилки складывают в специальный бункер, где находится шнек. Приемочный резервуар может быть размещен и вне дома. При помощи червячной передачи опилки из него поступают в помещение, предназначенное для их хранения. Другой шнек осуществляет забор топлива и отправляет его в резервуар, соединенный с топочной камерой. Таким образом, система отопления на опилках является полностью автоматизированной.
Процесс преобразования топлива в тепловую энергию происходит в несколько стадий:
- Поступая в топочную камеру, опилки автоматически воспламеняются и сжигаются с помощью трехступенчатой системы подачи воздуха, обеспечивающей завихрения пламени.
- Под воздействием горения происходит нагрев теплообменника.
- Образовавшийся в процессе сгорания топлива газ отправляется в специальную камеру, где он дожигается. Обычно данный отсек устанавливают дополнительно. Продукты сгорания выводятся через систему дымоотведения.
Таким образом, котел на опилках является крупномасштабной установкой – в этом можно убедиться, посмотрев на фото. Монтаж данной отопительной системы оправдан лишь в том случае, если есть возможность отвести для хранения топлива большое помещение и обеспечить постоянное пополнение ресурсов. Для одного часа работы котла мощностью 25 кВт потребуется около 40 килограммов опилок.
Конструкция котла на опилках
Для эффективной и автоматической работы котла необходим комплекс устройств. На рынке представлены в том числе модели, в которые можно добавлять топливо самостоятельно, но они крайне неудобны в эксплуатации – опилки придется загружать каждые 1-2 часа. Котел правильнее называть целой станцией, состоящей из нескольких элементов:
- Шнековая система. Она обеспечивает автоматизированный процесс поступления опилок в бункер и топочную камеру.
- Воздушный насос. Такие отопительные котлы не способны работать без принудительного нагнетания воздуха в топку. Воздушный насос присутствует и в устройствах, предусматривающих ручную закладку опилок. Воздух нагнетается в топку вентиляторами таким образом, чтобы образовалось необходимое давление и завихрение пламени.
- Камера газогенерации. Она присутствует не во всех моделях, иногда ее приходится устанавливать дополнительно. Отопление опилками возможно и без данного элемента конструкции. Эффективность обогрева при наличии газогенераторного отсека увеличивается на 30-40%, а в дымоход уходит почти полностью остывший воздух. В результате этого все полученное от сжигания опилок тепло аккумулируется и передается теплоносителю.
- Вытяжной вентилятор. Он необходим в том случае, если присутствует камера газогенерации. Так как остывший газ становится причиной снижения тяги, его выведение возможно только благодаря использованию вытяжного устройства.
- Автоматика. Она служит для контроля над температурным режимом и скоростью поступления опилок в топочную камеру. Если необходимо, можно купить оборудование, позволяющее управлять дистанционно. При возникновении непредвиденных ситуаций хозяин дома получит оповещение на мобильный телефон.
Стоит учитывать, что котлы на опилках могут иметь разную комплектацию в зависимости от типа оборудования и производителя. Также установки создаются и по индивидуальному заказу.
Виды котлов на опилках
Отопительные системы, работающие на опилках, подразделяются на два вида:
- обычные – тепло образуется лишь в результате сгорания топлива, такие котлы менее выгодны, чем те, которые имеют газогенераторную камеру;
- с газогенераторным элементом – более эффективные агрегаты, могут иметь разную конструкцию.
Некоторые производители предлагают модели конденсационного типа, а также котлы длительного горения.
Самодельный котел на опилках при желании собрать можно, но это будет самая простая конструкция. Что касается автоматизированных отопительных систем, то качественное и экономичное оборудование не могут предложить даже отечественные производители.
Самыми лучшими считаются немецкие модели Hargassner – они высокоэффективны, но в то же время дорого стоят. Выпускают качественные котлы и некоторые другие зарубежные компании.
Экономичность отопления опилками
Отопление дома опилками считается наиболее выгодным, но это мнение ошибочно. Действительно, топливо стоит дешево, но что касается того, действительно ли это самый дешевый способ обогрева, то это не совсем так.
Для дома площадью около 200 «квадратов» потребуется котел мощностью около 25 кВт. Для одного часа работы потребуется 40 килограммов опилок, так что резервуар для хранения топлива должен быть достаточно большим. Стоят они недорого, а если покупать их на деревообрабатывающих предприятиях, то они обойдутся еще дешевле. Прессованные опилки для отопления тоже весьма выгодны.
Для сравнения: газовое оборудование такой же мощности потребляет в час около 3 куб. метров. Стоимость такого объема газа практически равно 40 килограммам опилок. Таким образом, отопление газовым котлом обходится в ту же сумму, что и оборудованием, работающим на опилках. При этом газовые котлы стоят гораздо дешевле и не занимают столь много места (прочитайте также: «Теплогенераторы газовые для воздушного отопления — виды и преимущества»).
Если купить промышленное оборудование нет возможности, то можно научиться создавать самодельные котлы на опилках. Но у них есть серьезный недостаток – автоматизированную систему сделать невозможно, поэтому придется часто подкладывать топливо самостоятельно. Это очень неудобно, а кроме того, придется постоянно пополнять запас опилок, а это затруднительно, если поблизости нет деревоперерабатывающего предприятия.
Отопительный котел на опилках — видео:
Котлы на опилках — принцип и схемы работы
Твердотопливные котлы уже давно серьезно конкурируют с традиционным газовым оборудованием. Эффективность твердотопливных приборов, равно как их КПД, с недавних пор выросли особенно быстро. Этому способствует не только использование современных технологий, но и применение топлива, на которое раньше даже внимание не обращали.
Содержание статьи:
Особой популярностью начали пользоваться котлы на опилках, хотя у нас они встречаются нечасто. Поэтому мало кто вообще имеет представление о принципе их функционирования. Тем не менее, такие котлы действительно достойны вашего, поскольку имеют очень много достоинств – среди них экологичность и возможность сэкономить. А если добавить к этому тот факт, что стоимость традиционных видов топлива растет с каждым днем, то получается, что в скором времени данные приборы станут попросту незаменимыми. При помощи котла на опилках вы сможете отапливать теплицы и мастерские, а также частные дома, притом полностью.
Вводное видео
Котлы на опилках — принцип и схемы работы
Твердотопливные котлы уже давно серьезно конкурируют с традиционным газовым оборудованием. Эффективность твердотопливных приборов, равно как их КПД, с недавних пор выросли особенно быстро. Этому способствует не только использование современных технологий, но и применение топлива, на которое раньше даже внимание не обращали.
Содержание статьи:
Особой популярностью начали пользоваться котлы на опилках, хотя у нас они встречаются нечасто. Поэтому мало кто вообще имеет представление о принципе их функционирования. Тем не менее, такие котлы действительно достойны вашего, поскольку имеют очень много достоинств – среди них экологичность и возможность сэкономить. А если добавить к этому тот факт, что стоимость традиционных видов топлива растет с каждым днем, то получается, что в скором времени данные приборы станут попросту незаменимыми. При помощи котла на опилках вы сможете отапливать теплицы и мастерские, а также частные дома, притом полностью.
Вводное видео
Как работает котел подобного рода?
Главной деталью любого отопительного устройства, работающего на опилках, считается топочная камера. Именно там располагается теплообменник, который при сжигании опилок нагревается. При горении топливо располагается на специальном колоснике, благодаря чему все остаточные отходы попадают в зольник – специальную емкость, которую периодически следует очищать. В среднем очистка зольника происходит где-то раз в три месяца, но, разумеется, что срок этот относителен, так как многое зависит от интенсивности отопления.
Опилки – это, по сути, отходы деревообрабатывающей промышленности, и они, как известно, сильного пламени дать не могут. По этой причине через теплообменник проходят разогретые газы, дополнительно нагревающие его поверхность. Для пущего эффекта теплообменники делают преимущественно спиралевидной формы, но могут встречаться и несколько трубок, которые соединены между собой. Материал, из которого делают теплообменники, должен быть устойчивым к образованию ржавчины, а также к высоким температурам; более того, он должен отлично проводить тепло. Разогретые газы, передав тепловую энергию в обменник, уходят в дымоход, будучи полностью охлажденными.
Дабы получить КПД с высоким показателем, котлы на опилках используют не только ту тепловую энергию, которая образовалась при горении древесины, но также и побочный продукт данного процесса – пиролизный газ. Но вы должны придерживаться конкретных условий, чтобы этот газ получить. Так, количество кислорода в топочной камере должно быть минимизированным, из-за чего прибор оборудуется системой искусственной вентиляции – она будет не только выводить воздух из топки, но и нагонять его при необходимости. Чтобы пиролизный газ также сгорал, топка должна быть разделена на несколько отдельных частей:
- В одной из них будут гореть сами опилки.
- В другой – газ, перемещенный из первой камеры посредством специальной горелки.
Котлы, функционирующие на опилках, равно как и прочее отопительное оборудование, могут быть двух типов.
- Одноконтурные, способные исключительно на обогрев.
- Двухконтурные, которые и обогревают помещение, и горячей водой снабжают.
Как подается топливо
В целом, такое котлы могут функционировать на любом топливе из дерева, от биологических брикетов до обычных дров.
Обратите внимание! Для того чтобы работать полностью автоматически, котлы на опилках должны использовать только стружку и опилки!
Чтобы прибор смог «питаться» дровами, его топочную камеру следует переделать. Но в большинстве современных моделей в комплект уже входит все, что потребуется для переоборудования.
Вне зависимости от того, какого типа топливо используется, пиролизным котлам необходимо, чтобы оно обязательно было сухим. Если оно будет влажным, то при горении будет образовываться пар. И если пар смешается с газом, то последний от этого станет тяжелее, а сам процесс горения существенно ухудшится. Поэтому не странно, что каждый твердотопливный прибор до 1/3 своей мощности тратит именно на то, чтобы просушить топливо.
Вам следует должное внимание уделить подаче топлива, состоящей из двух элементов:
- ворошитель – он перманентно перемешивает опилки, по причине чего обеспечивается постоянная их подача на шнек;
- шнек – устройство, предназначенное для транспортировки опилок из специального бункера в топочную камеру.
Обратите внимание! Автоматические котлы характеризуются тем, что в них подача топлива происходит непрерывно! Это позволит вам сделать бункер для него, расположенный под землей.
Подземный бункер хорош тем, что в нем не только хранится топливо, но он экономит свободное пространство в доме. Зачастую он устанавливается таким образом, чтоб его наивысшая точка располагалась на том же уровне, что и сам фундамент. В этом же месте должен располагаться люк, через который топливо будет засыпаться сразу же из транспорта, доставившего его. Также отметим, что бункер должен размещаться в комнате, соседствующей с той, где находится котел, дабы без проблем наладить топливный транспортер.
Плюсы и минусы данного материала как топлива
Сначала рассмотрим достоинства данного материала в качестве топлива, ведь их гораздо больше, чем недостатков.
- Любое топливо из дерева – экологически чистый продукт, который даже при горении не будет вредить окружающей среде.
- Такое топливо стоит недорого, ведь оно, по сути своей, обычные отходы.
- Сегодня котлы на опилках полностью автоматизированы, благодаря чему контролируются все рабочие процессы.
- Опилки выделяют больше тепла, чем, к примеру, дрова, и гореть могут вдвое дольше.
- Опилки можно использовать в любое время, так как они всегда сухие и очень легко загораются.
- При работе практически не выделяется копоти.
- Затраты на обслуживания такого котла существенно ниже, чем на его аналоги.
- Сегодня даже продаются специальные прессованные опилки, запаянные в удобную упаковку.
- Топливо компактно, из-а чего его очень удобно хранить.
- Наконец, опилки при горении не выделяют никаких токсинов.
А теперь о недостатках, которых, как мы обещали, не так много.
- Опилки сыпучие, из-за чего транспортировать их не очень удобно.
- Параметры горения этого вида топлива относительно невысокие.
Особенности выбора котлов, работающих на древесных опилках
Дабы правильно подобрать котел, использующий в качестве топлива опилки, необходимо уделить особое внимание целому ряду аспектов. Прежде всего, объективно оцените размеры дома, которые предстоит обогревать. Основываясь на полученных данных, вы сможете определить, прибор какой мощности вам необходим. Чтобы правильно рассчитать эту мощность, воспользуется простой общеизвестной формулой.
На 10 метров квадратных помещение требуется 1 киловатт мощности прибора
Важно, чтобы при проведении этих расчетов вы учитывали следующие параметры вашего жилья.
- Тепловая изоляция.
- Количество окон и дверей.
- Высота потолка.
Помимо того, обратите внимание на то, способна ли понравившаяся вам модель автоматически подавать топливо в топочную печь. Если данная процедура автоматизирована, то дальнейшая эксплуатация котла будет легкой и непринужденной. Как результат – вы будете тратить меньше времени на то, чтобы контролировать все рабочие процессы прибора.
Наконец, большая часть современных котлов на опилках может эксплуатироваться в сочетании с дополнительными устройствами. Это может быть, к примеру, бытовая сушильная камера. Именно поэтому при покупке котла особое внимание обращайте и на наличествующие в нем дополнительные опции.
В качестве заключения
Вот мы и выяснили, что котлы на опилках – это идеальный вариант для загородного дома. Судите сами: топливо для него стоит дешево, ведь это обычные отходы деревообрабатывающей промышленности, при горении топлива не выделяется никаких вредных для здоровья веществ, а эксплуатация таких котлов представляет собой достаточно простую процедуру. В общем, если вы выбрали опилки в качестве топлива, то вы сделали правильный выбор!
Отопление опилками | Рукастый мужик
Опилки, шелуха подсолнечника, костра льна, рыжик, лён — таким способом можно сжигать любое топливо. Но обо всём по порядку:
У меня котёл «вертикалка», в нём вообще горит всё, что может хоть как-то гореть, поэтому опилки и шелуху я сжигал так:
Яндекс-картинки, но похоже. Только у меня котёлЯндекс-картинки, но похоже. Только у меня котёл
Одно замечание: вертикальную «штольню» я отклонял к одной из стенок котла: незачем теплу пропадать в слое теплоизолятора. Но перед этим — применял дожигатель «труба с дырками» вместо конуса на картинке…
А у друга — стандартный котёл…
Не горят опилки и прочее сыпучее стандартным способом: в лучшем случае дымят и «бабахают», не хватает воздуха.
Котёл соседа.Котёл соседа.
Однажды в условиях безграничного доступа к «халяве» я подарил другу несколько мешков сыпучего топлива (костра льна), но зная что без технологии сжигания подарок бесполезен — сделал ему дожигатель
заглушенная труба диаметром 100 с отверстиямизаглушенная труба диаметром 100 с отверстиями
Идея простая: подать доступ воздуху в зону горения. Заодно железка раскаляется и очень хорошо работает дожигателем обваливающихся на неё слоёв топлива. Устанавливается на зольниковую решетку и обсыпается опилками/прочим сыпучим до верху. В процессе горения сыпучее топливо можно подбрасывать. Можно и вперемешку с обычными дровами.
Время жизни такого дожигателя — около 3-4 месяцев (железо сгорает), но изготовить новый — не такая уж большая проблема.
Испытания прошли успешно и друг отапливался при помощи такого устройства пока не кончился подарок
Отходы от производства растительного масла горят гораздо лучше опилок, так что если у вас есть доступ к такой халяве — она предпочтительнее.
Будете повторять — размеры и количество отверстий подбираются экспериментально. Я сделал из того, что было под руками
Испытание дожигателя на видео мы проводили с опилками.
Можно ли таким способом сжигать угольную пыль? Можно, но она не должна спекаться и уметь просыпаться в зольниковый люк (подойдет не каждый сорт угля):
#отоплениерукастыймужик — подборка статей про отопление
Выгодно ли создавать отопление опилками частного дома
Поиск альтернативных видов горючего продолжает набирать темп, это относится кроме того государств, каковые являются фаворитом по добыче газа и нефти. У нас в полной мере смогут претендовать на это простые опилки, благо от переработки леса их остается несметное количество. Применение отходов древесины для нагрева теплоносителя в системе отопления разрешит не только снизить эксплуатационные затраты на обогрев помещений, но еще и предоставит шанс их действенно утилизировать.
Что предлагают производители
Сама мысль применение мусора для отопления жилищ не есть новой. В также время у опилок имеется своя особенность, которая оказывает помощь добиться экономии.
Конструкция оборудования
Нагрев теплоносителя происходит в водяной рубахе котла либо печи, для работы которых и используют древесные отходы.
Значительно чаще оборудование имеет следующие конструктивные изюминки:
| Нижняя часть |
|
| Топливная камера |
|
| Теплообменник | Устанавливается в верхней части топки и помогает для нагрева теплоносителя. |
Современные модели котлов на древесных отходах имеют систему автоматизации, они взяли добавление «устройства долгого горения».
Она нужна для:
- контроля за температурой температуру воды в водяной рубахе оборудования;
- уменьшения поступления кислорода в топку;
- замедления горения;
- сокращения подачи опилок из дозатора.
Какой может использоваться материал
Процесс применения древесных отходов в качестве горючего для нагрева теплоносителя в отопительной системе весьма простой – стружка либо щепа подается в топку, где она воспламеняется и горит, давая требуемую температуру. В также время не всякие опилки инструкция разрешает применять для этого.
Основными параметрами материала являются его влажность и плотность, их в обязательном порядке необходимо учитывать при выборе. От них зависит эффективность работы котла.
Учитывайте приведенные ниже цифры:
- плотность непросушенных небольших опилок от ленточной пилорамы образовывает плотностью приблизительно 250 кг/м3. Их расход на 1кВт мощности оборудования будет приблизительно 500 г/ч при постоянной работе;
- плотность сухой пористой стружки от фрезерного станка образовывает 100-150 кг/м3, расход – 250 г/ч на 1кВт.
Совет: чем суше будет материал, тем его меньше нужно для действенной работы оборудования.
Не забывайте, что самое ахиллесова пята отопительной системы, работающей на деревообрабатывающих отходах – участок хранения горючего. Для работы котла мощностью 25 кВт в не весьма холодную зиму нужно тратить приблизительно 0,5 м3 опилок каждый день. Для этого пригодится склад внушительных размеров либо их регулярный подвоз.
Совет: делая своими руками склад, его в обязательном порядке необходимо шепетильно гидроизолировать. В противном случае эффект применения недорогого горючего быстро придет к нулю.
Прессовать либо нет
Выше было поведано о применении в качестве горючего сыпучих древесных отходов. В также время сейчас все чаще употребляются технологии, талантливые сделать их более компактными, спрессовав в маленькие брикеты.
Рассмотрим характеристики последних детальнее:
- Прессованные опилки на протяжении горения будут выделять такое же количество энергии, как и натуральная древесина однообразного объема.
- Цена прессованного материала ниже стоимости дров.
- Транспортировать брикеты и хранить их легче, поскольку они не требуют много места. В следствии сыпучие опилки будут проигрывать им в экономическом замысле. Изготавливают брикеты значительно чаще предприятия, утилизирующие отходы деревообработки.
Вы имеете возможность кроме этого и самостоятельно наладить производство прессованного горючего.
Ниже будут даны рекомендации, как это сделать:
- Применяйте гранулятор производства. Наряду с этим нужно учесть, что материал должен быть определенной плотности и влажности.
- Для изготовления цилиндрических пеллет возможно из подручных материалов сделать ручной пресс. Готовые брикеты будет комфортно загружать в любую топливную камеру.
- Возможно самостоятельно приготовить композитное горючее, складывающееся из опилок и глины в пропорции 10 к 1. Смесь нужно затопить , хорошо вымешать и высушить на солнце.
В следствии любых предложенных выше действий у вас окажутся компактные горючие бруски, выделяющие при горении большое количество тепловой энергии.
Преимущества и недостатки отопления древесными отходами
Практически это основной вопрос, на который должен узнать ответ любой, кто решил применять опилки для обогрева помещения:
- Топить древесными отходами — дешево. Особенно выгодно будет, в то время, когда неподалеку будет расположено деревообрабатывающие предприятие, у которого опилки возможно брать по низкой цене.
- Горение древесины позволяет быстро нагревать воду и действенно поддерживать температуры дома. Использование брикетированной стружки лишь еще больше повысит эффективность процесса.
- Дерево – экологически чистый материал, исходя из этого при его утилизации в атмосферу попадает минимум токсинов.
Эксплуатация установки, работающей на опилках, несложная. Ее монтаж не требует громадного количества разрешений, в случае если сравнивать с подключением газового котла отопления.
Из недостатков:
- сложности с хранением материала. Не смотря на то, что прессование частично решает это, но требуется отыскать достаточно просторное помещение;
- процесс горения сопровождается образование громадного количества сажи и золы. Последнюю возможно применять как удобрение, а вот проку от сажи никакого;
- нужно систематично прочищать дымоход.
Вывод
Отопительный котел на опилках может стать хорошим решением, в случае если горючее расположено неподалеку либо возможно организовать сухой и гидроизолированный склад громадного объема для его хранения. Запрещено отрицать положительный эффект от применения для того чтобы способа обогрева жилья, тем более, что в государствах Европы он используется достаточно давно (см.кроме этого статью «Отопительные котлы на отработке: изучаем возможности»).
Еще один плюс – экологичность, приятно осознавать, что детям вы не покинете нечистую атмосферу. Видео в статье разрешит возможность найти дополнительную данные по указанной выше теме.
Твердотопливные котлы — Отопление опилками
Отопление опилками для современных предприятий становится всё более выгодным в связи с ростом цен на газ и дизельное топливо. А рост объема отходов заставляет руководителей деревоперерабатывающей промышленности искать возможность утилизировать образовавшиеся горы опилок и щепы.
Бывает так, что предприятие строит свои объекты недвижимости в недоступном или отдаленном от газовых трасс месте. И тогда встаёт вопрос — чем отапливать производственные, складские или административные предприятия? Отопление опилками или щепой становится вполне реальным выбором для обеспечения теплом объектов недвижимости.
Современные технологии сжигания сыпучего топлива доведены до работоспособного уровня автоматизации и надежности, и существует тенденция увеличения парка котлов на опилках и щепе одними и теми же заказчиками. Покупая один котел на пробу, собственник, видя прямую выгоду от отопления опилками, полностью переходит на отопление опилками и щепой.
Бывает, когда собственники предприятия, занимающегося переработкой древесины, уже проведен газ, и работают газовые котлы, решают, что необходимо купить твердотопливный котел на опилках и щепе именно для утилизации отходов производства. И такие предприятия как правило полностью переходят на отопление опилками. Им уже не приходится вывозить куда либо накопившиеся опилки, экономя средства на транспорте.
Выгоды от отопления опилками очевидны, и во некоторых европейских странах, например в Финляндии, организовываются кооперативы, осуществляющие поставку тепла в частные и многоквартирные дома из котельных, работающих на опилках и щепе.
Наша компания обладает опытом подбора, проектирования, монтажа и обслуживания твердотопливных котлов на опилках и щепе. Мы предлагаем вам, прежде чем обращаться на какой либо завод по производству котлов на опилках и щепе, позвонить или написать нам.
Мы работаем со всем заводами на территории России, выпускающими подобное оборудование, и знаем все нюансы, связанные с эксплуатацией того или иного оборудования. Стоимость оборудования для вас никак не изменится, если вы обратитесь к нам за консультацией. Возможно после общения с нами вы примете решение о том, чтобы именно мы вели ваши дела по вопросам устройства системы отопления на опилках, щепе или другом твердом топливе. О твердотопливных котлах мы знаем почти всё, так как имеем огромный опыт работы в своей области.
Позвоните или напишите нам!
С уважением
Коллектив единомышленников Твердотоп
ЧТО ТАКОЕ ОТОПИТЕЛЬНЫЕ КОТЛЫ НА ОПИЛКАХ? — Будет Тепло
Сама идея использовать опилки для отопления промышленных помещений возникла еще во времена Советского Союза, но так как в то время необходимости в экономии традиционных видов топлива не было, она не получила должного распространения. Сегодня на рынке представлено в основном зарубежное отопительное оборудование, работающее на опилках. Котлы на опилках в основном используют один и тот же принцип работы и похожую конструкцию и устройство.
КАК РАБОТАЕТ ОПИЛОЧНЫЙ КОТЕЛ
- Устройство котлов отопления на опилках достаточно простое, но эффективное. Процесс сжигания осуществляется с помощью контролируемого горения, трехступенчатой подачи воздуха и газогенерации продуктов сгорания. Топливо от загрузки в резервуар для хранения, до его превращения в тепловую энергию проходит следующие стадии:
- Опилки сгружаются в специальный бункер, в котором находится шнек. В частном доме сам приемочный резервуар может находиться вне дома. С помощью червячной передачи опилки из резервуара приемки поступают в помещение служащее хранилищем опилок. Еще один шнек делает забор топлива и отправляет опилки в специальный резервуар, который соединен непосредственно с топочной камерой. Отопление на опилках, таким образом, является полностью автоматизированным процессом.
- Поступая в топочную камеру, опилки поджигаются автоматически и с помощью трехступенчатой подачи воздуха, обеспечивающей завихрение пламени, сжигаются.
- Пламя, под напором воздуха, обеспечивает нагрев теплообменника.
- Нагретый воздух, полученный в процессе сжигания топлива, отправляется в камеру газогенерации (обычно устанавливается дополнительно), после в систему дымоотведения.
По своей сути котёл на опилках представляет собой целую модульную установку. Монтаж отопительной системы на опилках окупается в том случае, если поблизости есть стабильный источник топлива. Всего для одного часа работы котла с мощностью 25 кВт потребуется 40 кг опилок.
КОНСТРУКЦИЯ КОТЛА РАБОТАЮЩЕГО НА ОПИЛКАХ
Для обеспечения непрерывной и производительной работы бытового котла для сжигания опилок необходим целый комплекс устройств. Конечно, существуют модели, которые в состоянии работать и при ручной закладке сырья, но их эксплуатация крайне неудобна, по причине необходимости в постоянной загрузке сырья в резервуар для топлива. Закладку придется выполнять каждые 1-2 часа.Котел для дома на опилках представляет собой целую модульную станцию и состоит из следующих узлов:
- Шнековая система — автоматизация процесса подачи топлива выполняется с помощью нескольких шнеков. Одни отвечают за загрузку опилок в бункер, другие за дозированную подачу сырья в топочную камеру.
- Воздушный насос — домашние автоматические отопительные котлы на опилках не могут работать без использования принудительного нагнетания воздуха в топочную камеру. Этот же принцип используется и в оборудовании с ручной закладкой топлива. Вентиляторы нагнетают воздух в топку таким образом, чтобы создать необходимое давление и завихрение пламени.
- Камера газогенерации — не у всех моделей котлов входит в обычную комплектацию и устанавливается отдельно. С газогенерацией эффективность обогрева на опилках повышается на 30-40%. На практике это означает, что в дымоход уходит практически полностью остывший воздух. Все тепло, полученное от сжигания сырья, аккумулируется и передается теплоносителю.
- Вытяжной вентилятор — необходим при использовании камеры газогенерации. Остывшие газы создают пониженную тягу, для увеличения которой и необходимо использовать вытяжное оборудование для водонагревательных котлов на опилках.
- Автоматика — осуществляет контроль над температурным режимом. Следит за скоростью поступления топлива в топочную камеру. При необходимости можно заказать оборудование, которым можно управлять удаленно. В случае возникновения аварийных ситуаций, пользователю будет прислано оповещение о возможных нарушениях на номер мобильного телефона.
процессов | Бесплатный полнотекстовый | Совместное сжигание опилок и сжиженного нефтяного газа в модифицированной ракетной печи
Многие народы в регионах Юго-Восточной Азии использовали печи на биомассе для обогрева и приготовления пищи. Ракетная печь является одним из широко используемых типов из-за ее простой конструкции, гибкости изменения размера твердой биомассы, низкого расхода топлива и выбросов по сравнению с открытым огнем или неулучшенной кухонной плитой [1]. Ракетная печь была впервые изобретена Ларри Виньярски [2].Твердое топливо из биомассы сжигается в L-образной камере сгорания. Первичный воздух естественным образом втягивается в камеру сгорания через питающий туннель печи. Вторичный воздух подается в верхнюю часть печи, чтобы обеспечить чистое сгорание. В случае ракетной печи с длинным дымоходом, достаточная принудительная тяга, возникающая в результате эффекта дымохода, вызывает непрерывное горение и высокий тепловой КПД [3]. Недостатком такой конструкции является высокая стоимость строительства и сложность монтажа.Обычно такая конструкция печки используется как подогреватели ракетной массы для обогрева. Более простая конструкция — переносная ракетная печь. Тяга в переносной ракетной печи создавалась за счет сочетания теплоты сгорания и эффекта дымовой трубы [4,5]. Такая конструкция обычно используется для приготовления пищи. Ракетная печь может работать как на порошкообразном, так и на непорошковом топливе из биомассы [6]. Для непорошковой биомассы прямое сжигание в присутствии первичного и вторичного воздуха было основным механизмом горения. Непрерывная подача в камеру сгорания может быть легко осуществлена для непорошкового топлива из биомассы.Напротив, порошкообразная биомасса использовалась в конфигурации периодического сжигания. Порошок биомассы прессовали в брикет в ракетной печи. Во время сжатия внутри печи сохранялся L-образный канал для потока воздуха. Опилки, частичное смешивание опилок с листьями, сушеные растения и древесная щепа — примеры биомассы, используемой в порошкообразной форме [7]. Опилки — самое интересное сырье. Это был крупный источник отходов биомассы, из которых при переработке 100 кг древесины образовывалось около 12–15 кг [8].Ракетная печь, в которой в качестве топлива используются опилки, получила название печи на опилках. Механизмы сжигания опилок печи состоят из прямого сжигания опилок и сжигания летучих веществ, образующихся при пиролизе опилок [6,9]. Когда печь из опилок зажигалась, тепло, образующееся в результате прямого сжигания опилок вокруг L-образного воздушного канала, проходило через опилочный блок, что приводило к пиролизу блока. Пиролизный газ диффундировал через блок в воздушный канал и смешивался с воздухом. Из-за большого количества образовавшегося пиролизного газа в начальный период топливовоздушная смесь была богатой.Эта смесь текла вверх по воздушному каналу и сгорала наверху печи. Это сгорание увеличило скорость всасывания воздуха в воздушный канал, что привело к увеличению скорости прямого сгорания. Следовательно, температура блока опилок и выработка пиролизного газа увеличились. Скорость распространения фронта пиролиза также увеличилась. Однако проводящее тепловое сопротивление блока опилок уменьшало скорость распространения. Таким образом, производство и скорость сжигания пиролизного газа в следующий период эксплуатации снизились.Уменьшение образования пиролизного газа и скорости горения привело к низкой температуре внутри печи. Пламя исчезло, и горение внутри печи было похоже на тлеющее горение [10,11]. Для поддержания пламени и высокой температуры внутри печи необходимо, чтобы переносные печи на опилках постоянно помещали в камеру сгорания кусок дерева. Без куска дерева температура камеры сгорания низкая. Следовательно, эта печь выделяет много дыма. В случае печи малого диаметра был обнаружен высокий выход полукокса, а несгоревшая биомасса наблюдалась в печи большого диаметра.Однако после того, как в печь положили дрова, было видно сильное пламя и неполное возгорание. Предыдущее исследование пиролиза опилок показало, что выход пиролизного газа увеличивался, а выход полукокса снижался при повышении температуры пиролиза [8]. Это указывало на то, что температура камеры сгорания была важным параметром для непрерывной работы печи. Таким образом, надлежащее дополнительное тепло необходимо для эффективной работы переносных печей на опилках. Вместо того, чтобы класть кусок дерева в камеру сгорания, лучше выбрать сжиженный углеводородный газ (СНГ).Скорость горения сжиженного нефтяного газа можно легко контролировать, а это означает, что дополнительное тепло будет подаваться в печь должным образом и непрерывно. В этом методе переносная печь на опилках может эффективно работать в течение длительного периода. Исследование совместного сжигания опилок и сжиженного нефтяного газа в этой конфигурации может привести к снижению потребления сжиженного нефтяного газа в процессе приготовления пищи на малых предприятиях пищевой промышленности. Тем не менее, нет достоверных доказательств эффективности этой конструкции. Кроме того, СУГ — дорогостоящее топливо. Чрезмерное использование сжиженного нефтяного газа может быть ненужным.Эта работа модифицировала ракетную печь, в которой сжимались опилки и сжигался сжиженный нефтяной газ в качестве топлива для совместного сжигания. Проведено исследование тепловых характеристик печи. Были изучены скорость нагрева печи и ее огневая мощь при различных расходах сжиженного нефтяного газа и диаметрах печи. Сообщается также о производительности печи.
Опилки — Команда CoFH
Опилки — это материал, обычно получаемый в качестве побочного продукта лесопилки.
Получение
Лесопильный завод
Измельчитель
| Состав | Energy | Рецепт измельчителя |
|---|---|---|
| Любая древесина | 2000 РФ | |
| Любые доски | 1000 РФ | |
| Блокнот | 4000 РФ | |
| Музыкальный автомат | 4000 РФ | |
| Деревянная кирка | 3000 РФ | |
| Деревянная лопата | 3000 РФ | |
| Деревянный топор | 3000 РФ | |
| Деревянная мотыга | 3000 РФ | |
| Удочка | 3000 РФ | |
| Деревянные ножницы | 3000 РФ | |
| Деревянный молоток | 3000 РФ | |
| Деревянный экскаватор | 3000 РФ | |
| Деревянный серп | 3000 РФ | |
| Деревянный меч | 3000 РФ | |
| Лук | 3000 РФ | |
| Щит | 3000 РФ |
Использование
Ингредиент для крафта
Улучшенная теплопроводность композитных материалов с фазовым переходом на основе опилок и расширенного графита для хранения тепловой энергии | Биоресурсы и биопереработка
FTIR-анализ
FTIR-анализ был использован для оценки химической структуры PEG, опилок отходов и EG.Спектры FTIR (a) ПЭГ, (b) CPCM-4, (c) CPCM-4 с 5% EG и (d) опилок отходов показаны на рис. 2. На рис. 2а два типичных пика ПЭГ составляли соответственно 962 и 2906 см -1 . Пик при 962 см −1 является валентными колебаниями C – H, а пик при 2906 см −1 принадлежит валентным колебаниям –CH 2 PEG (Qian et al. 2015b). При волновых числах 1109 и 3403 см −1 были обнаружены пики валентных колебаний C – O и –OH соответственно.Рисунок 2d представляет собой типичный спектр отходов опилок. Из-за наличия в древесине соединений водорода и кислорода, таких как целлюлоза, гемицеллюлоза и лигнин, пики при 3329 и 2280 см -1 , соответственно, являются валентными колебаниями –OH и –CH 2 в отходы опилок. На рис. 2в показаны характерные пики поглощения при волновом числе 1636 см -1 , соответствующие валентным колебаниям C = O. На рис. 2b, c пики валентных колебаний –OH исчезли, что позволяет предположить, что он может образовывать водородную связь, вызванную –OH ПЭГ и опилками отходов.За исключением небольшого проскальзывания пиков (например, –CH 2 –OH), основные пики ПЭГ и опилок появились, как и ожидалось. Результаты показали, что не было обнаружено никаких значительных новых пиков, что указывает на отсутствие химических взаимодействий между ПЭГ и отходами опилок, что благоприятно с точки зрения стабильности формы композитов.
Рис.2Спектр FTIR (а) ПЭГ, (б) CPCMs-4, (c) CPCMs-4 с 5% EG и (d) опилок
XRD-анализ формоустойчивых CPCM.
XRD был использован для исследования кристаллических свойств композитов.На рис. 3 показаны рентгенограммы (а) EG, (b) PEG, (c) CPCM-4 с 5% EG, (d) CPCM-4 и (e) опилки отходов. Как показано на рис. 3а, крутой пик при 26,5 ° был приписан кристаллической структуре EG. Два отчетливых крутых пика около 19,3 ° и 23,2 ° были отнесены к кристаллу ПЭГ (фиг. 3b), а 22,2 ° — к опилкам отходов (кривая е). На рис. 3d показаны характерные дифракционные пики ПЭГ и опилок. Кроме того, на фиг. 3c, дифракционные пики, характерные для ПЭГ, опилок и EG, появляются одновременно, и никаких явных изменений пиков не наблюдается.Эти результаты предполагают, что кристаллические структуры ПЭГ, отработанных опилок и ЭГ не были разрушены образованием композитного материала с фазовым переходом, состоящего из ПЭГ / отработанных опилок и ЭГ, что также предполагает отсутствие значительного взаимного эффекта между ПЭГ, отходы опилок и ЭГ.
Рис.3Рентгенограммы для (а) ЭГ, (б) ПЭГ, (в) CPCM-4 с 5% EG, (d) CPCM-4 и (e) опилок отходов
Микроструктура формоустойчивых CPCM
На рис. 4 показаны фотографии отходов опилок и CPCM-1-4, сделанные с помощью сканирующего электронного микроскопа.На рис. 5 представлена СЭМ-фотография КПКМ-4 с ЭГ. На рис. 4в отчетливо показана микроструктура опилок отходов. Он показывает, что в опилках образовалась трубчатая структура, а также многочисленные поры на трубке. Сравнение с фиг. 4c, d, f показывает, что PEG абсорбировался в порах и трубках, что указывает на то, что он был равномерно абсорбирован структурой опилок отходов. На фиг. 4i, кроме того, можно видеть, что поры опилок отходов поглотили гораздо больше ПЭГ и что трубчатая структура и поры микроструктуры в опилках отходов исчезли.Однако сравнение рис. 4g, h с рис. 4a, b указывает на отсутствие очевидных изменений в основной форме, предполагая, что композиты могут оставаться стабильными по форме во время процесса фазового перехода.
Рис.4SEM-фотографии a опилок (× 100), b опилок (× 500), c опилок (× 800), d CPCM-1 (× 800 ), e CPCMs-2 (× 800), f CPCMs-3 (× 800), г CPCMs-4 (× 100), h CPCMs-4 (× 500) и i КТКМ-4 (× 800)
Фиг.5SEM-фотографии a CPCM-4 с 1% EG (× 800), b CPCM-4 с 3% EG (× 800), c CPCM-4 с 5% EG (× 800 ) и d CPCMs-4 с 5% EG (× 5.0k)
На рис. 5 показаны СЭМ-изображения CPCM-4 с 1% EG, CPCM-4 с 3% EG и CPCM-4 с 5% EG, демонстрирующие, что EG равномерно распределяется на CPCM-4, что хорошо согласуется с предыдущее исследование показало, что добавление ЭГ может помочь улучшить теплопроводность ПКМ и предотвратить утечку жидкостей в композитные материалы с фазовым переходом.Таким образом, в этом исследовании был получен новый композитный материал с фазовым переходом со стабильной формой и повышенной теплопроводностью.
Смачивающие свойства композитного материала с фазовым переходом
Теория поглощения предполагает, что смачиваемость твердых материалов особенно важна во многих областях (Wang et al., 2017). Малый угол контакта (<90 °) показывает, что твердый материал смачивается. И жидкость будет впитываться в твердые материалы. Краевой угол - это угол, под которым граница раздела жидкость / пар встречается с твердой поверхностью.И это определяется взаимодействиями через три интерфейса (рис. 6) (Zhenyu et al. 2016).
Рис. 6Принципиальная диаграмма краевого угла смачивания системы твердое тело – жидкость – пар
$$ \ it {\ cos} \ theta = {{\ left ({\ gamma _ {\ text {SV}} — \ gamma _ {\ text {SL}}} \ right)} \ mathord {\ left / {\ vphantom {{\ left ({\ gamma _ {\ text {SV}} — \ gamma _ {\ text {SL}}} \ right)} {\ gamma _ {\ text {LV}}}}} \ right. \ kern-0pt} {\ gamma _ {\ text {LV}}}}, $$
(1)
, где параметры \ (\ it \ gamma _ {\ text {SV}}, \) \ (\ it \ gamma _ {\ text {SL}}, \) и \ (\ it \ gamma _ {\ text {LV}} \) — это соответственно межфазные натяжения твердое тело – пар, твердое тело – жидкость и жидкость – пар, и где θ — угол смачивания.Чтобы косвенно оценить абсорбционные характеристики, в этом исследовании были измерены смачивающие свойства различных поддерживающих материалов. Раствор ПЭГ в этаноле может быстро впитаться в опилки отходов в течение 2 с, а угол смачивания приближается к 0 °, что указывает на хорошую смачиваемость опилок. Процесс динамического поглощения показан в Дополнительном файле 1: Видео S1. В таблице 2 показана максимальная массовая доля ПЭГ в материалах подложки и время, необходимое для диффузии раствора этанола с ПЭГ в материалы подложки.Время, необходимое для диффузии в опилки отходов, составило 2 с, что намного меньше, чем у гидроксиапатита (7 с), силиката кальция (10 с), активированного угля (11 с), но максимальная массовая доля ПЭГ больше, чем у гидроксиапатита (70%), силиката кальция (70%) и активированного угля (70%), что указывает на то, что опилки отходов обладают превосходными смачивающими свойствами по сравнению с гидроксиапатитом, силикатом кальция и активированным углем. Результаты подтверждают, что отходы опилок обладают хорошей смачиваемостью и что опилки могут быть потенциальным вспомогательным материалом для поглощения материалов с фазовым переходом.
Таблица 2 Массовая доля ПЭГ и время, необходимое для диффузии раствора этанола с ПЭГ во вспомогательные материалыСвойство стабильности формы
Сушильный шкаф использовали для характеристики свойств стабильности формы PEG (фиг. 7a), CPCM-4 (фиг. 7b) и CPCM-4 с 5% EG (фиг. 7c). Каждую заданную температуру поддерживали в течение 30 минут, и для записи результатов использовали цифровую камеру. Как показано на фиг. 7, при температуре 70 ° C ПЭГ быстро плавился.Напротив, структуры как CPCM-4, так и CPCM-4 с 5% EG оставались неизменными. При повышении температуры до 80 ° C ПЭГ полностью растворялся в жидкости, в то время как CPCM-4 и CPCM-4 с 5% EG оставались твердыми из-за присутствия опилок отходов, которые оказывали существенную поддержку композитной структуре. Утечки жидкости не было обнаружено на CPCM-4 и CPCM-4 с бумагой для взвешивания 5% EG, что демонстрирует, что масса и структура образцов CPCM-4 и CPCM-4 с 5% EG оставались постоянными как до, так и после термической обработки. тестовое задание.
Рис.7Изображения со стабильной формой a PEG, b CPCMs-4 и c CPCMs-4 с 5% EG
Результаты ясно показывают, что подготовленный композитный материал с фазовым переходом имел стабильную форму без какой-либо утечки жидкости из поддерживающих материалов, что вносит значительный вклад в область аккумулирования тепловой энергии. Кроме того, что касается испытания циклов нагрев-охлаждение CPCMs-4, рис. 8 показывает, что не было явных изменений в температурах плавления и затвердевания до и после 200 и 1000 циклов нагрев-охлаждение (обозначенных как CPCMs-4c. , CPCMs-4c 1 после 200 и 1000 циклов нагрев – охлаждение соответственно).Температура плавления КПКМ-4 до и после 200 и 1000 циклов нагрев-охлаждение составляла соответственно 58,1, 59,5 и 58,9 ° C, а температуры затвердевания КПКМ-4 до и после циклов составляли соответственно 48,6 ° С. 48,7 и 48,4 ° С. Кроме того, скрытая теплота, необходимая для плавления CPCM-4 до и после циклов, составляла соответственно 151,1, 143,0 и 126,4 кДж / кг. Скрытая теплота, необходимая для затвердевания CPCM-4 до и после циклов, составляла соответственно 140,3 и 133.7 и 117,5 кДж / кг. После циклов энтальпия плавления снизилась на 5,4 и 16,4% соответственно, а энтальпия затвердевания — на 4,7 и 16,2% соответственно. Это показало, что не было обнаружено никаких явных изменений в отношении скрытой теплоты и температур фазовых превращений, что подтверждает, что CPCM-4 имеет хорошую тепловую надежность.
Рис. 8Кривые ДСК CPCM-4 до и после 200 или 1000 циклов нагрев-охлаждение
Термические свойства композитных материалов с фазовым переходом
Скрытый фазовый переход и температура CPCM были получены с помощью дифференциального сканирующего калориметра (DSC).Кривые плавления и затвердевания ДСК (а) ПЭГ, (б) CPCM-1, (c) CPCM-2, (d) CPCM-3 и (e) CPCM-4 показаны на рис. 9. Кроме того, кривые плавления и затвердевания (а) ПЭГ, (б) CPCM-4 с 5% EG и (c) CPCM-4 показаны на рис. 10. Тепловые данные CPCM показаны в таблице 3.
Рис.9Кривые DSC (а) PEG, (b) CPCM-1, (c) CPCM-2, (d) CPCM-3 и (e) CPCM-4
Рис.10Кривые ДСК (а) ПЭГ, (б) CPCMs-4 с 5% EG и (c) CPCM-4
Таблица 3 Тепловые характеристики CPCM-1, CPCM-2, CPCM-3, CPCM-4, CPCM-4c, CPCM-4c 1 , CPCM-4 с 1% EG, CPCM-4 с 3% EG, CPCM -4 с 5% ЭГ и ПЭГСкрытый фазовый переход считается одним из наиболее критических факторов для оценки способности аккумулирования тепловой энергии CPCM.Фактически, тепловая энергоемкость CPCM зависит от содержания PEG в композитах. Более высокое содержание PEG значительно улучшит скрытый фазовый переход; однако более высокое содержание ПЭГ также увеличивает вероятность утечки жидкости. Взятые вместе, как содержание PEG, так и свойства стабильности формы признаны двумя критическими факторами, которые могут влиять на способность аккумулирования тепловой энергии CPCM. В этом исследовании максимальная массовая доля ПЭГ в CPCM составляла 80% без какой-либо утечки жидкости во время фазового перехода (рис.7б). Как показано в таблице 3, температуры плавления ПЭГ и CPCM-1-4 составляли, соответственно, 59,0, 56,8, 57,2, 57,3 и 58,1 ° C, а энтальпия плавления составляет 189,5, 37,8, 76,0, 111,2 и 151,1 кДж / кг. Температуры затвердевания PEG и CPCMs-1-4 составляли, соответственно, 46,5, 44,9, 45,9, 46,4 и 48,6 ° C, в то время как энтальпия затвердевания составляла 172,5, 29,1, 69,9, 105,3, 140,3 кДж / кг. Температуры плавления CPCMs-4 с 1% EG, CPCMs-4 с 3% EG и CPCMs-4 с 5% EG составили соответственно 58,1, 58.0 и 58,6 ° С. Температуры затвердевания составляли соответственно 48,3, 48,0 и 48,5 ° C. Эти результаты демонстрируют, что свойства фазового перехода CPCM-4 с EG очень похожи на свойства смеси PEG, что позволяет предположить, что опилки отходов, EG и PEG совместимы. Энтальпии изменения фазы плавления для CPCM-4, CPCM-4 с 1% EG, CPCM-4 с 3% EG и CPCM-4 с 5% EG составляли, соответственно, 151,1, 150,1, 148,6 и 145,3 кДж / кг. в то время как их энтальпии изменения фазы затвердевания были 140,3, 138.3, 135,2 и 131,4 кДж / кг соответственно. Из-за низкого содержания ЭГ (т. Е. 1–5%) энтальпия фазового изменения композитов существенно не снизилась, что указывает на то, что теплоемкость существенно не изменилась при низкой массовой доле ЭГ. В композитных материалах с фазовым переходом процесс фазового перехода происходит из PEG, энтальпия фазового изменения CPCM может быть получена по формуле. (2):
$$ \ Delta H _ {\ text {CPCMs}} = \ Delta H _ {\ text {PCM}} \ times \ eta, $$
(2)
, где параметр η — массовая доля ПЭГ в композитах, а ∆H PCM — энтальпия фазового перехода PCM.
От CPCM-1 до CPCM-4 он показывает, что с увеличением PEG температура фазового перехода повышается. Причина может быть объяснена вторым законом термодинамики, применяемым в процессе фазового перехода.
$$ T = \ frac {\ Delta H} {\ Delta S}, $$
(3)
, где T — температура фазового перехода CPCM, Δ H теплота фазового перехода на единицу массы, а Δ S — изменение энтропии во время фазового перехода.С увеличением массовой доли ПЭГ ∆ H улучшается, а ∆ S уменьшается. Следовательно, температура фазового перехода снижается. По сравнению с CPCM-1-3 изменение энтропии наименьшее, а энтальпия фазового перехода наибольшая. По этой причине кривые ДСК CPCM-4 существенно отличаются от CPCM-1-3. Согласно формуле энтропии энтропия будет больше с массовой долей ПЭГ. По сравнению с ПЭГ, опилки отходов имеют большую степень расширения из-за пористой структуры во время фазового перехода.Как следствие, температура фазового перехода CPCM станет больше.
Переохлаждение как еще один важный параметр в практических приложениях, который следует принимать во внимание. Снижение степени переохлаждения может способствовать процессу фазового перехода. В соответствии с таблицей 3 степень переохлаждения может быть получена как разница между температурами плавления и затвердевания. На рисунке 11 показана степень переохлаждения для PEG, CPCM-1, CPCM-2, CPCM-3 и CPCM-4.По сравнению с PEG степень переохлаждения CPCM постепенно снижалась с увеличением массовой доли PEG. Степень переохлаждения CPCM-1, CPCM-2, CPCM-3, CPCM-4, CPCM-4, CPCM-4 с 1% EG, CPCM-4 с 3% EG и CPCM-4 с 5% EG была соответственно, снизились на 4,8, 9,6, 12,8, 24,0, 21,6, 20,0 и 19,2% по сравнению с PEG. Результаты показывают, что степень переохлаждения для оптимального образца может эффективно снизиться до 24,0% путем добавления 20% опилок.
Фиг.11Степень переохлаждения для CPCM-1, CPCM-2, CPCM-3 и CPCM-4
Изменение объема в процессе фазового перехода
Термическое расширение — это тенденция изменения формы, площади и объема из-за изменения температуры. Изменение объема PCM происходит в процессе фазового перехода. Теоретически меньшее изменение объема CPCM больше подходит для хранения тепловой энергии в практических приложениях, поскольку большой процент расширения может вызвать повреждение окружающей среды, такое как коррозия, объемная деформация и т. Д.В этом исследовании коэффициент объемного расширения определяется следующим уравнением. (4):
$$ \ gamma_ {V} = {{\ left ({V_ {1} — V_ {0}} \ right)} \ mathord {\ left / {\ vphantom {{\ left ({V_ {1} — V_ {0}} \ right)} {V_ {0}}}} \ right. \ kern-0pt} {V_ {0}}}, $$
(4)
, где параметры \ (\ it V_ {0} \) и V 1 — объемы приготовленного образца при комнатной температуре и 70 ° C, выдерживаемых в течение 30 мин соответственно.Точно взвешивали 0,6 г отходов опилок, CPCM-1, CPCM-2, CPCM-3, CPCM-4 и ПЭГ. Затем образцы прессовали в цилиндры диаметром 13 мм под давлением 15 МПа. В таблице 4 указаны высота, диаметр и объем ( V 0 = 0,25 × π × D 2 0 × H 0 , В 1 = 0.25 × π × D 2 1 × H 1 ) изменения для образцов. Коэффициенты увеличения объема отходов опилок, КТКМ-1, КТКМ-2, КТКМ-3, КТКМ-4 и ПЭГ составляли, соответственно, 6,50, 22,02, 23,59, 15,86, 14,22 и 25,64%. Эти результаты показывают, что коэффициент объемного расширения CPCM-4 намного ниже, чем у PEG, что показывает, что CPCM-4 обладают хорошей термической стабильностью размеров и перспективны для хранения тепловой энергии в практическом применении.
Таблица 4 Изменение высоты, диаметра и объема образцов таблетокТеплопроводность формоустойчивого композитного материала с фазовым переходом
Теплопроводность оценивалась с помощью измерителя теплопроводности (TCM) при температуре испытания 24 ° C. Как показано в таблице 5, теплопроводность CPCM-4, CPCM-4 с 1% EG, CPCM-4 с 3% EG и CPCM-4 с 5% EG составила, соответственно, 0,1156 Вт / (м · К), 0,1202 Вт / (м · К), 0,1371 Вт / (м · К) и 0.1431 Вт / (м · К). По сравнению с CPCM-4 теплопроводность CPCM-4 увеличивалась с увеличением содержания EG, что хорошо согласуется с результатами предыдущего исследования (Tang et al. 2015). Наибольшее усиление на 23,8% было получено в CPCM-4 с 5% EG, что ясно указывает на то, что добавление небольших количеств EG в композиты может значительно повысить теплопроводность. Увеличение теплопроводности, скорее всего, связано с теплопроводной сеткой, образованной ЭГ (Собольчак и др.2016).
Таблица 5 Теплопроводность CPCM-4, CPCM-4 с 1% EG, CPCM-4 с 3% EG и CPCM-4 с 5% EGТермическая стабильность
Термическая стабильность чистых компонентов (ПЭГ и опилки отходов) и подготовленных композитов (CPCMs-1-4) была оценена с помощью анализа ТГА, как показано на рис. 12. На кривых опилок отходов около 3 Наблюдалась потеря веса в% абсорбированной воды, включая связанную воду и небольшое количество свободной воды.С увеличением массовой доли ПЭГ количество поглощенной воды снижалось. Кривая CPCMs-4 не показала абсорбцию воды. Быстрая потеря массы опилок, CPCM-1-4 и ПЭГ произошла при 356,1, 361,5, 384,4, 388,3, 389,6 и 383,0 ° C соответственно. CPCM были термически стабильными при температурах ниже 150 ° C. В результате полученные в данном исследовании CPCM были достаточно стабильны при своих рабочих температурах, что обеспечивало их применимость на практике. Результаты ясно показывают, что добавление ПЭГ в опилки отходов может не только улучшить термическую стабильность опилок, но также повысить влагостойкость опилок, поэтому его можно использовать в реальных условиях.
Рис. 12Кривые ТГ отходов опилок, КПКМ-1-4 и ПЭГ
|
|
|
|
(PDF) Оптимизация горелки мокрых опилок
189
Удаление летучих веществ было завершено во всех случаях, подтверждая, что режим горения был выбран правильно
.Выгорание полукокса — довольно длительный процесс, поэтому при более высоких расходах воздуха выгорание полукокса
резко уменьшается, что является причиной более низких температур на выходе. Мощность, вырабатываемая горелкой
, практически линейно зависит от массового расхода опилок.
Выводы
В ходе реализации настоящего исследовательского проекта возможности моделирования Fluent
были адаптированы для специальной задачи: моделирование сложных физико-химических процессов в камере для сжигания опилок eddy
.При оптимизации горелки учитывались различные геометрические формы и скорости подачи воздуха / опилок
и направления потока относительно вертикальной оси. Было обнаружено
, что гранулометрический состав опилок играет важную роль в процессах горения внутри горелки
.
можно эффективно контролировать изменением скорости и пропорции подачи воздуха при горении с двумя впусками. Основным ограничением изменения пропорции подачи воздуха является необходимость предотвращения образования
агломератов опилок в потоке газа внутри горелки.Частично эту проблему можно решить, введя
рециркуляцию дымовых газов. Увеличение размера древесных частиц в основном приводит к гомогенизации
скалярных полей (температура, химические вещества) по объему горелки. Геометрия горелки
и набор рабочих параметров, названный базовым вариантом, оказались наиболее подходящими для построения реальной рабочей модели
.
Благодарности
Авторы выражают благодарность Министерству образования и науки Латвии за финансовую поддержку.
Благодарим ООО «Термика» за предоставление общей концепции вихревой горелки.
Каталожные номера
[1] Горелка с вихревой камерой для опилок средней мощности. Заключительный отчет по проекту № 1720, руководитель С. Лацис.
Латвийский университет, Рига, 2001, 96 с.
[2] http://www.biomasse-normandie.org.
[3] Тернс, С.Р .: Введение в горение, концепции и приложения. McGraw Hill, New York, 1996,
566 pp.
[4] Fluent 5, Руководство пользователя, Fluent Inc., 1998.
[5] Haider, A., Levenspiel, O .: Коэффициент сопротивления и конечная скорость сферических и несферических частиц.
Порошковая технология, 1989, №58, с. 63-70.
[6] Морси, С.А., Александр, А.Дж .: Исследование траекторий частиц в системах с двухфазным потоком. J.Fluid
Mech., Том 55, 1972, № 2, стр. 193-208.
Авторы
Д-р физ. Булыгинс, Леонидс
Физико-математический факультет
Математический
Латвийский университет
ул.8
LV-1002 Рига, Латвия
эл. Почта: [email protected]
д-р физ. Лацис, Сандрис
Физико-математический факультет
Математический
Латвийский университет
ул. 8
LV-1002 Рига, Латвия
эл. Почта: [email protected]
B.Sc. Краузе, Армандс
Физико-математический факультет
Математический
Латвийский университет
ул. 8
LV-1002 Рига, Латвия
эл. Почта: mf70018 @ lanet.lv
Увеличивается спрос на продукцию BioBlocks Summit Wood, превращающую блоки из опилок в источник тепла — Новости — The Daily Record
PAUL LOCHER
Штатный писатель
ORRVILLE — Местная компания с давним опытом нашла способ превратить то, что когда-то было отходами ее производственных операций, в новый продукт и, похоже, готова выйти на новый рынок экологически чистой энергии.
Summit Wood Industries, 11615 E. Lincoln Way, которая 11 лет назад начала производство деревянных профилей и других столярных изделий, создает биоблоки в качестве альтернативы традиционным источникам тепла.
По словам Виктории Г. Миллер, которая вместе со своим мужем Гэри владеет бизнесом, Summit долгое время производила отходы в виде опилок из высушенных в печи пиломатериалов лиственных пород, которые она использует в своих обычных операциях, и начала сомневаться в том, не было ли таких отходов. Каким-то образом его нельзя было превратить в переработанный продукт.
Изучив рынок, Миллеры обнаружили, что нагрев с помощью прессованных опилок очень распространен в Европе, и впоследствии заказали в Германии машину, которая собирала опилки, образующиеся при фрезеровании древесины Summit, и формовала их в блоки под высоким давлением.
Полученные биоблоки можно использовать как в каминах, так и в топках для домашнего отопления в качестве замены традиционных дров, а также в кострищах, дымоходах и дровяных печах.
Гэри Миллер, который говорит, что любит конструировать и изобретать, создал систему в цехе Summit, в которой опилки, откачанные из фрезерного оборудования, переносятся по металлическим трубам в сборный резервуар в одном конце цеха, из которого формируются блоки. машина непрерывно тянет материал.
Виктория Миллер заявила, что основным преимуществом биоблоков перед продуктами конкурентов является то, что блоки Summit Wood Industries изготовлены из почти чистых опилок с несколькими крупными кусками, что позволяет им быть более плотными и твердыми и приобретать характеристики горения, аналогичные углю. По ее словам, аналогичные брикеты, представленные на рынке, менее уплотнены и используют более крупнозернистый материал, что предотвращает их горение так же долго или эффективно.
Виктория Миллер сказала, что биоблоки являются лучшим источником тепла, чем традиционные дрова, по ряду причин.
Во-первых, она отмечает, что биоблоки неизменно содержат мало влаги, потому что древесина твердых пород, из которой они сделаны, уже высушена в печи.
«Дрова непредсказуемы по влажности», — сказала она. «Это означает, что дрова тратят энергию при сжигании из-за содержания влаги. Для преобразования воды в пар требуется дополнительная энергия. Этот пар выходит через дымоход, создавая опасные скопления креозота».
Виктория Миллер также отметила, что биоблоки можно сжигать в существующей дровяной печи, камине или костровой яме без каких-либо изменений, и отметила, что энергия, содержащаяся в биоблоке, почти вдвое больше, чем у закаленных дров.
Она также отметила, что биоблоки считаются натуральным продуктом, потому что в процессе производства не добавляются искусственные связующие. Более того, по ее словам, BioBlocks выбрасывает обратно в атмосферу столько углекислого газа, сколько было первоначально поглощено растущим деревом во время фотосинтеза.
Она сказала, что биоблоки уплотняются из объема опилок, который изначально в шесть раз превышает объем полученного блока, что дает им почти вдвое большую плотность выдержанной твердой древесины.
Кроме того, Виктория Миллер отмечает, что биоблоки можно штабелировать, в них нет ошибок, они чисты в обращении, не требуют измельчения, освещаются газетой и оставляют мало золы.Она сказала, что они менее дорогостоящие, чем мазут и дрова. Каждый блок весит около 2 фунтов, и BioBlocks поставляются в упаковках по восемь, 12 штук или могут быть куплены оптовыми упаковками по 1056 блоков, упакованных в термоусадочную пленку на поддонах.
Она сказала, что одна тонна биоблоков обеспечивает больше тепла, чем одна полная веревка из дерева.
Гэри Миллер, создавший переносную яму для костра, специально предназначенную для биоблоков в качестве источника топлива и производимые в местном магазине, заявил, что она выиграла награду за самый инновационный продукт на выставке дома и сада округа Уэйн в этом году.
Он сказал, что переносные кострища с поворотной решеткой «продаются так быстро, как мы можем их сделать».
Миллеры говорят, что их бизнес BioBlock, который был начат в конце 2009 года, быстро растет, и, хотя он по-прежнему сосредоточен в районе округа Уэйн, где есть несколько дистрибьюторов, он также проникает в Западную Вирджинию, Айову, Индиану и Пенсильванию.
Виктория Миллер, которая занимается маркетингом, а ее муж занимается производством, сказала, что самой большой проблемой является «знание того, как продавать продукт и информировать общественность о его преимуществах».«
Среди проблем, которые она видит для продукта, — творческий подход к упаковке как биоблоков, так и дополнительных продуктов, движение к созданию более регионализированной рыночной зоны и рационализация производственного процесса с повышенной автоматизацией.
« Самая большая проблема — это что у нас есть новый продукт, и никто не знает, что это », — сказала Виктория Миллер, добавив, что оба их ребенка вовлечены в различные аспекты бизнеса.
Гэри Миллер сказал, что работает над полной реорганизацией предприятия площадью 6000 квадратных метров. пеший склад для работы с биоблоками в бизнесе Summit.
Хотя Виктория Миллер сказала, что BioBlocks нашли готовый рынок в местном сообществе амишей, она считает, что есть много клиентов, которые ищут эффективное и экологически чистое топливо, которое может обеспечить экономию средств.
С репортером Полом Локером можно связаться по телефону 330-682-2055 или [email protected].
Метод получения щавелевой кислоты из опилок
Abstract
Это исследование было предпринято, чтобы найти лучший метод получения щавелевой кислоты из опилок, либо одним из методов, описанных в литературе, либо его модификацией.Первая работа заключалась в следовании методике, рекомендованной предыдущим экспериментатором, чтобы познакомиться с методами, которые сейчас используются, и обнаружить их слабые стороны. В основе работы лежат коммерчески используемые процедуры и экспериментальная работа Торна, описанная в книге Э. Хаббарда «Утилизация древесных отходов». На эту тему не нашлось современной литературы, работа Торна была сделана почти сорок лет назад. В различных коммерческих процессах используются несколько разные методы; один использует один КОН в плавлении и осаждает MgC 2 O 4 путем добавления MgCl 2 к раствору K 2 C 2 O 4 ; в другом — предварительное плавление в вакууме при 180 °, с последующим регулярным плавлением с получением почти бесцветного продукта.Также используется процесс, аналогичный описанному Торном.
При нагревании опилок с КОН приводит к образованию щавелевой кислоты. Поскольку NaOH намного дешевле, желательно по возможности заменить его на KOH. Торн обнаружил, что смесь, содержащая 40% КОН и 60% NaOH по весу, дает почти такой же хороший выход при нагревании в тонких слоях, как и чистый КОН. Выход быстро падал при снижении процентного содержания КОН ниже 40%. Он также обнаружил, что наиболее удовлетворительный расплав был получен при использовании одной части опилок на две части щелока, соблюдая баланс между большим процентным выходом щелока с большим количеством опилок и большим количеством органических примесей, которые трудно удалить при использовании большего количества опилок.Мягкая древесина дает лучший урожай, чем лиственная, а чистые опилки дают лучший урожай, чем лигноза, оставшаяся после обработки целлюлозы HCl.