Котел на щепе и опилках – длительного горения и автоматической подачей топлива

Котел на опилках, щепе 200

Котел на опилках, щепе, универсальный работает с подогревом дутьевого воздуха, что позволяет эффективно сжигать опилки с повышенной влажностью. Колосники водонаполненные с принудительным протоком теплоносителя. Прочистка колосниковой решетки происходит автоматически по заданному реле времени в щите управления. 

Котел твердотопливный универсальный 650 кВт (так же может работать в зависимости от настройки на меньшие мощности 300, 400, 500, 600 кВт), предназначен для получения тепла в виде горячей воды с максимальной температурой до 90*С. Котел универсальный 650 кВт оборудован системой автоматической подачей топлива поршневого типа, с блоком управления и контроля, системой прочистки колосников. Автоматика котла поддерживает заданную температуру, контролировать работу котла в штатном режиме.

Рис. 1 Схема универсального котла на опилках, щепе GRV 650

1 – Топка с теплообменником; 2 – Дверца для очистки золы из второго теплообменника; 3 – Дверца для очистки золы из под колосников; 4 – Вентилятор дутьевой ВЦ 14-46 №2,5 – 0,55 кВт; 5 – Дополнительный теплообменник котла; 6 – Бункер для топлива с системой «подвижное дно»; 7 – Раструб для подключения дымососа; 8 – Система подачи топлива из бункера в промежуточный бункер; 9 – Поршень верхнего бункера; 10 – Дверца топки; 11 – Дверцы для прочистки теплообменников; 12 – Поршень для подачи топлива из промежуточного бункера в топку; 13 – Фланец для подключения к выходу нагретого теплоносителя; 14 – Фланец для подключения к входу обратного теплоносителя; 15 – Поршень привода прочистки колосниковой решетки; 16 – Теплообменник для подогрева дутьевого воздуха; 17 – Планка для регулировки объема подачи топлива; 18 – Промежуточный бункер; 19 – Петли для транспортировки; 20 – Воздуховод для дутьевого вентилятора

Конструкция котла и принцип работы

Котел водогрейный твердотопливный состоит из трех основных блоков, автоматической системы подачи топлива с бункером, топки и теплообменника

На рис. 1 представлена основная схема котла универсального. Топка (1) представляет из себя объемную топку с колосниковой решеткой, автоматической прочисткой колосников, зольным отделом и системой подогрева дутьевого воздуха.

Котел работает в двух режимах: ручная и автоматическая подача топлива. В автоматическом режиме топливо загружается в бункер (6). Уровень топлива визуально контролируется. Из бункера топлива порциями поршневой системой под управлением контроллера подается в топку через промежуточный бункер (18). Воздух для процесса горения вентилятором среднего давления ВЦ 14-46 №2,5 забирается из помещения, проходит черед воздухонагревательный  теплообменник (16).   

Топливная масса сгорая на колосниковой решетки выделяет тепло в виде излучения и нагрева продуктов сгорания. Излучение поглощается стенками топки, передается в виде тепла теплоносителю, тепло от дымовых газов передается через поверхности теплообменников (1) и (5) далее дымовые газы удаляются дымососом через раструб (7), требуется предусмотреть защиту от попадания золы и пыли на крыльчатки дымососа.

В ручном режиме топки, топливо загружается на колосниковую решетку топки (1) через дверь топки (10). Выгрузка золы в ручном режиме через люки (3)

Подключение к системе отопления производится через фланцевое соединения диаметром Ду 65 мм. Следует на выходе теплоносителя предусмотреть сбросные аварийные клапана.

В процессе работы следует очищать теплообменники от сажи и золы, для этого предусмотрены люки (3), (2) и (11).

При работе котла в автоматическом режиме на шелухе, на бункер следует устанавливать площадочный вибратор для предотвращении зависания шелухи и равных порций. При работе на опилках, бункер (6) заполняется с наклонном к задней стенки. Для полного сжигания опилок, следует настраивать минимальное количество воздуха. Выход на полный режим работы только после прогрева теплообменника (16).

Рис. 2 Поршневая подача топлива, с пневматикой от SMC (пр-во Япония)

Рис. 3 За счет универсальности котла, он может работать не только на щепе и опилках но так же на полную мощность может работать на дровах

Технические характеристики котла автоматического на опилках, дровах, щепе

• Мощность котла номинальная – 500 кВт (КПД 85-87%)
• Мощность котла максимальная (сухие опилки, сухие дрова) – 650 кВт (КПД 75-79%)
• Вид топлива – Опилки влажность не более  20%-40%, дрова, древесные отходы
• Расход опилки от 40 до 120 кг/час
• Суммарное потребление электроэнергии 0,2-0,4 кВт * час (без учета компрессора)
• Блок управления – на базе ПР200 программируемого
• Вид подачи топлива – поршневой, с пневматическим приводом SMC
• Расход сжатого воздуха – 60-100 литров в минуту
• Давление сжатого воздуха 5-10 БАР
• Вентилятор дутьевой – настраиваемый 0,2 кВт * 2 шт
• Объем бункера полезный – 1,5 м3
• Объем зольного отдела – не менее 0,9 м3
• Проток воды требуемый минимальный 20-30 м3/час
• Давление рабочее до 2,5 БАР
• Давление испытаний 3,5 БАР
• Труба теплообменника – бесшовная

Рис. 4 В таблице представлено значение снижения теплотворной способности топлива при повышении содержания влаги в нем. Данный факт следует учитывать при расчете расходов топлива 

THE BOILER IS 650 KW SAWDUST, GENERAL-PURPOSE GRV

• Technical characteristics of the boiler automatic sawdust, wood, wood chips
• The nominal capacity of the boiler – 500 kW (efficiency 85-87%)
• Maximum boiler capacity (dry sawdust, dry wood) – 650 kW (efficiency 75-79%)
• Fuel Sawdust moisture content of 20% -40%, firewood, wood waste
• Sawdust consumption from 40 to 120 kg/hour
• Total electricity consumption 0.2-0.4 kWh (excluding compressor)
• Control unit – based on PR200 programmable
• Type of fuel supply – piston, air-driven SMC
• Compressed air consumption – 60-100 liters per minute
• The pressure of the compressed air 5-10 BAR
• Fan blast – adjustable 0,2 kW * 2 PCs
• The volume of the hopper useful – 1.5 m3
• Volume of ash Department – not less than 0.9 m3
• Water flow required minimum 20-30 m3/h
• Working pressure up to 2.5 BAR
• Test pressure 3.5 BAR
• Heat exchanger tube – seamless

snab23.ru

Котел на опилках, щепе, БИО топливе производство GRV

Содержание статьи:

1.     Требование к опилкам

2.    Хранение опилок

3.    Расположение котла на опилках, теплогенератора

4.    Подача топлива в бункер котла

5.    Модели котлов на опилках GRV

6.    Модели теплогенераторов на опилках GRV

7.    Отдельные горелки на опилках GRV

8.    Отличие поршневой подачи топлива от шнековой

9.    Оперативный бункер на котле, теплогенераторе

10.  Пожаротушение, риски

11.   Экономическая эффективность

12.  Особенности эксплуатации котлов на опилках

13.  Зарубежные котлы на опилках, опыт

Требование к опилкам как к топливу

На сколько известно опилки – это очень мелко измельченная древесина полученная входе воздействия режущим инструментом: пилками, станками. Как правило опилки относят к отходам деревообработки  от этого стоимость сырья для топлива минимальна и в некоторых случаях даже бесплатна.

Состав опилок – до 70% углеводов (это целлюлоза и гемицелюлоза), 27 % лигнина. Количество углерода в опилках доходит до 50%, водорода 6% и кислорода 44%, содержание азота – 0,1 %.

Рис. 1 Виды древесного топлива, древесных отходов производства

А – Обзольная доска переработанная в дрова; Б – Горбыль хвойных пород; В – Щепа различных фракций; Г – Опилки естественной влажности с размером до3 мм; Д – Опилки уличного хранения, сырые; Е – Опилки игольчатой формы естественной влажности; Ж – Опилки влажностью W до 30%; З – Перегнивший остаток опилок и щепы; И – Сухие опилки и стружка; К – Мелкая стружка уличного хранения; Л – Мусорный древесный отход (бывшая мебель, поддоны, двери, строительные конструкции; М – Длинная стружка  

Для использования опилок в качестве топлива нужно знать их технические характеристики. Основные параметры которые нас интересуют это переменные и постоянные. Переменный но очень важный параметр опилок – W влажность. С ростом влажности остаточная калорийность уменьшается, соответственно при одном и том же объеме опилок разной влажности можно получить разное количество тепла при чем количество тепла можно отличаться в разы. Влажность опилок можно не только контролировать но и доводить до нужного значения. Второй важный параметр зольность – чем выше зольность опилок, тем больше в них примесей в виде песка, коры. Наличие примесей в топливе несколько снижает его теплотворную способность, влияет на количество прочисток за единицу времени. Если опилки производятся, получаются в результате работы станков по ЛДСП, ДСП, МДФ и т.д. то есть из древесины склеенной, то в опилках будет обязательно присутствовать смолы и клеи, использование данных опилок возможно только при дополнительных исследованиях на содержание формальдегидов, и особо вредных веществ. Для зольного остатка вредных веществ нужно так же предусмотреть утилизацию.

Фракция опилок влияет на их плотность, зависание опилок в системах автоматической подачи. После настройки оборудования как правили опилки стараются выдерживать одной и той же фракции или в определенных пределах, дабы снова не производить настройку оборудования. Так опилки измельченные в пыль горят хуже при большом протоке дутьевого воздуха чем опилки по структуре более близкие к стружке.

Рис. 1 – Б Показана классификация древесного топлива по ГОСТ 33103.1 – 2014. Компания GRV разработала и производит универсальные котлы работающие на всех видах древесного топлива

При покупке опилок по контрактам и договорам следует придерживаться ГОСТ 33103.1 – 2014 в котором подробно указаны все характеристики на которые следует обращать внимание, так же ГОСТ регламентирует методы определения влажности топлива и теплоты сгорания, что не мало важно так как на момент заключения договора о вывозе опилок может быть одна влажность и зольность, а по факту через некоторое время вывоза влажность опилок может вырасти в разы, например в весенний период в сравнении с осенью.

Таблица № 1 – Общий состав и содержание веществ в древесном топливе

Хранение опилок

Основа для хранения: чем выше влажность тем ниже теплотворная способность опилок.

Опилки могут содержать в себе много влаги, достаточного для процесса гниения и разложения. По этому хранение опилок не должно долго протекать под атмосферными осадками. В процессе гниения опилок меняется их структура (рис. 1 – З) и теряется теплота сгорания. Перед непосредственно сжиганием опилки должны быть подсушены, храниться под навесом (рис. 2).

Рис. 2 Складирование опилок под навесом вентилируемого склада

Сушка опилок производится в сушильных барабанах, на площадках с защитой от осадков обязательно проветриваемом. Для просушки опилок, щепы ее следует переворачивать с нижних слоев на верхние. Дополнительно можно организовать принудительную подачу под давлением воздуха через воздуховоды с нижних слоев опилок. При хранении опилок следует соблюдать все нормы и правила пожарной безопасности. Если опилки являются вторичным сырьем после обработки древесины то следует учитывать их влажность, и при не высокой влажности в 20-30% желательно как можно раньше отправить опилки на сжигание в котел или теплогенератор. 

Расположение котла, котельная

Первым правилом любой котельной является – не горючие стены, крыша. К опилкам так же добавляется требования к расположению основного склада топлива, оно не должно находится в том же помещении что и котел или теплогенератор. На оборудовании предусмотренный бункер называется оперативным, так как его объема хватает только на несколько часов работы, это прежде всего связанно с требованиями по пожарной безопасности.  В котельной обязательно должна быть приточно вытяжная вентиляция, или возможность проветривания помещения. Так как воздух для процесса горения забирается изнутри котельной то следует предусмотреть наличие приточки.

Рис. 3 Котлы на опилках GRV и основной бункер для хранения опилок

Размеры котельной так же зависят от способа наполнения оперативного бункера. При использовании транспортера или шнека размеры котельной меньше чем при заезде в нее спец техники для выгрузки опилок. Возможно расположение оперативного бункера котла в отдельном помещении для того чтобы уменьшить размеры основной котельной.

Часто на мебельных производствах используют накопительные бункера закрытого типа, что очень удобно и максимально безопасно (см. рис. 3).   

Рис. 4 Котел на опилках и котельная не большой мощности GRV

Для котлов на опилках мощностью до 50- 400 кВт можно обойтись одним бункером под топливо, при этом не нужно организовывать транспортную систему от основного склада топлива к оперативному бункеру.

Подача топлива — опилок в бункер котла

Для мощностей оборудования свыше 1 МВт следует использовать основной склад с топливом с системой «подвижное дно» данный склад заполняется с использованием погрузчика фронтального типа или же самосвалами. Из основного склада опилки подаются с помощью транспортеров в оперативный бункер котла. Следует отметить что топливо в виде стружки (рис. 1 – М) практически не возможно подавать стандартными транспортерами и шнеками, очень высокая степень зависания такой стружки, по этой причине следует выбирать на первоначальном этапе все характеристики топлива, в том числе и геометрическую форму. Отлично подходит для транспортировки следующие виды: рис. 1 —  В – К.

Модели котлов на опилках GRV

В основном преобладают универсальные котлы на опилках, дровах, щепе и угле. Автоматически подается сыпучие топливо, например опилки в вихревую горелку. Факел от горелки далее вырывается во внутрь топки, в которой полностью происходит догорание топлива. Стенки топлива воспринимают тепловую энергию и передают теплоносителю, продукты горения в виде смеси газов раскалены и перемещаются в теплообменник котла, за счет развитой площади теплообменника происходит теплопередача от продуктов горения к теплоносителю.

Рис. 5 Модели котлов на опилках производства GRV

А) – Универсальные котлы мощностью до 300 кВт с использованием вихревой горелки; Б) – Котел универсальный на опилках с подвижным колосником, без подогрева воздуха; В) – Котлы универсальные на опилках, щепе, пеллетах без подвижного колосника, с автоматической выгрузкой золы; Г) – Универсальный котел на опилках, щепе с прочисткой колосниковой решетки, подогревом дутьевого воздуха

Отличительная особенность котлов универсальных на опилках:

·         Бункер для топлива используется с ворошителем опилок препятствующий зависанию

·         Все универсальные котлы GRV имеют колосниковую решетку которая так же как и стенки топки охлаждается теплоносителем

·         Увеличенные размеры топки универсальных котлов

·         Вместительный зольный отдел котла, площадь зольного отдела перекрывает полностью площадь топки

·         Теплообменник только с протеканием продуктов сгорания снаружи трубок, а не наоборот что существенно увеличивает интервалы между прочисткой от нагара, накипи

·         Универсальные котлы на опилках, так же на полную мощность работают на ручной загрузки, при этом размеры (длина и ширина топки) позволяют сжигать обзол, поддоны, утилизировать крупные ветки и т.д.

·         Отдельный дутьевой вентилятор устанавливается для горения на дровах, при этом у горелки на опилках свой вентилятор дутьевой. Данная конструкция более надежная, всегда можно перейти на резервное топливо без изменений в настройках и конструкции котла на опилках

·         Использование стали от 5 до 12 мм обеспечивает высокий ресурс оборудования

Рис. 6 Котел на опилках. Бункер для котла с системой ворошителя и подвижным дном

Рис. 7 Котел на опилках GRV в процессе производства

На рис. 6 и 7 представлена технология GRV для котлов на опилках, с системой подогрева дутьевого воздуха для процесса горения. Такие системы используются на больших ТЭЦ работающих на отопления для выработки электроэнергии. Использование тепло от уходящих продуктов сгорания на нагрев дутьевого воздуха в данном случае обеспечивает устойчивую работу котла на опилках с влажностью в 50-55%, что существенно экономит расходы на подготовки топлива.

Рис. 8 Котел на опилках без системы подогрева дутьевого воздуха  

Использование сухих опилок с влажностью W<20% позволяет использовать котлы серии GRV (показанной рис. 8 и рис. 5 А, Б, В) в которых нет предварительного подогрева воздуха. Данные котлы имеют на 7-8% меньшее аэродинамическое сопротивление и их можно устанавливать для работы на естественной тяги, требования к дымоходу в таком случае – до 10-12 метров, исключение котлы мощностью свыше 400 кВт.  

Рис. 9 Котел GRV на опилках, можно рассмотреть привод подачи топлива

Модели теплогенераторов на опилках GRV

Универсальные теплогенераторы на опилках представлены в разделе нашего сайта: https://snab23.ru/g15444860-teplogeneratory-tverdotoplivnye

Отдельные горелки на опилках марки GRV

Горелка на опилках часто используется для модернизации уже существующего оборудования, или установки в составе сушильных комплексов, сушильных барабанов.

Раздел нашего сайта посвященный горелкам: https://snab23.ru/g18681639-gorelki-pelletnye-ugolnye

Отличие поршневой подачи топлива от шнека

Использование поршневой подачи от пневмоцилиндра обеспечивает быстрое заполнение топливом, безопасность так как поршень которым сдвигается топливо так же является затвором для предотвращения обратного горения. Сама по себе пневматика используется во многих сферах автоматизации, как наиболее надежная и не прихотливая. При попадании посторонних предметов, контроллер который управляет котлом не за медлительно включает сирену оповещения, останавливает подачу дутьевого воздуха. Данная система разработанная инженерами компании GRV проверена на таких видах топлива как пеллетные гранулы, опилки разной влажности, щепа, древесная масса, уголь.  

Оперативный бункер на котле и теплогенераторе

Оперативный и промежуточные бункера разъединены между собой воздушным пространством. Для контроля подачи порции и для соблюдения пожарной безопасности.

Пожаротушение, риски, предупреждение

Перед тем как использовать в виде топлива опилки, стружку нужно в полной мере осознавать опасность возгорания, изначально предпринять все меры для соответствия пожарной безопасности.

Утилизация опилок, и древесной массы в котлах в десятки раз более эколочно чем хранение опилок на полигонах, в связи с тем что в результате это приводит к пожару и опилки сгорают с большим химическим недожогом больше относящимся к процессу пиролиза, при этом отравляется не только воздух но почва продуктами пиролиза, в том числе кислотами. На рис. 11 приведен пример горения опилок в зимнее время под слоем снега.

Рис. 10 Пожары свалок горбыля и опилок

Рис. 11 Тление свалок опилок в зимнее время

Меры предосторожности и контроля предусмотренные на котле, теплогенераторе:

1.        Контроль за положение поршней, при отклонение положения поршня от заданного включается сигнализация и котел на опилках останавливает свою работу

2.       Контроль включения дымососа, при отключенном дымососе для того чтобы избежать возможность обратной тяги и задымления помещения дутьевые вентиляторы котла GRV и автоматическая подача топлива прекращается

3.       Контроль температуры туннеля подачи топлива, при превышении нормально заданной температуры котел останавливает свою работу, туннель может нагреваться из за не своевременной прочистки теплообменника

4.       Закрытие бункера с топливом автоматической заслонкой после подачи топлива

5.       Обязательный контроль за температуры теплоносителя, в том числе на теплогенераторах марки GRV  

6.       Конечно же следует проектировать отдельно склад топлива от котельной, на самом котле используется только промежуточный бункер и оперативный объем оперативного бункера ограничен

7.       Прочистка теплообменника должна происходить при включенном дымососе, и без процесса горения в котле

8.       Все люки для прочистки теплообменника снабжены специальными отражающими пластинами

Экономическая эффективность котлов на опилках

Котлы и теплогенераторы используются для получения тепла при сжигании топлива, в данном случае БИО массы в виде опилок. На экономическую эффективность влияет транспортные расходы, стоимость сырья, обслуживание оборудования. Вы можете влиять на все эти факторы, но самым основным показателем в данном случае является теплотворная способность топлива. Опилки влажностью в 30% и влажностью в 50 % будут в два раза отличаться по теплотворной способности. Для того чтобы довезти влажность опилок до 30% нужны площади, склады для хранения возможно дополнительные сушильные установки все зависит от масштабов переработки опилок в тепло.

Перспективным направлением над которым трудятся специалисты компании GRV является получение пиролизного газа из массы опилок в ретортных установках, очистка газа и использование его в ДВС. Данная технология достаточно давно известна. Мы работаем над совмещением выработки газа и получения тепла на нужны производства, систем отопления. За счет того что установка размещается на улице, то в таком случае не требуется решать массу вопросов по защиты от угарного газа.

Использование пиролизной установки совмещенной с теплогенератором или котлом позволяет разместить ТЭС на своем предприятии лесопереработки, сельскохозяйственном предприятии, а так же на тепличных комплексах и т.д.

Особенности эксплуатации котлов на опилках, теплогенераторы на опилках

Использование опилок в виде топлива подразумевает наличие минимальной инфраструктуры под хранение опилок, наличие котельной и ответственного лица за эксплуатацией котельного оборудования.

Обзор моделей зарубежных производителей  

На рис. 12 представлен конструктив Австрийского производителя котельного оборудования, котел на опилках данного производителя имеет подвижную колосниковую решетку. Подача опилок осуществляется сразу несколькими шнеками для того чтобы равномерно по большой площади подавать опилки, щепу. Топка для поддерживания нужно температуры выложена огнеупорным кирпичом, удаление золы производится шнеками, теплообменник трубчатого типа, газы проходят внутри трубок.

Данный конструктив не работает на крупных отходах деревообработки, режимы старт стоп из за наличие футеровки так же не желательны. Теплообменники данного типа имеют хороший КПД только при постоянной прочистки, иначе снижается проходное сечение падает мощность и снижается теплоотдача. Так же существенное ограничение по влажности топлива. Наличие подвижно колосниковой решетки и большого числа шнеков приводит к высокой стоимости оборудования.

В целом преимуществ у данного типа несколько а именно: компактные размеры, автоматическая выгрузка золы, хорошая работа на сухом топливе и в постоянном режиме.   

Рис. 12 Котел на опилках и щепе Австрийского производства

Таблица №2 Прайс на универсальные котлы GRV. Для работы котла на опилках, щепе он комплектуется автоматической подачей топлива представленной на рис. 6 

№	Наименование пеллетного котла	Стоимость, руб на 17.05.2019
1	ПЕЛЛЕТНЫЙ КОТЕЛ УНИВЕРСАЛЬНЫЙ GRV 40 КВТ	172 000,00 * Скидки до 20%
2	ПЕЛЛЕТНЫЙ КОТЕЛ GRV 60 КВТ	190 000,00
3	ПЕЛЛЕТНЫЙ КОТЕЛ УНИВЕРСАЛЬНЫЙ GRV 80 КВТ	221 640,00
4	ВОДА ВОЗДУШНЫЙ ПЕЛЛЕТНЫЙ КОТЕЛ 80 КВТ GRV	220 000,00
5	ПЕЛЛЕТНЫЙ КОТЕЛ УНИВЕРСАЛЬНЫЙ GRV 100 КВТ	260 000,00
6	КОТЕЛ НА ОПИЛКАХ УНИВЕРСАЛЬНЫЙ GRV 100 КВТ	328 000,00
7	ПЕЛЛЕТНЫЙ КОТЕЛ УНИВЕРСАЛЬНЫЙ GRV 150 КВТ	290 000,00
8	ПЕЛЛЕТНЫЙ КОТЕЛ УНИВЕРСАЛЬНЫЙ GRV 200 КВТ	437 000,00
9	ПЕЛЛЕТНЫЙ КОТЕЛ УНИВЕРСАЛЬНЫЙ GRV 300 КВТ	554 000,00
10	КОТЕЛ ВОДОГРЕЙНЫЙ УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ПЕЛЛЕТНЫЙ GRV 400 КВТ	560 000,00
11	ПЕЛЛЕТНЫЙ КОТЕЛ УНИВЕРСАЛЬНЫЙ GRV 500 КВТ	680 000,00
12	КОТЕЛ НА ОПИЛКАХ 650 КВТ, УНИВЕРСАЛЬНЫЙ GRV	По запросу
13	КОТЕЛ ВОДОГРЕЙНЫЙ ПЕЛЛЕТНЫЙ GRV 850 КВТ	993 000,00
14	КОТЕЛ НА РИСОВОЙ ШЕЛУХЕ 800, 1000 КВТ	920 000,00
15	КОТЕЛ НА ЩЕПЕ, ОПИЛКАХ, ПЕЛЛЕТАХ, ШЕЛУХЕ 1,2 МВТ	По запросу
16	ВОДОГРЕЙНЫЙ УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ПЕЛЛЕТНЫЙ КОТЕЛ GRV 1000	По запросу

КОНТАКТЫ 

• +79094663995 Анна Олеговна
• +79181650301
• +79654613474 Инженер-конструктор Груздев Василий

snab23.ru

как устроены бытовые и промышленные агрегаты, автоматический и ручной способы подачи, как сделать своими руками?

Древесная щепа – это продукт переработки непригодной для делового использования древесины, то есть:

• веток;
• кривых стволов;
• различных крупных отходов.

Щепа обладает той же удельной теплотворной способностью, что и исходная древесина, однако ее режим горения сильно отличается от режима горения других видов твердого топлива.

Благодаря своим форме и размерам щепа, попадая в традиционную топку отопительного прибора, рассчитанного на сжигание дров или угля, быстро сгорает, выделяя определенное количество тепла, после чего так же быстро тухнет и остывает.

Поэтому угольные и дровяные отопительные приборы не могут эффективно работать на щепе без серьезной переделки.Более подробную информацию о топливной щепе вы найдете в этой статье (Топливная щепа).

Несмотря на то, что традиционные твердотопливные котлы плохо подходят для работы на щепе, в магазинах можно приобрести отопительные приборы, предназначенные для этого вида топлива. Часть из них также может работать на любых других видах твердого топлива, лишь бы оно подходило по фракции.

Более подробную информацию о типах отопительных приборов и отличиях между ними вы найдете тут.

Как сжигать древесные отходы максимально эффективно?

Максимальный эффект от сгорания этого вида топлива можно достигнуть при соблюдении следующих условий:

• приток воздуха в достаточном количестве;
• постоянное поступление новой щепы;
• высокая температура внутренних стенок котла.

Из-за таких особенностей топка для сжигания щепы сильно отличается от топки, предназначенной для отопления дровами, углем или опилками.

Топка под дрова или уголь заметно больше, ведь необходимо весь объем горючего загрузить сразу. Топка под щепки отличается тем, что максимально эффективное сгорание происходит лишь при подаче воздуха сверху, ведь даже неплотный слой сильно ограничивает его движение.

Если топка слишком большая, то стенки не прогреваются до нужной температуры и не могут увеличивать эффективность горения.

При сжигании щепы в топке котла, изначально предназначенного для работы на дровах или угле при наполнении, обеспечивающем максимально эффективное сгорание, увеличивается отдаваемая тепловым прибором мощность. Из-за этого возможен перегрев котла, если количество получаемой тепловой энергии превышает возможности батарей отопления и в котле не установлен датчик температуры.

При срабатывании автоматики прекращается подача топлива, а в некоторых случаях еще и воздуха, из-за чего щепа сгорает менее эффективно и падает КПД отопительного прибора, что приводит к снижению количества выделяемой тепловой энергии. Однако такое же изменение КПД происходит и при регулировке мощности котлов, работающих на других видах твердого топлива.

Виды бытовых и промышленных котлов, способных работать на щепе

Есть несколько видов котлов, способных работать на щепе и древесных отходах.

Для работы на этом виде топлива чаще всего используют следующие виды котлов и печей:

• автоматические;
• верхнего горения;
• пиролизные (шахтные).

Автоматические

В автоматических отопительных приборах топливо поступает в камеру сгорания (топку) по шнековому транспортеру, работой которого управляет контроллер, отслеживающий температуру в камере сгорания и другие важные параметры.

Благодаря постоянному поступлению топлива количество щепы поддерживается на уровне, необходимом для максимально эффективного сгорания, однако большинство отопительных приборов этого типа поддерживают и экономичные режимы работы. В таких режимах топлива поступает меньше, в результате чего снижается и количество тепловой энергии, выделяемой котлом или печью.

Верхнего горения

Отопительные приборы верхнего горения больше подходят для работы на опилках, однако их можно топить и щепой.

Их КПД несколько ниже, чем у котлов и печей с традиционной топкой и автоматической подачей топлива.

Это вызвано тем, что горение происходит на небольшом участке топлива толщиной 1–3 см, а также расстоянием от места горения до верха отопительного прибора – чем выше, тем меньше КПД.

Причиной такого явления становится зависимость между этим расстоянием и площадью водяной или воздушной рубашки, передающей тепло в систему отопления.

Пиролизные

В пиролизных отопительных приборах щепа не горит, а тлеет при высокой (несколько сотен градусов) температуре, из-за чего древесина распадается на пиролизные газы и небольшое количество золы. Более подробно эти процессы описаны тут.

Затем пиролизный газ поступает в камеру дожига, где и сгорает, смешиваясь с поступающим воздухом. Боковая стенка камеры дожига одновременно является и боковой стенкой пиролизной камеры.

Количество генерируемой тепловой энергии регулируют меняя количество воздуха, который поступает в камеру дожига. При длительном снижении количества воздуха падает температура в пиролизной камере, из-за чего замедляется или прекращается процесс пиролиза.

Способы подачи топлива

В котлах и печах, работающих на щепе, используют ручную и автоматическую подачу топлива.

Ручная

Подходит для пиролизных котлов и отопительных приборов, в которых реализован принцип верхнего горения.

В пиролизных (шахтных) котлах и печах щепу засыпают в глубокую шахту, нижняя часть которой выполняет и функцию пиролизной камеры. Сгоревшие остатки топлива (зола) падают в зольник, расположенный под пиролизной камерой, а остальная щепа опускается под своим весом и заполняет освободившееся пространство.

В отопительных приборах верхнего горения щепу засыпают сверху, откинув верхнюю крышку с регулируемым горение блином. Причем чем плотней утрамбовано топливо, тем дольше проработает такой котел или печь, а также тем более выделит тепловой энергии.

По мере сгорания верхнего слоя топлива регулирующий горение блин, лежащий своими ребрами на щепе, опускается все ниже, пока не достигнет дна, после чего процесс горения полностью прекратится.

Автоматическая

Чаще всего для автоматической подачи топлива используют шнековое устройство, которое состоит из:

• шнека, похожего на применяемый в старых мясорубках;
• желоба, соединяющего топливный бункер и отопительный прибор;
• топливного бункера с системой ворошения/встряски топлива.

Шнек через редуктор с большим коэффициентом передачи подключен к электромотору, благодаря чему его скорость вращения составляет 10–60 об/мин.

Чем больше диаметр шнека и его шаг, тем более крупную щепу он может подавать в отопительный прибор. При этом минимальный размер топлива никак не зависит от размеров шнека.

Бункеры оснащают различными механизмами, которые ворошат и встряхивают щепу, препятствуя ее слеживанию. Ведь если топливо слежится, то перестанет поступать в шнековый механизм и отопительный прибор прекратит вырабатывать тепловую энергию.

Эти способы подачи топлива используют как в бытовых, так и в промышленных котлах. Ведь единственная разница между этими отопительными приборами в объеме камеры сгорания и количестве производимой тепловой энергии.

Исключение составляют котлы верхнего горения, ведь в них невозможно получить достаточное для промышленного применения количество тепловой энергии.

Все эти способы подачи топлива не подходят для кирпичных печей из-за особенностей их конструкции. Максимально эффективно печи обогревают дом, когда топливо сгорает за 1–3 часа, нагревая тело печи и грубу (отопительный щиток).

На чем еще могут работать такие отопительные приборы?

Автоматические котлы, предназначенные для работы на щепе, могут также работать на:

При работе на опилках и лузге КПД и максимальная мощность котла снижаются из-за особенностей горения этих видов твердого топлива. При работе на стружке КПД и максимальная мощность зависят от размеров стружки и породы древесины.

При работе на угле или пеллетах котел выдает более высокую мощность, чем на щепе.

Ведь уголь обладает больше теплотворной способностью, а у пеллет гораздо выше удельная плотность, благодаря чему при том же объеме масса древесины оказывается несколько больше.

Как устроена котельная?

Вне зависимости от вида теплоносителя — воздух или вода -, котельная для работы на щепе устроена одинаково.

Ее основа – водогрейный или воздухогрейный котел с подключенным к нему шнековым транспортером и небольшим бункером, в который помещается запас топлива на 10–40 часов работы.

Неподалеку от котельной устраивают хранилище топлива с достаточным на всю зиму запасом щепы, причем между хранилищем и бункером должны быть 1–2 стены из негорючего материала.

В бюджетном варианте котельной бункер загружают вручную, таская и засыпая в него щепу ведрами или мешками.

В более дорогом — бункер и хранилище соединяют пневматическим или ленточным транспортером, который по мере необходимости наполняет бункер топливом.

В котельной обязательно устанавливают датчики дыма и возгорания, а также другие элементы противопожарной системы.

При обнаружении дыма система блокирует подачу воздуха в котел и отключает двигатель шнекового привода. Если же помимо дыма датчики обнаружили увеличение температуры, то противопожарная система сначала отключает подачу электроэнергии в котельную, затем подает воду, разбрызгивая ее с помощью специальных насадок.

Как можно сделать агрегат своими руками?

В первую очередь необходимо определить, какой именно отопительный прибор нужен и что он будет обогревать. Ведь за исключением котлов верхнего горения, которые отличаются невысоким КПД и очень требовательны к влажности топлива, остальные отопительные приборы сжигают щепу одинаково.

Поэтому на их базе можно реализовать как воздушный или водяной котел, так и теплообменный щиток, присущий кирпичным печам. Поэтому мы приведем пример изготовления такого отопительного прибора на советского твердотопливного водяного котла.

Переделку необходимо начинать с поиска шнекового транспортера, который можно снять с какой-нибудь техники или изготовить самостоятельно.

При этом необходимо, чтобы наружный диаметр шнека был меньше внутреннего диаметра трубы на 5 мм, это защитит механизм от заклинивания во время долгой работы.

Кроме того, потребуются электромотор и редуктор, которые обеспечат вращение шнека со скоростью 10 об/мин.

В наружной части котла прорезают отверстие, диаметр которого в 2–3 раза больше диаметра трубы шнекового механизма, причем центр отверстия должен быть выше колосниковой решетки на 20–40 см (чем выше, тем меньше будет нагреваться вал). При этом верх отверстия должен быть хотя бы на 5 см ниже нижней части дымохода.

Затем прорезают отверстие во внутренней стенке котла и вваривают в него трубу шнекового механизма так, чтобы со стороны топки труба была заподлицо со стенкой. После этого восстанавливают наружную стенку и проверяют герметичность котла.

Если все нормально, то к шнековому механизму присоединяют бункер и устанавливают любой механизм ворошения содержимого. Бункер подпирают ножками, чтобы не возникало перекоса шнека.

В котел врезают датчики температуры воды и отходящего дыма, затем на базе любого микроконтроллера собирают управляющий блок. С этой работой справится даже начинающий радиолюбитель, поверхностно знакомый с микроконтроллерами.

Когда отопительный прибор полностью собран, его заполняют водой и запускают в ручном режиме, чтобы составить таблицу температуры воды и дыма на различных режимах работы, включая небольшой перегрев. На базе этой таблицы радиолюбитель составит программное обеспечение для микроконтроллера.

Мощность такого котла при работе на щепе окажется на 15–40% ниже, чем при использовании дров или угля. Это связано с особенностями сгорания щепы, поэтому для переделки желательно использовать котел увеличенной мощности.

Вывод

Благодаря невысокой стоимости и возможности применения в автоматических отопительных приборах, топливная щепа является одним из наиболее эффективных и выгодных видов твердого топлива. Теперь вы знаете:

• в каких условиях щепа сгорает максимально эффективно;
• как работает автоматическая подача топлива;
• какие отопительные приборы подходят для работы на щепе;
• как можно переделать обычный котел, чтобы он смог работать на щепе.

Вконтакте

Facebook

Twitter

Google+

Одноклассники

rcycle.net

Автоматические котельные Froling на щепе и пеллетах для объектов до 2000 м2

FROLING ЗАБОТИТСЯ О ВАШЕЙ БЕЗОПАСНОСТИ

С ДРУГИМИ КОТЛАМИ СЛУЧАЮТСЯ НЕПРИЯТНОСТИ …

Другие котлы не знают, что происходит в топке. Froling знает всё благодаря датчикам кислорода, температуры, контролю тяги и подачи воздуха, годами выверенным алгоритмам контроля сжигания.

«Защита» от возгорания в других котлах — простая канистра с водой.
Froling благодаря надёжному роторному шлюзовому затвору никогда не выпустит огонь из топки.

Другие котлы коптят. Froling: полностью герметичная топка, автоматический контроль разряжения и сжигания. В котельной Froling всегда чисто и уютно.

Как обеспечивается безопасность?	Другие котлы	Froling
Контроль остаточного кислорода	нет	100%
Контроль тяги и подачи воздуха	нет	100%
Защита от возгорания вне топки	<100%	100%
Контроль герметичности	нет	100%
Двухкамерный шлюзовой затвор	нет	есть

 

Хочу узнать больше о безопасности котельной

САМОЕ ДЕШЁВОЕ ТОПЛИВО ДЛЯ АВТОНОМКИ — ЩЕПА!

НА 25% ДЕШЕВЛЕ МАГИСТРАЛЬНОГО ГАЗА И В РАЗЫ ДЕШЕВЛЕ ДИЗЕЛЯ И ПРОПАНА.

Отопление на щепе на 25% выгоднее магистрального газа и не требует длительных согласований. В 5-10 раз дешевле других видов топлива: дизеля, сжиженного газа или электричества. Почему? Просто в России полно лесопилок и образуется большое количество древесных отходов (горбыля и обрезков), которые нужно утилизировать. Самый дешёвый способ — переработка их в щепу. 

ДИЗЕЛЬНОЕ ТОПЛИВО — 4,5 руб/кВтч

СЖИЖЕННЫЙ ГАЗ — 3,4 руб/кВтч

ПРИРОДНЫЙ ГАЗ — 0,55 руб/кВтч

ЩЕПА — 0,4 руб/кВтч

ХОЧУ ОТАПЛИВАТЬ ДЁШЕВО!

РОБОТИЗАЦИЯ СДЕЛАЛА РЕВОЛЮЦИЮ В ОТОПЛЕНИИ

ОТОПЛЕНИЕ НА ДРЕВЕСИНЕ СТАЛО НЕВЕРОЯТНО КОМФОРТНЫМ БЛАГОДАРЯ РОБОТИЗАЦИИ. FROLING — НАСТОЯЩИЙ КОТЁЛ-РОБОТ И ВСЁ ДЕЛАЕТ САМ.

Обычные технологии сжигания древесины, где необходимо подкидывать, чистить, постоянно следить уходят в прошлое благодаря Froling. Представьте, что ваш котёл как газовый, только вместо газа в него автоматически подаётся дешёвая древесина, которая есть везде в избытке. Щепа сжигается экономично, а продукты сгорания автоматически удаляются. Все поверхности прочищаются специальными приводами, а включение/выключение и розжиг осуществляются самостоятельно и безопасно. Котельная чистая и уютная. Система отопления полностью на контроле благодаря подключению к интернет и приложению на вашем смартфоне. 

ХОЧУ ТАКУЮ КОМФОРТНУЮ СИСТЕМУ ОТОПЛЕНИЯ!

C FROLING ВЫ САМ СЕБЕ ХОЗЯИН

ЗАЧЕМ ЖДАТЬ СОГЛАСОВАНИЯ С ГАЗОВОЙ МОНОПОЛИЕЙ? СВОЁ ТОПЛИВО — ВОТ ИСТИННАЯ НЕЗАВИСИМОСТЬ ВАШЕГО ДОМА!

С котельной Froling на древесной щепе и пеллетах вы сможете реализовать любой, даже самый сложный проект по автономному отоплению своего пространства. И отапливать свое жилище по-настоящему дёшево и независимо от любых монополий. Что может быть надёжнее собственного топлива (которое можно сделать самостоятельно) и собственной котельной, которая работает полностью автоматически? Щепа — простой вид топлива, которые можно покупать или делать прямо на месте из своей или покупной дешевой древесины (горбыль, обрезь, отходы). И это будет всегда дёшево и автономно.

Хочу 100% независимости

ВНЕ СОМНЕНИЙ: КОТЛЫ FROLING НАДЕЖНЫ ПО-АВСТРИЙСКИ

ПРОДУМАНЫ ДО МЕЛОЧЕй. КАЖДЫЙ ПРОТЕСТИРОВАН И ОПРЕССОВАН.

Другие котлы не так надёжны, как Froling. Только такая крупная компания как Froling, выпускающая каждый год свыше 30 тысяч котлов, может позволить себе 90-минутную опрессовку каждого котла, тщательную проверку каждого сварного шва и использование только лучших компонентов от мировых лидеров. Приводы Belimo (Швейцария), система зажигания Leister (Швейцария), дымососы EBM Papst (Германия), актуаторы Linak (Швейцария), датчики кислорода Bosch (Германия). Всё это в сочетании с выверенной годами надёжной конструкцией гарантируют бесперебойную работу в течение долгих лет. Все котлы производятся на собственном заводе Froling в Австрии.

ХОЧУ НАДЕЖНУЮ КОТЕЛЬНУЮ!

FROLING — ЯРКОЕ ИМЯ В СФЕРЕ ОТОПЛЕНИЯ НА ДРЕВЕСИНЕ

НОВАТОР И ПИОНЕР ИЗ АВСТРИИ

Уже более 57 лет компания Fröling является символом высочайшего качества в сфере комфортного отопления на древесных видах топлива. Сегодня имя Fröling славится далеко за пределами Европы благодаря своим автоматическим высокоэффективным системам теплоснабжения для частных домов и коммерческих объектов. Более 150 000 котельных по всему миру успешно работают и дают тепло требовательным заказчикам. Благодаря многочисленным инновациям и постоянному совершенствованию Fröling предлагает уникальный модельный ряд систем от 7 до 1 500 кВт. Все оборудование производится на собственных заводах Fröling в Австрии и Германии, что гарантирует бескомпромиссное качества.

autonomno.ru

Автоматические котлы на щепе и опилках: преимущество и недостатки

Спецпредложение! Отопительное оборудование со скидками до 50%.
Есть в наличии весь модельный ряд Vaillant, Viessmann, Baxi, Bosch, ACV, Protherm, РУСНИТ, Buderus, Kermi и другие.
Грамотное проектирование и установка систем под ключ.
Звоните: +7 (499) 110-02-51 (Москва и область).
E-mail: [email protected]

Твердотопливное оборудование для отопления уже давно представляет серьезную конкуренцию наиболее популярным в применении газовым котлам. За последнее время сильно увеличилась автоматизация этих устройств, а также их КПД. Использование новых современных технологий, а также применение видов топлива, которые раньше не использовались, позволило сделать такое оборудование более рентабельным и эффективным.

Особо популярны стали бытовые отопительные котлы на щепе и опилках, это объясняется доступностью сырья и полной автоматизации рабочего процесса.

Принцип работы

Давайте рассмотрим принципы работы котлов на опилках и щепе, чтобы понять за счет чего удается достичь высокой эффективности такого оборудования.

Схема котла работающего на опилках и щепе

Основа такого котла заключается в топке и теплообменнике расположенным в ней. Щепа и опилки сгорают в топке на специальной решетке, за счет чего весь пепел и зола остаются в специальном контейнере, который называется зольник. Время от времени этот зольник необходимо чистить. В среднем очищать зольник нужно приблизительно 2-3 раза за месяц.

Поскольку щепка и опилки это отходы деревообрабатывающее промышленности и большого пламени не создают, теплообменник в таких котлах нагревается горячими газами, которые проходят сквозь него.

С целью обеспечения лучшего нагрева изготавливается теплообменник в виде параллельно соединенных трубок или спирали, из материала не подверженного коррозии и воздействию высокой температуры, а также обладает хорошей теплопроводимостью. Пары, отдав свое тепло, выводятся уде в охлажденном состоянии через дымоход.

Для того чтобы достичь более высокий КПД применяются газогенераторные котлы отопления на щепе и опилках, которые нагреваются не только за счет тепла от сжигания топлива, но и за счет пиролизного газа который выделяется при сжигании древесины. Для сжигания этого газа топка котла состоит из двух отдельных камер. В первой горит само топливо, а уже во второй камере сгорает газ, который поступает из первой камеры.

Как и другие устройства для отопления, котлы на опилках и щепе производятся одноконтурными, которые обеспечивают только отопление помещения и двухконтурными, которые могут подавать горячую воду. Такие котлы идеально подходят для установки в частных домах, позволяя обеспечить как отопление помещения, так и сделать водопровод в доме.

Система подачи топлива

Непрерывная подача топлива позволяет поддерживать одну температуру воздуха в помещении.

схема самодельных котлов на опилках

Водогрейный котел, работающий на щепе, дровах и опилках может работать на любом из видов твердого топлива из древесины, от обычных дров до биобрекетов. Правда полностью автоматизированные режимы доступны только при использовании пеллет, щепы и опилок. (См. также: Топливные пеллеты своими руками.)

Для обеспечения работы котла на дровах, требуется переоборудовать топку. В некоторых моделях все, что нужно для переоборудования идет в комплекте с котлом.

Важно! При использовании любого вида топлива, для работы котлов на щепе важна сухость топлива. В твердотопливном котле около 30% мощности тратится на просушку влажного топлива.

Отдельно следует рассмотреть систему подачи топлива, которая может осуществляться с помощью двух устройств:

Шнековый транспортер, который транспортирует топливо из бункера в котел.

Ворошитель, который перемешивает топливо в бункере, за счет чего производиться постоянная загрузка шнека.

Система непрерывной подачи, которая используется в автоматических котлах, дает возможность создать подземный бункер, чтобы хранить топливо. Такое подземное хранилище не только хорошо сохранит топливо, но и не потребует дополнительного места. Часто бункер обстраивают таким образом, чтобы верхняя кромка котла находилась на одном уровне с фундаментом. Там же оборудуется и люк для загрузки топлива. Бункер должен быть сделан смежным с тем помещением где установлен отопительный котел, чтобы сделать транспортер для подачи топлива.

Виде по теме

Преимущества и недостатки котлов данного типа

Как и любое оборудование твердотопливные котлы обладают определенными преимуществами и недостатками. Практически все недостатки такого оборудования происходят из-за того, что в них применяется древесная щепа. В первую очередь щепа обладает низкими сыпучими свойствами, что делает ее транспортировку более проблематичной. У щепы опилок повышенная влажность, а следовательно показатели горения ощутимо ниже в сравнении с древесиной и углем.

Положительных качеств у отопительных котлов на дровах, щепе и опилках на порядок больше.

• Невысокая стоимость топлива, потому что оно представляет из себя отходы и раньше его просто выбрасывали.
• Полная автоматизация работы твердотопливных котлов дает возможность применять их даже при отсутствии в доме людей.
• Современные средства автоматизации позволяют не только тонко настроить оборудование, но и автоматически следить за его исправностью, предотвращая тем самым появление неисправностей тех или иных компонентов котла.
• Все топливо из древесины является полностью чистым с точки зрения экологии, за счет чего такие устройства не представляют никакого вреда для окружающей среды.

---

Загрузка…

---

1pokotlam.ru

Пеллетные котлы, котлы на опилках, шелухе, щепе

Предприятие GRV спроектировало и производит универсальные твердотопливные котлы, пеллетные и специализированные на щепе, опилках, шелухе. 

Окупаемость котла на опилках и щепе менее одного сезона

В сравнении по стоимости самый дешевый вид топлива – опилки, щепа. Сложность в их подачи. Производство GRV изготавливает серийно котлы на опилках и щепе. Подача опилок и щепы осуществляется с помощью поршневой подачи из специального бункера с подвижным дном. Мы разработали систему подвижное дно по доступной цене для котлов даже небольшой мощности. 

Пеллетные котлы 

Пеллетное топливо становиться более доступным, с каждым годом в России запускаются новые и новые заводы которые перерабатывают в пеллеты не только опилки но шелуху от семечки, травы и т.д. Для установки пеллетного котла требуется в разы меньше разрешительной документации, ниже инвестиции в котельное оборудование, особенно это касается котлов большой мощности. Пеллеты производятся на специальном оборудовании, прессуется био масса под воздействием высокого давления в специальных аппаратах – прессах, далее фасуется и уже готово к использованию.

Гранулы обычно доставляются к заказчику на объект с помощью кран манипулятора, в больших мешках по 1 тонне, или в мешках по 15 кг а так же насыпью. В бункер пеллетного котла загружается необходимый объем, из которого с помощью автоматической подачи производится перемещение пеллет порциями в горелку.

Преимущества и недостатки оборудования.

Большая часть котлов, в том числе GRV работают на пеллетах лучше чем на других видах топлива, т.е. повышается КПД котла. В пеллетах имеется большое количество газовой составляющей которая и сгорает в виде объемного факела, что ставит пеллетный котел с газовым на один уровень по эффективности работы.

Пеллетные котлы позволяют освободиться от какой либо зависимости, особенно при условии что пеллетный котел имеет универсальную топку как в наших моделях, в таком случае владелец котла еще и не зависим от поставок пеллет. Большая вместительная топка в универсальных котлах позволяет топить на дровах и угле на такую же мощность, т.е. на 100 % от номинальной. Данную модель очень часто заказывают для особенно ответственных объектах, на которых не допустимо снижение температуры, например на теплице или для сушильных камер.

Для хранения пеллет используется закрытые помещения, не должна попадать влага на гранулы, иначе они прейду

snab23.ru

Котел на опилках своими руками: рекомендации по изготовлению

Поскольку энергоносители постоянно дорожают, домовладельцы задумываются о переходе на альтернативные виды топлива. Самый доступный из них – это биомасса (уголь, дрова, щепа, опилки). Некоторые виды твердого топлива начали тоже расти в цене, да и котельное оборудование для их сжигания стоит немалых денег. Одно из самых практичных решений при таких обстоятельствах – это сделать котел на опилках своими руками, используя простые и доступные материалы. От вас потребуется одно: умение выполнять ответственные сварные соединения либо просто хороший знакомый сварщик.

Самодельный котел на опилках

Преимущества самодельного котла

Очень часто в личных подсобных хозяйствах остаются в виде отходов древесные опилки и щепа. Однако, далеко не каждый отопительный агрегат в состоянии их перерабатывать. По этой причине, и по целому ряду других, самодельные твердотопливные котлы имеют свои достоинства:

• Низкая стоимость. Даже если вы станете покупать все материалы для изготовления агрегата в торговой сети и достойно оплачивать услуги квалифицированного сварщика, то самодельный котел обойдется как минимум в 3 раза дешевле. На практике часть материалов всегда можно отыскать в собственном хозяйстве, поэтому цена станет еще меньше.
• Невысокие требования к качеству топлива. Предлагаемая конструкция в состоянии сжигать любой вид твёрдого топлива, и даже мусор. Влажность дров или опилок может быть достаточно высокой, древесина хвойных пород или береза сгорает так же успешно, как и любая другая. При этом выделяющийся деготь и смолы не наносят никакого вреда агрегату.
• Котлы на опилках для дома конструктивно просты, их легко обслуживать и чистить.
• Удобство в эксплуатации. В зависимости от вида биомассы загрузку топки надо производить не чаще чем 1 раз в 8 часов, это при самых скромных размерах камеры сгорания. Если её увеличить, горение может длиться сутки и более.
• Абсолютная независимость от внешних источников энергии.

Из недостатков агрегата можно выделить такие как неприглядный внешний вид и отсутствие всяческих гарантий качества и надежности сварных соединений, о чем будет сказано ниже.

Принцип действия

Топка котла не имеет дверец и зольника, а загружается топливом сверху, от самого дна и до среза дымоходной трубы. Загруженная биомасса придавливается по всей плоскости грузом круглой формы из толстой листовой стали, а к нему приварена вертикальная труба, по которой подается воздух в топку. Эта труба проходит сквозь закрытую верхнюю крышку и свободно торчит наружу. Розжиг котла производится через ее верхний конец. Особенность заключается в том, что горит верхний слой топлива, процесс идет по направлению сверху вниз, прогревая водяную рубашку.

Котел на опилках своими руками

В принципе действия, а также в изготовлении помогут разобраться чертежи котла на опилках, сделанного своими руками. На конце трубы устанавливается заслонка произвольного исполнения, чтобы регулировать количество поступающего воздуха и скорость сгорания. В процессе работы агрегата груз в топке опускается, пока все топливо не сгорит. Продукты сгорания из топки удаляются через дымоход.

Инструменты и материалы

Самодельный котел на опилках

Если нужен котел небольшой мощности, то корпус топки чаще всего выполняют на базе старого баллона из-под пропана. Причины две: достаточно толстый металл, который прослужит долго, и его конструкция, позволяющая без труда изготовить крышку топки. Кроме того, старый баллон нетрудно найти или купить. Для изготовления более мощной модели потребуется листовая сталь толщиной не менее 5 мм или какой-нибудь старый металлический сосуд больших размеров.

Еще одно изделие, которое потребуется купить – это отвод дымовой трубы под углом в 90⁰, диаметром 89 х 4 мм или 107 х 4 мм. Не будет помехой более толстая стенка трубы. Для выполнения герметизации крышки нужен будет листовой металл или полоса толщиной 5 мм, на водяную рубашку можно использовать более тонкий стальной лист, но не менее 3 мм. Чтобы изготовить груз круглой формы, лучше найти металл 8–10 мм в толщину, труба для воздуха – 40 или 50 мм в диаметре. В качестве штуцеров для подачи теплоносителя применяют сгоны с готовой трубной резьбой.

Перед тем как сделать котел на опилках, нужно подготовить такие основные инструменты и приспособления:

• аппарат для электрической сварки и электроды;
• угловая шлифовальная машина с кругами по металлу;
• мерительный инструмент;
• молоток;
• клещи;
• зубило;
• сверлильный станок или электрическая дрель.

Все работы удобнее будет выполнять с помощником.

Состав работ

Самодельные котлы на опилках

Вначале изготавливается корпус топки из газового баллона. Для этого надо отрезать его верхнюю часть по существующему сварному шву, остатки шва после этого тщательно зачистить с наружной стороны. Получившаяся крышка должна будет прилегать к топке плотно, поэтому нужно выполнить окантовку из полосы толстого металла по окружности баллона, выступающую выше края на 15–20 мм. После этого можно прикрепить к корпусу защелки для крышки произвольной конструкции, а к самой крышке приварить сверху 2 удобные ручки из металлического прутка. В ней же следует выполнить отверстие по наружному диаметру трубы для воздуха.

Котел, работающий на опилках, должен иметь традиционный выход дымовых газов в верхней части, поэтому в корпусе нужно будет прорезать под него отверстие. Можно сразу же приваривать патрубок дымохода, но это может создать неудобства при монтаже водяной рубашки, здесь последовательность производства работ каждый выбирает для себя сам.

Следующий этап – изготовление груза, который будет придавливать топливо. Диаметр детали должен быть несколько меньше внутреннего размера баллона. Вырезав ее из толстого листового металла, к одной плоскости изделия привариваются ребра для рассеивания воздуха, а по центру выполняется отверстие, равное наружному диаметру воздушной трубы. Последняя вставляется в него и герметично обваривается по кругу.

Остается изготовить водяную рубашку. Корпус баллона имеет круглую форму, поэтому тут придется повозиться с листовым металлом, чтобы повторить такую форму. Но вначале нужно вырезать из толстого листа и снаружи приварить к корпусу топки ребра жесткости, которые не дадут играть металлу водяной рубашки вследствие теплового расширения. После этого металл рубашки следует приварить к каждому ребру жесткости. Последний этап – прорезка отверстий под штуцеры для теплоносителя и приварка резьбовых сгонов для присоединения к системе отопления. Ниже приведено видео с рекомендациями по изготовлению котла.

Дополнительные рекомендации

Если самодельный котел на опилках будет применяться для отопления частного дома, не помешает дополнить его некоторым оборудованием безопасности. Для этого в обшивке водяной рубашки просверливаются отверстия и привариваются штуцеры для приборов контроля температуры и давления. Правильно будет дополнительно установить сбросной предохранительный клапан, который бы срабатывал при повышении давления до 3 бар, а трубу от него вывести на улицу.

Горячие поверхности агрегата и дымохода также представляют опасность для людей, если он находится в доме. При этом тепло распространяется там, где оно не нужно – в топочной. По этим причинам отопительные котлы на опилках необходимо изолировать. В качестве теплоизоляционного материала можно использовать базальтовую вату, она хорошо противостоит высокой температуре. Облицевать слой изоляции можно тонким листовым металлом с полимерным покрытием, заодно и решив вопрос эстетики внешнего вида агрегата.

В том случае, когда в качестве топлива применяются исключительно опилки, нужно изготовить приспособление для их правильной загрузки в топку. Дело в том, что этот вид топлива плохо пропускает воздух, а без него процесс горения будет слабым. Поэтому из тонкого металла делается труба диаметром 100–120 мм в виде воронки, только стороны конуса очень пологие. Приспособление ставят вертикально в центр топки, после чего вокруг нее засыпают опилки, периодически их плотно утрамбовывают. Когда камера заполнена, то благодаря форме конуса труба легко вынимается, ставится груз и закрывается крышка топки.

Контроль качества

Перед тем как загружать и разжигать агрегат, нужно обязательно проверить герметичность водяной рубашки и проконтролировать качество сварных соединений. Для этого потребуется воздушный компрессор. Испытать швы можно двумя способами, которые весьма надежны:

• Гидравлический. Вся ёмкость заполняется водой, к штуцеру герметично подключается компрессор, который должен создать избыточное давление 2–3 Бар. Вода не имеет свойства сжиматься, поэтому потечет через все непроваренные места.
• Пневматический. Давление создается без воды, а все сварные швы промазываются мыльной пеной с помощью кисти. Пузырьки покажут места, через которые проникает воздух. Во время испытания падение давления можно контролировать по манометру на компрессоре.

Существует такая разновидность твердотопливного источника отопления, как шахтный котел на опилках. Конструкция и принцип работы у него другие и более сложные, хотя изготовить его собственными силами тоже вполне возможно. Работает он за счет того, что опилки сжигаются в нижней части агрегата, ссыпаясь туда из бункера, это можно видеть на рисунке.

Процесс продолжается в дымогарных трубах, которые интенсивно нагревают теплоноситель. Используется принцип дожигания древесных газов (пиролиз). Эффективность работы повышается установкой нагнетателя воздуха – дутьевого вентилятора. Сделать котел на опилках и тырсе своими руками на практике не так уж сложно, зато точно даст ощутимый экономический эффект как при изготовлении, так и при дальнейшей эксплуатации.

Читайте также: Как сделать пиролизный котел 

cotlix.com