Пиролизная печь для обжига проводов своими руками

Добавил пользователь Владимир З.
Обновлено: 19.09.2024

Пиролиз

Термическое разложение активируется в ходе химической реакции из-за воздействия высокой температуры. Результатом является распад субстанции или вещества. Процедура необходима для вырабатывания тепловой энергии, которая разбивает молекулярные связи и позволяет получить новые соединения. Основная функция – добыча ценного топлива и химикатов.

Для чего нужен пиролиз:

Получение нефтехимической продукции – этилена и пропилена.
Древесный крекинг позволяет произвести ценное горючее, используемое для активации химических процессов.
Уничтожение биологического мусора.
Отопление помещения.

Можно достаточно долго перечислять способы использования данной методики сжигания. Приступим к непосредственному обсуждению отопительного прибора и объясним принцип работы и действия пиролизной печи.

Особенности и применение

Установка описываемой категории также называется печью длительного горения. Внутри камеры помещается вещество или древесина, которая сгорает без притока воздуха. В результате летучие газы насыщаются мелкими частичками дерева, а после догорают от воздействия температуры в 450 градусов, одновременно смешиваясь с кислородом. Благодаря этой системе дерево и топливо сжигаются полностью, практически не оставляя продуктов сгорания. Технология ценится за высокий КПД, достигающий 95%.

Устройство может устанавливаться внутри загородного дома, сарая, подсобного помещения или гаража. Оно обеспечивает отличный уровень отопления. Покупатели ценят его за простоту использования и обслуживания. Это идеальный вариант для владельца дачи, которая нуждается в постоянном обогреве. Если хозяин жилой или административной постройки хочет избавиться от мусора, который получается в результате горения, то выбор очевиден. Уничтожается все – от газа до угля.

Преимущества и недостатки

Отопительная установка характеризуется высокой эффективностью и небольшим уровнем потребления древесины или другого топлива. Перед приобретением необходимо обратить внимание на положительные и отрицательные характеристики покупки. Почему печь пиролиза популярна? Начнем с достоинств:

Показатель теплоотдачи, выражающийся в отличном КПД.
Небольшое количество отходов после завершения работы установки.
Оборудование характеризуется экологичностью.
Ценится за счет простоты эксплуатации и отсутствия надобности постоянно добавлять топливо – для большинства моделей достаточно заполнить камеру один раз в сутки.
Собрать и установить можно без специальных знаний и заказа услуги у стороннего исполнителя.

Отрицательным моментом является необходимость правильного хранения дров и контроль уровня влажности. Если не соблюдать эти условия, эффективность конструкции будет значительно ниже.

Разновидности

Вариации печи пиролизного горения подразделяют на основе используемого сырья, метода применения и передачи тепловой энергии. В процессе выбора специалист обращает внимание на вид тяги и размещение внутренних камер. Для производства аппарата используются кирпич или металл.

Таблица типов устройств

Материал для конструирования

Может быть использована для парилки или сауны.

Применяется для приготовления еды

Особенности установок для отопления, фотогалерея

Важно разделить конструкции по методу распределения тепловой энергии. Это облегчит подбор конкретной пиролизной печи длительного горения:

Аппарат с водяным контуром обогрева – универсальный прибор для организации сохранения тепла внутри жилого помещения. Он работает как котел для нагрева воды. Оптимальный вариант для загородного дома. Характеризуются высокой производительностью, доступной стоимостью и возможностью функционирования без источника электричества.
Устройство с вариативностью размещения теплообменника. Если отсек для сгорания расположен в верхней части конструкции, а емкость для переработки газа находится внизу, тогда необходимо создать систему принудительного вытягивания посредством вентилятора или дымососа. Если топка расположена внизу, то тяга будет создаваться естественным образом.

В случае возникновения вопросов рекомендуется обратиться к профессионалам.

Выбор конкретного вида

У покупателя есть два пути: проконсультироваться у специалиста или провести самостоятельное исследование. Важно ответить на три вопроса:

Цель приобретения агрегата.
Место его нахождения.
Какое топливо будет использовать владелец для сжигания.

В процессе приобретения установки для собственноручного монтажа принимайте во внимание габариты устройства. Отведите достаточное количество площади. Все зависит от параметров помещения. Если хотите обойтись без дополнительных трат времени, выбирайте металлическую альтернативу, которая отличается мобильностью. Кирпичная конструкция устанавливается на постоянное место для долгосрочного использования, что делает ее идеальной для жилого дома.

Каждый производитель рассчитывает показатель соотношения кислорода и газа, важно учесть этот параметр.

Конструктивные компоненты

Для производства пиролизной бездымной печи применяются прочные прямоугольные листы из высоколегированной стали. Для большинства моделей создаются двойные стены, а пустое место наполняется песком или водой (в случае установки с водяным контуром). В процессе сооружения системы можно взять обыкновенную металлическую бочку с толстыми стенками, которые способны на протяжении долгого времени выдерживать высокую температуру.

Внутри устройства расположены две камеры сгорания. В первой емкости происходит сжигание топлива, а во второй осуществляется смешивание продуктов пиролиза с кислородом. Если топка размещается вверху, то необходимо установить колосниковую решетку между отсеками. В металлической конструкции в качестве перегородки применяются специальные пластины.

Неотъемлемой частью аппарата является вентилятор для создания тяги. Этот компонент способствует транспортировке газов в отделение для дожига. Альтернативой служит дымосос, присоединяемый к отводящему каналу. Каждый элемент связан со всей системой, которая обеспечивает функционирование агрегата.

Пиролизная печь – чертежи и принцип работы

Чтобы создать механизм для отопления помещения любого характера, важно правильно составить чертеж с указанием всех параметров и собрать подручные материалы. Следует определиться с формой корпуса и расположением камер и провести расчет мощности для конкретных апартаментов. Как определить габариты:

Допустим, что для нагрева воздуха внутри комнаты при условии низкой температуры в зимний период требуется устройство с мощностью 10 кВт. Необходимо учитывать возможности установки в стандартном режиме функционирования. Мы знаем, что в механизме генерации летучих веществ показатель мощности составляет до 30% от интенсивности процесса горения. Поэтому для получения энергии в 10 кВт при генерации газа важно, чтобы печь выдавала 34 кВт (10*0.3).
Для подсчета лучше выбирать топливо с наименьшей энергоемкостью. Самым распространенным вариантом является сухой бук. Подсчитаем размер одной закладки, которая способна обеспечить 34 кВт. Порция горючего сжигается за 75 минут. Это значит, что она должна генерировать около 150 Мегаджоулей энергии. Для подсчета необходимой массы продукта с учетом, что оно перерабатывается только на 80% и КПД самодельного устройства составляет 50%, нужно использовать формулу: масса=150 МДЖ/(15.5*0.8*0.5)=24.17 кг. Напоминаем, что плотность сухого бука 620 кг/м3. Чтобы перевести полученный показатель в объем, делаем следующее: 24.17/620=0.039 или 39 л.
Расчет вместительности камеры для сжигания дров с коэффициентом загрузки около 0.6, решаем выражение: 39/0.63=61.9 литра.

Создавая чертеж или схему со всеми обязательными показателями, учитывайте форму и особенности комнаты, где будет установлена печь.

Какие инструменты и материалы понадобятся

Для воплощения проекта следует приобрести:

Стальной лист литого вида марки Ст20 толщиной не менее 4 мм.
Равнополочный уголок с параметрами 4х50 мм.
Трубу из стали диаметром до 60 мм.
Прочную арматуру с сечением до 8 мм.
Несколько цилиндров калибром до 120 мм для создания системы отвода продуктов горения.
Аппарат для сварки всей конструкции воедино и расходные материалы.
Дрель и сверло, способное пробить лист вышеописанной толщины, а также пилу-болгарку.
Строительный уровень, линейку, карандаш и молоток.

Приобретайте качественные инструменты в специализированном магазине, так как придется работать со стальными компонентами. Покупка надежных элементов позволит создать долговечную установку.

Готовим место для осуществления монтажа пиролизной печки

Собирать конструкцию необходимо внутри помещения, где она будет функционировать. Раскройку листа согласно параметрам на чертеже лучше заказать у стороннего исполнителя в целях экономии времени. Это позволит получить изделие отличного качества.

Сооружаем фундамент из бетона или другого прочного и негорючего сырья. Площадь основания должна быть немного больше, чем размеры будущего изделия.
Соблюдаем расстояние от стены до установки – не менее 80 см.
Пол покрываем несгораемым и слабо нагреваемым материалом на расстоянии в 1.2 метра.

Для создания защиты напольного покрытия лучше всего подойдут листы из негорючего материала.

Процесс сооружения

Устройство пиролизной печи сложное и требует профессионального подхода. Отопительный прибор выполняется в форме цилиндра или прямоугольника, поэтому сначала необходимо сделать заготовки из равнополочного уголка. Нужно изготовить элементы вертикальных и горизонтальных стоек высотой в 1 метр и сварить их в каркас.

Затем создаем стенки, и для этого в передней панели делаем два проема для камеры горения и золы. На готовые компоненты привариваем крепления для создания навесной дверцы. К внутренней стороне присоединяем по одному уголку – они нужны для монтажа решетки и поддона, который будет изолировать отсек сгорания от емкости для дожигания газов.

После выполняем следующий алгоритм:

Выбираем боковую стенку на уровне отделения для сжигания топлива и врезаем поддувало с заслонкой, которая создается из части металлической трубы диаметром не более 60 мм. Далее делаем отверстие под топкой калибром в 0.85 см и вставляем туда ось для задвижки (выполняется из арматуры), которая должна выступать с одной стороны, чтобы вы смогли сделать хвостовик (ручку для удобства использования). После крепим стальной диск, который соответствует протяжению поддувала. Чтобы зафиксировать положение заслонки, приделайте пружинную рукоять.
Создаем днище и поддон с решеткой. К этой конструкции крепим крышку. Перегородка, что отделяет камеру сжигания, должна иметь несколько проемов, общий объем которых не превышает 8% от площади всей детали. Также между краем и стенкой установки оставляем свободное пространство в ¼ длины отсека.
Подключаем печь к дымоходу, а к отверстию привариваем отвод с диаметром около 120 мм. К нему необходимо горизонтально приделать лист, который будет задерживать выход газа из камеры переработки.
Добавляем затвор, который выполняется по тому же алгоритму.

Готовую конструкцию можно улучшить, превратив ее в конвектор. Для этого внутри устанавливаются трубы или изогнутые детали.

Как правильно использовать и очищать аппарат

Когда будете запускать устройство в первый раз, откройте заслонку и на решетку положите сухой бук и подожгите. После полного сжигания добавьте еще топлива и закройте дверцу. Интенсивность горения регулируйте поддувалом.

Из-за особенностей функционирования чистка производится нечасто. Поленья выгорают практически полностью, что препятствует образованию сажи.

В случае возникновения неполадок требуется произвести ремонт – дальнейшая эксплуатация сломанной конструкции не рекомендована. Самой распространенной поломкой является изменение формы дверцы, которую лучше сразу заменить. Иногда сварной шов расходится – следует срочно устранить неисправность.

Установку данного типа достаточно легко собрать, однако необходимо точно рассчитать все параметры и правильно нарисовать чертеж. Система отопления должна создаваться из качественных материалов, которые характеризуются долговечностью. Только в этом случае аппарат будет выполнять свою функцию на протяжении многих лет. Если у вас возникают проблемы с сооружением агрегата, рекомендуется заручиться поддержкой профессионала. Обратитесь за помощью к специалисту или просто купите готовую пиролизную печь.

Количество бытовых и промышленных отходов на планете неуклонно растет. До 75% из них – органические вещества. Для эффективной утилизации органического сырья используется пиролиз. Этот процесс более безопасный, по сравнению со сжиганием мусора. Пиролизная технология в области переработки ТБО перспективна. В результате образуются вторичные материалы, подлежащие дальнейшему применению в быту или на производстве.

Что такое пиролиз

Пиролиз – процесс высокотемпературного разложения органических материалов и неорганики в условиях отсутствия кислорода. Метод переработки – малоотходный или вовсе безотходный. Позволяет сформировать циклическую технологию утилизации.

Во время пиролиза обрабатываемые материалы не сгорают полностью. Они расщепляются на твердые остатки с выделением пиролизных газов. После полной переработки на выходе будут новые продукты. Их состав, консистенция и характер зависят от использующегося метода и вида сырья.

Принцип работы пиролизной печи

Печь для пиролиза состоит из корпуса. Внутри установлена встроенная топка. В нее закладывается древесина или иное сырье для переработки. Когда отсек топки закрыт, воздух внутрь не поступает. Элементы конструкции герметичны – дверь печи закрывается вплотную. В установке работает вентилирующая система для приточно-вытяжных функций.

В условиях пиролиза топливо сгорает медленно. После закладки сырья в отсек оно поджигается. Понадобится время, чтобы разгорелся материал. Затем доступ кислорода перекрывается. Из-за нехватки воздуха горение замедляется, а дрова обугливаются.

В процессе выделяется мощная тепловая энергия. Эффект обусловлен тем, что при низкой концентрации кислорода материал горит медленно. Результатом процесса становится кокс, зола и газ. Горячий газ внутри котла взаимодействует с воздухом и горит при высокой температуре. Эта реакция сопровождается выделением тепла.

Пиролизная установка работает в два этапа:

Вначале сгорает материал, отправленный в отсек. На этом этапе доступ кислорода заблокирован. Выделяется горючая газовая смесь.
На второй стадии сгорает смесь выделенного газа с воздухом.

Двухэтапный принцип действия применяют в самодельных пиролизных печах с дожигом газов:

Внимание! Пиролизные установки представлены разнообразными моделями. Они отличаются между собой конструкцией второго блока. Есть модификации с дополнительной вентиляцией. А другие варианты работают на естественной тяге. Механизм отвода дыма оснащен заслонками, герметизирующими печь.

Отработанные материалы выгружает вращающаяся реторта. Это изделие круглой формы, опускающееся на опору печи.

Виды пиролиза

От состава перерабатываемого сырья и планируемого конечного продукта зависит выбор вида пиролиза.

Сухой и окислительный способ

С учетом температуры, при которой протекает процесс, выделяют окислительный и сухой виды пиролиза.

При окислительной реакции в установке термически разлагаются производственные отходы. Они сжигаются частично или напрямую контактируют с продуктами топливного сгорания. Метод оптимален для обезвреживания сырья, непригодного для газификации или горения:

Пастообразное сырье;
Отходы с высокой вязкостью;
Осадки с процентом влажности;
Золистые отходы и шламы;
Загрязненная земля;
Пылящее сырье;
Отходы с содержанием металлов и их соединений;
Кабели;
Старые баллоны;
Отработанные покрышки автомобилей.

Окислительный пиролизный метод подходит для утилизации твердых отходов производственных процессов и сточных вод.

Сухой пиролиз – способ термообработки сырья с активным его обезвреживанием. Топливом служит химическое вещество. Метод применяется для создания безотходных технологических циклов.

Низко-, средне- и высокотемпературный виды

Низкотемпературный процесс протекает при отметке 450-550 градусов. Характеристики способа:

Увеличенный выход жидкого продукта и полукокса;
Уменьшенный выход горючего газа с повышенной теплотой сгорания;
Подходит для получения жидкого горючего (смолы);
Используется при обработке каучуковых отходов для получения мономеров;
Полукокс служит бытовым горючим материалом.

Среднетемпературный способ коксования протекает при показателе до 800 градусов. Сопровождается выделением повышенного объема газа со сниженной температурой сгорания. Уменьшается и объем остаточных продуктов: кокса и жидкости.

Высокотемпературный вид – коксование в диапазоне температур 900-1050 градусов. Выход твердых и жидких остатков минимизирован. Выработка газа увеличена до предела с уменьшенной теплотой сжигания. Итог: снижение концентрации смолы, получение топлива, пригодного для транспортировок.

Быстрый и медленный пиролиз

Медленный пиролиз – длительное разложение материала под действием температуры со скоростью нагрева градусы в минуту (час).

Самостоятельное изготовление печи

Бытовая печь, работающая по принципу пиролиза, подойдет для:

Дачи;
Дома;
Походных условий;
Бани;
Гаража;
Других жилых построек.

Занимаясь изготовлением пиролизной печи своими руками, важно рассчитать пропорцию газа с кислородом, размеры конструкции и требуемую мощность.

Какие инструменты и материалы понадобятся

Для монтажа бытовой пиролизной печи понадобится следующий перечень материалов и инструментов:

Аппарат для сваривания деталей;
Электродрель;
Болгарка;
Электроды;
Отрезной круг 240 мм;
Шлифовальный круг 135 мм;
Листы металла толщиной 4 мм;
Трубы отличающихся диаметров;
Трубы профилированные;
Датчик температур;
Вентилятор.

Пиролизная печь имеет 2 камеры сгорания. Одно отделение перерабатывает твердые материалы, а второе – смешивает продукты обработки с воздухом. Если первое отделение расположено вверху, между отсеками устанавливается колосниковая решетка. В металлической печи роль перегородок играют полые пластины.

Внимание! Вентилятор необходим в печах, где камера для горючих газов находится в нижней части. Принудительная тяга перемещает вещества в отсек, где происходит дожиг. Такие конструкции имеют дымососы.

Чертеж для изготовления

На чертеже будет видна форма корпуса, размеры, способ расположения камер. Затем нужно рассчитать мощность для обогрева помещений. На схеме устройства отражены такие элементы:

Металлическая бочка – емкость для сгорания материала (главная камера);
Отверстие для подвода кислорода;
Трубы для отвода дыма;
Трубы для контура, по которому циркулирует вода;
Камера дожига;
Вентиляционная система;
Регуляторы.

Начертить схему будущей печи можно своими руками с учетом конструктивных особенностей. Основой послужит готовый чертеж соответствующего варианта буржуйки.

Рис. 1 Схема монтажа бытовой установки

По чертежам можно собрать печь прямо на месте ее применения. Когда будет готово основание, устанавливаются стенки внутри и отсек для золы. Сварочным аппаратом собираются составные части, затем – теплообменник, колосники и камеры печи. Между стенками засыпают песок, который предупредит перегревание установки во время эксплуатации. В конце устанавливаются дверцы и заслонки, выполняется подключение к контурам водного теплообменника.

Что можно переработать пиролизом

От назначения пиролизной установки зависит выбор сырья. Если это утилизационная печь, она перерабатывает отходы:

Пластмассовые и полимерные материалы;
Кабели;
Скрап автомобилей;
Покрышки;
Шламы нефтедобывающей промышленности;
Побочные продукты бурения;
Землю, загрязненную мазутом и смолистыми веществами;
Отработанное масло.

При применении пиролиза для получения газа, обогащенного углеводородами, установки перерабатывают:

Древесину;
Древесный уголь;
Нефтепродукты;
Другие виды твердого топлива.

Продукты переработки мусора

Продукты переработки отходов отличаются в зависимости от использованного для пиролиза сырья. Если в печь загрузить древесину при нагреве до 400 градусов, можно получить:

Кетоновые вещества,
Альдегиды,
Деготь в смеси с древесным уксусом.

Если пиролизу подвержен полиэтилен, на выходе будет:

Смесь из предельных и непредельных углеводородов;
Газы;
Жидкая составляющая;
Парафин;
Этилен.

При переработке пластика результатом пиролиза могут стать:

Воск;
Масла;
Бензин;
Твердое горючее;
Бензин;
Газ.

Результатом обработки отходов органического типа становится одновременно два вида продуктов: жидкая составляющая и кокс. В жидком виде можно получить пиролизный газ (органическое топливо) и смолы. При фильтрации и осаждении газообразной части вырабатываются углеводороды. Дополнительно производители занимаются получением ароматических соединений путем пиролиза.

Попробуем разобраться, что представляет из себя кирпичная пиролизная печь, как ее построить собственными руками.

Устройство и принцип работы

Начинается строительство с разработки проекта.

Схема такой печи приведена на фото №1 (ниже). Такая печка способна обогреть до 1300 м 2 площади. Подойдет для большого загородного дома. Затраты на ее возведение не маленькие.

Но полностью окупают себя с течением времени. Ее КПД составляет более 90%. Кроме того, она эффективно накапливает и аккумулирует тепло. Одной закладки дров хватает более, чем на 30 часов. Если добавить к этому аккумулированное тепло, станет понятно, почему топить такую печь можно раз в двое суток.

Фото №1 Кирпичная пиролизная печь в разрезе

Пиролизная печь из кирпича своими руками — задача не из легких. Внутри все перегородки делаются из шамотного кирпича. Это вызвано большой температурой горения — до +1200 0 C.

Саму печь, в целях экономии, сделаем из простого огнеупорного керамического кирпича. С эстетической точки зрения, такая печь не уступает аналогам. Такая пиролизная печь, может выглядеть как камин и занимать центральное место в интерьере.

Фото №2 Принцип работы и схема кирпичной пиролизной печи

За счет высокой температуры и недостатка кислорода, топливо распадается на твердый углеводород и смесь газов. Происходит более полное сгорание, КПД повышается. Одной закладки топлива хватит больше, чем на сутки. Часто, такой конструкции бывают пиролизные печи для бани.

Такая печь в сауне — настоящая находка. Не боится воды, эффективно расходует топливо, долго сохраняет и отдает тепло. Кроме того, в качестве топлива часто используют отходы: опилки, мусор. Это еще больше увеличивает экономию.

Материалы для работы

Для строительства кирпичной пиролизной печи длительного горения своими руками, нам понадобятся такие материалы:

огнеупорный керамический кирпич — 400 шт;
шамотный кирпич — 100 шт;
сталь листовая 6х1,5 м, толщина не менее 4 мм — 9 м 2
чугунная колосниковая решетка стандартного размера— 3 шт;
бетон В12,5 — 0,12 м 3
вентилятор, мощность минимум — 300Вт;
терморегулятор;
дверца для поддувала;
дверца для топки;
металлические трубы;
металлический профиль;
готовая высокотемпературная смесь для кладки — 470 кг;
электроды;
высокотемпературный датчик.

Необходимые инструменты

Необходимый инструмент найдется у каждого домашнего мастера. Нам потребуются:

Сварочный инвертор,
Угловая шлифовальная машинка,
Бетономешалка,
Дрель,
Сверла,
Уровень,
Отвес,
Металлический угольник,
Прочие инструменты.

Инструкция по изготовлению

Порядовка пиролизная печи из кирпича

Воспользуемся схемой, выполним разметку, прежде чем приступить к строительству пиролизной печи своими руками.
Делаем фундамент. На твердое основание кладем гидроизоляцию. Сверху насыпаем 10 мм песка. Фундаментную плиту принимаем размеров 1200х1000 мм. Высота – 100 мм. Замешиваем и заливаем.
Начинаем кладку. Начальный ряд — самый важный. Будьте особо внимательны и аккуратны. Построить такую пиролизную печь своими руками — дело не простое. Все углы делаем строго перпендикулярными. Ориентируйтесь на порядовку обычной кирпичной печи. Выполните кладку до топливника. В качестве вяжущего используйте готовые растворы для кладки печей. Их легко приобрести в любом магазине строительных материалов.
Выполняем устройство топливника. Обратим внимание, что здесь присутствует 2 камеры. В первую выполняют закладку топлива. Во вторую попадает вторичный воздух и газы при процессе пиролиза. Это основной принцип при изготовлении пиролизной печи своими руками. Ориентируйтесь на размеры, приведенные на фото №1.
Устанавливаем колосниковую решетку. Не забудьте оставить небольшой зазор, т. к. металл от нагревания расширяется.
Устанавливаем наш вентилятор. Его функция заключается в создании дополнительного воздушного потока для активизации процесса конвекции. Интенсивность горения будет регулироваться за счет задвижки в дымоходе, которая позволяет увеличить или уменьшить тягу по своему усмотрению.
Монтируем дверцы на топку и поддувало.
Выкладываем остальную часть печи. Особое внимание уделите дымоходу. Важно строго придерживаться выбранной схемы. Любые отклонения могут привести к задымлению помещения.
Тщательно загерметизируйте все щели, стыки и т.п.
Теперь нашу печь надо испытать, затем просушить. Заложите небольшое количество мелких дров. Примерно на полчаса горения. Зажгите и следите, чтобы не появился запах угарного газа. Для просушки — топите печь по 2-3 часа дважды в день в течении недели.

Видео

Читайте также: