Котлы на щепе
Идея использовать в качестве топлива отходы и обрезки строевой и промышленной древесины давно реализована в многочисленных конструкциях пеллетных котлов. Но пеллеты обходятся в производстве достаточно дорого, не менее 7-8 долл. за тонну, поэтому на сегодня более актуальными становятся котлы на щепе и опилках. В этом случае расходы на топливо снижаются примерно на 40-50%.
Как устроен котлоагрегат для сжигания щепы
Большая часть узлов и деталей котла на щепе унифицирована с пеллетными и дровяными агрегатами. Тем не менее, в устройстве котлов, работающих на щепном топливе, есть свои особенности:
- Топка или камера сгорания выполняется из листовой легированной стали, обладающей повышенной стойкостью к образованию окалины и воздействию водяных паров;
- Размеры жаровой части топки увеличены почти вдвое против камер сгорания на твердом или газожидкостном топливе;
- Отопительные котлы, работающие на чистой щепе, оборудуются надувочным вентилятором и специальной системой подачи топлива в зону горения;
- В котельных агрегатах промышленного производства обязательно устанавливается регенерационный теплообменник подогрева воздуха дымовыми газами.
Например, немецкие и шведские котлы на щепе, кроме наддува, оборудуются датчиками оценки влажности топлива, встроенной в систему розжига, и даже устройством автоматической очистки колосниковой чашки от накопившейся золы. Благодаря надежной подаче котел способен работать в автоматическом режиме месяцами.
Варианты устройства котельных агрегатов на щепе
Котел промышленного изготовления после установки и введения в эксплуатацию потребует первоначальных настроек и регулировок подачи щепы своими руками или с помощью специалистов, и далее, если не меняется состав и влажность щепы, агрегат способен работать в течение двух-трех месяцев практически в автономном режиме.
Топки котлов на щепе обычно изготавливают в нескольких модификациях:
- Камеры горения пиролизного типа;
- Топочные камеры прямого сжигания щепы в потоке воздуха;
- Конструкции для смешанного горения, в которых щепа может сжигаться параллельно с трудно воспламеняемыми видами топлива.
По оценкам специалистов, через 10-15 лет парк котлов на щепе для дома увеличится на 70%, и половину из них будут составлять агрегаты с многотопливными камерами горения и независимой подачей топлива.
Принцип работы основного узла котла
Центральным элементом котла является его топка и система теплообменников.
Для пиролизных типов устройство камеры сгорания рассчитано на сжигание щепы самого низкого качества, поэтому большая часть топлива подается шнеками в нижнюю часть топки, где рубленая древесина первоначально подсушивается, после чего подвергается пиролизу, или процессу разложения с выделением большого количества горючих газов, паров смолы, дегтя и воды.
Меньшая часть щепы подается на колосники, где, собственно, и сгорает в потоке пиролизных газов. Такая схема позволяет эффективно сжигать даже сильно переувлажненную щепу.
Важно! Наличие воды в топливе не только снижает его калорийность и воспламеняемость, водяные поры в отходящих газах приводят к окислению и коррозии теплообменников. Кроме того, горячий пар очень плохо передает тепло на теплообменные секции котла.
Использование подсветки пиролизными газами позволяет достичь высоких температур по фронту горения, уменьшается количество ядовитых веществ.
Новые модификации котлов могут оборудоваться двумя бункерами для различных видов топлива. Один из контейнеров заполняется сухой рубленой древесиной, другие могут использоваться под сырую стружку, обрезки веток и даже отходы гидролизного производства. В этом случае стоимость одной гигакаллории тепла уменьшается на 40-50%.
Второй тип топочной камеры котла известен давно, и ранее применялся для отопления английских каминов угольной пылью и крупкой. Устройство камеры соответствует обычному печному топочному своду с колосниками. Преимуществом такой камеры является простота конструкции.
Система подачи топлива в камеру
Независимо от особенностей конструкции камеры сгорания, все котлоагрегаты на щепе оборудуются бункером промежуточного хранения рубленой древесины и устройством подачи топлива в котел.
Так как щепа, особенно с повышенным содержанием влаги, способна слеживаться и уплотняться, в топливном бункере обычно устанавливают пневматические или механические разрыхлители.
Подача щепы в камеру сгорания может осуществляться тремя способами:
- С помощью аэролифта или воздушного потока;
- Шнековыми винтами;
- Осыпанием щепы под собственным весом.
Первые два способа применяются преимущественно для пиролизных камер горения и топок на смешанном топливе. Такое устройство позволяет точно дозировать подачу топливной щепы в камеру, обеспечивая эффективное горение при любой температуре и влажности воздуха. Шнековая подача не зависит от состояния топлива, влажности щепы, степени ее лежалости. К недостаткам относят зависимость шнекового привода котла от наличия электропитания.
Самые простые схемы подачи топлива могут иметь воздушный лифт, при котором часть воздушного потока используется для захвата и заброса стружки на колосники. Труба для подвода топлива устанавливается в верхней части камеры сгорания котла, заброшенная воздухом щепа падает на раскаленные угли под собственным весом.
Наиболее простой способ подачи топлива использует осыпание части стружки под собственным весом. В этом случае топливный подвод выполняется в боковой стене камеры в непосредственной близости к колосникам. По мере прогорания нижних слоев топлива свод стружки проседает и обрушивается на колосники. Примерно раз в две-три недели зольник и решетку требуется очищать от скопившейся золы своими руками.
Как сделать котел на щепе своими руками
Несмотря внешнюю простоту, схема подачи топлива самоосыпанием позволяет построить своими руками свою версию котла на щепе. Для корпуса котлоагрегата можно использовать отрезок водопроводной трубы высокого давления, диаметром 30-40 см. В нижней части устанавливают колосники от обычной угольной печки или сваренные из арматурного прутка.
В боковой стенке на высоте 20-25 см вырезают окно размером 100-120 мм, к которому с внешней стороны приваривают колено с подающим конусообразным бункером стружки. Чтобы сделать процесс осыпания более управляемым, в бункер вмонтируют маломощный электродвигатель с приваренным к валу отрезком арматуры. При вращении вала стержень подбивает стружку к входному отверстию и увеличивает количество осыпавшейся щепы на колосниках. Для нормальной работы самодельного котла потребуется сделать вытяжную трубу, высотой не менее трех метров.
Заключение
Котлы на щепе используют, прежде всего, из-за низкой стоимости топлива. Такой котлоагрегат можно устанавливать, если имеется неистощимый ресурс для пополнения запасов щепы, или отопительный агрегат планируется установить в помещении, где нет газа, а использование угля невозможно по экологическим соображениям. В других случаях переход на использование отходов лесопильного производства в качестве топлива особой выгоды не дает.
bouw.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
Google+
Одноклассники
rcycle.net
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
Твердотопливный котел на щепе: свойства топлива, устройство и принцип работы, популярные модели
Предприятия, стремящиеся организовать безотходное производство и сэкономить на отоплении, всё чаще используют твердотопливные котлы на щепе. Доступная стоимость такого топлива обеспечивает растущую популярность отопительных установок на щепе и среди владельцев небольших предприятий, и среди частных домовладельцев.
Особенно эффективно приобретение такого оборудования для объектов, находящихся вблизи или на территории лесозаготовок и деревоперерабатывающих производств.
Особенности использования щепы в качестве топлива
Использование щепы в качестве топлива даёт возможность с пользой утилизировать отходы деревопереработки. Низкая стоимость щепы делает её достойной альтернативой пеллетам и брикетам. Но щепа как источник тепла привлекательна только в районах, находящихся поблизости от гарантированных источников её образования. Перевозка щепы на дальние расстояния нерентабельна из-за своего малого удельного веса, по сравнению с пеллетами и прессованными топливными брикетами.
В Европе существуют муниципальные и государственные программы по расширению использования этого вида топлива. В европейских странах принят ряд нормативных документов, регламентирующих качество поступающей щепы. Одной из основных характеристик щепы является её влажность. Если этот показатель не превышает 30%, то такое топливо может храниться очень долго без опасности биологического разложения и потери теплотворной способности. Влажность свежесрубленного дерева равна 50-60%, поэтому сырьё перед измельчением необходимо просушить до 30%.
Щепа поставляется потребителю в щеповозе или самосвале насыпью или упакованной в биг-бэги.
Характеристики отопительных агрегатов на щепе
Современные отопительные установки на щепе оснащены электроникой, которая даёт возможность управлять процессом отопления удалённо, через Интернет. Изменение параметров процесса сжигания топлива зависит от качества и характеристик поступающей щепы.
Котлы на щепе могут иметь топки различных конструкций:
- слоевые топки с традиционной колосниковой решёткой;
- с нижним поступлением топлива и переталкивающей колосниковой решёткой;
- топки с движущимися колосниками – качающимися, вибрирующими, опрокидывающимися, обеспечивающими разрыхление горящего слоя и, следовательно, полное сгорание топлива;
- вихревые слоевые топки, оснащённые регулируемым воздушным поддувом и подачей топлива.
Преимущества отопительных агрегатов, использующих в качестве топлива щепу:
- минимальный расход энергии;
- простая эксплуатация;
- экологичность – в атмосферу выбрасывается минимальное количество вредных веществ даже при использовании низкосортного топлива.
Популярные модели котельных установок на щепе
- Твердотопливные агрегаты Kalvis 3-50 DS мощностью 50 кВт. Эта модель оснащена дополнительной топкой для сжигания древесины или иного твёрдого топлива. Высококачественный теплообменник и система автоматического контроля поступления топлива обеспечивают высокий КПД – более 87%. В зависимости от необходимого количества тепла мощность отопительной установки можно варьировать от 15 до 50 кВт практически без снижения КПД. Система защиты от аварийных режимов делает работу с этими котлами совершенно безопасной. Приблизительная стоимость – 9 тысяч долларов.
- Водогрейный котёл HERZ firematic предназначен для работы на щепе и пеллетах. Этот агрегат оснащён функцией автоматической очистки поверхностей теплообменника и горелки от золы. Подача воздуха в зону горения имеет двухступенчатую регулировку.
Котельное оборудование на щепе работает с низким уровнем шума, не требует особых условий для своего монтажа, может устанавливаться в подвале или на первом этаже здания.
kotel-otoplenija.ru
Котлы на дереве — ТОП 6 самых самых
Здравствуйте уважаемые читатели и подписчики Блога Андрея Ноака! Сегодня я расскажу вам о том какие существуют котлы на дереве, о тех, которые пользуются наибольшей популярностью на производстве.
Введение «вода» — вокруг да около
Достаточно большое количество «разношерстных» котлов на древесине и ее отходах ставят перед сложным выбором не только новичков, но даже и бывалых спецов! Блог Деревообработчика в сегодняшнем посте постарается дать плюсы и минусы различных технологий получения тепла из древесины на различном котельном оборудовании, сегодня мы подобрали шесть видов самых распространенных котлов для сжигания древесины.
Сразу хочется оговориться, что одна технология получения тепла из древесины не может быть для всех наилучшей и самой приемлемой. Каждое производство имеет ряд критериев, ряд особенностей и учитывая эти особенности нужно подбирать котельные установки. Именно поэтому и «разводиться» все больше различных модификаций и технологий сжигания древесины. И эти технологии могут быть следующего характера:
- Вспомогательные, те которые будут помогать в утилизации отходов. Как правило такие установки используются на производстве где имеются большие объемы отходов и есть необходимость в тепле.
- Автономные — технологии предусматривающие отдельную закупку древесного топлива. Такие технологии отопления больше подходят для учреждений находящихся в удалении от наличия свободного древесного топлива.
Виды древесного топлива
Топливо древесное полученное непосредственно на деревоперерабатывающем производстве
- Щепа технологическая.
- Опилки.
- Обрезки от пиломатериалов.
- Обрезки от ламелей.
- Обрезки от торцовки леса.
- Вершинники от хлыстовой заготовки леса.
- Обломки от круглого леса, получающиеся в результате переработки.
- Отсортированная некачественная дровяная древесина не подходящее для производства.
- Горбыль.
- Древесная кора.
- Обрезки от производства фанеры, дсп, мдф и osb.
- Если на территории деревообрабатывающего предприятия имеется участок ж.д. погрузки и разгрузки древесины, то отходы от этого звена также можно использовать в качестве топлива.
Данное топливо получено в процессе производства продукции на предприятии. Его утилизация в качестве топлива для многих является просто жизненно важным процессом. Недостатком такого вида топлива можно считать не всегда его полную подготовленность к сжиганию, его неоднородность.
К примеру в щепе и опилках могут иметься посторонние включения от горбыля, в древесной коре часто встречается примесь земли и песка.
К достоинствам такого топлива принято относить его дешевизну и конечно же способность перевести производство на более высокий уровень — безотходное производство. Учитывая все плюсы и минусы при выборе технологии сжигания необходимо учитывать все эти факторы и только затем подбирать котел. О этом мы поговорим ниже.
Топливо древесное изготовленное специально для получения тепла
К такому топливу можно отнести:
- Пеллеты. Котлы на пеллетах мы сегодня рассмотрим, но в промышленности у нас в России они используются пока не очень активно.
- Евродрова.
- Древесный уголь.
Это топливо гораздо удобнее использовать для получения тепла, так как оно уже подготовлено по всем параметрам:
- Его теплоотдача гораздо выше, это значит что количество топлива для получения одного объема тепла требуется меньше чем у дров.
- При использовании специального древесного топлива на месте эксплуатации получается меньше отходов.
- В подготовленном топливе практически исключено наличие различных инородных включений.
- Возможность работы на топливе в полуавтоматическом и автоматическом режиме.
Виды котлов на древесном топливе
Котлы на щепе и опилках
Принцип работы такого оборудования можно посмотреть на этой странице. Сырьем могут служить как щепа так и опилки влажностью от 10 до 80%, в таких котлах в наличии 30% — 40% можно сжигать древесную кору, а это сегодня может быть огромным плюсом для утилизации коры.
Также к плюсам таких котлов относят большое время эксплуатации без чистки, что очень востребовано в условиях суровой и долгой зимы. А вот крупные кусковые отходы в сырье могут привести к сбою (забивание транспортеров и шнеков).
Если выбрать качественную котельную, то работа узла не доставит больших проблем и будет производится в автоматическом режиме. Существуют даже технологии оповещающие своих владельцев по телефону о неисправностях в системе.
Что это значит? Это означает что владелец котла после установки всех режимов и загрузке бункера топливом, может заниматься своими делами. При возникновении поломки или окончании топлива, вам придет смс о неполадке. Работать такой котел без присмотра может от 1 недели, все зависит от наличия топлива. Такие котлы могут использоваться как на производстве, так и для отопления населенных пунктов в районах с наличием древесного сырья.
Вихревые котлы на опилках.
Такое оборудование будет актуально при наличии опилок и мелкой древесной фракции. Суть технологии сводится к сжиганию топлива в подвешенном состоянии, опилки подаются с верхней части котла на вентилятор который не позволяет опилкам упасть на дно, в результате древесная масса сгорает в подвешенном состоянии.
К преимуществам таких котлов принято относить повышенное КПД котла и экологичность (вся древесина сгорает с минимальным количеством золы). Из недостатков можно назвать невозможность переработки крупных отходов, которые могут попадать с древесным топливом. Влажность древесины не более 40% — это минус для переработчиков «сырой» древесины.
Пиролизные котлы на дровах.
Данные котлы могут использоваться как для бытового так и для промышленного применения. Для отопления подходят дрова и кусковые отходы. Топливо загружается в ручную в котел и не горит, как это обычно бывает, а тлеет. Тление регулируется поддувом вентилятора в камеру сгорания.
При тлении из дров выделяется газ, который поступает в еще одну камеру сгорания. Затем газ поджигается электрической искрой. Такой способ горения позволяет в разы поднять КПД обычной печки в разы.
В промышленности такие котлы рекомендуют устанавливать при наличии кусковых отходов, обрезков, дровяной древесины. Котлы идеально подходят для отопления сушильных камер и деревообрабатывающих цехов. К минусам можно отнести возможность автоматической загрузки котла.
Обычные котлы на дровах.
Тут думаю не нужно останавливаться, так как с принципом работы этих котлов знаком каждый. Преимуществом данного котельного оборудования является простота эксплуатации, надежность и неприхотливость к сжигаемому сырью. Можно использовать обычные дрова (колотые, в больших установках чурки), обрезки, горбыль и даже подмешивать древесную кору. Недостатки — малый КПД и ручная загрузка.
Профессиональные горелки на древесной пыли.
Почему профессиональные? Это оборудование довольно сложное в эксплуатации и требует высококвалифицированных кадров. Поэтому используется в промышленности, где такие кадры имеются.
Кроме того горение производится в комплексе с сжиганием природного или сжиженного газа, а в некоторых случаях с мазутом. Используются такие установки для сушки стружки в производстве древесных плит.
Минусы — древесная пыль должна быть без примесей крупной фракции, строгая регламентация влажности, наличие газа или мазута, сложность работы с оборудованием. Плюсы — возможность сжигания очень мелкой , взрывоопасной древесной фракции с влажностью 1 — 5%.
Котел на пеллетах.
Котельные на пеллетах эксплуатируются без перерывов на чистку и остановку довольно длительное время, в некоторых случаях более полугода. Установка такого оборудования актуальна в большой удаленности от мест наличия отходов деревообработки.
Такие котельные являются альтернативой природному газу, и выигрывают у газа по автономности и независимости (не нужно вести трубу). Экологичность, чистота эксплуатации, возобновляемость сырья это только некоторые плюсы котлов работающих на пеллетах.
Прочее оборудование, которое нам не очень интересно, так как в промышленности практически не применяется
- Пеллетные горелки.
- Обычные домашние печи на дровах.
- Камины.
- И многое другое.
Удачи и до новых встреч!
andreynoak.ru
Котлы на щепе для дома
Идея использовать в качестве топлива отходы и обрезки строевой и промышленной древесины давно реализована в многочисленных конструкциях пеллетных котлов. Но пеллеты обходятся в производстве достаточно дорого, не менее 7-8 долл. за тонну, поэтому на сегодня более актуальными становятся котлы на щепе и опилках. В этом случае расходы на топливо снижаются примерно на 40-50%.
Большая часть узлов и деталей котла на щепе унифицирована с пеллетными и дровяными агрегатами. Тем не менее, в устройстве котлов, работающих на щепном топливе, есть свои особенности:
К сведению! У большинства современных отопительных котлов с использованием щепы в качестве топлива производителем встраивается большое количество автоматики и сервисных устройств.
Например, немецкие и шведские котлы на щепе, кроме наддува, оборудуются датчиками оценки влажности топлива, встроенной в систему розжига, и даже устройством автоматической очистки колосниковой чашки от накопившейся золы. Благодаря надежной подаче котел способен работать в автоматическом режиме месяцами.
Котел промышленного изготовления после установки и введения в эксплуатацию потребует первоначальных настроек и регулировок подачи щепы своими руками или с помощью специалистов, и далее, если не меняется состав и влажность щепы, агрегат способен работать в течение двух-трех месяцев практически в автономном режиме.
Топки котлов на щепе обычно изготавливают в нескольких модификациях:
К сведению! Последний вариант чаще всего используется для котельного оборудования предприятий и участков, занимающихся сбором и переработкой различного вторсырья, тары, обрезков и бракованной продукции.
По оценкам специалистов, через 10-15 лет парк котлов на щепе для дома увеличится на 70%, и половину из них будут составлять агрегаты с многотопливными камерами горения и независимой подачей топлива.
Принцип работы основного узла котла
Центральным элементом котла является его топка и система теплообменников.
Для пиролизных типов устройство камеры сгорания рассчитано на сжигание щепы самого низкого качества, поэтому большая часть топлива подается шнеками в нижнюю часть топки, где рубленая древесина первоначально подсушивается, после чего подвергается пиролизу, или процессу разложения с выделением большого количества горючих газов, паров смолы, дегтя и воды.
Меньшая часть щепы подается на колосники, где, собственно, и сгорает в потоке пиролизных газов. Такая схема позволяет эффективно сжигать даже сильно переувлажненную щепу.
Важно! Наличие воды в топливе не только снижает его калорийность и воспламеняемость, водяные поры в отходящих газах приводят к окислению и коррозии теплообменников. Кроме того, горячий пар очень плохо передает тепло на теплообменные секции котла.
Использование подсветки пиролизными газами позволяет достичь высоких температур по фронту горения, уменьшается количество ядовитых веществ.
Новые модификации котлов могут оборудоваться двумя бункерами для различных видов топлива. Один из контейнеров заполняется сухой рубленой древесиной, другие могут использоваться под сырую стружку, обрезки веток и даже отходы гидролизного производства. В этом случае стоимость одной гигакаллории тепла уменьшается на 40-50%.
Второй тип топочной камеры котла известен давно, и ранее применялся для отопления английских каминов угольной пылью и крупкой. Устройство камеры соответствует обычному печному топочному своду с колосниками. Преимуществом такой камеры является простота конструкции.
Система подачи топлива в камеру
Независимо от особенностей конструкции камеры сгорания, все котлоагрегаты на щепе оборудуются бункером промежуточного хранения рубленой древесины и устройством подачи топлива в котел.
Так как щепа, особенно с повышенным содержанием влаги, способна слеживаться и уплотняться, в топливном бункере обычно устанавливают пневматические или механические разрыхлители.
Подача щепы в камеру сгорания может осуществляться тремя способами:
- С помощью аэролифта или воздушного потока;
- Шнековыми винтами;
- Осыпанием щепы под собственным весом.
Первые два способа применяются преимущественно для пиролизных камер горения и топок на смешанном топливе. Такое устройство позволяет точно дозировать подачу топливной щепы в камеру, обеспечивая эффективное горение при любой температуре и влажности воздуха. Шнековая подача не зависит от состояния топлива, влажности щепы, степени ее лежалости. К недостаткам относят зависимость шнекового привода котла от наличия электропитания.
Самые простые схемы подачи топлива могут иметь воздушный лифт, при котором часть воздушного потока используется для захвата и заброса стружки на колосники. Труба для подвода топлива устанавливается в верхней части камеры сгорания котла, заброшенная воздухом щепа падает на раскаленные угли под собственным весом.
Наиболее простой способ подачи топлива использует осыпание части стружки под собственным весом. В этом случае топливный подвод выполняется в боковой стене камеры в непосредственной близости к колосникам. По мере прогорания нижних слоев топлива свод стружки проседает и обрушивается на колосники. Примерно раз в две-три недели зольник и решетку требуется очищать от скопившейся золы своими руками.
Как сделать котел на щепе своими руками
Несмотря внешнюю простоту, схема подачи топлива самоосыпанием позволяет построить своими руками свою версию котла на щепе. Для корпуса котлоагрегата можно использовать отрезок водопроводной трубы высокого давления, диаметром 30-40 см. В нижней части устанавливают колосники от обычной угольной печки или сваренные из арматурного прутка.
В боковой стенке на высоте 20-25 см вырезают окно размером 100-120 мм, к которому с внешней стороны приваривают колено с подающим конусообразным бункером стружки. Чтобы сделать процесс осыпания более управляемым, в бункер вмонтируют маломощный электродвигатель с приваренным к валу отрезком арматуры. При вращении вала стержень подбивает стружку к входному отверстию и увеличивает количество осыпавшейся щепы на колосниках. Для нормальной работы самодельного котла потребуется сделать вытяжную трубу, высотой не менее трех метров.
Заключение
Котлы на щепе используют, прежде всего, из-за низкой стоимости топлива. Такой котлоагрегат можно устанавливать, если имеется неистощимый ресурс для пополнения запасов щепы, или отопительный агрегат планируется установить в помещении, где нет газа, а использование угля невозможно по экологическим соображениям. В других случаях переход на использование отходов лесопильного производства в качестве топлива особой выгоды не дает.
obrawa.ru
Котел на опилках своими руками
Здравствуйте уважаемые читатели и подписчики Блога Андрея Ноака! Сегодня мы с вами рассмотрим оборудование для сжигания опилок от фирмы «Bioflamm» и на его основе сделаем вывод — как сделать котел на опилках своими руками.
Введение
К сожалению у нас пока не сильно развито отопление на щепе или опилках, зачастую можно встретить такую ситуацию когда лесопилки выкидывают тысячи кубометров древесных отходов, а отопление дома на отходах лесопильных заводов, при этом идут затраты на заготовку дров, вывозку, распиловку и расколку.
В худшем случае отопление центральное. Понятия худший и лучший случай довольно растяжимые и наверное могут меняться местами, иногда по затратам может лучше и центральное отопление.
Но для людей живущих в районах с бесплатным наличием опилок и щепы так быть не должно.
Сегодня на рынке имеется огромное множество агрегатов работающих на опилках или щепе, но вот качество работы многих желает оставлять лучшего.
Для того чтобы лучше понять как и что должно работать, мы рассмотрим с вами очень крутой промышленный агрегат от «Bioflam», а уже на его основе можно будет соорудить установку в домашних условиях.
При этом ваша печь для отопления на опилках может быть использованы как для одного дома, так и к примеру для дома и гаража. Еще одна задумка позволяет сделать двухконтурный бойлер, это позволяет использовать горячую воду для домашних нужд и для отопления, смотрите чертеж ниже.
Производительность оборудования по горячей воде будет зависеть от мощности (объема топки и количества топлива) которую вы ему зададите. Ниже приведен пример простого домашнего агрегата.
Пример работы промышленного котла на опилках от фирмы «Bioflam»
Плюсы данного оборудования
К достоинствам этого пожирателя опилок можно отнести:
- Полная автоматизация процесса горения и поддержания температуры. Котел на щепе поддерживает сам необходимый уровень заполнения бункера накопителя, из которого цепью противопожарных шнеков и дозаторов топливо подается в камеру сгорания, если огонь все таки по противопожарным шнекам захочет перекинуться на бункер с щепой, то срабатывает автоматика и возгорание устраняется.
- Нет необходимости в периодической остановке и чистке котла, зола выкидывается шнеком в специальный сборник золы. Остановку котла можно будет производить только при поломках (которые скорее всего не произойдут ), или в не сезонное время отопления.
Зола шнеком выбрасывается в специальный контейнер…
- Котел на щепе очень экологический, зола не выкидывается из трубы при сгорании топлива, горячий воздух проходит через систему очистки, циклоны, где все тяжелые частицы осаждаются, и уже чистый воздух выбрасывается в атмосферу. С таким котлом опасаться того что у вас под ногами на улице будет 10 см золы не нужно…
Зола через специальный циклон осаждается и выкидывается не в атмосферу, а утилизируется не нанося вред экологии…
- Недежность работы котла.
- Полная автоматизация процесса, при возникновении поломок имеется возможность отправки оператору смс или звонке о неполадке, где запрограммированным заранее голосом сообщается номер ошибки. При этом отпадает необходимость в большом штате работников. Котел может обслуживать круглосуточно один оператор, при создании необходимых условий.
Минусы немецкого котла на щепе фирмы «Биофлам»
К недостаткам можно отнести:
- Оборудование немецкой фирмы и стоит ДЕНЕГ, нам же при сооружении печи понадобиться гораздо меньше средств.
- Основные запасные части необходимо покупать в Германии и с учетом последней ситуации с санкциями, покупка может затянуться.
Технология сжигания
Теперь мы рассмотрим технологию работы котла и горение опилок в котле:
Древесные отходы поступают в бункер с подвижными полами…
Чертежи подачи древесных отходов от подвижного пола на шнековый или скребковый транспортер…
Концевики для предохранения пересыпания опилок с подвижных полов на транспортер…
Опилки хранятся в бункере для топлива. Наполнение бункера происходит в автоматическом режиме. При уменьшении количества топлива, включаются подвижные полы и транспортер, при наполнении бункера подача щепы отключается…
Загрузка топлива в котел из бункера производится через шнек 1 (на фото верхний), дозатор поз. 2 и шнек поз.3. Данная система позволяет предотвратить распространение огня с котла в бункер…
Теперь попавшая в камеру сгорания стружка сгорает. Горение опилок осуществляется в полном объеме за счет первичного, вторичного и третичного поддува воздуха. На фото мы видим подвижные полы, зольники и водяную рубашку…
Делаем печь своими силами
Итак, технология работы промышленного агрегата нам понятна, теперь нужно тоже самое сделать для домашних условий. Определив для себя, что вам точно понадобиться, а что будет лишним с вышеописанной технологии.
Инструменты которые нам понадобятся
- Сварочный аппарат с электродами 3 — 6 мм;
- Труба, диаметр нужно подбирать из имеющихся запасов дома или от цены в магазине. Я рекомендую остановить свое внимание на трубах с 32 мм до 56 см для отопления;
- Труба 100 мм для отвода газов;
- Ключи газовые и разводные;
- Болгарка;
- Рулетка;
- Кисточка или пульвелизатор.
Материалы
- Реле времени;
- Термопары или градусник;
- Противовзрывной клапан, для безопасности эксплуатации;
- Насосик для прокачки воды через агрегат;
- Муфточки с резьбами и три шаровых крана;
- Шнек для подачи топлива;
- Шнек для золоудаления, если таковое будет предусмотрено;
- Уголок 45 — 50 мм;
- Гидроцилиндр на ворошение опилок в котле;
- Если будем делать подачу опилок через живое дно, то понадобятся гидроцилиндры с простенькой гидростанцией и перепускным клапаном. Насос можно использовать НШ — 10 или другой из этой линейки. Они достаточно распространены и можно бесплатно найти б/у где то в гараже;
- Бочка 200 литров, для бункера под древесные отходы;
- Бочка 200 литров под золу;
- Небольшой вентилятор с электродвигателем (воздуходувка). Желательно с регулятором частотности;
- Серебрянка для покраски системы и пропитки ею пакли. Можно конечно и другую краску, но серебрянка давно уже показала свою долговечность и надежность;
- Метал толщиной 4 мм;
- Фум лента или пакля для подмотки отопления.
Изготовление
Первое с чего нужно начать, это изготовление корпуса печи и живого дна в нем. Размеры котла под каждый случай подбираются индивидуально. Варим корпус котла без дна, далее покрываем его водяной рубашкой.
Можно вместо сваренного корпуса изготовить его круглым из газовых балонов. Но мы рассмотрим сваренный корпус, так как это позволяет регулировать размеры и мощность котла.
Не забываем делать ребра жесткости между рубашкой, отверстия для входа воздуха с вентилятора в камеру и если будет устанавливаться живое дно, то отверстие для его движения.
Далее изготавливаем живое дно из уголка. Подробно про подвижный пол можно почитать тут. Уголок нужно будет с одной стороны подрезать чтобы получилась конструкция размером к примеру 50 мм на 25 мм. К нему крепится шток, который выводится к цилиндру.
После сварки корпуса и установки живого дна, производим монтаж корпуса на местность, производим монтаж шнека для выгрузки золы и емкости под золу.
Данный котел может работать на опилках или щепе… Горение опилок происходит в полном объеме за счет существующей системы…
Монтируем вентилятор, шнек подачи опилок в котел и емкость для хранения топлива.
Не забываем про безопасность системы, нужно перед котлом держать воду для тушения, а на агрегате обязательно устанавливается противовзрывной клапан.
Система должна работать следующим образом. Опилки засыпаются в бочку (я не стал описывать их подачу с бункера живого дна, так как каждый решает для себя, делать его или нет), затем через реле времени срабатывает шнек и подает их в топку.
В топке мы их зажигаем с помощью бензина или солярки (нужно быть осторожным), и включаем вентилятор подачи воздуха. Живое дно также через реле времени толкает опилки к шнеку удаления золы.
Для газоудаления может быть как обычная труба, так и небольшая воздуходувка.
Технологические хитрости
- При удалении золы, если будет не сгоревшая опилка, то нужно увеличить время срабатывания подвижного дна;
- Если плохо горят древесные отходы, то нужно увеличить поддув вентилятора;
- Если система будет сильно дымить, нужно уменьшить поддув вентилятора или увеличить вытяжку с котла с помощью установки более длинной трубы или монтажа вытяжного вентилятора;
- В емкость золоудаления можно налить воды, тогда она не будет дымить и уменьшится вероятность возгораний.
Видео: Принцип работы котла на опилках
Как всегда видео, примерно так осуществляется работа котла на опилках:
Наверное это все что хотелось рассказать о этих котлах. Будут вопросы задавайте… Удачи и до новых встреч!!!